JP2008017574A

JP2008017574A - 車両の電力制御装置

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Publication number: JP2008017574A
Application number: JP2006184446A
Authority: JP
Inventors: Takaya Soma; 貴也相馬; Hiroshi Yoshida; 寛史吉田; Takeshi Shigekari; 武志茂刈
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2026-07-04
Also published as: CN101484332A; KR101143438B1; JP4644163B2; CN101484332B; WO2008004444A1; US20090167216A1; KR20090031758A; US8120295B2

Abstract

【課題】回生電力が充電されるキャパシタを備えた車両において、キャパシタへの充電以外での電力消費に頼らずに、回生制動力の減少による制動フィーリングの変化を低減する。
【解決手段】ＥＣＵは、キャパシタが回生エネルギを充電中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、キャパシタの充電電力値Ｐ（Ｃ）を算出するステップ（Ｓ１０２）と、充電電力値Ｐ（Ｃ）が充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）の最大値ＷＭＡＸに達したか否かを判断するステップ（Ｓ１０４）と、充電電力値Ｐ（Ｃ）がＷＭＡＸに達すると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、キャパシタ電圧値Ｖに応じて充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）を小さく設定するステップ（Ｓ１０８）と、小さく設定された充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）に対応する回生エネルギをモータジェネレータが発電するように、インバータに制御信号を送信するステップ（Ｓ１１０）と、を含むプログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、制動時に回生電力を発生する走行用の回転電機を含む車両の電力制御に関し、特に、回生電力が充電されるキャパシタを備えた車両の電力制御に関する。

エンジン（たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の機関を用いることが考えられる。）とモータとを組合せたハイブリッドシステムと呼ばれるパワートレインを搭載した車両が開発され、実用化されている。さらに、エンジンを搭載しないでモータのみを走行源としたパワートレーンを搭載した車両（電気自動車、燃料電池車）も開発されている。このような車両では、車両の制動時にモータをジェネレータとして機能させて回生エネルギを発生させ、発生した回生エネルギをモータ駆動用の蓄電機構（バッテリやキャパシタ）に充電する。これにより、車両の運動エネルギが電気エネルギとして回収されるとともに、車両には回生制動力が作用する。蓄電機構の過充電による損傷を防止するために、蓄電機構が満充電状態になる前に、回生エネルギの発生を抑制して蓄電機構への充電電力を遮断する必要がある。そのため、遮断前に作用していた回生制動力が遮断後に作用しなくなり、運転者が違和感を覚える場合がある。特開平１１−３４３８９０号公報（特許文献１）は、キャパシタが満充電状態にあるときに回生制動を可能にすることにより制動フィーリングの変化を防止する技術を開示する。

この公報に開示された制御装置は、走行用の駆動力を発生するエンジンと、走行用の駆動力および回生制動力を発生するモータと、モータを駆動する電力を供給するとともにモータが発生する回生電力で充電される蓄電手段とを備えたハイブリッド車両におけるキャニスタのパージ制御装置である。この制御装置は、エンジンの燃料から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタを加熱してキャニスタに吸着された蒸発燃料をパージするヒータと、蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、残容量検出手段で検出した蓄電手段の残容量が所定の閾値以上のときにモータが発生する回生電力をヒータに供給するパージ制御手段とを含む。

この公報に開示された制御装置によると、残容量検出手段で検出した蓄電手段の残容量が所定の閾値未満であって蓄電手段が未だ充電可能である場合には、回生制動によりモータが発生した回生電力で蓄電手段を充電して車体の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。残容量が所定の閾値以上であって蓄電手段が既に充電不能である場合には、回生制動によりモータが発生した回生電力をヒータに供給してキャニスタに吸着された蒸発燃料のパージに利用することができる。したがって、蓄電手段の残容量の大小に関わらずモータは常に回生制動を実行することが可能となり、エネルギーの無駄な消費を最小限に抑えるとともに制動フィーリングの変化を防止することができる。
特開平１１−３４３８９０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された制御装置において、キャニスタに吸着された蒸発燃料のパージが不要な場合もあり、実際には、ヒータの耐久性の観点から、回生電力をヒータに供給する頻度は限られてしまう。そのため、回生制動力の減少による制動フィーリングの変化を抑制できない場合が起こり得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回生電力が充電されるキャパシタを備えた車両において、キャパシタへの充電以外での電力消費に頼らずに、回生制動力の減少による制動フィーリングの変化を低減する電力制御装置を提供することである。

第１の発明に係る電力制御装置は、回生制動時に発電する走行用の回転電機を含む車両の電力を制御する。この電力制御装置は、回転電機に接続され、発電されたエネルギが充電されるキャパシタと、キャパシタへの充電電力を検出するための手段と、充電電力が予め定められた制御上限値に達したか否かを判断するための手段と、充電電力が制御上限値に達した時点から、充電電力を小さくするように制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、回生制動時に発電されたエネルギ（回生エネルギ）が、充放電効率がバッテリよりも高いキャパシタに充電される。そのため、回生エネルギの回収効率を向上することができる。キャパシタへの瞬間的な過電流および過電圧を抑制するため、キャパシタへの充電電力は予め定められた制御上限値で制限される。さらに、過充電によるキャパシタの損傷を防止するために、キャパシタが満充電状態になる前に、回生エネルギの発生を抑制してキャパシタへの充電電力を遮断する必要がある。たとえば満充電状態に近い状態になった時点から充電電力を遮断する場合、キャパシタの充電可能容量が少なくなっているため、充電電力を急激に減少させて遮断する必要がある。そのため、充電電力の遮断後に回生制動力が減少し、制動フィーリングが変化する場合がある。そこで、キャパシタへの充電電力が制御上限値に達した時点から小さくなるように制御される。これにより、たとえば満充電状態に近い状態になった時点から充電電力を遮断する場合と比べて、キャパシタの充電可能容量がより多く残されているため、キャパシタへの充電電力を緩やかに減少させて遮断することができる。そのため、回生制動力を緩やかに減少させることができる。その結果、回生電力が充電されるキャパシタを備えた車両において、キャパシタへの充電以外での電力消費に頼らずに、回生制動力の減少による制動フィーリングの変化を低減する電力制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る電力制御装置は、第１の発明の構成に加えて、キャパシタの電圧を検出するための手段をさらに含む。制御手段は、キャパシタの電圧に応じて充電電力を小さくするように制御するための手段を含む。

第２の発明によると、キャパシタの充電量（蓄電量）は、一般的にキャパシタの電圧の２乗に比例する。そのため、キャパシタの電圧が高いほど、キャパシタは満充電状態に近い状態といえる。そこで、キャパシタの電圧に応じてキャパシタへの充電電力が小さくなるように制御される。たとえば、キャパシタの電圧が高い場合は低い場合に比べて、キャパシタへの充電電力が小さくなるように制御される。これにより、キャパシタの充電状態に応じて、キャパシタへの充電電力を小さくすることができる。そのため、過充電によるキャパシタの損傷を防止することができる。

第３の発明に係る電力制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、制御手段は、キャパシタの電圧が高い場合は低い場合に比べて、充電電力が小さくなるように制御するための手段を含む。

第３の発明によると、キャパシタの充電量（蓄電量）は、一般的にキャパシタの電圧の２乗に比例する。そのため、キャパシタの電圧が高いほど、キャパシタは満充電状態に近い状態といえる。そこで、キャパシタの電圧が高い場合は低い場合に比べて、キャパシタへの充電電力が小さくなるように制御される。これにより、キャパシタが満充電状態に近いほど、キャパシタへの充電電力をより小さくすることができる。

第４の発明に係る電力制御装置は、第１〜第３のいずれかの発明の構成に加えて、回転電機にキャパシタと並列に接続され、発電されたエネルギの電圧を変圧して出力するコンバータと、コンバータに接続され、変圧されたエネルギが充電される二次電池とをさらに含む。

第４の発明によると、回転電機には、コンバータを介して二次電池がキャパシタと並列に接続される。これにより、回転電機で発生したエネルギをキャパシタに充電できるとともに、回転電機で発生したエネルギの電圧をコンバータで変圧して二次電池に充電することができる。

第５の発明に係る電力制御装置は、第４の発明の構成に加えて、コンバータを制御することにより、発電されたエネルギを二次電池とキャパシタとのいずれかを優先的に充電するように切換るための手段をさらに含む。

第５の発明によると、コンバータを制御することにより、発電されたエネルギが二次電池とキャパシタとのいずれかを優先的に充電される。たとえば、コンバータの出力電圧をキャパシタ電圧値以下にすると、二次電池が優先的に充電される。キャパシタ電圧値よりもコンバータの出力電圧を高くすると、キャパシタが優先的に充電される。これにより、充放電効率が二次電池より優れるキャパシタの特性と、蓄電容量がキャパシタより多い二次電池の特性とを考慮して、二次電池とキャパシタとのいずれかを優先的に充電することができる。

第６の発明に係る電力制御装置は、第４の発明の構成に加えて、コンバータを制御することにより、制御手段によりキャパシタへの充電電力が小さくされるほど、二次電池への充電電力を大きくするための手段を含む。

第６の発明によると、たとえば、コンバータで変圧される電力を制御することにより、キャパシタへの充電電力が小さくされるほど、二次電池への充電電力が大きくされる。そのため、回生制動力をより緩やかに減少させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る電力制御装置が搭載された車両について説明する。この車両は、バッテリ１００と、インバータ２００と、モータジェネレータ３００と、コンデンサ４００と、システムメインリレー５１０（ＳＭＲ（１）５００、制限抵抗５０２、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６）と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００とを含む。本実施の形態に係る電力制御装置は、ＥＣＵ６００が実行するプログラムにより制御される。なお、本実施の形態において、車両はモータジェネレータ３００からの駆動力のみにより走行する電気自動車として説明するが、本発明に係る電力制御装置が搭載される車両は電気自動車に限られず、その他、ハイブリッド車、燃料電池車などに搭載してもよい。

バッテリ１００は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続した組電池である。なお、バッテリ１００に加えてキャパシタ７００が備えられ、ともにそれぞれの特性に応じて、モータジェネレータ３００に電力を供給する。

インバータ２００は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。

インバータ２００は、ＥＣＵ６００からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ３００をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ２００は、モータジェネレータ３００をモータとして機能させる場合、バッテリ１００やキャパシタ７００から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ３００に供給する。インバータ２００は、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）してモータジェネレータ３００に供給する電力を制御することにより、モータジェネレータ３００がＥＣＵ６００からの制御信号で要求される出力状態になるように制御する。

インバータ２００は、モータジェネレータ３００をジェネレータとして機能させる場合、モータジェネレータ３００が発電した交流電力を直流電力に変換し、バッテリ１００やキャパシタ７００に充電する。インバータ２００は、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）してモータジェネレータ３００がＥＣＵ６００からの制御信号で要求される発電状態になるように制御することにより、バッテリ１００やキャパシタ７００への充電電力を制御する。

モータジェネレータ３００は、三相交流モータであるとともに、車両の回生制動時に発電するジェネレータである。モータジェネレータ３００の回転軸は、最終的には車両のドライブシャフト（図示せず）に接続される。車両は、モータジェネレータ３００からの駆動力により走行する。

コンデンサ４００は、インバータ２００と並列に接続されている。コンデンサ４００は、バッテリ１００から供給された電力、またはインバータ２００から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２００またはバッテリ１００に供給される。

システムメインリレー５１０は、正極側のＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４および負極側のＳＭＲ（３）５０６から構成される。ＳＭＲ（１）５００、ＳＭＲ（２）５０４、ＳＭＲ（３）５０６は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレーである。ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４は、バッテリ１００の正極側に設けられている。ＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００には、制限抵抗５０２が直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００は、ＳＭＲ（２）５０４が接続される前に接続され、インバータ２００に突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４は、ＳＭＲ（１）５００が接続され、プリチャージが終了した後に接続される正側ＳＭＲである。ＳＭＲ（３）５０６は、バッテリ１００の負極側に設けられている負側ＳＭＲである。各ＳＭＲは、ＥＣＵ６００により制御される。

電源接続時、すなわちイグニッションスイッチのポジションがＯＦＦ位置からＡＣＣ位置およびＯＮ位置を経てＳＴＡ位置に切換られると、ＥＣＵ６００は、先ず、ＳＭＲ（３）５０６をオンし、次にＳＭＲ（１）５００をオンしてプリチャージを実行する。ＳＭＲ（１）５００には制限抵抗５０２が接続されているので、ＳＭＲ（１）５００をオンしてもインバータにかかる電圧は緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止することができる。

さらに、この車両には、上述したように、バッテリ１００に加えて、キャパシタ７００が搭載される。キャパシタ７００は、インバータ２００の入力側端子とコンデンサ４００との間に接続される。キャパシタ７００はバッテリ１００よりも充放電効率がよく、瞬間的な高入出力に対応できる。キャパシタ７００は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレー７０２およびリレー７０４をＥＣＵ６００が開閉制御して、インバータ２００との間で電力を充放電する。

キャパシタ７００には、キャパシタ電圧値Ｖを検出する電圧計と、キャパシタ電流値Ｉを検出する電流計とが接続されている。これらの電圧計と電流計とはＥＣＵ６００に接続される。キャパシタ電圧値Ｖおよびキャパシタ電流値Ｉは、ＥＣＵ６００にてキャパシタ７００の充電量（蓄電量）やキャパシタ７００への充電電力値Ｐ（Ｃ）を算出できるように、ＥＣＵ６００に送信される。なお、キャパシタ７００の静電容量をＣとすると、キャパシタ７００の充電量は、Ｃ×（Ｖの２乗）／２で表わされる式にて算出される。

また、この車両には、バッテリ１００とインバータ２００との間に、昇圧コンバータ８００が設けられる。この昇圧コンバータ８００により、たとえばバッテリ１００の定格電圧２００Ｖ程度が、５００Ｖ程度（モータの定格電圧）まで昇圧される。この昇圧コンバータ８００は、２つのＩＧＢＴや電流変化を低減させるリアクトルから構成される。

ＥＣＵ６００は、イグニッションスイッチ（図示せず）、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行する。このプログラムにより、インバータ２００、昇圧コンバータ８００および各ＳＭＲ等が制御されて、車両は所望の状態で走行するように制御される。

本実施の形態において、バッテリ７００およびキャパシタ９００の充放電は、昇圧コンバータ８００の出力電圧（システム電圧）を変更することにより制御される。

たとえば、モータジェネレータ３００に電力を供給する場合、キャパシタ電圧値Ｖよりも昇圧コンバータ８００の出力電圧を低くすると、キャパシタ７００から優先的に放電される。昇圧コンバータ８００の出力電圧をキャパシタ９００の電圧以上にすると、バッテリ１００から優先的に放電される。

一方、回生制動時にモータジェネレータ３００で発電された電力をバッテリ１００もしくはキャパシタ７００に充電する場合、昇圧コンバータ８００の出力電圧をキャパシタ電圧値Ｖ以下にすると、バッテリ１００が優先的に充電される。キャパシタ電圧値Ｖよりも昇圧コンバータ８００の出力電圧を高くすると、キャパシタ７００が優先的に充電される。

ＥＣＵ６００は、瞬間的な高負荷が要求されると、バッテリ１００よりも充放電効率がよいキャパシタ７００から、インバータ２００を介してモータジェネレータ３００に電力を供給する。このような瞬間的な高負荷が要求される場合に備えて、キャパシタ７００を常に満充電状態に近い状態にしておく必要がある。そのため、たとえば、ＥＣＵ６００は、回生制動時において、リレー７０２およびリレー７０４をオン状態に制御するとともに、キャパシタ７００が優先的に充電されるように昇圧コンバータ８００を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ６００は、モータジェネレータ３００における発電電力値（回生電力値）が、キャパシタ７００への充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）とバッテリ１００への充電電力制限値ＷＩＮ（Ｂ）との和を超えないように、インバータ２００を制御する。さらに、ＥＣＵ６００は、コンバータ８００を制御して、キャパシタ７００の充電電力値Ｐ（Ｃ）およびバッテリ１００の充電電力値Ｐ（Ｂ）がそれぞれの制限値を越えないように、モータジェネレータ３００における発電電力をキャパシタ７００およびバッテリ１００に分配する。これにより、キャパシタ７００およびバッテリ１００が過電流および過電圧状態になることが抑制される。

さらに、ＥＣＵ６００は、過充電によるキャパシタ７００の損傷を防止するために、キャパシタ７００が満充電状態になる前に、充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）を小さくして、充電電力値Ｐ（Ｃ）を略零に減少させる。

ＥＣＵ６００は、充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくなるほど、バッテリ１００への充電電力制限値ＷＩＮ（Ｂ）が大きくなるように、インバータ２００およびコンバータ８００を制御する。

図２を参照して、本実施の形態に係る電力制御装置を構成するＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ６００は、キャパシタ７００が回生エネルギを充電中であるか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ６００は、キャパシタ電圧値Ｖの上昇度合を算出し、上昇度合がしきい値よりも大きい場合に、充電中であると判断する。なお、キャパシタ７００が回生エネルギを充電中であるか否かの判断方法はこれに限定されない。充電中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ６００は、キャパシタ７００の充電電力値Ｐ（Ｃ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ６００は、キャパシタ電圧値Ｖとキャパシタ電流値Ｉとの積を、充電電力値Ｐ（Ｃ）として算出する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ６００は、充電電力値Ｐ（Ｃ）が充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）の最大値ＷＭＡＸに達したか否かを判断する。ＷＭＡＸに達すると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０４に戻される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ６００は、キャパシタ電圧値Ｖを検出する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ６００は、キャパシタ電圧値Ｖに応じて充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）を小さくするように設定する。たとえば、ＥＣＵ６００は、図３に示すように、キャパシタ電圧値Ｖ（１）で充電電力値Ｐ（Ｃ）がＷＭＡＸに達すると、キャパシタ電圧値Ｖの２乗に比例させて充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくなるように設定する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電力制御装置が搭載された車両の動作について説明する。

車両の回生制動によりモータジェネレータ３００が回生エネルギを発生し、図４に示すように、時刻Ｔ（１）にキャパシタ７００に回生エネルギの充電が開始されると（Ｓ１００）、キャパシタ電圧値Ｖとキャパシタ電流値Ｉとに基づいてキャパシタ７００の充電電力値Ｐ（Ｃ）が算出される（Ｓ１０２）。なお、このとき、回生エネルギは、ＥＣＵ６００によりキャパシタ７００に優先的に充電されるように制御されている。充電電力値Ｐ（Ｃ）は徐々に上昇し、時刻Ｔ（２）で充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）の最大値ＷＭＡＸに達する（Ｓ１０４にてＹＥＳ）。

過充電によるキャパシタ７００の損傷を防止するために、キャパシタ７００が満充電状態になる前に、回生エネルギの発生を抑制して充電電力値Ｐ（Ｃ）を遮断する必要がある。充電電力値Ｐ（Ｃ）を遮断するために、図４（Ｂ）の一点鎖線で示すように、キャパシタ７００が満充電状態に近い状態になった時刻Ｔ（３）から充電電力値Ｐ（Ｃ）を減少させると、キャパシタ７００の充電可能容量が少なくなっているため、時刻Ｔ（４）までに急激に減少させる必要がある。

充電電力値Ｐ（Ｃ）を減少させるために、キャパシタ７００の充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくされる。充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくなるほど、バッテリ１００への充電電力制限値ＷＩＮ（Ｂ）が大きくされる。そのため、バッテリ１００への充電電力値Ｐ（Ｂ）が上昇する。これにより、回生制動力をより緩やかに減少させることができる。しかし、バッテリ１００の充電には化学変化を伴なう等の理由により、キャパシタ７００の充電電力値Ｐ（Ｃ）の減少速度に対して、バッテリ１００への充電電力値Ｐ（Ｂ）の上昇速度は遅れる。この遅れにより、回生制動力が瞬間的に減少し、運転者が違和感を覚える場合がある。

そこで、充電電力値Ｐ（Ｃ）がキャパシタ電圧値Ｖ（１）でＷＭＡＸに達した時点から（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、キャパシタ電圧値Ｖの２乗に比例させて充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくなるように設定される（Ｓ１０８）。

これにより、充電電力値Ｐ（Ｃ）をＷＭＡＸで継続した場合（図４（Ａ）の一点鎖線）に比べて、キャパシタ電圧値Ｖは緩やかに上昇する（図４（Ａ）の実線参照）。このように緩やかに上昇するキャパシタ電圧値Ｖの２乗に比例させて充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）が小さくなるように設定される。そのため、キャパシタ７００が満充電状態に近いほど充電電力値Ｐ（Ｃ）がより小さくなり、過充電によるキャパシタ７００の損傷が防止される。さらに、図４（Ｂ）の実線で示すように、キャパシタ７００の充電可能容量が十分に確保された時刻Ｔ（２）から、満充電状態に近い状態になる時刻Ｔ（５）までに、充電電力値Ｐ（Ｃ）を緩やかに減少させることができる。これにより、充電電力値Ｐ（Ｃ）の減少速度に対する、バッテリ１００への充電電力値Ｐ（Ｂ）の上昇速度の遅れが低減される。そのため、回生制動力が瞬間的な減少を低減することができる。

以上のように、本実施の形態に係る電力制御装置を構成するＥＣＵにおいては、キャパシタの充電電力値が制限値の最大値に達した時点から、充電電力値の制限値が小さくなるように制御される。そのため、充電電力値を制限値の最大値のまま継続する場合に比べて、キャパシタの充電可能容量が十分に確保された時点から充電電力値を小さくすることができる。これにより、キャパシタの充電電力値を緩やかに減少させて遮断することができるため、制動フィーリングが急激に変化することが抑制される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る電力制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。本発明の実施の形態に係る電力制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る電力制御装置が搭載される車両に備えられるキャパシタの電圧値と充電電力値の制限値との関係を示す図である。本発明の実施の形態に係る電力制御装置が搭載される車両に備えられるキャパシタの電圧値および充電電力値のタイミングチャートである。

符号の説明

１００バッテリ、２００インバータ、３００モータジェネレータ、４００コンデンサ、５１０システムメインリレー、５００，５０４，５０６ＳＭＲ、５０２制限抵抗、６００ＥＣＵ、７００キャパシタ、７０２，７０４リレー、８００昇圧コンバータ。

Claims

回生制動時に発電する走行用の回転電機を含む車両の電力制御装置であって、
前記回転電機に接続され、前記発電されたエネルギが充電されるキャパシタと、
前記キャパシタへの充電電力を検出するための手段と、
前記充電電力が予め定められた制御上限値に達したか否かを判断するための手段と、
前記充電電力が前記制御上限値に達した時点から、前記充電電力を小さくするように制御するための制御手段とを含む、電力制御装置。
前記電力制御装置は、前記キャパシタの電圧を検出するための手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記キャパシタの電圧に応じて前記充電電力を小さくするように制御するための手段を含む、請求項１に記載の電力制御装置。
前記制御手段は、前記キャパシタの電圧が高い場合は低い場合に比べて、前記充電電力が小さくなるように制御するための手段を含む、請求項２に記載の電力制御装置。
前記電力制御装置は、
前記回転電機に前記キャパシタと並列に接続され、前記発電されたエネルギの電圧を変圧して出力するコンバータと、
前記コンバータに接続され、前記変圧されたエネルギが充電される二次電池とをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の電力制御装置。
前記電力制御装置は、前記コンバータを制御することにより、前記発電されたエネルギを前記二次電池と前記キャパシタとのいずれかを優先的に充電するように切換るための手段をさらに含む、請求項４に記載の電力制御装置。
前記電力制御装置は、前記コンバータを制御することにより、前記制御手段により前記キャパシタへの充電電力が小さくされるほど、前記二次電池への充電電力を大きくするための手段を含む、請求項４に記載の電力制御装置。