專利名稱：蓄電裝置的控制裝置以及搭載該蓄電裝置的控制裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電裝置的控制裝置以及搭載該蓄電裝置的控制裝置的車輛，更具體而言涉及蓄電裝置的充放電控制。
背景技術(shù)：
近年來，作為考慮了環(huán)境問題的車輛，搭載蓄電裝置(例如二次電池、電容器等)而使用由蓄電裝置所蓄積的電力產(chǎn)生的驅(qū)動力來行駛的車輛備受矚目。這樣的車輛例如包括電動汽車、混合動力汽車、燃料電池車等。
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在這樣的車輛中，為了防止因所搭載的蓄電裝置過充電或過放電而導(dǎo)致蓄電裝置故障、劣化，需要恰當(dāng)?shù)乜刂菩铍娧b置的充電電力以及放電電力。日本特開2003-219510號公報(專利文獻(xiàn)I)公開了一種根據(jù)二次電池的溫度來決定二次電池的充電電力上限值以及放電電力上限值，并且，通過按照不超過上述上限值的方式設(shè)定二次電池的充放電指令值，能夠根據(jù)電池的使用環(huán)境、電池的狀態(tài)來恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充放電的管理的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2003-219510號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平10-268946號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-252072號公報在蓄電裝置的充放電的控制中，如上述那樣，為了防止蓄電裝置的故障、劣化而需要恰當(dāng)?shù)毓芾硇铍娧b置的充電電力以及放電電力。但是，在充放電電力的指令值與實(shí)際的充放電電力的偏差大時，認(rèn)為破壞了充電電力與放電電力的平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決這樣的課題而提出，其目的在于，在用于控制蓄電裝置的充放電的控制裝置中，考慮實(shí)際的充電電力來恰當(dāng)?shù)毓芾沓浞烹婋娏?。本發(fā)明涉及的蓄電裝置的控制裝置具備限制值設(shè)定部、目標(biāo)設(shè)定部、修正部、指令設(shè)定部，控制用于向負(fù)載裝置供給電力的蓄電裝置的充放電。限制值設(shè)定部根據(jù)蓄電裝置的狀態(tài)，來設(shè)定向蓄電裝置充電的電力的限制值。目標(biāo)設(shè)定部根據(jù)負(fù)載裝置的狀態(tài)以及限制值，來設(shè)定蓄電裝置的充電電力的目標(biāo)值。修正部根據(jù)目標(biāo)值和對蓄電裝置輸入以及從蓄電裝置輸出的實(shí)際電力，來修正限制值。指令設(shè)定部根據(jù)負(fù)載裝置的狀態(tài)以及修正后的限制值，來設(shè)定蓄電裝置的充電電力的指令值。優(yōu)選蓄電裝置具有下述特性若蓄電裝置的溫度在預(yù)先決定的范圍外，則蓄電裝置能夠充電的電力降低。而且，限制值設(shè)定部根據(jù)蓄電裝置的溫度來設(shè)定限制值。優(yōu)選修正部根據(jù)目標(biāo)值與實(shí)際電力的差來設(shè)定用于修正所述限制值的修正電力。優(yōu)選在實(shí)際電力的充電電力的大小低于目標(biāo)值的大小的情況下，修正部修正限制值，以便能夠進(jìn)一步充入修正電力，在實(shí)際電力的充電電力的大小高于目標(biāo)值的大小的情況下，修正部不進(jìn)行限制值的修正。優(yōu)選在差超過預(yù)先決定的閾值的情況下，修正部不根據(jù)差而根據(jù)閾值來設(shè)定修正電力。優(yōu)選修正部根據(jù)蓄電裝置的狀態(tài)，來設(shè)定對修正電力相對差的比率進(jìn)行決定的有效系數(shù)，并通過對差乘以有效系數(shù)來決定修正電力。優(yōu)選在蓄電裝置的充電狀態(tài)比基準(zhǔn)值小的情況下，蓄電裝置的溫度越低，有效系數(shù)被設(shè)定得越大。優(yōu)選修正部在時間軸方向上將差平均化，根據(jù)平均化后的差來設(shè)定修正電力。優(yōu)選在單位時間的差的增加方向的變化率超過預(yù)先決定的第I閾值的情況下，修正部根據(jù)第I閾值來設(shè)定修正電力，在單位時間的差的減少方向的變化率超過預(yù)先決定的 第2閾值的情況下，修正部根據(jù)第2閾值來設(shè)定修正電力。本發(fā)明涉及的車輛具備能夠充電的蓄電裝置、負(fù)載裝置和用于控制蓄電裝置的充放電的控制裝置。負(fù)載裝置包括驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置構(gòu)成為使用來自蓄電裝置的電力來產(chǎn)生用于使車輛行駛的驅(qū)動力?？刂蒲b置包括限制值設(shè)定部、目標(biāo)設(shè)定部、修正部和指令設(shè)定部。限制值設(shè)定部根據(jù)蓄電裝置的狀態(tài)，來設(shè)定向蓄電裝置充電的電力的限制值。目標(biāo)設(shè)定部根據(jù)驅(qū)動裝置的狀態(tài)以及限制值，來設(shè)定蓄電裝置的充電電力的目標(biāo)值。修正部根據(jù)目標(biāo)值與對蓄電裝置輸入以及從蓄電裝置輸出的實(shí)際電力，來修正限制值。指令設(shè)定部根據(jù)負(fù)載裝置的狀態(tài)以及修正后的限制值，來設(shè)定蓄電裝置的充電電力的指令值。根據(jù)本發(fā)明，能夠在用于控制蓄電裝置的充放電的控制裝置中，通過考慮實(shí)際的充電電力來恰當(dāng)?shù)毓芾沓浞烹婋娏Α?br>

圖I是搭載了本實(shí)施方式涉及的蓄電裝置的控制裝置的車輛的整體框圖。圖2是表示圖I的P⑶的內(nèi)部構(gòu)成的一個例子的圖。圖3是表示蓄電裝置的充電電力上限值與溫度的關(guān)系的一個例子的圖。圖4是用于對不應(yīng)用本實(shí)施方式的充電電力上限值的修正控制的情況下的比較例中的指令電力與實(shí)際電力的比較進(jìn)行說明的圖。圖5是用于對應(yīng)用本實(shí)施方式的充電電力上限值的修正控制的情況下的指令電力與實(shí)際電力的比較進(jìn)行說明的圖。圖6是表示本實(shí)施方式中的有效系數(shù)的映射的一個例子的圖。圖7是用于對本實(shí)施方式中的ECU所執(zhí)行的充電電力上限值的修正控制進(jìn)行說明的功能框圖。圖8是用于詳細(xì)說明本實(shí)施方式中的ECU所執(zhí)行的充電電力上限值的修正控制處理的功能流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。其中，對于圖中相同或者相當(dāng)部分賦予相同的附圖標(biāo)記，不重復(fù)其說明。
圖I是搭載了本實(shí)施方式涉及的蓄電裝置的控制裝置的車輛100的整體框圖。參照圖1，車輛100具備負(fù)載裝置20、蓄電裝置110、系統(tǒng)主繼電器(以下也稱為SMRCSystem Main Relay))115 和控制裝置(以下也稱為 EClKElectronic Control Unit))300。負(fù)載裝置20包括驅(qū)動裝置30 ;和作為低電壓系統(tǒng)(輔機(jī)系統(tǒng))的構(gòu)成的DC / DC轉(zhuǎn)換器160、空調(diào)機(jī)170、輔機(jī)電池180、輔機(jī)負(fù)載190。另外，驅(qū)動裝置30包括PCU (PowerControl Unit) 120、電動發(fā)電機(jī)130、旋轉(zhuǎn)角傳感器135、動力傳遞齒輪140和驅(qū)動輪150。蓄電裝置110是構(gòu)成為能夠進(jìn)行充放電的電力儲藏元件。蓄電裝置110構(gòu)成為例如包括鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等二次電池、雙電層電容器等蓄電元件。蓄電裝置110經(jīng)由SMR115與用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)130的P⑶120連接。而且，蓄電裝置110向P⑶120供給用于產(chǎn)生車輛100的驅(qū)動力的電力。另外，蓄電裝置110還蓄積由電動發(fā)電機(jī)130發(fā)出的電力。蓄電裝置110的輸出例如為200V。SMRl 15所包括的繼電器的一端與蓄電裝置110的正極端子以及負(fù)極端子分別連 接。SMR115所包括的繼電器的另一端與連接著P⑶120的電力線PLl以及接地線NLl分別連接。而且，SMR115基于來自E⑶300的控制信號SE1，來切換蓄電裝置110與P⑶120之間的電力的供給與切斷。圖2是表示P⑶120的內(nèi)部構(gòu)成的一個例子的圖。參照圖2，P⑶120包括轉(zhuǎn)換器121、逆變器122、電容器Cl和C2。轉(zhuǎn)換器121基于來自E⑶300的控制信號PWC，在電力線PLl與接地線NLl以及電力線HPL與接地線NLl之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。逆變器122與電力線HPL以及接地線NLl連接。逆變器122根據(jù)來自E⑶300的控制信號PWI，將由轉(zhuǎn)換器121供給的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)130。其中，在本實(shí)施方式中例示了設(shè)有一個電動發(fā)電機(jī)與逆變器的對的構(gòu)成，但也可以是具有多個電動發(fā)電機(jī)與逆變器的對的構(gòu)成。電容器Cl設(shè)置在電力線PLl與接地線NLl之間，使電力線PLl與接地線NLl間的電壓變動減少。另外，電容器C2設(shè)置在電力線HPL與接地線NLl之間，使電力線HPL與接地線NLl間的電壓變動減少。再次參照圖I，電動發(fā)電機(jī)130是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，例如是具備埋設(shè)有永磁鐵的轉(zhuǎn)子的永磁鐵型同步電動機(jī)。電動發(fā)電機(jī)130的輸出扭矩經(jīng)過由減速器、動力分割機(jī)構(gòu)構(gòu)成的動力傳遞齒輪140向驅(qū)動輪150傳遞，使車輛100行駛。電動發(fā)電機(jī)130在車輛100的再生制動動作時，能夠利用驅(qū)動輪150的旋轉(zhuǎn)力發(fā)電。而且，該發(fā)電電力被PCU120轉(zhuǎn)換成蓄電裝置110的充電電力。另外，在除了電動發(fā)電機(jī)130之外還搭載有發(fā)動機(jī)(未圖示)的混合動力汽車中，通過使該發(fā)動機(jī)與電動發(fā)電機(jī)130協(xié)調(diào)動作，可產(chǎn)生必要的車輛驅(qū)動力。該情況下，還能夠使用通過發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的發(fā)電電力，對蓄電裝置110進(jìn)行充電。S卩，本實(shí)施方式中的車輛100表示搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的電動機(jī)的車輛，包括通過發(fā)動機(jī)以及電動機(jī)產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的混合動力汽車、以及未搭載發(fā)動機(jī)的電動汽車以及燃料電池汽車等。旋轉(zhuǎn)角傳感器(分析器)135檢測電動發(fā)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)角Θ，并將該檢測出的旋轉(zhuǎn)角Θ向E⑶300發(fā)送。在E⑶300中，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)角Θ計算出電動發(fā)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)速度MRN以及角速度ω (rad / S)。此外，關(guān)于旋轉(zhuǎn)角傳感器135，由于可以在E⑶300中根據(jù)電機(jī)電壓、電流直接運(yùn)算旋轉(zhuǎn)角Θ，所以也可以省略旋轉(zhuǎn)角傳感器135的配置。DC / DC轉(zhuǎn)換器160與電力線PLl以及接地線NLl連接。而且，DC / DC轉(zhuǎn)換器160根據(jù)來自ECU300的控制信號PWD，對由蓄電裝置110供給的直流電壓進(jìn)行降壓。然后，DC / DC轉(zhuǎn)換器160經(jīng)由電力線PL2向輔機(jī)電池180、輔機(jī)負(fù)載190以及E⑶300等車輛整體的低電壓系統(tǒng)供給電力。輔機(jī)電池180由代表性的鉛蓄電池構(gòu)成。輔機(jī)電池180的輸出電壓比蓄電裝置110的輸出電壓低，例如為12V左右。輔機(jī)負(fù)載190中例如包括燈類、雨刷器、加熱器、音頻器、導(dǎo)航系統(tǒng)等。空調(diào)機(jī)170與DC / DC轉(zhuǎn)換器160并聯(lián)地和電力線PLl以及接地線NLl連接，對車輛100的室內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。 ECU300包括均未在圖I中圖不的CPlXCentral Processing Unit)、存儲裝置以及輸入輸出緩沖器，進(jìn)行來自各傳感器等的信號的輸入以及控制信號向各設(shè)備的輸出，并且，進(jìn)行車輛100以及各設(shè)備的控制。其中，關(guān)于這些控制，并不局限于基于軟件的處理，也可以通過專用的硬件(電子電路)來進(jìn)行處理。E⑶300輸出用于控制KU120、DC / DC轉(zhuǎn)換器160以及SMRl 15等的控制信號。E⑶300從旋轉(zhuǎn)角傳感器135接收電動發(fā)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)角Θ、從未圖示的上位E⑶傳遞來的電動發(fā)電機(jī)130的扭矩指令值TR。E⑶300根據(jù)這些信息以及蓄電裝置110的狀態(tài)，為了驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)130而生成P⑶120內(nèi)的轉(zhuǎn)換器121以及逆變器122的控制信號PWC、PWI。另外，E⑶300接收從蓄電裝置110所包含的傳感器(未圖示)輸出的電壓VB、電流IB以及溫度TB的檢測值。E⑶300根據(jù)這些信息來運(yùn)算蓄電裝置110的充電狀態(tài)SOC(State of Charge)。并且，E⑶300根據(jù)該充電狀態(tài)SOC以及車輛100的驅(qū)動狀態(tài)，控制蓄電裝置110的充放電電力。在這樣的車輛的蓄電裝置的充放電控制中，為了防止因成為過充電、過放電的狀態(tài)而導(dǎo)致蓄電裝置劣化以及故障，一般設(shè)定有充電電力以及放電電力的上限值，按照各瞬間的充放電電力不超過該上限值的方式進(jìn)行控制。該充放電電力的上限值可根據(jù)蓄電裝置的狀態(tài)、例如蓄電裝置的S0C、溫度來設(shè)定。圖3是表示蓄電裝置的充電電力的上限值Win與蓄電裝置的溫度TB的關(guān)系的一個例子的圖。在圖3以及以下的說明中，將從蓄電裝置輸出的放電電力用正值表示，將對蓄電裝置進(jìn)行充電的充電電力用負(fù)值表示。從圖3可知，當(dāng)蓄電裝置的溫度在規(guī)定的范圍(圖3中的區(qū)域RGl)外的低溫時以及高溫時，充電電力的上限值Win的大小(即上限值Win的絕對值)被設(shè)定得小。這是由于在低溫時，蓄電裝置110的內(nèi)部電阻變大，所以由此防止了蓄電裝置110的輸出電壓的上升。另外，在高溫時，由于在蓄電裝置110的內(nèi)部流動的電流引起的發(fā)熱，所以防止蓄電裝置110的溫度進(jìn)一步上升。圖4是用于對不應(yīng)用后述的本實(shí)施方式的充電電力上限值的修正控制的情況的比較例中的指令電力PB *與實(shí)際電力PB的比較進(jìn)行說明的圖。在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示指令電力PB -k以及實(shí)際電力PB。參照圖4，在該比較例中，在某個蓄電裝置的溫度下實(shí)際上為了保護(hù)蓄電裝置所需的充放電電力的上限值(Win，Wout)與生成充放電電力指令值PB *時所使用的上限值(Winf，Woutf)為相同的值。因此，根據(jù)充電電力上限值Win決定的充電電力目標(biāo)值PBR、與根據(jù)上限值Winf設(shè)定的充電電力指令值PB *成為相同的值(PBR = PB *)。而且，E⑶按照不超過上限值Winf的方式設(shè)定充電電力指令值PB *。但是，該充電電力目標(biāo)值PBR主要根據(jù)蓄電裝置與電動發(fā)電機(jī)的驅(qū)動狀態(tài)來設(shè)定的情況較多，存在輔機(jī)系統(tǒng)所消耗的電力、PCU120等中的損失量等難以預(yù)測的電力未被考慮的情況。這樣，存在充電電力目標(biāo)值PBR與實(shí)際電力PB產(chǎn)生偏離的可能性。因此，在如圖3中說明那樣的上限值Win的大小被限制的狀況下，存在與如圖4那樣輸出了對蓄電裝置進(jìn)行充電那樣的指令無關(guān)，因偏離量的電力而導(dǎo)致實(shí)際上成為從蓄電 裝置輸出電力(放電)的狀態(tài)的可能性。這樣，充放電電力的收支失衡，存在蓄電裝置過放電的可能性。尤其在采用鋰離子電池作為蓄電裝置的情況下，根據(jù)其特征，由于與鎳氫電池等比較，充電電力的上限值Win的大小被限制得更小，所以容易產(chǎn)生上述那樣的充電電力的收支的失衡。另外，即使在如緊湊型車那樣原本搭載的蓄電裝置的容量小的情況、為了減少成本而降低蓄電裝置的容量那樣的情況中，也存在產(chǎn)生相同問題的可能性。 鑒于此，在本實(shí)施方式中，通過考慮充電電力目標(biāo)值PBR與實(shí)際電力PB之差，來修正上限值Winf，按照不超過修正后的上限值Winf的方式進(jìn)行設(shè)定充電電力指令值PB *的充電電力上限值的修正控制。由此，降低迄今未被考慮的輔機(jī)系統(tǒng)的消耗電力等造成的影響，抑制充電電力的收支失衡。圖5是表示本實(shí)施方式中的充電電力上限值的修正控制的概要的圖。在圖5中與圖4同樣，橫軸表示時間，縱軸表示指令電力PB * (及目標(biāo)電力PBR)以及實(shí)際電力PB。參照圖I以及圖5，在本實(shí)施方式的充電電力上限值的修正控制中，在E⑶300中根據(jù)蓄電裝置110的電壓VB以及電流IB來運(yùn)算實(shí)際電力PB (=VBX IB)。接下來，計算出該實(shí)際電力PB與根據(jù)上限值Win而決定的充電電力目標(biāo)值PBR的差Pbd。然后，按照能夠多充電與上述計算出的差Pbd對應(yīng)的量的方式設(shè)定生成充電電力指令值PB *時所使用的上限值Winf。即，設(shè)定成上限值Winf的絕對值變大。E⑶300根據(jù)這樣修正后的Winf，來設(shè)定充電電力指令值PB 。于是，根據(jù)圖5中的虛線曲線Wll所表示的修正前的上限值(即Win)而設(shè)定的充電電力指令值(=PBR)成為如實(shí)線曲線W12所示的充電電力指令值PB *那樣，由上限值Win限制的部分被放大了的曲線。結(jié)果，由于實(shí)際電力從虛線的曲線W21成為實(shí)線的曲線W22，所以成為與蓄電裝置110中的基于實(shí)際的充電電力的上限值Win的充電電力目標(biāo)值PBR接近的曲線。由此，能夠防止充放電電力的收支失衡。這里，在蓄電裝置110的SOC降低而需要充電的情況、以及/或者蓄電裝置110的溫度TB降低而導(dǎo)致充電電力上限值Win被限制的情況下，上述那樣的充電電力目標(biāo)值PBR與實(shí)際電力PB的偏離尤其成為問題。相反，在蓄電裝置110的SOC大的情況、蓄電裝置110的溫度TB未降低的情況下，若執(zhí)行圖5中說明的充電電力上限值Winf的修正，則因?yàn)樾铍娧b置110的充電電力的增加反而有可能成為過充電的原因。
因此，導(dǎo)入用于決定實(shí)際電力PB與充電電力目標(biāo)值PBR的差Pbd對充電電力上限值Winf的修正反映什么程度的有效系數(shù)η，更優(yōu)選能夠根據(jù)蓄電裝置110的SOC以及蓄電裝置110的溫度TB來變更有效系數(shù)η。圖6是表示充電電力上限值Winf的修正中的有效系數(shù)η的映射的例子的圖。該有效系數(shù)η是具有從O到I. O為止的值的系數(shù)。將有效系數(shù)η與實(shí)際電力PB和充電電力目標(biāo)值PBR之差Pbd相乘，使用該計算結(jié)果、即修正值Pbd # (= PbdX η)來修正充電電力上限值Winf。參照圖6，例如按照如圖6中的曲線Wl那樣，在蓄電裝置110的SOC比S2大的情況下，大致被設(shè)定為零，隨著蓄電裝置Iio的SOC比S2變小而緩緩變大的方式來設(shè)定有效系數(shù)η。而且，若蓄電裝置110的SOC變得比S1(S1 < S2)小，則設(shè)定成保持蓄電裝置110的SOC為SI時的有效系數(shù)η。另外，有效系數(shù)η被設(shè)定成蓄電裝置110的溫度TB越低則其值越大，隨著蓄電裝 置Iio的溫度TB變高，如圖6中的曲線W2、W3、W4那樣，被設(shè)定成其值變小。這樣，在充電電力上限值Winf的修正中，通過導(dǎo)入有效系數(shù)η，能夠進(jìn)行與車輛100中的蓄電裝置110、負(fù)載裝置20的特性對應(yīng)的詳細(xì)的調(diào)整。此外，在本實(shí)施方式中，并非必須使用該有效系數(shù)Π，也可以是不使用有效系數(shù)n的構(gòu)成。另外，關(guān)于有效系數(shù)n的映射，例如能夠根據(jù)溫度TB使圖6的soc的閾值S2可變、或也可以使各曲線成為不同的形狀。圖7是用于對在本實(shí)施方式中ECU300所執(zhí)行的充電電力上限值的修正控制進(jìn)行說明的功能框圖。圖7中說明的功能框圖所記載的各功能模塊可通過ECU300的硬件或者軟件處理來實(shí)現(xiàn)。參照圖I以及圖7，Ε⑶300包括實(shí)際電力運(yùn)算部310、S0C運(yùn)算部320、限制值設(shè)定部330、目標(biāo)設(shè)定部335、修正部340、指令生成部350、驅(qū)動控制部360。實(shí)際電力運(yùn)算部310從蓄電裝置110接收蓄電裝置110的電壓VB以及電流IB的檢測值。然后，實(shí)際電力運(yùn)算部310根據(jù)該電壓VB以及電流IB，來運(yùn)算實(shí)際對蓄電裝置輸入以及從蓄電裝置輸出的實(shí)際電力PB，并向修正部340輸出。SOC運(yùn)算部320接收蓄電裝置110的電壓VB、電流IB以及溫度TB的檢測值。然后，SOC運(yùn)算部根據(jù)這些信息來運(yùn)算蓄電裝置110的S0C，并向限制值設(shè)定部330輸出。限制值設(shè)定部330接收蓄電裝置110的溫度TB的檢測值、和來自SOC運(yùn)算部320的蓄電裝置110的S0C。然后，限制值設(shè)定部330例如通過使用預(yù)先決定的映射，來設(shè)定充電電力的上限值Win。另外，限制值設(shè)定部330根據(jù)SOC與溫度TB，使用圖6中說明那樣的映射來運(yùn)算有效系數(shù)Π。然后，限制值設(shè)定部330將設(shè)定的上限值Win向目標(biāo)設(shè)定部335輸出，并且將上限值Win以及有效系數(shù)η向修正部340輸出。目標(biāo)設(shè)定部335接收來自限制值設(shè)定部330的上限值Win。另外，目標(biāo)設(shè)定部335接收根據(jù)加速器開度、SOC等而決定的電動發(fā)電機(jī)130的扭矩指令值TR、以及根據(jù)來自旋轉(zhuǎn)角傳感器135的旋轉(zhuǎn)角Θ計算出的旋轉(zhuǎn)速度MRN。目標(biāo)設(shè)定部335根據(jù)這些信息，按照不超過上限值Win的方式設(shè)定充放電電力目標(biāo)值PBR。然后，目標(biāo)設(shè)定部335將該充放電電力目標(biāo)值PBR向修正部340輸出。修正部340接收由限制值設(shè)定部330設(shè)定的上限值Win以及有效系數(shù)Π、蓄電裝置110的溫度TB的檢測值以及由實(shí)際電力運(yùn)算部310運(yùn)算出的實(shí)際電力PB。另外，修正部340從目標(biāo)設(shè)定部335接收充電電力目標(biāo)值PBR。修正部340計算出實(shí)際電力PB與充電電力目標(biāo)值PBR的差Pbd，并且對差Pbd乘以有效系數(shù)η來運(yùn)算上限值Win的修正值。另外，此時為了防止修正值的急劇變動、修正值過大，一并進(jìn)行各種限制處理。然后，修正部340通過從來自限制值設(shè)定部330的上限值Win減去該修正值，來運(yùn)算修正后的上限值Winf，并向指令生成部350輸出。指令生成部350從修正部340接收修正后的充電電力的上限值Winf。另外，指令生成部350接收電動發(fā)電機(jī)130的扭矩指令值TR以及根據(jù)來自旋轉(zhuǎn)角傳感器135的旋轉(zhuǎn)角Θ計算出的旋轉(zhuǎn)速度MRN。指令生成部350根據(jù)這些信息，按照不超過修正后的上限值Winf的方式生成充放電電力指令值PB *。然后，指令生成部350將該充放電電力指令值PB *向驅(qū)動控制部360輸出。驅(qū)動控制部360根據(jù)來自指令生成部350的充放電電力指令值PB *和電動發(fā)電機(jī)130的驅(qū)動狀態(tài)，生成針對圖2所示的轉(zhuǎn)換器121以及逆變器122的控制信號PWC、PWI， 來控制轉(zhuǎn)換器121以及逆變器122。圖8是用于對在本實(shí)施方式中E⑶300所執(zhí)行的充電電力上限值的修正控制處理進(jìn)行說明的詳細(xì)流程圖。圖8所示的流程圖通過從主程序中調(diào)出預(yù)先儲存在ECU300中的程序，并以規(guī)定周期執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)處理。另外，關(guān)于其一部分或者全部的步驟，也能夠通過構(gòu)建專用的硬件(電子電路)來實(shí)現(xiàn)處理。參照圖I以及圖8，E⑶300在步驟(以下將步驟省略為S) 100中計算出實(shí)際電力PB與充電電力目標(biāo)值PBR的差Pbd。其中，在本實(shí)施方式中，由于如上述那樣，將充電電力表示為負(fù)值，所以充電電力越大，在負(fù)的方向上其絕對值成為越大的值。接下來，E⑶300進(jìn)行將計算出的差Pbd在時間軸方向平均化的均化處理。該均化處理是針對時刻變化的實(shí)際電力PB以及充電電力目標(biāo)值PBR，為了使傳感器的檢測誤差、控制延遲或者外部噪聲等對于信號的影響引起的、差Pbd的計算值的過渡狀態(tài)下的變動平滑而進(jìn)行的處理。作為均化處理，例如能夠采用具有某個時常量的一次延遲函數(shù)、規(guī)定期間中的多個計算值的移動平均等已知的處理方法。E⑶300在S120中進(jìn)行差Pbd的變化率的限制處理。該處理使前次運(yùn)算周期中的差Pbd的值、與本次運(yùn)算周期中的差Pbd的值的差A(yù)Pbd的絕對值為閾值α以下。g卩，在差A(yù)Pbd的絕對值超過閾值α的情況下，按照差A(yù)Pbd的絕對值成為閾值α的方式設(shè)定本次運(yùn)算周期中的差Pbd。由此，在實(shí)際電力PB與充電電力指令值PB *的差Pbd過渡性大幅變動時，防止進(jìn)行過度的修正。E⑶300在S130中進(jìn)行差Pbd的上下限限制處理。具體而言，按照差Pbd為
O^ Pbd ^ β的范圍的方式進(jìn)行設(shè)定。即，在差Pbd為負(fù)的情況下，替換為零，在差Pbd超過閾值β的情況下替換為β。這是為了僅在差Pbd為正的情況下、即因輔機(jī)等的放電電力而導(dǎo)致實(shí)際的充電電力PB的大小比充電電力指令值PB *變小的情況下進(jìn)行該控制中的充電電力上限值的修正，并且，防止由于過度的修正而導(dǎo)致的過充電。然后，E⑶300在S140中將圖6中說明的根據(jù)蓄電裝置110的SOC以及溫度TB而決定的執(zhí)行系數(shù)rI與差Pbd相乘,運(yùn)算修正值Pbd #。然后，E⑶300從充電電力上限值Win中減去該修正值Pbd #，運(yùn)算用于生成充電電力指令值PB *的上限值Winf。由此，如圖5中說明那樣，按照充電電力向增加的方向進(jìn)一步放大的方式設(shè)定上限值Winf。然后，處理返回到主程序，使用修正后的上限值Winf來運(yùn)算充電電力指令值PB*，并且，據(jù)此控制P⑶120內(nèi)的轉(zhuǎn)換器121以及逆變器122。通過按照這樣的處理來進(jìn)行控制，能夠考慮包含由輔機(jī)等消耗的電力的實(shí)際的充電電力，來設(shè)定充電電力的指令值。結(jié)果，能夠防止與是對蓄電裝置進(jìn)行充電的指令無關(guān)地成為實(shí)際進(jìn)行放電這一狀態(tài)的情況，因此充放電電力的收支的失衡被抑制，能夠恰當(dāng)?shù)毓芾沓浞烹婋娏?。其中，在上述的?shí)施方式中，說明了根據(jù)充電電力目標(biāo)值與實(shí)際電力的“差”來修正充電電力上限值的情況，但也可以根據(jù)充電電力目標(biāo)值與實(shí)際電力的“比率”來設(shè)定修正量。本次公開的實(shí)施方式的全部的點(diǎn)僅為例示，并非對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的范圍·并非由上述的說明決定，而由權(quán)利要求書表示，包括與權(quán)利要求等同意思以其及范圍內(nèi)的全部變更。附圖標(biāo)記說明20 :負(fù)載裝置，30 :驅(qū)動裝置，100 :車輛，110 :蓄電裝置，115 SMR,120 :P⑶，121 :轉(zhuǎn)換器，122 :逆變器，130 :電動發(fā)電機(jī)，135 :旋轉(zhuǎn)角傳感器，140 :動力傳遞齒輪，150 :驅(qū)動輪，160 DC / DC轉(zhuǎn)換器，170 :空調(diào)機(jī)，180 :輔機(jī)電池，190 :輔機(jī)負(fù)載，300 ECU，310 :實(shí)際電力運(yùn)算部，320 =SOC運(yùn)算部，330 :限制值設(shè)定部，340 :修正部，350 :指令生成部，360 :驅(qū)動控制部，C1、C2 :電容器，HPL、PL1、PL2 :電力線，NLl :接地線。
權(quán)利要求
1.一種蓄電裝置的控制裝置，是用于對蓄電裝置(110)的充放電進(jìn)行控制的控制裝置，所述蓄電裝置(110 )用于向負(fù)載裝置(20 )供給電力，該蓄電裝置的控制裝置具備 限制值設(shè)定部(330)，其根據(jù)所述蓄電裝置(110)的狀態(tài)，來設(shè)定向所述蓄電裝置(110)充電的電力的限制值； 目標(biāo)設(shè)定部(335)，其根據(jù)所述負(fù)載裝置(20)的狀態(tài)以及所述限制值，來設(shè)定所述蓄電裝置(110)的充電電力的目標(biāo)值； 修正部(340)，其根據(jù)所述目標(biāo)值與對所述蓄電裝置(110)輸入以及從所述蓄電裝置(110)輸出的實(shí)際電力，來修正所述限制值；和 指令設(shè)定部(350)，其根據(jù)所述負(fù)載裝置(20)的狀態(tài)以及修正后的限制值，來設(shè)定所述蓄電裝置(110)的充電電力的指令值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 所述蓄電裝置(110)具有若所述蓄電裝置(110)的溫度在預(yù)先決定的范圍外，則能夠充電的電力降低的特性， 所述限制值設(shè)定部(330)根據(jù)所述蓄電裝置(110)的溫度來設(shè)定所述限制值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 所述修正部(340)根據(jù)所述目標(biāo)值與所述實(shí)際電力之差，來設(shè)定用于修正所述限制值的修正電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 在所述實(shí)際電力的充電電力的大小低于所述目標(biāo)值的大小時，所述修正部(340)修正所述限制值，以便能夠進(jìn)一步充入所述修正電力，在所述實(shí)際電力的充電電力的大小高于所述目標(biāo)值的大小時，所述修正部(340)不進(jìn)行上述限制值的修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 在所述差超過預(yù)先決定的閾值時，所述修正部(340)不根據(jù)所述差而根據(jù)所述閾值來設(shè)定所述修正電力。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 所述修正部(340)根據(jù)所述蓄電裝置(110)的狀態(tài)，來設(shè)定對所述修正電力相對所述差的比率進(jìn)行決定的有效系數(shù)，通過對所述差乘以所述有效系數(shù)，來決定所述修正電力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 在所述蓄電裝置(110)的充電狀態(tài)比基準(zhǔn)值小的情況下，所述蓄電裝置(110)的溫度越低，所述有效系數(shù)被設(shè)定得越大。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 所述修正部(340)在時間軸方向上使所述差平均化，根據(jù)平均化后的差來設(shè)定所述修正電力。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電裝置的控制裝置，其中， 在單位時間的所述差的增加方向的變化率超過預(yù)先決定的第I閾值的情況下，所述修正部(340)根據(jù)所述第I閾值來設(shè)定所述修正電力，在單位時間的所述差的減少方向的變化率超過預(yù)先決定的第2閾值的情況下，所述修正部(340)根據(jù)所述第2閾值來設(shè)定所述修正電力。
10.一種車輛，具備能夠充電的蓄電裝置(110)； 負(fù)載裝置(20)，其包括驅(qū)動裝置(30)，該驅(qū)動裝置(30)構(gòu)成為使用來自所述蓄電裝置(110)的電力來產(chǎn)生用于使所述車輛(100)行駛的驅(qū)動力；和用于控制所述蓄電裝置(110)的充放電的控制裝置(300)； 上述控制裝置(300)包括 限制值設(shè)定部(330)，其根據(jù)所述蓄電裝置(110)的狀態(tài)，來設(shè)定向所述蓄電裝置(110)充電的電力的限制值； 目標(biāo)設(shè)定部(335)，其根據(jù)所述驅(qū)動裝置(20)的狀態(tài)以及所述限制值，來設(shè)定所述蓄電裝置(110)的充電電力的目標(biāo)值； 修正部(340)，其根據(jù)所述目標(biāo)值與對所述蓄電裝置(110)輸入以及從所述蓄電裝置(110)輸出的實(shí)際電力，來修正所述限制值；和 指令設(shè)定部(350)，其根據(jù)所述負(fù)載裝置(20)的狀態(tài)以及修正后的限制值，來設(shè)定所述蓄電裝置(110)的充電電力的指令值。
全文摘要
控制裝置(300)控制用于向負(fù)載裝置(20)供給電力的蓄電裝置(110)的充放電?？刂蒲b置(300)包括限制值設(shè)定部(330)、目標(biāo)設(shè)定部(335)、修正部(340)和指令設(shè)定部(350)。限制值設(shè)定部(330)根據(jù)蓄電裝置(110)的狀態(tài)，來設(shè)定向蓄電裝置(110)充電的電力的限制值。目標(biāo)設(shè)定部(335)根據(jù)負(fù)載裝置(20)的狀態(tài)以及限制值，來設(shè)定蓄電裝置(110)的充電電力的目標(biāo)值。修正部(340)根據(jù)目標(biāo)值與對蓄電裝置(110)輸入以及從蓄電裝置(110)輸出的實(shí)際電力的差，來修正限制值。指令設(shè)定部(350)根據(jù)負(fù)載裝置(20)的狀態(tài)以及修正后的限制值，來設(shè)定蓄電裝置(110)的充電電力的指令值。由此，在用于控制蓄電裝置(110)的充放電的控制裝置(300)中，能夠通過考慮實(shí)際的充電電力來恰當(dāng)?shù)毓芾沓浞烹婋娏Α?br> 文檔編號B60L3/00GK102844956SQ201080066260
公開日2012年12月26日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
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