DE112014006138T5

DE112014006138T5 - Energieversorgungsgerät eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE112014006138T5
Application number: DE112014006138.7T
Authority: DE
Inventors: Hideki Kamatani; Suguru Kumazawa; Ryoji Sato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-12-29
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: JP2015133770A; DE112014006138B4; US20160318416A1; CN105899394B; KR101886942B1; CN105899394A; US9987947B2; JP5892182B2; KR20160095104A; WO2015104744A1

Abstract

Ein Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs weist auf: eine Kraftmaschine (100) und einen ersten MG (110); eine Batterie (150), einen Wandler (200), der eine Spannung der Batterie (150) hochsetzt und die hochgesetzte Spannung einem Wechselrichter (210, 220) des Fahrzeugs zuführt; und eine Steuerungsvorrichtung (500), die den Wandler (200) in einer kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart, in der der Wandler (200) kontinuierlich betrieben wird, und einer intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart steuert, in der der Wandler (200) intermittierend betrieben wird. Die Steuerungsvorrichtung (500) schätzt den SOC der Batterie (150) auf der Grundlage des in die und aus der Batterie (150) fließenden Batteriestroms IB und erzwingt ein Laden der Batterie (150) durch die Kraftmaschine (100) und den ersten MG (110), wenn ein Schätzwert des SOC niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze LL ist. Die Steuerungsvorrichtung (500) unterdrückt einen Betrieb des Wandlers (200) in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß, wenn der Schätzwert des SOC näher an der unteren Grenze LL ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energieversorgungsgerät eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Es ist ein Leistungsversorgungssystem eines Hybridfahrzeugs bekannt, das eine niedrige Ausgangsspannung aus einer Batterie durch einen Spannungsaufwärtswandler heraufsetzt und elektrische Leistung der hochgesetzten Spannung einem Motorgenerator zuführt. In Bezug auf ein derartiges Leistungsversorgungssystem wurde eine Technik zum Reduzieren eines elektrischen Leistungsverlusts des Spannungsaufwärtswandlers vorgeschlagen.
Beispielsweise weist ein in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2010-11651 (PTL 1) offenbartes Hybridfahrzeug erste und zweite Batterien, einen ersten Spannungsaufwärtswandler, der eine Ausgangsspannung der ersten Batterie umwandelt, um die umgewandelte Spannung zu einem Motorgenerator auszugeben, sowie einen zweiten Spannungsaufwärtswandler auf, der eine Ausgangsspannung der zweiten Batterie umwandelt, um die umgewandelte Spannung zu dem Motorgenerator auszugeben. Während einer Steuerung des Fahrzeugs in einer Hybridfahrtbetriebsart betreibt eine Steuerungsvorrichtung dieses Hybridfahrzeug den ersten Spannungsaufwärtswandler, während sie den zweiten Spannungsaufwärtswandler stoppt. Auf diese Weise wird ein elektrischer Leistungsverlust des zweiten Spannungsaufwärtswandlers reduziert und kann dementsprechend Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.
Zitierungsliste
Patent Literatur

PTL 1: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2010-11651
PTL 2: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2012-222907
PTL 3: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.: 2011-15603

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem Fall, in dem der elektrische Stromverbrauch eines Motorgenerators klein ist, kann eine intermittierende Spannungshochsetzsteuerung durchgeführt werden, indem ein Spannungsaufwärtswandler intermittierend betrieben und gestoppt wird, um dadurch einen elektrischen Leistungsverlust aufgrund des Schaltens des Spannungsaufwärtswandlers zu reduzieren. In dem Fall, in dem diese Steuerung durchgeführt wird, werden ein Strom, der durch den Spannungsaufwärtswandler fließt, und ein Strom, der aus/in eine Batterie fließt (Batteriestrom), ebenfalls schnell zwischen einem fließenden Zustand und einem nichtfließenden Zustand umgeschaltet.
In Abhängigkeit von der Konfiguration einer ECU (elektronische Steuerungseinheit), die eine Fahrzeugsteuerung durchführt, können Daten des elektrischen Stroms, die für die Steuerung verwendet werden, in langsamen Zyklen gemessen werden, was zu einem Versagen dabei führt, präzise Änderungen des elektrischen Strom beobachten zu können.
Genauer kann die ECU ein Verfahren zum Schätzen des SOC (Ladezustands) einer Batterie durch Integrieren eines Batteriestroms verwenden. In dem Fall, in dem dieses Schätzverfahren unter der intermittierenden Spannungshochsetzsteuerung verwendet wird, können Änderungen des Batteriestroms nicht präzise beobachtet werden, weshalb die Genauigkeit, mit der der SOC geschätzt wird, verringert wird. Die verringerte Genauigkeit, mit der der SOC geschätzt wird, kann bewirken, dass der Schätzwert des SOC von einem wahren Wert abweicht.
Dementsprechend kann ein Laden der Batterie ungeachtet davon erzwungen werden, dass tatsächlich das Laden der Batterie unnötig ist. In einem derartigen Fall kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verschlechtert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs anzugeben, das in der Lage ist, einen Effekt des Reduzierens eines elektrischen Leistungsverlust durch die intermittierende Spannungshochsetzsteuerung zu gewährleisten, und immer noch in der Lage ist, eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verhindern.
Lösung des Problems
Ein Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Leistungserzeugungseinheit; eine Leistungsspeichervorrichtung; einen Spannungsaufwärtswandler, der eine Spannung der Leistungsspeichervorrichtung hochsetzt und die hochgesetzte Spannung einer elektrischen Last des Fahrzeugs zuführt; und eine Steuerungsvorrichtung, die den Spannungsaufwärtswandler in einer kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und einer intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart steuert. In der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart wird der Spannungsaufwärtswandler kontinuierlich betrieben. In der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart wird der Spannungsaufwärtswandler intermittierend betrieben. Die Steuerungsvorrichtung schätzt einen Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung auf der Grundlage eines in die und aus der Leistungsspeichervorrichtung fließenden Stroms und erzwingt ein Laden der Leistungsspeichervorrichtung durch die Leistungserzeugungseinheit, wenn ein Schätzwert des Ladezustands niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze ist. Die Steuerungsvorrichtung unterdrückt einen Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß, wenn der Schätzwert näher an der unteren Grenze ist.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen wird der Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß unterdrückt, wenn der Schätzwert des Ladezustands näher an der unteren Grenze ist. Daher kann selbst in dem Fall, in dem die Genauigkeit, mit der der Ladezustand geschätzt wird, niedrig ist, verhindert werden, dass die Steuerungsvorrichtung fehlerhaft bestimmt, dass der Schätzwert kleiner als die untere Grenze ist. Somit kann das Ausführen eines erzwungenen Ladens der Leistungsspeichervorrichtung, das tatsächlich unnötig ist, verhindert werden, und kann dementsprechend eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit unterdrückt werden.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart in einem Fall, in dem der Schätzwert gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, der größer ist als die untere Grenze ist.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen kann der Schwellwert eingestellt werden, um dadurch den Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu unterdrücken, wenn der Schätzwert in dem Bereich zwischen der unteren Grenze und dem Schwellwert ist.
Vorzugsweise wird der Schwellwert derart bestimmt, dass der Schwellwert um einen maximalen Fehler des Schätzwerts, der durch den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart verursacht werden kann, größer als die untere Grenze ist.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen wird der Spannungswert mit einem Spielraum eines maximalen Fehlers des Schätzwerts von der unteren Grenze eingestellt. Somit kann das Durchführen eines erzwungenen Ladens, das tatsächlich unnötig ist, zuverlässiger verhindert werden.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Unterbinden des Betriebs des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen wird der Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterbunden. Daher kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt wird, zuverlässig verhindert werden, dass die Steuerungsvorrichtung fehlerhaft bestimmt, dass der Schätzwert kleiner als die untere Grenze ist.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Reduzieren einer Rate, mit der die Spannung der Leistungsspeichervorrichtung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart hochgesetzt wird.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen verursacht die Reduktion der Rate, mit der die Spannung der Leistungsspeichervorrichtung hochgesetzt wird, dass der Batteriestrom allmählich sich erhöht. Daher wird im Vergleich zu dem Fall, in dem die Rate, mit der die Spannung hochgesetzt wird, größer ist, ein Durchschnitt des Batteriestroms über die Zeit gebildet. Somit kann die Variation des Werts des Batteriestroms in Abhängigkeit von der zeitlichen Steuerung, mit der der Strom gemessen wird, reduziert werden, weshalb die Genauigkeit verbessert werden kann, mit der der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung geschätzt wird. Dementsprechend kann die Durchführung eines erzwungenen Ladens der Leistungsspeichervorrichtung, das tatsächlich unnötig ist, verhindert werden. Zusätzlich kann ein Leistungsverlust des Spannungsaufwärtswandlers aufgrund des erzwungenen Ladens reduziert werden.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Begrenzen des durch den Spannungsaufwärtswandler in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart fließenden Stroms auf einen vorbestimmten Wert oder weniger.
Entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen ermöglicht die Begrenzung des Stroms, der durch den Spannungsaufwärtswandler fließt, ein Begrenzen des Batteriestroms. Der Batteriestrom erhöht sich somit allmählich. In Vergleich zu dem Fall, in dem die Rate, mit der die Spannung hochgesetzt wird, größer ist, wird ein Durchschnitt des Batteriestroms über die Zeit gebildet. Somit kann die Variation des Werts des Batteriestroms in Abhängigkeit von der Zeitsteuerung, mit der der Strom gemessen wird, reduziert werden, weshalb die Genauigkeit, mit der der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung geschätzt wird, verbessert werden kann. Demensprechend kann eine Durchführung eines erzwungenen Ladens der Leistungsspeichervorrichtung, das tatsächlich unnötig ist, verhindert werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine Wirkung des Reduzierens eines elektrischen Leistungsverlusts durch die intermittierende Spannungshochsetzsteuerung gewährleistet werden, und kann dennoch eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit verhindert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Beispielkonfiguration eines Hybridfahrzeugs, das als ein typisches Beispiel für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug gezeigt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Schaltbild, das eine Beispielkonfiguration eines elektrischen Systems des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs veranschaulicht.
3 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung eines Batteriestroms IB in dem Fall, in dem ein Wandler 200 durch die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart gesteuert wird.
4 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Steuerung des Wandlers 200 in Abhängigkeit von dem SOC einer Batterie 150.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Spannungshochsetzsteuerung durch den Wandler 200 veranschaulicht.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das Einzelheiten von Schritt ST25 in dem Flussdiagramm von 5 veranschaulicht.
7 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs in einer kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und eines Betriebs in einer intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
8 zeigt eine Darstellung zum Vergleich des Batteriestroms IB in Abhängigkeit von einer Wiederherstellungsrate.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind dieselben oder entsprechende Teile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt werden wird.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Beispielkonfiguration eines Hybridfahrzeugs, das als ein typisches Beispiel für das elektrisch betriebene Fahrzeug gezeigt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 1 weist das Hybridfahrzeug eine Kraftmaschine 100, einen ersten MG (Motogenerator) 110, einen zweiten MG 120, eine Leistungsaufteilungsvorrichtung 130, ein Untersetzungsgetriebe 140, eine Batterie 150, Antriebsräder 160 und eine Steuerungsvorrichtung 500 auf. Die Steuerungsvorrichtung 500 ist konfiguriert, eine PM-(Leistungsverwaltungs-)ECU (elektronische Steuerungseinheit) 170 und eine MG-ECU 172 aufzuweisen.
Ein Fahren des Hybridfahrzeugs wird durch eine Antriebskraft aus der Kraftmaschine 100 und/oder dem zweiten MG 120 bewirkt. Die Kraftmaschine 100, der erste MG 110 und der zweite MG 120 sind miteinander durch die Leistungsaufteilungsvorrichtung 130 gekoppelt.
Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 130 ist typischerweise als ein Planetengetriebemechanismus konfiguriert. Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 130 weist ein Sonnenrad 131, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad 132, das ein Innenzahnrad ist, das konzentrisch mit dem Sonnenrad 131 angeordnet ist, eine Vielzahl von Ritzeln 133, die im Eingriff mit dem Sonnenrad 131 und dem Hohlrad 132 stehen, und einen Träger 134 auf. Der Träger 134 ist konfiguriert, eine Vielzahlt der Ritzel 133 zu halten, so dass diese auf jeweiligen Achsen sich drehen können und ebenfalls umlaufen können.
Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 130 teilt Bewegungsleistung, die durch die Kraftmaschine 100 erzeugt, in zwei Pfade auf. Einer ist ein Pfad zum Antrieb von Antriebsrädern 160 durch das Untersetzungsgetriebe 140. Der andere ist ein Pfad zur Erzeugung elektrischer Leistung durch Antrieb des ersten MG 110.
Der erste MG 110 und der zweite MG 120 sind jeweils typischerweise eine rotierende elektrische Dreiphasen-Wechselstrom-Maschine, die in der Form eines Permanentmagnetmotors konfiguriert ist.
Der erste MG 110 arbeitet hauptsächlich als "elektrischer Generator" und ist in der Lage, elektrische Leistung aus einer Antriebskraft zu erzeugen, die aus der Kraftmaschine 100 zugeführt wird und durch die Leistungsaufteilungsvorrichtung 130 aufgeteilt wird. Die Kraftmaschine 100 und der erste MG 110 entsprechen nämlich einer "Leistungserzeugungseinheit". Die durch den ersten MG 110 erzeugte elektrische Leistung wird in Abhängigkeit von der Bedingung, in der das Fahrzeug fährt, und der Bedingung des SOC (Ladezustand) der Batterie 150 unterschiedlich verwendet. In Bezug auf diese elektrische Leistung wird deren Spannung durch einen Wandler justiert, der nachstehend beschrieben ist, und in der Batterie 150 gespeichert. In dem Fall, in dem beispielsweise die Kraftmaschine 100 durch den Motor betrieben wird, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, kann der erste MG 110 ebenfalls als ein Elektromotor als Ergebnis einer Drehmomentsteuerung arbeiten.
Der zweite MG 120 arbeitet hauptsächlich als "Elektromotor" und wird mittels der in der Batterie 150 gespeicherten elektrischen Leistung und/oder der durch den ersten MG 110 erzeugten elektrischen Leistung angetrieben. Die durch die den zweiten MG 120 erzeugte Bewegungsleistung wird auf eine Antriebswelle 135 übertragen, und wird weiter durch das Untersetzungsgetriebe 140 zu den Antriebsrädern 160 übertragen. Somit unterstützt der MG 120 die Kraftmaschine 100 oder bewirkt, dass das Fahrzeug durch die Antriebskraft aus dem zweiten MG 120 fährt.
Wenn das Hybridfahrzeug regenerativ gebremst wird, wird der zweite MG120 durch die Antriebsräder 160 durch das Untersetzungsgetriebe 140 angetrieben. In diesem Fall arbeitet der zweite MG 120 als ein Elektrogenerator. Somit dient der zweite MG 120 als eine regenerative Bremse, die Bremsenergie in elektrische Leistung umwandelt. Die durch den zweiten MG 120 erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie 150 gespeichert.
Die Batterie 150 ist ein Batteriepack, das aus einer Vielzahl von Batteriemodulen aufgebaut ist, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Batteriemodule jeweils aus einer Vielzahl von Batteriezellen aufgebaut sind, die in das Batteriemodul integriert sind. Die Spannung der Batterie 150 beträgt beispielsweise etwa 200V. Die Batterie 150 kann mit elektrischer Leistung geladen werden, die durch den ersten MG 110 oder dem zweiten MG 120 erzeugt wird. Die Temperatur, die Spannung und der Strom der Batterie 150 werden durch einen Batteriesensor 152 erfasst. Ein Temperatursensor, ein Spannungssensor und ein Stromsensor werden hier gemeinsam als Batteriesensor 152 bezeichnet.
Die PM-ECU 170 und die MG-ECU 172 sind jeweils derart konfiguriert, dass sie eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) und einen (nicht gezeigten) Speicher, die darin enthalten sind, aufweisen, und sind konfiguriert, Operationen auf der Grundlage von Werten, die jeweils durch die Sensoren erfasst werden, durch Software-Verarbeitung entsprechend einem Kennfeld und einem Programm durchzuführen, das in dem Speicher gespeichert ist. Alternativ dazu kann zumindest ein Teil der PM-ECU 170 und der MG-ECU 172 konfiguriert sein, eine vorbestimmte mathematische Operation und/oder eine vorbestimmte logische Operation durch Hardware-Verarbeitung durch eine spezielle elektronische Schaltung oder dergleichen durchzuführen.
Die Kraftmaschine 100 wird entsprechend einem Betriebsbefehlswert aus der PM-ECU 170 gesteuert. Der erste MG 110, der zweite MG 120, der Wandler 200 sowie die Wechselrichter 210, 220 werden durch die MG-ECU 172 gesteuert. Die PM-ECU 170 und die MG-ECU 172 sind miteinander derart verbunden, dass sie bidirektional miteinander kommunizieren können.
Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die PM-ECU 170 und die MG-ECU 172 als separate ECUs konfiguriert sind, kann eine einzelne ECU vorgesehen werden, die die jeweiligen Funktionen diese ECUs enthält.
2 zeigt ein Schaltbild, das eine Beispielkonfiguration eines elektrischen Systems des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs veranschaulicht.
Gemäß 2 weist das elektrische System des Hybridfahrzeugs den Wandler 200 (Spanungsaufwärtswandler), den Wechselrichter 210, der mit dem ersten MG 110 assoziiert ist, den Wechselrichter 220, der mit dem zweiten MG 120 assoziiert ist, ein SMR (Systemhauptrelais) 230 sowie Kondensatoren C1 und C2 auf.
Der Wandler 200 weist zwei Leistungshalbleiterschaltelemente Q1 und Q2 (die nachstehend auch einfach als "Schaltelemente" bezeichnet sind), die in Reihe geschaltet sind, Dioden D1 und D2, die in Zusammenhang mit den Schaltelementen Q1 und Q2 jeweils vorgesehen sind, und eine Drosselspule L auf.
Die Schaltelemente Q1 und Q2 sind in Reihe zwischen einer positiven Leitung PL2 und einer Masseleitung GL geschaltet, die mit einer negativen Elektrode der Batterie 150 verbunden ist. Der Kollektor des Schaltelements Q1 ist mit der positiven Leitung PL2 verbunden, und der Emitter des Schaltelements Q2 ist mit der Masseleitung GL verbunden. Die Dioden D1 und D2 sind antiparallel zu den Schaltelementen Q1 und Q2 jeweils geschaltet. Das Schaltelement Q1 und die Diode D1 bilden einen oberen Zweig des Wandlers 200, und das Schaltelement Q2 und die Diode D2 bilden einen unteren Zweig des Wandlers 200.
Als Leistungshalbleiterschaltelemente Q1 und Q2 können ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate), ein Leistungs-MOS-(Metalloxid-Halbleiter-)Transistor, ein Leistungsbipolartransistor und dergleichen in geeigneter Weise verwendet werden. EIN/AUS von jedem der Schaltelemente Q1 und Q2 wird durch ein Schaltsteuerungssignal aus der MG-ECU 172 gesteuert.
Ein Ende der Drosselspule L ist mit einer positiven Leitung PL1 verbunden, die mit einer positiven Elektrode der Batterie 150 verbunden ist, und das andere Ende ist mit einem Verbindungsknoten der Schaltelemente Q1 und Q2, nämlich einem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Schaltelements Q1 und dem Kollektor des Schaltelements Q2 verbunden.
Der Kondensator C2 ist zwischen der positiven Leitung PL2 und der Masseleitung GL geschaltet. Der Kondensator C2 glättet eine Wechselspannungskomponente einer Spannungsvariation zwischen der positiven Leitung PL2 und der Masseleitung GL. Ein Kondensator C1 ist zwischen der positiven Leitung PL1 und der Masseleitung GL geschaltet. Der Kondensator C1 glättet eine Wechselspannungskomponente einer Spannungsvariation zwischen der positiven Leitung PL1 und der Masseleitung GL.
Weiterhin ist eine Klimaanlage (A/C) 240 zwischen der positiven Leitung PL1 und der Masseleitung GL geschaltet. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann eine andere Hilfsmaschine als die Klimaanlage 240 ebenfalls zwischen der positiven Leitung PL1 und der Masseleitung GL geschaltet sein. Strom, der der Klimaanlage 240 zugeführt wird, und Strom, der der Hilfsmaschine zugeführt wird, werden gemeinsam als Hilfsmaschinenstrom Idc ausgedrückt.
Ein Strom IL, der in der Drosselspule L fließt (nachstehend Drosselspulenstrom), wird durch eine Stromsensor SEIL erfasst. Ein Spannungssensor 180 erfasst eine Anschlussspannung des Kondensators C2, die eine Ausgangsspannung des Wandlers 200 ist, erfasst nämlich eine Spannung VH (Systemspannung) zwischen der positiven Leitung PL2 und der Masseleitung GL, und gibt den erfassten Wert zu der MG-ECU 172 aus.
Der Wandler 200, der Wechselrichter 210 und der Wechselrichter 220 sind miteinander durch die positive Leitung PL2 und die Masseleitung GL verbunden.
In einem Spannungshochsetzbetrieb setzt der Wandler 200 eine Gleichspannung VB (Spannung über die entgegensetzten Anschlüsse des Kondensators C1) hoch, die aus der Batterie 150 zugeführt wird, und legt die durch das Spannungshochsetzen erzeugte Systemspannung VH an die Wechselrichter 210 und 220 an. Genauer werden in Reaktion auf ein Schaltsteuerungssignal aus der MG-ECU 172 eine EIN-Periode des Schaltelements Q1 und eine EIN-Periode des Schaltelements Q2 abgewechselt, und wird ein Spannungshochsetzverhältnis in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen diesen EIN-Perioden bestimmt.
In einem Spannungstiefsetzbetrieb setzt der Wandler 200 die Systemspannung VH, die durch den Kondensator C2 aus den Wechselrichtern 210 und 220 zugeführt wird, zum Laden der Batterie 150 mit dieser Spannung herunter. Genauer werden in Reaktion auf ein Schaltsteuerungssignal aus der MG-ECU 172 eine Periode, in der lediglich das Schaltelement Q1 EIN ist, und eine Periode, in der beide Schaltelemente Q1 und Q2 AUS sind, abgewechselt, und wird ein Spannungstiefsetzverhältnis in Abhängigkeit von dem Tastgrad der EIN-Periode bestimmt.
Wenn der Spannungshochsetz-/-Tiefsetzbetrieb des Wandlers 200 gestoppt wird, wird das Schaltelement Q1 auf einen EIN-Zustand fixiert und wird das Schaltelement Q2 auf einen AUS-Zustand fixiert.
Der Wechselrichter 210 ist in der Form eines allgemeinen Drei-Phasen-Wechselrichters konfiguriert, und weist einen U-Phasen-Zweig 15, einen V-Phasen-Zweig 16 und einen W-Phasen-Zweig 17 auf. Die Zweige 15 bis 17 weisen Schaltelemente Q3 bis Q8 und antiparallele Dioden D3 bis D8 auf.
Wenn das Fahrzeug fährt, steuert der Wechselrichter 210 Strom oder Spannung von jeder Phasenspule des ersten MG 110 derart, dass der erste MG 110 entsprechend einem Betriebsbefehlswert (typischerweise einem Drehmomentbefehlswert) arbeitet, der zu Erzeugung einer Antriebskraft (Fahrzeugantriebskraft, elektrisches Leistungserzeugungsdrehmoment oder dergleichen) eingestellt wird, die für ein Fahren des Fahrzeugs erforderlich ist. Der Wechselrichter 210 führt nämlich eine bidirektionale Gleichstrom-/Wechselstromleistungsumwandlung zwischen der positiven Leitung PL2 und dem ersten MG 110 durch.
Der Wechselrichter 220 ist wie der Wechselrichter 210 in der Form eines allgemeinen Drei-Phasen-Wechselrichters konfiguriert. Wenn das Fahrzeug fährt, steuert der Wechselrichter 220 Strom oder Spannung von jeder Phasenspule des zweiten MG 120 derart, dass der zweite MG 120 entsprechend einem Betriebsbefehlswert (typischer Weise einem Drehmomentbefehlswert) arbeitet, der zur Erzeugung einer Antriebskraft (Fahrzeugantriebskraft, regeneratives Bremsdrehmoment oder dergleichen) eingestellt ist, die für das Fahren des Fahrzeugs erforderlich ist. Der Wechselrichter 220 führt nämlich eine bidirektionale Gleichstrom-/Wechselstromleistungsumwandlung zwischen der positiven Leitung PL2 und dem zweiten MG 120 durch.
Die PM-ECU 170 berechnet einen Drehmomentbefehlswert TR1 für den ersten MG110 und einen Drehmomentbefehlswert TR2 für den zweiten MG 120 auf der Grundlage einer Fahrpedalposition Acc und einer Geschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs.
Die MG-ECU 172 berechnet einen optimalen Wert (Sollwert) der Ausgangsspannung (Systemspannung) VH des Wandlers 200, nämlich eine Befehlsspannung VH*, auf der Grundlage eines Drehmomentbefehlswerts TR1 für den ersten MG 110 und eines Drehmomentbefehlswerts TR2 für den zweiten MG 120, die durch die PM-ECU 170 berechnet werden, als auch einer Motordrehzahl MRN1 des ersten MG 110 und einer Motordrehzahl MRN2 des zweiten MG 120. Die MG-ECU 172 berechnet auf der Grundlage der Ausgangsspannung VH des Wandlers 200, die durch den Spannungssensor 180 erfasst wird, und der Befehlsspannung VH* einen Tastgrad zur Steuerung der Ausgangsspannung VH derart, dass die Spannung VH gleich der Befehlsspannung VH* wird, und steuert dementsprechend den Wandler 200.
Die MG-ECU 172 steuert den Wandler 200 durch Einstellen des Wandlers in eine einer kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und einer intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart. Die kontinuierliche Spannungshochsetzbetriebsart ist eine Betriebsart, in der der Wandler 200 einen Spannungshochsetzbetrieb ohne Stoppen durchführt. Die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart ist eine Betriebsart, in der der Wandler 200 intermittierend eine Spannungshochsetzbetrieb und Stoppen des Spannungshochsetzbetriebs wiederholt. Wenn der Wandler 200 den Spannungshochsetzbetrieb durchführt, werden die Schaltelemente Q1 und Q2 zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand geschaltet. Wenn der Wandler 200 den Spannungshochsetzbetrieb stoppt, wird das Schaltelement Q1 in dem EIN-Zustand fixiert und wird das Schaltelemente Q2 in dem AUS-Zustand fixiert.
Die Tatsache, dass der Wandler 200 die Spannung in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsrat nicht heraufsetzt, und die Tatsache, dass der Wandler 200 das Spannungshochsetzen in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart stoppt, unterscheiden sich voneinander in der nachfolgenden Hinsicht.
In der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart wird die Spannung der Batterie 150 den Wechselrichtern 210 und 220 durch den Wandler 200 zugeführt. Daher wird in dem Fall, in dem der Wandler 200 die Spannung in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart nicht heraufsetzt, die Spannung der Batterie 150 unverändert durch den Wandler 200 (der Tastgrad ist 1) den Wechselrichtern 210 und 220 zugeführt, ohne dass sie hochgesetzt wird.
Wenn im Gegensatz dazu der Wandler 200 das Spannungshochsetzen in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart stoppt, wird die Spannung der Batterie 150 nicht durch Wandler 200 den Wechselrichtern 210 und 220 zugeführt.
Die Steuerungsvorrichtung 500 (insbesondere die PM-ECU 170) schätzt den SOC der Batterie 150 durch Integrieren des Batteriestroms IB. Da ein allgemeines Verfahren als das Verfahren zum Schätzen des SOC durch Integrieren des Stroms verwendet werden kann, wird deren Beschreibung hier nicht wiederholt.
Es sei jedoch bemerkt, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Merkmal dahingehend aufweist, dass der Batteriestrom IB unter der Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart schnell variiert.
3 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung des Batteriestroms IB in dem Fall, in dem der Wandler 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart gesteuert wird. Gemäß 3 variiert, während die intermittierende Spannungshochsetzsteuerung durchgeführt wird, der Batteriestrom IB in sehr kurzen Zyklen (beispielsweise 3 bis 5 ms). Um genau den Strom zu beobachten, ist es notwendig, dass die Zyklen, in denen der Strom gemessen wird, ausreichend kürzer als derartige Zyklen sind, in denen der Strom variiert.
Zur Verkürzung der Zyklen, in denen der Strom gemessen wird, ist es jedoch notwendig, eine Hochgeschwindigkeits-CPU zu verwenden oder die Kommunikationsfrequenz zu erhöhen, was eine Erhöhung der Kosten verursacht. Im Hinblick darauf wird für die Steuerungsvorrichtung 500 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine CPU mit Steuerungszyklen verwendet, die länger als die Zyklen sind, in denen der Batteriestrom IB variiert. Beispielsweise beträgt die Periode des Steuerungszyklus der CPU der Steuerungsvorrichtung 500 angenähert 8 ms in Bezug auf die Periode des Zyklus von angenähert 5 ms, in der der Batteriestrom IB variiert.
Wie es aus dem vorstehend Beschriebenen hervorgeht, kann in dem Fall, in dem die Zeitintervalle, zu denen der Batteriestrom IB gemessen wird, länger als die Intervalle sind, zu denen der Batteriestrom IB variiert, der Strom nicht genau beobachtet werden, weshalb die Genauigkeit, mit der der Batteriestrom IB gemessen wird, unter der Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart niedriger ist. Somit besteht eine Möglichkeit, dass die Genauigkeit, mit der der SOC geschätzt wird, niedriger ist, und dementsprechend der Schätzwert des SOC von dem wahren Wert abweicht. Wenn die Steuerungsvorrichtung 500 nämlich die Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart durchführt, steuert die Steuerungsvorrichtung 500 den Wandler 200 auf der Grundlage des mit einer relativ geringeren Genauigkeit geschätzten SOC derart, dass die Batterie 150 geladen oder entladen wird.
4 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Steuerung des Wandlers 200 in Abhängigkeit von dem SOC der Batterie 150. In 4 stellt die horizontale Achse den SOC der Batterie 150 dar, und stellt die vertikale Achse die Leerlaufspannung (OCV) der Batterie 150 dar.
Eine obere Grenze UL und untere Grenze LL des SOC der Batterie 150 sind definiert. In dem Fall, in dem der SOC höher als die obere Grenz UL ist, steigt die Spannung VB der Batterie 150 scharf mit einer Erhöhung des SOC an. Daher steuert die Steuerungsvorrichtung 500 in dem Fall, in dem der SOC höher als die obere Grenze UL ist, den Wandler 200 derart, dass die Batterie entladen, um die Batterie 150 zu schützen.
Im Gegensatz dazu verringert sich in dem Fall, in dem der SOC niedriger als die untere Grenze LL ist, die Spannung VB 150 scharf mit einer Verringerung des SOC. Daher steuert in dem Fall, in dem der SOC niedriger als die untere Grenze LL ist, die Steuerungsvorrichtung 500 den Wandler 200 derart, dass die Batterie 150 geladen wird. Anders ausgedrückt schätzt die Steuerungsvorrichtung 500 den SOC der Batterie 150 auf der Grundlage des in die/aus der Batterie 150 fließenden Batteriestroms IB, und zwingt die Batterie 150, durch die Kraftmaschine 100 und den ersten MG 110 geladen zu werden, wenn der Schätzwert des SOC niedriger als die vorbestimmte untere Grenze LL ist.
Nachstehend ist ein Entladen, das durchgeführt wird, wenn der SOC höher als die obere Grenze UL ist, als erzwungenes Entladen bezeichnet, und ist ein Laden, das durchgeführt wird, wenn der SOC niedriger als die untere Grenze LL ist, als erzwungenes Laden bezeichnet.
Falls der Schätzwert des SOC von einem wahren Wert wie vorstehend beschrieben abweicht, könnte es auftreten, dass die Steuerungsvorrichtung 500 fehlerhaft bestimmt, dass der Schätzwert des SOC höher als die obere Grenze UL ist, trotz der Tatsache, dass der wahre Wert des SOC ausreichend niedriger als die obere Grenze UL ist. In diesem Fall wird ein erzwungenes Entladen durchgeführt, um zu bewirken, dass der SOC sich scharf verringert. Als Ergebnis kann ein Anwender einen anormalen Eindruck bezüglich der Tatsache erfahren, dass der SOC sich unnatürlich verringert hat, was beispielsweise anhand einer Änderung einer Anzeigeeinrichtung gefunden wird, die den SOC angibt.
Demgegenüber könnte es ebenfalls auftreten, dass die Steuerungsvorrichtung 500 fehlerhaft bestimmt, dass der Schätzwert des SOC niedriger als die untere Grenze LL ist, trotz der Tatsache, dass der wahre Wert des SOC ausreichend höher als die untere Grenze LL ist. In diesem Fall wird ein erzwungenes Laden durchgeführt, um zu bewirken, dass die Kraftmaschine 100 betätigt wird. Da die Kraftmaschine 100 in diesem Fall auf der Grundlage der fehlerhaften Bestimmung betätigt wird gibt es eine Möglichkeit, dass die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verschlechtert wird. Zusätzlich kann, da der Betrieb der Kraftmaschine 100 zu einem unbeabsichtigten Zeitpunkt gestartet wird, der Anwender einen anormalen Eindruck über den Betrieb der Kraftmaschine haben.
Im Hinblick auf das vorstehend beschriebene sind die Schwellwerte K1 und K2 zwischen der unteren Grenze LL und der oberen Grenze UL definiert. Der Schwellwert K1 ist zwischen der unteren Grenze LL und einem zentralen Wert C definiert, und der Schwellwert K2 ist zwischen dem zentralen Wert C und der oberen Grenze UL definiert (K1 < C < K2). Der zentrale Wert C ist beispielsweise ein Durchschnittswert der oberen Grenze UL und der unteren Grenze LL. Solange wie der zentrale Wert C ein Wert zwischen der oberen Grenze UL und der unteren Grenze LL ist, ist der zentrale Wert nicht auf den Durchschnittswert begrenzt.
Weiterhin ist der Schwellwert K1 vorzugsweise ein Wert, der durch Addieren eines Fehlers dSOC des SOC, dessen Auftreten unter der Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart angenommen wird, zu der unteren Grenze LL des SOC bestimmt wird. Anders ausgedrückt ist der Schwellwert K1 derart bestimmt, dass er um einen maximalen Fehler (dSOC) des Schätzwerts des SOC, der durch den Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart verursacht werden kann, größer als die untere Grenze LL ist. Gleichermaßen ist der Schwellwert K2 vorzugsweise ein Wert, der durch Subtrahieren des Fehlers dSOC von der oberen Grenze UL des SOC bestimmt wird. Es ist nachfolgend ausführlich beschrieben, wie der Fehler dSOC bestimmt wird.
In dem Fall, in dem der SOC innerhalb des durch die Schwellwerte K1 und K2 definierten Bereichs fällt (in dem Fall, in dem der SOC der Schwellwert K1 oder mehr und der Schwellwert K2 oder weniger ist), wird die Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zugelassen. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem der SOC sich außerhalb dieses Bereichs befindet (in dem Fall, in dem der SOC niedriger als der Schwellwert K1 oder größer als der Schwellwert K2 ist), die Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterbunden, es wird nämlich die Steuerung in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart ausgeführt. Nachstehend ist der vorstehend beschriebene Bereich ebenfalls als Zulassungsbereich bezeichnet.
Der Bereich des SOC, der größer als der Schwellwert K1 ist und gleich wie oder kleiner als der zentrale Wert C ist, ist ein Bereich, der allgemein im Vergleich zu dem Bereich davon verwendet wird, der größer als die untere Grenze LL und gleich wie oder kleiner als der Schwellwert K1 ist. Der Zulassungsbereich ist auf diese Weise definiert, und dementsprechend wird in dem Fall, in dem der SOC sich in dem allgemein verwendeten Bereich befindet, der Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zugelassen. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem der SOC sich in dem Bereich befindet, der nicht allgemein verwendet wird (der Bereich, der größer als die untere Grenze LL ist und gleich wie oder kleiner als Schwellwert K1 ist), der Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt. Der Bereich des SOC, in dem der Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt wird, kann auf den Bereich begrenzt werden, der nicht allgemein verwendet wird.
5 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Prozedur der Spannungshochsetzsteuerung durch den Wandler 200 veranschaulicht. 7 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung von Operationen in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
7(a) zeigt ein Diagramm, das eine Ausgangsspannung (Systemspannung) VH des Wandlers 200 in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart veranschaulicht. 7(b) zeigt ein Diagramm, das den Drosselspulenstrom IL in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart veranschaulicht. Obwohl durch Schalten des Wandlers 200 verursacht wird, dass der Drosselspulenstrom IL variiert, zeigt 7(b) den Drosselspulenstrom, dessen variierende Komponente aufgrund des Schaltens geglättet ist. Fig. 7(c) zeigt ein Diagramm, das einen Spannungshochsetzleistungsverlust LP aufgrund des Schaltens in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart veranschaulicht.
Gemäß 2, 4 und 5 stellt in Schritt ST10 die Steuerungsvorrichtung 500 den Wandler 200 in die kontinuierliche Spannungshochsetzbetriebsart ein. Der Wandler 200 führt den Spannungshochsetzbetrieb ohne Stoppen des Spannungshochsetzbetriebs durch.
Danach bewirkt, wenn ein Durchschnittswert ILM des Drosselspulenstroms IL in einer vorbestimmten Zeitdauer (Periode) in der Vergangenheit niedriger als ein Schwellwert TH1 in Schritt ST20 ist, die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST25 übergeht. In Schritt ST25 prüft die Steuerungsvorrichtung 500 die Batteriebedingung, um zu bestimmen, ob die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart zuzulassen ist oder nicht.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das Einzelheiten von Schritt ST25 des Flussdiagramms gemäß 5 veranschaulicht. Gemäß 2 und 6 erhält die Steuerungsvorrichtung 500 in Reaktion auf den Start des Prozesses von Schritt ST25 den Batteriestrom IB aus dem Batteriesensor 152 und integriert den Batteriestrom IB, um dadurch einen Schätzwert des SOC der Batterie 150 in Schritt ST100 zu berechnen. Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 500, ob der SOC der Batterie 150 in den Zulassungsbereich (dem Bereich zwischen den Schwellwerten K1 und K2 gemäß 4) fällt oder nicht.
In dem Fall, in dem in Schritt ST100 der SOC sich außerhalb des Zulassungsbereichs befindet, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST110 übergeht, um zu bestimmen, dass die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart unterbunden wird, und bewirkt, dass der Prozess zu Schritt ST10 gemäß dem Flussdiagramm von 5 zurückkehrt. In diesem Fall wird der Wandler 200 zum Betrieb in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart eingestellt.
Anders ausgedrückt unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500, wenn der Schätzwert des SOC näher an die untere Grenze LL ist, den Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500 den Betrieb des Wandlers 200 durch Unterbinden des Betriebs des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
Im Gegensatz dazu bewirkt in dem Fall, in dem in Schritt ST100 der SOC in den Zulassungsbereich fällt, die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST120 übergeht, um zu bestimmen, dass die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart zugelassen ist, und bewirkt, dass der Prozess zu Schritt ST30 in dem Flussdiagramm gemäß 5 übergeht. In diesem Fall wird der Wandler 200 zum Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart eingestellt.
In Schritt ST30 stellt die Steuerungsvorrichtung 500 den Wandler 200 in die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart ein. In dem Fall, in dem der Wandler in die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart eingestellt ist, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500 zunächst, dass der Spannungshochsetzbetrieb des Wandlers 200 gestoppt wird (siehe beispielsweise Zeitpunkt (1) in 7). Es sei bemerkt, dass die Spannungshochsetzbetriebsart unmittelbar gestoppt werden kann, nachdem der Wandler in die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart versetzt worden ist, oder nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Solange wie die Bedingung, in der das Spannungshochsetzen zugelassen ist, und die Bedingung, in der das Spannungshochsetzen unterbunden ist, wiederholt werden, ist dieser Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart enthalten.
Wenn der Spannungshochsetzbetrieb des Wandlers 200 gestoppt ist, wird kein Strom aus der Batterie 150 ausgegeben. Daher ist der Drosselspulenstrom IL Null und ist der Spannungshochsetzleistungsverlust LP Null. Während der Spannungshochsetzbetrieb des Wandlers 200 gestoppt ist, werden/wird der erste MG 110 und/oder der zweite MG 120 mit elektrischer Leistung angetrieben, die in dem Kondensator C2 gespeichert ist. Wenn elektrische Ladung aus dem Kondensator C2 entladen wird, wird die Systemspannung VH verringert.
Danach bewirkt, wenn eine Abweichung │VH* – VH│ zwischen der Systemspannung VH und der Befehlsspannung VH* gleich wie oder größer als ein Grenzwert dVH in Schritt ST40 ist, die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST50 übergeht. In Schritt ST50 bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Wandler 200 den Spannungshochsetzbetrieb erneut startet (siehe beispielsweise Zeitpunkt (2) in 7).
Wenn der Spannungshochsetzbetrieb durch den Wandler 200 erneut gestartet wird, führt die Batterie 150 Strom (Wiederherstellungsstrom) zu, der zum Antrieb des ersten MG 110 und/oder des zweiten MG 120 erforderlich ist, während der Kondensator C2 geladen wird. Daher wird der Drosselspulenstrom IL erhöht und wird der Spannungshochsetzleistungsverlust LP erhöht.
Danach, wenn in Schritt ST60 die Systemspannung VH gleich der Befehlsspannung VH* ist, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST70 übergeht. In Schritt ST70 bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Spannungshochsetzbetrieb durch den Wandler 200 gestoppt wird (siehe beispielsweise Zeitpunkt (3) in 7). Nach Schritt ST70 wird der Prozess erneut von Schritt ST40 an durchgeführt.
Wenn der Durchschnitts-ILM des Drosselspulenstroms IL in einer vorbestimmten Zeitdauer in der Vergangenheit größer als ein Schwellwert TH2 in Schritt ST80 ist, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 500, dass der Prozess zu Schritt ST90 übergeht, um den Wandler 200 in die kontinuierliche Spannungshochsetzbetriebsart zu versetzen. Der Wandler 200 führt den Spannungshochsetzbetrieb ohne Stoppen durch (siehe beispielsweise Zeitpunkt (4) in 7). Zu dem Zeitpunkt (4) in 7 ist gezeigt, dass die Befehlsspannung VH* erhöht worden ist und der Drosselspulenstrom IL beginnt, sich zu erhöhen. Nach Durchführung von Schritt ST90 endet der Ablauf der Prozessschritte gemäß 5.
7(c) zeigt, um welche Größe der Spannungshochsetzleistungsverlust LP in einem Satz von einer Zeitdauer, in der das Spannungshochsetzen gestoppt ist, und einer darauffolgenden Zeitdauer, in der das Spannungshochsetzen durchgeführt wird, in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart reduziert wird. Eine Fläche P3 einer Region, die durch eine Linie, die einen Referenzleistungsverlust BS wiedergibt, und eine Linie eingeschlossen ist, die einen Spannungshochsetzleistungsverlust LP wiedergibt und sich höher als die Linie des Referenzleistungsverlusts BS befindet, ist die Summe der Spannungshochsetzleistungsverluste LP, die größer als der Spannungshochsetzverlust in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart ist. Eine Fläche P0 einer Region, die durch eine Linie, die den Referenzleistungsverlust BS wiedergibt, und die Linie eingeschlossen ist, die den Spannungshochsetzleistungsverlust LP wiedergibt und sich unterhalb der Linie des Referenzleistungsverlusts BS befindet, ist die Summe der Spannungshochsetzleistungsverluste LP, die kleiner als der Spannungshochsetzleistungsverlust in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart sind. Ein Wert P1, der durch Subtrahieren von P2 (= P3) von P0 bestimmt wird, ist die Summe von Reduktionen des Spannungshochsetzleistungsverlusts in Bezug auf den Spannungshochsetzverlust in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart, die durch den Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart in dem Satz von einer Zeitdauer, in der das Spannungshochsetzen gestoppt ist, und einer darauffolgenden Zeitdauer, in der das Spannungshochsetzen durchgeführt wird, erzielt wird.
Wie es in 7(c) gezeigt ist, kann der Wandler in die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart versetzt werden, um dadurch den Spannungshochsetzleistungsverlust zu reduzieren. Eine längere Periode, in der das Spannungshochsetzen gestoppt ist, erzeugt eine größere Wirkung des Reduzierens des Verlusts.
In Schritt ST25 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 500 in Abhängigkeit davon, ob der SOC in den Zulassungsbereich (den Bereich zwischen den Schwellwerten K1 und K2 gemäß 4) oder außerhalb des Zulassungsbereichs fällt, ob in die intermittierende Spannungshochsetzbetriebsart zu schalten ist oder nicht. Nachstehend ist der Grund dafür, warum der Zulassungsbereich definiert ist, beschrieben.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist der Schwellwert K1 definiert, um den Fehler dSOC größer als die untere Grenze LL zu sein. Der Fehler dSOC kann derart betrachtet werden, dass er als ein sogenannter Spielraum in Vorbereitung zur Reduktion der Genauigkeit gegeben ist, mit der der SOC in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart geschätzt wird. Dieser Spielraum kann nämlich vorgesehen sein, um die Möglichkeit zu verringern, dass die Steuerungsvorrichtung 500 irrtümlich bestimmt, dass der Schätzwert des SOC niedriger als die untere Grenze LL ist, trotz der Tatsache, dass der wahre Wert des SOC die untere Grenze LL oder größer ist. Dementsprechend kann ein erzwungenes Laden auf der Grundlage der fehlerhaften Bestimmung verhindert werden.
Im Gegensatz dazu ist der Schwellwert K2 derart definiert, dass er um den Fehler dSOC kleiner als die Obergrenze UL ist. Dieser Fehler dSOC ist ebenfalls als ein Spielraum gegeben. Daher kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass die Steuerungsvorrichtung 500 fehlerhaft bestimmt, dass der Schätzwert des SOC größer als die Obergrenze UL ist, trotz der Tatsache, dass der wahre Wert des SOC die Obergrenze UL oder niedriger ist. Dementsprechend kann ein erzwungenes Entladen auf der Grundlage der fehlerhaften Bestimmung verhindert werden.
Auf diese Weise kann der Bereich, in dem die Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zugelassen ist, mittels der Schwellwerte K1 und K2 begrenzt werden, um dadurch die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein erzwungenes Laden oder ein erzwungenes Entladen durchgeführt wird, selbst in dem Fall, in dem die Genauigkeit, mit der der SOC geschätzt wird, unter der Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart reduziert ist. Dementsprechend kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden und kann verhindert werden, dass bei dem Anwender ein anormaler Eindruck hervorgerufen wird.
Nachstehend ist beschrieben, wie der Fehler dSOC gemäß 4 bestimmt wird. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist der Fehler dSOC vorzugsweise ein maximaler Fehler des SOC, der unter der Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart auftreten könnte. Es ist nämlich vorzuziehen, dass der maximale mögliche Fehler als der Spielraum definiert ist.
Zwischen dem Batteriestrom IB, dem Drosselspulenstrom IL und dem Hilfsmaschinenstrom Idc gilt eine Beziehung IB = IL + Idc. Der Hilfsmaschinenstrom Idc variiert nicht in Abhängigkeit von der Spannungshochsetzbetriebsart. Daher werden der Batteriestrom IB1 in der intermittierenden Hochsetzbetriebsart und der Batteriestrom IB2 in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart durch die nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) jeweils ausgedrückt, wobei IL1 der Drosselspulenstrom in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart ist und IL2 der Drosselspulenstrom in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart ist. IB1 = IL1 + Idc (1) IB2 = IL2 + Idc (2)
Wie es in 7 gezeigt ist, kann, da der Drosselspulenstrom IL2 in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart konstant ist, der Drosselspulenstrom IL2 genau gemessen werden. Daher kann, wenn die Messung in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart als eine Referenz verwendet wird, ein maximaler möglicher Fehler in der Messung des Batteriestroms IB in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart auftreten, wie es nachstehend beschrieben ist.
In dem Fall, in dem die kontinuierliche Spannungshochsetzbetriebsart als eine Referenz verwendet wird, wird eine Erhöhung dIB des Batteriestroms IB in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart durch die nachfolgende Gleichung (3) ausgedrückt. dIB = IB1 – IB2 = IL1 – IL2 (3)
In der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart ändert sich der Drosselspulenstrom IL1 im Verlaufe der Zeit, und ist eine maximale Erhöhung des Drosselspulenstroms IL1 in Bezug auf den Drosselspulenstrom IL2 (IL1max – IL2) (siehe 7). dIB <= IL1max – IL2 (4) (dIB ist gleich wie oder kleiner als IL1max – IL2)
Die Ladungsmenge (Einheit: Ah), die aus der Batterie 150 zugeführt wird, wird durch Integrieren des gemessenen Batteriestroms IB (Einheit: A) über eine Zeitdauer (Einheit: h) der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart erhalten. Die Lademenge erreicht ihr Maximum in dem Fall, in dem jeweilige Zeitpunkte, zu denen der Batteriestrom IB gemessen wird, mit den Zeitpunkten übereinstimmen, zu denen der Drosselspulenstrom IL1 den maximalen Wert IL1max aufweist. Daher wird der maximale Wert der Ladungsmenge durch (IL1max – IL2) × dt (was durch eine Fläche Q0 in 7 angegeben ist) ausgedrückt. Es sei bemerkt, dass dt eine Zeitdauer (die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt (1) und dem Zeitpunkt (4) in 7) ist, die es für den Durchschnitts-ILM des Drosselspulenstroms IL benötigt, den Schwellwert TH2 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu überschreiten.
Somit kann der Fehler dSOC durch die nachfolgende Gleichung (5) ausgedrückt werden. dSOC = (IL1max – IL2) × dt/C0 (3)
Dabei ist C0 eine Kapazität C0 (Einheit: Ah) der Batterie 150. Es wird nämlich (IL1max – IL2) × dt durch die Kapazität C0 dividiert, um dadurch die Ladungsmenge in dem SOC umzuwandeln.
Auf diese Weise kann der Fehler dSOC bestimmt werden, um als ein ausreichender Spielraum zu dienen, um dadurch ein erzwungenes Laden oder erzwungenes Entladen zu verhindern, was ungeachtet der Tatsache durchgeführt wird, dass das tatsächliche Laden/Entladen der Batterie 150 unnötig ist. Es sei bemerkt, dass das Verfahren zur Bestimmung des Fehlers dSOC nicht auf das vorstehend Verfahren begrenzt ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Das Verfahren zur Unterdrückung des Betriebs des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart ist nicht auf das Verfahren begrenzt, das vorstehend in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Betrieb in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt, indem die Genauigkeit verbessert wird, mit der der Batteriestrom IB gemessen wird.
Ein elektrisches System eines Hybridfahrzeugs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist eine Konfiguration auf, die äquivalent zu der Konfiguration des elektrischen Systems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist (siehe 1 und 2). Daher wird dessen Beschreibung nicht wiederholt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 wird, wie es vorstehend in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, das Schalten der Schaltelemente Q1 und Q2 in dem Wandler 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart auf der Grundlage eines Schaltsteuerungssignals aus der Steuerungsvorrichtung 500 gesteuert. Ein Betrag, um den die Spannung pro Zeiteinheit durch den Wandler 200 hochgesetzt wird, nämlich eine Erhöhung der Systemspannung VH pro Zeiteinheit (was nachstehend auch als Wiederherstellungsrate (Einheit: V/2) bezeichnet ist) wird in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen einer EIN-Periode des Schaltelements Q1 und einer EIN-Periode des Schaltelements Q2 bestimmt. Die Steuerungsvorrichtung 500 kann nämlich die Wiederherstellungsrate durch das Schaltsteuerungssignal justieren.
8 zeigt eine Darstellung zum Vergleich des Batteriestroms IB in Abhängigkeit von der Wiederherstellungsrate. Die horizontale Achse stellt die Zeitachse dar. Die vertikale Achse stellt die Systemspannung VH, den Drosselspulenstrom IL oder den Batteriestrom IB dar. Die Wiederherstellungsrate RTS, die in 8(b) gezeigt ist, ist kleiner als die Wiederherstellungsrate RTF, die in 8(a) gezeigt ist.
Wie es in 8(a) gezeigt ist, steigt in dem Fall, in dem die Wiederherstellungsrate groß ist, der Drosselspulenstrom IL scharf an. Da der Batteriestrom IB durch Addieren des Hilfsmaschinenstroms Idc (konstanter Wert gemäß 8) zu dem Drosselspulenstrom IL bestimmt wird, bewirkt eine große Wiederherstellungsrate, dass der Batteriestrom IB scharf ansteigt. Da die Steuerungsvorrichtung 500 den Batteriestrom IB in längerem Zyklen als die Zyklen misst, in denen der Batteriestrom IB variiert, kann in 8(a) der Wert des Batteriestroms IB, der durch die Steuerungsvorrichtung 500 erhalten wird, in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt, zu dem der Batteriestrom gemessen wird, signifikant unterschiedlich sein.
Im Gegensatz dazu steuert die Steuerungsvorrichtung 500 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den Wandler 200 unter Verwendung der Wiederherstellungsrate RTS, die kleiner als die in 8(b) gezeigt ist. Anders ausgedrückt verkleinert die Steuerungsvorrichtung 500 die Rate, mit der die Spannung VB der Batterie 150 hochgesetzt wird.
Dementsprechend steigt der Batteriestrom IB sanft an, weshalb der Batteriestrom IB im Vergleich mit 8(a) über die Zeit gemittelt wird. Als Ergebnis kann die Variation des Werts des Batteriestrom IB in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt, zu dem der Batteriestrom gemessen wird, reduziert werden. Die Genauigkeit, mit der SOC geschätzt wird, kann somit verbessert werden. Dementsprechend kann ein erzwungenes Laden oder ein erzwungenes Entladen, das tatsächlich unnötig ist, verhindert werden.
Variation des zweiten Ausführungsbeispiels
Gemäß einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels begrenzt die Steuerungsvorrichtung 500 den Drosselspulenstrom IL auf einen vorbestimmten Wert oder weniger. Anders ausgedrückt begrenzt die Steuerungsvorrichtung 500 den durch den Wandler 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart fließenden Strom auf einen vorbestimmten Wert oder weniger, um dadurch den Betrieb des Wandlers 200 zu unterdrücken.
Der Drosselspulenstrom IL kann auf einen vorbestimmten Wert oder weniger begrenzt werden, indem das Verhältnis zwischen einer EIN-Periode des Schaltelements Q1 und einer EIN-Periode des Schaltelements Q2 innerhalb eines gewissen Bereichs begrenzt wird, ähnlich zu der vorstehend beschriebenen Justierung der Wiederherstellungsrate.
Die Begrenzung des Drosselspulenstroms IL auf einen vorbestimmten Wert oder weniger bedeutet, dass der Batteriestrom IB ebenfalls auf einen anderen vorbestimmten Wert oder weniger begrenzt wird. Dementsprechend wird ein scharfer Anstieg des Batteriestroms IB unterdrückt. Wie es vorstehend in Bezug auf 8(b) beschrieben worden ist, steigt der Batteriestrom IB nämlich sanft an, weshalb der Batteriestrom IB über die Zeit gemittelt wird. Die Genauigkeit, mit der der SOC geschätzt wird, kann somit verbessert werden. Es sei bemerkt, dass der Drosselspulenstrom IL einem "durch den Spannungsaufwärtswandler fließenden Strom" entspricht.
Entsprechend der vorstehenden Beschreibung stellen die ersten und zweiten Ausführungsbeispiele sowie die Variation des zweiten Ausführungsbeispiels jeweils die Steuerung, unter der die Steuerung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart in dem Fall unterbunden wird, dass der SOC sich außerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, die Steuerung, unter der die Wiederherstellungsrate langsamer gemacht wird, und die Steuerung, unter der der Drosselspulenstrom IL begrenzt wird, bereit. Diese Steuerungen können jedoch auch wie erforderlich kombiniert werden. Diese Steuerungen entsprechen allen Implementierungen der "Steuerung, unter der der Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt wird".
Schließlich sind nachstehend erneuter Bezugnahme auf 1, 2 und 4 die vorliegenden Ausführungsbeispiele zusammengefasst. Ein Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs weist auf: die Kraftmaschine 100 und den ersten MG 110 (Leistungserzeugungseinheit); die Batterie 150; den Wandler 200, der eine Spannung der Batterie 150 hochsetzt und die hochgesetzte Spannung den Wechselrichtern 210 und 220 (elektrische Last) des Fahrzeugs zuführt; und die Steuerungsvorrichtung 500, die den Wandler 200 in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart steuert. In der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart wird der Wandler 200 kontinuierlich betrieben. In der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart wird der Wandler 200 intermittierend betrieben. Die Steuerungsvorrichtung 500 schätzt den SOC der Batterie 150 auf der Grundlage des in die und aus der Batterie 150 fließenden Batteriestroms IB und erzwingt ein Laden der Batterie 150 durch die Kraftmaschine 100 und den ersten MG 110, wenn ein Schätzwert des SOC niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze LL ist. Die Steuerungsvorrichtung unterdrückt einen Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß, wenn der Schätzwert des SOC näher an der unteren Grenze LL ist.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500 den Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart in einem Fall, in dem der Schätzwert gleich wie oder kleiner als der Schwellwert K1 ist, der größer als die untere Grenze LL ist.
Vorzugsweise ist der Schwellwert K1 derart bestimmt, dass der Schwellwert um einen maximalen Fehler dSOC des Schätzwerts des SOC, der durch den Betrieb des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart verursacht werden kann, größer als die untere Grenze LL ist.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500 den Betrieb des Wandlers 200 durch Unterbinden des Betriebs des Wandlers 200 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500 den Betrieb des Wandlers 200 durch Reduzieren einer Rate, mit der die Spannung VB der Batterie 150 in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart hochgesetzt wird.
Vorzugsweise unterdrückt die Steuerungsvorrichtung 500 den Betrieb des Wandlers 200 durch Begrenzen des Drosselspulenstroms IL des Wandlers 200 auf einen vorbestimmten Wert oder weniger in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart.
Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die kontinuierliche Spannungshochsetzbetriebsart und die intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart bereitstellen, können eine kontinuierliche Spannungstiefsetzbetriebsart und eine intermittierenden Spannungstiefsetzbetriebsart bereitgestellt werden. Die MG-ECU 172 versetzt nämlich den Wandler 200 in eine der kontinuierlichen Spannungstiefsetzbetriebsart und der intermittierenden Spannungstiefsetzbetriebsart. In der kontinuierlichen Spannungstiefsetzbetriebsart führt der Wandler 200 einen Spannungstiefsetzbetrieb ohne Stoppen durch. In der intermittierenden Spannungstiefsetzbetriebsart wiederholt der Wandler 200 intermittierend einen Spannungstiefsetzbetrieb und ein Stoppen des Spannungstiefsetzbetriebs. Wenn der Wandler 200 den Spannungstiefsetzbetrieb durchführt, werden eine Zeitdauer, in der lediglich das Schaltelement Q1 EIN ist und eine Zeitdauer, in der beide Schaltelemente Q1 und Q2 AUS sind, abgewechselt. Wenn der Wandler 200 den Spannungstiefsetzbetrieb stoppt, wird das Schaltelement Q1 in einem EIN-Zustand fixiert und wird das Schaltelement Q2 in einen AUS-Zustand fixiert.
Obwohl die vorliegenden Ausführungsbeispiele im Hinblick auf das Hybridfahrzeug beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf ein Brennstoffzellenfahrzeug anwendbar. In diesem Fall entspricht eine Brennstoffzelleneinheit einer "Leistungserzeugungseinheit".
Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarten Ausführungsbeispiele lediglich in jederlei Hinsicht als veranschaulichend gegeben sind, und nicht als Begrenzung. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die Patentansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung definiert ist, und alle Modifikationen und Variationen umfasst, die äquivalent in der Bedeutung und des Umfangs der Patentansprüche sind.
Bezugszeichenliste

100 Kraftmaschine; 110 erster MG; 120 zweiter MG; 112, 122 Neutralpunkt; 130 Leistungsaufteilungsvorrichtung; 131 Sonnenrad; 132 Hohlrad; 133 Ritzel; 134 Träger; 135 Hohlradwelle (Antriebswelle); 140 Untersetzungsgetriebe; 150 Batterie; 152 Batteriesensor; 160 Antriebsrad; 170 PM-ECU; 172 MG-ECU; 180 Spannungssensor; 200 Wandler; 210, 220 Wechselrichter; 230 SMR; 240 Klimaanlage; 500 Steuerungsvorrichtung; PL1, PL2 positive Leitung; GL Masseleitung; Q1 bis Q8 Schaltelement; D1 bis D8 Diode; C1, C2 Kondensator; L Drosselspule

Claims

Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs mit einer Leistungserzeugungseinheit; einer Leistungsspeichervorrichtung; einem Spannungsaufwärtswandler, der eine Spannung der Leistungsspeichervorrichtung hochsetzt und die hochgesetzte Spannung einer elektrischen Last des Fahrzeugs zuführt; und einer Steuerungsvorrichtung, die den Spannungsaufwärtswandler in einer kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart und einer intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart steuert, wobei in der kontinuierlichen Spannungshochsetzbetriebsart der Spannungsaufwärtswandler kontinuierlich betrieben wird, in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart der Spannungsaufwärtswandler intermittierend betrieben wird, wobei die Steuerungsvorrichtung einen Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung auf der Grundlage eines in die und aus der Leistungsspeichervorrichtung fließenden Stroms schätzt und ein Laden der Leistungsspeichervorrichtung durch die Leistungserzeugungseinheit erzwingt, wenn ein Schätzwert des Ladezustands niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze ist, wobei die Steuerungsvorrichtung einen Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart zu einem größeren Ausmaß unterdrückt, wenn der Schätzwert näher an der unteren Grenze ist.
Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart in einem Fall unterdrückt, in dem der Schätzwert gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, der größer ist als die untere Grenze ist.
Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, wobei der Schwellwert derart bestimmt ist, dass der Schwellwert um einen maximalen Fehler des Schätzwerts, der durch den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart verursacht werden kann, größer als die untere Grenze ist.
Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Unterbinden des Betriebs des Spannungsaufwärtswandlers in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart unterdrückt.
Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Reduzieren einer Rate unterdrückt, mit der die Spannung der Leistungsspeichervorrichtung in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart hochgesetzt wird.
Leistungsversorgungsgerät eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Spannungsaufwärtswandlers durch Begrenzen des in der intermittierenden Spannungshochsetzbetriebsart durch den Spannungsaufwärtswandler fließenden Stroms auf einen vorbestimmten Wert oder weniger unterdrückt.