电源装置和电源装置中的输入输出限制设定方法及车辆和其控制方法

文档序号:7303295阅读:274来源:国知局
专利名称:电源装置和电源装置中的输入输出限制设定方法及车辆和其控制方法
技术领域
本发明涉及电源装置和电源装置中的输入输出限制设定方法及车辆和 其控制方法。
背景技术
以往,作为这种电源装置,提出了具备能够充放电的蓄电池的电源装 置(例如,参照专利文献l)。在该电源装置中,通过基于蓄电池的剩余容 量和温度设定作为能够从蓄电池放电的电力的输出限制,抑制蓄电池的剩 余容量的下降和温度的上升引起的蓄电池的劣化。
专利文献1:日本特开平10-136502号公才艮

发明内容
一般来讲,在上述电源装置中,当蓄电池的温度超过预定的阈值时, 通过使蓄电池的输出限制变小并同时使作为能够向蓄电池充电的电力的输 入限制变小,从而使蓄电池的充电电流和放电电流都变小,以抑制蓄电池 的温度上升。然而,如果使蓄电池的输入限制和输出限制同时变小,则虽 然能够抑制蓄电池的温度上升,但能够从蓄电池输出的电力急剧减少。将 这样的电源装置搭载于车辆而作为向车轴输出行驶用的动力的电机的电力 源来使用的情况下,来自于电机的动力急剧减少,驾驶者有时会感到不协 调。因而,更适当地设定蓄电池的输入限制及输出限制,以更适当地从蓄 电池输出电力是所希望的。
本发明的电源装置和电源装置中的输入输出限制设定方法及车辆和其 控制方法,目的在于在具备能够充放电的蓄电池的电源装置中更适当地设定蓄电池的输入限制及输出限制。
本发明的电源装置和电源装置中的输入输出限制设定方法及车辆和其 控制方法,为了达成上述目的,采用了以下方案。
本发明的电源装置,其要点在于,是输入输出电力的电源装置;具备: 能够充放电的蓄电单元,检测该蓄电单元的温度的温度检测单元,检测所 述蓄电单元充放电的充放电电流的充放电电流检测单元,基于该检测出的
充放电电流计算(演算)作为能够从所述蓄电单元放电的电力量的基准的 剩余容量的剩余容量计算单元,基于所述计算出的剩余容量和所述检测出 的温度设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制 并同时基于所述检测出的充放电电流补正所述设定的基本输入限制而设定 执行用输入限制的输入限制设定单元,基于所述计算出的剩余容量和所述 检测出的温度设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的执行用 输出限制的输出限制设定单元。
本发明的电源装置中,基于蓄电单元充放电的充放电电流计算作为能 够从蓄电单元放电的电力量的基准的剩余容量;基于计算出的剩余容量和 蓄电单元的温度设定作为能够向蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入 限制,同时基于充放电电流补正所设定的基本输入限制而设定执行用输入 限制;通过充放电电流进一步补正基于计算出的剩余容量和蓄电单元的温 度所设定的基本输入限制而设定执行用输入限制。由此,与基于蓄电单元 的温度同时补正蓄电单元的执行用输入限制和执行用输出限制的装置相 比,能够更适当地设定执行用输入限制和执行用输出限制。
在这样的本发明的电源装置中,具备计算所述检测出的充放电电流的 平方值的时间平均值的电流平方值计算单元;所述输入限制设定单元,也 可以设计为当所述计算出的时间平均值超过预定平均值时,进行补正使得 所述基本输入限制变小而设定所述执行用输入限制的单元。这样一来,当 计算出的充放电电流的平方值的时间平均值超过预定平均值时,蓄电单元 的充电受到抑制,向蓄电单元充电的充电电流减少,所以能够抑制蓄电单 元的温度上升。这种情况下,所述输入限制设定单元,也可以设计为当所 述计算出的时间平均值超过预定平均值时,将所述基本输入限制进行补正为具有随着时间的经过变小的趋势,来设定所述执行用输入限制的单元。 这样一来,能够向蓄电单元充电的电力随着时间减少,所以能够使蓄电单 元的剩余容量随着时间的经过而逐渐减少。
此外,本发明的电源装置中,所述输出限制设定单元,也可以设计为 基于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度来设定作为能够从所述蓄 电单元放电的最大容许电力的基本输出限制、同时基于所述计算出的剩余
这样一来,基于计算出^剩余容量和蓄电单元的温度,能够通过计算出的 剩余容量进一步补正基本输入限制。
另外,在当检测出的充放电电流的平方值的时间平均值超过预定平均 值时、进行补正使得基本输入限制变小而设定执行用输入限制的本发明的 电源装置中,所述输出限制设定单元,也可以设计为基于所述检测出的温
度,作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力而^:定暂定基本输出限 制,当所述计算出的剩余容量不到第l剩余容量时,进行补正使得所述暂 定基本输出限制变小而设定所述基本输出限制,在进行补正使得所述基本 输入限制变小的情况下,当所述计算出的剩余容量不到大于所述第l剩余 容量的第2剩余容量时,进行补正使得所述基本输出限制变小而设定所述 基本输出限制的单元。这样一来,当补正基本输入限制使之变小而作为执 行用输入限制进行设定时,能够进一步补正基本输出限制使之变小而作为 执行用输出限制进行设定。
而且,在本发明的电源装置,具备检测所述蓄电单元的输出端子的端 子间电压的电压检测单元、检测所述蓄电单元的内部压力的内部压力检测 单元;所述输入限制设定单元,是基于所述检测出的端子间电压及所述检 测出的内部压力中至少一个、所述计算出的剩余容量以及所述检测出的温 度而设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制的 单元;所述输出限制设定单元,可以设计为基于所述检测出的端子间电压 及所述检测出的内部压力中至少一个、所述计算出的剩余容量以及所述检 测出的温度而设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的基本输 出限制的单元。这样一来,能够还考虑到蓄电单元的输出端子的端子间电压和蓄电单元的内部压力而设定基本输入限制和基本输出限制。
本发明的车辆,其要点在于,具备能够向连接于车轴的驱动轴输出 动力的驱动源,能够从所述驱动轴输入动力和向所述驱动轴输出动力的电 动机,能够和所述电动机进行电力交换的可充放电的蓄电单元,检测该蓄 电单元的温度的温度检测单元,检测所述蓄电单元充放电的充放电电流的 充放电电流检测单元,基于该检测出的充放电电流计算作为能够从所述蓄 电单元放电的电力量的基准的剩余容量的剩余容量计算单元,基于所述计 算出的剩余容量和所述检测出的温度而设定作为能够向所述蓄电单元充电 的最大容许电力的基本输入限制、同时基于所述检测出的充放电电流补正
于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度而设定作为能够从所述蓄电
单元放电的最大容许电力的执行用输出限制的输出限制设定单元,控制所 述驱动源和所述电动机使得所述蓄电单元在所述设定的执行用输入限制及 执行用输出限制的范围内充放电的控制单元。
在本发明的车辆中,基于对蓄电单元充放电的充放电电流计算作为能 够从蓄电单元放电的电力量的基准的剩余容量,基于计算出的剩余容量和 蓄电单元的温度:^殳定作为能够向蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入 限制、同时基于充放电电流补正所设定的基本输入限制而设定执行用输入 限制,通过充放电电流进一步补正基于计算出的剩余容量和蓄电单元的温 度所设定的基本输入限制而设定执行用输入限制。由此,与基于蓄电单元 的温度同时补正蓄电单元的执行用输入限制和执行用输出限制的装置相 比,能够更适当地设定执行用输入限制和执行用输出限制,能够更适当地 控制驱动源和电动才几。
在这样的本发明的车辆中,可具备计算所述检测出的充访文电电流的平 方值的时间平均值的电流平方值计算单元;所述输入限制设定单元,也可 以设计为当所述计算出的时间平均值超过预定平均值时,进行补正使得所 述基本输入限制变小而设定所述执行用输入限制的单元。这样一来,当计 算出的充放电电流的平方值的时间平均值超过预定平均值时,蓄电单元的 充电受到抑制,向蓄电单元充电的充电电流减少,所以能够抑制蓄电单元的温度上升。
此外,在本发明的车辆中,所述输出限制设定单元,也可以设计为基 于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度来i殳定作为能够从所述蓄电 单元放电的最大容许电力的基本输出限制、同时基于所述计算出的剩余容
样一来,能够基于计^出的剩余容量和蓄电单元的温度通过计算出的剩余 容量进一步补正基本输入限制。
此外,在本发明的车辆中,具备检测所述蓄电单元的输出端子的端子 间电压的电压检测单元,检测所述蓄电单元的内部压力的内部压力检测单
元;所述输入限制设定单元,是基于所述检测出的端子间电压及所述检测 出的内部压力中至少一个、所述计算出的剩余容量以及所述检测出的温度 来设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制的单 元;所述输出限制设定单元,可以设计为基于所述检测出的端子间电压及 所述检测出的内部压力中至少一个、所述计算出的剩余容量以及所述检测 出的温度来设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的基本输出 限制的单元。这才羊一来,能够还考虑到蓄电单元的输出端子的端子间电压 和蓄电单元的内部压力来设定基本输入限制和基本输出限制。
或者,本发明的车辆中,也可以设计为具备显示所述计算出的蓄电单 元的剩余容量的剩余容量显示单元的车辆。这样一来,能够在更适当地i殳 定的执行用输入限制及执行用输出限制的范围内显示充放电了的蓄电单元 的剩余容量。
本发明的输入输出限制设定方法,其要点在于,是在具备能够充放电 的蓄电单元、输入输出电力的电源装置中设定作为能够向所述蓄电单元充 电的最大容许电力的执行用输入限制及作为能够从所述蓄电单元放电的最 大容许电力的执行用输出限制的输入输出限制设定方法;基于所述蓄电单 元充放电的充力文电电流,计算作为能够从该蓄电单元;^文电的电力量的基准 的剩余容量;基于该计算出的剩余容量和蓄电单元的温度而设定作为能够 向蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制,同时基于充放电电流补 正所述设定的基本输入限制而设定执行用输入限制;基于所述计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度,设定作为能够从该蓄电单元放电的最大容 许电力的执行用输出限制。
在本发明的输入输出限制设定方法中,基于蓄电单元充放电的充放电
电流计算作为能够从蓄电单元放电的电力量的基准的剩余容量;基于计算 出的剩余容量和蓄电单元的温度而设定作为能够向蓄电单元充电的最大容 许电力的基本输入限制,同时基于充放电电流补正所设定的基本输入限制 来设定执行用输入限制;通过充放电电流进一步补正基于计算出的剩余容 量和蓄电单元的温度所设定的基本输入限制来设定执行用输入限制。对执
行用输入限制,考虑蓄电单元的剩余容量和温度以及充放电电流而设定, 对执行用输出限制,基于计算出的剩余容量和蓄电单元的温度而设定,所 以与基于蓄电单元的温度同时补正执行用输入限制和执行用输出限制相 比,能够更适当地设定蓄电单元的执行用输入限制和执行用输出限制,
本发明的车辆的控制方法,其要点在于,是具备具有能够充放电的 蓄电单元、输入输出电流的电源装置,能够向连接于车轴的驱动轴输出动 力的驱动源,以及能够与所述电源装置进行电力交换、同时从所述驱动轴
蓄电单元充放电的充放电电流,计算作为能够从蓄电单元放电的电力量的 基准的剩余容量;基于该计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度而设定 作为能够向蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制,同时基于所述 充放电电流补正所述设定的基本输入限制而设定执行用输入限制;基于所 述计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度,设定作为能够从该蓄电单元 放电的最大容许电力的执行用输出限制。控制所述驱动源和所述电动机使 得所述蓄电单元在所述设定的执行用输入限制及执行用输出限制的范围内 充放电。
在本发明的车辆的控制方法中,基于蓄电单元充^L电的充放电电流,
计算作为能够从该蓄电单元放电的电力量的基准的剩余容量;基于计算出 的剩余容量和蓄电单元的温度来设定作为能够向蓄电单元充电的最大容许 电力的基本输入限制,同时基于所述充方文电电流补正设定的基本输入限制 来设定执行用输入限制;基于计算出的剩余容量和蓄电单元的温度而设定作为能够从蓄电单元放电的最大容许电力的执行用输出限制,控制驱动源 和电动机使得蓄电单元在设定的执行用输入限制及执行用输出限制的范围 内充放电。由此,能够在范围内进行蓄电单元的充放电,使得蓄电单元在 基于蓄电单元的剩余容量、温度及充放电电流所设定的执行用输入限制及 基于计算出的剩余容量和蓄电单元的温度所设定的执行用输出限制的范围 内充》文电。


图l是表示本发明的一个实施例的混合动力汽车20的构成的概略的构 成图2是表示通过实施例的蓄电池ECU52执行的输入输出限制设定例 程的一例的流程图3是表示蓄电池50的电池温度Tb和基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp之间关系的一例的说明图4是表示蓄电池50的剩佘容量SOC和基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp的补正系数之间关系的一例的说明图5是表示基本输入限制用补正系数kin (ti)的一例的说明图6是表示基本输出限制用补正系数kout (SOC)的一例的说明图7是表示执行用输入限制Wiw及执行用输出限制Wou"的设定值 和剩余容量SOC的时间变化的一例的说明图8是表示通过实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制 例程的一例的流程图9是表示要求转矩设定用图的一例的说明图10是表示发动机22的动作线的一例和表示设定目标转速 6*及目 标转矩Tw的情况的说明图11是表示用于从力学角度说明动力分配统合机构30的旋转要素的 列线图的一例的说明图12是表示变形例的混合动力汽车120的构成的概略的构成图;图13是变形例的混合动力汽车220的构成的概略的构成图。
具体实施例方式
下面,用实施例说明用于实施本发明的最佳的形态。
图1是表示本发明的一个实施例的搭载了电源装置的混合动力汽车20 的构成的概略的构成图。实施例的混合动力汽车20,如图所示,具备发动 机22、通过减震器28连接于作为发动机22的输出轴的曲轴26的三轴式 的动力分配统合才几构30、连接于动力分配统合机构30的能够发电的电机 MG1、安装于作为连接于动力分配统合机构30的驱动轴的齿圏轴32a的 减速器35、连接于该减速器35的电机MG2、和控制动力输出装置整体的 混合动力用电子控制单元70。
发动机22,是通过汽油或轻油等的烃类的燃料而输出动力的内燃机, 通过从检测发动机22的运行状态的各种传感器输入信号的发动机用电子 控制单元(以下称发动机ECU) 24,接受燃料喷射控制、点火控制和吸入 空气量调节控制等的运行控制。发动机ECU24,与混合动力用电子控制单 元70通信,通过来自于混合动力用电子控制单元70的控制信号运行控制 发动机22,同时根据需要将与发动机22的运行状态相关的数据输出至混 合动力用电子控制单元70。
动力分配统合机构30具备作为外齿轮的太阳轮31、与该太阳轮31 配置于同心圆上的作为内齿轮的齿圈32、啮合于太阳轮31并啮合于齿圈 32的多个小齿轮33、保持多个小齿轮33使其自如地自转公转的行星架34, 被构成为将太阳轮31、齿圈32及行星架34作为旋转要素而进行差动作用 的行星齿轮机构。动力分配统合机构30,使发动机22的曲轴26连接于行 星架34、电机MG1连接于太阳轮31、减速器35通过齿圏轴32a连接于 齿圏32,当电机MG1作为发电机发挥作用时,将从行星架34输入的来自 于发动机22的动力在太阳轮31侧和齿圏32侧与其传动比相应地进行分 配,当电机MG1作为电动机发挥作用时,将从行星架34输入的来自于发成)而输出至齿圈32侧。输出至齿圏32的动力,从齿圏轴32a通过齿轮 机构60及差速器62,最终输出至车辆的驱动轮63a、 63b。
电机MG1及电机MG2,都被构成能够作为发电机而驱动、同时能够 作为电动机驱动的公知的同步发电电动机,通过逆变器41、 42与蓄电池 5()进行电力的交换。连接逆变器41、 42与蓄电池50的电力线54,作为各 逆变器41、 42共用的正极母线和负极母线而构成,使通过电机MG1、 MG2 中任一个发电所得的电力都能够通过另一个电机消耗。因而,蓄电池50, 由于从电机MG1、 MG2中任一个产生的电力或不足的电力而充放电。另 外,如果通过电机MG1、 MG2取得电力收支的平衡,则蓄电池50不进行 充放电。电机MG1、 MG2都通过电机用电子控制单元(以下称电机ECU) 40进行驱动控制。向电机ECU40输入驱动控制电机MG1 、 MG2所需要 的信号,例如来自于检测电机MG1、 MG2的转子的旋转位置的旋转位置 传感器43、 44的信号和通过没有图示的电流传感器检测出的施加于电机 MG1、 MG2的相电流,从电机ECU40输出去向逆变器41、 42的开关控 制信号。电才几ECU40,与混合动力用电子控制单元70通信,才艮据来自于 混合动力用电子控制单元70的控制信号驱动控制电机MG1、 MG2,同时 根据需要将电机MG1、 MG2的运行状态的相关数据输出至混合动力用电 子控制单元70。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下称蓄电池ECU) 52进行管 理。蓄电池ECU52,构成为以没有图示的CPU为中心的孩£处理器 (microprocessor),除了 CPU之外具备存储处理程序的没有图示的ROM (只读存储器)、暂时存储数据的没有图示的RAM(随机存储器)、没有 图示的输入输出端口及通信端口。向蓄电池ECU52输入管理蓄电池 ECU52所需要的信号,例如来自于设置于蓄电池50的端子间没有图示的 电压传感器的端子间电压,来自于在被连接于蓄电池50的输出端子的电力 线54上所安装的电流传感器55的充放电电流Ib、来自于安装于蓄电池50 的温度传感器51的电池温度Tb等,根据需要将蓄电池50的状态的相关 数据通过通信输出至混合动力用电子控制单元70。另外,在蓄电池ECU52中,为了管理蓄电池50,还基于通过电流传感器55检测出的充放电电流 Ib的累计值计算剩余容量(SOC,充电状态)。此外,检测出的充放电电 流Ib的数据作为电流履历保存于蓄电池ECU52。
混合动力用电子控制单元70,构成为以CPU72为中心的微处理器, 除了 CPU72之外具备存储处理程序的ROM74、暂时存储数据的RAM76、 没有图示的输入输出端口及通信端口。向混合动力用电子控制单元70,通 过输入端口输入来自于点火开关80的点火信号、来自于检测变速杆81的 操作位置的变速位置传感器82的变速位置SP、来自于检测加速踏板83 的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速踏板开度(加速器开度)Acc、 来自于检测制动器踏板85的踏入量的制动器踏板位置传感器86的制动器 踏板位置BP、来自于车速传感器88的车速V等。混合动力用电子控制单 元70,如上所述,通过通信端口与发动机ECU24、电机ECU40和蓄电池 ECU52连接,与发动机ECU24、电机ECU40和蓄电池ECU52进行各种 控制信号和数据的交换。
混合动力汽车20,除此之外,具备设置于驾驶席的前方、将蓄电池50 的剩余容量(SOC )显示成能够被识别的蓄电池仪表卯(蓄电池充》文电安 时计)。蓄电池仪表90,通过仪表用电子控制单元(以下称仪表ECU ) 92 控制其显示,由蓄电池ECU 52计算出的蓄电池50的剩余容量(SOC )通 过通信,介由混合动力用电子控制单元70输入至仪表ECU92。
这样构成的实施例的混合动力汽车20,基于与驾驶者操作的加速踏板 83的踏入量对应的加速踏板开度Acc和车速V,计算应该向作为驱动轴的 齿圏轴32a输出的要求转矩,发动机22、电机MG1和电机MG2被运行 控制使得与该要求转矩对应的要求动力输出至齿圏轴32a。作为发动机22、 电机MG1和电机MG2的运行控制包括转矩变换运行模式,该转矩变换 运行模式运行控制发动机22使得与要求动力相当的动力从发动机22输出,
过动力分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩变换并输出至 齿圏轴32a;充放电运行才莫式,该充放电运行模式运行控制发动机22使得与要求动力和蓄电池50的充放电所需电力之和相当的动力从发动机22输 出,同时驱动控制电机MG1和电机MG2使得伴随蓄电池50的充放电, 伴随着从发动机22输出的动力的全部或一部分通过动力分配统合机构30、 电机MG1和电机MG2进行的转矩变换,将要求动力输出至齿圏轴32a; 和电枳逸行模式,该电机运行模式进行运行控制使得停止发动机22的运 行,将来自于电机MG2的与要求动力相当的动力输出至齿圏轴32a。
接下来,对这样构成的实施例的混合动力汽车20的动作,特别是驾驶 者频繁的反复加速踏板83的踩下(ON)、松开(OFF,不踩)时的动作进 行说明。图2是表示通过蓄电池ECU52执行的、用于设定作为蓄电池50 可充放电的容许电力的执行用输入输出限制Win*、 Wou"的输入输出限制 设定例程的 一例的流程图。图8是表示使用执行用输入输出限制Win * 、 WouP通过混合动力用电子控制单元70执4亍的驱动控制例程的一例的流 禾呈图。这些例考呈,每隔预定时间(例长口每隔数msec )反复被执行。首先, 说明设定执行用输入输出限制Win*、 Wou"的处理,然后对驱动控制进行 说明。
在输入输出限制设定例程被执行时,蓄电池ECU52的没有图示的 CPU,首先,执行下述输入处理,即输入来自于电流传感器55的充放电 电流Ib、来自于温度传感器51的电池温度Tb、补正执4亍标志(flag ) F、 计算出的蓄电池50的剩余容量SOC等设定所需要的数据(步骤S100 )。 在此,补正执行标志F,当要进行后述的基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp的补正时i殳定为值1,作为初始值i殳定为值0。
这样数据被输入后,基于输入的电池温度Tb和剩余容量SOC设定蓄
蓄电池50的基本输入限制Wintmp ;5L&本输出限制Wouttmp,通过基于 电池温度Tb设定基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp的基本值,基于 剩余容量SOC设定基本输出限制用补正系数和基本输入限制用补正系数, 将补正系数乘以i殳定的基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp的基本值而 设定。图3中表示电池温度Tb和基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp之间关系的一个例子,图4中表示蓄电池50的剩余容量(SOC)和基本 输入输出限制Wintmp、 Wouttmp的补正系数之间关系的一个例子。在此, 如图4的例示,基本输入输出限制用补正系数,在剩余容量SOC小于阈 值SOCrefl时,设定为以预定的比例变小。
接着,判定补正执行标志F是否为数值0 (步骤S120 ),当补正执行 标志F为值0时,使用充放电电流Ib的电流履历累计从tref时间前到执 行本例程之间所检测出的充放电电流Ib的平方值,再除以时间tref,将由 此所得的值作为平方平均值Sqib而计算(步骤S130),判定平方平均值 Sqib是否超过推测蓄电池50的端子达到高温的阈值Sqref以及剩余容量 SOC是否大于限制蓄电池50的输出的剩余容量(SOC)的阈值SOCrefl (步骤S140)。在此,使用平方平均值Sqib进行判定,是基于如下理由。 蓄电池50的端子,因为端子本身是电阻体,所以通过充电l故电都消耗电 力,该消耗电力有助于端子的温度上升。因而,由于考虑到充电电流;5U欠 电电流双方,所以j吏用检测出的充》文电电流Ib的平方值。此外,蓄电池 50的端子,由于端子自身的热容量, 一次的充电或》文电的温度上升小,通 过反复充放电,温度会逐渐上升。因而,虽然即使使用检测出的充放电电 流Ib的瞬时值的平方值,也无法考虑蓄电池50的端子的热容量,但通过 作为在时间tref期间检测出的充放电电流Ib的平方值的时间平均值而使用 平方平均值Sqib,能够考虑到蓄电池50的端子的热容量。在此,时间tref, 基于蓄电池50的端子的热容量而设定,设定为具有蓄电池50的端子的热 容量越大则时间tref越长的趋势。这是因为,由于蓄电池50的端子的热 容量越大则温度越难上升,所以考虑较长时间内的充方文电电流,更能够推 定蓄电池50的端子的温度上升的程度。
当平方平均值Sqib为阈值Sqref以下时,由于充放电电流在时间tref 期间平均后较小,所以判断为蓄电池50的端子没有到达高温,如果补正执 行标志F为数值1,则设定为值0 (步骤S150 )。此外,当剩余容量SOC 为阈值SOCrefl以下时,判断为剩余容量(SOC)少、限制蓄电池50的 充电不合适,将补正执行标志F设定为值O (步骤S150)。然后,将基本输入限制Wintmp作为执行用输入限制Win"殳定(步骤S160 ),同时将基 本输出限制Wouttmp作为执行用输出限制Wou"设定(步骤S170 ),将设 定的执行用输入输出限制Win*、 Wou"及剩余容量SOC发送至混合动力 用电子控制单元70 (步骤S220),结束本例程。接收了执行用输入输出限 制Win*、 Wou"及剩余容量SOC的混合动力用电子控制单元70,使用这 些信号执行后述驱动控制例程。此外,关于剩余容量SOC,从混合动力用 电子控制单元70进一步被发送至仪表ECU92,仪表ECU92使用接收的剩 余容量SOC执行将剩余容量SOC显示于蓄电池仪表90的处理。这样, 当平方平均值Sqib为阈值Sqref以下时或剩余容量SOC为阈值SOCrefl 以下时,将在步骤S110的处理中基于电池温度Tb和剩余容量SOC而设 定的基本输入限制Wintmp、 Wouttmp作为执行用输入输出限制Win*、 Wou"而设定。
另一方面,当平方平均值Sqib超过阔值Sqref,且剩余容量SOC超 过阈值SOCrefl时,判断为蓄电池50的端子有可能到达高温、且剩余容 量SOC充分高、限制充电也没有影响,将补正执行标志F设定为值1 (步 骤S180 ),同时基于平方平均值Sqib达到阈值Sqref以上后的时间ti设定 输入限制用补正系数kin (ti),将输入限制用补正系数kin (ti)乘以基本 输入限制Wintmp所得的值作为执行用输入限制Wii^来设定(步骤S190 )。 在此,时间ti,是通过从在步骤S130的处理中判定为平方平均值Sqib超 过阈值Sqref后开始计时、在判定为平方平均值Sqib为阈值Sqref以下时 重置(reset)计时的没有图示的计时器所计测的时间。图5中表示时间ti 和输入限制用补正系数kin (ti)之间关系的一个例子。图中,输入限制用 补正系数kin(ti),设定为时间ti越长,以预定的比例oc变得越小。因而, 时间ti越长,执行用输入限制Win—皮设定为越小值。在此,比例a,作 为下述程度的比例而设定当由于使蓄电池50的输入限制变小而使蓄电池 50的充电的限制变大,从而使蓄电池50的剩余容量(SOC)减少而从电 机MG2输出的动力变小时,伴随着为了确保驱动用的动力应该从发动机 22输出的动力变大,产生的噪音急剧增加而驾驶者不会感到不协调的程度。这样,平方平均值Sqib超过阈值Sqref,同时剩余容量SOC超过阔 值SOCrefl时,时间ti越长,执行用输入限制Win"殳定为越小值。
补正执行标志F设定为值1后,在下一次的例程中,不进行步骤S130 的计算(演算)平方平均值Sqib的处理,执行步骤S140的处理(步骤S120、 S140)。即,由于平方平均值Sqib没有更新,所以平方平均值Sqib仍然超 过阈值Sqref,在步骤S140的处理中,实质上只判定剩余容量SOC是否 超过阈值SOCrefl,在剩余容量SOC不到(小于)阈值SOCrefl之前, 执行步骤S180以后的处理。
接着,判定剩余容量SOC是否不到阈值SOCref2 (步骤S200 ),该阈 值SOCref2是由于通过将补正基本输入限制Wintmp使其变小后所得的 值作为执行用输入限制Win"殳定,使得蓄电池50的充电受到限制,因而 用于限制输出的阈值。在此,阈值SOCref2,作为大于阔值SOCrefl的值 而设定。当剩余容量SOC为阈值SOCref2以上时,判断为没有必要进一 步限制从蓄电池50的电力的放电,将在步骤S110的处理中设定的基本输 出限制Wouttmp作为执行用输出限制Wou"而设定(步骤S170 ),将设定 的执行用输入输出限制Win*、 Wou"及剩佘容量SOC发送至混合动力用 电子控制单元70 (步骤S220),结束本例程。这样,当剩余容量SOC为 阈值SOCref2以上时,将在步骤S110的处理中设定的基本输出限制 Wouttmp作为执4亍用输出限制WouP而设定。
另一方面,当剩余容量SOC不到阈值SOCref2时,基于剩余容量设 定输出限制用补正系数kout ( SOC ),将输出限制用补正系数kout ( SOC ) 乘以基本输出限制Wouttmp的所得值作为执行用输出限制Wou"而设定 (步骤S210),将设定了的执行用输入输出限制Win*、 Wou"及剩余容量 SOC发送至混合动力用电子控制单元70 (步骤S220),结束本例程。图6 中表示蓄电池50的剩余容量(SOC)和基本输出限制用补正系数kout (SOC)之间关系的一个例子。在此,如图6的例示,基本输入输出限制 用补正系数kou《SOC ),当蓄电池50的剩余容量(SOC )小于阈值SOCref2 时设定为以预定的比例P变小,阈值SOCref2作为小于所述阈值SOCref的值而设定。在此,比例P,作为来自于蓄电池50的输出迅速减少的值而 设定。这样,将补正基本输入限制Wintmp使其变小后的值作为执行用输 入限制WiW而设定时,还补正基本输出限制Wouttmp使其变小后的所得 作为执行用输出限制Wou"而设定,是由于补正基本输入限制Wintmp使 其变小,则对蓄电池50充电的电力减少,剩余容量SOC变小,与此相伴 蓄电池仪表卯的指示值也减少,之所以这样是为了与这样的蓄电池仪表 90的指示值减少的同时抑制蓄电池50的放电,抑制来自于电机MG2的动 力的输出。这样,当蓄电池50的剩余容量SOC不到阈值SOCref2时,将 基本输出限制Wouttmp被补正得变小了的值作为执行用输出限制Wout* 而设定。
在此,考虑在剩余容量SOC对充放电双方都有富余、电池温度Tb没 有高到限制蓄电池50的充放电的程度的状态下,蓄电池50在比较短时间 内反复充电和放电时,例如驾驶者频繁踩下、松开加速踏板83的时侯。图 7是表示执行用输入限制WiM及执行用输出限制Wou"的设定值和剩余 容量SOC的时间变化的 一例的说明图。当蓄电池50的充放电电流的平方 平均值Sqib为阈值Sqref以下时,对在步骤S110的处理中设定的基本输 入输出限制Wintmp、 Wouttmp不进行补正,而作为执行用输入输出限制 Win*、 Wou"设定(步骤S140、 S150 步骤S170、 S220 )。现在,考虑剩 余容量SOC对充放电双方都有富余、电池温度Tb没有高到限制蓄电池 50的充放电的程度的状态,所以如图示那样设定的执行用输入输出限制 Win*、 Wout*,械一设定为比较大的值。
另夕卜,反复蓄电池50的充放电,平方平均值Sqib超过阈值Sqref时 (步骤S140,如图7所示的时刻tl ),将补正基本输入限制Wintmp使其 变得更小后的值作为执行用输入限制WiM而设定,另一方面,直到剩余 容量SOC不到阈值SOCref2,步骤S110的处理中所设定的基本输出限制 Wouttmp不进行补正地作为执行用输出限制Wou"而设定(步骤S180、 S190、 S200、 S170、 S220)。这样一来,作为执行用输入限制WiM随着时 间的经过变小,另一方面执行用输出限制Wou^被输入基于电池温度Tb和剩余容量soc而设定的值。现在,因为考虑剩余容量soc对充放电双
方都有富余、电池温度Tb没有高到限制蓄电池50的充放电的程度的状态, 所以对于蓄电池50,充电随着时间的经过而被限制,但是放电没有立即被 限制,剩余容量SOC逐渐降低。这样,通过抑制蓄电池50的充电,使蓄 电池50的充电电流变小,能够抑制蓄电池50的端子的温度的上升。另一 方面,蓄电池50的放电不进行抑制,所以能够维持从电机MG2输出的动 力。
剩余容量SOC降低而变得不到阈值SOCref2后(图7中的时刻t2 ), 将补正基本输出限制Wouttmp使其变小了的值作为执行用输出限制 WouP而设定(步骤S200、 S210、 S220)。执行用输出限制Wou"随着剩 余容量SOC的降低而变小,所以蓄电池50的放电随着时间的经过而被限 制,剩余容量SOC进一步降低。这样,由于抑制蓄电池50的充电和;^文电, 蓄电池50的充电电流和放电电流都变小,所以能够进一步抑制蓄电池50 的端子的温度上升。此外,这样限制蓄电池50的充电后,与剩余容量SOC 的降低相伴,蓄电池仪表90的指示值减小,剩余容量SOC变得不到阈值 SOCref2后,蓄电池50的放电被限制,来自电机MG2的动力的输出被限 制。这样一来,蓄电池仪表90的指示值的减小与来自电机MG2的动力的 降低联动,所以能够抑制驾驶者感到的不协调。另外,蓄电池仪表90的指 示值,表示蓄电池50的实际的剩余容量,所以与在蓄电池仪表90的指示 值表示剩余容量充分的状态下为了避免由于从电^^向驱动轴的动力的输出 被限制而使驾驶者感到不协调而补正蓄电池仪表90的指示值的情况相比, 能够向驾驶者显示适当的剩余容量。
这样蓄电池50的放电随着时间的经过被限制,剩余容量SOC变为阈 值SOCrefl以下时(步骤S140,图7中的时刻t3 ),补正执行用标志F被 设定为值0 (步骤S150),不补正基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp, 直接作为执行用输入输出限制Win*、 Wou"而设定(步骤S160、 S170 ), 蓄电池50的剩余容量(SOC)恢复。
接着,对使用被这样设定的执行用输入输出限制Win*、 Wou"而执行的驱动控制例程进行说明。如图8例示的驱动控制例程4皮执行时,混合动 力用电子控制单元70的CPU72,首先执行输入处理,即输入来自于加速 踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自于车速传感器88的车速V、 电机MG1、 MG2的转速Nml、 Nm2、发动机22的转速Ne、蓄电池50 的执行用输入输出限制Win*、 Wou"等控制所需要的数据(步骤S300 )。 在此,发动机22的转速Ne,是将基于来自于安装于曲轴26的没有图示的 曲轴位置传感器(crank position sensor)的信号所计算出的值从发动机 ECU24通过通信而输入的数据。此外,电机MG1、 MG2的转速Nml、 Nm2,是将基于通过旋转位置检测传感器43、 44检测出的电机MG1、 MG2 的转子的旋转位置而计算出的值从电机ECU40通过通信而输入的数据。 另外,蓄电池50的执行用输入输出限制Win*、 Wout*,是将通过图2例 示的输入输出限制设定例程而设定的值从蓄电池ECU52通过通信而输入 的数据。
这样输入数据后,基于输入的加速踏^板开度Acc和车速V,设定作为 车辆所要求的转矩、应该输出至作为连接于驱动轮63a、 63b的驱动轴的 齿圏轴32a的要求转矩Tr*,和设定发动机22所要求的要求功率Pe* (步 骤S310)。要求转矩Trs在实施例中,事先确定加速踏板开度Acc和车 速V与要求转矩T"的关系,作成要求转矩设定用图并存储于ROM74, 给出加速踏板开度Acc和车速V时,从存储的图导出对应的要求转矩Tr* 并进行设定。图9是表示要求转矩设定用图的一个例子。要求功率Pe、 可以作为将齿圈轴32a的转速Nr乘以设定的要求转矩T"所得的乘积与蓄 电池50要求的充放电要求功率Pl^及损失Loss之和进行计算。另外,齿 圏轴32a的转速Nr可以通过将换算系数k乘以车速V而求出,或通过将 电机MG2的转速Nm2除以减速器35的传动比Gr而求出。
接着,基于设定了的要求功率?6*来设定发动机22的目标转速Ne承和 目标转矩Te* (步骤S320 )。该设定基于佳发动机22高效工作的动作线和 要求功率Pe^^而进行。将发动机22的动作线的一个例子和设定的目标转速 Ne承和目标转矩Te,的情况表示于图10。如图所示,目标转速Ne"^和目标转矩Te*,可以通过动作线与要求功率Pe* (Ne*xTe*) —定的曲线的交 点而》夂出。
接着,使用i殳定的目标转速Ne"^和齿圏轴32a的转速Nr (Nm2/Gr ) 及动力分配统合机构30的传动比p通过下式(1)计算电机MG1的目标 转速Nml*,同时基于计算出的目标转速NmP和现在的转速Nml通过下 式(2 )计算电机MG1的转矩指令Tml* (步骤S330 )。在此,式(1 )是 关于动力分配统合机构30的旋转要素的力学关系式。表示动力分配统合机 构30的旋转要素中转速和转矩的力学关系的列线图表示于图11。图中, 左边的S轴表示作为电机MG1的转速Nml的太阳轮31的转速,C轴表 示作为发动机22的转速Ne的行星架34的转速,R轴表示将电机MG2的 转速Nm2除以减速器35的传动比Gr所得的齿圏32的转速Nr。如果使 用该列线图,则能够容易导出式(l)。另外,R轴上的两个粗线箭头,表 示从电机MG1输出的转矩Tml作用于齿圏轴32a的转矩、和从电机MG2 输出的转矩Tm2通过减速器35作用于齿圏轴32a的转矩。此外,式(2) 是用于使电机MG1以目标转速NmP旋转的反馈控制中的关系式,式(2) 中,右边第二项的"kl"是比例项的增益,右边第三项的"k2,,是积分项 的增益。
Nml*= Ne* (1+ p ) / p - Nm2/ ( Gr p ) (1) Tm一上次Tml*+ kl ( Nml*- Nml) +k2_f ( Nml*- Nml) dt ( 2 ) 这样计算电机MG1的目标转速NmP和转矩指令Tm"后,将蓄电池 50的执行用输入输出限制Wii^、WouP与将现在的电机MGl的转速Nml 乘以计算出的电才几MG1的转矩指令Tml"斤得的电机MG1的消耗电力 (发电电力)之间的偏差,除以电机MG2的转速Nm2,通过下式(3) 及下式(4)计算作为可以从电机MG2输出的转矩的上下限的转矩限制 Tmin、 Tmax (步骤S340 ),同时使用要求转矩T"和转矩指令Tmh及动 力分配统合机构30的传动比p通过式(5 )计算作为应该从电机MG2输 出的转矩的暂定电机转矩Tm2tmp (步骤S350 ),作为通过计算出的转矩 限制Tmin、 Tmax限制暂时电机转矩Tm2tmp所得的值设定电机MG2的转矩指令Tm2* (步骤S360 )。这样通过i殳定电机MG2的转矩指令Tm2*, 可以将向作为驱动轴的齿圏轴32a输出的要求转矩T"作为限制在蓄电池 50的执行用输入输出限制Win*、 Wou^的范围内的转矩而进行设定。另 外,式(5)可以从所述图11的列线图中简单导出。
Tmin= ( Win*- Tml* Nml) / Nm2( 3 )
Tmax= ( Wout*- Tml * Nml) / Nm2( 4 )
Tm2tmp= ( Tr*+ Tml*/ p ) /Gr( 5 )
这样设定发动机22的目标转速Ne"^和目标转矩Te* 、电机MG1 、 MG2 的转矩指令Tml、 11 2*后,将发动机22的目标转速Ne,和目标转矩Te承 发送至发动机ECU24,将电机MG1、 MG2的转矩指令Tml*、 Tm2求发 送至电机ECU40 (步骤S370),结束驱动控制例程。接收了目标转速Ne承 和目标转矩Tef的发动机ECU24,进行发动机22中燃料喷射控制和点火 控制等的控制,4吏得发动机22以由目标转速 6*和目标转矩Tet表示的运 行点而运行。此外,接收了转矩指令Tml*、 Tm2A的电机ECU40,进行 逆变器41、 42的开关元件的开关控制,使得电机MG1以转矩指令TmP 被驱动,同时电机MG2以转矩指令Tm2"皮驱动。这样的电机MG1、 MG2 的转矩指令Tml * 、 Tm2*的设定,成为在执行用输入输出限制Win*、 Wout* 范围内驱动电机MG1、 MG2的设定。这样,在执行用输入输出限制Win*、 Wou^范围内驱动电机MGl、 MG2,所以在驾驶者一边频繁踩下松开加速 踏板83 —边行驶时等这样的蓄电池50在比较短时间反复充电和放电的情 况下,也能够确保从电机MG2输出的行驶用的动力并抑制蓄电池50的端 子的温度的上升。
以上说明的实施例的混合动力汽车20中,将基于蓄电池50的电池温 度Tb和剩余容量SOC设定的基本输入限制Wintmp使用蓄电池50的充 放电电流Ib进行补正后的所得作为执行用输入限制Wii^而设定,另一方 面,执行用输出限制Wout+可以用电池温度Tb和剩余容量SOC而设定, 所以与基于蓄电池50的电池温度Tb同时补正执行用输入限制和执行用输 出限制相比,能够更加适当地设定执行用输入输出限制。此外,若作为蓄电池50的充放电电流Ib的平方值的时间平均值的平方平均值Sqib超过阈 值Sqref则,补正基本输入限制Wintmp使其变小,作为执行用输入限制 WiW而设定,所以能够抑制蓄电池50的端子的温度的上升。此时,如果 剩余容量SOC为阔值SOCref2以上,则不进行基本输出限制Wouttmp的 补正,所以能够确保从电机MG2输出的行驶用的动力。此外,如果剩余 容量SOC不到阈值SOCref2,则补正基本输出限制Wouttmp使其变小, 作为执行用输出限制Wou^而设定,所以能够使蓄电池仪表卯的指示值 的降低和从电机MG2输出的动力的减小进行联动。因而,能够抑制给予 驾驶者不协调的感觉。
实施例的混合动力汽车20中,在步骤S140的处理中,作为充^t电电 流Ib的平方值的时间平均值将平方平均值Sqib用于判定,不过因为如果 考虑蓄电池50的充电电流和放电电流双方比较好,所以也可以使用放电电 流Ib的绝对值。此外,充放电电流Ib的平方值的时间平均值也可以不用 于判定,也可以使用充放电电流Ib的平方值及绝对值的预定时间内的累计 值。
实施例的混合动力汽车20中,在步骤S190的处理中,将执行用输入 限制Wii^随着时间的经过而以预定的比例减少,不过由于执行用输入限 制Wii^适当地设定为具有随时间的经过而变小的趋势比较好,所以例如 也可以使之随时间的经过按阶段状减少,或按曲线状减少,也可以使之在 预定的时间内成为数值0。
实施例的混合动力汽车20中,在步骤S210的处理中,将执行用输出 限制Wou"随着剩余容量SOC的减少而以预定的比例减少,不过执行用 输出限制Woue适当地设定为具有随剩余容量SOC的经过而变小的趋势 比较好,所以例如可以使之随剩余容量SOC的经过而按阶段状减少,或 按曲线状减少,也可以使之在预定的剩余容量时成为数值0。
实施例的混合动力汽车20中,在步骤S180、 S190的处理中补正基本 输出限制Wouttmp,不过因为在步骤S110的处理中使用剩余容量SOC补 正基本输出限制Wouttmp,所以可以不执行S180、 S190的处理。实施例的混合动力汽车20中,考虑了蓄电池50的端子的热容量,不 过如果是构成蓄电池50的部件且能够通过蓄电池50的充放电电流Ib推定 温度上升的程度,则也可以考虑其他的部件的热容量。
实施例的混合动力汽车20中,在步骤S110的处理中基于电池温度Tb 和剩余容量SOC设定基本输入输出限制Wintmp、 Wouttmp,不过也可以 基于需要限制蓄电池50的充放电的其他物理量,例如,蓄电池50的端子 间电压和内部电阻,如果蓄电池50在充放电时产生气体则基于内部压力 等,而进行设定。
实施例的混合动力汽车20中,具备蓄电池仪表卯,不过可以不具备 蓄电池4义表90。
实施例的混合动力汽车20中,将电才几MG2的动力通过减速器35变 速而输出至齿圈轴32a,不过也可以如图12的变形例的混合动力汽车120 的例示,将电机MG2的动力连接于与连接有齿圏轴32a的车轴(连接有 驱动轮63a、 63b的车轴)不同的车轴(图12中连接有车轮64a、 64b的 车轴)。
实施例的混合动力汽车20中,将发动机22的动力通过动力分配统合 机构30向作为连接于驱动轮63a、 63b的驱动轴的齿圈轴32a输出,不过 也可以如图13的变形例的混合动力汽车220的例示,具备双转子电动机 230 ,该对转子电动机具有连接于发动机22的曲轴26的内转子232和连接 于将动力输出至驱动轮63a、 63b的驱动轴的外转子234,将发动机22的 动力的一部分传递至驱动轴,同时将剩余的动力转换为电力。
此外,不限于适用于这样的混合动力汽车的形态,可以是搭载于汽车 以外的车辆、船舶、飞行器等的电源装置的形态,和装入建i殳设备等不移 动设备的电源装置的形态。
以上,用实施例对本发明的实施方式进行了说明,不过本发明完全不 限于这样的实施例,在不脱离本发明主旨的范围内,能够以各种形态实施。
本发明,能够利用于电源装置和车辆的制造产业等。
权利要求
1. 一种电源装置,是输入输出电力的电源装置,具备能够充放电的蓄电单元;检测该蓄电单元的温度的温度检测单元;检测所述蓄电单元充放电的充放电电流的充放电电流检测单元;基于该检测出的充放电电流,计算作为能够从所述蓄电单元放电的电力量的基准的剩余容量的剩余容量计算单元;输入限制设定单元,该输入限制设定单元,基于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度,设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制,同时基于所述检测出的充放电电流补正所述设定的基本输入限制来设定执行用输入限制;和输出限制设定单元,该输出限制设定单元基于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度,设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的执行用输出限制。
2. 如权利要求l所述的电源装置,具备计算所述检测出的充放电电流的平方值的时间平均值的电流平方 值计算单元;所述输入限制设定单元,是当所述计算出的时间平均值超过预定平均 值时,进行补正使得所述基本输入限制变小来设定所述执行用输入限制的 单元。
3. 如权利要求2所述的电源装置,所述输入限制设定单元,是当所述计算出的时间平均值超过预定平均 值时,将所述基本输入限制补正为具有随着时间的经过而变小的趋势,来 设定所述执行用输入限制的单元。
4. 如权利要求2所述的电源装置,所述输出限制设定单元是这样一种单元,其基于所述检测出的温度, 作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力而设定暂定基本输出限制, 当所述计算出的剩余容量不到第l剩余容量时,进行补正使得所述暂定基本输出限制变小来设定所述基本输出限制,在进行补正使得所述基本输入 限制变小的情况下当所述计算出的剩余容量不到大于所述第1剩余容量的第2剩余容量时,进行补正使得所述基本输出限制变小而设定所述执行用 输出限制。
5. 如权利要求l所述的电源装置,所述输出限制设定单元是这样一种单元,其基于所述计算出的剩余容 量和所述检测出的温度来设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电 力的基本输出限制,同时基于所述计算出的剩余容量补正所述设定了的基 本输出限制而设定所述执行用输出限制。
6. 如权利要求l所述的电源装置,具备检测所述蓄电单元的输出端子的端子间电压的电压检测单元、 检测所述蓄电单元的内部压力的内部压力检测单元;所述输入限制设定单元是这样一种单元,其基于所述检测出的端子间 电压及所述检测出的内部压力中的至少 一个、所述计算出的剩余容量以及 所述检测出的温度而设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制;所述输出限制设定单元是这样一种单元,其基于所述检测出的端子间 电压及所述检测出的内部压力中的至少一个、所述计算出的剩余容量以及 所述检测出的温度而设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的 基本输出限制。
7. —种车辆,具备能够向连接于车轴的驱动轴输出动力的驱动源; 能够从所述驱动轴输入动力和向所述驱动轴输出动力的电动机; 能够和所述电动机进行电力交换的可充放电的蓄电单元; 检测该蓄电单元的温度的温度检测单元; 检测所述蓄电单元充放电的充放电电流的充放电电流检测单元; 基于该检测出的充放电电流,计算作为能够从所述蓄电单元放电的电 力量的基准的剩余容量的剩余容量计算单元;输入限制设定单元,该输入限制设定单元,基于所述计算出的剩余容量和所述检测出的温度,设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电 力的基本输入限制,同时基于所述检测出的充放电电流补正所述设定的基本输入限制来设定执行用输入限制;输出限制设定单元,该输出限制设定单元基于所述计算出的剩余容量 和所述检测出的温度,设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力 的执行用输出限制;和控制单元,该控制单元控制所述驱动源和所述电动积W吏得所述蓄电单 元在所述设定的执行用输入限制及执行用输出限制的范围内充放电。
8. 如权利要求7所述的车辆,具备计算所述检测出的充放电电流的平方值的时间平均值的电流平方值计算单元;所述输入限制设定单元,是当所述计算出的时间平均值超过预定平均 值时,进行补正使得所述基本输入限制变小而设定所述执行用输入限制的单元。
9. 如权利要求7所述的车辆,所述输出限制设定单元是这样一种单元,其基于所述计算出的剩余容 量和所述检测出的温度来设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电 力的基本输出限制,同时基于所述计算出的剩余容量补正所述设定了的基 本输出限制而设定所述执行用输出限制。
10. 如权利要求7所述的车辆,具备检测所述蓄电单元的输出端子的端子间电压的电压检测单元、 检测所述蓄电单元的内部压力的内部压力检测单元;所述输入限制设定单元是这样一种单元,其基于所述检测出的端子间 电压及所述检测出的内部压力中的至少一个、所述计算出的剩余容量以及 所述检测出的温度而设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容许电力的 基本输入限制;所述输出限制i殳定单元是这样一种单元,其基于所述检测出的端子间 电压及所述检测出的内部压力中的至少一个、所述计算出的剩余容量以及 所述检测出的温度而设定作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力的基本输出限制。
11. 如权利要求7所述的车辆,具备显示所述计算出的蓄电单元的剩余 容量的剩余容量显示单元。
12. —种输入输出限制设定方法,是在具备能够充放电的蓄电单元、 输入输出电力的电源装置中,设定作为能够向所述蓄电单元充电的最大容 许电力的执行用输入限制及作为能够从所述蓄电单元放电的最大容许电力 的执行用输出限制的输入输出限制设定方法;基于所述蓄电单元充放电的充放电电流,计算作为能够从该蓄电单元 放电的电力量的基准的剩余容量;基于该计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度而设定作为能够向该 蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制,同时基于所述充放电电流 补正所述设定的基本输入限制来设定执行用输入限制;基于所述计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度,设定作为能够从 该蓄电单元放电的最大容许电力的执行用输出限制。
13. —种车辆的控制方法,是具备具有能够充放电的蓄电单元、输 入输出电力的电源装置,能够向连接于车轴的驱动轴输出动力的驱动源, 以及能够与所述电源装置进行电力交换同时能够从所述驱动轴输入动力和 向所述驱动轴输出动力的电动机的车辆的控制方法;基于所述蓄电单元充放电的充放电电流,计算作为能够从该蓄电单元 放电的电力量的基准的剩余容量;基于该计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度而i殳定作为能够向该 蓄电单元充电的最大容许电力的基本输入限制,同时基于所述充放电电流 补正所述设定的基本输入限制而设定执行用输入限制;基于所述计算出的剩余容量和所述蓄电单元的温度,设定作为能够从 该蓄电单元放电的最大容许电力的执行用输出限制;控制所述驱动源和所述电动机使得所述蓄电单元在所述i殳定的执行用 输入限制及执行用输出限制的范围内充放电。
全文摘要
当充放电电流Ib的平方值的时间平均值(平方平均值Sqib)大于阈值Sqref、剩余容量SOC大于阈值SOCref1时,将基于电池温度Tb和剩余容量SOC而设定的基本输入限制Wintmp进行补正后的值作为执行用输入限制Win<sup>*</sup>而设定(步骤S140、S180、S190),当剩余容量SOC小于阈值SOCref2时,将基于电池温度Tb和剩余容量SOC而设定的基本输出限制Wouttmp进行补正后的值作为执行用输出限制Wout<sup>*</sup>而设定(步骤S200、S210)。这样一来,与基于蓄电池的电池温度Tb同时补正执行用输入限制和执行用输出限制相比,能够更适当地设定执行用输入输出限制Win<sup>*</sup>、Wout<sup>*</sup>。
文档编号H02J7/00GK101421899SQ200780013130
公开日2009年4月29日 申请日期2007年4月13日 优先权日2006年4月14日
发明者铃井康介 申请人:丰田自动车株式会社
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