DE10160106A1 - Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung und -erfassungsverfahren - Google Patents
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung und -erfassungsverfahrenInfo
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Abstract
Eine Frequenz einer Bestimmung eines Verschweißens von Relais wird gesteigert, um die Wahrscheinlichkeit einer frühen Erfassung eines Verschweißens zu vergrößern. Es wird bestimmt, dass eine Batterie (22) nicht wiederaufgeladen oder entladen wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines elektrischen Fahrzeugs ungefähr 0 ist und ein Bremspedal (54) betätigt ist, und ein Schaltelement eines Inverters (24) wird gesteuert, um zu einem Entladen elektrischer Ladungen zu schalten, die in einem Kondensator (44) gespeichert sind. Nach dem Entladen werden Relais (30, 32) ausgeschaltet, und Spannungen (RV1, RV2) zwischen den Anschlüssen der Relais (30, 32) werden durch Spannungsmesseinrichtungen (40, 42) erfasst, um zu bestimmen, ob eine der Spannungen (RV1, RV2) einen Schwellenwert (RVref) (ungefähr Wert 0) oder weniger aufweist. Wenn dies so bestimmt wird, wird bestimmt, dass die Relais (30, 32) verschweißt sind, und eine LED (70) wird beleuchtet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung, und
insbesondere eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung zur Erfassung
eines Verschweißens eines Relais, das zwischen einem
Schaltelement und einer Sekundärbatterie in einem System
zur Energiezufuhr von der Sekundärbatterie zu einer Last
über das Schaltelement angeordnet ist und das eine von
der Sekundärbatterie zu der Last verlaufende
Energieleitung verbindet oder trennt.
Bekannt ist eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung, die ein
Verschweißen eines Relais erfasst, wenn der Betrieb eines
Elektromotors durch Betätigung eines Schlüsselschalters
gestartet oder gestoppt wird (beispielsweise die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 10-144194).
Bei dieser Erfassungsvorrichtung wird eine
Anschlussspannung des Elektromotors in einem
Relaisausschaltzustand erfasst, unmittelbar bevor der
Betrieb des Elektromotors durch eine Bedienungsperson
gestartet wird, die den Schlüsselschalter einschaltet,
oder in einem Zustand erfasst, bei dem der Betrieb des
Elektromotors gestoppt ist und das Relais bei Ausschalten
des Schlüsselschalters ausgeschaltet ist. Es wird
bestimmt bzw. beurteilt, dass das Relais verschweißt ist,
wenn die erfasste Anschlussspannung einen vorbestimmten
Wert überschreitet.
Derartige Verschweißungserfassungsvorrichtungen erfassen
jedoch eine Verschweißung lediglich dann, wenn der
Elektromotor seinen Betrieb startet oder stoppt, so dass
möglicherweise eine lange Zeit erforderlich ist, eine
Verschweißung zu erfassen, nachdem das Relais tatsächlich
verschweißt ist. Das Relais wird verschweißt, wenn ein
unerwartet großer Strom aufgrund eines Fehlers in dem
System zu dem Elektromotor fließt, wobei aber, wenn der
große Strom erzeugt wird, wenn der Elektromotor in
Betrieb ist, der Betrieb mit dem sich in dem
verschweißten Zustand befindenden Relais fortgesetzt
wird, wobei die Sicherheit des Systems nachteilig
beeinflusst sein kann.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung sowie ein
Erfassungsverfahren bereitzustellen, die eine
Verschweißung eines Relais zu einem früheren Zeitpunkt
erfassen können, indem eine Frequenz einer Bestimmung für
ein Verschweißen des Relais gesteigert wird.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist die
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung mit nachstehenden Einrichtungen
versehen.
Eine erste Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung kann als eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung zur Erfassung
eines Verschweißens eines Relais ausgebildet sein, das
zwischen einem Schaltelement und einer Sekundärbatterie
in einem System zur Energieversorgung von der
Sekundärbatterie zu einer Last über das Schaltelement
angeordnet ist und das eine von der Sekundärbatterie zu
der Last verlaufende Energieleitung verbindet oder
trennt, umfassend eine Wiederauflade- und Entladezustand-
Erfassungseinrichtung, die Wiederauflade- und
Entladezustände der Sekundärbatterie erfasst, eine
Unterbrechungsanweisungseinrichtung, die eine
Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais
anweist, wenn durch die Wiederauflade- und
Entladezustand-Erfassungseinrichtung bestimmt wird, dass
die Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen oder entladen
wird, wenn die Energieleitung durch das Relais verbunden
ist, und eine Verschweißungsbestimmungseinrichtung, die
ein Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die
Unterbrechung angewiesen ist.
In der ersten Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung weist die
Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Unterbrechung
der Energieleitung durch das Relais an, wenn bestimmt
wird, dass die Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen
oder entladen wird, während die Energieleitung durch das
Relais verbunden ist, und wenn die Unterbrechung
angewiesen ist, beurteilt bzw. bestimmt die
Verschweißungsbestimmungseinrichtung
(Verschweißungsbeurteilungseinrichtung) ein Verschweißen
des Relais. Gemäß der ersten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung wird, wenn bestimmt wird, dass die
Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen oder entladen
wird, das Relais unterbrochen und sein Verschweißen
bestimmt, auch wenn die Energieleitung durch das Relais
verbunden ist, so dass das Verschweißen häufiger bestimmt
werden kann. Als Ergebnis kann ein Verschweißen des
Relais früher erfasst werden.
Gemäß der ersten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann die Wiederauflade- und
Entladezustand-Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zur
Erfassung eines zu der Sekundärbatterie fließenden
elektrischen Stroms sein und die
Unterbrechungsanweisungseinrichtung kann eine Einrichtung
zur Anweisung sein, die Energieleitung durch das Relais
zu unterbrechen, wenn der erfasste Strom einen ungefähren
Wert 0 aufweist.
Die erste Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann einen Kondensator, der
zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet ist,
sowie eine Spannungsverringerungseinrichtung umfassen,
die die Spannung des Kondensators verringert, wenn die
Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Anweisung gibt,
die Energieleitung durch das Relais zu unterbrechen,
wobei die Verschweißungsbestimmungseinrichtung eine
Einrichtung zur Bestimmung eines Verschweißens des Relais
ist, wenn die Spannung des Kondensators durch die
Spannungsverringerungseinrichtung verringert wird. Somit
kann die in dem Kondensator gespeicherte elektrische
Ladung schneller entladen werden und ein Verschweißen des
Relais kann genauer bestimmt werden.
Gemäß der ersten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann die Last ein Elektromotor
sein, der mit einem Drei-Phasen-Wechselstrom angetrieben
wird, das Schaltelement kann ein Inverter sein und die
Energieleitung kann eine Leitung sein, die mit jeder um
den Elektromotor gewundenen Phase verbunden ist.
Eine zweite Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung kann als eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung zur Erfassung
eines Verschweißens eines Relais ausgestaltet sein, das
zwischen einer Sekundärbatterie und einem Inverter in
einem Fahrzeug mit einem Antriebssystem zur Energiezufuhr
von der Sekundärbatterie zu einem elektrischen Fahrzeug
über den Inverter angeordnet ist und die eine von der
Sekundärbatterie zu dem Elektromotor verlaufende
Energieleitung verbindet oder trennt, mit einer
Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung, die eine
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einer
Bremsbetätigungserfassungseinrichtung, die eine
Betätigung von Bremsen des Fahrzeugs erfasst, eine
Unterbrechungsanweisungseinrichtung, die eine
Unterbrechung des Relais anweist, wenn eine durch die
Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste
Fahrgeschwindigkeit ungefähr 0 ist, wobei die
Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und eine
Betätigung der Bremsen durch die
Bremsbetätigungserfassungseinrichtung erfasst wird, und
einer Verschweißungsbestimmungseinrichtung, die ein
Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die Unterbrechung
angewiesen ist.
Gemäß der zweiten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung weist die
Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Trennung des
Relais an, wenn die durch die
Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ungefähr 0 ist, wobei
die Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und
durch die Bremsbetätigungserfassungseinrichtung die
Betätigung der Bremsen erfasst ist, und die
Verschweißungsbestimmungseinrichtung bestimmt das
Verschweißen des Relais, wenn die Unterbrechung
angewiesen ist. Gemäß der zweiten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann, wenn das Fahrzeug im
Wesentlichen gestoppt hat und die Bremsen angezogen sind,
ein Verschweißen des Relais durch Anweisen einer Trennung
der Energieleitung durch das Relais bestimmt werden, auch
wenn die Energieleitung durch das Relais verbunden ist.
Als Ergebnis kann eine Frequenz einer Bestimmung des
Verschweißens des Relais gesteigert werden, und das
Verschweißen des Relais kann früher erfasst werden.
In der ersten oder der zweiten
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann die
Verschweißungsbestimmungseinrichtung eine Einrichtung
sein, die mit einer Spannungserfassungseinrichtung zur
Erfassung einer Spannung zwischen Anschlüssen des Relais
versehen ist und bestimmt, dass das Relais verschweißt
ist, wenn die erfasste Spannung unter einem vorbestimmten
Wert liegt. Somit kann ein Verschweißen des Relais
einfacher bestimmt oder erfasst werden.
Ein Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein
Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines Relais
ausgeführt sein, das zwischen einem Schaltelement und
einer Sekundärbatterie in einem System zur Energiezufuhr
von der Sekundärbatterie zu einer Last über das
Schaltelement angeordnet ist und das eine von der
Sekundärbatterie zu der Last verlaufenden Energieleitung
verbindet oder trennt, mit den Schritten (a) Erfassen von
Wiederauflade- und Entladezuständen der Sekundärbatterie,
(b) Anweisen einer Unterbrechung der Energieleitung durch
das Relais, wenn die Energieleitung durch das Relais
verbunden ist und von den erfassten Wiederauflade- und
Entladezuständen bestimmt wird, dass das Wiederaufladen
und Entladen nicht ausgeführt werden, und (c) Bestimmen
eines Verschweißens des Relais, wenn die Unterbrechung
angewiesen ist.
Gemäß dem Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens
eines Relais der vorliegenden Erfindung wird die
Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais
angewiesen, wenn bestimmt wird, das die Sekundärbatterie
nicht wiederaufgeladen oder entladen wird, während die
Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und das
Verschweißen des Relais wird bestimmt, wenn die
Unterbrechung angewiesen ist. Gemäß dem Verfahren zum
Erfassen eines Verschweißens eines Relais der
vorliegenden Erfindung wird, wenn bestimmt wird, dass die
Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen oder entladen
wird, das Relais unterbrochen und sein Verschweißen
bestimmt, auch wenn die Energieleitung durch das Relais
verbunden ist, so dass eine Verschweißungsbestimmung
häufiger ausgeführt werden kann. Als Ergebnis kann ein
Verschweißen des Relais früher erfasst werden.
Gemäß dem Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens
eines Relais der vorliegenden Erfindung kann der Schritt
- a) ein Schritt zum Erfassen eines zu der Sekundärbatterie fließenden Stroms sein, und der Schritt
- b) kann ein Schritt zum Anweisen einer Unterbrechung der Energieleitung sein, wenn der erfasste Stromwert ungefähr 0 ist.
Das Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais der vorliegenden Erfindung kann einen Schritt (d)
zum Verringern der Spannung eines Kondensators umfassen,
der zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet
ist, wenn der Schritt (b) eine Unterbrechung der
Energieleitung durch das Relais anweist, wobei der
Schritt (c) ein Schritt zum Bestimmen eines Verschweißens
des Relais sein kann, wenn die Spannung des Kondensators
durch den Schritt (b) verringert ist. Somit kann die in
den Kondensator gespeicherte elektrische Ladung schneller
entladen werden, und ein Verschweißen des Relais kann
genauer bestimmt werden.
Gemäß dem Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens
eines Relais der vorliegenden Erfindung kann der Schritt
(c) ein Schritt zum Bestimmen sein, dass das Relais
verschweißt ist, wenn die Spannung zwischen den
Anschlüssen des Relais unter einem vorbestimmten Wert
liegt.
Es zeigen
Fig. 1 eine Aufbaudarstellung, die einen Aufbau eines mit
einer Batterie und einem Motor versehenden Systems
schematisch zeigt, die bei einem elektrischen Fahrzeug
angebracht sind, bei dem eine
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird, und
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Beispiels einer
Verschweißungserfassungsroutine, die durch eine
Steuerungseinheit 50 einer
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 ausgeführt
wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist
nachstehend beschrieben. In Fig. 1 ist eine
Aufbaudarstellung gezeigt, die einen Aufbau eines mit
einer Batterie 22 und einem Motor 36 versehenen
Antriebsystems zeigen, die bei einem elektrischen
Fahrzeug angebracht sind, bei dem die
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. Das
bei dem elektrischen Fahrzeug angebrachte Antriebssystem
ist zuerst beschrieben.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist dieses Antriebssystem
ausgelegt, Energie von der Batterie 22 dem Motor 36
zuzuführen, nachdem sie in einen Drei-Phasen-Wechselstrom
umgewandelt ist, der zum Antrieb des Motors 36 durch
einen Inverter 24 geeignet ist. Relais 28, 30, 32, die
die elektrische Energie von der Batterie 22 zu dem Motor
36 verbinden oder trennen, sind bei einer Energieleitung
26 angeordnet, die mit einem Ausgangsanschluss der
Batterie 22 verbunden ist. Die
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 gemäß dem
Ausführungsbeispiel erfasst ein Verschweißen der Relais
30, 32. Ein Kondensator 44 ist mit der zwischen den
Relais 28, 30, 32 und dem Inverter 24 verlaufenden
Energieleitung 26 verbunden, so dass der Kondensator 44
mit der elektrischen Energie von der Batterie 22
wiederaufgeladen werden kann, um die elektrische Energie
dem Motor 36 stabil zuzuführen. Um den Kondensator 44 vor
einem schnellen Wiederaufladen zu bewahren, wenn das
System gestartet wird, ist ein Widerstand 34 in Reihe zu
dem Relais 28 geschaltet, das parallel zu dem Relais 30
geschaltet ist, wobei bei einem Start des Systems das
Relais 28 zuerst eingeschaltet wird und das Relais 30 als
nächstes eingeschaltet wird. Somit ist der Betrieb des
Antriebssystems durch die Antriebsystemsteuerungseinheit
50 gesteuert, wenn ein Zündschalter (IG) 52 durch eine
Bedienungsperson eingeschaltet wird.
Die Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 gemäß
dem Ausführungsbeispiel weist den vorstehend genannten
Inverter 24, der bei dem Antriebssystem des elektrischen
Fahrzeugs angeordnet ist, Spannungsmesseinrichtungen 40,
42, die zwischen den Anschlüssen der Relais 30, 32
angeordnet sind, und eine elektronische Steuerungseinheit
60 auf, die ein Verschweißen der Relais 30, 32 beurteilt
bzw. bestimmt.
Die elektronische Steuerungseinheit 60 ist als ein
Mikroprozessor mit einer nachstehend als CPU bezeichneten
zentralen Verarbeitungseinheit 62 als Kernelement
aufgebaut und weist einen nachstehend als ROM
bezeichneten Festwertspeichers 64, in dem ein
Verarbeitungsprogramm gespeichert ist, einen nachstehend
als RAM bezeichneten Speicher mit wahlfreiem Zugriff 66,
in dem Daten zeitweise gespeichert sind, einen (nicht
gezeigten) Kommunikationsanschluss zur Kommunikation mit
der Antriebssystemsteuerungseinheit 50, die das
Antriebssystem des elektrischen Fahrzeugs steuert, und
(nicht gezeigte) Eingangs-/Ausgangs-(I/O-)Anschlüsse
auf. Eine Bremspedalposition BP von einem
Bremspedalpositionssensor 56, der einen
Betätigungszustand eines Bremspedals 54 des elektrischen
Fahrzeugs erfasst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von
einem Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 58, der eine
Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs erfasst,
werden der elektronischen Steuerungseinheit 60 über den
Eingangsanschluss zugeführt. Die elektronische
Steuerungseinheit 60 gibt durch den Ausgangsanschluss ein
Schaltsignal zu dem Inverter 24 und ein Lichtsignal zu
einer LED 70 aus, die aufleuchtet, wenn ein Verschweißen
der Relais 30, 32 erfasst wird.
Nachstehend sind ein Betrieb der
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 gemäß dem
wie vorstehend beschrieben aufgebauten
Ausführungsbeispiel sowie insbesondere ein zugehöriger
Betrieb zur Erfassung des Verschweißens der Relais 30, 32
beschrieben. In Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines
Beispiels einer Verschweißungserfassungsroutine gezeigt,
die durch die CPU 62 der elektronischen Steuerungseinheit
60 ausgeführt wird. Diese Routine wird bei vorbestimmten
Zeitabständen wiederholt ausgeführt, wenn die
Bedienungsperson des elektrischen Fahrzeugs den
Zündschalter 52 einschaltet, damit EIN-Signale der Relais
30, 32 von der Antriebssystemsteuerungseinheit 50
zugeführt werden.
Wenn die Verschweißungserfassungsroutine ausgeführt wird,
liest die CPU 62 der elektronischen Steuerungseinheit 60
zuerst die Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 sowie die
Bremspedalposition BP von dem Bremspedalpositionssensor
56 aus (Schritt S100) und beurteilt bzw. bestimmt aus den
ausgelesenen Signalen, ob der Wert der
Fahrzeuggeschwindigkeit V ungefähr 0 ist und ob das
Bremspedal 54 betätigt ist oder nicht (Schritt S102). Bei
einem Vorgang zur Bestimmung, ob die Batterie 22
wiederaufgeladen oder entladen wird, und wenn sie nicht
wiederaufgeladen oder entladen wird, wird bestimmt, dass
die Relais 30, 32 ausgeschaltet werden können, wobei
angewiesen wird, die Relais 30, 32 auszuschalten, damit
bestimmt wird, ob sie verschweißt sind oder nicht. Wenn
bestimmt wird, das die Fahrzeuggeschwindigkeit V keinen
ungefähren Wert 0 aufweist oder dass das Bremspedal 54
nicht betätigt ist, wird bestimmt, dass die Batterie 22
wiederaufgeladen oder entladen wird und eine
Verschweißungsbestimmung nicht geeignet ist, und diese
Routine wird beendet.
Unterdessen wird, wenn bestimmt wird, dass die
Fahrzeuggeschwindigkeit V einen ungefähren Wert 0
aufweist und das Bremspedal 54 betätigt ist, ein AUS-
Signal an die Antriebssystemsteuerungseinheit 50
ausgegeben, um die Relais 30, 32 auszuschalten (Schritt
S104), und ein Schaltsignal wird ebenso zu dem
Schaltelement des Inverters 24 ausgegeben, um die
Verarbeitung zur Entladung von in dem Kondensator 44
gespeicherten elektrischen Ladungen auszuführen (Schritt
S106). Wenn die in dem Kondensator 44 gespeicherten
elektrischen Ladungen entladen sind, werden Spannungen
RV1, RV2 von den Spannungsmesseinrichtungen 40,42
ausgelesen, die zwischen den Anschlüssen der Relais 30,
32 angeschlossen sind (Schritt S108), und es wird
bestimmt, ob eine der Spannungen RV1, RV2 einen
vorbestimmten Schwellenwert RVref oder weniger aufweist
(Schritt S110). Hierbei ist der Schwellenwert RVref ein
Schwellenwert zur Bestimmung des Verschweißens der Relais
30, 32 und auf einen Wert eingestellt, der geringfügig
höher als 0 unter Berücksichtigung des Widerstands eines
verschweißten Teils der Relais 30, 32 und von Messfehlern
der Spannungsmesseinrichtungen 40, 42 ist.
Wenn bestimmt wird, das eine der Spannungen RV1, RV2
einen Schwellenwert RVref oder weniger aufweist, wird
bestimmt, dass die Relais 30, 32 verschweißt sind, und
ein Lichtsignal wird zu der LED 70 ausgegeben, das ein
Verschweißen der Relais 30, 32 anzeigt (Schritt S112),
bevor die Routine beendet ist. Unterdessen wird, wenn
beide Spannungen RV1, RV2 den Schwellenwert RVref
überschreiten, bestimmt, dass die Relais 30, 32 nicht
verschweißt sind, und ein Signal wird zu der
Antriebssystemsteuerungseinheit 50 ausgegeben, damit die
Relais 30, 32 wieder eingeschaltet werden (Schritt S114),
bevor die Routine beendet wird. Somit wird bestimmt, dass
die Relais 30, 32 nicht fehlerhaft sind, und die
Antriebssystemssteuerungseinheit 50 steuert das
Antriebssystem aus die übliche Weise.
Mit der Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels werden, wenn der Wert
der Fahrzeuggeschwindigkeit V ungefähr 0 ist und das
Bremspedal 54 betätigt ist, die Relais 30, 32
ausgeschaltet, wenn sie eingeschaltet sind und ihr
Verschweißen bestimmt wird, so dass eine Frequenz einer
Bestimmung des Verschweißens gesteigert werden kann. Als
Ergebnis kann ein Verschweißen der Relais 30, 32 zu einem
frühen Zeitpunkt erfasst werden, und die Sicherheit des
Antriebssystems des elektrischen Fahrzeugs kann
verbessert werden.
In der vorstehenden Beschreibung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels der
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 ist
angenommen worden, dass die Batterie 22 nicht
wiederaufgeladen oder entladen wird, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V des elektrischen Fahrzeugs den
ungefähren Wert 0 aufweist und das Bremspedal 54 betätigt
ist, wobei aber andere Verfahren eingesetzt werden
können, die die Wiederauflade- und Entladezustände der
Batterie 22 erfassen können. Beispielsweise kann die
Erfindung derart ausgelegt sein, dass ein Stromfluss zu
der Batterie 22 durch einen Stromsensor erfasst wird,
wobei bestimmt wird, dass ein Wiederaufladen oder
Entladen nicht ausgeführt wird, wenn der Wert des
erfassten Stroms ungefähr 0 ist. Für ein anderes System
als das Antriebssystem des elektrischen Fahrzeugs kann
die Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 zur
Erfassung eines Verschweißens des Relais verwendet
werden, solange ein Relais für ein System verwendet wird,
das die elektrische Energie von der Batterie zu einer
Last über ein Schaltelement zuführt.
Obwohl in dem zur Veranschaulichung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels verwendeten Beispiel die
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 das
Schaltelement des Inverters 24 schaltet, um die in dem
Kondensator 44 gespeicherten elektrischen Ladungen zu
entladen, können vorzugsweise andere Aufbauten eingesetzt
werden, wie beispielsweise eine Verbindung eines
Schaltelements, das mit einem Transformator einer DC-
Spannung, wie einem DC-DC-Wandler, verbunden ist, mit dem
Kondensator 44 sowie ein Schalten des Schaltelements, um
die Spannung des Kondensators 44 erzwungen zu verringern.
Hierbei können die in dem Kondensator 44 gespeicherten
elektrischen Ladungen schnell entladen werden, so das ein
Verschweißen der Relais 30, 32 genauer und schneller
bestimmt werden kann. Ebenso kann, obwohl vorstehend
beschrieben ist, dass die
Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 einen
Kondensator 44 als Einrichtung zur Speicherung einer
elektrischen Ladung umfasst, die zwischen den Relais 30,
32 und dem Inverter 24 angeordnet ist, der Kondensator
weggelassen werden.
Zusätzlich kann, obwohl in dem zur Veranschaulichung des
vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendeten Beispiel
die Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20 das
Verschweißen der Relais 30, 32 aus der Spannung zwischen
den Anschlüssen der Relais 30, 32 bestimmt, ein
Verschweißen der Relais durch ein anderes Verfahren
bestimmt werden, das ein Verschweißen der Relais
bestimmen kann. Beispielsweise kann ein Verschweißen aus
einem elektrischen Strom, der dem Motor 36 zugeführt
wird, oder aus der Spannung zwischen den Anschlüssen der
Batterie 22 bestimmt werden. Ebenso kann ein
Spannungssensor zwischen den Relais 30, 32 und dem
Inverter 24 angeordnet sein, um ein Verschweißen aus der
durch den Spannungssensor erfassten Spannung zu
bestimmen; beispielsweise wird bestimmt, dass die Relais
30, 32 verschweißt sind, wenn die Spannung in einer
vorbestimmten Zeit, nachdem sie ausgeschaltet sind, nicht
abfällt.
Obwohl die Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung 20
des Ausführungsbeispiels ausgelegt ist, das Verschweißen
der Relais 30, 32 zu bestimmen, kann es ebenso zur
Bestimmung eines Verschweißens des Relais 28 verwendet
werden.
Obwohl vorstehend beschrieben ist, was derzeit als
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung angesehen wird, ist es ersichtlich, dass
verschiedene Modifikationen hierbei ausgeführt werden
können. Mithin sollen die beigefügten Patentansprüche
alle derartigen Modifikationen abdecken, die in den
Bereich der Erfindung fallen.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird eine Frequenz
einer Bestimmung eines Verschweißens von Relais
gesteigert, um die Wahrscheinlichkeit einer frühen
Erfassung eines Verschweißens zu vergrößern. Es wird
bestimmt, dass eine Batterie 22 nicht wiederaufgeladen
oder entladen wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit V
eines elektrischen Fahrzeugs ungefähr 0 ist und ein
Bremspedal 54 betätigt ist, und ein Schaltelement eines
Inverters 24 wird gesteuert, um zu einem Entladen
elektrischer Ladungen zu schalten, die in einem
Kondensator 44 gespeichert sind. Nach dem Entladen werden
Relais 30, 32 ausgeschaltet, und Spannungen RV1, RV2
zwischen den Anschlüssen der Relais 30, 32 werden durch
Spannungsmesseinrichtungen 40, 42 erfasst, um zu
bestimmen, ob eine der Spannungen RV1, RV2 einen
Schwellenwert RVref (ungefährer Wert 0) oder weniger
aufweist. Wenn dies so bestimmt wird, wird bestimmt, dass
die Relais 30, 32 verschweißt sind, und eine LED 70 wird
beleuchtet.
Claims (10)
1. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung (20) zur
Erfassung eines Verschweißens eines Relais (28, 30, 32),
das zwischen einem Schaltelement (24) und einer
Sekundärbatterie (22) in einem System zur
Energieversorgung von der Sekundärbatterie zu einer Last
(36) über das Schaltelement angeordnet ist und die eine
von der Sekundärbatterie zu der Last verlaufende
Energieleitung (26) verbindet oder trennt, mit
einer Wiederauflade- und Entladezustand- Erfassungseinrichtung (60, 62), die Wiederauflade- und Entladezustände der Sekundärbatterie erfasst,
einer Unterbrechungsanweisungseinrichtung (60, 62), die eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wenn durch die Wiederauflade- und Entladezustand-Erfassungseinrichtung bestimmt wird, das die Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen oder entladen wird, wenn die Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und
einer Verschweißungsbestimmungseinrichtung (60, 62), die ein Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die Unterbrechung angewiesen ist.
einer Wiederauflade- und Entladezustand- Erfassungseinrichtung (60, 62), die Wiederauflade- und Entladezustände der Sekundärbatterie erfasst,
einer Unterbrechungsanweisungseinrichtung (60, 62), die eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wenn durch die Wiederauflade- und Entladezustand-Erfassungseinrichtung bestimmt wird, das die Sekundärbatterie nicht wiederaufgeladen oder entladen wird, wenn die Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und
einer Verschweißungsbestimmungseinrichtung (60, 62), die ein Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die Unterbrechung angewiesen ist.
2. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung nach
Anspruch 1, wobei
die Wiederauflade- und Entladezustand- Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung eines zu der Sekundärbatterie fließenden elektrischen Stroms ist und
die Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Einrichtung zur Anweisung einer Unterbrechung der Energieleitung ist, wenn der erfasste Stromwert ungefähr 0 ist.
die Wiederauflade- und Entladezustand- Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung eines zu der Sekundärbatterie fließenden elektrischen Stroms ist und
die Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Einrichtung zur Anweisung einer Unterbrechung der Energieleitung ist, wenn der erfasste Stromwert ungefähr 0 ist.
3. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung nach
Anspruch 1 oder 2, mit
einem Kondensator (44), der zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet ist, und
einer Spannungsverringerungseinrichtung, die die Spannung des Kondensators verringert, wenn die Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wobei
die Verschweißungsbestimmungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung eines Verschweißens des Relais ist, wenn die Spannung des Kondensators durch die Spannungsverringerungseinrichtung verringert ist.
einem Kondensator (44), der zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet ist, und
einer Spannungsverringerungseinrichtung, die die Spannung des Kondensators verringert, wenn die Unterbrechungsanweisungseinrichtung eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wobei
die Verschweißungsbestimmungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung eines Verschweißens des Relais ist, wenn die Spannung des Kondensators durch die Spannungsverringerungseinrichtung verringert ist.
4. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 3, wobei
die Last ein Elektromotor (36) ist, der mit einem Drei-Phasen-Wechselstrom angetrieben wird,
das Schaltelement ein Inverter (24) ist und
die Energieleitung eine Leitung (26) ist, die mit jeder um den Elektromotor gewundenen Phase verbunden ist.
die Last ein Elektromotor (36) ist, der mit einem Drei-Phasen-Wechselstrom angetrieben wird,
das Schaltelement ein Inverter (24) ist und
die Energieleitung eine Leitung (26) ist, die mit jeder um den Elektromotor gewundenen Phase verbunden ist.
5. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung (20) zur
Erfassung eines Verschweißens eines Relais (28, 30, 32),
das zwischen einer Sekundärbatterie (22) und einem
Inverter (24) in einem Fahrzeug mit einem Antriebssystem
zur Energiezufuhr von der Sekundärbatterie zu einem
Elektromotor (36) über den Inverter angeordnet ist und
das eine von der Sekundärbatterie zu dem Elektromotor
verlaufende Energieleitung (26) verbindet oder trennt,
mit
einer Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (58), die eine Fahrgeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs erfasst,
einer Bremsbetätigungserfassungseinrichtung (56), die eine Betätigung von Bremsen des Fahrzeugs erfasst,
einer Unterbrechungsanweisungseinrichtung (60, 62), die eine Unterbrechung des Relais anweist, wenn eine durch die Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste Fahrgeschwindigkeit ungefähr 0 ist, wobei die Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und eine Betätigung der Bremsen durch die Bremsbetätigungserfassungseinrichtung erfasst ist, und
einer Verschweißungsbestimmungseinrichtung (60, 62), die ein Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die Unterbrechung angewiesen ist.
einer Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (58), die eine Fahrgeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs erfasst,
einer Bremsbetätigungserfassungseinrichtung (56), die eine Betätigung von Bremsen des Fahrzeugs erfasst,
einer Unterbrechungsanweisungseinrichtung (60, 62), die eine Unterbrechung des Relais anweist, wenn eine durch die Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste Fahrgeschwindigkeit ungefähr 0 ist, wobei die Energieleitung durch das Relais verbunden ist, und eine Betätigung der Bremsen durch die Bremsbetätigungserfassungseinrichtung erfasst ist, und
einer Verschweißungsbestimmungseinrichtung (60, 62), die ein Verschweißen des Relais bestimmt, wenn die Unterbrechung angewiesen ist.
6. Relaisverschweißungserfassungsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Verschweißungsbestimmungseinrichtung eine Einrichtung
ist, die mit einer Spannungserfassungseinrichtung (40,
42) zur Erfassung einer Spannung (RV1, RV2) zwischen den
Anschlüssen des Relais versehen ist und bestimmt, dass
das Relais verschweißt ist, wenn die erfasste Spannung
unter einem vorbestimmten Wert (RVref) liegt.
7. Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais (28, 30, 32), das zwischen einem Schaltelement
(24) und einer Sekundärbatterie (22) in einem System zur
Energiezufuhr von der Sekundärbatterie zu einer Last (36)
über das Schaltelement angeordnet ist und das eine von
der Sekundärbatterie zu der Last verlaufenden
Energieleitung (26) verbindet oder trennt, mit den
Schritten
- a) Erfassen (S100, S102) von Wiederauflade- und Entladezuständen der Sekundärbatterie,
- b) Anweisen (S104) einer Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais, wenn die Energieleitung durch das Relais verbunden ist und von den erfassten Wiederauflade- und Entladezuständen bestimmt wird, dass das Wiederaufladen und Entladen nicht ausgeführt werden, und
- c) Bestimmen (S110, S112) eines Verschweißens des Relais, wenn die Unterbrechung angewiesen ist.
8. Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais nach Anspruch 7, wobei
der Schritt (a) ein Schritt zum Erfassen eines zu der Sekundärbatterie fließenden Stroms ist und
der Schritt (b) ein Schritt zum Anweisen einer Unterbrechung der Energieleitung ist, wenn der erfasste Stromwert ungefähr 0 ist.
der Schritt (a) ein Schritt zum Erfassen eines zu der Sekundärbatterie fließenden Stroms ist und
der Schritt (b) ein Schritt zum Anweisen einer Unterbrechung der Energieleitung ist, wenn der erfasste Stromwert ungefähr 0 ist.
9. Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais nach Anspruch 7 oder 8, mit einem zum
(d) Verringern (S106) der Spannung eines Kondensators, der zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet ist, wenn der Schritt (b) eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wobei
der Schritt (c) ein Schritt zum Bestimmen eines Verschweißens des Relais ist, wenn die Spannung des Kondensators durch den Schritt (b) verringert ist.
(d) Verringern (S106) der Spannung eines Kondensators, der zwischen dem Relais und dem Schaltelement angeordnet ist, wenn der Schritt (b) eine Unterbrechung der Energieleitung durch das Relais anweist, wobei
der Schritt (c) ein Schritt zum Bestimmen eines Verschweißens des Relais ist, wenn die Spannung des Kondensators durch den Schritt (b) verringert ist.
10. Verfahren zum Erfassen eines Verschweißens eines
Relais nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei
der Schritt (c) ein Schritt zum Bestimmen ist, dass
das Relais verschweißt ist, wenn die Spannung zwischen
den Anschlüssen des Relais (RV1, RV2) unter einem
vorbestimmten Wert (RVref) liegt.
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