JP7119728B2 - vehicle power supply - Google Patents
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Description
本発明は、車両の電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device.
近年、モータと内燃機関を併用して車輪を駆動するハイブリッド自動車や、モータによって車輪を駆動する電気自動車等の車両が開発及び実用化されている。この種の車両はバッテリ(蓄電池)を備え、バッテリからモータに電力を供給している。車両の減速時に、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収してバッテリに充電する回生充電を行う技術が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, vehicles such as hybrid vehicles in which wheels are driven by both a motor and an internal combustion engine, and vehicles such as electric vehicles in which wheels are driven by a motor have been developed and put into practical use. This type of vehicle is equipped with a battery (storage battery), and power is supplied from the battery to the motor. There is known a technique for performing regenerative charging, in which the kinetic energy of the vehicle is converted into electrical energy and recovered to charge a battery when the vehicle decelerates.
回生エネルギーの回収効率を向上させるため、既存の車両で多く用いられている鉛バッテリ(第2のバッテリ)とは別に、充電受入性の良いリチウムイオンバッテリ等(第1のバッテリ)を備える場合がある。この場合、回生エネルギーは主に充電受入性の良い第1のバッテリにより回収される。そして、第1のバッテリの充電状態が所定レベルより高くなると、充電先を第2のバッテリに切り替える。このような2種類の異なるバッテリにそれぞれ適した充電電圧にするため、DC/DCコンバータを備えて、充電先の切り替え時に電圧値を変更する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 In order to improve the recovery efficiency of regenerative energy, in addition to the lead-acid battery (second battery) that is often used in existing vehicles, there are cases where a lithium-ion battery or the like (first battery) with good charge acceptance is installed. be. In this case, the regenerated energy is mainly recovered by the first battery with good charge acceptance. Then, when the state of charge of the first battery becomes higher than a predetermined level, the charging destination is switched to the second battery. In order to set charging voltages suitable for these two different types of batteries, a technique has been proposed in which a DC/DC converter is provided and the voltage value is changed when the charging destination is switched (for example, Patent Document 1).
DC/DCコンバータにより充電電圧を調整する電源装置では、DC/DCコンバータを搭載することによるコストアップやレイアウトの制約が生じてしまうという問題がある。また、電圧の変換に伴って発生するエネルギー損失も無視できないものとなる。 A power supply device that adjusts a charging voltage with a DC/DC converter has the problem that mounting the DC/DC converter increases the cost and restricts the layout. Also, the energy loss caused by voltage conversion cannot be ignored.
一方、DC/DCコンバータを用いずに、第1のバッテリを充電している高い電圧のまま第2のバッテリに充電先を切り替えると、切り替え時に第2のバッテリに過電流が流れて異常が発生するおそれがある。 On the other hand, if the charging destination is switched to the second battery while the first battery is being charged at a high voltage without using the DC/DC converter, an overcurrent will flow through the second battery at the time of switching and an abnormality will occur. There is a risk of
また、第1のバッテリの充電状態が所定レベルより高くなったときに、充電先を第2のバッテリに切り替えずに回生を中断すると、減速トルクの急な抜けが起こって、車両の挙動に影響が及ぶおそれがある。加えて、回生エネルギーの回収ができなくなるため、エネルギー損失も生じてしまう。 In addition, if regeneration is interrupted without switching the charging destination to the second battery when the state of charge of the first battery exceeds a predetermined level, the deceleration torque will suddenly drop, affecting the behavior of the vehicle. may reach. In addition, energy loss occurs because the regenerative energy cannot be recovered.
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で低コストに、エネルギー損失を抑えつつ、回生充電するバッテリの切り替えを行うことが可能な車両の電源装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power supply device for a vehicle that is simple in structure, low in cost, and capable of switching between regeneratively charged batteries while suppressing energy loss. and
本発明は、バッテリと該バッテリから電力供給を受けて車輪を駆動させる動力を発生させる電動機とを備え、車輪の回転エネルギーを電力に変換してバッテリを回生充電可能な車両の電源装置であって、バッテリとして、第1バッテリと第1バッテリよりも内部抵抗が大きい第2バッテリとを備え、回生充電の充電先を第1バッテリと第2バッテリに分岐させる充電分岐部を備え、第1電圧で第1バッテリを充電しているときに、第1バッテリが第1の充電量に到達すると、電動機の発電量を変化させて第1電圧から該第1電圧よりも低い第2電圧まで充電電圧を徐変させ、第1バッテリが第2の充電量に到達すると、充電分岐部を経て第2バッテリを第2電圧で充電させることを特徴とする。 The present invention is a power supply device for a vehicle that includes a battery and an electric motor that receives power supply from the battery and generates power for driving wheels, and is capable of regeneratively charging the battery by converting rotational energy of the wheels into electric power. a first battery and a second battery having a larger internal resistance than the first battery as batteries; When the first battery reaches the first charge amount while the first battery is being charged, the electric power generation amount of the electric motor is changed to change the charge voltage from the first voltage to the second voltage lower than the first voltage. When the voltage is gradually changed and the first battery reaches the second charge amount, the second battery is charged with the second voltage via the charging branch.
本発明の車両の電源装置によれば、簡単な構成で低コストに、エネルギー損失を抑えつつ、回生充電するバッテリの切り替えを行うことができる。 Advantageous Effects of Invention According to the vehicle power supply device of the present invention, it is possible to switch batteries to be regeneratively charged with a simple configuration at low cost while suppressing energy loss.
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態に係る車両の構成要素について説明する。図1は、説明の便宜上、本開示の技術を説明するために簡略化したものであり、車両が通常備える構成については図示されていなくても備えているものとする。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, with reference to FIG. 1, components of a vehicle according to this embodiment will be described. For convenience of explanation, FIG. 1 is simplified for explaining the technology of the present disclosure, and it is assumed that a vehicle normally has components even if they are not shown.
本実施の形態の車両10は、車輪(駆動輪)11の駆動に、内燃機関であるエンジン13と電動発電機14を併用するハイブリッド自動車である。エンジン13と電動発電機14のいずれか一方、あるいはエンジン13と電動発電機14の両方によって、変速機15を介してドライブシャフト16を駆動して、車輪11を回転させる。スタータ17は、エンジン13を始動させるための電動機であり、電動発電機14とは別に設けられている。
A
摩擦ブレーキ18は、機械的な摩擦接触によって車輪11の回転を減速させるものである。車輪11を支持する車軸に設けられたディスクロータと、油圧で動作してディスクロータを挟むブレーキパッドを内蔵したキャリパーとで摩擦ブレーキ18が構成されている。
The
電動発電機14はいわゆるモータジェネレータである。電動発電機14は、バッテリユニット20から供給される電力によって、ドライブシャフト16を駆動させる走行用の動力を発生する電動機として機能する。また、減速時には電動発電機14の回生トルクによってドライブシャフト16の回転エネルギーを電力に変換する発電機として機能する。
The
電動発電機14が電動機として機能するときには、バッテリユニット20から電動発電機14に電力が供給される。また、電動発電機14が発電機として機能するときには、電動発電機14が発電した電力によりバッテリユニット20が充電される。電動発電機14に入出力される交流電圧とバッテリユニット20に入出力される直流電圧を相互に変換する変換部が、電動発電機14等に備えられている。バッテリユニット20は、第1バッテリ21と第2バッテリ22を備えている。第1バッテリ21と第2バッテリ22は異なる種類の蓄電池であり、第1バッテリ21は第2バッテリ22よりも内部抵抗が小さく充電受入性に優れる。一例として、第1バッテリ21にリチウムイオンバッテリを用い、第2バッテリ22に鉛バッテリを用いることができる。第1バッテリ21に用いるリチウムイオンバッテリは、第2バッテリ22に用いる鉛バッテリの電圧相当(例えば12V程度)のものである。但し、2つのバッテリの種類は、この組み合わせに限定されるものではない。例えば、リチウムイオンバッテリに代えてニッケル水素バッテリ等を用いることも可能である。
Electric power is supplied from the
バッテリユニット20は、電動発電機14以外の電装系の構成部品に対しても電力供給を行う。例えば、第1バッテリ21からの電源供給ラインは、後述する制御装置30を構成するECU(Electrical Control Unit)やTCM(Transmission Control Module)、カーナビゲーションシステム(不図示)等に接続されている。第2バッテリ22からの電源供給ラインは、スタータ17や、ワイパー(不図示)等のその他の補機類に接続されている。
The
バッテリユニット20には、電動発電機14との間の充電用電力ラインを第1バッテリ21側と第2バッテリ22側とに分岐させる充電分岐部24が設けられている。充電分岐部24は、第1バッテリ21と第2バッテリ22の内部抵抗の違いにより、内部抵抗の小さい第1バッテリ21側を優先的に充電の対象とする(電動発電機14側からの電流が流れる)ように構成されている。
The
制御装置30は、車両10を統括制御するものであり、図1に現れている要素としては、エンジン13、電動発電機14、変速機15、スタータ17、摩擦ブレーキ18、バッテリユニット20、充電分岐部24の動作を制御する。エンジン13用、電動発電機14用等に個別のECUが備えられており、変速機15の制御用にTCMが設けられており、これらを包括して制御装置30として示している。
The
制御装置30を構成する複合的な要素のうち、回生充電に関与する発電制御部31、充電制御部32、ブレーキ制御部33、液温算出部34を、模式的な機能ブロックとして図1に示した。発電制御部31は、電動発電機14による発電を制御する機能ブロックである。発電制御部31の機能の一つとして、電動発電機14が発電機として機能するときに、励磁電流の大きさを調整して電動発電機14の発電量を変化させることができる。これにより、バッテリユニット20を充電する際の充電電圧を無断階で調整することができる。充電制御部32は充電分岐部24等の動作を制御する機能ブロックであり、例えば、第1バッテリ21が後述する満充電になったときに、それ以上の充電を第1バッテリ21に行わないように制御する。また、第1バッテリ21と第2バッテリ22の充電率等の情報が、充電制御部32を通じて管理される。ブレーキ制御部33は、摩擦ブレーキ18の動作を制御する機能ブロックであり、発電制御部31が電動発電機14を制御して行う回生制動と連携して、車両10の減速率を調整することができる。液温算出部34は、エンジン13や電動発電機14を収容するエンジンルーム内の温度や車両10の車速から、第2バッテリ22の液温を算出(推定)する機能ブロックである。
FIG. 1 shows schematic functional blocks of a power
制御装置30には、車両10に設けられた各種センサからの検出信号や、操作手段からの操作信号が入力される。操作手段として設けられているアクセルペダル40の踏み込み操作が行われると、その出力要求に応じて、制御装置30はエンジン13や電動発電機14(この場合、バッテリユニット20から電力を供給して電動機として機能させる)を制御して、ドライブシャフト16を駆動させる出力を発生させる。ブレーキペダル41の踏み込み操作が行われると、その減速要求に応じて、制御装置30は、ブレーキ制御部33からの制御によって摩擦ブレーキ18を動作させると共に、発電制御部31からの制御によって電動発電機14を発電機として機能させ、回生エネルギーを回収してバッテリユニット20を充電する。
Detection signals from various sensors provided in the
図2のタイムチャートを参照して、車両10の電源装置における回生充電の制御について説明する。車両10の乗員から所定の操作があった場合や、車両10が所定の運転条件になった場合に、この回生充電制御が行われる。具体的には、ブレーキペダル41の踏み込み操作が行われた場合や、ブレーキペダル41は踏み込まれていないがアクセルペダル40の踏み込みが解除されて減速しながらの惰性走行が要求されていると判断される場合等が該当する。どのような条件で回生充電制御に入るかは、予め制御装置30のメモリ等に記憶され、車両10が備える各種センサ等からの入力に応じて条件に合致するか否かを判定する。
Control of regenerative charging in the power supply device of
図2に示す制御例は、ブレーキペダル41の踏み込み操作を行った場合を示しており、ブレーキペダル41の操作に応じて摩擦ブレーキ18が動作して機械的な摩擦抵抗による減速が行われている。電動発電機14を発電機として用いた回生による車両の減速度をDR1とし、摩擦ブレーキ18による車両の減速度をDR2とする。また、減速度DR1と減速度DR2を合わせたものが、車両10の総減速度DRGとなる。減速時における車両10の実際の挙動は、主に総減速度DRGに影響される。図2では各減速度の変化率を横軸(時間経過)に対する傾斜として示しており、理解しやすくするために、車両10に対する減速要求(ブレーキペダル41の踏み込み量等)が一定を保ったまま時間が推移した場合を示している。すなわち、総減速度DRGが一定になるように制御した場合を示している。
The example of control shown in FIG. 2 shows a case where the
図2のT1で回生充電制御が開始される。回生充電制御に入ると、制御装置30は発電制御部31を通じて電動発電機14の発電を制御する。電動発電機14で発電が行われて直流電流がバッテリユニット20の充電分岐部24に入る。充電分岐部24では内部抵抗の小さい第1バッテリ21側へ電流が流れ、第1バッテリ21から先に充電が行われる。第1バッテリ21が充電の対象であるこの段階では、発電制御部31は、第1電圧V1での回生充電を行うように電動発電機14の発電量を制御する。第1電圧V1は、内部抵抗が小さく充電受入性の高い第1バッテリ21をできるだけ高効率で充電するための電圧であり、後述する第2電圧V2よりも高い電圧である。
Regenerative charging control is started at T1 in FIG. When entering regenerative charging control, the
第1バッテリ21に対して第1電圧V1での充電を行うと、第1バッテリ21の充電量が徐々に増えていく。やがて、図2のT2で、第1バッテリ21の充電量(充電率)が所定値CM1(第1の充電量)に達する。ここでの所定値CM1とは、満充電CM2(第2の充電量)に近く満充電CM2よりも小さい充電量である。一般的に、第1バッテリ21のような車両駆動用の二次電池は、長寿命を保つために最大容量まで充電せずに、最大容量から所定の割合の実用充電率の範囲で運用される。本説明における満充電CM2とは、このような実用充電率の範囲の上限を意味する。一例として、満充電CM2を最大容量の80%程度の充電状態とした場合、図2のT2で参照される所定値CM1は、最大容量の75%程度に設定される。
When the
第1バッテリ21の充電量が所定値CM1に達すると、制御装置30の発電制御部31は電動発電機14の発電量を徐々に低下させ、充電電圧を第1電圧V1から第2電圧V2まで徐変(徐々に下降)させながら第1バッテリ21の充電を継続させる。これにより、第1電圧V1での充電時に比べて、単位時間あたりの充電量(充電量の上昇率)が低下する。ここでの徐変とは、途中で急な電圧変化を発生させずに、第1電圧V1から第2電圧V2まで可能な限り一様な変化率で充電電圧を変化させることを意味する。すなわち、図2のT2からT3の間で充電電圧の変化を示すグラフの傾斜角が一定になるように制御する。所定値CM1から満充電CM2までの充電量と、第1電圧V1から第2電圧V2までの電圧差との相関関係によって、満充電CM2になるタイミングで電圧が第2電圧V2に達するような、充電電圧の一様な変化率を算出することが可能であり、この算出した変化率で電圧の徐変が行われる。
When the charge amount of the
このように電動発電機14の発電量の調整によって充電電圧を下げていくと、回生エネルギーの回収効率が漸減するため、回生による車両の減速度DR1が徐々に低下する。仮に、第1電圧V1から第2電圧V2へ一気に電圧を切り替えると、これに応じて減速度DR1(及び総減速度DRG)が急激に変化して車両10の乗員に違和感を与えたり、車両10に不自然な挙動が生じたりするおそれがある。これに対し、本実施の形態の回生充電制御では、第1電圧V1から第2電圧V2への充電電圧の変化が徐変であるため、減速度の急変を伴うことがなく、ドライバビリティの低下を防止できる。
When the charging voltage is lowered by adjusting the amount of power generated by the motor-
また、制御装置30のブレーキ制御部33は、低下する減速度DR1と相殺させるように、摩擦ブレーキ18による車両の減速度DR2を増加させる。例えば、回生充電時にブレーキペダル41を踏み込んでいる場合には、元々のブレーキペダル41の踏み込み量(減速要求)に対応するよりも強く摩擦ブレーキ18の制動力を効かせるようにする。充電電圧の徐変に合わせて減速度DR1が徐々に低下するため、これに対応して摩擦ブレーキ18による減速度DR2は徐々に増加される(急激には増加させない)。そして、減速度DR1の低下(回生制動力の低下)と、減速度DR2の増加(摩擦制動力の上昇)とが釣り合うようにすることで、総減速度DRGに変化を生じさせないことが可能であり(図2参照)、乗員に全く違和感を与えずに減速させることができる。
Further, the
図2のT3で第1バッテリ21が満充電になったことが検出されると、制御装置30の充電制御部32は、第1バッテリ21がそれ以上充電されないように充電分岐部24をコントロールする。これにより、充電先が第1バッテリ21から第2バッテリ22に切り替わる。制御装置30の発電制御部31は、図2のT2からT3にかけて徐変されていた充電電圧を第2電圧V2に固定させるように電動発電機14を制御し、第2バッテリ22に対して第2電圧V2で充電が行われる。充電受入性の高い第1バッテリ21に対応する第1電圧V1のままではなく、第2電圧V2に下降させてから充電先を切り替えるので、第2バッテリ22に過電流が流れるおそれがない。第2電圧V2での充電時における回生による減速度DR1は、第1電圧V1での充電時よりも低減しているため、摩擦ブレーキ18による減速度DR2を増加させた状態を維持することで当該低減分を補う。
When it is detected at T3 in FIG. 2 that the
続いて、図3を参照して、本実施の形態の制御フローについて説明する。なお、図3のフローチャートは一例を示すものであり、適宜変更が可能である。ブレーキペダル41の踏み込み操作やアクセルペダル40の踏み込み解除等、トリガーとなる所定の運転条件が入力されると図3の回生充電制御のフローが開始される。
Next, with reference to FIG. 3, the control flow of this embodiment will be described. Note that the flowchart in FIG. 3 shows an example, and can be changed as appropriate. When a predetermined operating condition that serves as a trigger, such as depression of the
ステップS1において、第1電圧V1での第1バッテリ21への充電が開始される。ステップS2で、第1バッテリ21の充電量が満充電CM2に近い所定値CM1以上になったかを判定し、所定値CM1未満である場合は(ステップS2のNo)、第1電圧V1での充電を継続する。
In step S1, charging of the
第1バッテリ21の充電量が所定値CM1以上になると(ステップS2のYes)、ステップS3に進み、エンジンルーム内の温度や車速に基づいて、制御装置30の液温算出部34が第2バッテリ22の液温を推定する。第2バッテリ22を構成する鉛バッテリは、バッテリの液温が高くなるほど充電するための適切な電圧が低くなるので、液温が高い状態で高い電圧をかけるとバッテリを劣化させるおそれがある。そのため、第2バッテリ22の液温が高いほど第2電圧V2が低くなるように、第2バッテリ22の液温に対応させて、適切な第2電圧V2の値を設定する。第2電圧V2の設定は、所定のパラメータから算出してもよいし、予め記憶させておいた液温と充電電圧との関係を示すテーブルデータから読み出してもよい。
When the amount of charge of the
続いて、ステップS4において、制御装置30の発電制御部31の制御により電動発電機14の励磁電流を調整して発電量を変更し、充電電圧を第1電圧V1から第2電圧V2へ徐変(徐々に下降)させる。ステップS3で決定した第2電圧V2と第1電圧V1との差から、下降させるべき電圧の差分が判明する。また、第1バッテリ21における所定値CM1から満充電CM2までの充電量は既定値として記憶されている。従って、上述のように、満充電CM2になるタイミングで充電電圧が第2電圧V2になるように電圧を徐変させる適切な変化率を算出することが可能であり、この算出した変化率で電圧を徐変させながら第1バッテリ21の充電を継続させる。
Subsequently, in step S4, the power
ステップS5で、充電電圧の下降に伴う回生による車両の減速度DR1の低減を補うべく、制御装置30のブレーキ制御部33が摩擦ブレーキ18の制動力を上昇させて車両の減速度DR2を増加させる。これにより、充電電圧の下降を起因とする制動性能の変動を防いで、乗員に違和感を与えないように総減速度DRGを保つことができる。
In step S5, the
ステップS6で、第1バッテリ21の充電量が満充電CM2に到達したかを判定し、満充電CM2に達していない場合は(ステップS6のNo)、上述した充電電圧の徐変を継続しながら第1バッテリ21への充電を行う。第1バッテリ21の充電量が満充電CM2に達したら(ステップS6のYes)、ステップS7へ進み、第1バッテリ21がそれ以上充電されないようにして、充電先を第2バッテリ22に切り替えさせる。以上で充電先の切り替え制御が完了し、図3の制御フローから抜ける。
In step S6, it is determined whether or not the amount of charge of the
以上説明したように、本実施形態の車両の電源装置では、内部抵抗の異なる第1バッテリ21と第2バッテリ22をそれぞれ適切な電圧で充電することができる。特に、内部抵抗の小さい第1バッテリ21を充電する第1電圧V1から第2電圧V2へと下降させた上で、充電先を第2バッテリ22に切り替えるので、切り替えの際に第2バッテリ22に過大な電流が流れず、バッテリユニット20の耐久性や安全性を向上させることができる。
As described above, in the vehicle power supply device of the present embodiment, the
また、第1電圧V1から第2電圧V2への充電電圧の変更は、制御装置30の制御による電動発電機14の発電量調整によって行われるため、充電電圧を調整するためのDC/DCコンバータ等を別途設けずに済む。これにより、電源装置の低コスト化、軽量化、レイアウト性向上といった効果が得られる。また、DC/DCコンバータによる電圧変換の際の損失も生じないのでエネルギー効率が良い。
Further, since the charging voltage is changed from the first voltage V1 to the second voltage V2 by adjusting the power generation amount of the
また、上記の充電電圧の調整により、回生を中断することなく充電先の切り替えを行うことが可能になっているため、無駄なく回生エネルギーを回収できると共に、急な減速トルクの抜けが発生しない。しかも、充電電圧の調整に際して、充電電圧を急変させたりせずに、第1電圧V1から第2電圧V2へと徐々に下降させているので、回生による減速度DR1の急変が生じず、減速の際に乗員に違和感を与えるおそれが少ない。 In addition, by adjusting the charging voltage as described above, it is possible to switch the charging destination without interrupting regeneration, so regenerative energy can be collected without waste and sudden loss of deceleration torque does not occur. Moreover, when the charging voltage is adjusted, the charging voltage is gradually lowered from the first voltage V1 to the second voltage V2 without abruptly changing. There is little possibility of giving a sense of incongruity to the occupant.
さらに、充電電圧の下降に伴う回生による減速度DR1の低減を、機械的な制動手段である摩擦ブレーキ18による減速度DR2の増加で補うため、より一層高精度でドライバビリティに優れた減速制御を実現できる。
Furthermore, since the decrease in deceleration DR1 due to regeneration due to the drop in charging voltage is compensated for by the increase in deceleration DR2 due to the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成や制御等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications. In the above embodiment, the configuration, control, and the like shown in the accompanying drawings are not limited to this, and can be changed as appropriate within the scope of exhibiting the effects of the present invention. In addition, it is possible to carry out by appropriately modifying the present invention as long as it does not deviate from the scope of the purpose of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、充電分岐部24が第1バッテリ21と第2バッテリ22の両方に充電ラインを接続させており、回生充電の際に、第1バッテリ21と第2バッテリ22の内部抵抗の違いによって、第1バッテリ21から順次充電が行われる。これと異なり、充電分岐部24に相当する部分に、充電先を第1バッテリ21と第2バッテリ22に選択して切り替えるようなスイッチを設けることも可能である。このようなスイッチも、本発明における充電分岐部の概念に含まれるものである。
For example, in the above embodiment, the charging
上記実施の形態のように、回生による減速度DR1の低下を、摩擦ブレーキ18による減速度DR2の増加で相殺することが好ましい。しかし、減速度DR1の低下は徐変であるようにコントロールされている(充電電圧の変化が徐変である)ため、回生を急に中断した場合の減速度の急変に比べて、車両10の挙動は安定する。従って、減速度DR2の増加を行わない(図3のステップS5を省略した)制御とした場合でも、所定の効果を得ることができる。
It is preferable to offset the decrease in deceleration DR1 due to regeneration with the increase in deceleration DR2 due to
上記実施の形態では、回生制動とは別に働く機械的な制動手段を摩擦ブレーキ18としているが、摩擦ブレーキ以外の機械的制動手段を用いることも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、エンジンルーム内の温度等から第2バッテリ22の液温を推定しているが、バッテリの液温を測定するセンサ等を別途設けてもよい。
In the above embodiment, the liquid temperature of the
上記実施の形態の車両10とは異なり、電動機と発電機が別々に設けられるタイプの車両に本発明を適用することも可能である。さらに、内燃機関と電動機を併用するハイブリッド自動車に限らず、電動機の駆動力のみで走行する電気自動車等にも適用が可能である。
Unlike the
以上説明したように、本発明は、簡単な構成で低コストに、エネルギー損失を抑えつつ、回生充電するバッテリの切り替えを行えるという効果を有し、特に、小型軽量化が求められる車両の電源装置に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has the effect of being able to switch between regeneratively charged batteries with a simple configuration at low cost while suppressing energy loss. useful for
10 :車両
11 :車輪
13 :エンジン
14 :電動発電機(電動機)
15 :変速機
16 :ドライブシャフト
18 :摩擦ブレーキ(機械的制動手段)
20 :バッテリユニット
21 :第1バッテリ
22 :第2バッテリ
24 :充電分岐部
30 :制御装置
31 :発電制御部
32 :充電制御部
33 :ブレーキ制御部
34 :液温算出部
CM1 :第1バッテリの充電所定値(第1の充電量)
CM2 :第1バッテリの満充電(第2の充電量)
DR1 :回生による減速度
DR2 :摩擦ブレーキによる減速度
DRG :総減速度
V1 :第1電圧
V2 :第2電圧
10: Vehicle 11: Wheel 13: Engine 14: Motor Generator (Electric Motor)
15: transmission 16: drive shaft 18: friction brake (mechanical braking means)
20: Battery unit 21: First battery 22: Second battery 24: Charging branch unit 30: Control device 31: Power generation control unit 32: Charging control unit 33: Brake control unit 34: Fluid temperature calculation unit CM1: First battery Predetermined charge value (first charge amount)
CM2: Full charge of the first battery (second charge amount)
DR1: deceleration by regeneration DR2: deceleration by friction brake DRG: total deceleration V1: first voltage V2: second voltage
Claims (5)
前記バッテリとして、第1バッテリと前記第1バッテリよりも内部抵抗が大きい第2バッテリとを備え、前記回生充電の充電先を前記第1バッテリと前記第2バッテリに分岐させる充電分岐部を備え、
第1電圧で前記第1バッテリを充電しているときに、前記第1バッテリが第1の充電量に到達すると、前記電動機の発電量を変化させて前記第1電圧から該第1電圧よりも低い第2電圧まで充電電圧を徐変させ、
前記第1バッテリが第2の充電量に到達すると、前記充電分岐部を経て前記第2バッテリを前記第2電圧で充電させることを特徴とする車両の電源装置。 A power supply device for a vehicle comprising a battery and an electric motor receiving power supply from the battery to generate power for driving wheels, and capable of regeneratively charging the battery by converting rotational energy of the wheels into electric power,
a first battery and a second battery having a larger internal resistance than the first battery as the batteries;
When the first battery reaches the first charge amount while the first battery is being charged at the first voltage, the power generation amount of the electric motor is changed to increase the voltage from the first voltage to the first voltage. Gradually change the charging voltage to a lower second voltage,
A power supply device for a vehicle, wherein the second battery is charged with the second voltage via the charging branch when the first battery reaches the second charge amount.
前記第1電圧から前記第2電圧に徐変させるときに、前記機械的制動手段による車両の減速度を増加させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両の電源装置。 Provided with mechanical braking means for decelerating the rotation of the wheel by applying mechanical resistance,
4. The vehicle power source according to any one of claims 1 to 3, wherein when the voltage is gradually changed from the first voltage to the second voltage, deceleration of the vehicle by the mechanical braking means is increased. Device.
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