用于車輛的控制裝置的制造方法
【專利說明】用于車輛的控制裝置
[0001]相關(guān)申請信息
[0002]本申請要求2014年4月I日提交的編號為2014-075068的日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用的方式在此納入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于有效地消耗再生電力的車輛的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]再生制動在減速時用于混合動力車輛(HV)和電動車輛(EV)，并且電池使用恢復(fù)的電力而被充電。
[0005]在此，如果電池充電狀態(tài)(SOC)已經(jīng)很高，則無法執(zhí)行進一步的充電。具體而言，電池過度充電會對電池造成損害，因此必須避免。
[0006]根據(jù)專利公開1，當(dāng)SOC高時，引擎操作點發(fā)生變化，并且引擎被強制轉(zhuǎn)換為利用引擎損耗實現(xiàn)減速。通過這種方式，可以防止SOC過度升高。
[0007]專利公開I
[0008]JP 08-207600A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)專利公開1，如果上述控制開始，則引擎的轉(zhuǎn)速迅速升高。如果引擎的轉(zhuǎn)速迅速升高，并且在減速期間也不減檔，則會給駕駛員帶來不適的感覺?？赡荞{駛員會感覺仿佛在加速。
[0010]期望在沒有引起任何不適感(例如，引擎轉(zhuǎn)速升高)的情況下減速，同時抑制SOC的升尚。
[0011]本發(fā)明包括:電池；升壓轉(zhuǎn)換器，其被連接到所述電池，用于升高電池電壓；逆變器，其被連接到所述升壓轉(zhuǎn)換器，用于對所述升壓轉(zhuǎn)換器的輸出執(zhí)行DC/AC轉(zhuǎn)換；電動發(fā)電機，其被連接到所述逆變器，用于輸出驅(qū)動力；充電狀態(tài)檢測部4，其檢測所述電池的充電狀態(tài)；以及控制部，其用于在所述充電狀態(tài)檢測部已檢測到的充電狀態(tài)已經(jīng)超過第一閾值時，與在所述充電狀態(tài)為所述第一閾值或更小值時相比，升高所述升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
[0012]另外，根據(jù)一個實施例，在所述充電狀態(tài)超過高于所述第一閾值的第二閾值時，所述電動發(fā)電機在弱磁(field-weakening)控制下被驅(qū)動。
[0013]另外，根據(jù)另一實施例，在所述充電狀態(tài)超過高于所述第一閾值的第二閾值時，如果不執(zhí)行PWM控制，則引擎操作點被更改為引擎損耗大的狀態(tài)，而不執(zhí)行弱磁控制。
[0014]另外，根據(jù)又一實施例，車輛具有用于通常行駛的D范圍、以及用于比所述D范圍具有更大車輛減速的行駛的B范圍，作為可選擇的行駛范圍，并且與在所述D范圍中行駛時相比，在所述B范圍中行駛時，所述第一閾值和所述第二閾值分別被設(shè)定為較低的值。
[0015]通過使所述升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(升壓電壓VH)變高，可以使所述升壓轉(zhuǎn)換器和所述逆變器的能耗變大，并且消耗來自再生制動的電力。在此，在抑制SOC升高的同時執(zhí)行再生制動。在不會帶來任何不適感(例如，增加引擎轉(zhuǎn)速等)的情況下執(zhí)行減速。
【附圖說明】
[0016]圖1是示出車輛驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0017]圖2是示出升壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的圖形。
[0018]圖3是示出根據(jù)SOC的控制的流程圖。
[0019]圖4是示出根據(jù)SOC的控制的變形例的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面基于附圖描述本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不限于此處描述的實施例。
[0021]圖1是示出用于混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的示意性框圖。電池10的直流輸出被升壓轉(zhuǎn)換器12升高，然后被提供給第一逆變器(inverter) 14和第二逆變器16。用于發(fā)電的第一 MG (電動發(fā)電機)18被連接到第一逆變器14，并且用于驅(qū)動的第二 MG (電動發(fā)電機)20被連接到第二逆變器16。
[0022]第一 MG 18和第二MG 20的輸出軸被連接到動力變換部22，并且引擎24的輸出軸也被連接到該動力變換部22。另外，連接變換部22和第二MG 20的輸出軸的旋轉(zhuǎn)被傳輸?shù)杰囕v的驅(qū)動軸作為驅(qū)動輸出，同時，變換部22和/或第二 MG 20的輸出被傳輸?shù)杰囕?，從而?qū)動混合動力車輛。
[0023]變換部22例如被形成為行星齒輪機構(gòu)，并且控制第一 MG 18、第二 MG 20與引擎24之間的動力傳輸。引擎24基本被用作驅(qū)動力輸出源，并且引擎24的輸出通過變換部22被傳輸?shù)降谝?MG 18。通過這種方式，第一 MG 18使用引擎24的輸出發(fā)電，并且所獲得的發(fā)電電力通過第一逆變器14和升壓轉(zhuǎn)換器12被充入電池10。另外，引擎24的輸出通過變換部22被傳輸?shù)津?qū)動軸，車輛使用引擎24的輸出行駛。在圖1中，電力傳輸系統(tǒng)通過普通實線示出，機械驅(qū)動力傳輸系統(tǒng)通過粗實線示出，而信號傳輸系統(tǒng)(控制系統(tǒng))通過虛線示出。
[0024]控制部26根據(jù)從加速器下壓量和引擎速度確定的目標轉(zhuǎn)矩，通過控制第一和第二逆變器14和16、以及引擎24的驅(qū)動來控制到驅(qū)動軸的輸出。另外，設(shè)置SOC傳感器28作為用于檢測電池10的充電狀態(tài)(SOC)的充電狀態(tài)檢測部，所檢測到的SOC被提供給控制部26?？刂撇?6根據(jù)已經(jīng)由SOC傳感器28檢測到的電池10的SOC，通過控制引擎24的驅(qū)動和第一逆變器14的切換來控制電池10的充電。作為SOC傳感器28，可以采用對充電和放電電流積分(integrate)或根據(jù)電池開路電壓執(zhí)行計算等的各種公知裝置中的任一種，只要該裝置可以檢測電池10的SOC即可。
[0025]當(dāng)車輛減速時，通過控制第二逆變器16和使用第二 MG 20來執(zhí)行再生制動，電池10使用所獲取的再生電力而被充電。還可以使用第一 MG 18執(zhí)行再生制動。
[0026]在該實施例中，在電池10的輸出側(cè)設(shè)置用于將電池10的輸出電壓平滑化的電容器34，以及用于測量該電容器34的電壓(預(yù)升壓電壓VL)的預(yù)升壓電壓傳感器32。另外，在升壓轉(zhuǎn)換器12的輸出處設(shè)置用于將輸出電壓平滑化的電容器34，以及用于測量該電容器34的電壓(即，第一和第二逆變器14和16的輸入電壓(升壓電壓VH))的升壓電壓傳感器36。
[0027]升壓轉(zhuǎn)換器12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在圖2中示出。升壓轉(zhuǎn)換器12包括兩個串聯(lián)連接的開關(guān)元件50和52，以及一個連接到開關(guān)元件50和52之間的中間點的電抗器54。開關(guān)元件50和52中的每一者由IGBT晶體管或類似物、以及二極管構(gòu)成，該晶體管的反向電流在該二極管中流動。
[0028]電抗器54的一端被連接到電池10的正端子，電抗器54的另一端被連接到開關(guān)元件50和52之間的中間點。開關(guān)元件50具有晶體管集電極，該集電極被連接到第一和第二逆變器14和16的正端子總線，而發(fā)射極被連接到開關(guān)元件52的集電極。開關(guān)元件52的晶體管的發(fā)射極被連接到電池10的負端子，以及第一和第二逆變器14和16的負總線。
[0029]上述控制部26輸出目標轉(zhuǎn)矩作為驅(qū)動輸出，并且控制第一和第二逆變器14和16、以及引擎24，從而所需的發(fā)電電力被獲取。
[0030]控制部26還控制升壓轉(zhuǎn)換器12的開關(guān)元件50和52，以使升壓電壓VH變?yōu)槟繕酥?。該控制通過以下方式實施:執(zhí)行反饋控制，以便升壓電壓傳感器36已檢測到的升壓電壓VH與目標值匹配。還可以與以便在電抗器54中流動的電抗器電流變?yōu)槟繕酥档目刂平M入口 ο
[0031]〈在SOC高的情況下減速時的處理〉
[0032]將基于圖3描述減速時的處理。首先判定是否正在執(zhí)行再生制動(Sll)。如果該判定的結(jié)果為否，則不需要執(zhí)行與再生制動所產(chǎn)生的電力相關(guān)的處理，處理結(jié)束。
[0033]〈升壓電壓VH的升尚〉
[0034]如果Sll中的判定結(jié)果為是，則基于SOC傳感器28的檢測結(jié)果判定電池10的SOC是否超過第一閾值(S12)。在此，SOC的第一閾值例如被設(shè)定為約70%。行駛期間始終存在車輛需要減速的情況，并且在這些情況下，期望執(zhí)行再生制動。因此，目標始終是將SOC控制為40-60%。其原因是:如果SOC超過70%，則不能執(zhí)行有效的再生制動。很明顯，此處所示的數(shù)值只是示例，并非進行限制。例如，在設(shè)定去往目的地的路線的情況下，可以預(yù)測沿著該路線由于再生制動而產(chǎn)生的電力量等，這些數(shù)值可基于此預(yù)測而更改。也可能存在這樣的情況:其中，優(yōu)選地根據(jù)車輛通常行駛時的功耗和電池容量更改閾值。
[0035]如果S12中的判定為是，則作為升壓轉(zhuǎn)換器12的輸出電壓的升壓電壓VH升高(S13)。在通常操作時，升壓電壓指令被確定為，以便此時由操作狀況導(dǎo)致的能量損耗變?yōu)樽钚。约吧龎弘妷篤H被控制為，以便變?yōu)樵撋龎弘妷褐噶钪?最佳升壓電壓VH)。在S13，升壓電壓VH被更改為比最佳升壓電壓高的值(例如，系統(tǒng)的最大電壓)。作為能量損耗，例如具有升壓轉(zhuǎn)換器12的升壓損耗，以及用于對電動發(fā)電機(第二 MG 20)驅(qū)動的逆變器中的開關(guān)損耗。