车辆以及电池充电状态监测的制作方法_2

文档序号:9756215阅读:来源:国知局
在连接到主电池1的正电极端子的正电极线(PL)中。系统主继电器SMR-G设置在连接到主电池10的负电极端子的负电极线(NL)中。系统主继电器SMR-B和SMR-G从控制器50接收控制信号以便在接通和关断之间切换。当点火开关开启时,控制器50打开系统主继电器SMR-B和SMR-G。当点火开关关闭时,控制器50关断系统主继电器SMR-B和SMR-G。
[0031]将电容器(C)连接到PL和NLX用于平滑在PL和NL之间的电压值。逆变器31经由PL和NL连接到主电池10。当系统主继电器SMR-B和SMR-G开启时,主电池10和逆变器31连接。如果系统主继电器SMR-B和SMR-G关闭,主电池1和逆变器31断开。
[0032]逆变器31将来自主电池10的DC电力输出转换成交流电力,并且向电动发电机(MG)(相当于本发明的电动机)MG2输出交流电力。MG2从逆变器31接收交流电力输出,并产生动能。可通过向驱动轮32发送由MG2产生的动能来使车辆行驶。
[0033]动力分配机构33向驱动轮32发送发动机34的动力并且向MGl发送动力。(相当于本发明的发电机)MG1接收发动机34的动力来执行发电。由MGl产生的交流电力经由逆变器31被供应给MG2,并供应给主电池10。如果将由MGl产生的电力供应给MG2,则可采用由MG2产生的动能来驱动驱动轮32。如果将由MGl产生的电力供应给主电池10,则可对主电池10充电。
[0034]控制器50包括存储器51和定时器52。存储器51已经在其中存储了用于控制器50执行预定处理的各种信息。定时器52用于时间测量。存储器51和定时器52并入在控制器50中。然而,存储器51和定时器52中的至少一个可被设置在控制器50的外侧。可由一个电子控制单元(ECU)或由多个E⑶来配置控制器50。当由多个E⑶来配置控制器50时,相应的ECU可与其它E⑶通信。
[0035]升压电路可设置在主电池10和逆变器31之间的电流路径中。升压电路可将主电池10的输出电压升压,以及将升压之后的电力输出到逆变器31。升压电路可将逆变器31的输出电压降压,并且将降压之后的电力输出到主电池10。
[0036]将双向DC-DC转换器41连接到PL和NL。将辅助电池42连接到双向DC-DC转换器41。双向DC-DC转换器41可将辅助电池42的输出电压升压,并且将升压之后的电力输出到主电池10和逆变器31。双向DC-DC转换器41可将主电池10和逆变器31的输出电压降压,并且将降压之后的电力输出到辅助电池42。控制器50控制双向DC-DC转换器41的操作。
[0037]辅助电池42向安装在车辆上的辅助机器(相当于本发明的负载)供应电力。例如铅蓄电池或镍氢电池可用作辅助电池42。辅助电池42的标称电压比主电池1的标称电压(总电压)更低。电流传感器43检测辅助电池42的电流值,并向控制器50输出检测结果。使用正值作为当辅助电池42放电时获得的电流值。使用负值作为当辅助电池42充电时获得的电流值。电压传感器44检测辅助电池42的电压值并且向控制器50输出检测结果。
[0038]当控制辅助电池42的充电和放电时,设定目标S0C(S0C的目标值)。控制辅助电池42的充电和放电,以使得辅助电池42的SOC根据目标SOC来变化。由控制器50执行对辅助电池42的充电和放电的控制。在针对辅助电池42的充电和放电控制中设定的目标SOC可以与在针对主电池10的充电和放电控制中设定的目标SOC相同或不同。
[0039]可使用电流传感器43和电压传感器44的检测结果来估计辅助电池42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。
[0040]如果使用双向DC-DC转换器41,则可使用辅助电池42的输出电力来给C充电。具体地,可以在系统主继电器SMR-B和SMR-G开启之前给C充电。如果以这种方式给C充电,当系统主继电器SMR-B和SMR-G开启时,可防止冲击电流从主电池1流到C。
[0041]换挡位置传感器53检测换挡位置并且向控制器50输出检测结果。如常规可用的,存在驱动档位(D档位)、P档位、(N挡位)和倒车挡位(R挡位)作为换档位置。
[0042]图2示出主电池10的温度Tb和容许输入电力Win之间的关系。容许输入电力Win是用于对主电池10充电(输入)的容许电力的上限。控制主电池10的充电以防止主电池10的输入电力增加到高于容许输入电力Win。
[0043]当温度Tb出现在第一温度Tb_thl和第二温度Tb_th2之间时,设定容许输入电力Win为最大电力Win_max。第二温度Tb_th2是比第一温度Tb_thl更高的温度。考虑主电池10的输入和输出特征等,来适当设定最大电力Win_max。
[0044]在另一方面,当温度Tb比第一温度Tb_thl更低时,将容许输入电力Win设定为比最大电力Win_max更低的值。温度Tb比第一温度Tb_thl越低,则容许输入电力Win降低越多。由于主电池10的输入性能劣化,所以温度Tb比第一温度Tb_thl越低,则减小容许输入电力Win越多。
[0045]当温度Tb比第二温度Tb_th2更高时,将容许输入电力Win设定为比最大电力Win_max更低的值。温度Tb比第二温度Tb_th2越高,则容许输入电力Win降低越多。主电池10随着充电而产生热量。为了防止主电池10的过度温度上升,温度Tb比第二温度Tb_th2越高,则减小容许输入电力Win越多。
[0046]以这种方式,容许输入电力Win根据主电池10的温度Tb来变化。即使在容许输入电力Win下降之后,可根据在温度Tb中的变化来提高容许输入电力Win。图2中所示的对应关系可表示为映射或算术表达式。指示对应关系的信息可存储在存储器51中。
[0047]图3示出在主电池1的SOC (S0C_mb)与容许输入电力Win之间的对应关系。当S0C_mb小于阈值(S0C)S0C_th时,将容许输入电力Win设定为最大电力Win_max。另一方面,当S0C_mb高于阈值S0C_th时,将容许输入电力Win设定为比最大电力Winjnax更低的值。S0C_mb比阈值S0C_th越高,则容许输入电力Win降低越多。为了防止主电池1的过充电,S0C_mb比阈值S0C_th越高,则减小容许输入电力Win越多。
[0048]以这种方式,容许输入电力Win根据SOCjnb来变化。即使在减小容许输入电力Win之后,可根据在S0C_mb中的变化(降低)来增加容许输入电力Win。在图3中所示的对应关系可表示为映射或算术表达式。可将指示对应关系的信息存储在存储器51中。如以上所解释的,根据温度Tb和SOCjnb来设定容许输入电力Win。
[0049]在本实施例的车辆中,执行负载运行和自立运行作为发动机34的运行。负载运行是将发动机34的电力发送给MGl以使MGl执行发电的运行状态。在负载运行中,发动机34以如下状态运行:其中发动机34接受在MGl的发电中所涉及的负载。可将由在负载运行中的MGI产生的电力供应给主电池1和辅助电池42。
[°°50]自立运行是不执行MGl的发电并且使得发动机34运行的运行状态。在自立运行中,运行发动机34而不接受在MGl的发电中涉及的负载。当发动机34正执行自立运行时,不向驱动轮32发送发动机34的动力,这是由于MGl的发电停止以及在发电停止中涉及的动力分配机构33的动作。
[0051]当到发动机34的指令动力Pe等于或大于预先设定的阈值(指令动力)Pth时,执行负载运行。当到发动机34的指令动力Pe小于阈值Pth时,执行自立运行。基于整个车辆中所需的输出来指定到发动机34的指令动力Pe。
[0052]当到发动机34的指令动力Pe在比阈值Pth更大的值和比阈值Pth更小的值之间频繁波动时,发动机34的运行在负载运行和自立运行之间频繁切换。根据发动机34的运行的频繁切换,发动机34的速度有时频繁波动,从而给用户不适的感觉。
[0053]如以上所解释的,基于整个车辆中所需的输出来指定到发动机34的指令动力Pe。因此,当整个车辆中所需的输出趋于下降时,换句话说,当车辆不行驶时,到发动机34的指令动力Pe趋于下降。在包括阈值Pth的范围中,指令动力Pe趋于波动。当车辆不行驶时,换档位置通常为P挡位或N挡位。
[0054]在该实施例中,防止为用户带来在发动机34的速度的频繁波动中涉及的不适感。具体地,在该实施例中,保持到发动机34的指令动力Pe为比阈值Pth更大的状态。因此,可防止到发动机34的指令动力Pe在比阈值Pth更大的值和比阈值Pth更小的值之间变化。可防止发动机34的运行在负载运行和自立运行之间频繁切换。
[0055]参考图4的流程图来解释用于将到发动机34的指令动力Pe保持在指令动力Pe比阈值Pth
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