电动车辆和电动车辆的控制方法转让专利

申请号 : CN200880131765.1

文献号 : CN102202930B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 山本雅哉加藤纪彦佐藤春树

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

电源系统包括主蓄电装置(BA)和多个副蓄电装置(BB1、BB2)。转换器(12B),与副蓄电装置(BB1、BB2)中的被选择的一方连接,在该选择副蓄电装置和供电线(PL2)之间进行双向的电压转换。控制装置(30),根据电动车辆的制动要求,执行用于控制从负载装置(MG2、22)向主蓄电装置(BA)和被选择的副蓄电装置输入电力的充电控制,并且执行用于切换多个副蓄电装置(BB1、BB2)和供电线(PL2)之间的电连接的切换控制。控制装置(30),直到充电控制和切换控制中的任何一方结束为止,禁止或限制另一方的控制。

权利要求 :

1.一种电动车辆,具备:

负载装置(MG2、22),其构成为能够将所述电动车辆的动能转换为电力;

供电线(PL2),其用于传递从所述负载装置(MG2、22)输出的电力;

主蓄电装置(BA),其通过所述供电线(PL2)接受来自所述负载装置(MG2、22)的电力;

多个副蓄电装置(BB1、BB2),其相互并联设置;

连接部(39B),其构成为能够将所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)中的被选择出的副蓄电装置电连接于所述供电线(PL2);和控制装置(30、30A),其控制所述负载装置(MG2、22)和所述连接部(39B);

所述控制装置(30、30A)包括:

充电控制部(52),其根据所述电动车辆的制动要求,执行充电控制,该充电控制用于控制从所述负载装置(MG2、22)向所述主蓄电装置(BA)和所述被选择出的副蓄电装置的电力的输入;

切换控制部(51、51A),其在基于所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)各自的充电状态,判定为需要切换所述被选择出的副蓄电装置的情况下,执行切换控制,该切换控制用于切换所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)和所述供电线(PL2)之间的电连接;和选择控制部(53、53A),其在所述充电控制先开始了的情况下,禁止所述切换控制直到所述充电控制完毕,在所述切换控制先开始了的情况下,限制所述充电控制直到所述切换控制完毕。

2.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53),在通过所述充电控制,所述被选择出的副蓄电装置从所述负载装置(MG2、22)接受电力的情况下,禁止所述切换控制部(51、51A)进行所述切换控制。

3.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53),在通过所述充电控制开始了从所述负载装置(MG2、22)输出电力的情况下,禁止所述切换控制部(51、51A)进行所述切换控制。

4.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53A),在所述切换控制开始了的情况下,禁止来自所述负载装置(MG2、22)的电力输入到所述被选择出的副蓄电装置,由此限制所述充电控制。

5.根据权利要求4所述的电动车辆,其中,

所述切换控制部(51、51A),在所述切换控制开始后,暂时缓和所述主蓄电装置(BA)的第1输入限制值(Win(M)),并且将所述被选择出的副蓄电装置的第2输入限制值(Win(S))设定为0;

所述充电控制部(52),基于所述第1输入限制值(Win(M)),执行由所述主蓄电装置(BA)从所述负载装置(MG2、22)输入电力。

6.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53A),在所述切换控制开始了的情况下,通过禁止由所述负载装置(MG2、22)输出电力,限制所述充电控制。

7.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,

所述负载装置(MG2、22)包括:

电动发电机(MG2),其执行作为从所述电动车辆的动能向电力的转换的再生制动,另一方面,通过接受电力而产生所述电动车辆的所述动能;和变换器(22),其由所述供电线(PL2)供电、驱动所述电动发电机(MG2),另一方面,将所述电动发电机(MG2)通过所述再生制动产生的电力通过所述供电线(PL2)输出。

8.根据权利要求1所述的电动车辆,其中,

所述电动车辆还具备构成为能够输出所述电动车辆的驱动力的内燃机(4);

所述负载装置(MG2、22)包括:

第1电动发电机(MG1),其构成为能够通过所述内燃机(4)驱动从而发电;

第2电动发电机(MG2),其能够通过接受电力而相对于所述内燃机(4)独立地产生所述驱动力,另一方面,执行作为从所述电动车辆的动能向电力的转换的再生制动;和变换器(14、22),其在所述第1和第2电动发电机(MG1、MG2)中的至少一方与所述供电线(PL2)之间授受电力。

9.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53),在通过所述充电控制,所述被选择出的副蓄电装置从所述第2电动发电机(MG2)接受电力的情况下,禁止所述切换控制部(51、51A)进行所述切换控制。

10.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53),在通过所述充电控制开始了从所述第2电动发电机(MG2)输出电力的情况下,禁止所述切换控制部(51、51A)进行所述切换控制。

11.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53A),在所述切换控制开始了的情况下,禁止来自所述第2电动发电机(MG2)的电力输入所述被选择出的副蓄电装置,由此限制所述充电控制。

12.根据权利要求11所述的电动车辆,其中,

所述切换控制部(51、51A),在所述切换控制开始后,暂时缓和所述主蓄电装置(BA)的第1输入限制值(Win(M)),并且将所述被选择出的副蓄电装置的第2输入限制值(Win(S))设定为0;

所述充电控制部(52),基于所述第1输入限制值(Win(M)),执行由所述主蓄电装置(BA)从所述负载装置(MG2、22)输入电力。

13.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,所述选择控制部(53A),在所述切换控制开始了的情况下,通过禁止由所述第2电动发电机(MG2)输出电力,限制所述充电控制。

14.根据权利要求13所述的电动车辆,其中,

所述电动车辆还具备液压制动器(42),该液压制动器(42)与所述第2电动发电机(MG2)并列设置,执行所述电动车辆的制动;

所述选择控制部(53A),在所述切换控制的执行期间产生了所述电动车辆的所述制动要求的情况下,对所述充电控制部(52),输出用于使得不执行由所述第2电动发电机(MG2)进行的所述再生制动的指示,作为用于禁止所述充电控制的指示;

所述控制装置(30A)还包括制动器控制部(32A),该制动器控制部(32A)控制由所述第

2电动发电机(MG2)进行的所述再生制动和由所述液压制动器(42)进行的制动;

所述制动器控制部(32A),在产生了所述制动要求、并且所述再生制动被禁止了的情况下,执行由所述液压制动器(42)进行的制动。

15.根据权利要求8所述的电动车辆,其中,

所述电动车辆还具备:

第1电压转换器(12A),其被设置在所述主蓄电装置(BA)和所述供电线(PL2)之间,进行双向的电压转换;和第2电压转换器(12B),其被设置在所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)和所述供电线(PL2)之间,进行双向的电压转换。

16.根据权利要求15所述的电动车辆,其中,所述连接部(39B),将所述被选择出的副蓄电装置连接于所述第2电压转换器(12B),由此将所述被选择出的副蓄电装置电连接于所述供电线(PL2)。

17.一种电动车辆的控制方法,

所述电动车辆具备:

负载装置(MG2、22),其构成为能够将所述电动车辆的动能转换为电力;

供电线(PL2),其用于传递从所述负载装置(MG2、22)输出的电力;

主蓄电装置(BA),其通过所述供电线(PL2)接受来自所述负载装置(MG2、22)的电力;

多个副蓄电装置(BB1、BB2),其相互并联设置;

连接部(39B),其构成为能够将所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)中的被选择出的副蓄电装置电连接于所述供电线(PL2);和控制装置(30、30A),其控制所述负载装置(MG2、22)和所述连接部(39B);

所述控制方法具备:

根据所述电动车辆的制动要求执行充电控制的步骤,该充电控制用于控制从所述负载装置(MG2、22)向所述主蓄电装置(BA)和所述被选择出的副蓄电装置的电力的输入;

在基于所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)各自的充电状态,判定为需要切换所述被选择出的副蓄电装置的情况下,执行切换控制的步骤(S100-S500),该切换控制用于切换所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)和所述供电线(PL2)之间的电连接;和执行选择控制的步骤(S10-S12、S20-S22),该选择控制在所述充电控制先开始了的情况下,禁止所述切换控制直到所述充电控制完毕,在所述切换控制先开始了的情况下,限制所述充电控制直到所述切换控制完毕。

18.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S10-S12),在通过所述充电控制,所述被选择出的副蓄电装置从所述负载装置(MG2、22)接受电力的情况下,禁止所述切换控制。

19.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S10-S12),在通过所述充电控制开始了从所述负载装置(MG2、22)输出电力的情况下,禁止所述切换控制。

20.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S20-S22),在所述切换控制开始了的情况下,禁止来自所述负载装置(MG2、22)的电力输入到所述被选择出的副蓄电装置,由此限制所述充电控制。

21.根据权利要求20所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述切换控制的步骤(S100-S500),在所述切换控制开始后,暂时缓和所述主蓄电装置(BA)的第1输入限制值(Win(M)),并且将所述被选择出的副蓄电装置的第2输入限制值(Win(S))设定为0;

执行所述充电控制的步骤,基于所述第1输入限制值(Win(M)),执行由所述主蓄电装置(BA)从所述负载装置(MG2、22)输入电力。

22.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S20-S22),在所述切换控制开始了的情况下,通过禁止由所述负载装置(MG2、22)输出电力,限制所述充电控制。

23.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,

所述负载装置(MG2、22)包括:

电动发电机(MG2),其执行作为从所述电动车辆的动能向电力的转换的再生制动,另一方面,通过接受电力而产生所述电动车辆的所述动能;和变换器(22),其由所述供电线(PL2)供电、驱动所述电动发电机,另一方面,将所述电动发电机通过所述再生制动产生的电力通过所述供电线(PL2)输出。

24.根据权利要求17所述的电动车辆的控制方法,其中,

所述电动车辆还具备构成为能够输出所述电动车辆的驱动力的内燃机(4);

所述负载装置(MG2、22)包括:

第1电动发电机(MG1),其构成为能够通过所述内燃机(4)驱动从而发电;

第2电动发电机(MG2),其能够通过接受电力而相对于所述内燃机(4)独立地产生所述驱动力,另一方面,执行作为从所述电动车辆的动能向电力的转换的再生制动;和变换器(14、22),其在所述第1和第2电动发电机(MG1、MG2)中的至少一方与所述供电线(PL2)之间授受电力。

25.根据权利要求24所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S10-S12),在通过所述充电控制,所述被选择出的副蓄电装置从所述第2电动发电机(MG2)接受电力的情况下,禁止所述切换控制。

26.根据权利要求24所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S10-S12),在通过所述充电控制开始了从所述第2电动发电机(MG2)输出电力的情况下,禁止所述切换控制。

27.根据权利要求24所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S20-S22),在所述切换控制开始了的情况下,禁止来自所述第2电动发电机(MG2)的电力输入所述被选择出的副蓄电装置,由此限制所述充电控制。

28.根据权利要求27所述的电动车辆的控制方法,其中,

执行所述切换控制的步骤(S100-S500),在所述切换控制开始后,暂时缓和所述主蓄电装置(BA)的第1输入限制值(Win(M)),并且将所述被选择出的副蓄电装置的第2输入限制值(Win(S))设定为0;

执行所述充电控制的步骤,基于所述第1输入限制值(Win(M)),执行由所述主蓄电装置(BA)从所述负载装置(MG2、22)输入电力。

29.根据权利要求24所述的电动车辆的控制方法,其中,执行所述选择控制的步骤(S20-S22),在所述切换控制开始了的情况下,通过禁止由所述第2电动发电机(MG2)输出电力,限制所述充电控制。

30.根据权利要求29所述的电动车辆的控制方法,其中,

所述电动车辆还具备液压制动器(42),该液压制动器(42)与所述第2电动发电机(MG2)并列设置,执行所述电动车辆的制动;

执行所述选择控制的步骤,在所述切换控制的执行期间产生了所述电动车辆的所述制动要求的情况下,对所述充电控制部(52),输出用于使得不执行由所述第2电动发电机(MG2)进行的所述再生制动的指示(FLG2),作为用于禁止所述充电控制的指示;

所述控制方法还具备如下步骤(S33):在产生了所述制动要求、并且所述再生制动被禁止了的情况下,执行由所述液压制动器(42)进行的制动。

31.根据权利要求24所述的电动车辆的控制方法,其中,

所述电动车辆还具备:

第1电压转换器(12A),其被设置在所述主蓄电装置(BA)和所述供电线(PL2)之间,进行双向的电压转换;和第2电压转换器(12B),其被设置在所述多个副蓄电装置(BB1、BB2)和所述供电线(PL2)之间,进行双向的电压转换。

32.根据权利要求31所述的电动车辆的控制方法,其中,所述连接部(39B),将所述被选择出的副蓄电装置连接于所述第2电压转换器(12B),由此将所述被选择出的副蓄电装置电连接于所述供电线(PL2)。

说明书 :

电动车辆和电动车辆的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电动车辆和电动车辆的控制方法,更加特定地说,涉及搭载有具备主蓄电装置和多个副蓄电装置的电源系统的电动车辆的控制。

背景技术

[0002] 近年来,作为环保车辆,电动车、混合动力车和燃料电池车等电动车辆已被开发并实用化了。在这些电动车辆中搭载有产生车辆驱动力的电动机和包括蓄电装置而构成的用于供给电动机驱动电力的电源系统。
[0003] 特别是,还曾经提出过通过车辆外部的电源(以下也称为“外部电源”)对混合动力车的车载蓄电装置进行充电的构成,在这些电动车辆中,要求延长通过车载蓄电装置的蓄积电力可行驶的距离。另外,在以下说明中,将通过外部电源对车载蓄电装置的充电也简称为“外部充电”。
[0004] 例如,在日本特开2008-109840号公报(专利文献1)和日本特开2003-209969号公报(专利文献2)中,记载有并联连接多个蓄电装置(电池)的电源系统。在专利文献1和2中记载的电源系统中,按每个蓄电装置(电池)设置有作为充放电调整机构的电压转换器(转换器)。与此相对,在日本特开2008-167620号公报(专利文献3)中记载有:在搭载有主蓄电装置和多个副蓄电装置的车辆中设置与主电源装置对应的转换器和由多个副蓄电装置所共有的转换器的电源装置的构成。若采用该构成,则能够抑制装置的元件的数量,并且能够增加可蓄电的能量的量。
[0005] 专利文献1:日本特开2008-109840号公报
[0006] 专利文献2:日本特开2003-209969号公报
[0007] 专利文献3:日本特开2008-167620号公报

发明内容

[0008] 在专利文献3中记载的电源装置中,多个副蓄电装置中的1个副蓄电装置选择性地与转换器连接,通过主电源装置和被选择的副蓄电装置,供给车辆驱动用电动机的驱动电力。在这样的电源装置中,当使用中的副蓄电装置的SOC降低时,使新的副蓄电装置与转换器连接,依次使用多个副蓄电装置,由此,延长由蓄电能量得到的行驶距离(EV(Electric Vehicle,电动车)行驶距离)。但是,在专利文献3中,虽然记载有副蓄电装置的切换控制,但对于该切换控制与副蓄电装置的充电控制的关系没有记载。
[0009] 本发明是为了解决这样的问题点而做成的,本发明的目的是提供一种控制技术,在搭载有具备主蓄电装置和多个副蓄电装置的电源系统的电动车辆中,能够适当执行副蓄电装置的切换控制和充电控制。
[0010] 根据本发明的某一技术方案,为一种电动车辆,具备负载装置、供电线、通过供电线接受来自负载装置的电力的主蓄电装置、相互并联设置的多个副蓄电装置、连接部和控制装置。负载装置构成为能够将电动车辆的动能转换为电力。供电线传递从负载装置输出的电力。连接部构成为能够将多个副蓄电装置中的被选择的副蓄电装置电连接到供电线。控制装置控制负载装置和连接部。控制装置包括充电控制部、切换控制部和选择控制部。充电控制部,根据电动车辆的制动要求,执行充电控制,该充电控制用于控制从负载装置向主蓄电装置和被选择的副蓄电装置输入电力。切换控制部,在基于多个副蓄电装置各自的充电状态,判定为需要切换被选择的副蓄电装置的情况下,执行切换控制,该切换控制用于切换多个副蓄电装置和供电线之间的电连接。选择控制部,在充电控制先开始了的情况下,禁止切换控制直到充电控制完毕,在切换控制先开始了的情况下,限制充电控制直到切换控制完毕。
[0011] 优选是,选择控制部,在通过充电控制,被选择的副蓄电装置从负载装置接受电力的情况下,禁止切换控制部进行切换控制。
[0012] 优选是,选择控制部,在通过充电控制开始了从负载装置输出电力的情况下,禁止切换控制部进行切换控制。
[0013] 优选是,选择控制部,在切换控制开始了的情况下,通过禁止来自负载装置的电力输入到被选择的副蓄电装置,限制充电控制。
[0014] 优选是,切换控制部,在切换控制开始后,暂时缓和主蓄电装置的第1输入限制值,并且,将被选择的副蓄电装置的第2输入限制值设定为0。充电控制部,基于第1输入限制值,执行由主蓄电装置从负载装置输入电力。
[0015] 优选是,选择控制部,在切换控制开始了的情况下,通过禁止由负载装置输出电力,限制充电控制。
[0016] 优选是,负载装置包括电动发电机和变换器。电动发电机,执行作为从电动车辆的动能向电力的转换的再生制动,另一方面,通过接受电力而产生电动车辆的动能。变换器,通过供电线被供电,驱动电动发电机,另一方面,通过供电线输出电动发电机通过再生制动产生的电力。
[0017] 优选是,电动车辆,还具备构成为能够输出电动车辆的驱动力的内燃机。负载装置包括第1电动发电机、第2电动发电机和变换器。第1电动发电机构成为可通过内燃机驱动来发电。第2电动发电机可通过接受电力而相对于内燃机独立地产生驱动力,另一方面,执行作为从所述电动车辆的动能向电力的转换的再生制动。变换器,在第1和第2电动发电机中的至少一方和供电线之间授受电力。
[0018] 优选是,选择控制部,在通过充电控制,被选择的副蓄电装置从第2电动发电机接受电力的情况下,禁止切换控制部进行切换控制。
[0019] 优选是,选择控制部,在通过充电控制开始了从第2电动发电机输出电力的情况下,禁止切换控制部进行切换控制。
[0020] 优选是,选择控制部,在切换控制开始了的情况下,通过禁止来自第2电动发电机的电力输入被选择的副蓄电装置,限制充电控制。
[0021] 优选是,切换控制部,在切换控制开始后,暂时缓和主蓄电装置的第1输入限制值,并且,将被选择的副蓄电装置的第2输入限制值设定为0。充电控制部,基于第1输入限制值,执行由主蓄电装置从负载装置输入电力。
[0022] 优选是,选择控制部,在切换控制开始了的情况下,通过禁止由第2电动发电机输出电力,限制充电控制。
[0023] 优选是,电动车辆还具备液压制动器,该液压制动器与第2电动发电机并列设置,执行电动车辆的制动。选择控制部,在切换控制的执行期间产生了电动车辆的制动要求的情况下,对充电控制部,输出用于使得不执行由第2电动发电机进行的再生制动的指示,作为用于禁止充电控制的指示。控制装置还具备制动器控制部,该制动器控制部控制由第2电动发电机进行的再生制动和由液压制动器进行的制动。制动器控制部,在产生了制动要求并且禁止了再生制动的情况下,执行由液压制动器进行的制动。
[0024] 优选是,电动车辆还具备第1电压转换器和第2电压转换器。第1电压转换器,被设置在主蓄电装置和供电线之间,进行双向的电压转换。第2电压转换器,被设置在多个副蓄电装置和供电线之间,进行双向的电压转换。
[0025] 优选是,连接部,通过将被选择的副蓄电装置连接到第2电压转换器,将被选择的副蓄电装置电连接到供电线。
[0026] 根据本发明的另一技术方案,为电动车辆的控制方法,电动车辆,具备负载装置、供电线、通过供电线接受来自负载装置的电力的主蓄电装置、相互并联设置的多个副蓄电装置、连接部和控制装置。负载装置构成为能够将电动车辆的动能转换为电力。供电线传递从负载装置输出的电力。连接部构成为能够将多个副蓄电装置中的被选择的副蓄电装置电连接到供电线。控制装置控制负载装置和连接部。控制方法具备:根据电动车辆的制动要求执行充电控制的步骤,该充电控制,用于控制从负载装置向主蓄电装置和被选择的副蓄电装置输入电力;在基于多个副蓄电装置各自的充电状态,判定为需要切换被选择的副蓄电装置的情况下,执行切换控制的步骤,该切换控制用于切换多个副蓄电装置和供电线之间的电连接;执行选择控制的步骤,该选择控制,在先开始了充电控制的情况下,禁止切换控制直到充电控制完毕,另一方面,在先开始了切换控制的情况下,限制充电控制直到切换控制完毕。
[0027] 优选是,执行选择控制的步骤,在通过充电控制,被选择的副蓄电装置从负载装置接受电力的情况下,禁止切换控制。
[0028] 优选是,执行选择控制的步骤,在通过充电控制开始从负载装置输出电力的情况下,禁止切换控制。
[0029] 优选是,执行选择控制的步骤,在切换控制开始了的情况下,通过禁止来自负载装置的电力输入到被选择的副蓄电装置,限制充电控制。
[0030] 优选是,执行切换控制的步骤,在切换控制开始后,暂时缓和主蓄电装置的第1输入限制值,并且将被选择的副蓄电装置的第2输入限制值设定为0。执行充电控制的步骤,基于第1输入限制值,执行由主蓄电装置从负载装置输入电力。
[0031] 优选是,执行选择控制的步骤,在切换控制开始了的情况下,通过禁止负载装置输出电力,限制充电控制。
[0032] 优选是,负载装置包括电动发电机和变换器。电动发电机,执行作为从电动车辆的动能向电力的转换的再生制动,另一方面,通过接受电力产生电动车辆的动能。变换器,通过供电线被供电,驱动电动发电机,另一方面,通过供电线输出电动发电机通过再生制动产生的电力。
[0033] 优选是,电动车辆,还具备构成为可输出电动车辆的驱动力的内燃机。负载装置包括第1电动发电机、第2电动发电机和变换器。第1电动发电机构成为可通过内燃机驱动来发电。第2电动发电机能够通过接受电力而相对于内燃机独立地产生驱动力,另一方面,执行作为从电动车辆的动能向电力的转换的再生制动。变换器,在第1和第2电动发电机中的至少一方和供电线之间授受电力。
[0034] 优选是,执行选择控制的步骤,在通过充电控制,被选择的副蓄电装置从第2电动发电机接受电力的情况下,禁止切换控制。
[0035] 优选是,执行选择控制的步骤,在通过充电控制开始从第2电动发电机输出电力的情况下,禁止切换控制。
[0036] 优选是,执行选择控制的步骤,在切换控制开始了的情况下,通过禁止来自第2电动发电机的电力输入被选择的副蓄电装置,限制充电控制。
[0037] 优选是,执行切换控制的步骤,在切换控制开始后,暂时缓和主蓄电装置的第1输入限制值,并且将被选择的副蓄电装置的第2输入限制值设定为0。执行充电控制的步骤,基于第1输入限制值,执行由主蓄电装置从负载装置输入电力。
[0038] 优选是,执行选择控制的步骤,在切换控制开始了的情况下,通过禁止由第2电动发电机输出电力,限制充电控制。
[0039] 优选是,电动车辆还具备液压制动器,该液压制动器与第2电动发电机并列设置,执行电动车辆的制动。执行选择控制的步骤,在切换控制的执行期间产生了电动车辆的制动要求的情况下,对充电控制部,输出用于使得不执行由第2电动发电机进行的再生制动的指示,作为用于禁止充电控制的指示。控制方法还具备如下步骤:在产生了制动要求并且禁止了再生制动的情况下,执行由液压制动器进行的制动。
[0040] 优选是,电动车辆还具备第1电压转换器和第2电压转换器。第1电压转换器,被设置在主蓄电装置和供电线之间,进行双向的电压转换。第2电压转换器,被设置在多个副蓄电装置和供电线之间,进行双向的电压转换。
[0041] 优选是,连接部,通过将被选择的副蓄电装置连接到第2电压转换器,将被选择的副蓄电装置电连接到供电线。
[0042] 根据本发明,在搭载有具备主蓄电装置和多个副蓄电装置的电源系统的电动车辆中,能够适当执行副蓄电装置的切换控制和充电控制。

附图说明

[0043] 图1是表示本发明的实施方式1涉及的搭载有电源系统的电动车辆的主要构成的图。
[0044] 图2是表示图1的变换器14和22的详细构成的电路图。
[0045] 图3是表示图1的转换器12A和12B的详细构成的电路图。
[0046] 图4是控制装置30的功能框图。
[0047] 图5是图4的电气系统控制部31的功能框图。
[0048] 图6是说明充放电控制部52的构成的功能框图。
[0049] 图7是表示本发明的实施方式1涉及的电动车辆的电源系统中的选择副蓄电装置的切换处理的概略的处理顺序的流程图。
[0050] 图8是说明图7中的选择副蓄电装置的切换判定处理(S100)的详细内容的流程图。
[0051] 图9是说明图7所示的切换前升压处理(S200)的详细内容的流程图。
[0052] 图10是说明图7所示的电力限制变更处理(S300)的详细内容的流程图。
[0053] 图11是说明图7所示的副蓄电装置的连接切换处理(S400)的详细内容的流程图。
[0054] 图12是说明图7所示的恢复处理(S500)的详细内容的流程图。
[0055] 图13是表示实施方式1涉及的电动车辆的电源系统中的选择副蓄电装置的切换处理的动作波形的图。
[0056] 图14是说明切换控制部51的构成的功能框图。
[0057] 图15是说明由图5的选择控制部53进行的标志设定处理的流程图。
[0058] 图16是表示用户的制动操作量和再生制动的关系的图。
[0059] 图17是说明控制装置30A的构成的功能框图。
[0060] 图18是说明电气系统控制部31A的构成的功能框图。
[0061] 图19是说明按照实施方式2的切换判定处理(S100)的详细内容的流程图。
[0062] 图20是说明选择控制部53A的处理的流程图。
[0063] 图21是说明制动器控制部32A的处理的流程图。
[0064] 附图标记说明
[0065] 1、1A:电动车辆;2:车轮;3:动力分割机构;4:发动机;6:电池充电用转换器(外部充电);8:外部电源;9A、9B1、9B2:电流传感器;10A、10B1、10B2、13、21A、21B:电压传感器;11A、11B1、11B2:温度传感器;12A:转换器(主蓄电装置专用);12B:转换器(副蓄电装置共用);14、22:变换器;15~17:各相臂(U、V、W);24、25:电流传感器;30、30A:控制装置;31、31A:电气系统控制部;32、32A:制动器控制部;39A:连接部(主蓄电装置);39B:连接部(副蓄电装置);40:制动踏板;41:制动踏板行程传感器;42:液压制动器;51、51A:
切换控制部;52:充放电控制部;53、53A:选择控制部;100:切换判定部;110:升压指示部;
120:电力限制部(主蓄电装置);130:电力限制部(副蓄电装置);140:连接控制部;200:
转换器控制部;250:行驶控制部;260:总动力算出部;270、280:变换器控制部;BA:电池(主蓄电装置);BB:选择副蓄电装置:BB1、BB2:电池(副蓄电装置);C1、C2、CH:平滑用电容器;CMBT:升压指令信号;CONT1~CONT7:继电器控制信号;D1~D8:二极管;FBT:标志(升压结束)、IA、IB1、IB2:输入输出电流(电池);ID:变量(切换处理状态);IGON:起动信号;L1:电抗器;MCRT1、MCRT2:电机电流值;MG1、MG2:电动发电机;N2:节点;PL1A、PL1B:
电源线;PL2:供电线;Pttl:总要求动力;PWMI、PWMI1、PWMI2、PWMC、PWMC1、PWMC2:控制信号(变换器);PWU、PWUA、PWDA、PWD、PWDA、PWDB:控制信号(转换器);Q1~Q8:IGBT元件;
R:限制电阻;SL1、SL2:接地线;SMR1~SMR3:系统主继电器;SR1、SR1G、SR2、SR2G:继电器;
TA、TBB1、TBB2:电池温度(电池);Tqcom1、Tqcom2:转矩指令值;UL、VL、WL:线(三相);
V1:预定电压;VBA、VBB1、VBB2:电压(电池输出电压);VLA、VLB、VH:电压;VHref:电压指令值(VH);Win:输入上限电力;Win(M):输入上限电力(主蓄电装置);Win(S):输入上限电力(选择副蓄电装置);Wout:输出上限电力;Wout(M):输出上限电力(主蓄电装置);
Wout(S):输出上限电力(选择副蓄电装置)。

具体实施方式

[0066] 以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细说明。另外,对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。
[0067] [实施方式1]
[0068] 图1是表示本发明的实施方式1涉及的搭载有电源系统的电动车辆的主要构成的图。
[0069] 参照图1,电动车辆1包括:作为蓄电装置的电池BA、BB1、BB2、连接部39A、39B、转换器(converter)12A、12B、平滑用电容器C1、C2、CH、电压传感器10A、10B1、10B2、
13、21A、21B、温度传感器11A、11B1、11B2、电流传感器9A、9B1、9B2、供电线PL2、变换器(inverter)14、22、电动发电机MG1、MG2、车轮2、动力分割机构3、发动机4和控制装置30。
[0070] 本实施方式所示的电动车辆的电源系统具备:作为主蓄电装置的电池BA,对驱动电动发电机MG2的变换器14供电的供电线PL2,作为被设置在主蓄电装置BA和供电线PL2之间、进行双向的电压转换的电压转换器的转换器12A,作为相互并联设置的多个副蓄电装置的电池BB1、BB2,和作为被设置在多个副蓄电装置BB1、BB2和供电线PL2之间、进行双向的电压转换的电压转换器的转换器12B。电压转换器12B选择性地被连接到多个副蓄电装置BB1、BB2中的任何一个,在与供电线PL2之间进行双向的电压转换。
[0071] 副蓄电装置(BB1或BB2的一方)和主蓄电装置BA,例如,可蓄电容量被设定为:通过同时使用,能够将容许的最大功率输出到被连接到供电线的电负载(22和MG2)。由此,能够在不使用发动机的EV(ElectricVehicle,电动车)行驶中实现最大功率的行驶。若副蓄电装置的蓄电状态恶化,只要更换副蓄电装置,继续行驶即可。而且,若副蓄电装置的电力被消耗了,则通过除了主蓄电装置之外还使用发动机,从而即使不使用副蓄电装置也能够实现最大功率的行驶。
[0072] 另外,通过制成为这样的构成,由多个副蓄电装置兼用转换器12B,因此可以不用将转换器的数量增加到蓄电装置的数量程度。要进一步延长EV行驶距离,只要与电池BB1、BB2并联地进一步追加电池即可。
[0073] 优选是,搭载在该电动车辆的主蓄电装置和副蓄电装置,可进行外部充电。因此,电动车辆1还包括用于连接到外部电源8的电池充电装置(充电用转换器)6,外部电源8例如是AC100V的商用电源。电池充电装置6将交流转换成直流,并且对电压进行调节,供给电池的充电电力。另外,作为能够进行外部充电的构成,除了上述的构成之外,也可使用:将电动发电机MG1、MG2的定子线圈的中性点连接到交流电源的方式、使转换器12A、12B一起作为交流直流转换装置起作用的方式。
[0074] 平滑用电容器C1被连接在电源线PL1A和接地线SL2之间。电压传感器21A检测平滑用电容器C1的两端间的电压VLA,向控制装置30输出。转换器12A能够将平滑用电容器C1的端子间电压升压、向供电线PL2供给。
[0075] 平滑用电容器C2被连接在电源线PL1B和接地线SL2之间。电压传感器21B检测平滑用电容器C2的两端间的电压VLB,向控制装置30输出。转换器12B能够将平滑用电容器C2的端子间电压升压、向供电线PL2供给。
[0076] 平滑用电容器CH使通过转换器12A、12B升压了的电压平滑化。电压传感器13,检测平滑用电容器CH的端子间电压VH,将其输出到控制装置30。
[0077] 或者,反方向地,转换器12A、12B,能够对通过平滑用电容器CH平滑化了的端子间电压VH进行降压,向电源线PL1A、PL1B供给。
[0078] 变换器14,将从转换器12B和/或12A赋予的直流电压转换成三相交流电压,输出到电动发电机MG1。变换器22,将从转换器12B和/或12A赋予的直流电压转换成三相交流电压,输出到电动发电机MG2。
[0079] 动力分割机构3为与发动机4和电动发电机MG1、MG2结合、在它们之间分配动力的机构。例如,作为动力分割机构,能够使用具有太阳齿轮、行星轮架、环形齿轮(ring gear)这三个旋转轴的行星齿轮机构。行星齿轮机构中,若确定了3个旋转轴中的2个旋转轴的旋转,则另一旋转轴的旋转强制性地确定。该3个旋转轴分别与发动机4、电动发电机MG1、MG2的各旋转轴连接。另外,电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速齿轮、差动齿轮与车轮2结合。另外,也可以在动力分割机构3的内部进一步组装对于电动发电机MG2的旋转轴的减速器。
[0080] 连接部39A包括:被连接在电池BA的正极和电源线PL1A之间的系统主继电器SMR2、与系统主继电器SMR2并联连接的系统主继电器SMR1和限制电阻R、以及被连接在电池BA的负极(接地线SL1)和节点N2之间的系统主继电器SMR3,系统主继电器SMR1和限制电阻R串联连接。
[0081] 对系统主继电器SMR1~SMR3,分别根据从控制装置30赋予的继电器控制信号CONT1~CONT3,控制其导通状态(ON)/非导通状态(OFF)。
[0082] 电压传感器10A测定电池BA的端子间的电压VA。此外,温度传感器11A测定电池BA的温度TA,电流传感器9A测定电池BA的输入输出电流IA。这些传感器的测定值被输出到控制装置30。控制装置30,基于这些测定值,监视以SOC(State ofCharge,充电状态)为代表的电池BA的状态。
[0083] 连接部39B被设置在电源线PL1B和接地线SL2与电池BB1、BB2之间。连接部39B包括:被连接在电池BB1的正极与电源线PL1B之间的继电器SR1、被连接在电池BB1的负极与接地线SL2之间的继电器SR1G、被连接在电池BB2的正极与电源线PL1B之间的继电器SR2、和被连接在电池BB2的负极与接地线SL2之间的继电器SR2G。
[0084] 对继电器SR1、SR2,分别根据从控制装置30赋予的继电器控制信号CONT4、CONT5,控制其导通状态(ON)/非导通状态(OFF)。对继电器SR1G、SR2G,分别根据从控制装置30赋予的继电器控制信号CONT6、CONT7,控制其导通状态(ON)/非导通状态(OFF)。接地线SL2,如后面说明的那样,穿过转换器12A、12B之中而延伸到变换器14和22侧。
[0085] 电压传感器10B1和10B2,分别测定电池BB1和BB2的端子间的电压VBB1和VBB2。此外,温度传感器11B1和11B2,分别测定电池BB1和BB2的温度TBB1和TBB2。另外,电流传感器9B1和9B2,测定电池BB1和BB2的输入输出电流IB1和IB2。这些传感器的测定值被输出到控制装置30。控制装置30,基于这些测定值,监视以SOC(State of Charge,充电状态)为代表的电池BB1、BB2的状态。
[0086] 另外,作为电池BA、BB1、BB2,例如,能够使用铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池、双电层电容器等大容量电容器等。
[0087] 变换器14与供电线PL2和接地线SL2连接。变换器14接受从转换器12A和/或12B升压后的电压,驱动电动发电机MG1,例如以起动发动机4。另外,变换器14,将通过从发动机4传递的动力由电动发电机MG1发电的电力送回转换器12A和12B。此时,通过控制装置30控制转换器12A和12B,使得其作为降压转换器工作。
[0088] 电流传感器24,检测出在电动发电机MG1流动的电流作为电机电流值MCRT1,将电机电流值MCRT1输出到控制装置30。
[0089] 变换器22,与变换器14并联地与供电线PL2和接地线SL2连接。变换器22,将转换器12A和12B输出的直流电压转换为三相交流电压,对驱动车轮2的电动发电机MG2输出。另外,变换器22,将与再生制动相伴地在电动发电机MG2发电产生的电力送回转换器12A、12B。此时,通过控制装置30控制转换器12A和12B,使得其作为降压转换器工作。
[0090] 电流传感器25,检测出在电动发电机MG2流动的电流作为电机电流值MCRT2,将电机电流值MCRT2输出到控制装置30。
[0091] 控制装置30,由内置有未图示的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)和存储器的电子控制单元(ECU)构成,基于存储在该存储器的映射图(map)和程序,进行使用各传感器的测定值的运算处理。另外,控制装置30的一部分,也可构成为通过电子电路等硬件执行预定的数值/逻辑运算处理。
[0092] 具体来说,控制装置30接受电动发电机MG1、MG2的各转矩指令值和各旋转速度、电压VBA、VBB1、VBB2、VLA、VLB、VH的各值、电机电流值MCRT1、MCRT2和起动信号IGON。而且,控制装置30对转换器12B输出进行升压指令的控制信号PWUB、进行降压指示的控制信号PWDB和指示禁止工作的关闭信号。
[0093] 此外,控制装置30对变换器14输出控制信号PWMI1和控制信号PWMC1,该控制信号PWMI1进行将作为转换器12A、12B的输出的直流电压转换为用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示,该控制信号PWMC1进行将由电动发电机MG1发电的交流电压转换成直流电压并输送回转换器12A、12B侧的再生指示。
[0094] 同样,控制装置30对变换器22输出控制信号PWMI2和控制信号PWMC2,该控制信号PWMI2进行将直流电压转换成为用于驱动电动发电机MG2的交流电压的驱动指示,该控制信号PWMC2进行将由电动发电机MG2发电的交流电压转换成直流电压并输送回转换器12A、12B侧的再生指示。
[0095] 电动车辆1还具备制动踏板40、制动踏板行程传感器41、和液压制动器42。由用户(驾驶者)操作制动踏板40。制动踏板行程传感器41检测用户踩下了制动踏板40的情况下的踏板行程量,将该检测结果输出到控制装置30。控制装置30,基于被检测出的踏板行程量,控制由电动发电机MG2进行的再生制动和由液压制动器42进行的制动。因此,控制装置30对液压制动器42发送信号BRK。
[0096] 图2是表示图1的变换器14和22的详细构成的电路图。
[0097] 参照图2,变换器14包括U相臂15、V相臂16和W相臂17。U相臂15、V相臂16和W相臂17被并联连接在供电线PL2和接地线SL2之间。
[0098] U相臂15包括被串联连接在供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)元件Q3、Q4、和与IGBT元件Q3、Q4分别反并联的二极管D3、D4。二极管D3的阴极与IGBT元件Q3的集电极连接,二极管D3的阳极与IGBT元件Q3的发射极连接。二极管D4的阴极与IGBT元件Q4的集电极连接,二极管D4的阳极与IGBT元件Q4的发射极连接。
[0099] V相臂16包括被串联连接在供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q5、Q6、和各自的反并联二极管D5、D6。IGBT元件Q5、Q6和反向并联二极管D5、D6的连接与U相臂15相同。
[0100] W相臂17包括被串联连接在供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q7、Q8、和各自的反并联二极管D7、D8。IGBT元件Q7、Q8和反向并联二极管D7、D8的连接也与U相臂15相同。
[0101] 另外,在本实施方式中,作为可进行导通断开控制的功率半导体开关元件(電力用半導体スイツチング素子)的代表例,示出IGBT元件。即,也能够使用双极晶体管、场效应晶体管等功率半导体开关元件代替IGBT元件。
[0102] 各相臂的中间点与电动发电机MG1的各相线圈的各相端连接。即,电动发电机MG1为三相永磁体同步电机,U、V、W相的3个线圈各自的一端都与中点连接。而且,U相线圈的另一端与从IGBT元件Q3、Q4的连接节点引出的线UL连接。另外,V相线圈的另一端与从IGBT元件Q5、Q6的连接节点引出的线VL连接。另外,W相线圈的另一端与从IGBT元件Q7、Q8的连接节点引出的线WL连接。
[0103] 另外,关于图1的变换器22,不同点在于与电动发电机MG2连接,但内部的电路构成与变换器14相同,因此不重复详细的说明。另外,虽然在图2中记载了向变换器赋予控制信号PWMI、PWMC,但这是为了避免记载变得复杂,如图1所示那样,各自的控制信号PWMI1、PWMC1和控制信号PWMI2、PWMC2分别输入变换器14、22。
[0104] 图3是表示图1的转换器12A和12B的详细构成的电路图。
[0105] 参照图3,转换器12A包括:一端与电源线PL1A连接的电抗器L1、被串联连接在供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q1、Q2、以及各自的反并联二极管D1、D2。
[0106] 电抗器L1的另一端与IGBT元件的Q1的发射极和IGBT元件Q2的集电极连接。二极管D1的阴极与IGBT元件Q1的集电极连接,二极管D1的阳极与IGBT元件Q1的发射极连接。二极管D2的阴极与IGBT元件Q2的集电极连接,二极管D2的阳极与IGBT元件Q2的发射极连接。
[0107] 另外,关于图1的转换器12B,在代替电源线PL1A与电源线PL1B连接这一点上与转换器12A不同,但内部的电路构成与转换器12A相同,因此不重复详细的说明。另外,虽然在图3中记载了向转换器赋予控制信号PWU、PWD,但这是为了避免记载变得复杂,如图1所示那样,各自的控制信号PWUA、PWDA和PWUB、PWDB分别输入变换器14、22。
[0108] 电动车辆1的电源系统中,通过电池BA(主蓄电装置)和电池BB1、BB2中的被选择的副蓄电装置(以下也称为“选择副蓄电装置BB”),与电动发电机MG1、MG2之间进行电力授受。
[0109] 控制装置30,基于电压传感器10A、温度传感器11A和电流传感器9A的检测值,设定表示主蓄电装置的剩余容量的SOC(BA)、表示充电电力的上限值的输入上限电力Win(M)、和表示放电电力的上限值的输出上限电力Wout(M)。
[0110] 此外,控制装置30,基于电压传感器10B1、10B2、温度传感器11B1、11B2和电流传感器9B1、9B2的检测值,设定与选择副蓄电装置BB相关的SOC(BB)和输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)。
[0111] 一般来说,SOC通过各电池的现在的充电量相对于满充电状态的比例(%)来表示。另外,Win、Wout被表示为即使将该电力放电预定时间(例如10秒左右)、该电池(BA、BB1、BB2)也不会变为过充电或过放电那样的电力的上限值。
[0112] 图4是控制装置30的功能框图。图4所示的各功能块,通过由控制装置30执行被预先存储的预定程序和/或由控制装置30内的电子电路(硬件)进行运算处理来实现。
[0113] 参照图4,控制装置30具备电气系统控制部31和制动器控制部(制动控制部)32。电气系统控制部31统括控制图1所示的电气系统。电气系统控制部31接受电压VBA、VBB1、VBB2、VLA、VLB、VH各值、电流IA、IB1、IB2各值、温度TA、TBB1、TBB2各值和电机电流值MCRT1、MCRT2。而且,电气系统控制部31输出继电器控制信号CONT1~CONT7、控制信号PWMI1、PWMC1、PWMI2、PWMC2、PWUA、PWDA、PWUB、PWDB。
[0114] 制动器控制部32,基于制动踏板行程传感器41的检测结果,算出再生制动要求量RQ,并且对液压制动器42输出信号BRK。电气系统控制部31,通过基于再生制动要求量RQ控制电动发电机MG2,执行再生制动。
[0115] 图5是图4的电气系统控制部31的功能框图。参照图5,电气系统控制部31具备切换控制部31、充放电控制部52和选择控制部53。
[0116] 切换控制部51,接受电压VH、VLA、SOC(BB1)、SOC(BB2)、和温度TBB1、TBB2各值,为了切换选择副蓄电装置,输出信号CONT4~CONT7和信号PWUA(或PWDA)。另外,对于选择副蓄电装置的切换控制将在后面详细说明。
[0117] 切换控制部51,接受表示允许选择副蓄电装置的切换的标志FLG1(切换允许标志)。在允许选择副蓄电装置的切换的情况下,标志FLG1变为ON状态。另一方面,在禁止选择副蓄电装置的切换的情况下,标志FLG1变为OFF状态。切换控制部51,在标志FLG1为ON状态的情况下,执行上述的切换控制。切换控制部51还输出Win(M)、Wout(M)、Win(S)、Wout(S)。
[0118] 充放电控制部(52)执行电动车辆1行驶时的主蓄电装置和副蓄电装置的充放电控制。具体来说,充放电控制部52,执行在发动机4和电动发电机MG1、MG2之间的动力分配控制。因此,充放电控制部52,接受电机电流值MCRT1、MVCRT2、再生制动要求量RQ、输入上限电力Win(M)、Win(S)、输出上限电力Wout(M)、Wout(S),根据输入上限电力Win(M)、Win(S)或输出上限电力Wout(M)、Wout(S),控制主蓄电装置BA和副蓄电装置BB1、BB2的充放电。
[0119] 选择控制部53,在接受了再生制动要求量RQ的情况下,将标志FLG1设定为ON状态,在没有接到再生制动要求量RQ的情况(包括再生制动要求量RQ为0的情况)下,将标志FLG1设定为ON状态。在标志FLG1为ON状态的情况下,允许由切换控制部51对选择副蓄电装置进行切换控制。另一方面,由于没有由充放电控制部52执行电动发电机MG2的再生制动,因此电力不输入选择副蓄电装置。
[0120] 在标志FLG1为OFF状态的情况下,禁止由切换控制部51对选择副蓄电装置的切换控制。另一方面,在由充放电控制部52执行了电动发电机MG2的再生制动(发电)时,选择副蓄电装置被充电。
[0121] 即,选择控制部53执行如下选择控制:在充电控制先开始了的情况下,禁止切换控制直到充电控制结束,另一方面,在切换控制先开始了的情况下,限制充电控制直到该切换控制结束。
[0122] 图6是说明充放电控制部52的构成的功能框图。参照图6,充放电控制部52包括行驶控制部250、总动力(total power)算出部260和变换器控制部270、280。
[0123] 总动力算出部260,基于车速和踏板操作(加速踏板),算出电动车辆1整体的总要求动力Pttl。另外,总要求动力Pttl,还可包括根据车辆状况、由电动发电机MG1产生电池充电电力所要求的动力(发动机输出)。
[0124] 主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)、Wout(M)和选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)、来自总动力算出部260的总要求动力Pttl、制动踏板操作时的再生制动要求量RQ被输入行驶控制部250,行驶控制部250生成作为电机控制指令的转矩指令值Tqcom1和Tqcom2,使得电动发电机MG1、MG2总共的输入输出电力处于主蓄电装置BA和选择副蓄电装置BB总共的充电限制(Win(M)+Win(S))和放电限制(Wout(M)+Wout(S))的范围内。此外,为了确保总要求动力Pttl,分配由电动发电机MG2产生的车辆驱动力和由发动机4产生的车辆驱动力。特别是,通过最大限度地利用外部充电的电池电力而抑制发动机4的工作,或者通过与发动机4可高效率工作的区域相对应地设定由发动机4产生的车辆驱动力,实现高燃料经济性的车辆行驶控制。
[0125] 变换器控制部270,基于转矩指令值Tqcom1和电动发电机MG1的电机电流值MCRT1,生成变换器14的控制信号PWMI1、PWMC1。同样,变换器控制部280,基于转矩指令值Tqcom2和电动发电机MG2的电机电流值MCRT2,生成变换器22的控制信号PWMI2、PWMC2。另外,行驶控制部250,根据设定的由发动机产生的车辆驱动力的要求值,生成发动机控制指令。进而,通过未图示的控制装置(发动机ECU),根据上述发动机控制指令,控制发动机
4的动作。
[0126] 控制装置30(充放电控制部52),在积极使用电池电力进行车辆行驶的行驶模式(EV模式)时,在总要求动力Pttl为电池整体的输出上限电力Wout(M)+Wout(S)以下时,不使发动机4工作,仅通过由电动发电机MG2产生的车辆驱动力来行驶。另一方面,在总要求动力Pttl超过Wout(M)+Wout(S)时,起动发动机4。
[0127] 与此相对,在没有选择该EV模式的行驶模式(HV模式)时,控制装置30(充放电控制部52),控制在发动机4和电动发电机MG2之间的驱动力动力分配,以使得电池SOC维持为预定目标值。即,进行与EV模式相比较容易让发动机4工作的行驶控制。
[0128] 在EV模式中,进行与主蓄电装置BA相比优先使用选择副蓄电装置BB的电力这样的充放电控制。因此,当在车辆行驶中,使用中的选择副蓄电装置BB的SOC降低时,需要切换选择副蓄电装置BB。例如,在车辆起动时将电池BB1设为选择副蓄电装置BB的情况下,需要进行连接切换处理,该连接切换处理中,从转换器12B断开电池BB1,另一方面,将电池BB2设为新的选择副蓄电装置BB与转换器12B连接。
[0129] 此时,新设定为选择副蓄电装置BB的电池BB2,一般来说,与在此之前使用的电池BB1相比,输出电压高。其结果,由于新的高电压电池的连接,产生非有意的短路路径,从而在机器保护等上产生问题。因此,副蓄电装置的连接切换处理,必须充分留意防止发生短路路径。另外,在上述连接切换处理的期间,不能由选择副蓄电装置BB进行电力供给和电力回收,因此,在该期间,要求进行使得在整个电源系统不会产生过充电和过放电那样的充放电限制。
[0130] 在以下中,对顾及了这一点的副蓄电装置的连接切换处理进行说明。另外,该“连接切换处理”与上述“切换控制”对应。
[0131] 图7是表示本发明的实施方式1涉及的电动车辆的电源系统中的选择副蓄电装置的切换处理的概略的处理顺序的流程图。另外,图8~图12是说明图7的步骤S100、S200、S300、S400和S500的详细内容的流程图。
[0132] 控制装置30(切换控制部51),能够通过以预定周期执行预先存储的预定程序,以预定周期反复执行按照图7~图12所示的流程图的控制处理顺序。由此,能够实现本发明的实施方式涉及的电动车辆的电源系统中的副蓄电装置的连接切换处理(切换控制)。
[0133] 参照图7,切换控制部51,在步骤S100中,执行选择副蓄电装置的切换判定处理。在判定为需要切换选择副蓄电装置时,执行以下的步骤S200~S500。另一方面,在步骤S100判定为不需要切换选择副蓄电装置时,实质上不执行步骤S200~S500。
[0134] 切换控制部51,在步骤S200,执行切换前升压处理,在步骤S300,执行电力限制变更处理,以使得在副蓄电装置的连接切换期间中对电源系统不产生过大的充放电要求。然后,控制装置30,通过步骤S400,执行实际切换选择副蓄电装置BB和转换器12B的连接的连接切换处理,在其结束后,通过步骤S500,执行恢复处理,开始由新的选择副蓄电装置BB进行的电力供给。
[0135] 图8是说明图7中的选择副蓄电装置的切换判定处理(S100)的详细内容的流程图。
[0136] 另外,如以下说明的那样,导入表示连接切换处理的进行状况(状态)的变量ID。设定为变量ID=-1、0~4中的任一个。ID=0,表示没有产生副蓄电装置的切换要求的状态。即,在ID=0时,执行由现在的选择副蓄电装置BB进行的电力供给,另一方面,以预定周期判定是否需要切换选择副蓄电装置BB。另外,在由于设备故障、电池电力消耗,不存在能够新使用的副蓄电装置的情况下,设定为ID=-1。
[0137] 参照图8,切换控制部51,通过步骤S105,判断是否ID=0。在ID=0时(S105的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S110,执行是否需要切换选择副蓄电装置的判定。由步骤S110进行的判定,基本上是基于现在的选择副蓄电装置BB的SOC来执行。即,当使用中的副蓄电装置的SOC比预定的判定值低时,做出需要切换选择副蓄电装置的判定。
[0138] 切换控制部51,通过步骤S150,确认由步骤S110做出的是否需要切换的判定结果。在判定为需要切换时(步骤S150的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S155,判定标志FLG1(切换允许标志)是否为ON。在标志FLG1为ON的情况下(步骤S155的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S160,指定新使用的选择副蓄电装置BB。在如图1所示,搭载有电池BB1、BB2这2个电池作为副蓄电装置的情况下,无需执行步骤160的处理,自动确定新的选择副蓄电装置BB。但是,在图1的构成中,搭载了3个以上的选择副蓄电装置BB1~BBn(n为3以上的整数)的情况下,基于现在非使用中的副蓄电装置各自的SOC等,指定接下来使用的新的副蓄电装置。然后,切换控制部51,为了推进连接切换处理,设定为ID=1。即,ID=1表示:生成选择副蓄电装置BB的切换要求、切换处理开始了的状态。
[0139] 另一方面,在通过步骤S110判定为不需要切换选择副蓄电装置时(S150的判定为“否”时),切换控制部51,通过步骤S170维持ID=0。另外,在标志FLG1为OFF的情况下(步骤S155的判定为“否”时),切换控制部51通过步骤S170维持ID=0。另外,在一旦变为ID≥1而开始了切换处理时,或者在不存在能够新使用的副蓄电装置而被设定为ID=-1时,跳过步骤S110~S180的处理。
[0140] 图9是说明图7所示的切换前升压处理(S200)的详细内容的流程图。
[0141] 参照图9,切换控制部51,在切换前升压处理中,通过步骤S205,确认是否ID=1。在ID=1,给出选择副蓄电装置BB的切换要求而开始了切换处理时(S205的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S210,产生对转换器12A的升压指令,使得将供电线PL2的电压VH升压到预定电压V1。响应于该升压指令而设定为供电线PL2的电压指令值VHref=V1,生成转换器12A的控制信号PWUA以实现该电压指令值。
[0142] 在此,预定电压V1被设定为比主蓄电装置BA和新连接的选择副蓄电装置BB(例如BB2)的输出电压中较高一方的电压高的电压。例如,通过将预定电压V1设为可由转换器12A升压的控制上限电压VHmax,能够可靠地使升压指令时的电压VH比主蓄电装置BA和切换后的选择副蓄电装置BB的输出电压这两方都高。或者,也可以从降低在转换器12A中的损失的角度来考虑,根据在该时刻的主蓄电装置BA和切换后的选择副蓄电装置BB的输出电压,每次都具有余量地确定预定电压V1。
[0143] 当通过步骤S210产生了升压指令时,切换控制部51,通过步骤S220,基于电压传感器13的检测值判定电压VH是否达到预定电压V1。例如,在持续预定时间而变为VH≥V1时,步骤S220做出“是”判定。
[0144] 当电压VH达到预定电压V1时(S200的判定为“是”时),切换控制部51使ID从1进到2。在另一方面,在直到电压VH达到V1为止的期间(S220的判定为“否”时),维持ID=1。即,ID=2表示如下状态:切换前升压处理结束,能够进一步推进切换处理。另外,ID≠1时(S205的判定为“否”时),跳过之后的步骤S210~S230的处理。
[0145] 当这样切换前升压处理(步骤S200)结束时,切换控制部51执行如图10所示的电力限制变更处理。
[0146] 图10是说明图7所示的电力限制变更处理(S300)的详细内容的流程图。
[0147] 参照图10,切换控制部51,在电力限制变更处理中,首先,通过步骤S305,判定是否ID=2。在并非ID=2时(S305的判定为“否”时),跳过之后的步骤S310~340的处理。
[0148] 在ID=2时(S305的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S310,开始主蓄电装置BA的充放电限制的暂时的缓和。具体来说,暂时增大主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)、Wout(M)的绝对值。
[0149] 进而,切换控制部51,通过步骤S320,使选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)的绝对值逐渐降低。例如,按照预定的恒定速率,Wout(S)、Win(S)向0逐渐降低。
[0150] 切换控制部51,通过步骤S330,判定Wout(S)、Win(S)是否达到0。在直到变为Wout(S)=Win(S)=0为止的期间,反复执行步骤S320,Wout(S)和Win(S)持续降低。
[0151] 当Wout(S)和Win(S)达到0时(S330的判定为“是”时)、切换控制部51,通过步骤S340,将ID从2进到3。即,ID=3表示如下状态:切换前升压处理和电力限制变更处理结束,能够开始副蓄电装置BB1、BB2和转换器12B之间的连接切换。
[0152] 切换控制部51,当图10所示的电力限制变更处理结束时,执行由步骤S400进行的副蓄电装置的连接切换处理。
[0153] 通过暂时缓和主蓄电装置的输入输出上限电力并且将选择副蓄电装置的输入输出上限电力设定为0,在主蓄电装置BA和电动发电机MG2之间的电力的授受变为可能。因此,能够产生如下状态:即使电动发电机MG2通过再生制动产生电力,该电力也不会被输入选择副蓄电装置BB。另外,能够使得不会对电源系统要求过度的充放电。此外,通过暂时缓和主蓄电装置的充放电限制,能够防止在副蓄电装置的连接切换时内燃机被重新起动。
[0154] 图11是说明图7所示的副蓄电装置的连接切换处理(S400)的详细内容的流程图。
[0155] 参照图11,切换控制部51,在副蓄电装置的连接切换处理中,首先,通过步骤S405,判定是否ID=3。在ID≠3时(S405的判定为“否”时),跳过之后的步骤S410~S450的处理。
[0156] 在ID=3时(S405的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S410,作为副蓄电装置的连接切换的准备,使转换器12B停止。即,转换器12B,相应于关闭指令,其IGBT元件Q1、Q2被强制性截止。然后,切换控制部51,通过步骤S420,产生用于实际切换副蓄电装置的连接的继电器控制信号。例如,为了从转换器12B断开电池BB1,并且将电池BB2与转换器12B连接,生成继电器控制信号CONT4、CONT6以使得断开继电器SR1、SR1G,另一方面生成继电器控制信号CONT5、CONT7以使得接通继电器SR2、SR2G。
[0157] 进而,切换控制部51,通过步骤S430,判定通过步骤S420指示的继电器连接切换是否结束。当连接切换结束了时(S430的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S440,再起动转换器12B,使开关动作开始,并且通过步骤S450,将ID从3进到4。
[0158] 即,ID=4表示如下状态:副蓄电装置和转换器12B之间的由继电器进行的连接切换结束。
[0159] 切换控制部51,当通过步骤S400进行的连接切换处理结束时,执行通过步骤S500进行的恢复处理。
[0160] 图12是说明图7所示的恢复处理(S500)的详细内容的流程图。
[0161] 参照图12,切换控制部51,在恢复处理中,首先,通过步骤S505,判定是否ID=4。在ID≠4时(S505的判定为“否”时),跳过之后的步骤S510~S570的处理。
[0162] 在ID=4时(S505的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤S510,结束在步骤S310(图10)开始的主蓄电装置BA的充放电的暂时的缓和。由此,Wout(M)和Win(S)基本上恢复到选择副蓄电装置的切换处理开始前的值。
[0163] 进而,切换控制部51,使通过电力限制处理(步骤S300)被减小到0的选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)逐渐上升到新的选择副蓄电装置(例如电池BB2)的Win、Wout的值。
[0164] 然后,切换控制部51,通过步骤S530,确认输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)是否恢复到新的选择副蓄电装置BB的Win、Wout的值。在直到恢复结束为止的期间(S530的判定为“否”时),反复执行步骤S520,输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)以恒定速率逐渐上升。
[0165] 当输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)的恢复结束时(S530的判定为“是”时),切换控制部51,通过步骤540,使ID再次回到0。由此,在电源系统中,再现能够由主蓄电装置BA和新的选择副蓄电装置BB进行正常的电力供给和电力回收的状态。
[0166] 进而,切换控制部51,将处理推进到步骤S550,关闭在步骤S210(图9)中产生的升压指令。由此,供给线PL2的电压指令值也变为根据电动发电机MG1、MG2的状态设定的通常值。
[0167] 切换控制部51,也可以当一连串的切换处理结束了时,进一步通过步骤S560,判定在车辆行驶中是否有再次切换选择副蓄电装置的可能性,在没有再次切换的可能性时,切换控制部51,通过步骤S570,设定ID=-1。若变为ID=-1,则图7的各步骤S100~S500实质上不执行,因此直到车辆运行结束为止,都不会开始选择副蓄电装置的切换处理。
[0168] 另一方面,在具有再次切换的可能性时,切换控制部51,跳过步骤S570,维持ID=0。其结果,由于以预定周期执行步骤S100的切换判定处理,因此,会根据需要,再次开始选择副蓄电装置的切换处理。
[0169] 另外,在只搭载有2个副蓄电装置的图1的构成例中,也能够省略步骤S560的处理,在选择副蓄电装置的切换处理一旦结束时,总是设定为ID=-1,将车辆运行中选择副蓄电装置的切换处理限定为仅1次。
[0170] 或者,在搭载有3个以上的副蓄电装置的电源系统、具有在车辆运行中可对非使用中的副蓄电装置进行充电的构成的电源系统中,能够做成如下构成:根据状况维持ID=0,由此可执行第2次以后的选择副蓄电装置的切换处理。
[0171] 图13表示图7~图12中说明了的实施方式1涉及的电动车辆的电源系统中的选择副蓄电装置的切换处理中的动作波形。
[0172] 参照图13,在直到ID=0的时刻t1为止的期间,,以预定周期执行基于现在的选择副蓄电装置(例如电池BB1)的SOC的、切换判定处理。另外,通过标志FLG1为ON,允许选择副蓄电装置的切换。
[0173] 然后,在时刻t1,响应于电池BB1的SOC降低,通过切换判定处理(步骤S100)发出选择副蓄电装置BB的切换要求,设定ID=1,由此,开始切换处理。
[0174] 由此,执行切换前升压处理(步骤S200),通过转换器12A使供电线PL2的电压VH向预定电压V1上升。当供电线PL2的升压处理在时刻t2结束时,ID从1变更为2。
[0175] 当变为ID=2时,执行电力限制变更处理(S300),暂时缓和主蓄电装置BA的充放电。即,开始输入输出上限电力Win(M)、Wout(M)的绝对值的暂时的上升。此外,选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)向0以恒定速率逐渐降低。另外,在该期间,控制转换器12B,使得停止现在的选择副蓄电装置(电池BB1)的充放电。或者,也可以从时刻t1起关闭转换器12B。
[0176] 在时刻t3,当选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)被减小到0时,ID从2变更为3。而且,当变为ID=3时,开始副蓄电装置的连接切换处理。即,在转换器12B关闭了的状态下,断开继电器SR1、SR1G,其后,使继电器SR2、SR2G接通。然后,当继电器的连接切换处理结束,作为新的选择副蓄电装置的电池BB2与转换器12B连接了时,再次起动转换器12B。这些连接切换处理结束,从而在时刻t4,ID从3变更为4。
[0177] 当变为ID=4时,选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)以恒定速率逐渐上升,由此开始使用作为新的选择副蓄电装置的电池BB2。与此相伴,结束主蓄电装置BA的充放电限制的暂时的缓和,Wout(M)、Win(M)基本上恢复到时刻t2以前的值。
[0178] 然后,在时刻t5,当选择副蓄电装置BB的Win(S)、Wout(S)恢复到相当于电池BB2的Wout、Win的本来值时,恢复到ID=0。而且也停止供电线PL2的升压处理。
[0179] 由此,一连串的选择副蓄电装置的切换处理结束,再现能够进行使用选择副蓄电装置BB(电池BB2)的正常的电力供给和电力回收的状态。
[0180] 另外,如果在时刻t5,如在图12中说明了的那样,判定车辆运行中的再次副蓄电装置的切换处理的可能性,在没有发生切换处理的可能性的情况下,设定ID=-1,则能够减轻以后的控制装置30的负担。
[0181] 接着,使用图14,说明切换控制部51的构成。参照图14,切换控制部51包括切换判定部100、升压指示部110、电力限制部120、130、连接控制部140和转换器控制部200。
[0182] 切换判定部100,接受表示电池BB1、BB2的充电状态的SOC(BB1)、SOC(BB2),判定现在使用中的选择副蓄电装置BB的SOC是否低于预定的判定值。切换判定部100,在各功能块之间共有的变量ID为0时,以预定周期执行上述判定处理。
[0183] 切换判定部100,在需要进行选择副蓄电装置的切换并且标志FLG1为ON的情况下,将ID从0变更为1。由此,产生选择副蓄电装置的切换要求。即,切换判定部100的功能与图7的步骤S100的处理对应。
[0184] 升压指示部110,当产生了选择副蓄电装置的切换要求、变为ID=1时,对控制转换器12A的转换器控制部200,输出升压指令信号CMBT。
[0185] 转换器控制部200,基于电压VH、VLA和电压指令值VHref,生成转换器12A的控制信号PWUA、PWDA,使得供电线PL2的电压VH变为电压指令值VHref。
[0186] 进而,转换器控制部200,在从升压指示部110生成了升压指令信号CMBT的情况下,设定电压指令值VHref=V1,生成控制信号PWUA。转换器控制部200,当通过电压传感器13检测出的电压VH达到预定电压V1的状态持续了预定时间以上时,将表示升压结束的标志FBT设为ON。
[0187] 升压指示部110,当标志FBT设为ON时,变更为ID=2。而且,持续输出升压指令信号CMBT,直到由于后述的连接控制部140进行的继电器连接切换结束而设定ID=4。即,升压指示部110的功能与图7的步骤S200的处理和图12的步骤S540的处理对应。
[0188] 电力限制部120,设定选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)。在通常时,输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)基于被设为选择副蓄电装置BB的电池的SOC(SOC(BB1)或SOC(BB2))、电池温度(TBB1或TBB2)、输出电压(VB1或VB2)设定。
[0189] 与此相对,在选择副蓄电装置的切换处理时,电力限制部120,当变为ID=2时,使输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)以恒定速率逐渐向0降低,并且当Win(S)、Wout(S)达到0时,将ID从2变更为3。进而,当通过连接控制部140设定为ID=4时,电力限制部120使输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)上升到相当于切换后的新的选择副蓄电装置BB的Win、Win的值。当上升处理结束时,将ID从4变更为0。
[0190] 即,电力限制部120的功能,与图10的步骤S320~S340的处理和图12的步骤S520~S540的处理对应。
[0191] 电力限制部130,设定主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)和Wout(M)。在通常时,输入输出上限电力Win(M)和Wout(M)基于主蓄电装置BA的SOC(BA)、电池温度TA、输出电压VA设定。
[0192] 与此相对,在选择副蓄电装置的切换处理时,电力限制部130,当设定为ID=2时,通过使输入输出上限电力Win(M)和Wout(M)的绝对值暂时上升,暂时缓和主蓄电装置BA的充放电限制。而且,电力限制部130,当通过连接控制部140设定为ID=4时,使输入输出上限电力Win(M)和Wout(M)恢复到通常的值。
[0193] 即,电力限制部130的功能与图10的步骤S310和图12的步骤S510的处理对应。
[0194] 连接控制部140,当通过电力限制部120设定为ID=3时,生成转换器12B的关闭指示,进而生成继电器控制信号CONT4~CONT7,使得切换转换器12B与副蓄电装置BB1、BB2之间的连接。例如,在将选择副蓄电装置BB从电池BB1切换为电池BB2时,生成继电器控制信号CONT4~CONT7,使得断开继电器SR1、SR1G而接通继电器SR2、SR2G。当该继电器连接切换处理结束时,停止上述关闭指令、再起动转换器12B,并且将ID从3变更为4。
[0195] 连接控制部140的功能与图7的步骤S400(图9的S405~S450)的处理对应。
[0196] 图15是说明由图5的选择控制部53进行的标志设定处理的流程图。控制装置30(切换控制部51),通过以预定的周期执行预先存储的预定程序,能够以预定的周期反复执行按照图15所示的流程图的控制处理顺序。另外,该标志设定处理与上述“选择控制”对应。
[0197] 参照图15,选择控制部53,通过步骤S10,判定电动发电机MG2的再生制动是否处于执行中。选择控制部53,若再生制动要求量RQ为0以外的值,则判定为电动发电机MG2的再生制动处于执行中,若再生制动要求量RQ为0,则判定为没有执行电动发电机MG2的再生制动。在判定为再生制动处于执行中的情况下(在步骤S10中判定为“是”时),选择控制部53,通过步骤S11,将标志FLG1(切换允许标志)设为OFF。即,选择控制部53禁止选择副蓄电装置的切换。另一方面,在判定为没有执行再生制动的情况下(在步骤S10中判定为“否”时),选择控制部53,通过步骤S12,将标志FLG1设为ON。即,选择控制部53允许选择副蓄电装置的切换。
[0198] 选择副蓄电装置的切换在再生制动的执行时被禁止。由此,可实现稳定的再生制动。对这一点进行详细说明。
[0199] 图16是表示用户的制动操作量和再生制动的关系的图。参照图16,在ID=1的期间(从时刻t11到时刻t12的期间)用户操作了制动踏板。制动踏板的操作量从时刻t11增加,被保持在某个值。
[0200] 在ID从2到4的期间,选择副蓄电装置的输入上限电力变小,因此,再生制动的执行量变小。具体来说,在ID=2的期间(从时刻t12到时刻t13的期间),选择副蓄电装置的输入输出上限电力逐渐降低,因此,再生制动的执行量也逐渐降低。进而,在ID=3的期间(从时刻t13到时刻t14的期间),选择副蓄电装置的输入输出上限电力变为0。在该期间,仅主蓄电装置BA接受由电动发电机MG2的发电产生的电力,因此,再生制动的执行量变小。在ID=4的期间(从时刻t14到时刻t15的期间),再生制动的执行量逐渐增加,变为与要求量相等。
[0201] 在此,使再生制动的执行量如图16所示那样变化,并且通过液压制动器弥补再生制动执行量的减少的部分。但是,一般来说,与再生制动相比,液压制动器的响应性低。因此,在与再生制动要求量的减少的开始相对应地增加液压制动器的制动力的情况下,用户对车辆动作的印象有可能产生变化(例如感到制动的效力变弱)。
[0202] 另一方面,根据实施方式1,在通过电动发电机MG2执行再生制动时(电动发电机MG2的发电时),禁止选择副蓄电装置的切换。即,选择副蓄电装置53将标志FLG1设定为OFF。由此,能够由主蓄电装置和选择副蓄电装置这两方接受与再生制动要求量对应的电力,因此能够使再生制动执行量与再生制动要求量一致。因此,能够实现稳定的再生制动。
[0203] 这样,在实施方式1中,在正在执行由电动发电机MG2进行的再生制动的情况下,即,在电动发电机MG2正在发电的情况下,禁止选择副蓄电装置的切换。更加详细来说,在通过电动发电机MG2的再生制动产生的电力输入副蓄电装置的情况下,禁止从该副蓄电装置向别的副蓄电装置切换。另一方面,在电动发电机MG2不执行再生制动的情况下(电动发电机MG2不发电的情况下),允许选择副蓄电装置的切换。通过在执行由电动发电机MG2进行的再生制动时禁止选择副蓄电装置的切换,能够由主蓄电装置和副蓄电装置这两方接受通过电动发电机MG2的再生制动产生的电力。由此,能够实现稳定的再生制动。
[0204] [实施方式2]
[0205] 参照图1,本发明的实施方式2涉及的电动车辆1A,在具备控制装置30A代替控制装置30这一点与电动车辆1不同。另外,电动车辆1A的其他的部分的构成与电动车辆1的对应的部分的构成相同。因此,以下对控制装置30A进行详细说明。
[0206] 图17是说明控制装置30A的构成的功能框图。另外,图17中所示的各功能块,通过由控制装置30A执行被预先存储的预定程序和/或由控制装置30A内的电子电路(硬件)进行运算处理来实现。
[0207] 参照图17,控制装置30A包括电气系统控制部31A和制动器控制部32A。电气系统控制部31A,在选择副蓄电装置的切换时,将标志FLG2设为ON,并且,将该标志FLG2输出到制动器控制部32A。另外,电气系统控制部31A统括控制图1所示的电动车辆1A的电气系统。
[0208] 制动器控制部32A,在通过制动踏板行程传感器41检测到制动踏板40的操作,并且标志FLG2为ON的情况下,将再生制动要求量RQ设定为0。因此,在这样的情况下,不执行再生制动,仅执行由液压制动器42进行的制动。另外,在通过制动踏板行程传感器41检测到制动踏板40的操作,并且标志FLG2为OFF的情况下,制动器控制部32A计算出再生制动要求量RQ,将该算出的再生制动要求量RQ输出到电气系统控制部31A。
[0209] 图18是说明电气系统控制部31A的构成的功能框图。参照图18和图5,电气系统控制部31A,代替切换控制部51和选择控制部53分别具有切换控制部51A和选择控制部53A,在这一点与电气系统控制部31不同。另外,电气系统控制部31A的其他部分的构成与电气系统控制部31的对应的部分的构成相同。
[0210] 切换控制部51A,对选择控制部53A输出变量ID。选择控制部53A,基于变量ID,判定选择副蓄电装置的切换控制是否处于执行中。选择控制部53A,当判定为选择副蓄电装置的切换控制处于执行中时,将标志FLG2设为ON。另一方面,选择控制部53A,当基于变量ID判定为没有执行选择副蓄电装置的切换控制时,则将标志FLG2设为OFF。
[0211] 实施方式2涉及的选择副蓄电装置的切换处理的顺序,与图7的流程图所示的处理顺序相同。但是,在步骤S100的处理(选择副蓄电装置的切换判定处理)这一点,实施方式2与实施方式1不同。
[0212] 图19是说明按照实施方式2的切换判定处理(S100)的详细内容的流程图。参照图19和图8,按照实施方式2的切换判定处理,省略了步骤S155的处理,这一点与按照实施方式1的切换判定处理不同。按照实施方式2的切换判定处理,切换控制部51A,通过步骤S150,确认步骤S110的是否需要切换的判定结果。而且,在判定为需要切换时(步骤S150的判定为“是”时),切换控制部51A,通过步骤S160,指定新使用的选择副蓄电装置BB。另一方面,在通过步骤S110判定为不需要切换选择副蓄电装置时(S150的判定为“否”时),切换控制部51A通过步骤S170维持ID=0。
[0213] 另外,图18的流程图的其他步骤的处理与图8的流程图的对应步骤的处理相同,因此不重复以后的说明。另外,在实施方式2中,作为步骤S200~S500的处理,执行与图9~图12所示的流程图的处理同样的处理。
[0214] 另外,切换控制部51A,在输出变量ID这一点和不被输入标志FLG1这一点与图14所示的切换控制部51不同,但除了这些点之外,与切换控制部51相同,因此,不重复以后的说明。
[0215] 接着,对选择控制部53A和制动器控制部32A的处理进行说明。
[0216] 图20是说明选择控制部53A的处理的流程图。控制装置30(选择控制部53A),通过以预定周期执行预先存储的预定程序,能够以预定的周期反复执行按照图20所示的流程图的控制处理顺序。
[0217] 参照图20,选择控制部53A,基于从切换控制部51A输出的变量ID,判定是否处于选择副蓄电装置的切换中(步骤S20)。详细来说,选择控制部53A,若变量ID为-1或0,则判定为没有执行选择副蓄电装置的切换控制,若变量ID为1~4中的任何一个值,则判定为选择副蓄电装置的切换控制处于执行中。选择控制部53A,在判定为选择副蓄电装置的切换控制处于执行中的情况下(在步骤S20中判定为“是”时),禁止再生制动。即,选择控制部53A将标志FLG2设为ON。另一方面,选择控制部53A,在判定为没有执行选择副蓄电装置的切换控制的情况下(在步骤S20中判定为“否”时),允许再生制动。即,选择控制部53A将标志FLG2设为OFF。
[0218] 图21是说明制动器控制部32A的处理的流程图。控制装置30(制动器控制部32A),通过以预定周期执行预先存储的预定程序,能够以预定周期反复执行按照图21所示的流程图的控制处理顺序。
[0219] 参照图21,制动器控制部32A,基于制动踏板行程传感器41的检测结果,判定有无用户对制动踏板40的操作(步骤S30)。在判定为用户操作了制动踏板40的情况下(步骤S30的判定为“是”时),制动器控制部32A,基于标志FLG2,判定是否允许了再生制动(步骤S31)。在允许了再生制动的情况下(在步骤S31中判定为“是”时),制动器控制部32A算出再生制动要求量RQ,进而执行再生制动和由液压制动器42进行的制动(步骤S32)。另一方面,在禁止了再生制动的情况下(在步骤S31中判定为“否”时),制动器控制部32A将再生制动要求量RQ设定为0,并且,执行由液压制动器42进行的制动(步骤S33)。
[0220] 另外,在判定为用户没有在操作制动踏板40的情况下(步骤S30的判定为“否”时),跳过上述的步骤S31~S33的处理。
[0221] 根据实施方式2,在正在执行选择副蓄电装置的切换的情况下,禁止由电动发电机MG2进行的再生制动(发电)。更加详细来说,在正在执行选择副蓄电装置的切换的情况下,禁止通过电动发电机MG2的再生制动产生的电力输入选择副蓄电装置。另外,如图10所示,暂时缓和主蓄电装置的输入输出上限电力,并且,将选择副蓄电装置的输入输出上限电力设定为0,从而使得通过电动发电机MG2的再生制动所产生的电力不能被输入选择副蓄电装置。因此,禁止电力向选择副蓄电装置输入的控制变为可能。
[0222] 如图15所示,在选择副蓄电装置的切换时允许选择副蓄电装置的充电的情况下,随着选择副蓄电装置的输入上限电力Win(S)的降低,再生制动的执行量变小。在通过液压制动器弥补再生制动执行量的减少的部分的情况下,用户对车辆动作的印象有可能发生变化(例如感到制动的效力变弱)。
[0223] 根据实施方式2,在选择副蓄电装置的切换时禁止选择副蓄电装置的充电(禁止由电动发电机MG2进行的再生制动)。由此,能够避免在选择副蓄电装置的切换时用户对车辆动作的印象发生变化。
[0224] 另外,在本实施方式中,示出了搭载有能够通过动力分割机构将发动机的动力分割而传递到驱动轮和发电机的串联/并联型混合动力系统的电动车辆。但是,本发明也能够适用于:例如,仅为了驱动发电机而使用发动机、仅由使用通过发电机发电的电力的电机产生车轴的驱动力的串联型混合动力车辆,电动车,燃料电池车。这些车辆,都能够由车辆驱动用的电机进行再生制动,因此能够适用本发明。
[0225] 应当认识到:此次公开的实施方式,在所有方面都只是例示,而并非限制性的。本发明的范围,不是通过上述的说明来表示,而是通过权利要求书来表示,包括在与权利要求书等同的意思和范围内的所有的变更。