车辆的电力控制装置制造方法及图纸

ＥＣＵ执行包含下述步骤的程序：基于制动压力计算再生电力值Ｐ的步骤（Ｓ１００）；计算电池充电电力限制值ＷＩＮ（Ｂ）的步骤（Ｓ１０２）；计算电容器充电电力限制值ＷＩＮ（Ｃ）的步骤（Ｓ１０４）；在判断为再生电力值Ｐ比ＷＩＮ（Ｂ）与ＷＩＮ（Ｃ）的和大时（在Ｓ１０６中判定为是）、推定为会产生即使优先向电池充电也能将电容器设为充满电状态的较大的再生能量的步骤（Ｓ１０８）；和发送将升压转换器的输出电压设为电容器的电压以下的控制信号、以优先向电池充电的步骤（Ｓ１１０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含在制动时产生再生电力的行驶用的旋转电机的车辆的电力控制，特别涉及具备用再生电力充电的电池以及电容器的车辆的电力控制。
技术介绍
开发出搭载有将发动机(例如，可以考虑使用汽油发动机、柴油发动机等/^P的内燃机)与电动机组合在一起的、被称作混合动力系统的传动系(power train)的车辆，并实用化。进而，也已开发出搭载有没有搭载发动机而仅以电动机为行驶源的传动系的车辆(电动汽车、燃料电池车)。在这样的车辆中，搭栽有电动机驱动用的蓄电机构(电池、电容器)。在车辆的加速时，通过从蓄电机构供给的电力驱动电动机而使车辆加速。在车辆的制动时，使电动机作为发电机而起作用而将所产生的再生能量充到蓄电机构中。由此，将车辆的动能作为电能回收，并且在车辆上作用再生制动力。在作为蓄电机构具备电池、电容器的车辆中，在要求瞬时的高输出的车辆的加速时，优选从瞬时的输出特性比电池优异的电容器向电动机供给电力。但是，在车辆的加速时如果电容器的充电量较小，则不能从电容器向电动机供给充分的电力。日本特开平05-030608号公报公开了在具备电池和电容器的电动汽车中在车辆的加速时对电容器充电的技术。特开平05-030608号公报所公开的电动汽车的混合动力系统被适用于这样的电动汽车，其具有直流电源，被安装在车轮上的电动机，被连接在直流电源上、驱动电动机的转换器(converter)，和控制转换器的控制装置。i混合动力系统包含作为直流电源的电池以及电容器(大容量电容器)，根据加il/减速进行电池以及电容器的放电/充电的切换的切换部，和在由再生制动进行的充电模式时限制向电池充电而对电容器增大急i^电/充电的分担的限制部。根据特开平05-030608号公报所公开的电动汽车的混合动力系统，在由再生制动进行的充电模式时，对切换部进行控制，使得对瞬时的输出特性比电池优异的电容器增大急il^故电/充电的分担。由此，能够避免电池的急速充电而抑制电池的劣化，并且能够预先对电容器充电，使得在要求瞬时的高输出的车辆的加速时能够从电容器向电动机供给电力。因此，在车辆的加速时，能够响应性优异地使车辆加速。然而，在特开平05-030608号公才艮所公开的电动汽车的混合动力系统中，有时不能最大限度地回收再生能量。即，在将再生能量充到电容器中时，向电池充电的充电量^皮限制。但是，在再生能量较大时，会有不限制充电量地对电池充电、通过在电池没有充完的剩余电力能够将电容器设为充满电状态的情况。如果在这样的情况下限制向电池充电的充电量，则与向电容器充电的充电量是否相同无关，向电池充电的充电量较低，不能最大限度地回收再生能量。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供在具备电池与电容器的车辆中能够确保加速性能并且最大限度地回收再生能量的电力控制装置(power controller)。本专利技术所涉及的电力控制装置，是包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机的车辆的电力控制装置。该电力控制装置包括变换器，其被连接于旋转电机，对再生电力进行变换并输出；转换器，其被连接于变换器与二次电池之间，将变换后的再生电力的电压变压为二次电池的额定电压并输出；电容器，其与二次电池并联地连接在转换器与变换器之间，与二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；切换部，其以优先对二次电池与电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；和运算单元，其被连接于切换部。运算单元，判断再生 电力是否为预先设定的值以上；控制切换部使得在判断为是预先设定的 值以上时，优先对二次电池进行充电，在判断为不是预先设定的值以上时， 优先对电容器进行充电。根据本专利技术，在制动时产生的再生电力由变换器变换，优先向并联连 接的二次电池以及电容器中的任意一个充电。在要求瞬时的高输出的车辆 的加速时，优选从额定充放电能力比二次电池大、瞬时的输出特性优异的 电容器向行驶用的旋转电机供给电力。因此，可以考虑为了车辆的加速时而比二次电池优先向电容器充电。但是，在再生电力较大时，会有即使优 先向二次电池充电，通过在二次电池没有充完的剩余电力也能够将蓄电容 量较小的电容器设为充满电状态的情况。在这里所谓的充满电状态，指的 是充有能够输出与车辆的驾驶者的要求相对应的电力的值以上的电能的状 态。在下面的说明中也同样。如果甚至在这样的情况下还要优先向电容器 充电，则再生能量的回收量较低。即，不管向电容器的充电量是否相同， 都优先向电容器充电从而二次电池的充电开始时间变晚(延迟)。因此， 二次电池的充电时间变短，二次电池的充电量降低。于是，判断再生电力 是否为预先设定的值(例如，二次电池的充电电力的控制上限值以及电容 器的充电电力的控制上P艮值的和)以上。在再生电力为预先设定的值以上 时，优先对二次电池进行充电。由此，即〗吏优先向二次电池充电，通it^L 二次电池没有充完的剩余电力(超过二次电池的充电电力的控制上限值的 电力)也能够将蓄电容量较小的电容器设为充满电状态。因此，与优先对 电容器充电时相比，能够向电容器充入相同量的电能，同时能够将向二次 电池的充电开始时间提早，从而能够将更多的再生能量充到二次电池。由 此，能够确保充分的加速性能，同时回收更多的再生能量。另一方面，在 再生电力不是预先设定的值以上时，优先对电容器充电。因此，与优先对 二次电池充电时相比，能够将更多的再生能量充到电容器。由此，为了加 速时的瞬时的高输出而预先将电容器充电，所以能够确保充分的加速性能。 其结果，能够提供在具备电池与电容器的车辆中能够确保加速性能并且最 大限度地回收再生能量的电力控制装置。优选的是，预先设定的值收基于二次电池的充电电力的第l控制上限值以及电容器的充电电力的第2控制上限值而设定。根据本专利技术，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第1控制上P艮值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值接近电容器的充电电力的第2控制上限值时 或者超过第2控制上限值时，能够短时间将电容器设为充满电状态。因此， 预先设定的值基于二次电池的充电电力的第1控制上限值以及电容器的充 电电力的第2控制上P艮值而设定。例如，预先设定的值被设定为第l控制 上限值与第2控制上限值的和。由此，在即使优先向二次电池充电也能够 短时间将电容器设为充满电状态时，可以优先向二次电池充电。更优选的是，预先设定的值被设定为第1控制上P艮值与第2控制上限 值的和。才艮据本专利技术，在优先对二次电池充电时，如果再生电力值比二次电池 的充电电力的第1控制上P艮值大，则在二次电池没有充完的剩余电力向电 容器充电。在该剩余电力的值超过电容器的充电电力的第2控制上限值时 时，能够在短时间将电容器设为充满电状态。因此，预先设定的值被设定 为第l控制上限值与第2控制上限值的和。由此，在即4吏优先向二次电池 充电也能够短时间将电容器设为充满电状态时，可以优先向二次电池充电。 更优选的是，运算单元还基于车辆的制动压力计算再生电力。 根据本专利技术，在车辆的制动压力较大时，在车辆上作用有与制动压力 相对应的较大的再生制动力，所以产生较大的再生电力。因此，基于车辆 的制动压力计算再生电力。由此，能够适当地计算出所产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力控制装置，是车辆的电力控制装置，该车辆包含在制动时产生电压比二次电池的额定电压高的再生电力的行驶用的旋转电机，所述电力控制装置包括：　变换器，其被连接于所述旋转电机，对所述再生电力进行变换并输出；　转换器，其被连接于所述 变换器与所述二次电池之间，将所述变换后的再生电力的电压变压为所述二次电池的额定电压并输出；　电容器，其与所述二次电池并联地连接在所述转换器与所述变换器之间，与所述二次电池相比额定充放电电力大并且蓄电容量小；　切换部，其以优先对所 述二次电池与所述电容器中的任意一个进行充电的方式进行切换；和　运算单元，其被连接于所述切换部；　所述运算单元，　判断所述再生电力是否为预先设定的值以上；　控制所述切换部使得：在判断为是所述预先设定的值以上时，优先对所 述二次电池进行充电，在判断为不是所述预先设定的值以上时，优先对所述电容器进行充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：相马贵也，吉田宽史，茂刈武志，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]