用于车辆的控制装置的制造方法
【专利说明】用于车辆的控制装置
[0001]相关申请信息
[0002]本申请要求2014年4月I日提交的编号为2014-075068的日本专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用的方式在此纳入。
技术领域
[0003]本发明涉及用于有效地消耗再生电力的车辆的控制装置。
【背景技术】
[0004]再生制动在减速时用于混合动力车辆(HV)和电动车辆(EV)，并且电池使用恢复的电力而被充电。
[0005]在此，如果电池充电状态(SOC)已经很高，则无法执行进一步的充电。具体而言，电池过度充电会对电池造成损害，因此必须避免。
[0006]根据专利公开1，当SOC高时，引擎操作点发生变化，并且引擎被强制转换为利用引擎损耗实现减速。通过这种方式，可以防止SOC过度升高。
[0007]专利公开I
[0008]JP 08-207600A
【发明内容】
[0009]根据专利公开1，如果上述控制开始，则引擎的转速迅速升高。如果引擎的转速迅速升高，并且在减速期间也不减档，则会给驾驶员带来不适的感觉。可能驾驶员会感觉仿佛在加速。
[0010]期望在没有引起任何不适感(例如，引擎转速升高)的情况下减速，同时抑制SOC的升尚。
[0011]本发明包括:电池；升压转换器，其被连接到所述电池，用于升高电池电压；逆变器，其被连接到所述升压转换器，用于对所述升压转换器的输出执行DC/AC转换；电动发电机，其被连接到所述逆变器，用于输出驱动力；充电状态检测部4，其检测所述电池的充电状态；以及控制部，其用于在所述充电状态检测部已检测到的充电状态已经超过第一阈值时，与在所述充电状态为所述第一阈值或更小值时相比，升高所述升压转换器的输出电压。
[0012]另外，根据一个实施例，在所述充电状态超过高于所述第一阈值的第二阈值时，所述电动发电机在弱磁(field-weakening)控制下被驱动。
[0013]另外，根据另一实施例，在所述充电状态超过高于所述第一阈值的第二阈值时，如果不执行PWM控制，则引擎操作点被更改为引擎损耗大的状态，而不执行弱磁控制。
[0014]另外，根据又一实施例，车辆具有用于通常行驶的D范围、以及用于比所述D范围具有更大车辆减速的行驶的B范围，作为可选择的行驶范围，并且与在所述D范围中行驶时相比，在所述B范围中行驶时，所述第一阈值和所述第二阈值分别被设定为较低的值。
[0015]通过使所述升压转换器的输出电压(升压电压VH)变高，可以使所述升压转换器和所述逆变器的能耗变大，并且消耗来自再生制动的电力。在此，在抑制SOC升高的同时执行再生制动。在不会带来任何不适感(例如，增加引擎转速等)的情况下执行减速。
【附图说明】
[0016]图1是示出车辆驱动系统的整体结构的框图。
[0017]图2是示出升压转换器的结构的图形。
[0018]图3是示出根据SOC的控制的流程图。
[0019]图4是示出根据SOC的控制的变形例的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面基于附图描述本发明的实施例。本发明不限于此处描述的实施例。
[0021]图1是示出用于混合动力车辆的驱动系统的示意性框图。电池10的直流输出被升压转换器12升高，然后被提供给第一逆变器(inverter) 14和第二逆变器16。用于发电的第一 MG (电动发电机)18被连接到第一逆变器14，并且用于驱动的第二 MG (电动发电机)20被连接到第二逆变器16。
[0022]第一 MG 18和第二MG 20的输出轴被连接到动力变换部22，并且引擎24的输出轴也被连接到该动力变换部22。另外，连接变换部22和第二MG 20的输出轴的旋转被传输到车辆的驱动轴作为驱动输出，同时，变换部22和/或第二 MG 20的输出被传输到车轮，从而驱动混合动力车辆。
[0023]变换部22例如被形成为行星齿轮机构，并且控制第一 MG 18、第二 MG 20与引擎24之间的动力传输。引擎24基本被用作驱动力输出源，并且引擎24的输出通过变换部22被传输到第一 MG 18。通过这种方式，第一 MG 18使用引擎24的输出发电，并且所获得的发电电力通过第一逆变器14和升压转换器12被充入电池10。另外，引擎24的输出通过变换部22被传输到驱动轴，车辆使用引擎24的输出行驶。在图1中，电力传输系统通过普通实线示出，机械驱动力传输系统通过粗实线示出，而信号传输系统(控制系统)通过虚线示出。
[0024]控制部26根据从加速器下压量和引擎速度确定的目标转矩，通过控制第一和第二逆变器14和16、以及引擎24的驱动来控制到驱动轴的输出。另外，设置SOC传感器28作为用于检测电池10的充电状态(SOC)的充电状态检测部，所检测到的SOC被提供给控制部26。控制部26根据已经由SOC传感器28检测到的电池10的SOC，通过控制引擎24的驱动和第一逆变器14的切换来控制电池10的充电。作为SOC传感器28，可以采用对充电和放电电流积分(integrate)或根据电池开路电压执行计算等的各种公知装置中的任一种，只要该装置可以检测电池10的SOC即可。
[0025]当车辆减速时，通过控制第二逆变器16和使用第二 MG 20来执行再生制动，电池10使用所获取的再生电力而被充电。还可以使用第一 MG 18执行再生制动。
[0026]在该实施例中，在电池10的输出侧设置用于将电池10的输出电压平滑化的电容器34，以及用于测量该电容器34的电压(预升压电压VL)的预升压电压传感器32。另外，在升压转换器12的输出处设置用于将输出电压平滑化的电容器34，以及用于测量该电容器34的电压(即，第一和第二逆变器14和16的输入电压(升压电压VH))的升压电压传感器36。
[0027]升压转换器12的内部结构在图2中示出。升压转换器12包括两个串联连接的开关元件50和52，以及一个连接到开关元件50和52之间的中间点的电抗器54。开关元件50和52中的每一者由IGBT晶体管或类似物、以及二极管构成，该晶体管的反向电流在该二极管中流动。
[0028]电抗器54的一端被连接到电池10的正端子，电抗器54的另一端被连接到开关元件50和52之间的中间点。开关元件50具有晶体管集电极，该集电极被连接到第一和第二逆变器14和16的正端子总线，而发射极被连接到开关元件52的集电极。开关元件52的晶体管的发射极被连接到电池10的负端子，以及第一和第二逆变器14和16的负总线。
[0029]上述控制部26输出目标转矩作为驱动输出，并且控制第一和第二逆变器14和16、以及引擎24，从而所需的发电电力被获取。
[0030]控制部26还控制升压转换器12的开关元件50和52，以使升压电压VH变为目标值。该控制通过以下方式实施:执行反馈控制，以便升压电压传感器36已检测到的升压电压VH与目标值匹配。还可以与以便在电抗器54中流动的电抗器电流变为目标值的控制组入口 ο
[0031]〈在SOC高的情况下减速时的处理〉
[0032]将基于图3描述减速时的处理。首先判定是否正在执行再生制动(Sll)。如果该判定的结果为否，则不需要执行与再生制动所产生的电力相关的处理，处理结束。
[0033]〈升压电压VH的升尚〉
[0034]如果Sll中的判定结果为是，则基于SOC传感器28的检测结果判定电池10的SOC是否超过第一阈值(S12)。在此，SOC的第一阈值例如被设定为约70%。行驶期间始终存在车辆需要减速的情况，并且在这些情况下，期望执行再生制动。因此，目标始终是将SOC控制为40-60%。其原因是:如果SOC超过70%，则不能执行有效的再生制动。很明显，此处所示的数值只是示例，并非进行限制。例如，在设定去往目的地的路线的情况下，可以预测沿着该路线由于再生制动而产生的电力量等，这些数值可基于此预测而更改。也可能存在这样的情况:其中，优选地根据车辆通常行驶时的功耗和电池容量更改阈值。
[0035]如果S12中的判定为是，则作为升压转换器12的输出电压的升压电压VH升高(S13)。在通常操作时，升压电压指令被确定为，以便此时由操作状况导致的能量损耗变为最小，以及升压电压VH被控制为，以便变为该升压电压指令值(最佳升压电压VH)。在S13，升压电压VH被更改为比最佳升压电压高的值(例如，系统的最大电压)。作为能量损耗，例如具有升压转换器12的升压损耗，以及用于对电动发电机(第二 MG 20)驱动的逆变器中的开关损耗。