汽车的制作方法

本发明涉及汽车，尤其涉及具备马达、高压电池、充电器、低压设备以及两个dc/dc转换器的汽车。

背景技术：

作为这种汽车，提出了如下汽车，其具备：行驶用的马达；经由第1电力线与马达连接的电池组；连接于第1电力线并且能够使用来自外部电源的电力对电池组进行充电的充电器；连接于第2电力线的辅机；能够将第1电力线的电力伴随电压的下降供给至第2电力线的第一dc/dc转换器；以及内置于充电器并且能够将第1电力线的电力伴随电压的下降供给至第2电力线的第二dc/dc转换器(例如参照国际公开第2013/098904号)。

技术实现要素：

在这样的汽车中，多使用额定输出小于第一dc/dc转换器的dc/dc转换器来作为第二dc/dc转换器。另外，多个辅机包括在点火打开状态成为启动状态并且在点火关闭状态成为停止状态的辅机，因此，在点火打开状态，与点火关闭状态相比，连接于第2电力线的低压设备(多个辅机和/或电子控制单元)的总功耗增大。因此，在使用来自外部电源的电力对电池组进行充电时，考虑在点火关闭状态执行第1供电处理，在进行点火打开操作时切换到第2供电处理，此后在进行点火关闭操作时切换到第1供电处理。在此，第1供电处理是仅驱动第一、第二dc/dc转换器中的第二dc/dc转换器而向第2电力线供给电力的处理，第2供电处理是仅驱动第一、第二dc/dc转换器中的第一dc/dc转换器而向第2电力线供给电力的处理。若如此切换第1供电处理和第2供电处理，则切换频度变得较高，存在第一dc/dc转换器和/或第二dc/dc转换器的耐久性容易降低的可能性。

本发明的汽车抑制第一dc/dc转换器和/或第二dc/dc转换器的耐久性的降低。

本发明的第1技术方案的汽车具备：行驶用的马达；高压电池，其经由高压系电力线与所述马达连接；

充电器，其连接于所述高压系电力线，能够进行使用来自外部电源的电力对所述高压电池充电的外部充电；

低压设备，其连接于低压系电力线；

第一dc/dc转换器，其连接于所述高压系电力线和所述低压系电力线，能够将所述高压系电力线的电力伴随电压的下降而供给到所述低压系电力线；第二dc/dc转换器，其连接于所述高压系电力线的比所述第一dc/dc转换器靠所述充电器侧、且连接于所述低压系电力线，额定输出比所述第一dc/dc转换器的额定输出小，并且能够将所述高压系电力线的电力伴随电压的下降而供给到所述低压系电力线；以及电子控制装置，其构成为，在所述外部充电中、且仅驱动所述第一dc/dc转换器和所述第二dc/dc转换器中的所述第二dc/dc转换器来向所述低压系电力线供给电力的第1供电处理中进行了点火打开操作时，i)在操作后电量为预定电量以下时，继续进行所述第1供电处理，所述操作后电量是所述点火打开操作后的所述低压设备的耗电量，ii)在所述操作后电量超过所述预定电量时，切换到仅驱动所述第一dc/dc转换器和所述第二dc/dc转换器中的所述第一dc/dc转换器来向所述低压系电力线供给电力的第2供电处理。

根据上述技术方案，与进行了点火打开操作时立即切换到第2供电处理的构成相比，能够抑制第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度增加。尤其是在进行了点火打开操作后以较短时间进行点火关闭操作的情况下，能够进一步抑制第1供电处理和第2供电处理的切换。其结果是，能够抑制第一dc/dc转换器和/或第二dc/dc转换器的耐久性的降低。在此，作为“低压设备”，可以列举出多个辅机(例如头灯、室内灯、音响系统、电动车窗、板加热器等)、上述的电子控制装置等。

在上述技术方案中，所述电子控制装置也可以为构成为，在从进行所述点火打开操作起经过了预定时间时，自动进行点火关闭。根据该应对，即使在点火打开操作后没有以较短时间进行点火关闭操作时，也能够进一步抑制第1供电处理和第2供电处理的切换。

在上述技术方案的汽车中，也可以还具备指示开关，所述指示开关指示对使用来自所述外部电源的电力的所述低压设备以及连接于所述高压系电力线的高压设备的工作用的电力进行确保。所述电子控制装置也可以构成为：在进行了所述点火打开操作后所述指示开关被接通时，在所述第1供电处理中，即使所述操作后电量为所述预定电量以下，也切换到所述第2供电处理。在指示开关被接通时，可假定低压设备以及高压设备的总功耗会变得较大。因此，通过切换(预先切换)到第2供电处理，能够在低压设备及高压设备的总功耗变得较大时，更充分地进行应对。在此，作为“高压设备”，可以列举出空调装置等。

在上述技术方案中，所述电子控制装置也可以为构成为：在进行了所述点火打开操作后，在所述指示开关为断开、且从进行所述点火打开操作起经过了预定时间时，执行自动点火关闭，在进行了所述点火打开操作后，在所述指示开关为接通时，即使从进行所述点火打开操作起经过了所述预定时间，也不执行所述自动点火关闭。根据所述技术方案，在指示开关为断开时，能够进一步抑制第1供电处理和第2供电处理的切换，在指示开关为接通时，能够避免特定的低压设备和/或高压设备(例如音响系统和/或空调装置等)因自动点火关闭而变得无法使用。

在上述技术方案的汽车中，也可以还具备指示开关，所述指示开关指示对使用来自所述外部电源的电力的所述低压设备以及连接于所述高压系电力线的高压设备的工作用的电力进行确保。所述电子控制装置也可以构成为：在进行了所述点火打开操作后所述指示开关被接通时，从所述第1供电处理切换到所述第2供电处理。

在上述技术方案的汽车中，也可以还具备：电容器，其安装于所述高压系电力线；以及系统主继电器，其设置在所述高压系电力线的所述马达、所述电容器以及所述第一dc/dc转换器与所述高压电池以及所述充电器之间。进而，所述电子控制装置也可以构成为，通过使所述系统主继电器接通来进行向所述第2供电处理的切换。

在该构成的情况下，为了在外部充电中进行第2供电处理，需要使系统主继电器接通。因此，在外部充电中、且在第1供电处理中进行了点火打开操作时，通过在操作后电量超过预定电量时将系统主继电器接通而切换到第2供电处理(在操作后电量超过预定电量之前不向第2供电处理切换)，能够抑制第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度增加，除此之外还能够抑制系统主继电器的通断的频度增加和/或对电容器施加电压的时间延长等。其结果是，除了能够抑制第一dc/dc转换器和/或第二dc/dc转换器的耐久性的降低，还能够抑制系统主继电器和/或电容器的耐久性的降低。

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的参考标号表示相同的部件。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施例的电动汽车的概略结构的构成图。

图2是表示实施例的由主ecu执行的转换器控制例程的一例的流程图。

图3是表示外部充电中的情况的一例的说明图。

图4是表示变形例的混合动力汽车的概略结构的构成图。

具体实施方式

接着，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。

图1是表示作为本发明的一个实施例的电动汽车20的概略结构的构成图。如图所示，实施例的电动汽车20具备马达32、变换器(inverter)34、空调装置36、高压电池40、充电器50、低压电池60、主dc/dc转换器70、副dc/dc转换器72、系统主继电器smr、充电用继电器chr以及主电子控制单元(以下称为“主ecu”)80。

马达32例如构成为同步发电电动机，连接于驱动轴26，该驱动轴26经由差速齿轮24连结于驱动轮22a、22b。变换器34用于马达32的驱动，连接于高压系电力线44。在高压系电力线44安装有平滑用的电容器46。马达32通过由主ecu80对变换器34的未图示的多个开关元件进行开关控制，从而被旋转驱动。空调装置36连接于高压系电力线44，通过由主ecu80控制，进行车内的空气调节。作为本发明的“高压设备”，空调装置36与其相当。

高压电池40例如构成为额定电压为200v、250v、300v等的锂离子二次电池和/或镍氢二次电池，如上所述，经由高压系电力线44与变换器34连接。

充电器50连接于高压系电力线44，构成为能够在车辆侧连接器52与外部电源90的电源侧连接器92连接时，使用来自外部电源90的电力对高压电池40进行充电。该充电器50在车辆侧连接器52与电源侧连接器92连接时，通过由充电用电子控制单元(以下称为“充电ecu”)56控制，将来自外部电源90的电力供给至高压电池40。

低压电池60例如构成为额定电压为12v等的铅蓄电池，连接于低压系电力线64。在该低压系电力线64上，也连接有多个辅机62(例如头灯、室内灯、音响系统、电动车窗、板加热器等)和/或充电ecu56、辅机用电子控制单元(以下称为“辅机ecu”)66、主ecu80。作为本发明的“低压设备”，多个辅机62和/或充电ecu56、辅机ecu66、主ecu80与其相当。

虽未图示，但辅机ecu66构成为以cpu为中心的微处理器，除了cpu，还具备存储处理程序的rom(readonlymemory，只读存储器)、临时存储数据的ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、输入输出端口、通信端口。对于辅机ecu66，经由输入端口输入来自各种传感器的信号，例如来自对低压电池60的电压进行检测的电压传感器的电压、来自多个辅机62和/或充电ecu56、辅机ecu66、主ecu80的功耗ph[i](i：表示各设备的数字)等。从辅机ecu66，经由输出端口输出对多个辅机62的控制信号等。辅机ecu66经由通信端口与主ecu80连接。辅机ecu66基于来自多个辅机62和/或充电ecu56、辅机ecu66、主ecu80的功耗ph[i]，计算低压设备的总功耗ph。

主dc/dc转换器70与高压系电力线44和低压系电力线64连接。该主dc/dc转换器70通过由主ecu80控制，将高压系电力线44的电力伴随电压的下降而供给至低压系电力线64。

副dc/dc转换器72构成为额定输出比主dc/dc转换器70小的dc/dc转换器。该副dc/dc转换器72连接于高压系电力线44的比主dc/dc转换器70靠充电器50侧、且连接于低压系电力线64。在实施例中，副dc/dc转换器72内置于充电器50。该副dc/dc转换器72通过由充电ecu56控制，将高压系电力线44的电力伴随电压的下降而供给至低压系电力线64。

系统主继电器smr设置于高压系电力线44的高压电池40与变换器34和/或电容器46、主dc/dc转换器70之间，通过由主ecu80控制而通断，进行高压电池40侧与变换器34和/或电容器46、主dc/dc转换器70侧的连接及连接的解除。

充电用继电器chr设置于高压系电力线44的高压电池40与充电器50和/或副dc/dc转换器72之间，通过由充电ecu56控制而通断，进行高压电池40侧与充电器50和/或副dc/dc转换器72侧的连接及连接的解除。

虽未图示，但充电ecu56构成为以cpu为中心的微处理器，除了cpu，还具备存储处理程序的rom、临时存储数据的ram、输入输出端口、通信端口等。对于充电ecu56，经由输入端口输入来自安装于充电器50的各种传感器的信号、来自连接检测传感器54的连接检测信号等，该连接检测传感器54安装于车辆侧连接器52并在车辆侧连接器52与外部电源90的电源侧连接器92连接时检测该连接。从充电ecu56，经由输出端口输出对充电器50的控制信号、对副dc/dc转换器72的控制信号、对充电用继电器chr的控制信号等。充电ecu56经由通信端口与主ecu80连接。

虽未图示，但主ecu80构成为以cpu为中心的微处理器，除了cpu，还具备存储处理程序的rom、临时存储数据的ram、输入输出端口、通信端口等。对于主ecu80，经由输入端口输入来自各种传感器的信号。作为输入主ecu80的信号，例如可以列举出来自对马达32的转子的旋转位置进行检测的旋转位置传感器的马达32的转子的旋转位置、来自对高压电池40的电压进行检测的电压传感器的电压、来自对高压电池40的电流进行检测的电流传感器的电流等。另外，可以列举出来自点火开关82的点火信号、来自本人房间模式开关84的开关信号等，该本人房间模式开关84指示对使用了来自外部电源90的电力的低压设备以及高压设备的工作用的电力(以下称为“本人房间模式(myroommode)”)进行确保。再者，还可以列举出来自档位传感器的档位sp、来自加速器踏板位置传感器的加速器开度、来自制动器踏板位置传感器的制动器踏板位置、来自车速传感器的车速等。从主ecu80，经由输出端口输出各种控制信号。作为从主ecu80输出的信号，例如可列举出对变换器34的多个开关元件的开关控制信号、对空调装置36的控制信号、对主dc/dc转换器70的控制信号、对系统主继电器smr的控制信号等。主ecu80经由通信端口与充电ecu56和/或辅机ecu66连接。主ecu80基于来自电流传感器的高压电池40的电流的累计值，计算高压电池40的蓄电比例soc。

在这样构成的实施例的电动汽车20中，在电动汽车20停靠于自宅或充电站等充电点时，若车辆侧连接器52和外部电源90的电源侧连接器92连接，则充电ecu56控制充电器50以使充电用继电器chr接通，从而使用来自外部电源90的电力对高压电池40进行充电。如此进行通过充电器50使用来自外部电源90的电力对高压电池40充电的外部充电。在此，在外部充电中，系统主继电器smr在点火关闭状态基本为断开。因此，在需要从高压系电力线44向低压系电力线64供给电力时，执行第1供电处理和第2供电处理中的第1供电处理，该第1供电处理仅驱动主dc/dc转换器70和副dc/dc转换器72中的副dc/dc转换器72，该第2供电处理仅驱动主dc/dc转换器70和副dc/dc转换器72中的主dc/dc转换器70。此外，如上所述，由于副dc/dc转换器72的额定输出比主dc/dc转换器70的额定输出小，因此能够由第1供电处理供给到低压系电力线64的电力比能够由第2供电处理供给到低压系电力线64的电力小。

接着，对这样构成的实施例的电动汽车20的工作、尤其是外部充电中的主dc/dc转换器70以及副dc/dc转换器72的工作进行说明。图2是表示实施例的由主ecu80执行的转换器控制例程的一例的流程图。该例程在外部充电中、并且没有被本人房间模式开关84指示本人房间模式时反复执行。

在执行转换器控制例程时，主ecu80首先判定是否进行了点火打开操作(步骤s100)，在判定为没有进行点火打开操作时，结束本例程。在该情况下，执行(继续)第1供电处理。

在通过步骤s100判定为进行了点火打开操作时，将计数器c的值重置为0后递增1而进行更新(步骤s110、s120)，并且，输入作为点火打开操作后的低压设备的耗电量的操作后电量qh(步骤s130)。在此，操作后电量qh是以通信方式从辅机ecu66输入作为低压设备(多个辅机62和/或充电ecu56、辅机ecu66、主ecu80)的总功耗ph的点火打开操作后的累计值所获得的值而得到的。此外，多个辅机62包括在点火打开状态成为启动状态并且在点火关闭状态成为停止状态的辅机(例如音响系统等)，因此，在点火打开状态，与点火关闭状态相比，低压设备的总功耗ph增大。

在这样输入操作后电量qh时，将所输入的操作后电量qh与阈值qhref进行比较(步骤s140)。在此，阈值qhref被设定为可以继续执行第1供电处理的电力量，例如可以使用900asec、950asec、1000asec等。

在操作后电量qh为阈值qhref以下时，使用来自本人房间模式开关84的开关信号，判定是否指示了本人房间模式(步骤s150)，在判定为没有指示本人房间模式时，将计数器c与阈值cref进行比较(步骤s160)。在此，阈值cref被设定为比计数器c的值c1稍小的值，该计数器c的值c1相当于在点火打开操作后的低压设备的总功耗ph并不怎么大时操作后电量qh要达到阈值qhref以上所需的时间，阈值cref例如可以使用与90sec、100sec、110sec等相当的计数器c的值。

在计数器c小于阈值cref时，返回到步骤s120。然后，反复执行步骤s120～s160的处理，若在步骤s160中计数器c达到阈值cref以上，则在点火打开状态时执行自动点火关闭(步骤s170、s180)，将计数器c的值重置为0(步骤s190)，结束本例程。

若反复执行步骤s120～s160的处理时在步骤s140中操作后电量qh变为大于阈值qhref，则将系统主继电器smr接通，切换到第2供电处理(步骤s200)，执行步骤s160以后的处理。因此，此后，若在步骤s160中计数器c达到阈值cref以上，则在点火打开状态时执行自动点火关闭(步骤s170、s180)，将计数器c的值重置为0(步骤s190)，结束本例程。在该情况下，执行自动点火关闭时，将系统主继电器smr保持为接通，并且，继续进行第2供电处理。由此，能够抑制从第2供电处理切换到第1供电处理。

在实施例中，如上所述，在点火打开操作后，操作后电量qh为阈值qhref以下时，继续进行第1供电处理，因此，与进行点火打开操作时立即切换到第2供电处理的构成相比，能够抑制第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度增加、系统主继电器smr的通断的频度增加、对电容器46施加电压的时间增长等。另外，如上所述，在点火关闭状态，与点火打开状态相比，低压设备的总功耗ph减少，因此，尤其在点火打开操作后以较短时间(操作后电量qh超过阈值qhref之前)进行点火关闭操作的情况下，能够进一步抑制第1供电处理和第2供电处理的切换、系统主继电器smr被接通、对电容器46施加电压等。其结果是，能够抑制主dc/dc转换器和/或副dc/dc转换器，系统主继电器smr、电容器46等的耐久性的降低。另外，在第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度较高时作为故障自动防护(fail-safe)而与低压设备的总功耗ph等无关地保持第2供电处理的构成中，能够通过故障自动防护的工作来抑制产生能效的降低。

而且，在点火打开操作后计数器c达到阈值cref以上时，执行自动点火关闭从而成为点火关闭状态，因此，即使在点火打开操作后没有在较短时间进行点火关闭操作时，也能够进一步抑制从第1供电处理切换到第2供电处理。

在通过步骤s150判定为指示了本人房间模式时，尽管操作后电量qh小于阈值qhref也切换到第2供电处理(步骤s210)，判定为继续点火打开状态即不执行自动点火关闭(步骤s220)，将计数器c的值重置为0(步骤s230)，结束本例程。

在指示了本人房间模式时，可假定低压设备的总功耗ph变得较大，因此，通过切换(预先切换)到第2供电处理，能够在低压设备的总功耗ph变得较大时，更充分地进行应对。此外，此时也可假定使用空调装置36。另外，在指示了本人房间模式时，通过不执行自动点火关闭，能够避免特定的低压设备和/或高压设备、例如音响系统和/或空调装置36等因自动点火关闭而变得无法使用。此外，也可以在步骤s140之前进行步骤s150的判定。在该情况下，在步骤s150的判定结果为“是”时切换到第2供电处理，并于此后进行步骤s140的判定，步骤s140的判定结果为“是”的情况下，前进至步骤s160，判定结果为“否”的情况下前进至步骤s220，进行后面的处理。

图3是表示外部充电中的情况的一例的说明图。如图所示，在外部充电中，点火关闭状态下，驱动副dc/dc转换器72，并且，停止驱动主dc/dc转换器70(执行第1供电处理)。而且，在进行点火打开操作时(时刻t11)，计数器c以及操作后电量qh随着时间的经过而增加。此时，继续进行第1供电处理。由此，与进行点火打开操作时立即切换到第2供电处理的构成相比，能够抑制第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度增加。然后，之后，在操作后电量qh达到阈值qhref以上之前(计数器c达到阈值c1以上之前)计数器c达到阈值cref以上时(时刻t12)，执行自动点火关闭。由此，能够进一步抑制第1供电处理和第2供电处理的切换。然后，再次进行点火打开操作(时刻t13)，之后若指示本人房间模式(时刻t14)，则切换到第2供电处理。由此，能够在低压设备的总功耗ph变得较大时，更充分地进行应对。而且，在指示了本人房间模式时，通过不执行自动点火关闭，能够避免特定的低压设备和/或高压设备变得无法使用。

在以上说明的实施例的电动汽车20中，在外部充电中，在第1供电处理中进行了点火打开操作、且操作后电量qh为阈值qhref以下时，继续进行第1供电处理，若操作后电量qh超过阈值qhref，则切换到第2供电处理。由此，与进行点火打开操作时立即切换到第2供电处理的构成相比，能够抑制第1供电处理和第2供电处理之间的切换频度增加。尤其在点火打开操作后在较短时间(操作后电量qh超过阈值qhref之前)进行点火关闭操作的情况下，能够抑制第1供电处理和第2供电处理的切换。其结果是，能够抑制主dc/dc转换器和/或副dc/dc转换器的耐久性的降低。

另外，在实施例的电动汽车20中，在外部充电中，在第1供电处理中进行了点火打开操作、且之后计数器c达到阈值cref以上时，执行自动点火关闭。由此，即使在点火打开操作后没有在较短时间进行点火关闭操作时，也能够进一步抑制从第1供电处理切换到第2供电处理。

在实施例的电动汽车20中，在外部充电中进行了点火打开操作、之后计数器c达到阈值cref以上时，执行自动点火关闭。然而，也可以不执行自动点火关闭。

在实施例的电动汽车20中，在外部充电中，在第1供电处理中进行了点火打开操作后，切换到第2供电处理后执行自动点火关闭时，将系统主继电器smr保持为接通，并且，继续进行第2供电处理。然而，此时，也可以将系统主继电器smr断开并切换到第1供电处理。

在实施例的电动汽车20中，在外部充电中，在第1供电处理中进行了点火打开操作后指示了本人房间模式时，尽管操作后电量qh小于阈值qhref也切换到第2供电处理。然而，也可以在操作后电量qh达到阈值qhref以上时切换到第2供电处理。

在实施例的电动汽车20中，在外部充电中，在第1供电处理中进行了点火打开操作后切换到第2供电处理时，不论是否指示了本人房间模式，都在计数器c达到阈值cref以上时执行自动点火关闭。然而，也可以为，在外部充电中，即使在第1供电处理中进行了点火打开操作后切换到第2供电处理时，在指示了本人房间模式时，也不执行自动点火关闭。在该情况下，在图2的处理例程中，也可以在即将执行步骤s140的处理之前执行步骤s150的处理(在即将比较操作后电量qh和阈值qhref之前，判定是否指示了本人房间模式)。

在实施例的电动汽车20中，具备本人房间模式开关84，但也可以不具备该本人房间模式开关84。

在实施例的电动汽车20中，具备马达32、变换器34以及高压电池40，并构成为能够进行使用来自外部电源90的电力对高压电池40充电的外部充电。然而，如图4的变形例的混合动力汽车120所示，也可以除了马达32、变换器34以及高压电池40，还具备发动机122、行星齿轮124、马达132以及变换器134，并构成为能够进行外部充电。在此，行星齿轮124的太阳轮连接有马达132，行星架连接有发动机122，齿圈连接有驱动轴26以及马达32。变换器134用于马达132的驱动，和变换器34一起连接于高压系电力线44。

在实施例中，马达32作为“马达”发挥功能，高压电池40作为“高压电池”发挥功能，充电器50作为“充电器”发挥功能，多个辅机62和/或充电ecu56、辅机ecu66、主ecu80作为“低压设备”发挥功能，主dc/dc转换器70作为“第一dc/dc转换器”发挥功能，副dc/dc转换器72作为“第二dc/dc转换器”发挥功能，执行图2的处理例程的主ecu80、充电ecu56和辅机ecu66作为“电子控制装置”发挥功能。

以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但实施例仅为本发明的具体的一例。本发明并不限定于这样的实施例，当然，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以以各种方式实施。

本发明能够利用于汽车的制造产业等。