JP4501604B2 - Electrical system control equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電気システムの制御装置に関し、特に、蓄電装置と、蓄電装置に接続された電圧調整装置と、電圧調整装置を介して電力が供給される電気機器とが設けられた電気システムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an electrical system, and more particularly to control of an electrical system provided with a power storage device, a voltage regulator connected to the power storage device, and an electric device to which power is supplied via the voltage regulator. Relates to the device.
近年、環境問題対策の一環として、走行用モータからの駆動力により走行可能なハイブリッド車、燃料電池車および電気自動車などの車両が注目されている。これらのような車両には、走行用モータに供給する電力を蓄えるバッテリやキャパシタなどの蓄電装置が搭載されている。蓄電装置に蓄えられた電力は、走行用モータの他、車両に搭載された補機類などの電気機器に供給される。蓄電装置の電圧は高圧(たとえば300V程度)であるため、補機類には、DC/DCコンバータにより電圧が低下された電力が供給される。ところで、蓄電装置に蓄えられた電力には限りがあるため、蓄電装置の状態に応じて電力を供給する必要がある。 In recent years, attention has been paid to vehicles such as hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and electric vehicles that can be driven by driving force from a driving motor as part of countermeasures for environmental problems. Such a vehicle is equipped with a power storage device such as a battery or a capacitor for storing electric power to be supplied to the traveling motor. The electric power stored in the power storage device is supplied to electric devices such as auxiliary machines mounted on the vehicle in addition to the traveling motor. Since the voltage of the power storage device is high (for example, about 300 V), the auxiliary machinery is supplied with power whose voltage has been reduced by the DC / DC converter. By the way, since the electric power stored in the power storage device is limited, it is necessary to supply the electric power according to the state of the power storage device.
特開2000−253507号公報(特許文献1)は、走行用モータに電力を供給する強電バッテリの充放電電力を管理するハイブリッド車両を開示する。特許文献1に記載のハイブリッド車両は、それぞれ車両の駆動系統に駆動力を伝達可能なエンジンと第1の回転電機と、エンジンを始動する第2の回転電機と、各回転電機に電力を供給する強電バッテリと、この強電バッテリの出力を車両の電気系統に適合する電圧に調整するDC/DCコンバータと、車両の運転状態に応じて強電バッテリから各回転電機およびDC/DCコンバータへの供給電力量を制御する制御回路とを含む。制御回路は、出力可能電力が、DC/DCコンバータの消費電力と第2の回転電機の始動時消費電力と第1の回転電機の力行時消費電力との総和よりも小さいときには、消費電力の順に優先的に強電バッテリの電力を供給する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2000-253507 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle that manages charge / discharge power of a high-power battery that supplies power to a traveling motor. The hybrid vehicle described in Patent Document 1 supplies power to an engine, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine that starts the engine, and each rotating electrical machine, each of which can transmit a driving force to a drive system of the vehicle. A high-power battery, a DC / DC converter that adjusts the output of the high-power battery to a voltage suitable for the electric system of the vehicle, and an amount of power supplied from the high-power battery to each rotating electrical machine and the DC / DC converter according to the driving state of the vehicle And a control circuit for controlling. When the controllable output power is smaller than the sum of the power consumption of the DC / DC converter, the starting power consumption of the second rotating electrical machine, and the powering power consumption of the first rotating electrical machine, the power consumption is in the order of power consumption. Priority is given to supplying high-power battery power.
この公報に記載のハイブリッド車両によれば、強電バッテリの出力可能電力が、少なくともDC/DCコンバータの消費電力と第2の回転電機の始動時消費電力と第1の回転電機の力行時消費電力との総和よりも小さいときには、第1の回転電機への供給電力を抑えてDC/DCコンバータまたは第2の回転電機へと優先的に強電バッテリの電力が配分される。したがって、強電バッテリの出力可能電圧が低下している状態下で第1の回転電機の駆動力による走行に伴い補機類への電力供給が不能になったりエンジン始動が滞ったりする事態を回避することができる。すなわち強電バッテリの過放電を防止しつつハイブリッド車両の機能を確実に維持することができる。
しかしながら、特開2000−253507号公報に記載のハイブリッド車両は、強電バッテリの出力可能電圧が低下している状態下で補機類へ電力が供給される。この状態で補機類の作動に必要な電力を確保するためには、DC/DCコンバータへの入力電流値を高くする必要がある。そのため、DC/DCコンバータの入力側の定格電流値を高くしなければならない。その結果、DC/DCコンバータを高い電流値に耐え得るように設計しなければならず、コストや重量などが増大するという問題点があった。 However, in the hybrid vehicle described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-253507, electric power is supplied to the auxiliary equipment in a state where the output voltage of the high-power battery is reduced. In this state, in order to secure electric power necessary for the operation of the auxiliary machinery, it is necessary to increase the input current value to the DC / DC converter. Therefore, the rated current value on the input side of the DC / DC converter must be increased. As a result, the DC / DC converter must be designed to withstand a high current value, resulting in an increase in cost and weight.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電力調整装置(DC/DCコンバータ)からの出力を確保しつつ、電力調整装置への入力電流値を抑制することによりコストや重量を低減することができる電気システムの制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to secure the output from the power adjustment device (DC / DC converter) while reducing the input current value to the power adjustment device. It is providing the control apparatus of the electric system which can reduce cost and weight by suppressing.
第1の発明に係る電気システムの制御装置は、電源装置と、電源装置に接続された電圧調整装置と、電圧調整装置を介して電力が供給される電気機器とを含む電気システムの制御装置である。この制御装置は、電圧調整装置から電気機器への出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、電源装置から電圧調整装置への入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、検出された出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに検出された入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方に基づいて、電気システムを制御するための制御手段とを含む。 An electric system control device according to a first aspect of the present invention is an electric system control device including a power supply device, a voltage adjustment device connected to the power supply device, and an electric device to which electric power is supplied via the voltage adjustment device. is there. The control device includes means for detecting at least one of an output voltage value and an output current value from the voltage regulator to the electric device, and at least an input voltage value and an input current value from the power supply device to the voltage regulator. Controlling the electrical system based on means for detecting either, at least one of the detected output voltage value and output current value, and at least one of the detected input voltage value and input current value And control means.
第1の発明によると、出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに検出された入力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方に基づいて、電気システムが制御される。たとえば、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低く、かつ出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低い場合、電圧調整装置の出力側には、出力電力値を増加させるだけの余裕がある状態であるといえる。一方、入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い場合(入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い場合)、入力電流値が電圧調整装置の入力側の定格電流値に近いといえる。この場合、さらに入力電流値を高くして入力電力値を増加させる余裕がない状態であるといえる。このような状態下において、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。その結果、電力調整装置からの出力を確保しつつ、電力調整装置への入力電流値を抑制することによりコストや重量を低減することができる電気システムの制御装置を提供することができる。 According to the first invention, the electrical system is controlled based on at least one of the output voltage value and the output current value and at least one of the detected input voltage value and output current value. For example, when the output voltage value is lower than the predetermined output voltage value and the output current value is lower than the predetermined output current value, the output side of the voltage regulator only increases the output power value. It can be said that there is a margin. On the other hand, when the input current value is higher than the predetermined input current value (when the input voltage value is lower than the predetermined input voltage value), the input current value becomes the rated current value on the input side of the voltage regulator. It's close. In this case, it can be said that there is no room for further increasing the input current value by increasing the input current value. Under such a state, the electric system is controlled so that the input current value becomes low. At this time, the electric system is controlled so that the voltage value of the power storage device included in the power supply device is increased and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained. As a result, it is possible to provide a control device for an electric system that can reduce the cost and weight by suppressing the input current value to the power adjustment device while securing the output from the power adjustment device.
第2の発明に係る電気システムの制御装置においては、第1の発明の構成に加え、制御手段は、予め定められた条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。 In the control device for the electric system according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the control means controls the electric system so that the input current value becomes low when a predetermined condition is satisfied. Means for controlling.
第2の発明によると、たとえば、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低く、出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低く、かつ入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い(入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い)という条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the second invention, for example, the output voltage value is lower than the predetermined output voltage value, the output current value is lower than the predetermined output current value, and the input current value is predetermined. If the condition that the input current value is higher (the input voltage value is lower than the predetermined input voltage value) is satisfied, the electric system is controlled so that the input current value becomes lower. At this time, the electric system is controlled so that the voltage value of the power storage device included in the power supply device is increased and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
第3の発明に係る電気システムの制御装置においては、第2の発明の構成に加え、予め定められた条件は、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および出力電流値が予め定められた出力電流値より低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに入力電流値が予め定められた入力電流値より高いという条件である。 In the control apparatus for an electrical system according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, the predetermined condition is that the output voltage value is lower than the predetermined output voltage value and the output current value is At least one of the conditions that the output current value is lower than a predetermined output current value and the condition that the input current value is higher than a predetermined input current value.
第3の発明によると、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い(入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い)という条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the third invention, at least one of the condition that the output voltage value is lower than the predetermined output voltage value and the condition that the output current value is lower than the predetermined output current value and the input current value Is higher than a predetermined input current value (when the input voltage value is lower than the predetermined input voltage value), the electrical system is controlled so that the input current value becomes lower . At this time, the electric system is controlled so that the voltage value of the power storage device included in the power supply device is increased and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
第4の発明に係る電気システムの制御装置においては、第2または3の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置である。制御手段は、蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。 In the control device for an electric system according to the fourth invention, in addition to the configuration of the second or third invention, the power supply device is a power storage device. The control means includes means for controlling the electrical system such that the voltage value of the power storage device is increased and the input current value is decreased.
第4の発明によると、蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the fourth invention, the electric system is controlled such that the voltage value of the power storage device is increased and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
第5の発明に係る電気システムの制御装置においては、第4の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、蓄電装置からインバータへの電力供給を減少または停止することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。 In the control device for an electrical system according to the fifth invention, in addition to the configuration of the fourth invention, the power supply device further includes an inverter connected to the power storage device. The control means includes means for controlling the electric system such that the voltage value of the power storage device is increased by decreasing or stopping the power supply from the power storage device to the inverter, and the input current value is decreased.
第5の発明によると、蓄電装置からインバータへの電力供給を減少または停止することにより、蓄電装置内を流れる電流が低下し、蓄電装置の内部抵抗による電圧低下が減少する。電圧低下の減少分だけ蓄電装置の電圧値が高くされて、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the fifth invention, by reducing or stopping the power supply from the power storage device to the inverter, the current flowing in the power storage device is reduced, and the voltage drop due to the internal resistance of the power storage device is reduced. The voltage value of the power storage device is increased by an amount corresponding to the decrease in voltage drop, and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
第6の発明に係る電気システムの制御装置においては、第4の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、インバータから蓄電装置へ供給される電力を増大することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。 In the electrical system control device according to the sixth invention, in addition to the configuration of the fourth invention, the power supply device further includes an inverter connected to the power storage device. The control means includes means for controlling the electrical system such that the voltage value of the power storage device is increased by increasing the power supplied from the inverter to the power storage device, and the input current value is decreased.
第6の発明によると、インバータから蓄電装置へ供給される電力を増大することにより、蓄電装置が充電され、蓄電装置の内部抵抗により電圧値が高くなり、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the sixth invention, by increasing the power supplied from the inverter to the power storage device, the power storage device is charged, the voltage value is increased by the internal resistance of the power storage device, and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
第7の発明に係る電気システムの制御装置においては、第4の発明の構成に加え、電源装置は、電圧調整装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、インバータから電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。 In the control device for an electrical system according to the seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the fourth aspect of the invention, the power supply device further includes an inverter connected to the voltage regulator. The control means includes means for controlling the electrical system such that the voltage value of the power storage device is increased by increasing the power supplied from the inverter to the voltage regulator, and the input current value is decreased.
第7の発明によると、インバータから電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより、蓄電装置から電圧調整装置へ供給される電力が減少して蓄電装置内を流れる電流が低下し、蓄電装置の内部抵抗による電圧低下が減少する。電圧低下の減少分だけ蓄電装置の電圧値が高くされて、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。 According to the seventh invention, by increasing the power supplied from the inverter to the voltage regulator, the power supplied from the power storage device to the voltage regulator decreases, and the current flowing in the power storage device decreases, and the power storage device The voltage drop due to the internal resistance is reduced. The voltage value of the power storage device is increased by an amount corresponding to the decrease in voltage drop, and the input current value is decreased. Thereby, it is possible to increase the input voltage value to the voltage regulator and maintain the input power value while suppressing the input current value of the voltage regulator. Therefore, the output power value of the voltage regulator can be maintained.
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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本実施の形態に係る電気システムの制御装置を搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車には、エンジン100と、MG(Motor Generator)200と、インバータ300と、バッテリ400と、ECU(Electronic Control Unit)900とが搭載されている。本発明の実施の形態に係る制御装置は、ECU900が実行するプログラムにより実現される。なお、本実施の形態は、エンジン100を搭載したハイブリッド車を用いて説明するが、本発明は、エンジン100を搭載したハイブリッド車に限定されず、エンジン100の代わりに燃料電池を搭載したハイブリッド車(燃料電池車)や、バッテリ400のみを搭載した電気自動車などに適用してもよい。
With reference to FIG. 1, a hybrid vehicle equipped with the control device for an electric system according to the present embodiment will be described. In this hybrid vehicle, an
エンジン100が発生する駆動力は、動力分割機構500により、2経路に分割される。一方は駆動綸600を駆動する経路である。もう一方は、MG200を駆動させて発電する経路である。
The driving force generated by
MG200は、三相交流モータである。MG200は、動力分割機構500により分割されたエンジン100の駆動力により発電する。MG200により発電された電力は、インバータ300により交流電力から直流電力に変換された後、バッテリ400に蓄えられる。なお、DC/DCコンバータにより電圧値を調整した後の電力をバッテリ400に蓄えてもよい。
MG200 is a three-phase AC motor.
また、MG200は、バッテリ400に蓄えられた電力により駆動する。バッテリ400に蓄えられた電力は、インバータ300により直流電力から交流電力に変換された後、MG200に供給される。なお、DC/DCコンバータにより電圧値を調整した後の電力をMG200に供給してもよい。
Further,
MG200の駆動力は、動力分割機構500を介して駆動綸600に伝えられる。これにより、MG200は、エンジン100をアシストして車両を走行させたり、MG200からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。
The driving force of
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、動力分割機構500を介して駆動綸600によりMG200が駆動され、MG200が発電機として作動する。これによりMG200は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。
On the other hand, at the time of regenerative braking of the hybrid vehicle,
バッテリ400は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ400は高電圧(たとえば300V程度)である。なお、バッテリ400の代わりに、キャパシタ(コンデンサ)を用いてもよい。
The
バッテリ400に蓄えられた電力は、MG200に供給される他、DC/DCコンバータ700によりたとえば12V程度まで電圧値が低下された後、ヘッドライト、ワイパ、デフォッガおよびエアーコンディショナなどの補機電装品(電気機器)800に供給される。なお、補機電装品は、ヘッドライト、ワイパ、デフォッガおよびエアーコンディショナに限らない。
The electric power stored in the
ECU900には、入力電圧センサ902、出力電圧センサ904および出力電流センサ906から検出結果を表す信号が入力される。入力電圧センサ902は、DC/DCコンバータ700の入力電圧値VINを検出する。出力電圧センサ904は、DC/DCコンバータ700から補機電装品800への出力電圧値VOUTを検出する。出力電流センサ906は、DC/DCコンバータ700から補機電装品800への出力電流値IOUTを検出する。
ECU900は、各センサから送信された信号、車両の運転状態、アクセル開度、アクセル開度の変化率、シフトポジション、バッテリ400のSOC(State Of Charge)、メモリ(図示せず)に保存されたマップおよびプログラムなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ECU700は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。
図2を参照して、本実施の形態に係る電気システムの制御装置のECU900が実行するプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 2, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU900は、出力電流センサ906から送信された信号に基づいて、DC/DCコンバータ700から補機電装品800への出力電流値IOUTを検出する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU900は、出力電圧センサ904から送信された信号に基づいて、DC/DCコンバータ700から補機電装品800への出力電圧値VOUTを検出する。
In S102,
S104にて、ECU900は、入力電圧センサ902から送信された信号に基づいて、DC/DCコンバータ700の入力電圧値VINを検出する。S106にて、ECU900は、出力電流値IOUT、出力電圧値VOUTおよび入力電圧値VINに基づいて、インバータ300およびバッテリ400からDC/DCコンバータ700への入力電流値IINを算出する。
In S104,
入力電流値IINは、DC/DCコンバータ700への入力電力値とDC/DCコンバータ700からの出力電力値との関係より算出すればよい。たとえば、出力電力値とDC/DCコンバータ700内での損失電力値との和を、入力電圧値VINで割ることにより、入力電流値IINを算出すればよい。なお、入力電流センサにより、入力電流値IINを直接検出してもよい。
The input current value IIN may be calculated from the relationship between the input power value to the DC /
S108にて、ECU900は、少なくとも出力電流値IOUTが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値VOUTが予め定められた出力電圧値VOUT(0)よりも低く、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高く、かつ入力電流値IINが入力側の定格電流値以下であるか否かを判別する。
In S108,
VOUT(0)は、たとえば補機電装品800が要求する電圧値(DC/DCコンバータ700が出力しようとしている電圧値)である。IIN(0)は、入力電流値IINがIIN(0)よりも大きい場合に、入力電流値IINが定格電流値に近いとみなせるような値である。なお、本実施の形態において、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高い場合、入力電圧値VINは、予め定められた入力電圧値よりも低くなる。
VOUT (0) is, for example, a voltage value required by auxiliary equipment 800 (voltage value that DC /
少なくとも出力電流値IOUTが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値VOUTが予め定められた出力電圧値VOUT(0)よりも低く、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高く、かつ入力電流値IINが入力側の定格電流値以下である場合(S108にてYES)、処理はS200に移される。そうでない場合(S108にてNO)、この処理は終了する。 At least the output current value IOUT is lower than the rated current value on the output side, or at least the output voltage value VOUT is lower than the predetermined output voltage value VOUT (0), and the input current value IIN is the predetermined input current value. If it is higher than IIN (0) and input current value IIN is not more than the rated current value on the input side (YES in S108), the process proceeds to S200. If not (NO in S108), this process ends.
S200にて、ECU900は、バッテリ400からインバータ300へ電力が出力されているか否かを判別する。すなわち、ECU900は、インバータ300が作動し、インバータ300からMG200に電力が供給されているか否かを判別する。バッテリ400からインバータ300へ電力が出力されている場合(S200にてYES)、処理はS202に移される。そうでない場合(S200にてNO)、処理はS300に移される。S202にて、ECU900は、インバータ300を制御して、バッテリ400からインバータ300への出力を制限(低下)または停止する。
In S200,
S300にて、ECU900は、インバータ300の作動が停止しているか否かを判別する。インバータ300の作動が停止しているか否かは、たとえばMG200、インバータ300およびDC/DCコンバータ700の作動状態に基づいて判別すればよい。
In S300,
インバータ300の作動が停止している場合(S300にてYES)、処理はS302に移される。そうでない場合(S300にてNO)、処理はS400に移される。S302にて、ECU900は、インバータ300を制御して、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700への電力の出力を開始する。
If the operation of
S400にて、ECU900は、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700へ電力が出力されているか否かを判別する。インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700へ電力が出力されているか否かは、たとえばMG200、インバータ300およびDC/DCコンバータ700の作動状態に基づいて判別すればよい。
In S400,
インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700へ電力が出力されている場合(S400にてYES)、処理はS402に移される。そうでない場合(S400にてNO)、この処理は終了する。S402にて、ECU900は、インバータ300を制御して、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700への電力の出力を増加する。
If power is being output from
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気システムの制御装置のECU900の動作について説明する。
The operation of
車両システムの起動中、DC/DCコンバータ700の出力電流値IOUT、出力電圧値VOUTおよび入力電圧値VINが検出される(S100、S102、S104)。検出された出力電流値IOUT、出力電圧値VOUTおよび入力電圧値VINに基づいて、DC/DCコンバータ700の入力電流値IINが算出される(S106)。
During startup of the vehicle system, output current value IOUT, output voltage value VOUT, and input voltage value VIN of DC /
少なくとも出力電流値IOUTが出力側の定格電流値よりも低い場合、あるいは少なくとも出力電圧値VOUTが予め定められた出力電圧値VOUT(0)よりも低い場合は、DC/DCコンバータ700の出力側には、出力電力を増加させる余裕がある状態であるといえる。
When at least the output current value IOUT is lower than the rated current value on the output side, or at least when the output voltage value VOUT is lower than the predetermined output voltage value VOUT (0), the output side of the DC /
一方、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高く、かつ入力電流値IINが入力側の定格電流値以下である場合は、入力電流値IINが定格電流値に近い。この状態では、バッテリ400のSOCが低下してバッテリ400の電圧値が低下しても、入力電流値IINを高くすることができない。
On the other hand, when the input current value IIN is higher than the predetermined input current value IIN (0) and the input current value IIN is equal to or less than the rated current value on the input side, the input current value IIN is close to the rated current value. In this state, even if the SOC of the
したがって、少なくとも出力電流値IOUTが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値VOUTが予め定められた出力電圧値VOUT(0)よりも低く、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高く、かつ入力電流値IINが入力側の定格電流値以下である場合(S108にてYES)、出力側に余裕があるにも関わらず、出力電力値を維持できない可能性がある。 Therefore, at least the output current value IOUT is lower than the rated current value on the output side, or at least the output voltage value VOUT is lower than the predetermined output voltage value VOUT (0), and the input current value IIN is the predetermined input. If current value IIN (0) is higher and input current value IIN is less than or equal to the rated current value on the input side (YES in S108), the output power value may not be maintained even though there is a margin on the output side There is sex.
以下、少なくとも出力電流値IOUTが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値VOUTが予め定められた出力電圧値VOUT(0)よりも低く、入力電流値IINが予め定められた入力電流値IIN(0)より高く、かつ入力電流値IINが入力側の定格電流値以下である(S108にてYES)と想定する。 Hereinafter, at least the output current value IOUT is lower than the rated current value on the output side, or at least the output voltage value VOUT is lower than the predetermined output voltage value VOUT (0), and the input current value IIN is the predetermined input. It is assumed that current value IIN (0) is higher and input current value IIN is equal to or lower than the rated current value on the input side (YES in S108).
この状態において(S108にてYES)、バッテリ400からインバータ300へ電力が出力されている場合(S200にてYES)、バッテリ400からインバータ300への出力が制限(低下)または停止される(S202)。
In this state (YES in S108), if power is being output from
バッテリ400からインバータ300への出力が制限(低下)または停止されると(S202)、バッテリ400内を流れる電流が低下する。これにより、バッテリ400の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ400の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値VINを高くして、入力電流値IINを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。
When the output from the
一方、インバータ300の作動が停止している場合(S300にてYES)、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700への電力の出力が開始される(S302)。このとき、エンジン100が停止中であれば、エンジン100が始動され、エンジン100の駆動力を用いてMG200が発電した電力が、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700へ供給される。
On the other hand, when operation of
この場合、インバータ300からDC/DCコンバータ700へ出力された電力と対応した電流の分だけ、バッテリ400からDC/DCコンバータ700へ出力される電流が低下する。これにより、バッテリ400内を流れる電流が低下し、バッテリ400の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ400の電圧値が高くなる。
In this case, the current output from
あるいは、インバータ300からバッテリ400への電力の出力によりバッテリ400が充電され、バッテリ400の内部抵抗により電圧上昇が生じる。そのため、バッテリ400の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値VINを高くして、入力電流値IINを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。
Alternatively, the
インバータ300の作動が停止しておらず(S300にてNO)、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700へ電力が出力されている場合(S400にてYES)、インバータ300からバッテリ400およびDC/DCコンバータ700への電力の出力が増加される(S402)。
When operation of
この場合、インバータ300からDC/DCコンバータ700への出力が増加された電力と対応した電流の分だけ、バッテリ400からDC/DCコンバータ700へ出力される電流が低下する。これにより、バッテリ400の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ400の電圧値が高くなる。
In this case, the current output from
あるいは、インバータ300からバッテリ400への電力の出力が増加された分だけ、バッテリ400への充電量が増加する。そのため、バッテリ400の内部抵抗により電圧上昇が生じ、バッテリ400の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値VINを高くして、入力電流値IINを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。
Alternatively, the amount of charge to
以上のように、本実施の形態に係る電気システムの制御装置のECUは、バッテリの電圧値を高くして、DC/DCコンバータの入力電圧値を高くする。これにより、入力電流値を抑制しつつ、入力電力値を維持することができる。そのため、入力電流値を抑制しつつ、出力電力値を維持することができる。その結果、DC/DCコンバータの入力側の定格電流値を抑制し、DC/DCコンバータを低コスト化、小型化および軽量化することができる。 As described above, the ECU of the control device for the electrical system according to the present embodiment increases the voltage value of the battery and increases the input voltage value of the DC / DC converter. Thereby, it is possible to maintain the input power value while suppressing the input current value. Therefore, it is possible to maintain the output power value while suppressing the input current value. As a result, the rated current value on the input side of the DC / DC converter can be suppressed, and the cost / size and weight of the DC / DC converter can be reduced.
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 エンジン、200 MG、300 インバータ、400 バッテリ、500 動力分割機構、600 駆動綸、700 DC/DCコンバータ、902 入力電圧センサ、904 出力電圧センサ、906 出力電流センサ、800 補機電装品、900 ECU。 100 Engine, 200 MG, 300 Inverter, 400 Battery, 500 Power split mechanism, 600 Driving rod, 700 DC / DC converter, 902 Input voltage sensor, 904 Output voltage sensor, 906 Output current sensor, 800 Auxiliary equipment, 900 ECU .
Claims (5)
前記電圧調整装置から前記電気機器への出力電圧値および出力電流値を検出するための手段と、
前記電源装置から前記電圧調整装置への入力電圧値を検出するための手段と、
前記検出された出力電圧値、出力電流値および入力電圧値に基づいて前記電源装置から前記電圧調整装置への入力電流値を算出し、または、前記入力電流値を検出するための手段と、
予め定められた条件が満たされた場合、前記入力電流値が低くなるように、前記出力電圧値および前記出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに前記入力電圧値および前記入力電流値に基づいて、前記電気システムを制御するための制御手段とを備え、
前記条件は、前記出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および前記出力電流値が予め定められた出力電流値より低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに前記入力電流値が予め定められた入力電流値より高いという条件である、電気システムの制御装置。 A control device for an electric system including a power supply device, a voltage adjustment device connected to the power supply device, and an electric device to which electric power is supplied via the voltage adjustment device,
Means for detecting an output voltage value and an output current value from the voltage regulator to the electrical device;
Means for detecting an input voltage value from the power supply to the voltage regulator;
A means for calculating an input current value from the power supply device to the voltage regulator based on the detected output voltage value, output current value and input voltage value, or means for detecting the input current value;
If the predetermined condition is satisfied, the as input current value is low, at least one of the output voltage value and the output current value and based on the input voltage and the input current value, the Control means for controlling the electrical system ,
The condition is that at least one of a condition that the output voltage value is lower than a predetermined output voltage value and a condition that the output current value is lower than a predetermined output current value, and the input current value is A control device for an electrical system, which is a condition that the input current value is higher than a predetermined value .
前記制御手段は、前記条件が満たされた場合、前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項1に記載の電気システムの制御装置。 The power supply device is a power storage device,
Wherein, when the condition is satisfied, by increasing the voltage value of the electric storage device, so that the input current value is low, including means for controlling said electrical system, in claim 1 The control device of the electrical system described.
前記制御手段は、前記条件が満たされた場合、前記蓄電装置から前記インバータへの電力供給を減少または停止することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項2に記載の電気システムの制御装置。 The power supply device further includes an inverter connected to the power storage device,
The control means increases the voltage value of the power storage device by decreasing or stopping the power supply from the power storage device to the inverter and reducing the input current value when the condition is satisfied. 3. The electrical system controller of claim 2 , comprising means for controlling the electrical system.
前記制御手段は、前記条件が満たされた場合、前記インバータから前記蓄電装置へ供給される電力を増大することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項2に記載の電気システムの制御装置。 The power supply device further includes an inverter connected to the power storage device,
When the condition is satisfied , the control means increases the voltage supplied to the power storage device by increasing the power supplied from the inverter to the power storage device, so that the input current value decreases. 3. The electrical system controller of claim 2 , comprising means for controlling the electrical system.
前記制御手段は、前記条件が満たされた場合、前記インバータから前記電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項2に記載の電気システムの制御装置。 The power supply device further includes an inverter connected to the voltage regulator,
The control means increases the voltage value of the power storage device by increasing the power supplied from the inverter to the voltage regulator when the condition is satisfied, so that the input current value decreases. 3. The electrical system controller of claim 2 , comprising means for controlling the electrical system.
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