混合动力车辆的控制装置和控制方法制造方法及图纸

一种混合动力车辆，其具有在行驶中始终与MG(Motor?Generator)连接的主电源、以及在行驶中能够进行与MG的连接状态的切换的第一副电源和第二副电源，在该混合动力车辆中，ECU连接第一副电源和第二副电源中的任一副电源(S102、S106)，通过主电源和任一副电源来执行EV行驶控制(S108)，直到第一副电源的SOCs1和第二副电源的SOCs2这两者都下降至阈值(在S100中为“是”，在S104中为“是”)。另一方面，当SOCs1和SOCs2这两者都低于阈值时(在S104中为否)，ECU将第一副电源和第二副电源这两者都切断(S114)，仅通过主电源来执行HV行驶控制(S116)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及混合动力车辆的控制，特别是涉及具有能够与作为动力源的旋转电机授受电力的多个电源的混合动力车辆的控制。
技术介绍
在混合动力车辆中，具有能够与作为动力源的旋转电机授受电力的电源。在日本特开2003-209969号公报(专利文献1)中，公开了具有用于在低电压电池模块中使用高电压变换器(inverter)和电机的电源控制系统的混合动力车辆。日本特开2003-209969号公报(专利文献1)所公开的电源控制系统具有至少一个变换器，其向车辆的电动牵引电机提供经调整的电力；以及多个电源级(stage)，其分别具有电池和升压/降压直流·直流转换器，被并联布线，向至少一个变换器提供直流电力。 控制电源级以维持向至少一个变换器输出的输出电压。专利文献1 日本特开2003-209969号公报。专利文献2 日本特开2008-109840号公报。专利文献3 日本特开2007-335151号公报。
技术实现思路
通常，混合动力车辆具有电动行驶模式和混合动力行驶模式作为行驶模式。在这些行驶模式下，应向电机供应的电压范围不同。即，在混合动力行驶模式下，由于使车辆使用发动机和电机这两者的动力来行驶，因此与仅使用电机的动力的电动行驶模式相比，能够将供应给电机的电压设定得更低。在日本特开2003-209969号公报(专利文献1)中，公开了具有能够与电机授受电力的多个电源的混合动力车辆，但是关于如何根据行驶模式来控制多个电源与电机的连接状态、以及考虑行驶模式和多个电源的连接状态而将各个电源的输出电压设定为何样的值，没有任何提及。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在具有电动行驶模式和混合动力行驶模式作为行驶模式的混合动力车辆中，能够确保电动行驶模式时所需要的电源容量、并将混合动力行驶控制时的电源电压设为最合适的值的控制装置以及控制方法。本专利技术的控制装置控制将内燃机和旋转电机中的至少任一方作为动力源的混合动力车辆。该控制装置包括主电源，其连接于旋转电机，能够与旋转电机授受电力；多个副电源，其能够与旋转电机授受电力；切换装置，其设置在多个副电源与旋转电机之间，构成为能够按照被给予的指令将多个副电源中的任一个连接于旋转电机；切换控制部，其控制切换装置；以及行驶控制部，其执行混合动力行驶控制和电动行驶控制中的任一方的行驶控制，所述混合动力行驶控制通过内燃机和旋转电机中的至少任一方的动力使混合动力车辆行驶，所述电动行驶控制不使用内燃机而通过旋转电机的动力使混合动力车辆行驶。切换控制部控制切换装置，使得与电动行驶控制中相比，在混合动力行驶控制中连接于旋转电机的多个副电源的数量变少。 优选的是，切换控制部在电动行驶控制中将多个副电源中的任一个连接于旋转电机，在混合动力行驶控制中将多个副电源从旋转电机切断。更优选的是，在为电动行驶控制中的情况下，当多个副电源中的连接于旋转电机的第一副电源的充电状态低于预定状态时，切换控制部将第一副电源从旋转电机切断并将其他的第二副电源连接于旋转电机。更优选的是，在多个副电源的充电状态全都低于了预定状态的情况下，行驶控制部代替电动行驶控制而执行混合动力行驶控制。更优选的是，控制装置还包括输入部，该输入部用于驾驶者输入表示要求混合动力行驶控制下的行驶的混合动力行驶要求。行驶控制部，在电动行驶控制中被输入了混合动力行驶要求的情况下，停止电动行驶控制而强制性地执行混合动力行驶控制。切换控制部，在响应于被输入了混合动力行驶要求而强制性地执行混合动力行驶控制的情况下，维持在被输入了混合动力行驶要求的时刻的、旋转电机与多个副电源中的任一个的连接状态。更优选的是，主电源的输出电压被设定为比多个副电源中的任一个的输出电压都低的值。更优选的是，控制装置还包括第一转换器，其设置在旋转电机与主电源之间，将主电源的输出电压转换为包含于旋转电机的控制电压范围的值并输出到旋转电机；以及第二转换器，其设置在旋转电机与多个副电源之间，将多个副电源的输出电压转换为包含于旋转电机的控制电压范围的值并输出到旋转电机。混合动力行驶控制时的旋转电机的最适控制电压范围的第一下限值，低于电动行驶控制时的旋转电机的控制电压范围的第二下限值。主电源的输出电压被设定为第一下限值，多个副电源的输出电压被设定为第一下限值与第二下限值之间的值。更优选的是，在主电源和多个副电源的各个的内部具有串联连接的多个电池单元。主电源和多个副电源的各个，输出与其内部所具有的电池单元的数量相应的输出电压。 在主电源中具有为了将电动行驶控制时的可行驶距离确保为预定的目标距离以上所需要的电池单元的总数中的、使主电源的输出电压为第一下限值的数量的电池单元。在多个副电源中，在多个副电源的各个中均等地具有所需要的电池单元的总数中的、主电源所具有的数量以外的剩余数量的电池单元。更优选的是，混合动力车辆是能够将来自车辆外部的电源的电力充电至主电源和多个副电源的插电式混合动力车辆。本专利技术的另一方式的控制方法是将内燃机和旋转电机中的至少任一方作为动力源的混合动力车辆的控制装置进行的控制方法。在控制装置中具有主电源，其连接于旋转电机，能够与旋转电机授受电力；多个副电源，其能够与旋转电机授受电力；以及切换装置，其设置在多个副电源与旋转电机之间，构成为能够按照被给予的指令将多个副电源中的任一个连接于旋转电机。控制方法包括以下步骤执行混合动力行驶控制和电动行驶控制中的任一方的行驶控制的步骤，所述混合动力行驶控制通过内燃机和旋转电机中的至少任一方的动力使混合动力车辆行驶，所述电动行驶控制不使用内燃机而通过旋转电机的动力使混合动力车辆行驶；以及控制切换装置的步骤，使得与电动行驶控制中相比，在混合动力行驶控制中连接于旋转电机的多个副电源的数量变少。根据本专利技术，能够确保电动行驶模式时所需要的电源容量并将混合动力行驶控制时的电源电压设为最合适的值。附图说明 图1是具有本专利技术实施例的控制装置的车辆的整体框图。图2是表示EV行驶控制时的电压控制范围、HV行驶控制时的电压控制范围、以及各个蓄电装置的输出电压的关系的图。图3是本专利技术实施例的控制装置的功能框图。图4是表示本专利技术实施例的控制装置的控制结构的流程图。图5是表示由本专利技术实施例的控制装置控制的各个电源的S0C、行驶控制、以及各个电源的连接状态的时间图。附图标记说明 1电源系统；2驱动力产生部；10-1 10-3蓄电装置；11充电装置；12_1、12_2转换器；13连接器；14-1 14-3电流传感器；15闸门(paddle) ；16-1 16_3、20电压传感器；17HV开关；18-1、18-2切换装置；19交流电源；22转换器ECU ；30_1、30_2变换器；32-1, 32-2MG ；34动力分配装置；36发动机；38驱动轮；100车辆；8000ECU ；8100输入接口 ；8200 运算处理部；8210行驶控制部；8220S0C算出部；8230切换控制部；8300存储部；8400输出接口 ；MPL主正母线；MNL主负母线；C平滑电容器；RY1、RY2、RY3系统继电器。具体实施例方式以下，参照附图来详细地说明本专利技术的实施例。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记并省略对该部分的说明。图1是具有本专利技术实施例的控制装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆将内燃机（３６）和旋转电机（３２－２）中的至少任一方作为动力源，所述控制装置包括：主电源（１０－１），其连接于所述旋转电机（３２－２），能够与所述旋转电机（３２－２）授受电力；多个副电源（１０－２、１０－３），其能够与所述旋转电机（３２－２）授受电力；切换装置（１８－２），其设置在所述多个副电源（１０－２、１０－３）与所述旋转电机（３２－２）之间，构成为能够按照被给予的指令将所述多个副电源（１０－２、１０－３）中的任一个连接于所述旋转电机（３２－２）；切换控制部（８２３０），其控制所述切换装置（１８－２）；以及行驶控制部（８２１０），其执行混合动力行驶控制和电动行驶控制中的任一方的行驶控制，所述混合动力行驶控制通过所述内燃机（３６）和所述旋转电机（３２－２）中的至少任一方的动力使所述混合动力车辆行驶，所述电动行驶控制不使用所述内燃机（３６）而通过所述旋转电机（３２－２）的动力使所述混合动力车辆行驶，所述切换控制部（８２３０）控制所述切换装置，使得与所述电动行驶控制中相比，在所述混合动力行驶控制中连接于所述旋转电机（３２－２）的所述多个副电源（１０－２、１０－３）的数量变少。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆将内燃机(36)和旋转电机 (32-2)中的至少任一方作为动力源，所述控制装置包括主电源(10-1)，其连接于所述旋转电机(32-2)，能够与所述旋转电机(32- 授受电力；多个副电源(10-2、10-3)，其能够与所述旋转电机(32- 授受电力；切换装置(18-2)，其设置在所述多个副电源(10-2、10-3)与所述旋转电机(32-2)之间，构成为能够按照被给予的指令将所述多个副电源(10-2、10-3)中的任一个连接于所述旋转电机(32-2)；切换控制部(8230)，其控制所述切换装置(18-2)；以及行驶控制部(8210)，其执行混合动力行驶控制和电动行驶控制中的任一方的行驶控制，所述混合动力行驶控制通过所述内燃机(36)和所述旋转电机(32- 中的至少任一方的动力使所述混合动力车辆行驶，所述电动行驶控制不使用所述内燃机(36)而通过所述旋转电机(32- 的动力使所述混合动力车辆行驶，所述切换控制部(8230)控制所述切换装置，使得与所述电动行驶控制中相比，在所述混合动力行驶控制中连接于所述旋转电机(32- 的所述多个副电源(10-2、10-3)的数量变少。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述切换控制部(8230)在所述电动行驶控制中将所述多个副电源(10-2、10-3)中的任一个连接于所述旋转电机，在所述混合动力行驶控制中将所述多个副电源(10-2、10-3) 从所述旋转电机(32-2)切断。3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其中，在为所述电动行驶控制中的情况下，当所述多个副电源(10-2、10-3)中的连接于所述旋转电机(32- 的第一副电源(10- 的充电状态低于预定状态时，所述切换控制部 (8230)将所述第一副电源(10- 从所述旋转电机(32-2)切断并将其他的第二副电源 (10-3)连接于所述旋转电机(32-2)。4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，其中，在所述多个副电源(10-2、10-；3)的充电状态全都低于了所述预定状态的情况下，所述行驶控制部(8210)代替所述电动行驶控制而执行所述混合动力行驶控制。5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述控制装置还包括输入部(17)，该输入部(17)用于驾驶者输入表示要求所述混合动力行驶控制下的行驶的混合动力行驶要求，所述行驶控制部(8210)，在所述电动行驶控制中被输入了所述混合动力行驶要求的情况下，停止所述电动行驶控制而强制性地执行所述混合动力行驶控制，所述切换控制部(8230)，在响应于被输入了所述混合动力行驶要求而强制性地执行所述混合动力行驶控制的情况下，维持在被输入了所述混合动力行驶要求的时刻的、所述旋转电机(32- 与所述多个副电源(10-2、10-3)中的任一个的连接状态。6.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述主电源(10-1)的输出电压被设定为比所述多个副电源(10-2、10-3)中的任一个的输出电压都低的值。7.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述控制装置还...

【专利技术属性】
技术研发人员：板垣宪治，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP