专利名称：车辆的电力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含在制动时产生再生电力的行驶用的旋转电机的车辆的电力控制，特别涉及具备用再生电力充电的电池以及电容器的车辆的电力控制。
背景技术：
开发出搭载有将发动机(例如，可以考虑使用汽油发动机、柴油发动机等/^P的内燃机)与电动机组合在一起的、被称作混合动力系统的传动
系(power train)的车辆，并实用化。进而，也已开发出搭载有没有搭载发动机而仅以电动机为行驶源的传动系的车辆(电动汽车、燃料电池车)。在这样的车辆中，搭栽有电动机驱动用的蓄电机构(电池、电容器)。在车辆的加速时，通过从蓄电机构供给的电力驱动电动机而使车辆加速。在车辆的制动时，使电动机作为发电机而起作用而将所产生的再生能量充到蓄电机构中。由此，将车辆的动能作为电能回收，并且在车辆上作用再生制动力。在作为蓄电机构具备电池、电容器的车辆中，在要求瞬时的高输出的车辆的加速时，优选从瞬时的输出特性比电池优异的电容器向电动机供给电力。但是，在车辆的加速时如果电容器的充电量较小，则不能从电容器向电动机供给充分的电力。日本特开平05-030608号公报公开了在具备电池和电容器的电动汽车中在车辆的加速时对电容器充电的技术。
特开平05-030608号公报所公开的电动汽车的混合动力系统被适用于这样的电动汽车，其具有直流电源，被安装在车轮上的电动机，被连接在直流电源上、驱动电动机的转换器(converter)，和控制转换器的控制装置。i混合动力系统包含作为直流电源的电池以及电容器(大容量电容器)，根据加il/减速进行电池以及电容器的放电/充电的切换的切换部，
和在由再生制动进行的充电模式时限制向电池充电而对电容器增大急i^
电/充电的分担的限制部。
根据特开平05-030608号公报所公开的电动汽车的混合动力系统，在由再生制动进行的充电模式时，对切换部进行控制，使得对瞬时的输出特性比电池优异的电容器增大急il^故电/充电的分担。由此，能够避免电池的急速充电而抑制电池的劣化，并且能够预先对电容器充电，使得在要求瞬时的高输出的车辆的加速时能够从电容器向电动机供给电力。因此，在车辆的加速时，能够响应性优异地使车辆加速。
然而，在特开平05-030608号公才艮所公开的电动汽车的混合动力系统中，有时不能最大限度地回收再生能量。即，在将再生能量充到电容器中时，向电池充电的充电量^皮限制。但是，在再生能量较大时，会有不限制充电量地对电池充电、通过在电池没有充完的剩余电力能够将电容器设为充满电状态的情况。如果在这样的情况下限制向电池充电的充电量，则与向电容器充电的充电量是否相同无关，向电池充电的充电量较低，不能最大限度地回收再生能量。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供在具备电池与电容器的车辆中能够确保加速性能并且最大限度地回收再生能量的电力控制装置(power controller)。
本发明所涉及的电力控制装置，是包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机的车辆的电力控制装置。该电力控制装置包括变换器，其被连接于旋转电机，对再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接于变换器与二次电池之间，将变换后的再生电力的电压变压为二次电池的额定电压并输出；电容器，其与二次电池并联地连接在转换器与变换器之间，与二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；切换部，其以优先对二次电池与电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；和运算单元，其被连接于切换部。运算单元，判断再生 电力是否为预先设定的值以上；控制切换部使得在判断为是预先设定的 值以上时，优先对二次电池进行充电，在判断为不是预先设定的值以上时， 优先对电容器进行充电。
根据本发明，在制动时产生的再生电力由变换器变换，优先向并联连 接的二次电池以及电容器中的任意一个充电。在要求瞬时的高输出的车辆 的加速时，优选从额定充放电能力比二次电池大、瞬时的输出特性优异的 电容器向行驶用的旋转电机供给电力。因此，可以考虑为了车辆的加速时
而比二次电池优先向电容器充电。但是，在再生电力较大时，会有即使优 先向二次电池充电，通过在二次电池没有充完的剩余电力也能够将蓄电容 量较小的电容器设为充满电状态的情况。在这里所谓的充满电状态，指的 是充有能够输出与车辆的驾驶者的要求相对应的电力的值以上的电能的状 态。在下面的说明中也同样。如果甚至在这样的情况下还要优先向电容器 充电，则再生能量的回收量较低。即，不管向电容器的充电量是否相同， 都优先向电容器充电从而二次电池的充电开始时间变晚(延迟)。因此， 二次电池的充电时间变短，二次电池的充电量降低。于是，判断再生电力 是否为预先设定的值(例如，二次电池的充电电力的控制上限值以及电容 器的充电电力的控制上P艮值的和)以上。在再生电力为预先设定的值以上 时，优先对二次电池进行充电。由此，即〗吏优先向二次电池充电，通it^L 二次电池没有充完的剩余电力(超过二次电池的充电电力的控制上限值的 电力)也能够将蓄电容量较小的电容器设为充满电状态。因此，与优先对 电容器充电时相比，能够向电容器充入相同量的电能，同时能够将向二次 电池的充电开始时间提早，从而能够将更多的再生能量充到二次电池。由 此，能够确保充分的加速性能，同时回收更多的再生能量。另一方面，在 再生电力不是预先设定的值以上时，优先对电容器充电。因此，与优先对 二次电池充电时相比，能够将更多的再生能量充到电容器。由此，为了加 速时的瞬时的高输出而预先将电容器充电，所以能够确保充分的加速性能。 其结果，能够提供在具备电池与电容器的车辆中能够确保加速性能并且最 大限度地回收再生能量的电力控制装置。优选的是，预先设定的值收基于二次电池的充电电力的第l控制上限
值以及电容器的充电电力的第2控制上限值而设定。
根据本发明，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第1控制上P艮值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值接近电容器的充电电力的第2控制上限值时 或者超过第2控制上限值时，能够短时间将电容器设为充满电状态。因此， 预先设定的值基于二次电池的充电电力的第1控制上限值以及电容器的充 电电力的第2控制上P艮值而设定。例如，预先设定的值被设定为第l控制 上限值与第2控制上限值的和。由此，在即使优先向二次电池充电也能够 短时间将电容器设为充满电状态时，可以优先向二次电池充电。
更优选的是，预先设定的值被设定为第1控制上P艮值与第2控制上限 值的和。
才艮据本发明，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第1控制上P艮值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值超过电容器的充电电力的第2控制上限值时 时，能够在短时间将电容器设为充满电状态。因此，预先设定的值被设定 为第l控制上限值与第2控制上限值的和。由此，在即4吏优先向二次电池 充电也能够短时间将电容器设为充满电状态时，可以优先向二次电池充电。 更优选的是，运算单元还基于车辆的制动压力计算再生电力。 根据本发明，在车辆的制动压力较大时，在车辆上作用有与制动压力 相对应的较大的再生制动力，所以产生较大的再生电力。因此，基于车辆 的制动压力计算再生电力。由此，能够适当地计算出所产生的再生电力能 量的大小。
与本发明的其它方案有关的电力控制装置，是包含在制动时产生电压 比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机的车辆的电力控 制装置。该电力控制装置包括变换器，其被连接于旋转电机，对再生电 力进行变换并输出；转换器，其被连接于变换器与二次电池之间，将变换 后的再生电力的电压变压为二次电池的额定电压并输出；电容器，其与二 次电池并联地连接在转换器与变换器之间，与二次电池相比额定充放电电
9力大并且蓄电容量小；切换部，其以优先对二次电池与电容器中的任意一 个进行充电的方式进行切换；和运算单元，其被连接于切换部。运算单元， 推定是否会产生即使在优先对二次电池进行充电时也能够将预先设定的值
以上的电能对电容器进行充电那样的、较大的再生能量；控制切换部使得 在推定为会产生较大的再生能量时，优先对二次电池进行充电，在推定为 不会产生较大的再生能量时，优先对电容器进行充电。
根据本发明，在要求瞬时的高输出的车辆的加速时，优选从额定充放 电能力比二次电池大、瞬时的输出特性优异的电容器向行驶用的旋转电机 供给电力。因此，可以考虑为了车辆的加速时二次电池优先向电容器充电。 但是，在再生电力较大时，会有即使优先向二次电池充电，通过在二次电 池没有充完的剩余电力也能够将蓄电容量较小的电容器设为充满电状态的 情况。如果在这样的情况下优先向电容器充电，则再生能量的回收量较低。 即，不管即4吏优先对二次电池充电也能够将电容器设为充满电状态，都优 先向电容器充电从而会造成二次电池的充电开始时间变晚。因此，二次电 池的充电时间变短，二次电池的充电量降低。因此，在推定为会产生即使 优先对二次电池进行充电也能够将预先设定的值(例如，能够输出与车辆 的驾驶者的要求相对应的电力的值)以上的电能充到电容器的较大的再生 能量时，优先对二次电池进行充电。因此，与将能够输出与驾驶者的要求 相对应的电力的值以上的电能充到电容器地优先对电容器充电时的情况相 比，能够将向二次电池的充电开始时间提早，从而能够将更多的再生能量 充到二次电池。由此，能够确保充分的加速性能，同时回收更多的再生能 量。另一方面，在推定为不会产生即使优先对二次电池进行充电也能够将 预先设定的值以上的电能充到电容器的那样的较大的再生能量时，优先对 电容器充电。因此，与优先对二次电池充电时相比，能够将更多的再生能 量充到电容器。由此，为了加速时的瞬时的高输出而预先将电容器充电， 所以能够确保充分的加速性能。其结果，能够提供在具备电池与电容器的 车辆中能够确保加速性能并且最大限度地回收再生能量的电力控制装置。
优选的是，预先设定的值是能够输出与车辆的驾驶者的要求相对应的 电力的值。根据本发明，即使优先对二次电池进行充电，也能够从电容器输出与 车辆的驾驶者的要求(例如，加速要求)相对应的电力。
更优选的是，运算单元还基于车辆的制动压力计算再生电力，并基于 计算出的再生电力，推定是否会产生较大的再生能量。
根据本发明，在车辆的制动压力较大时，会在车辆上作用有与制动压 yV4PI,，J /工HV寸人八BW工甲'J , 厂/| yA乂 工"八crw工。 丞丁午
辆的制动压力计算再生电力。进而，在基于车辆的制动压力计算出的再生 电力较大时，驾驶者要求较长时间制动力的情况较多。即，较大的再生电 力持续较长时间、产生较大的再生能量的情况较多。因此，基于基于车辆 的制动压力计算出的再生电力，推定是否产生较大的再生能量。因此，能 够适当地推定所产生的再生能量的大小。
更优选的是，运算单元，除了计算出的再生电力，还基于二次电池的 充电电力的第l控制上限值以及电容器的充电电力的第2控制上P艮值推定 是否会产生较大的再生能量。
才艮据本发明，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第l控制上限值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值接近电容器的充电电力的第2控制上限值时 或者超过第2控制上限值时，能够短时间将电容器设为充满电状态。因此， 除了计算出的再生电力，还基于第1控制上限值以及第2控制上限值推定 是否会产生较大的再生能量。例如，通过将第l控制上限值与第2控制上 限值的和与计算出的再生电力的值相比较，推定是否会产生较大的再生能 量。因此，能够适当地推定所要产生的再生能量的大小。
更优选的是，运算单元在计算出的再生电力的值比第l控制上限值与 第2控制上限值的和大时，推定为会产生较大的再生能量。
才艮据本发明，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第l控制上限值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值超过电容器的充电电力的第2控制上P艮值时 时，能够短时间将电容器设为充满电状态。因此，在计算出的再生电力的 值比第1控制上限值与第2控制上限值的和大时，推定为会产生较大的再
ii生能量。由此，在即使优先对二次电池充电也能够短时间将电容器设为充 满电状态时，可以推定为会产生较大的再生能量。
更优选的是，运算单元基于来自导航装置的信息，推定是否会产生较 大的再生能量。
根据本发明，例如，在车辆在较大倾斜(较陡)的较长的下坡路上行 驶的期间内，驾驶者要求与倾斜相一致的大小的再生制动力的情况较多。 即，较大的再生电力持续较长时间、产生较大的再生能量的情况较多。因 此，基于来自导航装置的信息，推定是否会产生较大的再生能量。例如， 根据从导航装置获取的本车行驶信息判断本车的行驶路面状况，当在较大 倾斜的长下坡路上行驶时，推定为会产生较大的再生能量。因此，能够适 当地推定所要产生的再生能量的大小。
图l是表示搭载有本发明的第1实施例所涉及的电力控制装置的车辆
的构造的图2是表示构成本发明的第1实施例所涉及的电力控制装置的ECU 的控制构造的流禾呈图3是表示搭载有本发明的第1实施例所涉及的电力控制装置的车辆 中的制动压力与再生电力值的关系的图4是搭栽有本发明的第1实施例所涉及的电力控制装置的车辆中的 电容器以及电池的充电电力值的时间图(其l);
图5是搭载有本发明的第1实施例所涉及的电力控制装置的车辆中的 电容器以及电池的充电电力值的时间图(其2);
图6是没有搭载本发明所涉及的电力控制装置的车辆中的电容器以及 电池的充电电力值的时间图7是表示搭载有本发明的第2实施例所涉及的电力控制装置的车辆 的构造的图8是表示构成本发明的第2实施例所涉及的电力控制装置的ECU的控制构造的流程图。
具体实施例方式
下面， 一边参照附图， 一边对本发明的实施例进行说明。在下面的说 明中，对于相同的部件赋予相同的符号。它们的名称以及功能也相同。因 此，不重复对它们进行详细说明。
<第1实施例>
参照图1，对搭载有本发明的实施例所涉及的电力控制装置的车辆进
行说明。该车辆包含电池IOO，变换器200 (inverter,逆变器)，电动 发电才几300，电容器400，系统主继电器510 (SMR (1) 500，限制电阻 502， SMR (2 ) 504， SMR (3 ) 506),和ECU (Electronic Control Unit) 600。本实施例所涉及的电力控制装置由ECU600执行的程序控制。另夕卜， 在本实施例中，车辆以仅通过来自电动发电机300的驱动力行驶的电动汽 车进行说明，但搭载有本发明所涉及的电力控制装置的车辆并不限于电动 汽车，此外也可以搭载在混合动力汽车、燃料电池车等上。
电池100是将多个单电池(单格电池，cell)串联连接构成的电池组 (module)进一步串联多个地连接而成的组电池(battery assembly)。另 外，除了电池100还具备电容器700，都根据各自的特性，向电动发电机 300供给电力。
变换器200包含6个IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝 ,双极晶体管)，和分别并联连接在各IGBT上、使得电流从IGBT的 发射极侧向集电极侧流动的6个二极管。
变换器200基于来自ECU600的控制信号，使电动发电机300作为电 动机或者发电机而起作用。变换器200在使电动发电机300作为电动机而 起作用时，将从电池100、电容器700供给的直流电力变换成交流电力， 向电动发电机300供给。变换器200通过接通/切断(ON/OFF，通电/断开) 各IGBT的栅极而控制向电动发电机300供给的电力，由此进行控制使得 电动发电机300变为由来自ECU600的控制信号要求的输出状态。变换器200在使电动发电机300作为发电机而起作用时，将电动发电 机300发电的交流电力变换成直流电力，向电池IOO、电容器700充电。
300发出的电力(再生电力)，由此进行控制使得由来自ECU600的控制 信号要求的再生制动力(再生转矩)作用在车辆上。
电动发电机300是三相交流电动机，并且是在车辆的再生制动时发电 的发电机。电动发电机300的旋转轴最终被连接在车辆的传动轴(驱动轴， 未图示)上。车辆通过来自电动发电机300的驱动力而行驶。
电容器400与变换器200并联连接。电容器400为了将从电池100供 给的电力或者从变换器200供给的电力平滑化而暂时积蓄电荷。被平滑化 的电力向变换器200或者电池100供给。
系统主继电器510由正极侧的SMR (1 ) 500、 SMR (2) 504以及负 极侧的SMR (3 ) 506构成。SMR (1) 500、 SMR (2 ) 504、 SMR (3 ) 506是在对线圏通AJ^力磁电流时将接通的触点(on-tact)断开(close)的 继电器。SMR (1 ) 500以及SMR (2 ) 504被设置在电池100的正极侧， SMR (1 ) 500与SMR (2 ) 504并联连接。在SMR (1) 500上，串联连 接有限制电阻502。 SMR (1 ) 500是在连接SMR (2 ) 504之前,皮连接、 防止冲击电流流入变换器200的预充电用SMR。 SMR (2) 504是在连接 SMR (1) 500、预充电结束后被连接的正侧SMR。 SMR (3) 506是被设 置在电池100的负极侧的负侧SMR。各SMR由ECU600控制。
在电源接通时(点火开关的位置从OFF位置切换为STA位置时)， ECU600首先将SMR (3) 506接通，接下来将SMR (1 ) 500接通而执行 预充电。由于在SMR (1) 500上连接有限制电阻502，所以即4吏将SMR (1) 500接通，施加在变换器200上的电压也緩慢上升，能够防止冲击电 流的产生。在预充电执行后，ECU600将SMR (2 ) 504接通。在电源切断 时(点火开关的位置从STA位置切换为OFF位置时)，ECU600为了防 止从电池100漏电等，将SMR (1) 500、 SMR ( 2 ) 504以及SMR (3 ) 506断开。
14进而，在车辆上，如上所述，除了电池IOO，还搭载有电容器700。电 容器700被连接在变换器200的输入侧端子与电容器400之间。在ECU600 对继电器702以及继电器704进行开闭控制时，电容器700与变换器200 之间进4亍电力的充放电，其中该继电器702以及继电器704在对线圈通入 励磁电流时将接通的触点关闭。在电源接通时，继电器702以及继电器704 ,皮接通。在电源切断时为了防止从电容器700漏电等，继电器702以及继 电器704断开。
电容器700的额定充放电电力比电池100大，能够应对瞬时的高输入 输出。电容器700的蓄电容量比电池100小，在再生能量的充电时在短时 间内变为充满电状态。
另夕卜，在车辆上，在电池100与变换器200之间，设有升压转换器800 (boost converter )。在车辆的加速时，通过升压转换器800,例如将电池 100的额定电压(200V左右)升压到500V左右(电动发电机300的额定 电压)，向变换器200供给。在车辆的再生制动时，将通过变换器200变 换成直流电压的500V左右的再生电压降压为电池100的额定电压，向电 池100供给。升压转换器800由2个IGBT、使电流变化降低的电抗器构 成。
进而，在车辆上，设有被连接在ECU600上的制动压力传感器2100。 制动压力传感器2100检测与由驾驶者施加的制动踏板(未图示)的私皆力 相对应的制动压力，将表示制动压力的信号向ECU600发送。
ECU600基于从点火开关(未图示)、加速踏板的iW量传感器(未 图示)、制动压力传感器2100等发送的信号，执行储存在ROM( Read Only Memory)中的程序。通过该程序，控制变换器200、升压转换器800以及 各SMR等，控制为车辆在所希望的状态下行驶。
在本实施例中，电池700以及电容器900的充放电通过改变升压转换 器800的输出电压(系统电压)而控制。
例如，在向电动发电机300供给电力时，如果使升压转换器800的输 出电压比电容器700的电压低，则优先从电容器700放电。如果使升压转换器800的输出电压为电容器700的电压以上，则优先从电池100放电。
另 一方面，在将在再生制动时由电动发电机300发电的电力向电池100 或者电容器700充电时，如果使升压转换器800的输出电压为电容器700 的电压以下，则优先向电池100充电。如果使升压转换器800的输出电压 比电容器700的电压高，则优先向电容器700充电。
另外，ECU600基于电池100的温度、充电状态等，计算电池充电电 力限制值(向电池100充电的电力的最大值)WIN (B)。同样，ECU600 基于电容器700的温度、电压，计算电容器充电电力限制值(向电容器700 充电的电力的最大值)WIN (C)。另外，充电电力限制值WIN (B)以 及充电电力限制值WIN (C)被计算为不超过各自的额定充电电力值。
参照图2,对构成本实施例所涉及的电力控制装置的ECU600执行的 程序的控制构造进行说明。
在步骤(下面，将步骤简称为S) 100中，ECU600基于从制动压力传 感器2100发送的信号，计算再生电力值P。例如，基于图3所示的将制动 压力设为参数而预先储存再生电力值P的图，计算再生电力值P。
在S102中，ECU600基于电池100的温度、充电状态等，计算电池充 电电力限制值WIN (B)。
在S104中，ECU600基于电容器700的温度、电压，计算电容器充电 电力限制值WIN (C)。
在S106中，ECU600判断再生电力值P是否比电池充电电力限制值 WIN (B)与电容器充电电力限制值WIN (C)的和大。如果判断为较大 (在S106中判定为是)，将处理进行到S108。如果不是这样(在S106中 判定为否)，将处理进行到S112。
在S108中，ECU600推定为会产生即使优先向电池100充电也能将电 容器700设为充满电状态的较大的再生能量。另外，在本步骤中，也可以 推定为会产生即^f吏优先向电池100充电、也能够向电容器700充入与优先 向电容器700充电时相同量的电能的较大的再生能量。
在S110中，ECU600向升压转换器800发送将升压转换器800的输出
16电压设为电容器700的电压以下的控制信号，以优先向电池100充电。在S112中，ECU600推定为不会产生若优先向电池100充电也能将电
容器700设为充满电状态的较大的再生能量。另外，在本步骤中，也可以
推定为不会产生即使优先向电池100充电也能够向电容器700充入与优先
向电容器700充电时相同量的电能的较大的再生能量。
在S114中，ECU600向升压转换器800发送将升压转换器800的输出
电压设为比电容器700的电压高的控制信号，以优先向电容器700充电。对于基于上述的构造以及流程图的与本实施例有关的ECU600的动作
进行说明。
首先，设想产生图4所示的再生能量的情况。图4所示的再生能量从时刻T (1)到时刻T (0)产生，再生电力值P (1)比电池充电电力限制值WIN(B)小。在这样的情况下，如果优先向电池100充电，则再生能量全被充到电池IOO,不能对电容器700充电。因此，基于制动压力计算再生电力值P(l) (S100)，再生电力值P (1)比电池充电电力限制值WIN (B)与电容器充电电力限制值WIN (C)的和小(在S106中判定为否)，所以推定为不产生较大的再生能量(S112)，优先对电容器700充电(S114)。因此，能够将产生的再生能量充到电容器700。由此，为了加速时的瞬时的高输出而预先对电容器700充电，所以能够确保充分的加速性能。
接下来，设想产生图5所示的再生能量的情况。图5所示的再生能量从时刻T (1)到时刻T (0)产生，再生电力值P (2)比电池充电电力限制值WIN (B)与电容器充电电力限制值WIN (C)的和大。在这样的情况下，可以考虑即4吏优先向电池100充电，通过在电池100没有充完的剩余电力也能够将电容器700设为充满电状态。
如果甚至在这样的情况下也优先对电容器700充电，则如图6所示，优先进行向电容器700的充电从而电池100的充电开始时间变为比时刻T(1)晚的时刻T(3)，电池100的充电量下降。另外，图6的单点划线^示优先对电容器700充电时的被回收到电池100的再生能量。另一方面，不管优先对电池100以及电容器700中的任意一个充电，充到电容器700的充电量都相同，能够将电容器700设为充满电状态。因此，整体再生能量的回收量较^f氐。
因此，基于制动压力计算再生电力值P (2) (SIOO)，再生电力值P(2)比电池充电电力限制值WIN (B )与电容器充电电力限制值WIN (C )的和大(在S106中判定为是)，所以推定为要产生较大的再生能量(S108)，优先对电池100充电(S110)。
由此，与优先对电容器700充电时相比，能够充入相同量的电能而将电容器700设为充满电状态，同时如图5所示，能够将向电池100的充电开始时间从时刻T (3)提早到时刻T (1)。因此，能够将更多的再生能量充到电池100。由此，能够确保充分的加速性能，同时最大限度地回收再生能量。
如上所述，才艮据本实施例所涉及的电力控制装置，如果基于制动压力计算的再生电力值比电池充电电力限制值与电容器充电电力限制值的和大，则优先对电池充电。因此，与优先对电容器充电时相比，能够充入相同量的电能而将电容器设为充满电状态，同时能够将向电池的充电开始时间提早，从而能够将更多的再生能量充到电池。由此，能够确保充分的加速性能，同时抑制再生能量的回收量的降低。
另外，在本实施例中，在图2所示的流程图中，基于对电池充电电力限制值WIN (B)与电容器充电电力限制值WIN (C)的和、再生电力值P进行比较(S106 )的结果，推定是否产生较大的再生能量(S108、 S112 ),但推定是否产生较大的再生能量的方法并不限于此。例如，也可以预先储存基于电池100的额定充电电力以及电容器700的额定充电电力而确定的阈值，并基于对再生电力值P与阈值进行比较的结果，推定是否产生较大的再生能量。
<第2实施例>
对本实施例所涉及的动力控制装置进行说明。本实施例所涉及的动力控制装置与上述的第1实施例所涉及的动力控制装置的结构相比较，不同点是代替制动压力传感器2100、 ECU600而包含导航装置2200、 ECU1600。 ECU1600与构成第1实施例所涉及的动力控制装置的ECU600相比较，仅 程序的控制构造不同。这之外的结构与上述的第1实施例所涉及的动力控 制装置的结构相同。对于相同结构赋予相同的参照符号。它们的功能也相 同。因此，不重复对它们进行详细说明。
参照图7，对搭载有本发明的实施例所涉及的电力控制装置的车辆进 行说明。
导航装置2200基于从GPS (Global Positioning System )的卫星接收 的本车(自车，vehicle itself)的位置信息，计算本车行驶信息。另外，在 本车行驶信息中，包含基于储存在导航装置2200中的地图数据的、本车在 地图上的行驶位置信息。由此，也能够计算出本车的行进方向的道路的倾 斜度信息。导航装置2200将表示所计算出的本车行驶信息的信号向 ECU1600发送。
参照图8，对构成本实施例所涉及的电力控制装置的ECU1600执行的 程序的控制构造进行说明。另外，在图8所示的流程图中，对于与所述的 图2所示的流程图相同的处理赋予相同的步骤号码。对于它们，处理也相 同。因此，不重复对它们进行详细说明。
在S200中，ECU1600获取导航装置2200计算的本车行驶信息。
在S202中，ECU1600基于从导航装置2200获取的本车行驶信息，判 断预定的倾斜度以上的下坡路是否持续预定的距离以上。在判断为持续时 (在S202中判定为是)，将处理进行到S108。如果不是这样(在S202中 判定为否)，将处理进^f亍到S112。
根据构成本实施例所涉及的电力控制装置的ECU1600，基于从导航装 置2200获取的本车行驶信息，判断预定的倾斜度以上的下坡路是否持续预 定的距离以上(S202)。在车辆在较长距离的较大倾斜的下坡路上行驶的 期间内，驾驶者要求与较大倾斜相对应的较大的再生制动力的情况较多。 即，较大的再生电力持续较长时间、产生较大的再生能量的情况较多。因 此，在判断为预定的倾斜度以上的下坡#持续预定的距离以上时(在
19S202中判定为是)，推定为会产生较大的再生能量(S108)，优先向电池 100充电(S110)。由此，与上述的第l实施例同样，与优先对电容器700 充电时相比，能够向电容器充入相同量的电能，同时能够将向电池100的 充电开始时间提早，从而能够将更多的再生能量充到电池IOO。
本次所公开的实施例在所有的方面都应该被考虑为是例示性的而不是 限制性的。本发明的范围不由上述的说明而由权利要求所表示，其含义包 含与权利要求均等的意思以及权利要求范围内的所有的变更。
权利要求
1. 一种电力控制装置，是车辆的电力控制装置，该车辆包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机，所述电力控制装置包括变换器，其被连接于所述旋转电机，对所述再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接于所述变换器与所述二次电池之间，将所述变换后的再生电力的电压变压为所述二次电池的额定电压并输出；电容器，其与所述二次电池并联地连接在所述转换器与所述变换器之间，与所述二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；切换部，其以优先对所述二次电池与所述电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；和运算单元，其被连接于所述切换部；所述运算单元，判断所述再生电力是否为预先设定的值以上；控制所述切换部使得在判断为是所述预先设定的值以上时，优先对所述二次电池进行充电，在判断为不是所述预先设定的值以上时，优先对所述电容器进行充电。
2. 如权利要求l所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值基 于所述二次电池的充电电力的第1控制上限值以及所述电容器的充电电力 的第2控制上限值而设定。
3. 如权利要求2所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值被 设定为所述第l控制上限值与所述第2控制上限值的和。
4. 如权利要求1~3中的任意一项所述的电力控制装置，其中所 述运算单元还基于所述车辆的制动压力计算所述再生电力。
5. —种电力控制装置，是车辆的电力控制装置，该车辆包含在制动 时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机，所 述电力控制装置包括变换器，其被连接于所述旋转电机，对所述再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接于所述变换器与所述二次电池之间，将所述变换后的再生电力的电压变压为所述二次电池的额定电压并输出；电容器，其与所述二次电池并联地连接在所述转换器与所述变换器之间，与所述二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；切换部，其以优先对所述二次电池与所述电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；和运算单元，其被连接于所述切换部；所述运算单元，推定是否会产生较大的再生能量，所述较大的再生能量即使在优先对所述二次电池进行充电时也能够将预先设定的值以上的电能对所述电容器进行充电；控制所述切换部使得在推定为会产生所述较大的再生能量时，优先对所述二次电池进行充电，在推定为不会产生所述较大的再生能量时，优先对所述电容器进行充电。
6. 如权利要求5所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值是能够输出与所述车辆的驾驶者的要求相对应的电力的值。
7. 如权利要求5所述的电力控制装置，其中所述运算单元还基于所述车辆的制动压力计算所述再生电力；基于所述计算出的再生电力，推定是否会产生所述较大的再生能量。
8. 如权利要求7所述的电力控制装置，其中所述运算单元，除了所述计算出的再生电力，还基于所述二次电池的充电电力的第l控制上限值以及所述电容器的充电电力的第2控制上限值推定是否会产生所述较大的再生能量。
9. 如权利要求8所述的电力控制装置，其中所述运算单元在所述计算出的再生电力的值比所述第1控制上限值与所述第2控制上限值的和大时，推定为会产生所述较大的再生能量。
10. 如权利要求5或6所述的电力控制装置，其中所述运算单元基于来自导航装置的信息，推定是否会产生所述较大的再生能量。
11. 一种电力控制装置，是车辆的电力控制装置，该车辆包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机，所述电力控制装置包括变换器，其被连接于所述旋转电机，对所述再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接在所述变换器与所述二次电池之间，将所述变换后的再生电力的电压变压为所述二次电池的额定电压并输出；电容器，其与所述二次电池并联地连接在所述转换器与所述变换器之间，与所述二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；切换单元，其用于以优先对所述二次电池与所述电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；用于判断所述再生电力是否为预先设定的值以上的单元；和控制单元，其用于控制所述切换单元使得在判断为是所述预先设定的值以上时，优先对所述二次电池进行充电，在判断为不是所述预先设定的值以上时，优先对所述电容器进行充电。
12. 如权利要求11所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值基于所述二次电池的充电电力的第1控制上限值以及所述电容器的充电电力的第2控制上限值而设定。
13. 如权利要求12所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值被设定为所述第l控制上限值与所述第2控制上限值的和。
14. 如权利要求11~13中的任意一项所述的电力控制装置，其中所述电力控制装置还包含用于基于所述车辆的制动压力计算所述再生电力的单元。
15. —种电力控制装置，是车辆的电力控制装置，该车辆包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机，所述电力控制装置包括变换器，其被连接于所述旋转电机，对所述再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接在所述变换器与所述二次电池之间，将所述变换后的再生电力的电压变压为所述二次电池的额定电压并输出；电容器，其与所述二次电池并联地连接在所述转换器与所述变换器之间，与所述二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；用于以优先对所述二次电池与所述电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换的切换单元；推定单元，用于推定是否会产生较大的再生能量，所述较大的再生能量即使在优先对所述二次电池进行充电时也能够将预先设定的值以上的电能对所述电容器进行充电；和控制单元，用于控制所述切换单元使得在推定为会产生所述较大的再生能量时，优先对所述二次电池进行充电，在推定为不会产生所述较大的再生能量时，优先对所述电容器进行充电。
16. 如权利要求15所述的电力控制装置，其中所述预先设定的值是能够输出与所述车辆的驾驶者的要求相对应的电力的值。
17. 如权利要求15所述的电力控制装置，其中所述电力控制装置还包含用于基于所述车辆的制动压力计算所述再生电力的单元；所述推定单元包含用于基于所述计算出的再生电力推定是否会产生所述较大的再生能量的单元。
18. 如权利要求17所述的电力控制装置，其中所述推定单元包含用于除了所述计算出的再生电力，还基于所述二次电池的充电电力的第1控制上P艮值以及所述电容器的充电电力的第2控制上限值推定是否会产生所述较大的再生能量的单元。
19. 如权利要求18所述的电力控制装置，其中所述推定单元包含用于在所述计算出的再生电力的值比所述第1控制上限值与所述第2控制上限值的和大时推定为会产生所述较大的再生能量的单元。
20. 如权利要求15或16所述的电力控制装置，其中所述推定单元包含用于基于来自导航装置的信息，推定是否会产生所述较大的再生能量的单元。
全文摘要
ECU执行包含下述步骤的程序基于制动压力计算再生电力值P的步骤(S100)；计算电池充电电力限制值WIN(B)的步骤(S102)；计算电容器充电电力限制值WIN(C)的步骤(S104)；在判断为再生电力值P比WIN(B)与WIN(C)的和大时(在S106中判定为是)、推定为会产生即使优先向电池充电也能将电容器设为充满电状态的较大的再生能量的步骤(S108)；和发送将升压转换器的输出电压设为电容器的电压以下的控制信号、以优先向电池充电的步骤(S110)。
文档编号B60L11/18GK101489824SQ200780026128
公开日2009年7月22日 申请日期2007年7月2日 优先权日2006年7月10日
发明者吉田宽史, 相马贵也, 茂刈武志 申请人:丰田自动车株式会社