專利名稱：車輛、車輛的控制方法以及控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛、車輛的控制方法以及控制裝置，特別涉及控制第一電池以及第 二電池的剩余容量的技術，所述第一電池以及第二電池蓄積從車輛的外部供給的電力，并 且彼此并聯(lián)連接以將所蓄積的電力向作為驅(qū)動源的旋轉(zhuǎn)電機供給。
背景技術：
以往以來，已知混合動力車、電動汽車、燃料電池車等搭載有旋轉(zhuǎn)電機作為驅(qū)動源 的車輛。在這樣的車輛中，搭載有蓄積向電動電機供給的電力的電池等。在電池中，蓄積有 在再生制動時發(fā)電產(chǎn)生的電力或者搭載于車輛的發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力。但是，也存在例如從家庭的電源等車輛的外部的電源向搭載于車輛的電池供給電 力而充電的車輛。通過由電纜將設置于家庭的插座與設置于車輛的插頭連結，從家庭的電 源向車輛的電池供給電力。下面，也將通過設置于車輛的外部的電源對搭載于車輛的電池 充電的車輛記載為插電式車。在插電式車中，為了進一步削減電池的充電所需要的成本，一般考慮在電力的費 用被設定得便宜的深夜對電池充電。但是，在混合動力車中，以一直確保能夠?qū)嵤┯尚D(zhuǎn)電 機進行的行駛的程度的剩余容量(S0C:State Of Charge)的方式管理電池。因此深夜的電 池的充電量有限。因此，提出了為了在深夜向電池充電以更多的電力，變更電池的剩余容量的目標 范圍或目標值的技術。日本特開2007-6^38號公報(專利文獻1)，公開了如下的混合動力汽車，該混合 動力汽車具備向旋轉(zhuǎn)電機供給電力的能夠充放電的蓄電裝置；用于接受從車輛外部給予 的電力而對蓄電裝置充電的電力輸入部；使用內(nèi)燃機的輸出發(fā)電、將該發(fā)電產(chǎn)生的電力向 蓄電裝置供給的發(fā)電裝置；將蓄電裝置的充電狀態(tài)控制為預定的控制范圍內(nèi)或者控制目標 值的控制部；和用于切換預定的控制范圍或者控制目標值的輸入裝置。在該公報記載的混合動力汽車中，能夠接受從車輛外部向電力輸入部供給的電力 而對蓄電裝置充電。另外，當在行駛中蓄電裝置的SOC下降時，能夠驅(qū)動內(nèi)燃機以及發(fā)電裝 置而對蓄電裝置充電。另一方面，蓄電裝置的SOC被控制為預定的控制范圍內(nèi)或者控制目 標值。具體地說，在蓄電裝置的SOC下降時，控制裝置驅(qū)動內(nèi)燃機以及發(fā)電裝置而對蓄電裝 置充電。在這里，在該混合動力汽車中，能夠通過輸入裝置切換預定的控制范圍或者控制目 標值，所以在電力費用便宜的時間帶(例如深夜電力時間帶)到達可充電地點(例如具有 充電設備的自家住宅)的情況下，能夠通過輸入裝置將預定的控制范圍或者控制目標值設 定得比通常低。這樣一來，在到達可充電地點之前的行駛中積極使用充電于蓄電裝置的電 力，能夠增加在可充電地點的來自外部電源的充電量，所以能夠?qū)⒏嗟谋阋穗娏τ糜诔潆姟＠墨I1 日本特開2007_6沈38號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，如日本特開2007-6^38號公報所記載的混合動力汽車那樣，在將電池的剩 余容量的目標范圍或者目標值變更得比通常低之后，在由于某種原因(例如停電)而不能 進行電池的充電的情況下，不得不維持電池的剩余容量較低來進行行駛。在該情況下，插電 式車的動力性能會降低。本發(fā)明的目的在于在不能進行充電的情況下也確保動力性能。某一技術方案的車輛，具備作為驅(qū)動源的內(nèi)燃機；作為驅(qū)動源的旋轉(zhuǎn)電機；利用 內(nèi)燃機的驅(qū)動力進行發(fā)電的發(fā)電機；第一電池，其蓄積從車輛的外部供給的電力以及由發(fā) 電機發(fā)電產(chǎn)生的電力，將所蓄積的電力供給到旋轉(zhuǎn)電機；第二電池，其與第一電池并聯(lián)連 接，以蓄積從車輛的外部供給的電力以及由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力，將所蓄積的電力供給 到旋轉(zhuǎn)電機；和控制單元?？刂茊卧?，根據(jù)各電池的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少 任一方，控制各電池的剩余容量，以使第二電池的剩余容量變得比第一電池的剩余容量低 的方式，設定各電池的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，在第二電池的剩余 容量變得比第一電池的剩余容量低之后，控制內(nèi)燃機以及旋轉(zhuǎn)電機，使得車輛利用內(nèi)燃機 和旋轉(zhuǎn)電機中的至少任一方的驅(qū)動力而行駛。根據(jù)該結構，根據(jù)第一電池的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，控 制第一電池的剩余容量。同樣，根據(jù)第二電池的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任 一方，控制第二電池的剩余容量。各電池的剩余容量的目標范圍或者目標值，以使第二電池 的剩余容量變得比第一電池的剩余容量低的方式而設定。在第二電池的剩余容量變得比第 一電池的剩余容量低之后，控制內(nèi)燃機以及旋轉(zhuǎn)電機，使得車輛利用內(nèi)燃機和旋轉(zhuǎn)電機中 的至少任一方的驅(qū)動力而行駛。由此，能夠降低第二電池的剩余容量，并且將第一電池的剩 余容量維持得較高。因此，能夠在第二電池中留有充電以從車輛的外部供給的電力的余地， 并且能夠在第一電池中蓄積為了使用旋轉(zhuǎn)電機使車輛行駛所需要的電力。由此，能夠在從 外部的電源供給電力的情況下將電力充電于第二電池，并且在第二電池的充電因為某種原 因不能進行的情況下使用蓄積于第一電池的電力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機。其結果，在不能進行充電 的情況下也能夠確保動力性能。優(yōu)選控制單元在滿足了預先確定的條件的情況下，以使第一電池的剩余容量變 為沒有滿足條件時的第一電池的剩余容量以上、并且使第二電池的剩余容量變得比沒有滿 足條件時的第二電池的剩余容量低，從而使第二電池的剩余容量變得比第一電池的剩余容 量低的方式，設定各電池的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方。根據(jù)該結構，在滿足了預先確定的條件的情況下，以使第二電池的剩余容量變得 比沒有滿足條件時的第二電池的剩余容量低的方式進行控制。由此，能夠在降低了第二電 池的剩余容量以后，通過從外部的電源供給的電力對第二電池充電。因此，能夠增大通過從 外部的電源供給的電力充電的第二電池的充電量。另一方面，以使第一電池的剩余容量變 為沒有滿足條件時的第一電池的剩余容量以上的方式進行控制。由此，能夠在第一電池中 蓄積用于使用旋轉(zhuǎn)電機使車輛行駛所需要的電力。因此，即使在剩余容量降低了的第二電 池的充電因為某種原因不能進行的情況下，也能夠使用蓄積于第一電池的電力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電 機。因此，在不能進行充電的情況下也能夠確保動力性能。更優(yōu)選條件為預測到由從車輛的外部供給的電力進行充電的條件。
6
根據(jù)該結構，在預測到由從車輛的外部供給的電力進行充電的情況下，能夠預先 將第二電池的剩余容量設定地較低。由此，能夠增大通過從車輛的外部供給的電力充電的 第二電池的充電量。更優(yōu)選預測到由從車輛的外部供給的電力進行充電的條件是如下條件預測為 車輛到達被設定為能夠利用從車輛的外部供給的電力進行充電的地點的時刻包含于電力 費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶。根據(jù)該結構，在預測為車輛到達被設定為能夠利用從車輛的外部供給的電力進行 充電的地點的時刻包含于電力費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶時，能夠預先將第 二電池的剩余容量設定地較低。由此，能夠以便宜的費用向第二電池充電更多的電力。更優(yōu)選控制單元以使第二電池的剩余容量降低至下限值的方式進行控制。根據(jù)該結構，使第二電池的剩余容量降低至下限值。由此，能夠?qū)⑼ㄟ^從車輛的外 部供給的電力充電的第二電池的充電量設為最大。更優(yōu)選第一電池的容量與第二電池的容量相同。根據(jù)該結構，在并聯(lián)連接兩個容量相同的電池的車輛中，在不能進行充電的情況 下也能夠確保動力性能。根據(jù)本發(fā)明，在不能進行充電的情況下也能夠確保動力性能。


圖1是表示插電式混合動力車的概略結構圖。
圖2是表示插電式混合動力車的電氣系統(tǒng)的圖(其一)。
圖3是表示插電式混合動力車的電氣系統(tǒng)的圖(其二)。
圖4是表示充電電纜的連接器的圖。
圖5是E⑶的功能框圖。
圖6是表示通常模式下的SOC的上限值以及下限值的圖。
圖7是表示EV優(yōu)先模式下的主電池的SOC的上限值和下限值的圖。
圖8是表示EV優(yōu)先模式下的副電池的SOC的下限值的圖。
圖9是表示EV優(yōu)先模式下的主電池的SOC以及副電池的SOC的圖。
圖10是表示ECU執(zhí)行的程序的控制構造的流程圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在下面的說明中，對于同一部件賦 予同一符號。這些部件的名稱以及功能也同樣。因此，不重復進行關于這些部件的詳細說 明。參照圖1，對搭載了本發(fā)明的實施方式的控制裝置的插電式混合動力車進行說明。 在該車輛中，搭載有發(fā)動機100、第一 MG (Motor Generator 電動發(fā)電機)110、第二 MG120、 動力分配機構130、減速機140、主電池150、和副電池152。發(fā)動機100、第一 MGl 10、第二 MG120、主電池150以及副電池152，由 ECU (Electronic Control Unit 電子控制單元)170控制。另外，ECU170也可以分割為多 個 ECU。
該車輛通過來自發(fā)動機100以及第二 MG120中的至少任一方的驅(qū)動力而行駛。更 具體地說，插電式混合動力車，自動或者手動切換HV行駛模式與EV行駛模式而行駛。所謂HV行駛模式，是根據(jù)駕駛狀態(tài)作為驅(qū)動源自動選擇發(fā)動機100以及第二 MG120中的任一方或者雙方而行駛的模式。所謂EV行駛模式，是僅將第二 MG120作為驅(qū)動 源而行駛的模式。另外，在EV行駛模式中，有時也為了發(fā)電等而使發(fā)動機100運行。發(fā)動機100、第一 MGllO以及第二 MG120，經(jīng)由動力分配機構130而連接。發(fā)動機 100產(chǎn)生的動力，通過動力分配機構130分為兩條路徑。一方是經(jīng)由減速機140驅(qū)動前輪 160的路徑。另一方是驅(qū)動第一 MGllO而發(fā)電的路徑。第一 MGllO是具備U相線圈、V相線圈以及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機。第一 MGllO通過由動力分配機構130分配來的發(fā)動機100的動力而發(fā)電。由第一 MGllO發(fā)電產(chǎn) 生的電力，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、主電池150以及副電池152的SOC的狀態(tài)而分別使用。例 如，在通常行駛時，由第一 MGllO發(fā)電產(chǎn)生的電力直接變?yōu)轵?qū)動第二 MG120的電力。另一方 面，在主電池150或者副電池152的SOC比預先設定的值低的情況下，由第一 MGllO發(fā)電產(chǎn) 生的電力通過后述的變換器(inverter，逆變器)從交流變換為直流。然后，通過后述的轉(zhuǎn) 換器對電壓進行調(diào)整并見其蓄積于主電池150或者副電池152中。在第一 MGl 10作為發(fā)電機起作用的情況下，第一 MGl 10產(chǎn)生負的轉(zhuǎn)矩。在這里，所 謂負的轉(zhuǎn)矩，指的是成為發(fā)動機100的負載這樣的轉(zhuǎn)矩。在第一 MGllO接受電力的供給而 作為電動機起作用的情況下，第一 MGllO產(chǎn)生正的轉(zhuǎn)矩。在這里，所謂正的轉(zhuǎn)矩，指的是不 會成為發(fā)動機100的負載這樣的轉(zhuǎn)矩，即，指輔助發(fā)動機100的旋轉(zhuǎn)這樣的轉(zhuǎn)矩。另外，對 于第二 MG120也同樣。第二 MG120是具備U相線圈、V相線圈以及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機。第二 MG120通過蓄積于主電池150以及副電池152的電力以及由第一 MGllO發(fā)電產(chǎn)生的電力中 的至少任一方的電力而驅(qū)動。第二 MG120的驅(qū)動力，經(jīng)由減速機140傳遞到前輪160。由此，第二 MG120輔助發(fā) 動機100，或者通過來自第二 MG120的驅(qū)動力使車輛行駛。另外，也可以代替前輪160而驅(qū) 動后輪或者除了驅(qū)動前輪160還驅(qū)動后輪。在插電式混合動力車的再生制動時，經(jīng)由減速機140由前輪160驅(qū)動第二 MG120， 第二 MG120作為發(fā)電機工作。由此第二 MG120作為將制動能轉(zhuǎn)換為電力的再生制動器而工 作。由第二 MG120發(fā)電產(chǎn)生的電力被蓄積于主電池150或者副電池152中。動力分配機構130由包括太陽齒輪、小齒輪、行星架、和齒圈的行星齒輪構成。小 齒輪與太陽齒輪以及齒圈嚙合。行星架以能夠自轉(zhuǎn)的方式支撐小齒輪。太陽齒輪連結于第 一 MGllO的旋轉(zhuǎn)軸。行星架連結于發(fā)動機100的曲軸。齒圈連結于第二 MG120的旋轉(zhuǎn)軸以 及減速機140。發(fā)動機100、第一MGllO以及第二MG120，經(jīng)由由行星齒輪構成的動力分配機構130 連結，由此發(fā)動機100、第一MGllO以及第二MG120的轉(zhuǎn)速為在列線圖上以直線連結的關系。返回到圖1，主電池150以及副電池152是將使多個單電池一體化而成的電池模塊 進而串聯(lián)連接多個而構成的組電池，主電池150以及副電池152的電壓為例如220V左右。 在主電池150以及副電池152中，除了充電有從第一 MGllO以及第二 MG120供給的電力，還 充電有從車輛的外部的電源供給的電力。
主電池150以及副電池152的容量(能夠充電的最大充電量)相同或者大致相同。在本實施方式的插電式混合動力車中，進而搭載有導航裝置172。導航裝置172具 有基于包括插電式混合動力車的當前位置、車速、距離的地圖數(shù)據(jù)等來預測到達由操作者 輸入的目的地的時刻的功能。參照圖2，進一步對插電式混合動力車的電氣系統(tǒng)進行說明。在插電式混合動力 車中，設置有主轉(zhuǎn)換器200、副轉(zhuǎn)換器202、第一變換器210、第二變換器220、主SMR(System Main Relay 系統(tǒng)主繼電器)230、副SMR232、充電器M0、以及插口(inlet)250。主轉(zhuǎn)換器200以及副轉(zhuǎn)換器202，包括電抗器、兩個npn型晶體管和兩個二極管。 電抗器的一端連接于各電池的正極側(cè)，另一端連接于兩個npn型晶體管的連接點。兩個npn型晶體管串聯(lián)連接。npn型晶體管由E⑶170控制。在各npn型晶體管的 集電極-發(fā)射極之間，以使電流從發(fā)射極側(cè)向集電極側(cè)流動的方式分別連接有二極管。另外，作為npn型晶體管，能夠使用例如IGBTansulated Gate Bipolar Transistor 絕緣柵雙極型晶體管)。能夠代替npn型晶體管，使用電力MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應管)等電力開 關元件。在將從主電池150放電的電力向第一 MGllO或者第二 MG120供給時，電壓由主轉(zhuǎn) 換器200進行升壓。相反，在將由第一 MGllO或第二 MG120發(fā)電產(chǎn)生的電力向主電池150 充電時，電壓由主轉(zhuǎn)換器200進行降壓。同樣，在將從副電池152放電的電力向第一 MGllO或者第二 MG120供給時，電壓由 副轉(zhuǎn)換器202進行升壓。相反，在將由第一 MGllO或者第二 MG120發(fā)電產(chǎn)生的電力向副電 池152充電時，電壓由副轉(zhuǎn)換器202進行降壓。各轉(zhuǎn)換器與各變換器之間的系統(tǒng)電壓VH，由電壓傳感器180檢測。電壓傳感器180 的檢測結果被發(fā)送到E⑶170。第一變換器210包括U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂、V相臂以及W相臂并聯(lián) 連接。U相臂、V相臂以及W相臂，分別具有串聯(lián)連接的兩個npn型晶體管。在各npn型晶 體管的集電極-發(fā)射極之間，分別連接有使電流從發(fā)射極側(cè)向集電極側(cè)流動的二極管。而 且，各臂的各npn型晶體管的連接點，分別連接于第一 MGllO的各線圈的與中性點112不同 的端部。第一變換器210將從主電池150或者副電池152供給的直流電流變換為交流電 流，向第一 MGllO供給。另外，第一變換器210將由第一 MGllO發(fā)電產(chǎn)生的交流電流變換為 直流電流。第二變換器220包括U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂、V相臂以及W相臂并聯(lián) 連接。U相臂、V相臂以及W相臂分別具有串聯(lián)連接的兩個npn型晶體管。在各npn型晶體 管的集電極-發(fā)射極之間，分別連接有使電流從發(fā)射極側(cè)向集電極側(cè)流動的二極管。而且， 各臂的各npn型晶體管的連接點，分別連接于第二 MG120的各線圈的與中性點122不同的 端部。第二變換器220將從主電池150或者副電池152供給的直流電流變換為交流電 流，向第二 MG120供給。另外，第二變換器220將由第二 MG120發(fā)電產(chǎn)生的交流電流變換為 直流電流。
主轉(zhuǎn)換器200、副轉(zhuǎn)換器202、第一變換器210以及第二變換器220由E⑶170控制。主SMR230設置于主電池150與充電器240之間。主SMR230是切換連接了主電池 150與電氣系統(tǒng)的狀態(tài)和切斷了主電池150與電氣系統(tǒng)的狀態(tài)的繼電器。當主SMR230為斷 開的狀態(tài)時，主電池150從電氣系統(tǒng)切斷。當主SMR230為閉合的狀態(tài)時，主電池150與電
氣系統(tǒng)連接。S卩，在主SMR230為斷開的狀態(tài)時，主電池150從主轉(zhuǎn)換器200以及充電器240等 電切斷。在主SMR230為閉合的狀態(tài)時，主電池150與主轉(zhuǎn)換器200以及充電器240等電連接。副SMR232設置于副電池152與副轉(zhuǎn)換器202之間。副SMR232是切換連接了副電 池152與電氣系統(tǒng)的狀態(tài)和切斷了副電池152與電氣系統(tǒng)的狀態(tài)的繼電器。在副SMR232 為斷開的狀態(tài)時，副電池152從電氣系統(tǒng)切斷。在副SMR232為閉合的狀態(tài)時，副電池15與 電氣系統(tǒng)連接。S卩，在副SMR232為斷開的狀態(tài)時，副電池152從副轉(zhuǎn)換器202以及充電器240等 電切斷。在副SMR232為閉合的狀態(tài)時，副電池152與副轉(zhuǎn)換器202以及充電器240等電連接。主SMR230以及副SMR232的狀態(tài)由ECU170控制。例如，在ECU170起動時，將主 SMR230以及副SMR232閉合。在ECU170停止時，將主SMR230以及副SMR232斷開。充電器240連接于主電池150與主轉(zhuǎn)換器200之間。如圖3所示，充電器240包 括AC/DC變換電路M2、DC/AC變換電路M4、絕緣晶體管M6、以及整流電路M8。AC/DC變換電路242包括單相橋電路。AC/DC變換電路242基于來自E⑶170的驅(qū) 動信號，將交流電力變換為直流電力。另外，AC/DC變換電路242也作為通過將線圈用作電 抗器來對電壓進行升壓的升壓斬波電路而起作用。DC/AC變換電路244包括單相橋電路。DC/AC變換電路244基于來自E⑶170的驅(qū) 動信號，將直流電力變換為高頻交流電力并向絕緣晶體管246輸出。絕緣晶體管246包括由磁性材料構成的芯子、卷繞于芯子的一次線圈以及二次線 圈。一次線圈以及二次線圈被電絕緣，分別連接于DC/AC變換電路對4以及整流電路M8。 絕緣晶體管246將從DC/AC變換電路244接受的高頻交流電力轉(zhuǎn)換為與一次線圈以及二次 線圈的圈數(shù)比相應的電壓電平并向整流電路248輸出。整流電路248將從絕緣晶體管246 輸出的交流電力整流為直流電力。 AC/DC變換電路242與DC/AC變換電路244之間的電壓(平滑電容器的端子之間 電壓)，由電壓傳感器182檢測，將表示檢測結果的信號輸入ECU170。另外，充電器MO的 輸出電流由電流傳感器184檢測，將表示檢測結果的信號輸入ECU170。進而，充電器240的 溫度由溫度傳感器186檢測，將表示檢測結果的信號輸入E⑶170。E⑶170在從車輛外部的電源進行主電池150或者副電池152的充電時，生成用于 驅(qū)動充電器MO的驅(qū)動信號并將其向充電器240輸出。E⑶170除了充電器240的控制功能之外，還具有充電器240的故障檢測功能。在 由電壓傳感器182檢測出的電壓、由電流傳感器184檢測出的電流、由溫度傳感器186檢測 出的溫度等為閾值以上時，檢測為充電器MO的故障。插口 250設置于例如插電式混合動力車的側(cè)部。在插口 250上，連接有連結插電式混合動力車與外部的電源402的充電電纜300的連接器310。連結插電式混合動力車與外部的電源402的充電電纜300，包括連接器310、插頭 320、CCID (Charging Circuit Interrupt Device，充電電路中斷設備)330。充電電纜300的連接器310與設置于插電式混合動力車的插口 250連接。在連接 器310上設有開關312。當在充電電纜300的連接器310與設置于插電式混合動力車的插 口 250連接的狀態(tài)下開關312閉合時，向E⑶170輸入表示充電電纜300的連接器310處于 與設置于插電式混合動力車的插口 250連接的狀態(tài)的連接器信號CNCT。開關312與將充電電纜300的連接器310卡定于混合動力車的插口 250的卡定工 具聯(lián)動而開閉?？ǘüぞ咄ㄟ^操作者按壓設置于連接器310的按鈕而擺動。例如，當在充電電纜300的連接器310與設置于插電式混合動力車的插口 250連 接的狀態(tài)下，操作者將手指從圖4所示的連接器310的按鈕314離開的情況下，卡定工具 316卡定于設置于混合動力車的插口 250，并且開關312關閉。在操作者按壓按鈕314時， 卡定工具316與插口 250的卡定被解除，并且開關312開啟。另外，開閉開關312的方法并 不限定于此。返回到圖3，充電電纜300的插頭320與設置于家庭的插座400連接。從插電式混 合動力車的外部的電源402向插座400供給交流電力。CCID330具有繼電器332以及控制導頻電路334。在繼電器332斷開的狀態(tài)下，從 插電式混合動力車的外部的電源402向插電式混合動力車供給電力的路徑被切斷。在繼電 器332閉合的狀態(tài)下，能夠從插電式混合動力車的外部的電源402向插電式混合動力車供 給電力。繼電器332狀態(tài)，在充電電纜300的連接器310與設置于插電式混合動力車的插 口 250連接的狀態(tài)下由E⑶170控制。 控制導頻電路334，在充電電纜300的插頭320連接于插座400即外部的電源402、 并且連接器310連接于設置于插電式混合動力車的插口 250的狀態(tài)下，向控制導頻線發(fā)送 導頻信號(方形波信號)CPLT。導頻信號由設置于控制導頻電路334內(nèi)的振蕩器起振?？刂茖ьl電路334，在充電電纜300的插頭320連接于插座400時，即使將連接器 310從設置于插電式混合動力車的插口 250取下，也能夠輸出一定的導頻信號CPLT。但是， E⑶170不能檢測在連接器310從設置于插電式混合動力車的插口 250取下的狀態(tài)下輸出的 導頻信號CPLT。在充電電纜300的插頭320連接于插座400、并且連接器310連接于插電式混合動 力車的插口 250時，控制導頻電路334對預先確定的脈沖寬度(占空比周期)的導頻信號 CPLT進行起振。通過導頻信號CPLT的脈沖寬度，向插電式混合動力車通知能夠供給的電流容量。 例如，將充電電纜300的電流容量通知給插電式混合動力車。導頻信號CPLT的脈沖寬度， 不依存于外部的電源402的電壓以及電流，而是一定的。另一方面，如果所使用的充電電纜的種類不同，則導頻信號CPLT的脈沖寬度會不 同。即，導頻信號CPLT的脈沖寬度可按充電電纜的每個種類而確定。在本實施方式中，在通過充電電纜300將插電式混合動力車與外部的電源402連 結的狀態(tài)下，從外部的電源402供給的電力向主電池150或者副電池152充電。在主電池 150或者副電池152充電時，主SMR230、副SMR232、CCID330內(nèi)的繼電器332閉合。
外部的電源402的交流電壓VAC，由設置于插電式混合動力車的內(nèi)部的電壓傳感 器188檢測。檢測出的電壓VAC被發(fā)送到E⑶170。參照圖5，進而對E⑶170的功能進行說明。另外，下面說明的功能可以通過軟件實 現(xiàn)，也可以通過硬件實現(xiàn)。E⑶170包括第一控制部500、設定部510、第二控制部520和第三控制部530。第一控制部500，如圖6所示，在HV行駛模式下，以使SOC在預先確定的上限值和 下限值的范圍內(nèi)變化的方式，控制主電池150以及副電池152的S0C。主電池150以及副 電池152的S0C，通過控制發(fā)動機100、第一 MGllO以及第二 MG120而被間接地控制。在圖 6中示出通常模式下的SOC的上限值以及下限值。另外，也可以以使主電池150以及副電池152的SOC變?yōu)轭A先確定的目標值的方 式進行控制。返回到圖5，設定部510包括第一設定部511和第二設定部512。第一設定部511， 在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電這樣的條件的情況下， 設定EV優(yōu)先模式用的主電池150的SOC的上限值以及下限值。另外，所謂EV優(yōu)先模式，意 味著能夠優(yōu)先執(zhí)行EV行駛模式下的行駛的模式。在EV優(yōu)先模式中，與通常模式相比，如圖7所示，主電池150的SOC的上限值以及 下限值被設定得較高。S卩，主電池150的SOC的上限值以及下限值被設定得較高，以使得在滿足了預測 到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電這樣的條件的情況下，主電池150的 SOC變得比沒有滿足條件時的SOC高。由此，如圖7中實線所示，在EV優(yōu)先模式中，與通常模式相比，能夠提高主電池150 的 SOC。所謂預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電這樣的條件，例如 為如下條件預測為插電式混合動力車到達被設定為能夠利用從插電式混合動力車的外部 供給的電力進行充電的地點(例如自家)的時刻包含于電力費用被設定得比其他的時間帶 低的時間帶。即，在預測到能夠在電力費用比白天便宜的時間帶進行充電的情況下，以使主 電池150的SOC的上限值以及下限值變高的方式進行設定。除此以外，也可以使用預測到 達時刻為夜間這樣的條件等上述條件以外的條件。另外，也可以僅提高上限值以及下限值中的某一方。另外，也可以在滿足了條件的 情況下與沒有滿足條件的情況下，將上限值以及下限值設定得相同。進而，也可以在滿足了 條件的情況下將主電池150的SOC的目標值設定得較高，或者在滿足了條件的情況下與沒 有滿足條件的情況下將目標值設定得相同。第二設定部512，在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行 充電這樣的條件的情況下，以使副電池152的SOC降低的方式，設定EV優(yōu)先模式用的副電 池152的SOC的下限值。在EV優(yōu)先模式中，與通常模式相比，如圖8所示，副電池152的SOC的下限值被設 定得較低。即，在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電這樣的 條件的情況下，以使副電池152的SOC變得比沒有滿足條件時的SOC低的方式，降低副電池 152的SOC的下限值。由此，在EV優(yōu)先模式中，與通常模式的SOC相比，能夠降低副電池152的 SOC。另外，也可以僅降低上限值，或者降低上限值以及下限值雙方。另外。另外，也可 以在滿足了條件的情況下將主電池150的SOC的目標值設定得較低。主電池150的容量與副電池152的容量相同，所以主電池150的SOC變得比沒有 滿足條件時的SOC高，并且副電池152的SOC變得比沒有滿足條件時的SOC低，由此副電池 152的SOC也變得比主電池150的SOC低。S卩，設定部510在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充 電這樣的條件的情況下，主電池150的SOC變得比沒有滿足條件時的SOC高，并且副電池 152的SOC變得比沒有滿足條件時的SOC低，由此如圖9所示，以使副電池152的SOC變得 比主電池150的SOC低的方式，設定主電池150的SOC以及副電池152的SOC的上限值以 及下限值。另外，也可以以使副電池152的SOC變得比主電池150的SOC低的方式，設定主電 池150的SOC以及副電池152的SOC的目標值。第二控制部520，在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行 充電這樣的條件的情況下，如圖8以及圖9所示，以使HV行駛模式下的副電池152的SOC 降低至下限值的方式進行控制。S卩，通過使用蓄電于副電池152的電力驅(qū)動第二MG120，如圖8以及圖9所示，插電 式混合動力車優(yōu)先在EV行駛模式下行駛，直到副電池152的SOC降低至下限值。第三控制部530，在副電池152的SOC變得比主電池150的SOC低以后，即如圖8 以及圖9所示，副電池152的SOC降低至下限值以后，以使車輛在HV行駛模式下行駛的方 式進行控制。參照圖10，對E⑶170執(zhí)行的程序的控制構造進行說明。在步驟(下面，將步驟簡稱為幻100中，E⑶170預測插電式混合動力車到達能夠 利用從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電的地點(例如自家)的時刻。在S102中，E⑶170判斷插電式混合動力車到達被設定為能夠利用從插電式混合 動力車的外部供給的電力進行充電的地點的時刻是否包含于電力費用被設定得比其他的 時間帶低的時間帶。在插電式混合動力車到達被設定為能夠利用從插電式混合動力車的外部供給的 電力進行充電的地點的時刻包含于電力費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶時(在 S102中肯定)，處理向S108轉(zhuǎn)移。如果不是這樣，(在S102中否定)，處理向S104轉(zhuǎn)移。在S104中，E⑶170設定通常模式中的主電池150以及副電池152的SOC的上限 值以及下限值。在S106中，E⑶170控制主電池150以及副電池152的S0C，以使SOC在確定的上 限值和下限值的范圍內(nèi)變化。在S108中，E⑶170設定EV優(yōu)先模式用的主電池150的SOC的上限值以及下限值，
以使其變得比通常模式高。在SllO中，E⑶170設定EV優(yōu)先模式用的副電池152的SOC的下限值，以使其變 得比通常模式低，。在S112中，E⑶170控制主電池150的SOC以使SOC在確定的上限值和下限值的
13范圍內(nèi)變化，并且控制副電池152的SOC以使其降低至下限值。在S114中，E⑶170以使車輛在HV行駛模式下行駛的方式進行控制。對基于上面那樣的構造以及流程圖的本實施方式的控制裝置的動作進行說明。在插電式混合動力車的行駛中，使用導航裝置，預測插電式混合動力車到達被設 定為能夠利用從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電的地點(例如自家)的時刻 (S100)。在插電式混合動力車到達被設定為能夠利用從插電式混合動力車的外部供給的 電力進行充電的地點的時刻不包含于電力費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶時 (在S102中否定)，設定通常模式中的主電池150以及副電池152的SOC的上限值以及下 限值(S104)。以使SOC在確定的上限值和下限值的范圍內(nèi)變化的方式，控制主電池150以及副 電池 152 的 S0C(S106)。另一方面，在插電式混合動力車到達被設定為能夠利用從插電式混合動力車的外 部供給的電力進行充電的地點的時刻包含于電力費用被設定得比其他的時間帶低的時間 帶時(在S102中肯定)，設定主電池150的SOC的上限值以及下限值以使其變得比通常模 式高(S108)。另外，設定副電池152的SOC的下限值以使其變得比通常模式低(SllO)。進而，控制主電池150的SOC以使SOC在確定的上限值以及下限值的范圍內(nèi)變化， 并且控制副電池152的SOC以使其降低至下限值(S112)。然后，以使車輛在HV行駛模式下 行駛的方式進行控制(Si 14)。由此，能夠使副電池152的SOC比主電池150的SOC低，并且能夠預先在插電式混 合動力車的行駛中在主電池150中蓄積HV行駛模式下行駛所需要的電力。因此，在通過從 車輛的外部的電源供給的電力進行充電的情況下，能夠增大利用便宜的深夜電力充電的副 電池152的充電量。其結果，能夠降低充電所需要的成本。另一方面，即使在由于某種原因 而不能進行充電的情況下，也能夠使用蓄電于主電池150的電力驅(qū)動第二 MG120。因此，在 沒有進行充電的情況下也能夠確保動力性能。應該認為，本次所公開的實施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。 本發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權利要求表示，包括與權利要求等同的意思以及范 圍內(nèi)的所有的變更。附圖標記的說明100發(fā)動機；110第一 MG ；120第二 MG ；130動力分配機構；140減速機；150主電 池；152副電池；160前輪；170ECU ；172導航裝置；200主轉(zhuǎn)換器；202副轉(zhuǎn)換器；210第一變 換器；220第二變換器；230主SMR ；232副SMR ； 240充電器；242AC/DC變換電路；244DC/AC 變換電路；246絕緣晶體管；248整流電路；250插口 ；300充電電纜；310連接器；312開關； 314按鈕；316卡定工具；320插頭；332繼電器；334控制導頻電路；400插座；402電源；500 第一控制部；511第一設定部；512第二設定部；520第二控制部；530第三控制部。
權利要求
1.一種車輛，具備 作為驅(qū)動源的內(nèi)燃機(100)； 作為驅(qū)動源的旋轉(zhuǎn)電機(120)；利用所述內(nèi)燃機(100)的驅(qū)動力進行發(fā)電的發(fā)電機(110)；第一電池(150)，其蓄積從車輛的外部供給的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生 的電力，將所蓄積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機(120)；第二電池(152)，其與所述第一電池(150)并聯(lián)連接，以蓄積從所述車輛的外部供給 的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生的電力，將所蓄積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機 (120)；和控制單元(170)， 所述控制單元(170)，根據(jù)各所述電池(150、15幻的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，控制各 所述電池(150、152)的剩余容量，以使所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低的方 式，設定各所述電池(150、152)的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，在所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低之后，控 制所述內(nèi)燃機(100)以及所述旋轉(zhuǎn)電機(120)，使得所述車輛利用所述內(nèi)燃機(100)和所述 旋轉(zhuǎn)電機(120)中的至少任一方的驅(qū)動力而行駛。
2.如權利要求1所述的車輛，其中，所述控制單元(170)，在滿足了預先確定的條件的情況下，以使所述第一電池(150)的 剩余容量變?yōu)闆]有滿足所述條件時的所述第一電池(150)的剩余容量以上、并且使所述第 二電池(152)的剩余容量變得比沒有滿足所述條件時的所述第二電池(15 的剩余容量 低，從而使所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低的方 式，設定所述第二電池(152)的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方。
3.如權利要求2所述的車輛，其中，所述條件為預測到由從所述車輛的外部供給的電力進行充電的條件。
4.如權利要求3所述的車輛，其中，預測到由從所述車輛的外部供給的電力進行充電的條件是如下條件預測為所述車輛 到達被設定為能夠利用從所述車輛的外部供給的電力進行充電的地點的時刻包含于電力 費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶。
5.如權利要求1所述的車輛，其中，所述控制單元(170)以使所述第二電池(15 的剩余容量降低至下限值的方式進行控制。
6.如權利要求1所述的車輛，其中，所述第一電池(150)的容量與所述第二電池(152)的容量相同。
7.—種車輛的控制方法，所述車輛搭載有作為驅(qū)動源的內(nèi)燃機(100)；作為驅(qū)動源 的旋轉(zhuǎn)電機(120)；利用所述內(nèi)燃機(100)的驅(qū)動力進行發(fā)電的發(fā)電機(110)；第一電池 (150)，其蓄積從車輛的外部供給的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生的電力，將所蓄 積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機(120)；以及第二電池(152)，其與所述第一電池(150)并聯(lián)連接，以蓄積從所述車輛的外部供給的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生的電力，將 所蓄積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機(120)，所述控制方法包括根據(jù)各所述電池(150、15幻的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，控制各 所述電池(150、152)的剩余容量的步驟；以使所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低的方 式，設定各所述電池(150、15幻的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方的步驟； 以及在所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低之后，控 制所述內(nèi)燃機(100)以及所述旋轉(zhuǎn)電機(120)，使得所述車輛利用所述內(nèi)燃機(100)和所述 旋轉(zhuǎn)電機(120)中的至少任一方的驅(qū)動力而行駛的步驟。
8.如權利要求7所述的車輛的控制方法，其中，設定各所述電池(150、15幻的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方的步驟， 包括如下步驟在滿足了預先確定的條件的情況下，以使所述第一電池(150)的剩余容量 變?yōu)闆]有滿足所述條件時的所述第一電池(150)的剩余容量以上、并且使所述第二電池 (152)的剩余容量變得比沒有滿足所述條件時的所述第二電池(15 的剩余容量低，從而 使所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低的方式，設定 所述第二電池(152)的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方。
9.如權利要求8所述的車輛的控制方法，其中，所述條件為預測到由從所述車輛的外部供給的電力進行充電的條件。
10.如權利要求9所述的車輛的控制方法，其中，預測到由從所述車輛的外部供給的電力進行充電的條件是如下條件預測為所述車輛 到達被設定為能夠利用從所述車輛的外部供給的電力進行充電的地點的時刻包含于電力 費用被設定得比其他的時間帶低的時間帶。
11.如權利要求7所述的車輛的控制方法，其中，還包括以使所述第二電池(15 的剩余容量降低至下限值的方式進行控制的步驟。
12.如權利要求7所述的車輛的控制方法，其中，所述第一電池(150)的容量與所述第二電池(152)的容量相同。
13.—種車輛的控制裝置，所述車輛搭載有作為驅(qū)動源的內(nèi)燃機(100)；作為驅(qū)動源 的旋轉(zhuǎn)電機(120)；利用所述內(nèi)燃機(100)的驅(qū)動力進行發(fā)電的發(fā)電機(110)；第一電池 (150)，其蓄積從車輛的外部供給的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生的電力，將所蓄 積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機(120)；以及第二電池(152)，其與所述第一電池(150)并聯(lián) 連接，以蓄積從所述車輛的外部供給的電力以及由所述發(fā)電機(110)發(fā)電產(chǎn)生的電力，將 所蓄積的電力供給到所述旋轉(zhuǎn)電機(120)，所述控制裝置具備用于根據(jù)各所述電池(150、152)的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方，控 制各所述電池(150、152)的剩余容量的單元(500)；用于以使所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低的 方式，設定各所述電池(150、15幻的剩余容量的目標范圍和目標值中的至少任一方的設定 單元(5IO)；和用于在所述第二電池(15 的剩余容量變得比所述第一電池(150)的剩余容量低之后，控制所述內(nèi)燃機(100)以及所述旋轉(zhuǎn)電機(120)，使得所述車輛利用所述內(nèi)燃機(100) 和所述旋轉(zhuǎn)電機(120)中的至少任一方的驅(qū)動力而行駛的單元(530)。
全文摘要
ECU控制主電池以及副電池的SOC，以使SOC在預先確定的上限值和下限值的范圍內(nèi)變化。在滿足了預測到由從插電式混合動力車的外部供給的電力進行充電這樣的條件的情況下，以使副電池的SOC變得比主電池的SOC低的方式進行控制。
文檔編號F02D29/02GK102143873SQ200980134316
公開日2011年8月3日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權日2008年9月3日
發(fā)明者原田宏紀 申請人:豐田自動車株式會社