混合动力车辆的电源控制装置及电源控制方法制造方法及图纸

ECU(40)在车辆系统起动时发动机(ENG)和主电池(B1)为低温 时，预先启动发动机(ENG)，在发动机启动结束后输出行驶许可信号。 此时，ECU(40)停止辅机负载(60)的异常诊断动作，并且将电压指令 设定为比辅机电池(B2)的输出电压低、且为ECU(40)的工作电压下 限值以上的电压，对DC/DC转换器30进行反馈控制。ECU(40)响应于 发动机启动的结束，将电压指令设定为为辅机电池(B2)的输出电压以上 的电压，对DC/DC转换器30进行反馈控制。接着解除辅机负载(60)的 异常诊断动作的停止而输出行驶许可信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及具有用于接收电力的供给以启动内燃机的电动机(motor)的混合动力车 辆的电源控制装置及电源控制方法。
技术介绍
通常，作为环境问题对策的一措施，利用来自发动机和电动机的至少 任一方的驱动力而行驶的混合动力车辆受到注目。在这样的混合动力车辆 中，搭载有向电动机供给电力的高电压的行驶用电池(battery)。蓄存于 该刊驶用电池的电力也用于发动机启动。具体地，例如向连接于发动机的 电动发电机供给电力，使电动发电机作为电动机进行驱动来启动发动机。在混合动力车辆上，还搭载有用于行驶控制和向车载的辅机供给电力 的低电压的辅机电池。混合动力车辆中的辅机电池，与仅用发动机进行行 驶的系统相比较，不仅作为辅机用电源，还作为包含行驶用电池的高电压 系统的控制用电源起作用等，随着其负荷(负载)的增大重要性进一步增 大。于是，在现有的混合动力车辆中，搭载将高电压系统的电能变换为低 电压而进行辅机电池的充电的转换器(converter)电路，考虑了向辅机电池 的电能的补给(例如参照日本特开2003-70103号公报，特开2003-189401 号7>才艮以及特开2001-320807号7>才艮)。在这样的混合动力车辆中，不管车辆停止时或行驶时，行驶用电池通 过转换器电路向辅机以及辅机电池供给一定的电力。因此，在由于行驶用 电池置于低温下而使得其输出性能显著降低时，存在在利用电动发电机使 发动机启动时不能将行驶用电池的电力充分地供给到电动发电机，不能确保发动机的启动性的问题。为了避免这样的情况，例如在特开2003-70103号公报中，？^开了特征 在于在用电动发电机启动发动机时使转换器电路的驱动停止的混合动力 车辆的控制装置。根据特开2003-70103号公报记载的混合动力车辆的控制装置，通过由 电动发电机向发动机赋予驱动力来进行发动机的自动启动控制。此时，若 高压电池的电池容量低下，则不能从高压电池向电动发电机供给启动发动 机所必要的电力，从而启动性能恶化。于是，在特开2003-70103号公报中， 通过在由电动发电机进行发动机启动时使DC/DC转换器的驱动停止，来 避免高压电池的电力贴补给低压电池，从而提高发动机的启动性能。然而，根据上述特开2003-70103号公报的混合动力车辆的控制装置， 在发动机的启动时，通过停止DC/DC转换器的驱动，造成行驶用电池向 辅机电池的电力供给中断。通常，辅机电池及行驶用电池等的电源，除了充电量(SOC， stateof charge，充电状态)以外，还由周边环境而造成其输出电力发生变化。特别 地，辅机电池难以避免由前照灯等较大的电负载的连续驱动、以及由长时 间地放置造成的自然放电等而导致的输出电力的下降。因此，在从辅机电 池接收电力的供给而控制发动机的启动的ECU (electronic control unit) 中，存在从辅机电池向ECU的供给电压低于ECU的动作电压的问题。在这样的情况下，由于ECU不再能动作，所以在现有的混合动力车 辆中，在辅机电池的电压成为预定阈值以下时，采取禁止车辆系统的起动 (系统停车，system down )的安全对策。因此，在上述的混合动力车辆的 控制装置中，由于系统停车的发生，存在不能启动发动机的问题。于是，在DC/DC转换器的驱动控制中，除了如特开2003-70103号公 报那样使DC/DC转换器的驱动停止之外，还如特开2003-189401号公报记 载的那样，研究了以输出电压的目标值彼此不同的两种模式动作的方案。详细地讲，在特开2003-189401号公报所记载的混合动力车辆中， DC/DC转换器，在发动机怠速状态下电动发电机的发电量少、高电压电池7的温度为规定下限温度以下时，在将输入的高电压电池的电力变换成不能进行控制用12V电池的充电的12.0V电压的电力而输出的低电压模式下起 动。从而，在DC/DC转换器的起动后，在对发动机的怠速旋转不产生影 响的速度下逐渐地增加发电量。然后，在充分地确保由电动发电机的发电 量的状态下，DC/DC转换器的动作模式从低电压模式切换至将输入的高电输出的高电压模式。由此，在实现发动机的怠速旋转的稳定的同时，由DC/DC转换器的 输出所消耗的电力量由电动发电机的发电而得到补给。结果，可抑制 DC/DC转换器起动时从高电压电池的放电，防止高电压电池的暂时性的电 压下降。但是，像特开2003-189401号公报所记载的混合动力车辆那样，在使 DC/DC转换器以低电压模式动作的情况下，连接于DC/DC转换器的控制 用计算机、辅机以及辅机电池所消耗的电力受到限制。另一方面，在发动机启动而处于怠速状态时，为了确保车辆的行驶性 能以及驾驶性能，要求所有的控制用计算机及辅机正常地工作。但是，根 据特开2003-189401号公4艮所记栽的混合动力车辆，在DC/DC转换器处于 低电压模式时，由于不能稳定地进行向控制用计算机及辅机的电力供给， 所以这些不能都正常地工作，存在发生系统停车的可能。基于上述原因，本专利技术是为解决上述课题而完成的，其目的在于提供 这样一种即使是在低温环境下也能够避免系统停车的发生并同时可靠地 启动发动机的，
技术实现思路
根据本专利技术的混合动力车辆的电源控制装置，包括输出第l电源电 压的第l电源；从第1电源接收电力的供iH吏内燃机启动的电动机；与电 动机并联连接于第1电源、根据电压指令对第1电源电压进行电压转换而 向第1电源线和笫2电源线之间输出的电压转换器(voltage converter);连接于第1电源线和第2电源线之间、输出比第1电源电压低的第2电源 电压的第2电源；连接于第1电源线和第2电源线之间、从电压转换器和 所述第2电源的至少一方接收电压的电负载；从电压转换器和第2电源的 至少一方接收电压、响应于车辆系统的起动指示控制内燃机的启动和电压 转换的控制装置；以及基于向第1电源线和第2电源线之间输出的电压低 于保证电负载正常工作的工作电压的下限值这一情况，诊断为所述电负载 异常的异常诊断装置。控制装置包括响应于内燃机和第1电源的温度的 至少一方为预定的阈值以下，将电压指令没定为比第2电源电压低、但为 控制装置的工作电压下限值以上的第1电压，从而控制电压转换器的第1 电压转换控制单元；响应于将电压指4^殳定为第1电压，禁止异常诊断装 置的异常诊断动作的异常诊断禁止单元；响应于内燃机和第1电源的温度 的至少一方为预定的阈值以下，驱动控制电动机以启动所述内燃机的低温 启动控制单元；响应于内燃机的启动结束，将电压指44殳定为作为第2电 源电压以上值的第2电压而控制电压转换器的第2电压转换控制单元；和 响应于将电压指令设定为第2电压，解除对异常诊断装置的异常诊断动作 的禁止、指示混合动力车辆的行驶许可的行驶许可单元。根据上述混合动力车辆的电源控制装置，在车辆系统的起动时内燃机 和第l电源的温度低时，使内燃机启动，并响应于内燃机启动的结束输出 车辆的行驶许可。此时，直到内燃机启动的结束为止驱动电压转换器〗吏得 输出比第2电源的输出电压低的电压，从而，从第l电源向电动机供给内 燃机启动所必要的电力。此外，对于进行启动控制的控制装置，从第2电 源和第1电源供给电力以补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆的电源控制装置，包括：　输出第１电源电压的第１电源；　从所述第１电源接收电力的供给而使内燃机启动的电动机；　与所述电动机并联连接于所述第１电源，根据电压指令对所述第１电源电压进行电压转换而向第１电源线和第２ 电源线之间输出的电压转换器；　连接于所述第１电源线和第２电源线之间，输出比所述第１电源电压低的第２电源电压的第２电源；　连接于所述第１电源线和第２电源线之间，从所述电压转换器和所述第２电源的至少一方接收电压的电负载；　从所 述电压转换器和所述第２电源的至少一方接收电压，响应于车辆系统的起动指示而控制所述内燃机的启动和所述电压转换的控制装置；以及　基于向所述第１电源线和第２电源线之间输出的电压低于保证所述电负载正常工作的工作电压的下限值，诊断为所述电负载异 常的异常诊断装置，　所述控制装置包括：　响应于所述内燃机和所述第１电源的温度的至少一方为预定的阈值以下，将所述电压指令设定为比所述第２电源电压低、但为所述控制装置的工作电压下限值以上的第１电压，从而控制所述电压转换器的第１电压转 换控制单元；　响应于将所述电压指令设定为所述第１电压，禁止所述异常诊断装置的异常诊断动作的异常诊断禁止单元；　响应于所述内燃机和所述第１电源的温度的至少一方为预定的阈值以下，驱动控制所述电动机以启动所述内燃机的低温启动控制单元； 　响应于所述内燃机的启动结束，将所述电压指令设定为所述第２电源电压以上的第２电压而控制所述电压转换器的第２电压转换控制单元；和　响应于将所述电压指令设定为所述第２电压，解除对所述异常诊断装置的异常诊断动作的禁止并且指示所述混合动 力车辆的行驶许可的行驶许可单元。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.20 JP 254307/20061.一种混合动力车辆的电源控制装置，包括输出第1电源电压的第1电源；从所述第1电源接收电力的供给而使内燃机启动的电动机；与所述电动机并联连接于所述第1电源，根据电压指令对所述第1电源电压进行电压转换而向第1电源线和第2电源线之间输出的电压转换器；连接于所述第1电源线和第2电源线之间，输出比所述第1电源电压低的第2电源电压的第2电源；连接于所述第1电源线和第2电源线之间，从所述电压转换器和所述第2电源的至少一方接收电压的电负载；从所述电压转换器和所述第2电源的至少一方接收电压，响应于车辆系统的起动指示而控制所述内燃机的启动和所述电压转换的控制装置；以及基于向所述第1电源线和第2电源线之间输出的电压低于保证所述电负载正常工作的工作电压的下限值，诊断为所述电负载异常的异常诊断装置，所述控制装置包括响应于所述内燃机和所述第1电源的温度的至少一方为预定的阈值以下，将所述电压指令设定为比所述第2电源电压低、但为所述控制装置的工作电压下限值以上的第1电压，从而控制所述电压转换器的第1电压转换控制单元；响应于将所述电压指令设定为所述第1电压，禁止所述异常诊断装置的异常诊断动作的异常诊断禁止单元；响应于所述内燃机和所述第1电源的温度的至少一方为预定的阈值以下，驱动控制所述电动机以启动所述内燃机的低温启动控制单元；响应于所述内燃机的启动结束，将所述电压指令设定为所述第2电源电压以上的第2电压而控制所述电压转换器的第2电压转换控制单元；和响应于将所述电压指令设定为所述第2电压，解除对所述异常诊断装置的异常诊断动作的禁止并且指示所述混合动力车辆的行驶许可的行驶许可单元。2. 根据权利要求l所述的混合动力车辆的电源控制装置，其中， 所述控制装置还包括基于所述第1电源的温度和充电量推定所述第1电源的能够输出的电力的输出电力推定单元，所述第1电压转换控制单元，在推定的所述第1电源的能够输出的电 力低于使所述内燃机启动所必要的预定电力时，将所述电压指令设定为所 述第1电压，而在推定的所述第1电源的能够输出的电力为所述预定电力 以上时，将所述电压指令设定为所述第2电压指令。3. 根据权利要求2所述的混合动力车辆的电源控制装置，其中， 所述第1电压转换控制单元还包括推定使所述内燃机启动所必要的预定的电力的必要电力推定单元，所述必要电力推定单元基于所述内燃机的温度推定向所述电动机的 供...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤荣次，冲良二，竹内纯一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：JP