车辆以及电池充电状态监测的制作方法

文档序号:9756215阅读:527来源:国知局
车辆以及电池充电状态监测的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及包括发动机和电池的车辆,以及用于车辆的控制方法。
【背景技术】
[0002]在包括发动机和电池的车辆(所谓的混合动力车辆)中,如在日本专利申请公开N0.2000-092614(JP 2000-092614 A)等中所描述的,将发动机的动力发送给发电机以使发电机产生电力,并且使用由发电机产生的电力给电池充电。如在日本专利申请公开N0.2009-286174(JP 2009-286174 A)等中所描述的,至于发动机的运行,存在负载运行和自立运行。
[0003]在负载运行中,将发动机的动力发送给发电机,并且由发电机执行发电。例如当电池的充电状态(SOC)降低并且电池需要充电时,执行负载运行。在自立运行中,发动机运行但不执行通过发电机发电。例如当将发动机用作为热源以便为车辆内部供暖时执行自立运行。
[0004]发动机的运行根据到发动机的指令动力在负载运行和自立运行之间切换。具体地,当到发动机的指令动力大于预先设定的指令动力(阈值)时,执行负载运行。当到发动机的指令动力小于预先设定的指令动力(阈值)时,执行自立运行。
[0005]当到发动机的指令动力接近预先设定的指令动力(阈值)并且根据发动机的脉动等而变化时,到发动机的指令动力有时在比阈值更大的值和比阈值更小的值之间变化。因此,发动机的运行在负载运行和自立运行之间切换。特别地,当到发动机的指令动力中的波动在包括阈值的范围中重复时,发动机的运行在负载运行和自立运行之间频繁切换。
[0006]如果可从发电机向电池供应电力,则可能增大到发动机的指令动力,并且继续负载运行。然而,当电池的充电是有限的,并且难以从发电机向电池供应电力时,到发动机的指令动力更不容易上升。因此,到发动机的指令动力趋于停留在阈值附近。如以上所解释的,发动机的运行有时在负载运行和自立运行之间频繁切换。
[0007]在负载运行和自立运行中,发动机速度彼此不同。因此,当发动机的运行在负载运行和自立运行之间频繁切换时,发动机速度有时频繁变化,给用户带来不适的感觉。

【发明内容】

[0008]根据本发明的车辆包括发电机、发动机、主电池、辅助电池、直流到直流(DC-DC)转换器以及控制器。将发动机配置成执行负载运行和自立运行。负载运行是其中当发动机接收等于或大于阈值的指令动力时,发动机运行同时驱动发电机的运行状态。自立运行是其中当发动机接收小于阈值的指令动力时,发动机运行而不驱动发电机的运行状态。将主电池配置成输出用于车辆的行驶的能量。将主电池配置成由发电机充电。将辅助电池配置成向负载供应电力。将辅助电池配置成由发电机充电。将DC-DC转换器配置成针对辅助电池将发电机的输出电压降压。将控制器配置成控制辅助电池的充电和放电。将控制器配置成当主电池的容许充电电力的上限降低并且指令动力处于负载运行和自立运行交替切换的状态中时操作连续充电。连续充电采用充电电力对辅助电池连续充电预定的时间。充电电力是将指令动力增加到等于或大于阈值的电力。
[0009]根据本发明,当辅助电池的充电继续时,采用设定充电电力,可将到发动机的指令动力增加到等于或大于阈值,并且使发动机执行负载运行。通过继续辅助电池的充电预定的时间,可继续发动机的负载运行预定的时间。因此,可防止发动机的运行在负载运行和自立运行之间频繁切换。可防止用户感觉到由发动机速度中的变化造成的不适。
[0010]当控制器实施连续充电时,可将控制器配置成每当经过预定时间时,停止辅助电池的充电。因此,可延迟在辅助电池的SOC中的增加,并且延长时间直到辅助电池变得不能充电。当辅助电池的充电临时停止时,到发动机的指令动力有时降低到小于阈值。然而,辅助电池的充电可继续预定的时间。简单地通过继续辅助电池的充电预定的时间,可防止发动机运行的频繁切换。
[0011]上限可根据指示主电池状态的参数来变化。可将控制器配置成监测参数,并且在上限降低之前对辅助电池放电。因此,如果监测参数,则可事先知道上限电力降低。为了继续辅助电池的充电,可期望的是在继续辅助电池的充电之前对辅助电池放电。如果可事先掌握上限电力降低,则可在上限电力降低之前对辅助电池放电。因此,容易继续辅助电池的充电。
[0012]指示主电池状态的参数的示例包括主电池的温度和主电池的S0C。当辅助电池放电时,辅助电池的放电电力可用于车辆的行驶。车辆可包括电动机。当辅助电池放电时,可将DC-DC转换器配置成对辅助电池的输出电压升压,并且向电动机输出具有升压电压的电力。电动机可将输入电力转换成用于车辆行驶的动能。使得车辆行驶的功耗趋于高。因此,通过使用用于车辆行驶的辅助电池的放电电力,容易对车辆的辅助电池放电。
[0013]可将控制器配置成根据在实施连续充电之前的指令动力和阈值之间的差来设定充电电力,充电电力继续辅助电池的充电。如果充电电力以这种方式设定,则当将到发动机的指令动力增加到等于或大于阈值时,可防止指令动力增加到超过所需。为了继续负载运行,指令动力仅必须等于或大于阈值。因此,无需将指令动力增加到超过所需。
[0014]车辆可包括传感器。传感器可向控制器输出关于换挡位置的检测的信息。可将控制器配置成当上限电力等于或小于预定电力并且换挡位置是停车档位(P档位)和空档档位(N档位)中的一个档位时,实施连续充电。
[0015]当换挡档位在P档位或N档位时,由整个车辆所需的输出趋于降低并且到发动机的指令动力同样趋于降低。在该状态中,当上限电力等于或小于预定电力时,指令动力趋于在比阈值更大的值和比阈值更小的值之间波动。发动机的运行趋于频繁切换。因此,如以上所解释的,如果在检查上限电力和换挡位置之后辅助电池的充电继续,则可防止发动机的运行的频繁切换。
[0016]—种用于车辆的控制方法包括以下解释的配置。车辆包括发电机、发动机、主电池、辅助电池、DC-DC转换器以及控制器。将发动机配置成执行负载运行和自立运行。负载运行是其中当发动机接收等于或大于阈值的指令动力时,发动机运行同时驱动发电机的运行状态。自立运行是其中当发动机接收小于阈值的指令动力时,发动机运行而不驱动发电机的运行状态。将主电池配置成输出用于车辆的行驶的能量,将主电池配置成由发电机充电。将辅助电池配置成向负载供应电力,将辅助电池配置成由发电机充电。将DC-DC转换器配置成针对辅助电池将发电机的输出电压降压。将控制器配置成控制辅助电池的充电和放电。控制方法包括:当主电池的容许充电电力的上限降低并且指令动力处于负载运行和自立运行交替切换的状态中时,由控制器实施连续充电。连续充电采用充电电力对辅助电池连续充电预定的时间。充电电力是其将指令动力增加到等于或大于阈值的电力。
【附图说明】
[0017]本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义将在下面参考附图描述,在附图中相同的数字表示相同的元件,并且在附图中:
[0018]图1是示出电池系统的配置的示图;
[0019]图2是示出在主电池的温度和容许输入电力之间关系的示图;
[0020]图3是示出在主电池的SOC和容许输入电力之间关系的示图;
[0021]图4是用于解释设定辅助电池的充电和放电电力的处理的流程图;
[0022]图5是示出在指令动力和阈值之间的差与辅助电池的充电电力之间关系的示图;以及
[0023 ]图6是示出发动机的指令动力和运行状态、主电池的SOC、辅助电池的充电和放电电力以及辅助电池的SOC的示图。
【具体实施方式】
[0024]本发明的实施例在下面解释。
[0025]图1是示出在该实施例中电池系统的配置的示图。电池系统被安装在车辆(所谓的混合动力车辆)上。
[0026]主电池(电池组)10包括多个串联连接的单电池。可使用诸如镍氢电池或锂离子电池的二次电池作为单电池。主电池10可包括多个并联连接的单电池。
[0027]电压传感器21检测主电池10的电压值并且向控制器50输出检测结果。电流传感器22检测主电池10的电流值并且向控制器50输出检测结果。使用正值作为当主电池10放电时获得的电流值。使用负值作为当主电池1充电时获得的电流值。温度传感器2 3检测主电池1的温度并且向控制器50输出温度。
[0028]当控制主电池1的充电和放电时,设定目标S0C( SOC的目标值)。控制主电池1的充电和放电,以使得主电池1的SOC根据目标SOC变化。由控制器50执行对主电池1的充电和放电的控制。
[0029]SOC是当前充电容量与满充电容量的比率。可使用电压传感器21和电流传感器22的检测结果来估计主电池10的S0C。应注意的是,可适当采用常规方法作为估计SOC的方法。不解释估计SOC的具体方法。
[0030]系统主继电器SMR-B设置
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