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Die Offenbarung der folgenden Prioritätsanmeldung ist hiermit durch Bezugnahme aufgenommen:
Japanische Patentanmeldung Nr. 2011-120379 , eingereicht am 30. Mai 2011.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug.
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In den letzten Jahren richtete sich das Augenmerk auf Elektrofahrzeuge, da sie für die Umwelt eine relativ kleine Belastung darstellen. Im Allgemeinen verwendet ein Antriebssystem für ein elektrisches Automobil eine Hochspannungsbatterie als Quelle elektrischer Leistung, beispielsweise eine Lithiumionenbatterie oder dergleichen von 300 V Spannung oder mehr, und steuert einen Motor mit hoher Ausgangsleistung zum Antreiben der Räder unter Verwendung eines Wechselrichters. Andererseits gibt es verschiedene elektrische Hilfsvorrichtungen (Hilfsausstattung) außer dem Motorantriebssystem, die zum Fahren benötigt werden, wie etwa Servolenkung, Scheinwerfer, ein Kühlerlüfter, Audiovorrichtungen, ein Navigationssystem und so weiter. Um diese Hilfsvorrichtungen (Hilfsausstattung) zu betreiben, ist das elektrische Automobil mit einer Niederspannungsbatterie (einer 12 V-Bleibatterie oder dergleichen) ausgestattet, die separat von der Hochspannungsbatterie ist, und von dieser Niederspannungsbatterie wird Leistung zugeführt. Bei einem elektrischen Automobil wird allgemein das Verfahren übernommen, die Niederspannungsbatterie durch Miteinanderverbinden der Hochspannungsbatterie und der Niederspannungsbatterie über einen DC/DC-Wandler (Gleichspannungswandler) zu laden und die Spannung der Hochspannungsbatterie mit diesem DC/DC-Wandler zu verringern.
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Es ist gewünscht, den DC/DC-Wandler mit hoher Effizienz zu betreiben, um den Leistungsverbrauch des elektrischen Automobils zu senken und seine Reichweite zu vergrößern. In der
japanischen Offenlegungsschrift 2010-136495 ist eine Technik des intermittierenden Betreibens des DC/DC-Wandlers offenbart, bei dem der Betrieb des DC/DC-Wandlers gestoppt wird, wenn die Spannung der Niederspannungsbatterie auf eine untere Grenzwertspannung gefallen oder wenn jene Spannung auf eine obere Grenzwertspannung gestiegen ist, während der DC/DC-Wandler unter anderen Umständen betrieben wird.
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Mit dieser in der
japanischen Offenlegungsschrift 2010-136495 beschriebenen Technik besteht das Problem, dass der DC/DC-Wandler nicht unbedingt mit hoher Effizienz betrieben werden kann, da diese Technik nur soweit reicht, die Zeitspanne abzubauen, in der der DC/DC-Wandler bei geringer Last intermittierend betrieben wird, bei der seine Effizienz schlecht ist.
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, die in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug eingebaut ist, Folgendes: ein Stromsteuerelement, das einen Ladestrom abzieht, der einer Niederspannungsbatterie zugeführt werden soll, welche einer Hilfsausstattung, die in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug eingebaut ist, Leistung zuführt, um die Niederspannungsbatterie aus einem Ausgangsstrom auf der Niederspannungsbatterieseite einer Spannungsumwandlungsvorrichtung aufzuladen, die eine Spannungsumwandlung zwischen der Spannung einer Hochspannungsbatterie, die zusammen mit dem Zuführen von Leistung zu einem Motor, der das elektrisch angetriebene Fahrzeug antreibt, und von Leistung zur Hilfsausstattung, die Niederspannungsbatterie auflädt, und der Spannung der Niederspannungsbatterie durchführt; und einer integrierten Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Ladestromwerts für den Ladestrom auf der Basis von angesammelter Leistungsinformation, die sich auf Leistung bezieht, die in der Niederspannungsbatterie angesammelt ist, und der Umwandlungseffizienz der Spannungsumwandlung durch die Spannungsumwandlungsvorrichtung, und die das Stromsteuerelement so steuert, dass es den durch den Ladestromwert mit dem Stromsteuerelement spezifizierten Ladestrom abzieht.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß dem ersten Aspekt bevorzugt, dass, wenn ein Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms größer als ein Indexstromwert ist, welcher Strom spezifiziert, der von der Niederspannungsbatterieseite der Spannungsumwandlungsvorrichtung ausgegeben wird, wenn die Umwandlungseffizienz auf einem höchsten Wert ist, die integrierte Steuereinrichtung den Ausgangsstromwert durch Steuern des Stromsteuerelements herunterzieht, um die Differenz zwischen dem Ausgangsstromwert und dem Indexstromwert klein zu machen.
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Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt bevorzugt, dass, wenn der Ausgangsstromwert höher als der Indexstromwert und die Spannung der Niederspannungsbatterie niedriger als ein erster Schwellwert ist, die integrierte Steuereinrichtung die Steuerung des Stromsteuerelements zum Senken des Ausgangsstromwerts stoppt.
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Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß irgendeinem der Aspekte 1 bis 3 bevorzugt, dass das Stromsteuerelement weiterhin den Ladestrom auf der Grundlage des Ausgangsstroms und des zugeführten Stroms abzieht, der der Hilfsausstattung vom Ausgangsstrom zugeführt wird; und die integrierte Steuereinrichtung weiterhin die Ausgangsleistung der Hilfsausstattung steuert und, wenn ein Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms kleiner als ein Indexstromwert ist, welcher Strom spezifiziert, der von der Niederspannungsseite der Spannungsumwandlungsvorrichtung ausgegeben wird, wenn die Umwandlungseffizienz auf einem höchsten Wert ist, die integrierte Steuereinrichtung den Ausgangsstromwert durch Steuern der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung heraufzieht, um die Differenz zwischen dem Ausgangsstromwert und dem Indexstromwert klein zu machen.
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Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß dem vierten Aspekt bevorzugt, dass die Hilfsausstattung eine erste Hilfsausstattung und eine zweite Hilfsausstattung einschließt, deren Zeitkonstante länger als die Zeitkonstante der ersten Hilfsausstattung ist; die erste Hilfsausstattung mit der Niederspannungsbatterie, nicht über das Stromsteuerelement, verbunden ist; die zweite Hilfsausstattung, zusammen mit der elektrischen Verbindung mit der Niederspannungsbatterie über das Stromsteuerelement, auch mit der Hochspannungsbatterie über die Spannungsumwandlungsvorrichtung elektrisch verbunden ist; und wenn der Ausgangsstromwert kleiner als der Indexstromwert ist, die integrierte Steuereinrichtung den Ausgangsstromwert durch Steuern der Ausgangsleistung der zweiten Hilfsausstattung heraufzieht, um die Differenz klein zu machen.
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Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß dem fünften Aspekt bevorzugt, dass die erste Hilfsausstattung von einer elektronischen Steuervorrichtung, einer Bremsvorrichtung, einer Lenkhilfevorrichtung, einer Beleuchtungsvorrichtung und einer Richtungsanzeigevorrichtung zumindest eine beinhaltet.
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Gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß irgendeinem der Aspekte 1 bis 6 bevorzugt, dass die integrierte Steuereinrichtung weiterhin die Spannungsumwandlungsvorrichtung steuert und, wenn die Spannung der Niederspannungsbatterie größer als ein zweiter Schwellwert ist, die integrierte Steuereinrichtung den Ausgangsstromwert durch Steuern der Spannungsumwandlungsvorrichtung ungefähr Null macht; und der Hilfsausstattung von der Niederspannungsbatterie Leistung zugeführt wird.
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Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß irgendeinem der Aspekte 1 bis 7 bevorzugt, dass das Stromsteuerelement ein beliebiges elektrisches Schaltungselement eines elektrischen Schaltungselements einschließt, das den Ladestrom entweder abzieht oder nicht abzieht, und zwar gemäß der Steuerung durch die integrierte Steuereinrichtung und ein elektrisches Schaltungselement, das imstande ist, den Ladestromwert, der gemäß der Steuerung durch die integrierte Steuereinrichtung abgezogen wird, kontinuierlich zu ändern.
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Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es in der Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug gemäß irgendeinem der Aspekte 1 bis 8 bevorzugt, dass die Steuervorrichtung für das elektrisch angetriebene Fahrzeug weiterhin eine Stromwert-Erfassungsvorrichtung umfasst, die den Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms misst. Entweder: ist die Stromwert-Erfassungsvorrichtung zwischen der Spannungsumwandlungsvorrichtung und dem Stromsteuerelement, die miteinander elektrisch verbunden sind, sowie zwischen der Spannungsumwandlungsvorrichtung und der Hilfsausstattung, die miteinander elektrisch verbunden sind, angeordnet und mit der Spannungsumwandlungsvorrichtung, dem Stromsteuerelement und der Hilfsausstattung elektrisch verbunden; oder die Stromwert-Erfassungsvorrichtung ist in der Spannungsumwandlungsvorrichtung beinhaltet und mit dem Stromsteuerelement und der Hilfsausstattung elektrisch verbunden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Figur, die den Systemaufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zeigt;
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2 ist eine Figur, die den Aufbau einer Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und auch den Aufbau eines Leistungszufuhrsystem für die Hilfsausstattung jenes Fahrzeugs zeigt;
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3 ist eine Figur, die die Einzelheiten eines Stromsteuerelements zeigt;
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4 ist eine Figur, die die Einzelheiten eines alternativen Stromsteuerelements zeigt;
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5 ist eine Figur, die die Beziehung zwischen der Umwandlungseffizienz eines DC/DC-Wandlers und seinem Ausgangsstrom zeigt;
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6A bis 6D sind Figuren, die die Einzelheiten einer Steuerung zeigen, die von dieser Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
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7 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerablauf zeigt, der von einer integrierten Steuerung durchgeführt wird;
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8 ist eine Figur, die den Aufbau einer Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und auch den Aufbau eines Leistungszufuhrsystems für die Hilfsausstattung jenes Fahrzeugs zeigt;
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9A bis 9D sind Figuren, die die Einzelheiten einer Steuerung zeigen, die von dieser Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
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10A und 10B sind Figuren, die ein Beispiel einer Hilfsausstattungs-Ausgangssteuerung zeigen;
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11A und 11B sind Figuren, die ein weiteres Beispiel einer Hilfsausstattungs-Ausgangssteuerung zeigen;
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12 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerablauf zeigt, der von einer integrierten Steuerung dieser Ausführungsform durchgeführt wird;
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13 ist eine Figur, die den Aufbau einer Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und auch den Aufbau eines Leistungszufuhrsystems für die Hilfsausstattung jenes Fahrzeugs zeigt; und
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14 ist eine Figur, die die Beziehung zwischen der Umwandlungseffizienz und dem Ausgangsstrom eines DC/DC-Wandlers einer Ausführungsformvariante der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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– Erste Ausführungsform –
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Eine Steuervorrichtung 50 für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 7 erläutert. 1 zeigt den Systemaufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, an dem diese Steuervorrichtung 50 für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform angebracht ist, sowie die Aufbauten von Steuervorrichtungen anderer Ausführungsformen und Ausführungsformvarianten, die nachstehend zu beschreiben sind. Dieses elektrisch angetriebene Fahrzeug ist beispielsweise ein Hybridautomobil oder ein elektrisches Automobil oder dergleichen. Als Antriebszugkomponenten sind ein Motor 13, ein Differenzialgetriebe 14, Antriebswellen 15, eine Bremse (d. h. eine Bremsvorrichtung) 3 und Reifen 2 an der Karosserie 1 dieses elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angebracht. Des Weiteren sind als Komponenten, die zum Fahrzeugbetrieb notwendig sind, Hochspannungs-Elektrosystemkomponenten, die zum Antreiben des Motors 13 notwendig sind, und auch Niederspannungs-Elektrosystemkomponenten, die mit Betriebsstabilität und Komfort betreffen, vorgesehen. Repräsentative Hochspannungs-Elektrosystemkomponenten sind eine externe Leistungszufuhr 17, ein Ladegerät 16, eine Hochspannungsbatterie 11, ein Wechselrichter 12 und so weiter. Repräsentative Niederspannungs-Elektrosystemkomponenten sind ein DC/DC-Wandler 10 (d. h. eine Spannungsumwandlungsvorrichtung), eine Niederspannungsbatterie 9 und die Hilfsausstattung 8, eine integrierte Steuerung (oder integrierte Steuervorrichtung) 7, die beispielsweise als ECU (engine control unit, Motorsteuergerät) dient, und so weiter. Es sollte verstanden werden, dass Information, wie etwa Gaspedalinformation von einem Gaspedal 4, Bremspedalinformation von einem Bremspedal 5 und externe Information von einer externen Ausstattung 6, wie etwa einem Navigationssystem und dergleichen, in diese integrierte Steuerung 7 eingegeben wird. Die Hilfsausstattung 8 kann beispielsweise eine Kühlvorrichtung, eine Klimaanlage, Beleuchtungsvorrichtungen wie Scheinwerfer (Frontleuchten) und so weiter sowie ein Servolenkungssystem (eine Lenkhilfevorrichtung) einschließen.
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Als Nächstes wird der Betrieb dieser Vorrichtungen erläutert. Auf der Basis der Gaspedalinformation vom Gaspedal 4, der Bremspedalinformation vom Bremspedal 3 und der externen Information von der externen Ausstattung 6 berechnet die integrierte Steuerung 7 die Antriebskraft und Bremskraft, die für das elektrisch angetriebene Fahrzeug notwendig sind, und überträgt einen Antriebskraftbefehl und einen Bremskraftbefehl an den Wechselrichter 12 bzw. die Bremse 3. Auf der Basis dieses Antriebskraftbefehls von der integrierten Steuerung 7 führt der Wechselrichter 12 eine Antriebssteuerung des Motors 13 durch Berechnen des Motorantriebsstroms, der zum Antreiben des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs notwendig ist, und durch Empfangen einer Leistungszufuhr von der Hochspannungsbatterie 11 durch, die dem Ergebnis dieser Berechnung des Motorantriebsstroms entspricht. In ähnlicher Weise betätigt die Bremse 3 auf der Basis eines Bremskraftbefehls von der integrierten Steuerung 7 auch einen (in den Figuren nicht gezeigten) Bremssattel durch Berechnen der Bremsdruckmenge, die zum Bremsen des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs erforderlich ist. Es sollte verstanden werden, dass, wenn gemäß dem Betriebsbereich eine koordinierte regenerative Bremssteuerung durchgeführt werden soll, um die Energieeffizienz zu verbessern, die integrierte Steuerung 7 eine Berechnung durchführt, um die Sollbremskraft zwischen Bremsenbremskraft und regenerativer Bremskraft durch den Motor 13 zuzuweisen, und die Ergebnisse dieser Berechnung von Bremskräften an die Bremse 3 bzw. den Wechselrichter 12 überträgt. Die vom Motor 13 zu diesem Zeitpunkt erhaltene regenerative Leistung wird über den Wechselrichter 12 in der Hochspannungsbatterie 11 akkumuliert.
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Beim Laden der Hochspannungsbatterie 11 nach dem Bestätigen der Verbindung der externen Leistungszufuhr 17 mit dem Ladegerät 16 berechnet die integrierte Steuerung 7 die Soll-Ladespannung und den zum Laden anzuwendenden Strom und überträgt diese an das Ladegerät 16. Das Ladegerät 16 führt das Laden der Hochspannungsbatterie 11 auf der Grundlage dieses Sollspannungswert- und dieses Sollstromwertbefehls, den es empfangen hat, durch.
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Da die von der Hochspannungsbatterie 11 zugeführte Spannung zu hoch ist, um als Antriebsleistungsquelle für die Hilfsausstattung 8 zu dienen, erfolgt dementsprechend eine Reduzierung dieser Hochspannung durch Verbinden des DC/DC-Wandlers 10 mit der Hochspannungsbatterie 11. Es sollte verstanden werden, dass die Niederspannungsbatterie 9, die eine Bleibatterie oder dergleichen ist, mit der Hilfsausstattung 8 parallel geschaltet ist, so dass das Vorhandensein eines Leistungspuffers während des Anlassens und in einem Notfall sichergestellt ist.
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Als Nächstes werden die Einzelheiten des Aufbaus dieser Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß der ersten Ausführungsform und des zugehörigen Aufbaus zur Zuführung von Leistung zur Hilfsausstattung unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Diese Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 beinhaltet die integrierte Steuerung 7, einen Stromsensor 21 und ein Stromsteuerelement 22. Wie vorstehend erläutert, ist der DC/DC-Wandler mit der Hochspannungsbatterie 11 verbunden, und nachdem die Spannung der Hochspannungsbatterie 11 durch den DC/DC-Wandler 10 reduziert worden ist, wird ihre Ausgabeleistung als Leistungszufuhr zum Aufladen der Niederspannungsbatterie 9 und als Zufuhr zur Hilfsausstattung 8 verwendet. Dabei gilt eine Beziehung, die durch die Gleichung ”Idc = Ib + Ic” gegeben ist, zwischen dem Ausgangsstrom Idc auf der Seite der Niederspannungsbatterie 9 des DC/DC-Wandlers 10, dem Ladestrom Ib, der der Niederspannungsbatterie 9 zum Aufladen der Niederspannungsbatterie 9 zugeführt wird, und dem zugeführten Strom Ic, der der Hilfsausstattung 8 zugeführt wird, um der Hilfsausstattung 8 Leistung zuzuführen. Es sollte verstanden werden, dass der Stromsensor 21 (der ein Stromwert-Erfassungsvorrichtung ist) in einen Ausgangsanschluss auf der Seite der Niederspannungsbatterie 9 des DC/DC-Wandlers 10 eingebaut ist und die integrierte Steuerung 7 stets imstande ist, den Ausgangsstrom Idc unter Verwendung dieses Stromsensors 21 zu überwachen. Des Weiteren ist ein Stromsteuerelement 22 zwischen den DC/DC-Wandler 10 und die Niederspannungsbatterie 9 eingefügt und ist ein elektrisches Schaltelement, wie etwa ein elektromagnetisches Relais oder ein Halbleiterelement oder dergleichen, so dass es unter der Steuerung durch die integrierte Steuerung 7 möglich ist, den Ladestrom Ib zur Niederspannungsbatterie 9 abzuziehen, während jener Strom reguliert wird. Andererseits steuert die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 durch EIN- und AUS-Schalten auf der Grundlage von angesammelter Leistungsinformation im Zusammenhang mit der akkumulierten Leistung, die der Spannung der Hochspannungsbatterie 11 und so weiter entspricht, und auch auf der Grundlage von angesammelter Leistungsinformation im Zusammenhang mit der akkumulierten Leistung, die der Spannung der Niederspannungsbatterie 9 und so weiter entspricht, und bestimmt auch den Ladestromwert des Ladestroms Ib, der vom Ausgangsstrom Idc durch das Stromsteuerelement 22 durch Steuern dieses Stromsteuerelements 22 abgezogen wird.
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Als Nächstes werden die Einzelheiten des Stromsteuerelements 22 unter Bezugnahme auf 3 und 4 erläutert. 3 zeigt einen Fall, in dem ein elektromagnetisches Relais für das Stromsteuerelement 22 verwendet wird, und in diesem Fall ist es möglich, den Ausgangsstrom Idc auf eine EIN/AUS-Weise gemäß Befehlen von der integrierten Steuerung 7 zu ändern. Mit anderen Worten, gemäß einer Steuerung durch die integrierte Steuerung 7 zieht dieses Stromsteuerelement 22, das ein elektromagnetisches Relais beinhaltet, entweder einen Ladestrom Ib vom Ausgangsstrom Idc ab oder zieht keinen solchen Ladestrom ab. Weiterhin zeigt 4 einen alternativen Fall, in dem ein Leistungstransistor für das Stromsteuerelement 22 verwendet wird, und in diesem Fall ist es gemäß einem von der integrierten Steuerung 7 erzeugten Steuersignal möglich, den Ladestromwert des Ladestroms Ib, der vom Ausgangsstrom Idc auf kontinuierliche Weise abgezogen wird, zu ändern. Es sollte verstanden werden, dass das Stromsteuerelement 22 nicht als auf diese beiden Vorrichtungstypen beschränkt betrachtet werden sollte, es wäre auch möglich, einen anderen Vorrichtungstyp zu verwenden, der imstande ist, eine hohen Strom zu steuern.
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Als Nächstes wird die Beziehung zwischen der Umwandlungseffizienz des DC/DC-Wandlers 10 (d. h. seiner Betriebseffizienz) und seinem Ausgangsstrom Idc unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Die Umwandlungseffizienz des DC/DC-Wandlers 10 hängt vom Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 ab und ein Indexstromwert ist so definiert, dass er den Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc repräsentiert, für den die Umwandlungseffizienz ihren höchsten Wert erreicht. Dementsprechend ist es, um die Energiemenge zu reduzieren, die von dem elektrischen Automobil verbraucht wird, und um dessen Reichweite zu erhöhen, gewünscht, dass der DC/DC-Wandler 10 in der Nähe dieses Indexstromwerts für seinen Ausgangsstrom betrieben wird, der die maximale Effizienz erbringt.
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Somit wird in dieser ersten Ausführungsform die folgende Logik verwendet, um das vorstehend beschriebene Konzept umzusetzen. Konkret gesagt, wird der Indexstromwert Tg_Idc, für den die Umwandlungseffizienz des DC/DC-Wandlers 10 ihren maximalen Wert erreicht, d. h. ihr Soll-Ausgangsstrom, vorab ermittelt und in der integrierten Steuerung 7 gespeichert. Zusammen damit überwacht die integrierte Steuerung 7 stets den Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 unter Verwendung des Stromsensors 21. Durch Steuern des Stromsteuerelements 22 reguliert die integrierte Steuerung 7 die der Niederspannungsbatterie 9 zugeführte Spannung, um sie aufzuladen, um den Wert des Ausgangsstroms Idc nahe an diesen Indexstromwert Tg_Idc zu bringen.
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Die Einzelheiten dieser Logik sind in den 6A bis 6D unter Verwendung der Ausgangsspannung Vdc auf der Seite der Niederspannungsbatterie 9 des DC/DC-Wandlers 10, der Spannung Vb der Niederspannungsbatterie 9, des Batteriespannungs-Obergrenzen-Schwellwerts für die Ladesteuerung Vb_H und des Batteriespannungs-Untergrenzen-Schwellwerts für die Ladesteuerung Vb_L (< Vb_H) gezeigt.
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(a) Wenn ”Vb > Vb_H”
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Wie in 6A gezeigt, schaltet die integrierte Steuerung 7 angesichts der Tatsache, dass die Spannung der Niederspannungsbatterie 9 ausreichend hoch ist, den DC/DC-Wandler 10 AUS, um den Wert seines Ausgangsstrom Idc ungefähr Null zu machen, so dass die Hilfsausstattung 8 nur von der Spannung der Niederspannungsbatterie 9 betrieben wird, mit anderen Worten, nur durch die Leistung, die sich in der Niederspannungsbatterie 9 angesammelt hat. Aufgrund dessen ist es möglich zu vermeiden, dass der DC/DC-Wandler 10 in seinem Niedereffizienzbereich betrieben wird.
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(b) Wenn ”Vb_L < Vb ≤ Vb_H” und weiterhin ”Idc < Tg_Idc”
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Wie in 6B gezeigt, wird keine Steuerung des Stromsteuerelements 22 durchgeführt, obwohl die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 EIN schaltet.
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(c) Wenn ”Vb_L < Vb ≤ Vb_H” und weiterhin ”Idc > Tg_Idc”
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Wie in 6C gezeigt, schaltet die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 EIN. Zusammen damit steuert die integrierte Steuerung 7 das Stromsteuerelement 22 so, dass der Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc kommt, mit anderen Worten so, dass die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom Idc und dem Indexstromwert Tg_Idc klein wird, und reduziert den Ausgangsstrom Idc durch Begrenzen des Ladestroms Ib zur Niederspannungsbatterie 9.
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(d) Wenn ”Vb ≤ Vb_L”
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Wie in 6D gezeigt, schaltet die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 EIN. Da die Spannung der Niederspannungsbatterie 9 niedriger als der Batteriespannungs-Untergrenzen-Schwellwert Vb_L für die Ladesteuerung ist und da in dieser Situation ein schneller Abschluss des Ladens Priorität gegenüber der Umwandlungseffizienz haben sollte, erfolgt dementsprechend keine Begrenzung des Ladestroms zur Niederspannungsbatterie 9 durch die integrierte Steuerung 7, die das Stromsteuerelement 22 steuert.
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Als Nächstes ist ein Flussdiagramm des von der integrierten Steuerung 7 durchgeführten Steuerablaufs zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Steuerung in 7 gezeigt. In einem Schritt S001 wird die vorstehend beschriebene Steuerung gestartet und in einem Schritt S003 fällt die integrierte Steuerung 7 dann eine Entscheidung, ob die Bedingung ”Vb > Vb_H” erfüllt ist oder nicht. Im Fall von ”ja” wird der Steuerungsfluss an einen Schritt S012 übertragen, in welchem, nachdem die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler AUS geschaltet hat, diese Verarbeitung endet. Aber im Fall von ”nein” wird der Steuerungsfluss an einen Schritt S004 übertragen, in welchem die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 EIN schaltet. Dann geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S005 weiter, in welchem die integrierte Steuerung 7 eine Entscheidung fällt, ob die Bedingung ”Vb ≤ Vb_L” erfüllt ist oder nicht. Im Fall von ”ja” endet der Steuerungsfluss, wohingegen der Steuerungsfluss im Fall von ”nein” an einen Schritt S006 übertragen wird, in welchem die integrierte Steuerung 7 eine Entscheidung fällt, ob die Bedingung ”Idc > Tg_Idc” erfüllt ist oder nicht. Im Fall von ”ja” wird der Steuerungsfluss an einen Schritt S010 übertragen, in welchem die integrierte Steuerung 7 das Stromsteuerelement 22 steuert und den Ladestrom Ib zur Niederspannungsbatterie 9 begrenzt, um den Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc zu bringen, und dann endet dieser Verarbeitungsfluss. Des Weiteren endet dieser Verarbeitungsfluss im Fall von ”nein” im Schritt S006.
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Die Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß dieser Ausführungsform ist an der Karosserie 1 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angebracht. Diese Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 ist so gebaut, dass sie das Stromsteuerelement 22 und die integrierte Steuerung 7 einschließt. Das Stromsteuerelement nimmt einen Ladestrom Ib, der der Niederspannungsbatterie 9 zugeführt werden soll, aus dem Ausgangsstrom Idc auf der Seite der Niederspannungsbatterie 9 des DC/DC-Wandlers 10 heraus, um die Niederspannungsbatterie 9 aufzuladen. Der DC/DC-Wandler 10 führt eine Spannungsumwandlung zwischen der Spannung der Hochspannungsbatterie 11 und der Spannung der Niederspannungsbatterie 9 durch. Die Niederspannungsbatterie 9 führt der Hilfsausstattung 8, die an der Karosserie 1 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angebracht ist, Leistung zu. Die Hochspannungsbatterie 11 lädt ebenfalls die Niederspannungsbatterie 9 auf, zusammen mit der Zuführung von Leistung zum Motor 13, der das elektrisch angetriebene Fahrzeug antreibt, und zur Hilfsausstattung 8. Des Weiteren bestimmt die integrierte Steuerung 7 einen Ladestromwert für den Ladestrom Ib auf der Basis der angesammelten Leistungsinformation im Zusammenhang mit der akkumulierten Leistung entsprechend der Spannung Vb der Niederspannungsbatterie 9 und auf der Grundlage der Umwandlungseffizienz η der Spannungsumwandlung durch den DC/DC-Wandler 10. Die integrierte Steuerung 7 steuert das Stromsteuerelement 22 so, dass das Stromsteuerelement 22 einen Ladestrom Ib mit diesem Ladestromwert abziehen kann. Mit anderen Worten wird es möglich, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben, da der integrierte Konverter 7 eine Leistungsregulierung im Zusammenhang mit der Zuführung von Leistung zur Niederspannungsbatterie 9 durchführt, während er den Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 überwacht. Dies führt zu der vorteilhaften betrieblichen Wirkung, dass es möglich ist, die Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu erhöhen.
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Mit der Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß dieser Ausführungsform reduziert die integrierte Steuerung 7, wenn der Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc größer als der Indexstromwert Tg_Idc des Strom ist, der von der Seite der Niederspannungsbatterie 9 des DC/DC-Wandlers 10 ausgegeben wird, wenn ihre Umwandlungseffizienz η auf ihrem höchsten Wert ist, dann den Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc durch Steuern des Stromsteuerelements 22 und macht die Differenz zwischen dem Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc und dem Indexstromwert Tg_Idc klein. Da es aufgrund dessen möglich wird, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben, wird dementsprechend die vorteilhafte betriebliche Wirkung erhalten, dass es möglich ist, eine Erhöhung der Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs durchzuführen.
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Die Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 dieser Ausführungsform beinhaltet ferner den Stromsensor 21, der den Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc misst. Dieser Stromsensor 21 ist zwischen dem DC/DC-Wandler 10 und dem Stromsteuerelement 22 angeordnet, die miteinander elektrisch verbunden sind, und weiterhin zwischen dem DC/DC-Wandler 10 und der Hilfsausstattung 8, die miteinander verbunden sind, und ist elektrisch mit dem DC/DC-Wandler 10, dem Stromsteuerelement 22 und der Hilfsausstattung 8 verbunden. Der Stromsensor 21 kann auch im DC/DC-Wandler 10 beinhaltet und mit dem Stromsteuerelement 22 und der Hilfsausstattung 8 elektrisch verbunden sein. Aufgrund dessen wird es möglich, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben, während der Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 überwacht wird, so dass die vorteilhafte betriebliche Wirkung erhalten wird, dass es möglich ist, die Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu erhöhen.
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– Zweite Ausführungsform –
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Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 bis 12 erläutert. 8 ist ein strukturelles Systemdiagramm, das den Aufbau dieser Steuervorrichtung 50 für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform sowie die dazugehörige Leistungszufuhr für die Hilfsausstattung zeigt. Diese Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 beinhaltet eine integrierte Steuerung 7, einen Stromsensor 21 und ein Stromsteuerelement 22. Die Weise, auf der die Regulierung der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung durch die integrierte Steuerung 7 erfolgt, unterscheidet sich vom Fall der ersten Ausführungsform. Es sollte verstanden werden, dass zur Regulierung der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung 8 Vorrichtungen als Hilfsausstattung, die für die Aufgabe dieser Ausführungsform besonders geeignet ist, ausgewählt werden, deren Zeitkonstanten während der Steuerung lang sind und für welche eine Regulierung der Ausgangsleistung vergleichsweise leicht ist, zum Beispiel eine Kühlvorrichtung für irgendeinen Ausstattungsartikel oder eine Fahrgastzellen-Klimaanlage oder dergleichen. Beispiele für solche Kühlvorrichtungen für die Ausstattung sind Vorrichtungen, die den Motor 13, den Wechselrichter 12, die Batterien und so weiter auf geeigneten Temperaturen halten.
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Als Nächstes werden die Einzelheiten der von der Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß dieser zweiten Ausführungsform durchgeführten Steuerung in den 9A bis 9D gezeigt. Die Merkmale des Unterschieds zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform sind insbesondere in den 9B und 9C gezeigt und die folgende Erläuterung konzentriert sich auf diese Unterschiede.
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(b) Wenn ”Vb_L < Vb ≤ Vb_H” und weiterhin ”Idc < Tg_Idc”
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Wie in 9B gezeigt, besteht ein Aspekt des Unterschieds zur ersten Ausführungsform darin, dass die integrierte Steuerung 7 in dieser zweiten Ausführungsform den Ausgangsstrom Idc durch Steuern eines Teils der Hilfsausstattung 8 nahe an den Indexstromwert Tg_Idc bringt, wie etwa des Kühlsystems oder des Klimaanlagesystems oder dergleichen, um die Ausgangsleistung dieses Teils der Hilfsausstattung 8 zu erhöhen. Zu dieser Zeit wird der Ausgangsstrom Idc erhöht, so dass die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom Idc und dem Indexstromwert Tg_Idc klein wird.
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Ein konkretes Beispiel der Erhöhung der Ausgangsleistung eines Bereichs der Hilfsausstattung wird nun unter Bezug auf 10A und 10B erläutert, während eine Klimaanlagenvorrichtung, wie etwa eine Klimaanlage oder dergleichen (in den Figuren nicht gezeigt) als Beispiel für die Hilfsausstattung herangezogen wird. 10B zeigt ein Beispiel der Änderung der Klimaanlagensteuerung (zum Kühlen) im Lauf der Zeit und zum Vergleich eine normale Steuerung der in 10A gezeigten Klimaanlage. Bei der normalen Steuerung wird die Ausgangsleistung der Klimaanlage reguliert, so dass die Solltemperatur in der Fahrgastzelle und die Isttemperatur in der Fahrgastzelle übereinstimmen, und wenn sie übereinstimmen, wird die Klimaanlagen-Ausgangsleistung fast konstant gehalten, wenn die Zeit t verstreicht.
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Andererseits erhöht in dieser Ausführungsform während eines Intervalls, in der der Hilfsausstattungs-Ausgangsleistungs-Erhöhungsbefehl von der integrierte Steuerung 7 erzeugt wird, die Klimaanlage ihre Ausgangsleistung nach Maßgabe dieses Befehls. Aufgrund dessen wird der Klimaanlagen-Steuermodus unterschiedlich zu demjenigen im normalen Modus und der Ausgangsstrom Idc wird erhöht. Als Ergebnis dieser Erhöhung der Klimaanlagen-Ausgangsleistung wird die Temperatur in der Fahrgastzelle auf unterhalb der Solltemperatur in der Fahrgastzelle gesenkt, aber während eines bestimmten Intervalls nach der Aufhebung des Hilfsausstattungs-Ausgangsleistungs-Erhöhungsbefehls bleibt, selbst wenn die Klimaanlage gestoppt wird, die Raumtemperatur aufgrund des überschüssigen Kühleffekts annehmbar niedrig. Dementsprechend kann die Klimaanlage während des bestimmten Intervalls nach der Aufhebung des Hilfsausstattungs-Ausgangsleistungs-Erhöhungsbefehls gestoppt werden. Zu diesem Zeitpunkt kehrt der Klimaanlagen-Steuermodus in den normalen Modus zurück.
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Mit anderen Worten ist es durch die Durchführung einer Steuerung gemäß dieser Ausführungsform möglich, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben und weiterhin wird die vorteilhafte Wirkung erhalten, dass der Gesamtenergieverbrauch des Systems gesenkt wird, da die Erhöhung des Energieverbrauchs, der mit der vorstehend beschriebenen Klimaanlagen-Ausgangsleistungs-Erhöhung einhergeht, und deren Senkung, die das anschließende Stoppen des Klimaanlagenbetriebs begleitet, einander fast aufheben.
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(c) Wenn ”Vb_L < Vb ≤ Vb_H” und weiterhin ”Idc > Tg_Idc”.
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Um in der ersten Ausführungsform den Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc zu bringen, mit anderen Worten, um den Ausgangsstrom Idc zu senken und die Differenz zwischen dem Ausgangsstrom Idc und dem Indexstromwert Tg_Idc klein werden zu lassen, steuert die integrierte Steuerung 7 das Stromsteuerelement 22 so, dass der Ladestrom zur Niederspannungsbatterie 9 begrenzt wird. Jedoch wird es in dieser zweiten Ausführungsform zusätzlich zu dieser Art von Steuerung, wie in 9C gezeigt, einfacher und leichter, den Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc zu bringen, da es möglich ist, auch eine Verringerung der Ausgangsleistung eines Bereichs der Hilfsausstattung 8 parallel zum obigen Steuerverfahren zu verwenden.
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Ein konkretes Beispiel der Verringerung der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung wird nun unter Bezugnahme auf 11A und 11B erläutert, während eine Klimaanlagenvorrichtung oder dergleichen (in den Figuren nicht gezeigt) als Beispiel eines Bereichs der Hilfsausstattung 8 genommen wird. 11B zeigt ein Beispiel der Änderung einer Klimaanlagensteuerung (zum Kühlen) im Lauf der Zeit und zum Vergleich ist eine normale Steuerung der Klimaanlage in 11A gezeigt.
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Bei der normalen Steuerung wird die Ausgangsleistung der Klimaanlage ungeachtet des Verstreichens der Zeit stets konstant gehalten, aber im Gegensatz hierzu senkt in dieser Ausführungsform während eines Intervalls, in dem ein Hilfsausstattungs-Ausgangsleistungs-Senkungsbefehl von der integrierten Steuerung 7 erzeugt wird, die Klimaanlage ihre Ausgangsleistung nach Maßgabe dieses Befehls. Aufgrund dessen wird der Klimaanlagen-Steuermodus unterschiedlich zu demjenigen im normalen Modus und der Ausgangsstrom Idc wird gesenkt. Als Ergebnis dieser Senkung der Klimaanlagenausgabe wird die Temperatur in der Fahrgastzelle über die Solltemperatur in der Fahrgastzelle erhöht, aber durch Unterdrücken des Ausmaßes der Temperaturerhöhung innerhalb eines zulässigen Bereichs durch Regulieren des Umfangs der Verringerung der Klimaanlagenausgabe und der Zeitspanne jener Verringerung ist es möglich, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben und des Weiteren wird es möglich, die von der Klimaanlage verbrauchte Gesamtenergie niedrig zu halten. Zu diesem Zeitpunkt kehrt der Klimaanlagen-Steuermodus in den normalen Modus zurück.
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Als Nächstes ist ein Flussdiagramm des Steuerungsablaufs, der von der integrierten Steuerung 7 zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Steuerung durchgeführt wird, in 12 gezeigt. Nachstehend werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. Zwar ist es in dieser zweiten Ausführungsform notwendig, die Logik der Regulierung der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung zu berücksichtigen, wie sie durch die vorstehend beschriebene Klimaanlagen-Ausgangsleistungsregulierung dargestellt ist, aber es ist dennoch wünschenswert, die Hauptsteuerung durchzuführen, während die Gelegenheiten eingeschränkt werden, bei denen ein energiesparender Betrieb erforderlich ist, damit es keinen Komfortverlust aufgrund einer solchen Regulierung der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung gibt. Somit fällt die integrierte Steuerung 7 in einem Schritt S002 eine Entscheidung, ob einer der Zustände ”Spannung der Hochspannungsbatterie (gespeicherte Leistungsmenge) ist niedrig” oder ”Öko-Modus ist derzeit ausgewählt” im Augenblick gilt oder nicht. Wenn einer dieser Zustände zurzeit gilt, geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S003 weiter, so dass ein Energiesparbetrieb durchgeführt wird, während, wenn keiner dieser Zustände zurzeit gilt, der Steuerungsfluss dann an einen Schritt S013 übertragen wird und dieser Verarbeitungsfluss endet, nachdem die integrierte Steuerung 7 den DC/DC-Wandler 10 EIN geschaltet hat.
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Weiterhin geht, nachdem die integrierte Steuerung 7 eine Entscheidung in einem Schritt S006 gefällt hat, ob die Bedingung ”Idc > Tg_Idc” gilt oder nicht, der Steuerungsfluss im Fall von ”ja” zu einem Schritt S010 weiter und die integrierte Steuerung 7 steuert das Stromsteuerelement 22 und beschränkt den Ladestrom Ib zur Niederspannungsbatterie 9, um zu bewirken, dass sich der Ausgangsstrom Idc dem Indexstromwert Tg_Idc nähert. Als Nächstes geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S011 weiter, in welchem, wenn eine Differenz zwischen dem Ausgangsstrom Idc 15 und dem Indexstromwert Tg_Idc selbst nach dem Schritt S010 bleibt, die integrierte Steuerung 7 den Ausgangsstrom Idc dann durch Reduzieren der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung innerhalb eines zulässigen Bereichs senkt, und dann endet dieser Verarbeitungsfluss.
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Des Weiteren geht im Fall von ”nein” im Schritt S006 der Steuerungsfluss zu einem Schritt S007 weiter, in welchem die integrierte Steuerung 7 eine Entscheidung fällt, ob die Bedingung ”Idc < Tg_Idc” gilt oder nicht. Im Fall von ”nein” endet dieser Verarbeitungsfluss, nachdem die integrierte Steuerung 7 den Ausgangsstrom Idc durch Erhöhen der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung, wie etwa eine Klimaanlage oder dergleichen, innerhalb eines zulässigen Bereichs erhöht hat, um den Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc zu bringen. Des Weiteren endet dieser Verarbeitungsfluss im Fall von ”nein” im Schritt S007, mit anderen Worten, wenn Idc = Tg_Idc.
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Mit der Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 dieser zweiten Ausführungsform werden ähnliche vorteilhafte betriebliche Wirkungen wie im Fall der ersten Ausführungsform erhalten. Des Weiteren zieht das Stromsteuerelement 22 mit der Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 dieser zweiten Ausführungsform auch den Ladestrom Ib auf der Grundlage des Ausgangsstroms Idc und des zugeführten Stroms Ic in diesem Ausgangsstrom Idc ab, der der Hilfsausstattung 8 zuzuführen ist. Die integrierte Steuerung 7 steuert auch die Ausgangsleistung der Hilfsausstattung 8. Wenn der Wert des Ausgangsstroms Idc kleiner als der Indexstromwert Tg_Idc ist, der den von der Seite der Niederspannungsbatterie 9 ausgegebenen Strom des DC/DC-Wandlers 10 ergibt, wenn ihre Umwandlungseffizienz η auf ihrem höchsten Wert ist, dann erhöht die integrierte Steuerung 7 den Ausgangsstromwert des Ausgangsstroms Idc durch Steuern der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung 8 und macht die Differenz zwischen diesem Ausgangsstromwert und dem Indexstromwert Tg_Idc klein. Indem die integrierte Steuerung 7 den Betrieb der Hilfsausstattung und die Leistungsregulierung im Zusammenhang mit der Leistungszufuhr zur Niederspannungsbatterie 9 durchführt, während sie den Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 überwacht, wird es möglich, den DC/DC-Wandler 10 mit hoher Effizienz zu betreiben. Dies erbringt die vorteilhaften betrieblichen Wirkungen, dass es möglich ist, den Energieverbrauch beim Betrieb der Hilfsausstattung zu senken, und dass es möglich ist, eine Erweiterung der Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs umzusetzen.
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– Ausführungsformvarianten –
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- (1) Obwohl vier Typen der Stromsteuerung durch die integrierte Steuerung 7 für den Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 vorstehend in den 6A bis 6D für die erste Ausführungsform und in den 9A bis 9D für die zweite Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurden, wäre es in jeder dieser Ausführungsformen auch annehmbar, eine Anordnung zu treffen, um nur irgendeinen dieser vier Stromsteuerungstypen durchzuführen.
- (2) Eine Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß einer anderen Ausführungsformvariante wird nun unter Bezugnahme auf 13 erläutert. Diese Ausführungsformvariante beruht auf der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform und dementsprechend wird im Folgenden nur die Art und Weise beschrieben, in der sie sich von der zweiten Ausführungsform unterscheidet. In dieser Ausführungsformvariante beinhaltet die Hilfsausstattung 8 die Hilfsausstattung 8A, bei der es notwendig ist, dass ihr stets Leistung zugeführt wird, und die Hilfsausstattung 8B anderer Typen. Auf ähnliche Weise wie im Fall mit der Hilfsausstattung 8 in der zweiten Ausführungsform ist diese Hilfsausstattung 8B mit der Niederspannungsbatterie 9 über das Stromsteuerelement 22 elektrisch verbunden, während im Gegensatz die Hilfsausstattung 8A direkt mit der Niederspannungsbatterie 9, d. h. nicht über das Stromsteuerelement 22, elektrisch verbunden ist.
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Die Hilfsausstattung 8A kann beispielsweise eine Steuereinheit (d. h. eine elektronische Steuervorrichtung), ein Bremssystem (d. h. eine Bremsvorrichtung), eine Servolenkung (d. h. eine Lenkhilfevorrichtung), eine Beleuchtungsvorrichtung wie etwa einen Scheinwerfer (d. h. eine Frontleuchte) und so weiter, einen Richtungsanzeiger (eine Richtungsanzeigevorrichtung) und dergleichen einschließen. Die Hilfsausstattung 8B kann beispielsweise eine Kühlflüssigkeitspumpe für den Motor oder Wechselrichter, einen Kühlerlüfter, eine Klimaanlagenvorrichtung für eine Klimaanlage, die ein Kühlgebläse einschließt, eine Infrarotheizvorrichtung oder dergleichen beinhalten. Mit anderen Worten sind die elektrischen Vorrichtungen, die in der Hilfsausstattung 8B beinhaltet sind, jene, deren Zeitkonstanten länger als die Zeitkonstanten der Hilfsausstattung 8A sind.
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Wie in 14 gezeigt, wird auch der Ausgangsstrom Idc stets überwacht, zusammen mit der Vorabbestimmung des Indexstromwerts Tg_Idc, der den Ausgangsstrom Idc des DC/DC-Wandlers 10 auf seiner Seite der Niederspannungsbatterie 9 spezifiziert, wenn die Umwandlungseffizienz η des DC/DC-Wandlers 10 ihren höchsten Wert erreicht. Zusammen mit dem Erhöhen und Senken des Stroms Ic durch die integrierte Steuerung 7, der auch der Hilfsausstattung 8B durch Regulieren der Ausgangsleistung der Hilfsausstattung 8B zugeführt wird, um den Ausgangsstrom Idc nahe an den Indexstromwert Tg_Idc zu bringen, erhöht und senkt die integrierte Steuerung 7 auch den Ladestrom Ib durch Steuern des Stromsteuerelements 22, wodurch die der Niederspannungsbatterie 9 zugeführte Leistung reguliert wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Ausgangsstrom Idc, zu erhöhen und zu senken, der als die Summe aus Ladestrom Ib und zugeführtem Strom Ic erhalten wird.
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In dieser Ausführungsformvariante besteht ein Merkmal, das sich vom Fall der zweiten Ausführungsform unterscheidet, darin, dass nur die Hilfsausstattung 8B direkt mit dem DC/DC-Wandler 10 und dem Stromsteuerelement 22 verbunden ist, während andererseits die Hilfsausstattung 8A direkt mit der Niederspannungsbatterie 9 verbunden ist. Aufgrund dessen ist, selbst wenn der Zustand des DC/DC-Wandlers 10 aufgrund einer Fehlfunktion, wie etwa eines Fehlers in einer Komponente oder dergleichen AUS ist und der Zustand des Stromsteuerelements 22 AUS ist und beide zugleich stattfinden, die Leistungszufuhr von der Niederspannungsbatterie 9 zur Hilfsausstattung 8A trotzdem immer noch sichergestellt. Somit ist es gemäß diesem Aufbau für die Steuervorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 50 gemäß dieser Ausführungsformvariante möglich, einen Hocheffizienzbetrieb des DC/DC-Wandlers mit höherer Sicherheit durchzuführen, da es möglich ist, die Ausgangsleistung der Hilfsausstattung 8B zu ändern, während die Leistungszufuhr zur Hilfsausstattung 8A noch garantiert ist.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-120379 [0001]
- JP 2010-136495 [0004, 0005]
