[發明專利]混合動力車輛的充放電控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 200980157874.5
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN102341285A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 有留浩治;町田清仁
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60W10/26
• 分類號: B60W10/26;B60K6/445;B60L3/00;B60W20/00;H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及混合動力車輛的充放電控制系統及其控制方法，尤其是涉及與蓄電裝置關聯的異常發生時的充放電控制。

背景技術

作為對環境溫和的車輛，混合動力車輛被開發并實用化。在混合動力車輛中搭載有產生車輛驅動力的電動機、蓄積電動機的驅動電力的蓄電裝置及內燃機。并且，內燃機的輸出被作為車輛驅動力及/或對蓄電裝置進行充電的發電動力使用。在以往的混合動力車輛中，為了確保用于使電動機產生驅動力的電力且能夠接受再生制動時的再生電力，而通常對表示蓄電裝置的剩余容量的SOC(State?Of?Charge：充電狀態)進行維持成滿充電的50～60％水平的充放電控制。

尤其是近年來，提出了利用車輛外部的電源(以下，稱為“外部電源”)對混合動力車輛的車載蓄電裝置進行充電的結構。在以所謂插入式為代表的通過外部電源能夠充電的混合動力車輛中，為了提高能量效率，而在運轉開始前通過外部充電將蓄電裝置充電到滿充電水平，另一方面指向在運轉結束時將蓄電裝置的電力用光至SOC管理下限值附近那樣的充放電控制。

而且，為了增加利用車載蓄電裝置的蓄積電力能夠行駛的距離，而例如在日本特開2003-209969號公報(專利文獻1)和日本特開2008-109840號公報(專利文獻2)中記載了將多個蓄電裝置(蓄電池)并聯連接的結構。

在專利文獻1中記載有通過與并聯配置的多個蓄電裝置分別對應地配置轉換器，而控制成使各蓄電裝置的充放電均勻化的電源系統。而且，在專利文獻2中記載有根據多個蓄電裝置間的充放電容許量的比率，依次計算用于在蓄電裝置間分配整體的充放電電力的分配率，并按照該分配率而進行充放電控制的情況。由此，即使在多個蓄電裝置的充放電特性不同時，也能夠最大限度地引導出系統的性能。

專利文獻1：日本特開2003-209969號公報

專利文獻2：日本特開2008-109840號公報

發明內容

如上所述，在能夠通過外部電源進行充電的混合動力車輛中，由于SOC變化至根據蓄電裝置(代表性的是蓄電池)的特性所決定的SOC管理下限值附近，因此要求充放電控制的高精度化。因此，假設在包含蓄電裝置及其傳感器、監視裝置在內的蓄電裝置系統發生異常，而擔心充放電控制的精度下降的狀態下，若繼續進行使用了蓄電裝置的車輛運轉，則有可能會發生超過SOC管理下限值的過放電。具體而言，由于控制精度的下降，而即便控制上正常但實際的SOC會下降至超過SOC管理下限值的區域，從而有可能會損害蓄電裝置的性能。

然而，另一方面，如果最重視蓄電裝置的保護，而無論蓄電裝置系統發生任何異常時都進行一律禁止蓄電裝置的充放電那樣的車輛運轉的限制的話，會有損使用者的方便性。

本發明為了解決這種問題點而作出，本發明的目的是在能夠通過外部電源充電的混合動力車輛中，即使在發生有可能使充放電控制精度下降的異常時，也能夠保護蓄電裝置免于過放電，并能夠通過繼續使用蓄電裝置而同時實現蓄電裝置的保護和使用者方便性提高這兩者。

本發明的混合動力車輛的充放電控制系統中，該混合動力車輛搭載有作為動力源的內燃機及電動機和構成為能夠相對于電動機輸入輸出電力的蓄電裝置，所述混合動力車輛的充放電控制系統具備外部充電部、發電部、充電狀態推定部、行駛控制部、及異常處理部。外部充電部構成為通過車輛外部的電源對蓄電裝置進行充電。發電部構成為通過內燃機的輸出而產生蓄電裝置的充電電力。充電狀態推定部構成為基于蓄電裝置的狀態檢測值來推定蓄電裝置的剩余容量。行駛控制部在第一行駛模式下的車輛運轉期間，當由充電狀態推定部產生的剩余容量推定值低于控制目標時，控制內燃機及電動機的動作以促進由發電部進行的內部充電，其中，該第一行駛模式以將蓄電裝置的剩余容量維持在規定的控制范圍內而進行行駛的方式使用內燃機及電動機。異常檢測部構成為檢測與蓄電裝置相關聯的異常。異常處理部構成為在通過異常檢測部檢測到異常時將控制目標設定成高于未檢測到異常時。