專利名稱：負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置、配備有負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的車輛以及控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置、配備有負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的車輛以及控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法，并且更具體地，涉及防止包括多個(gè)互相并聯(lián)連接的蓄電裝置的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中出現(xiàn)過電流。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)公開N0.2002-84666 (JP-A-2002-84666)描述了一種用于電動(dòng)車輛的電池系統(tǒng)。在該電池系統(tǒng)中，電池包括互相串聯(lián)連接的多個(gè)單元電池單體。多個(gè)單元電池單體中的每一個(gè)被提供有放電電路。當(dāng)推進(jìn)電動(dòng)車輛的電機(jī)停止時(shí)，微計(jì)算機(jī)被有規(guī)律地激活以計(jì)算每個(gè)單元電池單體的S0C。隨后，當(dāng)單元電池單體之間的SOC差異等于或大于閾值時(shí)，通過來自微計(jì)算機(jī)的放電控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)放電電路。因此，每個(gè)單元電池單體的容量都得以校正。根據(jù)該電池系統(tǒng)，在多個(gè)單元電池單體之間自放電量的分布可以輕易地得到校正。因此，假設(shè)電池容量能夠被充分開發(fā)，并且電池系統(tǒng)的可靠性能夠有所提升(參見日本專利申請(qǐng)公開 N0.2002-84666 (JP-A-2002-84666)) 例如，在諸如混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛的電力推進(jìn)的車輛中，進(jìn)行了各種嘗試來增加蓄電部的存儲(chǔ)容量以提高諸如加速性能、可持續(xù)行駛距離等的驅(qū)動(dòng)能力。其中多個(gè)蓄電裝置并聯(lián)連接的配置已經(jīng)被研究作為增加蓄電部的容量的手段。在這樣的系統(tǒng)中，多個(gè)蓄電裝置的組件(例如，保險(xiǎn))以及被提供有來自相應(yīng)蓄電裝置的產(chǎn)生的電流的組件(系統(tǒng)主繼電器、連接至蓄電部的升壓裝置的電力元件，等等)需要被適當(dāng)保護(hù)以免受到過電流的影響，同時(shí)通過充分開發(fā)相應(yīng)蓄電裝置的容量而確保車輛的鄧麗能量性能。在之前所提到的日本專利申請(qǐng)公開N0.2002-84666 (JP-A-2002-84666)中，并未考慮到該問題及其解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
在包括多個(gè)蓄電裝置的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中，本發(fā)明對(duì)各種組件進(jìn)行適當(dāng)保護(hù)而免于受到過電流的影響，同時(shí)通過充分開發(fā)互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置的容量而確保動(dòng)力能量性能。根據(jù)本發(fā)明第一方面的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置配備有蓄電部、驅(qū)動(dòng)裝置、多個(gè)第一電流傳感器、第二電流傳感器以及控制裝置。蓄電部包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置。驅(qū)動(dòng)裝置使用從蓄電部供應(yīng)的電力來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。分別為多個(gè)蓄電裝置對(duì)應(yīng)地設(shè)置多個(gè)第一電流傳感器，用于檢測(cè)相應(yīng)的蓄電裝置的輸入/輸出電流。第二電流傳感器檢測(cè)蓄電部的輸入/輸出電流?？刂蒲b置基于多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值以及分別針對(duì)相應(yīng)的蓄電裝置的輸出電力所設(shè)置的限制值(Woutl，Wout2)，來對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制。該控制裝置包括電力限制值計(jì)算部、反饋控制部和電力限制值校正部。電力限制值計(jì)算部對(duì)相應(yīng)的蓄電裝置的限制值進(jìn)行求和來計(jì)算輸出電力限制值(Wout)，其指示能夠從蓄電部所輸出的電力。反饋控制部在多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超過預(yù)定閾值時(shí)，通過基于超出量對(duì)輸出電力限制值進(jìn)行校正，來執(zhí)行超出電流反饋控制。電力限制值校正部在當(dāng)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)刻，將輸出電力限制值(Woutf)校正為指示負(fù)載的電力的值。優(yōu)選地，針對(duì)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的每個(gè)值來設(shè)置閾值。反饋控制部包括多個(gè)控制計(jì)算部和最大值選擇部。多個(gè)控制計(jì)算部分別針對(duì)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值來執(zhí)行反饋控制計(jì)算。最大值選擇部選擇由相應(yīng)的控制計(jì)算部分別計(jì)算的控制量中最大控制量，以將所選擇的控制量作為用于輸出電力限制值的校正量進(jìn)行輸出。更優(yōu)選地，每個(gè)控制計(jì)算部執(zhí)行包括積分項(xiàng)計(jì)算的計(jì)算。電力限制值校正部對(duì)該積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以使得輸出電力限制值變?yōu)榈扔谥甘矩?fù)載的電力的值。根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輛配備有以上所提到的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置、負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪中的任意一個(gè)。本發(fā)明的第三方面涉及一種控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法。該負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置配備有蓄電部、驅(qū)動(dòng)裝置、多個(gè)第一電流傳感器以及第二電流傳感器。蓄電部包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置。驅(qū)動(dòng)裝置使用從蓄電部供應(yīng)的電力來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。分別為多個(gè)蓄電裝置對(duì)應(yīng)地設(shè)置多個(gè)第一電流傳感器，用于分別檢測(cè)相應(yīng)的蓄電裝置的輸入/輸出電流。第二電流傳感器檢測(cè)蓄電部的輸入/輸出電流。該控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法包括:對(duì)分別針對(duì)蓄電裝置的輸出電力所設(shè)置的限制值(W0Utl，W0Ut2)進(jìn)行求和以計(jì)算指示能夠從蓄電部輸出的電力的輸出電力限制值(Wout)的步驟；在當(dāng)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)刻，將輸出電力限制值(Woutf)校正為指示負(fù)載的電力的值的步驟；以及在多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超過預(yù)定閾值時(shí)，通過基于超出量校正輸出電力限制值，來執(zhí)行超出電流反饋控制的步驟。優(yōu)選地，針對(duì)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的的檢測(cè)數(shù)值中的每個(gè)值來設(shè)置閾值。執(zhí)行超出電流反饋控制的步驟包括:針對(duì)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的每個(gè)值來執(zhí)行反饋控制計(jì)算的步驟，以及選擇通過執(zhí)行反饋控制計(jì)算的步驟所計(jì)算的控制量中的最大控制量，以將所選擇的量作為輸出電力限制值的校正量進(jìn)行輸出的步驟。更優(yōu)選地，反饋控制計(jì)算包括積分項(xiàng)計(jì)算。校正輸出電力限制值的步驟包括對(duì)該積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以使得輸出電力限制值變?yōu)榈扔谥甘矩?fù)載的電力的值的步驟。在本發(fā)明中，通過對(duì)相應(yīng)的蓄電裝置的限制值(Woutl，Wout2)進(jìn)行求和來計(jì)算輸出電力限制值(Wout)。另外，當(dāng)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超過閾值時(shí)，執(zhí)行超出電流反饋控制。此外，在當(dāng)多個(gè)第一電流傳感器和第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到閾值時(shí)的時(shí)刻，輸出電力限制值被校正為指示負(fù)載的電力的值。因此，蓄電部的輸出電力沒有被不必要地進(jìn)行限制，并且多個(gè)蓄電裝置和蓄電部的相應(yīng)輸出電流被保持為等于或小于閾值。因此，根據(jù)本發(fā)明，在包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中，能夠?qū)ο鄳?yīng)的部分進(jìn)行適當(dāng)保護(hù)而免于受到超出電流的影響，同時(shí)充分開發(fā)了多個(gè)蓄電裝置的 容量以確保動(dòng)力能量性能。


以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明示例實(shí)施例的特征、優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)和工業(yè)重要性進(jìn)行描述，圖中相同附圖標(biāo)記指代相同的要素，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的配備有負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的車輛的整體示意圖；圖2是圖1所示的控制裝置的配置的詳細(xì)功能框圖；圖3示出了蓄電裝置的限制值的示例；圖4示出了蓄電裝置的限制值的參考示例；圖5示出了電流和輸出電力限制值；圖6是圖2所示的超出電流FB控制部的詳細(xì)功能框圖；和圖7是示出圖1所示的控制裝置所執(zhí)行的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖中通過相同的附圖標(biāo)記來表示相似或等同的組件以避免相同描述的重復(fù)。圖1是配備有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的車輛的整體示意圖。參見圖1，車輛100配備有蓄電部10、系統(tǒng)主繼電器(此后也稱作SMR) 20、升壓轉(zhuǎn)換器30、逆變器40、電動(dòng)發(fā)電機(jī)50、驅(qū)動(dòng)輪55、控制裝置60以及電流傳感器82、84和86。蓄電部10包括蓄電裝置BI和B2以及保險(xiǎn)72和74。蓄電裝置BI和B2互相并聯(lián)連接。每個(gè)蓄電裝置BI和B2是可重復(fù)充電的直流電源，并且例如可以由諸如鎳金屬氫化物電池、鋰離子電池等的二次電池所構(gòu)成。用來推進(jìn)車輛100的電力存儲(chǔ)在每個(gè)蓄電裝置BI和B2中，并且蓄電裝置BI和B2向升壓轉(zhuǎn)換器30提供電力。另外，當(dāng)應(yīng)用車輛100的制動(dòng)時(shí)，蓄電裝置BI和B2使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)50所生成的電力進(jìn)行充電。應(yīng)當(dāng)注意的是，蓄電裝置BI和B2可以由高容量電容器等來構(gòu)成而不是由二次電池構(gòu)成。分別為蓄電裝置BI和B2對(duì)應(yīng)地設(shè)置保險(xiǎn)72和74。保險(xiǎn)72在預(yù)先確定的超出電流流過蓄電裝置BI時(shí)切斷蓄電裝置BI的電路徑。同樣，保險(xiǎn)74在預(yù)先確定的超出電流流過蓄電裝置B2時(shí)切斷蓄電裝置B2的電路徑。電流傳感器82檢測(cè)流過蓄電裝置BI的電流IBl，并且將所檢測(cè)的電流輸出到控制裝置60。電流傳感器84檢測(cè)流過蓄電裝置B2的電流IB2，并且將所檢測(cè)的電流輸出到控制裝置60。SMR20被設(shè)置在蓄電部10和升壓轉(zhuǎn)換器30之間。SMR20由控制裝置60驅(qū)動(dòng)。當(dāng)從控制裝置60接收到ON命令時(shí)，SMR20就將蓄電部10電連接至升壓轉(zhuǎn)換器30。與之相反，當(dāng)從控制裝置60接收到OFF命令時(shí)，SMR20就將蓄電裝置10從升壓轉(zhuǎn)換器30斷開電連接。電流傳感器86檢測(cè)指示蓄電部10的輸入/輸出電流的電流IBT，并且將所檢測(cè)的電流輸出至控制裝置60。也就是說，電流傳感器86檢測(cè)電流IBl和電流IB2的相加的電流。升壓轉(zhuǎn)換器30被設(shè)置在SMR20和逆變器40之間。當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器30接收到來自控制裝置60的信號(hào)PWC時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器30對(duì)正電極線PL2和負(fù)電極線NL之間的電壓(此后也稱作“系統(tǒng)電壓”)升壓至等于或超過蓄電部10的輸出電壓。升壓轉(zhuǎn)換器30例如由電流可逆的斬波器電路所構(gòu)成，電流可逆的斬波器電路包括連接至正電極線路PLl的電抗器，以及在正電極線路PL2和負(fù)電極線路NL之間互相串聯(lián)連接的上臂和下臂。逆變器40被設(shè)置在升壓轉(zhuǎn)換器30和電動(dòng)發(fā)電機(jī)50之間。根據(jù)來自控制裝置60的信號(hào)PWI，逆變器40將從升壓轉(zhuǎn)換器30所提供的DC電力轉(zhuǎn)換為三相AC電力，并且將該三相AC電力輸出到電動(dòng)發(fā)電機(jī)50，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)50。另外，在對(duì)車輛500進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，逆變器40基于信號(hào)PWI，將電動(dòng)發(fā)電機(jī)50所生成的三相AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力，并且將該DC電力輸出到正電極線路PL2。逆變器40例如由橋式電路構(gòu)成，該橋式電路包括用于三個(gè)相位中的每一個(gè)的開關(guān)元件。電動(dòng)發(fā)電機(jī)50機(jī)械耦合至驅(qū)動(dòng)輪55。電動(dòng)發(fā)電機(jī)50由逆變器40所驅(qū)動(dòng)，并且生成驅(qū)動(dòng)力以推進(jìn)車輛100。另外，在制動(dòng)車輛100時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)50從驅(qū)動(dòng)輪55接收車輛的動(dòng)能并且生成電力。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果車輛100是混合動(dòng)力車輛，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)50可以作為機(jī)械耦合至發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)而整合在混合動(dòng)力車輛中，借助于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能量生成電力并且還用來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂蒲b置60基于系統(tǒng)電壓和蓄電部10的電壓的相應(yīng)的檢測(cè)值來生成用于驅(qū)動(dòng)升壓轉(zhuǎn)換器30的信號(hào)PWC?？刂蒲b置60將所生成的信號(hào)PWC輸出至升壓轉(zhuǎn)換器30。應(yīng)當(dāng)注意的是，系統(tǒng)電壓以及蓄電部10的電壓由電壓傳感器(未示出)來檢測(cè)。另外，控制裝置60分別從電流傳感器82和84接收電流IBl和IB2的檢測(cè)值。另夕卜，控制裝置60從電流傳感器86接收電流IBT的檢測(cè)值?？刂蒲b置60隨后基于電流IBl、IB2和IBT的相應(yīng)的檢測(cè)值以及分別針對(duì)蓄電裝置BI和B2的輸出電力所設(shè)置的限制值Woutl和Wout2，來生成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的信號(hào)PWI?？刂蒲b置60隨后將所生成的信號(hào)PWI輸出至逆變器40。圖2是示出圖1所示的控制裝置60的配置的功能框圖。參見圖2，控制裝置60包括相應(yīng)的Wout設(shè)定部102、Wout計(jì)算部104、減法部106、超出電流反饋(FB)控制部108、電機(jī)電力計(jì)算部110、Woutf電流處理部112、電機(jī)扭矩計(jì)算部114和逆變器控制部116。Wout設(shè)定部102分別設(shè)置蓄電裝置BI的輸出電力的限制值Woutl以及蓄電裝置B2的輸出電力的限制值Wout2。限制值Woutl (Wout2)基于蓄電裝置BI (B2)的充電狀態(tài)(此后稱作S0C)、溫度等進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以使用蓄電裝置BI (B2)的電壓的檢測(cè)值以及電流IBl (IB2)的檢測(cè)值，根據(jù)各種已知方法計(jì)算蓄電裝置BI (B2)的S0C。Wout計(jì)算部104將輸出電力限制Woutl和Wout2相加，以計(jì)算蓄電部10的輸出電力限制Wout0減法部106從Wout計(jì)算部104所計(jì)算的輸出電力限制值Wout中減去從超出電流FB控制部108所接收到的控制量CB。減法部106向電機(jī)電力計(jì)算部110輸出減法結(jié)果作為輸出電力限制值Woutf。也就是說，輸出電力限制值Woutf是通過超出電流FB控制，對(duì)Wout計(jì)算部104所計(jì)算的輸出電力限制值Wout進(jìn)行校正而獲得的。超出電流FB控制部108接收電流IB1、IB2和IBT的相應(yīng)的檢測(cè)值。如果電流IBl、IB2和IBT的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超出預(yù)定閾值，則超出電流FB控制部108就基于超出的量來執(zhí)行超出電流FB控制。更具體地，超出電流FB控制部108基于閾值之上的超出量對(duì)輸出電力限制值Wout進(jìn)行校正，以使得已經(jīng)超出閾值的電流降至閾值以下。應(yīng)當(dāng)注意的是，超出電流FB控制的計(jì)算結(jié)果被輸出至減法部106作為對(duì)輸出電力限制值Wout進(jìn)行校正時(shí)所要使用的控制量CB。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，超出電流FB控制的積分項(xiàng)在當(dāng)電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到閾值時(shí)的時(shí)刻由Woutf校正處理部112進(jìn)行校正。更具體地，超出電流FB控制的積分項(xiàng)被校正,而使得發(fā)送至電機(jī)電力計(jì)算部110的輸出電力限制值Woutf等于指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(例如，電機(jī)電力命令值Pm)。應(yīng)當(dāng)注意的是，即使超出電流FB控制部108的積分項(xiàng)被校正，在校正之后也允許超出電流FB控制。也就是說，如果電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到閾值，則超出電流FB控制的積分項(xiàng)在此時(shí)刻被校正，并且輸出電力限制值Woutf因此被校正為指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值。此外，如果電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超出閾值，則超出電流FB控制部108執(zhí)行超出電流FB控制。電機(jī)電力計(jì)算部110接收指示加速器操作量的加速器操作量信號(hào)ACC以及指示車輛速度的車輛速度信號(hào)VS。應(yīng)當(dāng)注意的是，加速器操作量和車輛速度中的每一個(gè)都可以由傳感器(未示出)來檢測(cè)。電機(jī)電力計(jì)算部110基于加速器操作量、車輛速度等來計(jì)算指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50 (圖1)所需的電機(jī)電力的電機(jī)電力命令值Pm。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，如果電機(jī)電力命令值Pm超出了從減法部106所接收的輸出電力限制值Woutf，則輸出電力限制值Woutf對(duì)電機(jī)電力命令值Pm進(jìn)行限制。Woutf校正處理部112從發(fā)動(dòng)機(jī)功率計(jì)算部110接收指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(例如，電機(jī)電力命令值Pm)。隨后，當(dāng)電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)的值中的至少一個(gè)達(dá)到閾值時(shí)，Woutf校正處理部112對(duì)超出電流FB控制的積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以使得發(fā)送至電機(jī)電力計(jì)算部110的輸出電力限制值Woutf等于指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值。應(yīng)當(dāng)注意的是，在Woutf校正處理部分112已經(jīng)接收到來自超出電流FB控制部108的通知或者電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值之后，確定電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值中的至少一個(gè)是否已經(jīng)達(dá)到閾值是適宜的。電機(jī)扭矩計(jì)算部114計(jì)算電機(jī)電力計(jì)算部110所計(jì)算的電機(jī)電力命令值Pm。電機(jī)扭矩計(jì)算部114隨后將電機(jī)電力命令值Pm除以電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的轉(zhuǎn)速Nm，以計(jì)算扭矩命令值TR，其是電動(dòng)發(fā)電機(jī)50所需要生成的扭矩的量。逆變器控制部116生成用于驅(qū)動(dòng)逆變器40 (圖1)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，以使得電動(dòng)發(fā)電機(jī)50輸出由扭矩命令值TR所指示的電機(jī)扭矩。逆變器控制部116向逆變器40輸出所生成的PWM信號(hào)作為信號(hào)PWI。如以上所描述的，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，蓄電部10由互相并聯(lián)連接的蓄電裝置BI和B2所組成。隨后通過將蓄電裝置BI和B2的限制值Woutl和Wout2進(jìn)行相加，來計(jì)算蓄電部10的輸出電力限制值Wout。圖3是示出蓄電裝置BI和B2的限制值Woutl和Wout2的示例的視圖。參見圖3，即使蓄電裝置BI和B2都為相同類型，由于安裝環(huán)境所引起的蓄電裝置BI和B2的溫度、SOC等的離差也會(huì)導(dǎo)致限制值Woutl和Wout2之間的差異。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，限制值Woutl和Wout2的相加的值被視為根據(jù)該實(shí)施例的蓄電部10的輸出電力限制值Wout。因此，即使限制值Wout I不同于Wout2，仍然可以向電動(dòng)發(fā)電機(jī)50供應(yīng)蓄電部10所能夠輸出的最大電力。然而，如果在蓄電裝置BI和B2的內(nèi)阻之間沒有實(shí)質(zhì)性差異，則無論限制值Woutl和Wout2之間的差異如何，來自蓄電裝置BI和B2的輸出都被平均，從而在具有較低限制值的蓄電裝置(圖3中的BI)中限制值會(huì)被超出。因此，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，如果執(zhí)行了超出電流FB控制，則發(fā)送至電機(jī)電力計(jì)算部110的輸出電力限制值Woutf就被限制為指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(電機(jī)電力命令值Pm)。因此，也能夠通過過電流的保護(hù)而實(shí)現(xiàn)部件保護(hù)，同時(shí)最大可能地確保了電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的動(dòng)力能量性能。或者，為了保護(hù)組件部分，可以通過將蓄電裝置BI和B2的限制值Woutl和Wout2中較小的一個(gè)(圖4中的WoutI)加倍來確定蓄電部10的輸出電力限制值Wout。然而，在這種情況下，在限制值Woutl和Wout2中較大的一個(gè)(圖4中的Wout2)中產(chǎn)生了死區(qū)，并且無法最大程度地利用蓄電裝置B2的容量。因此，如以上所描述的，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，采用限制值Woutl和Wout2的相加值作為輸出電力限制值Wout，并且在執(zhí)行超出電流FB控制時(shí)輸出電力限制值Woutf被校正為電機(jī)電力值。結(jié)果，在最大程度地確保了從蓄電部10向電動(dòng)機(jī)50供應(yīng)電力的能力的同時(shí)也考慮到了部件的保護(hù)。圖5示出了電流IB與輸出電力限制值Woutf的相關(guān)性。參見圖5，電流IB指示在時(shí)間tl電流IB1、IB2和IBT中達(dá)到上限IBU的一個(gè)。也就是說，電流IB1、IB2和IBT之一在時(shí)間tl達(dá)到上限IBU。應(yīng)當(dāng)注意的是，上限IBU取決于電流IBl (IB2)和IBT中的每一個(gè)而有所不同。 當(dāng)電流IB在時(shí)間tl達(dá)到上限IBU時(shí)，基于電流IB執(zhí)行超出電流反饋控制。此外，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，發(fā)送至電機(jī)電力計(jì)算部110的輸出電力限制值Woutf在當(dāng)電流IB達(dá)到上限IBU時(shí)的時(shí)刻被校正為指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(例如，電機(jī)電力命令值Pm)。因此，能夠在時(shí)間tl以及時(shí)間tl之后可靠地防止電力超出和電流超出。圖6是圖2所示的超出電流FB控制部108的詳細(xì)功能框圖。參見圖6，超出電流FB控制部108包括超出電流計(jì)算處理部122和124、PI控制部126、128和130，以及最大值選擇部132。超出電流計(jì)算處理部122分別從電流傳感器82和84 (圖1)接收電流IBl和IB2的檢測(cè)值。隨后，如果電流IBl超出預(yù)定閾值，則超出電流計(jì)算處理部122計(jì)算超出電流AIl并且將超出電流A Il輸出到PI控制部126。出于同樣的原因，如果電流IB2超出了以上閾值，則超出電流計(jì)算處理部122計(jì)算超出電流△ 12并且將超出電流△ 12輸出到PI控制部128。應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所描述的閾值例如是基于分別在蓄電裝置BI和B2中設(shè)置的保險(xiǎn)72和74的規(guī)格而確定的。超出電流計(jì)算處理部124從電流傳感器86 (圖1)接收電流IBT的檢測(cè)值。隨后，如果電流IBT超出了預(yù)定閾值，則超出電流計(jì)算處理部124計(jì)算超出電流△ IT并且將超出電流△ IT輸出到PI控制部130。應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所提到的在超出電流計(jì)算處理部124中所使用的閾值例如是基于構(gòu)成SMR20和升壓轉(zhuǎn)換器30的電力元件等的規(guī)格而確定的。PI控制部126使用涉及電流IBl的超出電流A Il來執(zhí)行比例積分(PI)計(jì)算，并且將計(jì)算結(jié)果作為控制量CBl進(jìn)行輸出。PI控制部128使用涉及電流IB2的超出電流A 12來執(zhí)行比例積分計(jì)算，并且將計(jì)算結(jié)果作為控制量CB2進(jìn)行輸出。PI控制部130使用涉及電流IBT的超出電流△ IT來執(zhí)行比例積分計(jì)算，并且將計(jì)算結(jié)果作為控制量CBT進(jìn)行輸出。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，Woutf校正處理部112 (圖2)在電流IB1、BI2和IBT中的至少一個(gè)達(dá)到對(duì)應(yīng)的閾值之一時(shí)，對(duì)PI控制部126、128和130的積分項(xiàng)進(jìn)行校正。更具體地，積分項(xiàng)被校正，而使得輸出電力限制值變?yōu)榈扔谥甘倦妱?dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(例如，電機(jī)電力命令值Pm)。最大值選擇部132分別從控制部126、128和130接收控制量CB1、CB2和CBT。最大值選擇部132隨后選擇控制量CBl、CB2和CBT中絕對(duì)值最大的一個(gè)，并且將所選擇的值作為控制量CB輸出至減法部106 (圖2)。也就是說，在超出電流FB控制部·108中，針對(duì)蓄電裝置BI和B2以及蓄電部10的每一個(gè)設(shè)置電流閾值。隨后針對(duì)電流IB1、IB2和IBT中的每一個(gè)執(zhí)行超出電流FB控制，并且控制量中最大的量作為最終控制量而被輸出。因此，每個(gè)蓄電裝置BI和B2的組件以及從蓄電部10從其接收電流的SMR20、升壓轉(zhuǎn)換器30等的組件可以被充分地保護(hù)。圖7是圖1所示的控制裝置60所執(zhí)行處理的流程圖。圖7示出了校正輸出電力限制值Wout的處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，流程圖中所示出的處理從主例程進(jìn)行調(diào)用并且以預(yù)定時(shí)間間隔執(zhí)行或者在預(yù)定條件滿足時(shí)執(zhí)行。參考圖7，控制裝置60分別從電流傳感器82、84和86獲取電流IB1、IB2和IBT的檢測(cè)值(步驟S10)。隨后，控制裝置60將蓄電裝置BI和B2的限制值Woutl和Wout2進(jìn)行組合來計(jì)算蓄電部10的輸出電力限制值Wout (步驟S20)。接下來，控制裝置60確定電流IBl、IB2和IBT中的至少一個(gè)是否已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值(步驟S30)。如果確定電流IBl、IB2和IBT中的至少一個(gè)已經(jīng)達(dá)到閾值(步驟S30中的“是”)，則控制裝置60對(duì)超出電流FB控制的積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以將輸出電力限制值Woutf 校正為電機(jī)電力命令值(步驟S40)。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果確定了閾值IB2和IBT都沒有達(dá)到閾值(步驟S30中的“否”)，則處理跳過步驟S40并且進(jìn)行至步驟S50。隨后，控制裝置60確定電流IB1、IB2和IBT中的至少一個(gè)是否大于閾值(步驟S50)。如果確定了電流IB1、IB2和IBT中的至少一個(gè)超出閾值(步驟S50中的“是”)，則控制裝置60針對(duì)電流IB1、IB2和IBT中的每一個(gè)執(zhí)行超出電流FB控制計(jì)算(步驟S60)。控制裝置60隨后選擇分別針對(duì)電流IB1、IB2和IBT所計(jì)算的控制量CB1、CB2和CBT中最大的一個(gè)，并且將所選擇的值作為Wout校正量(控制量)進(jìn)行輸出(步驟S70)。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果確定了電流IBl、IB2和IBT都沒有超出閾值(步驟S50中的“否”)，則處理跳過步驟S60和S70并且直接進(jìn)行至步驟S80。如以上所描述的，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，通過對(duì)蓄電裝置BI和B2的限制值Woutl和Wout2進(jìn)行相加來計(jì)算蓄電部10的輸出電力限制值Wout。另外,如果電流傳感器82和84以及電流傳感器86的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超出了閾值，則執(zhí)行超出電流FB控制。此外，輸出電力限制值Woutf在當(dāng)電流傳感器82和84以及電流傳感器86的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到閾值時(shí)的時(shí)刻被校正為指示電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的電力的值(例如，電機(jī)電力命令值Pm)。因此，并未不必要地限制蓄電部10的輸出電力，并且蓄電裝置BI和B2以及蓄電部10的相應(yīng)的輸出電流保持等于或小于閾值。因此，根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，在包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置BI和B2的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中，相應(yīng)的部分可以被適當(dāng)保護(hù)而免于受到過電流的影響，同時(shí)充分開發(fā)了多個(gè)蓄電裝置BI和B2的容量以確保動(dòng)力能量性能。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然在本發(fā)明的以上實(shí)施例中蓄電部10包括互相并聯(lián)連接的兩個(gè)蓄電裝置BI和B2，但是三個(gè)或更多的蓄電裝置可以互相并聯(lián)連接以構(gòu)成蓄電部10。另夕卜，雖然在本發(fā)明的以上實(shí)施例中提供了升壓轉(zhuǎn)換器30，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于不包括升壓轉(zhuǎn)換器30的系統(tǒng)。另外，在本發(fā)明的以上實(shí)施例中，車輛100可以是單純由電動(dòng)發(fā)電機(jī)50進(jìn)行供電的電動(dòng)車輛，或者是另外包括也推進(jìn)混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛。此外，車輛100可以是包括燃料電池以及蓄電部10的燃料電池供電的車輛。在以上描述中應(yīng)當(dāng)注意的是，逆變器40可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“驅(qū)動(dòng)裝置”的一個(gè)實(shí)施例。另外，電流傳感器82和84可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“多個(gè)第一電流傳感器”的一個(gè)實(shí)施例，并且電流傳感器86可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“第二電流傳感器”的一個(gè)實(shí)施例。此外，Wout計(jì)算部104可以被示為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“電力限制值計(jì)算部”的一個(gè)實(shí)施例，并且超出電流FB控制部108可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“反饋控制部”的一個(gè)實(shí)施例。而且，此外，Woutf校正處理部112可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“電力限制值校正部”的一個(gè)實(shí)施例，并且PI控制部126、128和130可以被視為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“多個(gè)控制計(jì)算部”的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的所描述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被描述為在所有方面都是說明性而非限制性的。本發(fā)明的范圍并不局限于特定的所描述實(shí)施例而是由權(quán)利要求所限定。本發(fā)明意在包含實(shí)質(zhì)上等同于權(quán)利要求的所有修改形式。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于包括: 蓄電部，所述蓄電部包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置； 驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置使用從所述蓄電部供應(yīng)的電力來驅(qū)動(dòng)負(fù)載； 分別為每個(gè)蓄電裝置設(shè)置的多個(gè)第一電流傳感器，用于檢測(cè)相應(yīng)的蓄電裝置的輸入/輸出電流； 第二電流傳感器，所述第二電流傳感器用于檢測(cè)所述蓄電部的輸入/輸出電流；以及控制裝置，所述控制裝置基于所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值以及分別針對(duì)所述多個(gè)蓄電裝置的輸出電力所設(shè)置的限制值，來對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制， 其中， 所述控制裝置包括: 電力限制值計(jì)算部，所述電力限制值計(jì)算部通過將所述多個(gè)蓄電裝置的各個(gè)所述限制值進(jìn)行相加來計(jì)算輸出電力限制值，所述輸出電力限制值指示所述蓄電部所能夠輸出的電力； 反饋控制部，如果所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超過預(yù)定閾值，則所述反饋控制部通過基于超出量對(duì)所述輸出電力限制值進(jìn)行校正，來執(zhí)行超出電流反饋控制；以及 電力限制值校正部，所述電力限制值校正部在當(dāng)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到所述閾值時(shí)的時(shí)刻，將所述輸出電力限制值校正為指示所述負(fù)載的電力的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 針對(duì)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的每個(gè)值來設(shè)置所述閾值，并且 所述反饋控制部包括: 多個(gè)控制計(jì)算部，所述多個(gè)控制計(jì)算部分別針對(duì)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值來執(zhí)行反饋控制計(jì)算；以及 最大值選擇部，所述最大值選擇部選擇由所述多個(gè)所述控制計(jì)算部所分別計(jì)算的控制量中的最大控制量，以將所選擇的控制量作為用于所述輸出電力限制值的校正量進(jìn)行輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述多個(gè)控制計(jì)算部中的每一個(gè)執(zhí)行包括積分項(xiàng)計(jì)算的計(jì)算，并且所述電力限制值校正部對(duì)所述積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以使得所述輸出電力限制值變?yōu)榈扔谥甘舅鲐?fù)載的電力的值。
4.一種車輛，其特征在于包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置； 由所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)；以及 由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪。
5.一種控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法，所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置包括:蓄電部，所述蓄電部包括互相并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置；驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置使用從所述蓄電部供應(yīng)的電力來驅(qū)動(dòng)負(fù)載；分別為每個(gè)蓄電裝置設(shè)置的多個(gè)第一電流傳感器，用于檢測(cè)相應(yīng)的蓄電裝置的輸入/輸出電流；以及第二電流傳感器，所述第二電流傳感器用于檢測(cè)所述蓄電部的輸入/輸出電流； 所述方法的特征在于包括: 通過將針對(duì)每個(gè)蓄電裝置的輸出電力所設(shè)置的限制值相加在一起來計(jì)算輸出電力限制值，所述輸出電力限制值指示所述蓄電部所能夠輸出的電力； 在當(dāng)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)刻，將所述輸出電力限制值校正為指示所述負(fù)載的電力的值；并且 如果所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的至少一個(gè)超過所述閾值，則通過基于超出量校正所述輸出電力限制值，來執(zhí)行超出電流反饋控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法，其中， 針對(duì)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器檢測(cè)值中的每個(gè)值來設(shè)置所述閾值，并且 所述超出電流反饋控制的執(zhí)行包括:針對(duì)所述多個(gè)第一電流傳感器和所述第二電流傳感器的檢測(cè)值中的每個(gè)值來計(jì)算反饋控制量，并且隨后選擇通過執(zhí)行該反饋控制計(jì)算的步驟所計(jì)算的控制量中的最大控制量，以將所選擇的量作為用于所述輸出電力限制值的校正量進(jìn)行輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的方法，其中， 所述反饋控制計(jì)算包括積分項(xiàng)計(jì)算，并且 所述輸出電力限制值的校正 包括對(duì)所述積分項(xiàng)進(jìn)行校正，以使得所述輸出電力限制值變?yōu)榈扔谥甘舅鲐?fù)載的電力的值。
全文摘要
Wout計(jì)算部(104)對(duì)相應(yīng)的蓄電裝置的限制值(Wout1，Wout2)進(jìn)行求和，以計(jì)算蓄電部的輸出電力限制值(Wout)。如果電流IB1、IB2和IBT中的至少一個(gè)超出預(yù)定閾值，則過電流FB控制部(108)執(zhí)行過電流FB控制。Woutf校正處理部(112)在當(dāng)電流IB1、IB2和IBT中的至少一個(gè)達(dá)到閾值時(shí)的時(shí)刻將給到電機(jī)電力計(jì)算部(110)的輸出電力限制值(Wout)校正為電機(jī)電力命令值(Pm)。在包括相互并聯(lián)連接的多個(gè)蓄電裝置的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中，相應(yīng)的部分可以被適當(dāng)保護(hù)而免于受到過電流的影響，同時(shí)充分開發(fā)多個(gè)蓄電裝置的容量以確保動(dòng)力能量性能。
文檔編號(hào)B60L11/18GK103097170SQ201180043171
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者山本雅哉, 島上真一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社