车辆和车辆的控制方法_2

文档序号:8268480阅读:来源:国知局
单元)300。PCU120包括转换器121、变换器122、123以及电容器Cl、C2。
[0050]蓄电装置110是构成为能够充放电的电力储存元件。蓄电装置110例如构成为包括锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、或者双电层电容器等蓄电元件。
[0051]蓄电装置110经由电力线PLUNLl与K:U120连接。并且,蓄电装置110向POT120供给用于产生车辆100的驱动力的电力。另外,蓄电装置110蓄积由电动发电机130、135发电产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V左右。
[0052]蓄电装置110包括均未图示的电压传感器和电流传感器,将由这些传感器检测到的蓄电装置110的电压VB和电流IB向E⑶300输出。
[0053]SMRl 15包括与蓄电装置110的正极端以及电力线PLl连接的继电器、和与蓄电装置110的负极端以及电力线NLl连接的继电器,电力线PLl与P⑶120连接。并且,SMRl 15基于来自E⑶300的控制信号SEl,对蓄电装置110与P⑶120之间的电力的供给和切断进行切换。
[0054]转换器121基于来自E⑶300的控制信号PWC,在电力线PL1、NLl与电力线PL2、NL2之间进行电压变换。
[0055]变换器122、123并联连接于电力线PL2、NL2。变换器122、123分别基于来自ECU300的控制信号PWI1、PWI2,将从转换器121供给的直流电力变换为交流电力,分别驱动电动发电机130、135。
[0056]电容器Cl设置在电力线PLl与电力线NLl之间,减少电力线PLl与电力线NLl之间的电压变动。另外,电容器C2设置在电力线PL2与电力线NL2之间,减少电力线PL2与电力线NL2之间的电压变动。
[0057]电动发电机130、135是交流旋转电机,例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。
[0058]电动发电机130、135的输出转矩经由动力传递齿轮140传递给驱动轮150,从而使车辆100行驶,动力传递齿轮140构成为包括减速器和/或动力分配装置。在车辆100进行再生制动动作时,电动发电机130、135能够利用驱动轮150的旋转力进行发电。并且,该发电电力由PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。
[0059]另外,电动发电机130、135还经由动力传递齿轮140与发动机160结合。并且,通过E⑶300,使电动发电机130、135和发动机160协调动作来产生所需的车辆驱动力。进而,电动发电机130、135能够通过发动机160的旋转来进行发电,能够利用该发电电力对蓄电装置110进行充电。此外,在本实施方式中,将电动发电机135专门用作用于驱动驱动轮150的电动机,将电动发电机130专门用作由发动机160驱动的发电机。
[0060]此外,在图1中,虽然例示了设置2个电动发电机的结构,但电动发电机的数量不限于此,也可以构成为设置有I个电动发电机或者多于2个的电动发电机。
[0061 ] 作为用于利用来自外部电源500的电力对蓄电装置110进行充电的结构,车辆100包括充电器200、继电器210以及作为连接部的接入口 220。
[0062]接入口 220供外部电源500的连接器510连接。并且,来自外部电源500的电力被传递给车辆100。
[0063]充电器200经由电力线ACL1、ACL2与接入口 220连接。另外,充电器200经由继电器210而通过电力线PL3、NL3与蓄电装置110连接。
[0064]充电器200由来自E⑶300的控制信号PWDl控制,将从接入口 220供给的交流电力变换为蓄电装置110的充电电力。
[0065]继电器210由来自E⑶300的控制信号SE2控制,对充电器200与蓄电装置110之间的电力的供给和切断进行切换。
[0066]作为用于将来自蓄电装置110的直流电力或者由电动发电机130、135发电产生并由PCU120变换后的直流电力变换为交流电力、并向车辆外部供电的结构,车辆100包括电力变换装置250、继电器260以及插座270。
[0067]继电器260由来自E⑶300的控制信号SE3控制,对电力变换装置250与蓄电装置110之间的电力的供给和切断进行切换。
[0068]电力变换装置250经由继电器260而通过电力线PL4、NL4与蓄电装置110连接。另外,电力变换装置250经由电力线ACL3、ACL4与插座270连接。
[0069]电力变换装置250由来自E⑶300的控制信号PWD2控制,将从蓄电装置110或PCU120供给的直流电力变换为交流电力。
[0070]插座270供车辆外部的电气设备(未图示)连接。并且,来自车辆100的电力被传递给外部的电气设备。
[0071 ] 此外,在图1中,虽然构成为设置有充电器200和电力变换装置250,但也可以构成为能够进行双向电力变换的I个电力变换装置具有充电器200的功能和电力变换装置250的功能。
[0072]ECU300包括均未在图1中图示的CPU (Central Processing Unit:中央处理器)、存储装置以及输入输出缓存,进行来自各传感器等的信号的输入和/或向各设备的控制信号的输出,并且进行蓄电装置110和车辆100的各设备的控制。此外,这些控制不限于由软件实现的处理,也可以利用专用的硬件(电子电路)进行处理。
[0073]此外,在图1中,虽然构成为设置I个控制装置作为E⑶300,但例如也可以如PCU120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样,根据功能或者根据控制对象设备来设置独立的控制装置。
[0074]E⑶300基于来自蓄电装置110的电压VB和电流IB的检测值,运算蓄电装置110的充电状态 SOC (State of Charge)。
[0075]车辆100能够利用⑶(Charge Depleting:电量消耗)模式和CS (ChargeSustaining:电量保持)模式这些行驶模式进行行驶。⑶模式是使停止发动机160而仅使用电动发电机135的行驶优先的模式。CS模式是使发动机160动作而将蓄电装置110的SOC维持为预定的目标的模式。ECU300基于SOC来控制车辆的行驶模式的切换。
[0076]此外,CS模式是为了将蓄电装置110的SOC维持为预定的目标而根据需要使发动机160动作并利用电动发电机130进行发电的行驶模式,并不限定于使发动机160始终动作的行驶。另一方面,即使在CD模式下,在由驾驶员大幅踩踏了加速踏板或者发动机驱动型的空调动作时和/或发动机暖机等时,也允许发动机160的动作。该CD模式是不将蓄电装置110的SOC维持为预定的目标值而基本上以蓄积于蓄电装置110的电力为能源来使车辆行驶的行驶模式。在该CD模式的期间,结果上,放电的比例往往相对于充电的比例而变大。
[0077]S卩,即使行驶模式是CD模式,若加速踏板被大幅踩踏而要求大的车辆动力,则发动机160也动作。另外,即使行驶模式是CS模式,若SOC超过目标值,则发动机160也停止。因此,与行驶模式无关,将停止发动机160而仅使用电动发电机135的行驶称为“EV行驶”,将使发动机160动作并使用电动发电机135和发动机160的行驶称为“HV行驶”。
[0078]E⑶300从作为操作部件的开关180接收表示开关180的状态的信号SW。用户能够通过操作开关180来选择行驶模式。ECU300基于信号SW来取得用户所选择的行驶模式。E⑶300通过控制信号DRV来控制发动机160。
[0079]在如上所述的车辆中,正在研宄如下构想:如在智能电网等所示,考虑将车辆作为电力供给源,从车辆对车辆外部的普通的电气设备供给电力。另外,有时,车辆也被用作在露营和/或屋外的作业等中使用电气设备的情况下的电源。
[0080]在这样供给来自车辆的电力的情况下,通常,往往以供给蓄积于蓄电装置的电力为前提。并且,当蓄电装置的剩余容量降低时,进行切换以使得供给利用发动机160的驱动力发电产生的电力。然而,在车辆被放置于内部车库(inner garage)的情况下,或者,在深夜进行来自车辆的供电的情况下等,从伴随发动机160的运转的排气和/或工作声等观点来看,有时不适合使发动机运转。
[0081]于是,在实施方式I中,执行如下供电控制:基于用户所选择的行驶模式来设定由发动机160的驱动力实现的发电的允许和禁止。
[0082]图2是与图1所示的E⑶30
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