CN102458906B

CN102458906B - 混合动力车辆及其控制方法

Info

Publication number: CN102458906B
Application number: CN200980159752.XA
Authority: CN
Inventors: 加藤纪彦; 山本雅哉; 佐藤春树
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: JP5152408B2; JPWO2010143278A1; US20120010771A1; US8565953B2; CN102458906A; WO2010143278A1; EP2441616A1; EP2441616A4

Abstract

电源系统，包含主蓄电装置(BA)和多个副蓄电装置(BB1，BB2)。转换器(12B)，连接到副蓄电装置(BB1，BB2)的被选择的一方，在此选择副蓄电装置和供电线(PL2)之间进行双方向的电压变换。经过副蓄电装置的连接切换处理，在正在使用最后的副蓄电装置的状态下，基于此副蓄电装置的SOC和车辆状态，产生副蓄电装置的切断要求，断开继电器(SR1，SR1G，SR2，SR2G)。此时，在发动机(4)的启动处理或者停止处理的执行中，即使检测出SOC低下，也使切断要求的产生为待机状态。同样的，在副蓄电装置的切断处理中，即使产生发动机(4)的启动要求或者停止要求，也使启动处理或者停止处理的开始为待机状态。

Description

混合动力车辆及其控制方法

技术领域

本发明关于混合动力车辆及其控制方法，具体关于搭载主蓄电装置以及多个副蓄电装置的混合动力车辆的电源系统控制。

背景技术

近年，作为对环境友好的车辆，混合动力车辆被开发并且实用化。混合动力车辆中，加上通常的车辆动力源即内燃机，搭载产生车辆驱动力的电动机以及用于供给此电动机的驱动电力的电源系统。电源系统包含蓄电装置。

混合动力车辆中，提出了通过车辆外部电源(以下，也称为“外部电源”)对车载蓄电装置充电的结构，以求延长通过车载蓄电装置的积蓄电力能够行驶的距离。并且，以下中，关于通过外部电源对车载蓄电装置的充电，也简单的称为“外部充电”。

例如，特开2008-109840号公报(特许文献1)，记载了并联多个蓄电装置(电池)的电源系统。特许文献1中记载的电源系统中，对每个蓄电装置(电池)设置作为充放电调整机构的电压转换器(转换器)。对此，特开2008-167620号公报(特许文献2)中，在搭载主蓄电装置和多个副蓄电装置的车辆中，记载了设置对应于主蓄电装置的转换器、和多个副蓄电装置共有的转换器的电源装置的结构。根据如此的机构，能够抑制转换器的数量并且增加能够蓄电的能量。

特别是，在特许文献2记载的结构中，多个副蓄电装置中的一个被选择性的连接到转换器，通过主蓄电装置以及选择副蓄电装置，供给车辆驱动用电动机的驱动电力。如此的电源装置中，通过，在使用中的副蓄电装置的SOC(State of Charge蓄电状态)低下的时候，连接新的副蓄电装置和转换器，依次使用多个副蓄电装置，延长由蓄电能量行驶距离(EV电动行驶(Electric Vehicle)行驶距离)。

现有技术文献

特许文献

特许文献1：特开2008-109840号公报

特许文献2：特开2008-167620号公报

发明内容

发明解决的问题

在特许文献2记载的电源系统中，在所有的副蓄电装置成为已使用的情况下，通过积极的将所有的副蓄电装置从转换器电切断，能够期待在之后提高电源系统的控制上的自由度。

并且，混合动力车辆中，根据行驶状态，选择仅仅通过马达输出行驶，和通过马达输出以及发动机输出的两者行驶。因此，发动机，随着车辆行驶中的启动处理或者停止处理间歇的运转。

此处，发动机的启动以及停止的时候，产生对电源系统的充放电要求。具体的，具体而言，在发动机的启动时，用于启动发动机的马达电力从电源系统输出。并且，停止发动机的时候，为了抑制振动，为了在燃油切断之后的马达驱动的减速度控制和/或即将停止之前的再生制动使用的马达电力在电源系统输入输出。

如此，随着在电源系统中的最后的副蓄电装置的使用完了的切断处理，和发动机的启动或者停止同时执行的时候，由于可能发生的车辆驱动功率变换，存在对车辆运转性(行驶性能)产生影响的可能性。

本发明用于解决如此的问题点，本发明的目的是，在包含主蓄电装置以及多个副蓄电装置，并且，多个副蓄电装置共有电压转换器(转换器)的结构的混合动力车辆中，防止随着最后的副蓄电装置的使用完了的切断处理对车辆运转性(行驶性能)给予不良影响。

用于解决问题的技术方案

本发明的一种混合动力车辆，包括：产生车辆驱动功率的马达、内燃机、主蓄电装置、供电线、第一电压转换器、相互并联设置的多个副蓄电装置、第二电压转换器、连接部、控制装置、行驶控制部。内燃机，构成为能够与马达独立地输出车辆驱动功率。供电线向驱动控制马达的变换器进行供电。第一电压转换器，在供电线和主蓄电装置之间设置，构成为进行双向的电压转换。第二电压转换器，在多个副蓄电装置和供电线之间设置，构成为在多个副蓄电装置中的一个和供电线之间进行双向的电压转换。连接部，在多个副蓄电装置和第二电压转换器之间设置，构成为控制多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接以及切断。控制装置，控制连接部使得：在第一模式中，连接多个副蓄电装置中的、被依次选择的选择副蓄电装置和第二电压转换器之间，并且切断剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间，另一方面，在第二模式中，将多个副蓄电装置的每个与第二电压转换器切断。行驶控制部，构成为：将混合动力车辆的全体要求功率分配成马达的输出功率和内燃机的输出功率。然后，行驶控制部，在为了从第一模式向第二模式转变的、将多个副蓄电装置中最后使用的副蓄电装置从第二电压转换器切断的切断处理中，禁止停止状态的内燃机的启动处理以及工作状态的内燃机的停止处理。

或者，根据本发明的混合动力车辆的控制方法，混合动力车辆是，包含：上述的：马达、内燃机、主蓄电装置、供电线、第一电压转换器、多个副蓄电装置、第二电压转换器、连接部、控制装置、以及行驶控制部。然后，控制方法是，包含：判定是否处于为了从第一模式向第二模式转变的、将多个副蓄电装置中最后使用的副蓄电装置从第二电压转换器切断的切断处理中的步骤，和在切断处理中，禁止停止状态的内燃机的启动处理以及工作状态的内燃机的停止处理的步骤。

根据所述的混合动力车辆及其控制方法，在副蓄电装置的切断处理中，因为禁止内燃机的启动处理以及停止处理的执行，能够防止随着发动机的启动、停止的电力输入输出的产生。此结果是，因为，在切断处理中，能够回避以发动机的启动、停止处理为起因，能够输出的车辆驱动功率变动，防止该切断处理对车辆运转性(行驶性能)给予不良影响。

优选的，混合动力车辆，其中，进一步包括：构成为通过内燃机的输出变化而变化旋转速度的旋转元件，和为了抑制旋转元件的过旋转而生成内燃机的启动要求以及停止要求的一方的保护控制部。然后，行驶控制部，在由保护控制部生成了启动要求或者停止要求时，不管是否在切断处理中，许可内燃机的启动处理或者停止处理。或者，控制方法是，进一步包括：在由保护控制部生成了启动要求或者停止要求时，不管是否处于切断处理中，许可内燃机的启动处理或者停止处理的步骤。

如此，在部件保护的目的下，产生启动要求或者停止要求的时候，优先确保车辆运转性，执行发动机的启动、停止，能够可靠的期望设备的保护。

进一步优选的，控制装置包括：切断判定部，和切断禁止部。切断判定部，其构成为在第一模式中未剩余能够与当前的选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)的充电状态，产生要求切断处理的开始的切断要求。切断禁止部，其构成为在内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，对切断判定部进行指示使得不产生切断要求。或者控制方法，进一步包括：在第一模式中未剩余能够与当前的选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)的充电状态，产生要求切断处理的开始的切断要求的步骤，和在内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，与选择副蓄电装置的充电状态无关地进行指示使得不产生切断要求的步骤。

如此，在执行内燃机的启动处理或者停止处理的时候，因为能够禁止副蓄电装置的切断处理的开始，能够进一步可靠的，防止同时执行内燃机的启动/停止处理和副蓄电装置的切断处理。

优选的，控制装置进一步包括升压停止许可部，该升压停止许可部构成为在第二模式中，使供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式中的该下限值而设定为主蓄电装置的输出电压。或者，控制方法，进一步包括：使在第二模式中的供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式中的该下限值而设定为主蓄电装置的输出电压的步骤。

如此，通过由连接部从转换器切断全部副蓄电装置，第二模式中，能够在主蓄电装置和副蓄电装置间不形成短路路径，降低供电线的电压。如此，第二模式中，由于降低第一电压转换器的开关损失，能够提高混合动力车辆的能量效率。

在本发明的其它形式中，混合动力车辆，包括：产生车辆驱动功率的马达、内燃机、主蓄电装置、供电线、第一电压转换器、相互并联设置的多个副蓄电装置、第二电压转换器、连接部、控制装置。内燃机，构成为能够与马达独立地输出车辆驱动功率。供电线，构成为向驱动控制马达的变换器进行供电。第一电压转换器在供电线和主蓄电装置之间设置，构成为进行双向的电压转换。第二电压转换器在多个副蓄电装置和供电线之间设置，构成为在多个副蓄电装置中的一个和供电线之间进行双向的电压转换。连接部在多个副蓄电装置和第二电压转换器之间设置，构成为控制多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接以及切断。控制装置，控制连接部使得：在第一模式中，连接多个副蓄电装置中的、被依次选择的选择副蓄电装置和第二电压转换器之间，并且切断剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间，另一方面，在第二模式中，将多个副蓄电装置的每个与第二电压转换器切断。然后，控制装置包括：切断判定部和切断禁止部。切断判定部，其构成为在第一模式中未剩余能够与当前的选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)的充电状态，产生指示从第一模式向第二模式转变的切断要求。切断禁止部，其构成为在内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，对切断判定部进行指示使得不产生切断要求。

或者，本发明的其它形式中，混合动力车辆的控制方法，混合动力车辆是，包含：上述的，马达、内燃机、主蓄电装置、供电线、第一电压转换器、多个副蓄电装置、第二电压转换器、连接部、以及控制装置。然后，控制方法包括：在第一模式中未剩余能够与当前的选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)的充电状态，产生指示从第一模式向第二模式转变的切断要求的步骤，和在内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，与选择副蓄电装置的充电状态无关地进行指示使得不产生切断要求的步骤。

根据所述混合动力车辆及其控制方法，在执行内燃机的启动处理或者停止处理的时候，禁止副蓄电装置的切断处理的开始。如此，能够防止发生副蓄电装置的切断处理中随着发动机的启动、停止的电力输入输出。此结果是，因为，在切断处理中，能够回避以发动机的启动、停止处理为起因，能够输出的车辆驱动功率变动，防止该切断处理对车辆运转性(行驶性能)给予不良影响。

优选的，控制装置进一步包括：升压指示部，电力限制部，切断控制部，和升压停止许可部。升压指示部，其构成为在产生了切断要求时，对第一电压转换器进行指示使得供电线的电压为至少比主蓄电装置以及多个副蓄电装置的各输出电压高的第一电压。电力限制部，其构成为在供电线的电压达到了第一电压后，使选择副蓄电装置的输入输出电力上限值逐渐减少到零。切断控制部，其在由电力限制部将输入输出电力上限值设定为零时，对连接部进行指示，使得从第二电压转换器切断选择副蓄电装置，并且维持剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间的切断状态。升压停止许可部，其构成为在由切断控制部将各副蓄电装置从第二电压转换器切断后，使供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式中的该下限值而设定为主蓄电装置的输出电压。或者，控制方法，进一步包括：在产生了切断要求时，对第一电压转换器进行指示使得供电线的电压为至少比主蓄电装置以及多个副蓄电装置的各输出电压高的第一电压的步骤；在供电线的电压达到了第一电压后，使选择副蓄电装置的输入输出电力上限值逐渐减少到零的步骤；在通过进行减少的步骤将输入输出电力上限值设定为零时，对连接部进行指示，使得从第二电压转换器切断选择副蓄电装置，并且维持剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间的切断状态的步骤；和在通过进行指示的步骤将各副蓄电装置从第二电压转换器切断后，使供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式中的该下限值而设定为主蓄电装置的输出电压的步骤。

如此，在副蓄电装置的切断的时候，能够将供电线的电压升压为比主蓄电装置以及新使用的副蓄电装置的输出电压都高的第一电压之后，连接新使用的副蓄电装置和第二电力转换器。如此，能够防止通过供电线，在副蓄电装置和主蓄电装置之间形成短路路径。进一步的，通过由连接部从转换器切断全部副蓄电装置，第二模式中，能够在主蓄电装置和副蓄电装置间不形成短路路径，降低供电线的电压。如此，第二模式中，由于降低第一电压转换器的开关损失，能够提高混合动力车辆的能量效率。

发明的效果

根据本发明，能够防止：在包含主蓄电装置以及副蓄电装置，并且，多个蓄电装置共有电压转换器(转换器)的电源结构的混合动力车辆中，随着最后的副蓄电装置的使用完了的切断处理对车辆运转性(行驶性能)给予不良影响。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中混合动力车辆的主要结构的图。

图2是表示图1所示的各变换器的详细的结构的电路图。

图3是表示图1所示的各转换器的详细的结构的电路图。

图4是说明混合动力车辆的行驶控制的功能框图。

图5是表示本发明的实施方式中混合动力车辆中选择副蓄电装置的切断处理的概略的处理顺序的流程图。

图6是说明图5所示的副蓄电装置的切断判定处理的详细的流程图。

图7是说明图5所示的切断前升压处理的详细的流程图。

图8是说明图5所示的电力限制变更处理的详细的流程图。

图9是说明图5所示的切断动作的详细的流程图。

图10是说明图5所示的转变处理的详细的流程图。

图11是比较切断处理的前后中供电线的电压控制范围的概念图。

图12是本发明的实施方式中混合动力车辆中选择副蓄电装置的切断处理时的动作波形图。

图13是说明本发明的实施方式中混合动力车辆中用于发动机启动/停止限制的控制处理的第一流程图。

图14是说明本发明的实施方式中混合动力车辆中用于发动机启动/停止限制的控制处理的第二流程图。

图15是说明本发明的实施方式的混合动力车辆的控制结构中，用于选择副蓄电装置的切断处理以及发动机的启动/停止限制的功能部分的功能框图。

用于实施发明的方式

以下，关于本发明的实施方式，参照附图的同时详细说明。并且，关于图中的同一或者相当部分，给予同一符号，不再反复说明。

参照图1，混合动力车辆1，包含：蓄电装置即电池BA、BB1、BB2、连接部39A，39B，转换器12A，12B，平滑用电容C1，C2，CH，电压传感器10A，10B1，10B2，13，21A，21B，温度传感器11A，11B1，11B2，电流传感器9A，9B1，9B2，供电线PL2，变换器14，22，电动发电机MG1，MG2，车轮2，动力分配机构3，发动机4，控制装置30。

本实施方式中的混合动力车辆的电源系统，构成为：包含：主蓄电装置即电池BA，对驱动电动发电机MG2的变换器14进行供电的供电线PL2，主蓄电装置(BA)和供电线PL2之间设置的进行双方向的电压转换的电压转换器即转换器12A，相互并列设置的多个副蓄电装置即电池BB1，BB2，多个副蓄电装置(BB1，BB2)和供电线PL2之间设置的进行双方向的电压转换的电压转换器即转换器12B。电压转换器12B，选择性的连接到多个副蓄电装置(BB1，BB2)中的任一个，进行和供电线PL2之间的双方向的电压变换。

副蓄电装置(BB1或者BB2的一方)和主蓄电装置(BA)，例如，设定蓄电可能容量为，同时使用时，能够对连接到供电线的电气负荷(22以及MG2)输出容许的最大功率。如此，不使用发动机的EV行驶中能够进行最大功率的行驶。如果副蓄电装置的蓄电装置恶化，更换副蓄电装置，进一步行驶是可以的。然后，消耗了副蓄电装置的电力后，通过使用主蓄电装置加上发动机，即使不使用副蓄电装置，也能够进行最大功率的行驶。

并且，通过如此的结构，因为多个副蓄电装置共用转换器12B，所以转换器的数量不随蓄电装置的数量增加，这是好的。为了EV行驶距离进一步加长，进一步与电池BB1，BB2并列的追加电池就可以。

优选的，此混合动力车辆搭载的主蓄电装置以及副蓄电装置，能够外部充电。因此，混合动力车辆1，进一步包含：用于连接到例如AC100V的商用电源即外部电源8的电池充电装置(充电用转换器)6。电池充电装置6，变换交流到直流，并且，调整电压，供给电池的充电电力。并且，作为能够外部充电的结构，在上述之外，连接电动发电机MG1，MG2的定子线圈的中性点到交流电源的方式，和组合转换器12A，12B作为交流直流变换装置发挥功能的方式也可以。或者，通过非接触那样的电磁耦合外部电源和车辆，进行外部充电也可以。

平滑用电容C1，连接到电源线PL1和接地线SL2之间。电压传感器21A，检测平滑用电容C1的两端间的电压VLA，对于控制装置30输出。转换器12A，能够升压平滑用电容C1的端子间电压，供给到供电线PL2。

平滑用电容C2，连接到电源线PL1B和接地线SL2之间。电压传感器21B，检测平滑用电容C2的两端间的电压VLB，对于控制装置30输出。转换器12B，能够升压平滑用电容C2的端子间电压，供给到供电线PL2。

平滑用电容CH，平滑由转换器12A，12B升压的电压。电压传感器13，检测平滑用电容CH的两端间的电压VH，对于控制装置30输出。

或者，反方向的，转换器12A，12B能够降压由平滑用电容CH平滑化的端子间电压VH，供给到电源线PL1A，PL1B。

变换器14，变换来自转换器12B以及/或者12A给予的直流电压为三相交流电压，输出到电动发电机MG1。变换器22，变换来自转换器12B以及/或者12A给予的直流电压为三相交流电压，输出到电动发电机MG2。

动力分配机构3，是结合到发动机4以及电动发电机MG1，MG2在他们之间分配动力的机构。例如，作为动力分配机构，能够使用具有：太阳齿轮、行星架、齿圈3个转轴的行星齿轮机构。行星齿轮机构，3个转轴中2个转轴的旋转确定了的话，其它的1个转轴强制的确定。此3个转轴分别连接到发动机4，电动发电机MG1，MG2的各转轴。并且，电动发电机MG2的转轴，通过未图示的减速齿轮和差动齿轮结合到车轮2。并且，在动力分配机构3内部，进一步组装对于电动发电机MG2的减速器也可以。也就是说，发动机输出的变化，作用为：不仅仅变化发动机转速，通过发动机转速的变化，连接到动力分配机构3的旋转元件(MG1，MG2等)的转速也变化。

连接部39A，包含：在电池BA的正极和电源线PL1之间连接的系统主继电器SMR2、和系统主继电器SMR2并联的串联的系统主继电器SMR1和限制电阻R、在电池BA的负极(接地线SL1)和节点N2之间连接的系统主继电器SMR3。

系统主继电器SMR1～SMR3，分别对应来自控制装置30给予的继电器控制信号CONT1～CONT3控制为导通状态(ON)/非导通(OFF)状态。

电压传感器10A，测定电池BA的端子间的电压VA。进一步的，温度传感器11A，测定电池BA的温度TA，电流传感器9A，测定电池BA的输入输出电流IA。上述传感器的测定值，向控制装置30输出。

控制装置30，基于上述测定值，监视由SOC(充电状态State of Charge)代表的电池BA的状态。

连接部39B，在电源线PL1B以及接地线SL2和电池BB1，BB2之间设置。连接部39B，包含：在电池BB1的正极和电源线PL1B之间连接的继电器SR1、在电池BB1的负极和接地线SL2之间连接的继电器SR1G、在电池BB2的正极和电源线PL1B之间连接的继电器SR2、在电池BB2的负极和接地线SL2之间连接的继电器SR2G。

继电器SR1，SR2，分别对应来自控制装置30给予的继电器控制信号CONT4，CONT5控制为导通状态(ON)/非导通(OFF)状态。继电器SR1G，SR2G，分别对应来自控制装置30给予的继电器控制信号CONT6，CONT7控制为导通状态(ON)/非导通(OFF)状态。接地线SL2，如后说明的，通过转换器12A，12B之中，延伸到变换器14以及22侧。

电压传感器10B1以及10B2，分别测定电池BB1以及BB2的端子间的电压VBB1以及VBB2。此外，温度传感器11B1和11B2分别测定电池BB1以及BB2的温度TBB1和温度TBB2。并且，电流传感器9B1以及9B2，分别测定电池BB1以及BB2的输入输出的电流IB1以及IB2。上述传感器的测定值，向控制装置30输出。控制装置30，基于上述的测定值，监视由SOC(充电状态State of Charge)代表的电池BB1，BB2的状态。

并且，作为电池BA，BB1，BB2，能够使用例如铅蓄电池，镍氢电池，锂离子电池等得二次电池，和电双层电容等的大容量电容等等。

变换器14，连接到供电线PL2以及接地线SL2。变换器14，接受由转换器12A以及/或者12B升压的电压，用于例如启动发动机4，驱动电动发电机MG1。并且，变换器14，返回由于来自发动机4的传达的动力由电动发电机MG1发电的电力到转换器12A以及12B。此时，转换器12A以及12B，由控制装置30控制为：作为降压转换器动作。

电流传感器24，检出电动发电机MG1流过的电流为马达电流值MCRT1，向控制装置30输出马达电流值MCRT1。

变换器22，与变换器14并列的，连接到供电线PL2和接地线SL2。变换器22，对于驱动车轮2的电动发电机MG2，变换转换器12A以及12B输出的直流电压为三相交流电压，输出。并且，变换器22，随着再生制动，向变换转换器12A以及12B返回电动发电机MG2发电的电力。此时，转换器12A以及12B，由控制装置30控制为：作为降压转换器动作。

电流传感器25，检出电动发电机MG2流过的电流为马达电流值MCRT2，向控制装置30输出马达电流值MCRT2。

控制装置30，构成为内置未图示的CPU(中央处理单元CentralProcessing Unit)以及存储器的电子控制单元(ECU)，基于该存储器存储的映射以及程序，进行使用基于各传感器的测定值的运算处理。并且，关于控制装置30的一部分，构成为由电子电路等硬件执行预定的数值、逻辑运算处理也是可以的。

具体的，控制装置30，接受电动发电机MG1，MG2的各转矩指令值以及各转速、电压VBA、VBB1，VBB2，VLA，VLB，VH的各值，马达电流MCRT1，MCRT2以及启动信号IGON，控制转换器12A，12B以及变换器14，22。

控制装置30，对于转换器12A，12B，输出进行升压指示的信号PWUA，PWUB，进行降压指示的信号PWDA，PWDB，指示电压固定的信号PWFA，PWFB，以及指示动作禁止的关闭信号(未图示)。

进一步的，控制装置30，对于变换器14，输出：进行将转换器12A，12B的输出即直流电压变换为用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示的控制信号PWMI1，和进行将由电动发电机MG1发电的交流电压变换为直流电压，返回到转换器12A，12B侧的再生指示的控制信号PWMC1。

同样的，控制装置30，对于变换器22，输出：进行将转换器12A，12B的输出即直流电压变换为用于驱动电动发电机MG2的交流电压的驱动指示的控制信号PWMI2，和进行将由电动发电机MG2发电的交流电压变换为直流电压，返回到转换器12A，12B侧的再生指示的控制信号PWMC2。

图2是表示图1所示的变换器14以及22的详细的结构的电路图。

参照图2，变换器14包含：U相臂15、V相臂16、W相臂17。U相臂15、V相臂16以及W相臂17，在供电线PL2和接地线SL2之间并联。

U相臂15包含：在供电线PL2和接地线SL2之间串联的IGBT(绝缘栅双极型晶体管Insulated gate Bipolar Transistor)元件Q3，Q4，与IGBT元件Q3，Q4分别逆并联的二极管D3，D4。二极管D3的阴极连接到IGBT元件Q3的集电极，二极管D3的阳极连接到IGBT元件Q3的发射极。二极管D4的阴极连接到IGBT元件Q4的集电极，二极管D4的阳极连接到IGBT元件Q4的发射极。

V相臂16包含：在供电线PL2和接地线SL2之间串联的IGBT元件Q5，Q6，与IGBT元件Q5，Q6分别逆并联的二极管D5，D6。IGBT元件Q5，Q6以及逆并联二极管D5，D6的连接，与U相臂15同样。

W相臂17包含：在供电线PL2和接地线SL2之间串联的IGBT元件Q7，Q8，与IGBT元件Q7，Q8分别逆并联的二极管D7，D8。IGBT元件Q7，Q8以及逆并联二极管D7，D8的连接，与U相臂15同样。

并且，本实施方式中，IGBT元件，是作为能够开关控制的功率半导体开关元件的代表例，进行表示。也就是说，代替IGBT元件，使用双极性晶体管或者场效应晶体管等功率半导体开关元件也可以。

各相臂的中间点，连接到电动发电机MG1的各相线圈的各相端。也就是说，电动发电机MG1是三相永磁同步马达，U，V，W三个线圈的各个一端共同的连接到中点。然后，U相线圈的另一端连接到从IGBT元件Q3，Q4的连接节点引出的线UL。并且，V相线圈的另一端连接到从IGBT元件Q5，Q6的连接节点引出的线VL。并且，W相线圈的另一端连接到从IGBT元件Q7，Q8的连接节点引出的线WL。

并且，关于图1的变换器22，也是在连接到电动发电机MG2这一点上不同，但是关于内部的电路结构，与变换器14同样，因此，不重复详细的说明。并且，图2中，虽然记载了对变换器给予控制信号PWMI，PWMC，是为了避免记载变得复杂，如图1所示，分别向变换器14，22输入各自的控制信号PWMI1，PWMC1和控制信号PWMI2，PWMC2。

图3是表示图1所示的转换器12A以及12B的详细的结构的电路图。

参照图3，转换器12A，包含：一端连接到电源线PL1A的电抗器L1，供电线PL2和接地线SL2之间串联的IGBT元件Q1，Q2，分别逆并联的二极管D1，D2。

电抗器L1的另一端连接到IGBT元件Q1的发射极以及IGBT元件Q2的集电极。二极管D1的阴极连接到IGBT元件Q1的集电极，二极管D1的阳极连接到IGBT元件Q1的发射极。

并且，关于图1的转换器12B，在代替电源线PL1A，连接到电源线PL1B的点上与转换器12A不同，但是关于内部的电路结构，与转换器12A同样，因此，不重复详细的说明。并且，图3中，虽然记载了对转换器给予控制信号PWU，PWD，PWF，是为了避免记载变得复杂，如图1所示，分别向转换器12A，12B输入各自的控制信号PWUA，PWDA，PWFA和控制信号PWUB，PWDB，PWFB。

转换器12A，12B，通过根据控制信号PWUA，PWUB的IGBT元件Q1，Q2的开关控制(占空比控制)，升压直流电压VLA，VLB，能够向供电线PL2上产生直流电压VH。并且，转换器12A，12B，通过根据控制信号PWDA，PWDB的IGBT元件Q1，Q2的开关控制，降压供电线PL2上的直流电压VH，能够向电池BA，BB供给。如此，转换器12A，12B，构成为能够双方向的电力变换，能够控制电压变换比VH/VLA(或者VH/VLB)。并且，转换器12A，12B，根据控制信号PWFA，PWFB，通过IGBT元件Q1(上臂元件)为导通固定(下臂单元即IG元件元件Q2为非导通固定)，能够固定为VH＝VLA(VH＝VLB)。

并且，升压时以及降压时，按照一定的开关频率，产生由于开关控制(导通非导通控制)IGBT元件Q1，Q2的电力损失。对于此，在电压固定时(上臂单元为导通固定)，因为不发生由于IGBT元件的导通非导通的电力损失，因此，能够相对的提高转换器的效率，混合动力车辆1的燃料经济性。

再次参照图1，在混合动力车辆1的电源系统中，基本的选择，并列使用电池BA(主蓄电装置)，和电池BB1，BB2中选择了的副蓄电装置(以下，也称为“选择副蓄电装置BB”)的电池并列模式(第一模式)。电池并列模式，进行电池BA以及选择副蓄电装置BB，和电动发电机MG1，MG2之间的电力的授受。

控制装置30，基于电压传感器10A，温度传感器11A以及电流传感器9A的检测值，设定表示主蓄电装置的剩余容量的SOC(M)，表示充电电力的上限值的上限电力Win(M)，以及，表示放电电力的上限值的输出上限电力Wout(M)。

进一步的，控制装置30，基于电压传感器10B1，10B2，温度传感器11B1，11B2，以及电流传感器9B1，9B2的检测值，设定选择副蓄电装置BB的SOC(B)，输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)。

一般的，SOC，通过当前的充电量对于各个电池的满充电状态的比例(％)表示。并且，Win，Wout，表示为预定时间(例如10秒程度)以该电力放电，该电池(BA，BB1，BB2)也不会过充电或者过放电的电力的上限值。

电池并列模式中，比电池BA优先的使用选择副蓄电装置BB的电力。然后，在使用完选择副蓄电装置BB的积蓄电力后，通过切换连接部39B内的继电器的导通/非导通(ON/OFF)，切换选择副蓄电装置。然后，在副蓄电装置(电池BB1，BB2)中最后1个作为选择副蓄电装置BB的情况下，也就是说，没有剩下能够使用的副蓄电装置的情况，在使用完当前的选择副蓄电装置BB的电力后，从电源系统电切断所有的副蓄电装置BB1，BB2，适用仅仅将主蓄电装置BA作为电源的电池单独模式(第二模式)。

也就是说，电池单独模式中，通过连接部39B内的各继电器为非导通，机械的切断电池BB1，BB2和供电线PL2之间的通电路径。此结果是，在电池BB1，BB2，和电池BA之间，没有形成通电路径的可能性。

并且，如图1以及图3，电池并列模式中，为了在电池BA，和电池BB1，BB2之间不形成短路路径，提高供电线PL2的电压VH，最低限也要比电池BA以及选择副蓄电装置BB的各输出电压高的必要性是能够理解的。

并且，供电线PL2的电压VH的下限值，从电动发电机MG1，MG2的控制的观点也要接受制约。具体的，从马达控制的观点，电压VH，优选的是，比电动发电机MG1，MG2的感应电压要高。因此，实际上，电压VH，控制为：比因为电池制约的下限值以及因为马达控制的下限值的任一个都高。

因此，电池并列模式中，即使是从马达控制方面，能够降低VH的情况，典型的是，不需要转换器12A，12B的升压的情况，但是为了满足根据电池控制的下限值，升压动作转换器12A，12B也是必要的。

使用完电池BB1，BB2的两者，也就是说，全部的副蓄电装置的电力之后，如果通过继电器维持连接的话，存在通过转换器12B的二极管D1以及供电线PL2，电池BA和电池BB1，BB2之间形成短路路径的可能性。如此，本实施方式的电源系统中，没有能够使用的副蓄电装置的情况，通过转变到电池单独模式，从电源系统切断所有的副蓄电装置。

如此，因为使得电池制约方面的升压为不必要，在马达控制上，转换器12A的升压不必要的情况下，通过动作转换器12A为电压固定模式，能够降低转换器12A的电力损失。

图4是表示用于说明由控制装置30实现的混合动力车辆1的行驶控制，具体的是，发动机4以及电动发电机MG1，MG2之间的功率分配控制的控制结构的功能框图。并且，图4所示的各个功能结构，是通过控制装置30中预先存储的预定程序的执行/或者控制装置30内的电子电路(硬件)的运算处理实现。

参照图4，总功率运算部260，基于车速以及踏板操作(加速踏板)，算出混合动力车辆1全体的总要求功率Pttl。并且，总要求功率Pttl中，对应于车辆状况，也可能包含用于电动发电机MG1的电池充电电力的产生的要求功率(发动机输出)。

行驶控制部250中，输入主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)，Wout(M)以及选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)，来自总功率运算部260的总要求功率Pttl，和制动踏板操作时的再生制动要求。行驶控制部250，生成作为马达控制指令的转矩指令值Tqcom1以及Tqcom2，使得：电动发电机MG1，MG2总体的输入输出电力，在主蓄电装置BA以及选择副蓄电装置BB总体的充电限制(Win(M)+Win(S))以及放电限制(Wout(M)+Wout(S))的范围内。

进一步的，分配电动发电机MG2的车辆驱动功率，和发动机4的车辆驱动功率，使得确保总要求功率Pttl。特别是，最大限利用外部充电的电池电力，抑制发动机4的动作，或者，通过对应于发动机4能够高效率的动作的领域，设定发动机4能够高效率动作的区域，由此实现高燃料经济性的车辆行驶控制。

变换器控制部270，基于转矩指令值Tqcom1以及电动发电机MG1的马达电流值MCRT1，生成变换器14的控制信号PWMI1，PWMC1。同样的，变换器控制部280，基于转矩指令值Tqcom2以及电动发电机MG2的马达电流值MCRT2，生成变换器22的控制信号PWMI2，PWMC2。并且，行驶控制部250，对应设定的发动机的车辆驱动功率的要求值，生成发动机控制指令。进一步的，通过未图示的控制装置(发动机ECU)，按照所述发动机控制指令控制发动机4的动作。

混合动力车辆1，在积极的使用电池电力，进行车辆行驶的行驶模式(EV模式)的情况下，在总要求功率Pttl为电池全体的输出上限电力Wout(M)+Wout(S)以下的时候，不动作发动机4，仅仅由电动发电机MG2的车辆驱动功率行驶。另一方面，总要求功率Pttl超过Wout(M)+Wout(S)的时候，启动发动机4。

对于此，在没有选择此EV模式的行驶模式(HV模式)的时候，控制发动机4以及电动发电机MG2之间的驱动力功率分配，使得维持电池SOC为预定目标值。也就是说，与EV模式比较，进行容易动作发动机4的行驶控制。在电池单独模式中，适用HV模式。

行驶控制部250，按照所述的驱动力功率分配控制，在有必要启动停止中的发动机4的情况下，产生发动机4的启动要求。应答此启动要求，产生发动机启动指令的时候，电动发电机MG1，控制为产生发动机4的启动转矩(正转转矩)。也就是说，发动机启动处理中，有必要从电源系统供给此用于发生此启动转矩的电动发电机MG1的消耗电力。

同样的，行驶控制部250，按照所述的驱动力功率分配控制，在有必要停止动作中的发动机4的情况下，产生发动机4的停止要求。应答此停止要求，产生发动机停止指令的时候，停止发动机4的燃料供给(燃油切断)，并且，为了抑制振动，在燃油切断之后，通过电动发电机MG1执行为了减速度控制的马达驱动，和/或者发动机即将停止之前的再生制动。在发动机停止处理中，用于这些马达驱动和/或再生制动的电力在电源系统输入输出。

并且，混合动力车辆1中，因为是：发动机4和电动发电机MG1，MG2通过动力分配机构3连接的结构，由于在连接到动力分配机构3的旋转元件，例如，发动机4或者电动发电机MG1的转速过度上升的时候，抑制它的目的，产生用于保护部件的发动机启动要求或者发动机停止要求。例如，通过停止发动机4，去掉发动机输出转矩，实现降低电动发电机MG1以及发动机4的转速，通过启动发动机4，意在抑制电动发电机MG1的负方向的转速的情况相当于此。

然后，所述EV模式中，进行充放电控制，使得比主蓄电装置BA优先使用选择副蓄电装置BB的电力。如此，在车辆行驶中使用中的选择副蓄电装置BB的SOC降低的时候，产生切换选择副蓄电装置BB的必要。例如，车辆启动时，电池BB1作为选择副蓄电装置BB的情况下，产生执行进行从转换器12B切断电池BB1，另一方面，将电池BB2作为新的选择副蓄电装置BB连接到转换器12B的连接切换处理的必要。

进一步的，副蓄电装置的最后一个作为选择副蓄电装置BB的情况，也就是说，没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况，当前的副蓄电装置BB的SOC降低的时候，就有转变到电池单独模式的必要。以下，是否需要从电池并列模式转变到电池单独模式的判定，也称为切断判定。将根据切断判定生成的从电池并列模式转变到电池单独模式的转变要求也成为切断要求。

此时，在选择副蓄电装置的切断处理中，因为仅仅能够使用主蓄电装置BA，作为电源系统全体的能够输入输出的电力下降。并且，如上所述在所述发动机启动/停止处理时，产生对于电源系统的电力的输入输出。如此，重叠执行选择副蓄电装置的切断处理和发动机启动/停止处理的时候，由于发动机启动/停止处理要求的电力部分的影响，一段时间内不能确保车辆全体能够产生的车辆驱动功率，有对车辆运转性(驾驶性能)产生影响的可能性。

如此，考虑到为了选择副蓄电装置的切断处理不对车辆运转性(驾驶性能)产生影响，有决定发动机启动/停止处理以及选择副蓄电装置的切断处理的执行定时的必要。

图5是表示本发明的实施方式中混合动力车辆中电源系统的选择副蓄电装置的切断处理的概略的处理顺序的流程图。并且，图6，图8～图11，是说明图5的步骤S100，S200，S300，S400，以及S500的详细的流程图。

控制装置30，通过以预定的周期执行预先存储的预定程序，能够以预定周期按照图5，6，8～11所示的流程反复执行控制处理顺序。如此，能够实现本发明的实施方式中混合动力车辆中电源系统的选择副蓄电装置的切断处理。

参照图5，控制装置30，在步骤S100中，执行选择副蓄电装置的切断判定处理。然后，判定为需要选择副蓄电装置的切断的时候，执行以下的步骤S200～S500。另一方面，在判定为不需要选择副蓄电装置的切断的时候，实质上不执行以下的步骤S200～S500。

控制装置30，在步骤S200中，执行切断前升压处理，步骤S300中，执行电力限制变更处理，使得，在副蓄电装置的切断期间，不产生对于电源系统的过大的充放电要求。然后，控制装置30，通过步骤S400，执行用于从电源系统电切断包含选择副蓄电装置BB的全部的副蓄电装置(电池BB1，BB2)的切断动作，结束之后，通过步骤S500，执行转变处理，开始仅仅使用电池BA的电池单独模式的电力供给。

图6是说明图5所示的副蓄电装置的切断判定处理(S100)的详细的流程图。

并且，如以下说明的，导入表示切断处理的进行情况(状态)的参数ID。ID，设定为-1，0～4中的任一个。ID＝0，表示适用电池并列模式，没有发生切断要求的状态。也就是说，在ID＝0的时候，以预定周期判定是否需要向电池单独模式转变，也就是说，是否需要切断选择副蓄电装置BB。

并且，电源系统的启动时，根据设备故障和/或者电池状态，判定电池单独模式的适用/非适用也是可以的。判定的结果，在电池单独模式不适用的情况，直到停止电源系统之前，固定为ID＝-1。

参照图6，控制装置30，在步骤S105判定是否ID＝0。在ID＝0的时候(S105的是判定时)，控制装置30，开始实质的切断判定处理。

首先，控制装置30，在步骤S107，判定在当前使用的选择副蓄电装置BB之外，是否剩余能够更换使用的副蓄电装置。在剩余有预备的副蓄电装置的情况(S107的是判定时)，因为即使切换当前的选择副蓄电装置BB，也会继续电池并列模式，所以不执行以后的切断判定处理(S110以后)。

另一方面，S107为否判定，也就是说，没有剩余能够使用的副蓄电装置，最后1个作为选择副蓄电装置BB的情况下，控制装置30，进一步进入到是否切断判定处理。

控制装置30，在步骤S110中，基于选择副蓄电装置BB的充电状态(SOC)，判定切断要求的产生是否必要。例如，比较选择副蓄电装置BB的SOC和预定的判定值，SOC比该判定值还低的时候，判定为步骤S110为是。

在步骤S110判定为是的时候，控制装置30，进行处理到步骤S120，判定发动机4是否在停止处理中或者启动处理中。例如，基于：发动机控制中使用的，从发动机启动指令的产生开始到发动机转速上升到预定值的期间为打开(ON)的标志(图15的STREG)，和从发动机停止指令的产生开始到发动机停止的期间(转速＝0)为打开(ON)的标志(图15的STPEG)，能够执行该处理。

进一步的，控制装置30，在步骤S120为否判定的时候，也就是说，选择副蓄电装置BB的SOC比该判定值低下的时候，并且，都没有执行发动机启动处理以及停止处理的任一个的时候，进行处理到步骤S130，产生选择副蓄电装置BB的切断要求。

另一方面，即使SOC很低时(S110的是判定时)，在发动机停止处理或者启动处理的执行中(S120的是判定时)，控制装置30，进行处理到步骤S140，不发生切断要求。

并且，选择副蓄电装置BB的SOC在该判定值以上的时候(S110的否判定时)也是，控制装置30，在步骤S140不发生切断要求。

控制装置30，在步骤S150中，确认有无切断要求。然后，在切断要求的产生的时候(S150的是判定)，控制装置30，在步骤S180，为了进行切断处理，设定ID＝1。也就是说，ID＝1是，表示，产生了选择副蓄电装置BB的切断要求，开始了切断处理的状态。

另一方面，步骤S110判定不需要的选择副蓄电装置BB的切断的时候(S150的否判定)，控制装置30，在步骤S170维持ID＝0，就这样完成切断判定处理。此结果是，在下次以后的控制周期中，通过在步骤S105判定为是，成为再次执行所述的切断判定处理。此结果是，即使发动机4的停止处理或者启动处理的执行中，SOC＜判定值，产生切断要求，也是直到该处理完成，处于待机状态。

并且，一旦ID≥1，开始切断处理的时候，或者，不适用于电池单独模式，设定ID＝-1的时候(S105的否判定时)，省略步骤S107～S180的处理，实质上不执行切断判定处理。

图7是说明图5所示的切断前升压处理(S200)的详细的流程图。

参照图7，控制装置30，在切断前升压处理中，步骤S205中，确认是否ID＝1。然后，ID＝1，有了选择副蓄电装置BB的切断要求，开始了切断处理的时候(S205的是判定)，控制装置30，在步骤S210，产生对于转换器12A的升压指令，使得，升压供电线PL2的电压VH到预定电压V1。应答此升压指令，设定供电线PL2的电压指令值VHref＝V1，生成转换器12A的控制信号PWUA，使得实现此电压指令值。

此处预定电压V1，设定为比电池BA，BB1，BB2的输出电压的任一个都高的电压。例如，通过使预定电压V1为由转换器12A能够升压的控制上限电压VHmax，能够可靠的使得升压指令时的电压VH比电池BA，BB1，BB2的输出电压的任一个高。或者，从降低转换器12A的损失的观点，对应于此时的电池BA，BB1，BB2的输出电压，每次决定预定电压V1使得对于上述最高电压维持一定的富余量。

步骤S210产生升压指令的时候，控制装置30，通过步骤S220，基于电压传感器13的检测值判定电压VH是否到达预定电压V1。例如，持续了预定时间成为VH≥V1，步骤S220判定为是。

电压VH到达预定电压V1的时候(步骤S220的是判定时)，控制装置30，通过步骤S230，将ID从1进行到2。另一方面，直到电压VH到达预定电压V1的之间(步骤S220的否判定时)，维持ID＝1。也就是说，ID＝2，是表示，完成了切断前升压处理，能够进一步进行到切断处理的状态。并且，ID≠1的时候(S205的否判定时)，省略以后的步骤S210～S230的处理。

如此的完成了切断前升压处理(步骤S200)的时候，控制装置30，执行如图8所示的电力限制变更处理。

图8是说明图5所示的电力限制变更处理(S300)的详细的流程图。

参照图8，控制装置30，在电力限制变更处理中，首先，在步骤S305，判定是否ID＝2。不是ID＝2的时候(S305的否判定时)，省略以后的步骤S320～340的处理。

ID＝2的时候(S305的是判定时)，控制装置30，在步骤S320中，慢慢的降低选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)的绝对值。例如，按照预定的一定速度，慢慢的降低Win(S)，Wout(S)到0。

控制装置30，在步骤S330，判定Wout(S)，Win(S)是否达到了0。在直到Wout(S)＝Win(S)＝0的期间，反复执行步骤S320，继续降低Wout(S)以及Win(S)。

然后，在Wout(S)以及Win(S)到达0的时候(S330的是判定)，控制装置30，在步骤S340，将ID从2进行到3。也就是说，ID＝3，是表示完成了切断前升压处理以及电力限制变更处理，能够开始副蓄电装置BB1，BB2以及转换器12B之间的实际的切断的状态。

控制装置30是，在完成图9所示的电力限制变更处理的时候，执行步骤S400的副蓄电装置的切断处理。

图9是说明图5所示的副蓄电装置的切断动作(S400)的详细的流程图。

参照图9，控制装置30，在副蓄电装置的切断动作中，首先，由步骤S405判定是否是ID＝3。然后，ID≠3的时候(S405的否判定时)，省略以后的步骤。

ID＝3的时候(S405的是判定时)，控制装置30，在步骤S410，作为副蓄电装置的切断的准备，停止转换器12B。也就是说，在转换器12B中，应答关闭指令，强制的非导通OFFIGBT元件Q1，Q2。在此基础上，控制装置30，在步骤S420，产生用于从电源系统切断包含选择副蓄电装置BB的全部的副蓄电装置(电池BB1，BB2)的继电器控制信号。也就是说，产生继电器控制信号CONT3～CONT7，使得断开继电器SR1，SR1G，SR2，SR2G的每个。

进一步的，控制装置30是，在步骤S430，判定是否完成了由步骤S420指示的继电器断开。然后，在完成了通过继电器断开的切断的时候(S430的是判定时)，控制装置30，在步骤S450，将ID从3进行到4。也就是说，ID＝4，是表示完成了所有的副蓄电装置的切断的状态。

控制装置30，完成了步骤S400切断动作的时候，执行步骤S500的转变处理。

图10是说明图5所示的转变处理(S500)的详细的流程图。

参照图10，控制装置30，在转变处理中，首先，在步骤S505判定是否ID＝4。然后在ID≠4的时候(S505的否判定时)，省略以后的步骤。

ID＝4的时候(S505的是判定时)，控制装置30，进行处理到步骤S550，关闭步骤S210(图8)中产生的升压指令。如此，供电线PL2的电压指令值，成为在该升压指令的产生前的值，具体的是，根据电动发电机MG1，MG2的状态设定的值。

此处，使用图11，比较切断处理前后中供电线PL2的电压控制范围。

参照图11，切断处理前中，因为电池BA以及选择副蓄电装置BB对于供电线PL2电气的连接，存在供电线PL2的电压VH比电池BA以及选择副蓄电装置BB的输出电压任一个都高的必要。也就是说，电压VH的控制范围的下限值VHB，至少是比电池BA以及选择副蓄电装置BB的输出电压中的最高电压高的电压，优选的，设定为比电池BA，BB1，BB2的输出电压的任一个都高的电压。

另一方面，在切断处理后，因为从电源系统切断的所有的副蓄电装置，供电线PL2的电压比电池BB1，BB2的输出电压低，不会在电池间形成短路路径。如此，在切断处理后，能够，在电压固定模式下动作转换器12A，使得VH＝VBA。

再次参照图10，控制装置30，进一步的，在步骤S506中，停止上述的根据电池制约面的升压要求。也就是说，从电池制约面，成为许可转换器12A的升压停止。此结果是，在马达控制上，不需要转换器12A的升压的情况下，能够通过电压固定模式下动作转换器12A，降低电力损失。

图12是图5～图10说明的本发明的实施方式中混合动力车辆的电源系统中选择副蓄电装置的切断处理时的动作波形图。

参照图12，在直到ID＝0即时刻t1的期间，基于最后的副蓄电装置即当前的选择副蓄电装置(例如，电池BB2)的SOC，以预定周期执行切断判定处理。并且，由于电源系统的启动时的判定，设定了ID＝-1的情况，如上所述，实质性不启动切断判定，维持电池并列模式。也就是说，不执行副蓄电装置的切断处理。

然后，在时刻t1，对应于电池BB2的SOC的低下，由切断判定处理(步骤S100)产生选择副蓄电装置BB的切断要求，通过设定ID＝1，开始切断处理。

如此，执行切断前升压处理(步骤S200)的时候，由转换器12A向预定电压V1上升供电线PL2的电压VH。供电线PL2的升压处理在时刻t2完成的时候，ID从1变更到2。

成为ID＝2的时候，执行电力限制变更处理(S300)，以一定的速度慢慢的向0降低选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)。进一步的，转换器12B，控制为停止当前的选择副蓄电装置(电池BB2)的充放电。或者，转换器12B，从时刻t1开始关闭也是可以的。

在时刻t3中，选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)缩小到0的时候，ID从2变更到3。然后，成为ID＝3的时候，开始副蓄电装置的切断。也就是说，在关闭转换器12A的状态下，导通状态的继电器SR2，SR2G成为非导通状态，并且，维持继电器SR1，SR1G的非导通状态。此结果是，电池BB1，BB2两者，也就是说全部的副蓄电装置，从电源系统电气的切断。通过完成此切断动作，在时刻t4，ID从3变更到4。

在成为ID＝4的时候，停止随着切断处理的供电线PL2的升压处理(时刻t5)。如此，电压VH从预定电压V1开始降低。如此，完成了一连串的选择副蓄电装置的切断处理，适用电池单独模式。此结果是，开始仅仅使用电池BA(主蓄电装置)的电力供给以及电力回收。

并且，在ID＝4以后，如上所述，因为根据电池制约面的升压成为不必要，许可转换器12A的升压停止。如此，在时刻t6中，成为即使是供电线PL2的电压VH成为电池BA的输出电压，也能够控制电动发电机MG1，MG2的状态，在电压固定模式下动作转换器12A。电压固定模式下，因为固定上臂单元以及下臂单元的开关导通非导通，能够降低转换器12A的电力损失。

进一步的，为了后述的发动机启动/停止限制，用于在选择副蓄电装置BB的切断处理中禁止发动机停止处理或者发动机启动处理的标志RQES，在ID＝1～3期间为开启(ON)。

接着，图13以及图14中，说明本发明的实施方式中混合动力车辆中用于发动机启动/停止限制的控制处理。

参照图13，控制装置30，在步骤S700中，基于变量ID，判定是否是在副蓄电装置的切断处理中。具体的，控制装置30，在ID＝1～3的时候(S700的是判定时)，进行处理到步骤S710，开启(ON)标志RQES。如此，禁止发动机4的启动处理以及停止处理的新的执行(开始)。另一方面，不是ID＝1～3的时候(S700的否判定时)，代表性的，ID＝0，4的时候，控制装置30，在步骤S720，关闭(OFF)标志为RQES。如此，许可发动机4的启动处理以及停止处理的新的执行(开始)。

图14中，表示说明按照标志RQES的发动机启动/停止限制的流程图。

参照图14，控制装置30，在步骤S800，判定有无发动机停止要求或者启动要求。如上所述，发动机停止要求以及启动要求，基于电源系统全体的输入输出上限电力和总要求功率Pttl的比较，或者，基于部件保护的目的，例如，发动机4或者电动发电机MG1的转速过度上升的时候进行抑制的目的而产生。

控制装置30，在发动机4的停止要求或者启动要求的产生的时候(S800的是判定时)，进行处理到步骤S810，判定发动机4的启动要求或者停止要求是否是为了部件保护。

然后，在不是为了部件保护的停止要求或者启动要求时(S810的否判定时)，控制装置，进一步的在步骤S820，基于标志RQES，判定是许可以及禁止发动机启动/停止处理中的哪一个。具体的是，在标志RQES为开启(ON)的时候(S820的是判定时)，也就是说，副蓄电装置的切断处理中，步骤S830中，禁止发动机4的启动/停止处理。此情况下，即使产生发动机4的启动要求或者停止要求，行驶控制部250(图4)中的发动机启动指令或者停止指令的产生，待机直到副蓄电装置的切断处理完成的标志RQES关闭(OFF)为止。

另一方面，在标志RQES为关闭(OFF)的时候(S820的否判定时)，控制装置30，进行处理到步骤S840，应答发动机停止要求或者发动机启动要求许可发动机4的启动处理或者发动机的停止处理的开始。

对此，在为了部件保护，产生发动机停止要求或者发动机启动要求的时候(S810的是判定时)，控制装置30，不考虑标志RQES，也就是说，即使是在副蓄电装置的切断处理中，也进行处理到步骤S840，许可发动机启动处理以及发动机停止处理。也就是说，关于为了部件保护的发动机停止要求或者发动机启动要求，优先的许可。

并且，关于在切断处理中(RQES＝开启(ON))的发动机停止处理或者发动机启动处理的待机，设置时间监视也是可以的。例如，在发动机停止要求或者启动要求产生开始的经过时间超过预定时间，也没有许可发动机的启动/停止的情况，通过追加和步骤S810的是判定同样的进行处理到步骤S840的流程，能够在预定时间经过后可靠的产生发动机的启动/停止指令。

图15是说明本发明的实施方式的混合动力车辆的控制结构中，用于选择副蓄电装置的切断处理以及发动机的启动/停止限制的功能部分的功能框图。图15所示的各功能框，由控制装置30，通过预定软件的执行的软件处理，或者专用的电子电路(硬件处理)实现。

参照图15，切断判定部100，接受表示电池BB1，BB2的充电状态的SOC(BB1)，SOC(BB2)。然后，切断判定部100，在没有剩余能够使用的副蓄电装置，最后1个作为选择副蓄电装置BB的情况下，判定当前使用中的选择副蓄电装置BB的SOC是否低于预定的判定值。

切断判定部100，在各功能框间共有的变量ID为0的时候，以预定周期执行所述判定处理，在选择副蓄电装置的切断是必要的时候，从0到1的变化ID。如此，产生选择副蓄电装置的切断要求。也就是说，切断判定部100的功能，对应于图6的步骤S107，S110的处理。

电池切断禁止部210，基于表示发动机停止处理中的标志STPEG以及发动机启动处理中的标志STREG，在发动机启动处理中以及发动机停止处理中，对于切断判定部100，输出用于禁止切断要求的产生的标志FINH。具体的，在标志STREG，STPEG的任一个为开启(ON)的时候，开启(ON)禁止标志FINH，另一方面，在标志STREG，STPEG的两者都为关闭(OFF)的时候，关闭(OFF)禁止标志FINH。

切断判定部100，在禁止标志FINH为开启ON时，不考虑最后的选择副蓄电装置BB的SOC，维持ID＝0。也就是说，电池切断禁止部210的功能是，对应于图6的步骤S120的处理。

升压指示部110，在产生选择副蓄电装置的切断要求，变为ID＝1后，对于控制转换器12A的转换器控制部200，输出升压指令信号CMBT。

转换器控制部200，基于电压VH，VLA以及电压指令值VHref，产生转换器12A的控制信号PWUA，PWDA，使得供电线PL2的电压VH成为电压指令值VHref。

进一步的，转换器控制部200，从升压指示部产生升压指示信号MCBT的情况下，设定电压指令值VHref＝V1，生成控制信号PWUA。然后，转换器控制部200，由电压传感器13检测的电压VH到达预定电压V1的状态继续了预定时间以上的时候，开启(ON)表示升压完成的标志FBT。

升压指示部110，在开启(ON)标志FBT的时候，变更为ID＝2。然后，直到由于后述的切断控制部140完成全部继电器的非导通而设定为ID＝4，继续升压指令信号CMBT的输出。也就是说，升压指示部110的功能，对应于图5的步骤S200以及图10的步骤S550。

电力限制部120，设定选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)。通常时候，输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)，基于作为选择副蓄电装置BB的电池的SOC(SOC(BB1)或者SOC(BB2))，电池温度(TBB1或者TBB2)，输出电压(VB1或者VB2)设定。

对于此，选择副蓄电装置的切断处理的时候，电力限制部120，在ID＝2的时候，以一定的速度，向着0慢慢的降低输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)，在Win(S)，Wout(S)到达0的时候，从2到3的变化ID。

也就是说，由电力限制部120，实现图8的步骤S320，S330的处理以及本发明的“电力限制部”的功能。

电力限制部130，设定主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)，Wout(M)。输入输出上限电力Win(M)，Wout(M)，基于主蓄电装置BA的电池的SOC(BA)，电池温度TA，输出电压VA设定。并且，即使在切断处理中，也与之外的期间同样的设定输入输出上限电力Win(M)，Wout(M)。

切断控制部140，在由电力限制部120设定为ID＝3的时候，生成转换器12B的关闭指令。进一步的，切断控制部140，生成继电器控制信号CONT4～CONT7，使得关闭继电器SR1，SR1G，SR2，SR2G的全部。然后，完成了此切断动作(全继电器非导通)的时候，从3到4变化ID。切断控制部140，对应于图5的步骤S400的处理。通过设定为ID＝4，完成向电池单独模式的转变。

升压停止许可部160，由切断控制部140设定为ID＝4的时候，对于转换器12A产生升压停止许可。如此，电压指令值VHref，从电池制约面而言不上升，而是成为仅仅反映电动发电机MG1，MG2的状态，进行设定。此结果是，如图11所述，能够以转换器12A的电力损失低的电压固定模式动作转换器12A。

发动机启动/停止禁止要求发生部205是，在ID＝1～3的时候，打开标志RQES，在此外的时候关闭标志RQES。也就是说，发动机启动/停止禁止要求发生部205的功能是，对应于图13的步骤S700～S720的处理。

保护控制部215是，基于连接到动力分配机构3的旋转(例如电动发电机MG1，发动机4等)的转速，产生部件保护用的发动机启动/停止要求(未图示)，并且，打开表示部件保护用的发动机启动/停止要求的标志PRT。

也就是说，图14的步骤S810～S840的处理，能够由行驶控制部250(图4)，基于标志PRT，RQES实行。

如上所述，根据本发明的实施方式混合动力车辆及其控制方法，在副蓄电装置的切断处理中，能够禁止内燃机的启动以及停止，并且，在内燃机的启动处理或者停止处理的时候，禁止副蓄电装置的切断处理。如此，在副蓄电装置的切断处理中，能够回避以发动机的启动、停止处理为起因，能够输出的车辆驱动功率变动。

如此，在具有由一个电压转换器(转换器)共有多个副蓄电装置的结构的混合动力车辆的电源系统中，能够防止随着最后的副蓄电装置的使用完成向电池单独模式的转变(切断处理)对车辆运转性(驾驶性能)给予不良影响。

进一步的，在使用的副蓄电装置的切断处理中，因为上升了供电线PL2的电压之后，执行副蓄电装置的切断，能够可靠的防止断开处理中在系统内形成蓄电装置(电池)间的短路路径。并且，选择副蓄电装置的切断处理中，因为在慢慢的降低副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)，Wout(S)后，进行实际的切断动作，能够回避对于电源系统的过度的充放电要求。

并且，因为通过向电池单独模式的转变，能够以电压固定模式动作转换器12A，所以能够实现电力损失的降低，从而提高混合动力车辆1的燃料经济性。

此次公开的实施例，所有的点均为示例，绝对不能认为是对本发明的限制。本发明的范围，不是由上述的实施例中的说明，而是根据权利要求的范围表示，与权利要求的范围均等的意义以及范围内的所有变更均包含其中。

产业上利用可能性

本发明能够用于搭载了主蓄电装置以及多个副蓄电装置的混合动力车辆。

符号的说明

1混合动力车辆，2车轮，3动力分配机构，4发动机，6电池充电用转换器(外部充电)，8外部电源，9A，9B1，9B2电流传感器，10A，10B1，10B2，13，21A，21B电压传感器，11A，11B1，11B2温度传感器，12A转换器(主蓄电装置专用)，12B转换器(副蓄电装置共用)，14，22变换器，15～17各相臂(U，V，W)，24，25电流传感器，30控制装置，39A连接部(主蓄电装置)，39B连接部(副蓄电装置)，100切断判定部，110升压指示部，120电力限制部(副蓄电装置)，130电力限制部(主蓄电装置)，140切断控制部，160升压停止许可部，200转换器控制部，205发动机启动禁止要求产生部，210电池切断禁止部，215保护控制部，250行驶控制部，260总功率运算部，270，280变换器控制部，BA电池(主蓄电装置)，BB选择副蓄电装置，BB1，BB2电池(副蓄电装置)，C1，C2，CH平滑用电容，CMBT升压指令信号，CONT1～CONT7继电器控制信号，D1～D8二极管，FBT标志(升压完成)，FINH禁止标志(副蓄电装置切换处理)，IA，IB1，IB2输入输出电流(电池)，ID变量(切断处理状态)，IGON启动信号，L1电抗器，MCRT1，MCRT2马达电流值，MG1，MG2电动发电机，PL1A，PL1B电源线，PL2供电线，Pttl总要求功率，PRT标志(部件保护目的)，PWMI，PWMI1，PWMI2，PWMC，PWMC1，PWMC2控制信号(变换器)，PWF，PWFA，PWFB，PWU，PWUA，PWDA，PWD，PWDA，PWDB控制信号(转换器)，RQES标志(发动机启动/停止处理禁止)，Q1～Q8IGBT元件，R限制电阻，SL1，SL2接地线，SMR1～SMR3系统主继电器，SR1，SR1G，SR2，SR2G继电器，STPEG标志(发动机停止处理中)，STREG标志(发动机启动处理中)，TA，TBB1，TBB2电池温度(电池)，Tqcom1，Tqcom2转矩指令值，UL，VL，WL线(三相)，V1预定电压，VBA，VBB1，VBB2电压(电池输出电压)，VHA VH控制范围下限值，VLA，VLB，VH电压，VHref电压指令值(VH)，Win输入上限电力，Win(M)输入上限电力(主蓄电装置)，Win(S)输入上限电力(选择副蓄电装置)，Wout输出上限电力，Wout(M)输出上限电力(主蓄电装置)，Wout(S)输出上限电力(选择副蓄电装置)。

Claims

1.一种混合动力车辆，包括：

产生车辆驱动功率的马达（MG2）；

构成为能够与所述马达独立地输出车辆驱动功率的内燃机（4）；

主蓄电装置（BA）；

向驱动控制所述马达的变换器（14）进行供电的供电线（PL2）；

在所述供电线和所述主蓄电装置之间设置，构成为进行双向的电压转换的第一电压转换器（12A）；

相互并联设置的多个副蓄电装置（BB1，BB2）；

在所述多个副蓄电装置和所述供电线之间设置，构成为在所述多个副蓄电装置中的一个和所述供电线之间进行双向的电压转换的第二电压转换器（12B）；

在所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间设置，构成为控制所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的连接以及切断的连接部（39B）；

控制装置（30），其用于控制所述连接部使得：在第一模式中，连接所述多个副蓄电装置中的、被依次选择的选择副蓄电装置（BB）和所述第二电压转换器之间，并且切断剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间，另一方面，在第二模式中，将所述多个副蓄电装置的每个与所述第二电压转换器切断；和

将所述混合动力车辆的全体要求功率（Pttl）分配成所述马达的输出功率和所述内燃机的输出功率的行驶控制部（250），

在为了从所述第一模式向所述第二模式转变的、将所述多个副蓄电装置中最后使用的副蓄电装置从所述第二电压转换器切断的切断处理中，所述行驶控制部禁止停止状态的所述内燃机的启动处理以及工作状态的所述内燃机的停止处理。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中，进一步包括：

构成为通过所述内燃机（4）的输出变化而变化旋转速度的旋转元件（MG1）；和

为了抑制所述旋转元件的过旋转而生成所述内燃机的启动要求以及停止要求的一方的保护控制部（215），

所述行驶控制部（250），不管是否在所述切断处理中，在由所述保护控制部生成了所述启动要求或者所述停止要求时，许可所述内燃机的所述启动处理或者所述停止处理。

3.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置（30）包括：

切断判定部（100），其构成为在所述第一模式中未剩余能够与当前的所述选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的所述选择副蓄电装置的剩余容量（SOC）的充电状态，产生要求所述切断处理的开始的切断要求；和

切断禁止部（210），其构成为在所述内燃机处于所述启动处理中或者所述停止处理中时，对所述切断判定部进行指示使得不产生所述切断要求。

4.如权利要求1～3中任一项所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置进一步包括升压停止许可部（160），该升压停止许可部（160）构成为在所述第二模式中，使所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式中的该下限值而设定为所述主蓄电装置的输出电压。

5.一种混合动力车辆，包括：

产生车辆驱动功率的马达（MG2）；

主蓄电装置（BA）；

相互并联设置的多个副蓄电装置（BB1，BB2）；

在所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间设置，构成为控制所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的连接以及切断的连接部（39B）；和

控制装置（30），其用于控制所述连接部使得：在第一模式中，连接所述多个副蓄电装置中的、被依次选择的选择副蓄电装置（BB）和所述第二电压转换器之间，并且切断剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间，另一方面，在第二模式中，将所述多个副蓄电装置的每个与所述第二电压转换器切断；

所述控制装置包括：

切断判定部（100），其构成为在所述第一模式中未剩余能够与当前的所述选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的所述选择副蓄电装置的剩余容量（SOC）的充电状态，产生指示从所述第一模式向所述第二模式转变的切断要求；和

切断禁止部（210），其构成为在所述内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，对所述切断判定部进行指示使得不产生所述切断要求。

6.如权利要求5所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置进一步包括：

升压指示部（110），其构成为在产生了所述切断要求时，对所述第一电压转换器进行指示使得所述供电线的电压（VH）为至少比所述主蓄电装置以及所述多个副蓄电装置的各输出电压高的第一电压（V1）；

电力限制部（120），其构成为在所述供电线的电压达到了所述第一电压后，使所述选择副蓄电装置的输入输出电力上限值（Win（S），Wout（S））逐渐减少到零；

切断控制部（140），其在由所述电力限制部将所述输入输出电力上限值设定为零时，对所述连接部进行指示，使得从所述第二电压转换器切断所述选择副蓄电装置，并且维持所述剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的切断状态；和

升压停止许可部（160），其构成为在由所述切断控制部将各所述副蓄电装置从所述第二电压转换器切断后，使所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式中的该下限值而设定为所述主蓄电装置的输出电压。

7.一种混合动力车辆的控制方法，

所述混合动力车辆包括：

产生车辆驱动功率的马达（MG2）；

主蓄电装置（BA）；

相互并联设置的多个副蓄电装置（BB1，BB2）；

所述控制方法包括：

判定是否处于为了从所述第一模式向所述第二模式转变的、将所述多个副蓄电装置中最后使用的副蓄电装置从所述第二电压转换器切断的切断处理中的步骤（S700）；和

在所述切断处理中，禁止停止状态的所述内燃机的启动处理以及工作状态的所述内燃机的停止处理的步骤（S820）。

8.如权利要求7所述的混合动力车辆的控制方法，其中，

所述混合动力车辆进一步包括：

所述控制方法进一步包括：不管是否处于所述切断处理中，在由所述保护控制部生成了所述启动要求或者所述停止要求时，许可所述内燃机的所述启动处理或者所述停止处理的步骤（S810，S840）。

9.如权利要求7所述的混合动力车辆的控制方法，其中，进一步包括：

在所述第一模式中未剩余能够与当前的所述选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的所述选择副蓄电装置的剩余容量（SOC）的充电状态，产生要求所述切断处理的开始的切断要求的步骤（S105，110）；和

在所述内燃机处于所述启动处理中或者所述停止处理中时，与所述选择副蓄电装置的充电状态无关地进行指示使得不产生所述切断要求的步骤（S120）。

10.如权利要求7～9中任一项所述的混合动力车辆的控制方法，其中，进一步包括：使在所述第二模式中的所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式中的该下限值而设定为所述主蓄电装置的输出电压的步骤（S560）。

11.一种混合动力车辆的控制方法，

所述混合动力车辆包括：

产生车辆驱动功率的马达（MG2）；

主蓄电装置（BA）；

相互并联设置的多个副蓄电装置（BB1，BB2）；

控制装置（30），其用于控制所述连接部使得：在第一模式中，连接所述多个副蓄电装置中的、被依次选择的选择副蓄电装置（BB）和所述第二电压转换器之间并且切断剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间，另一方面，在第二模式中，将所述多个副蓄电装置的每个与所述第二电压转换器切断，

所述控制方法包括：

在所述第一模式中未剩余能够与当前的所述选择副蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，基于使用中的所述选择副蓄电装置的剩余容量（SOC）的充电状态，产生指示从所述第一模式向所述第二模式转变的切断要求的步骤（S107，110）；和

在所述内燃机处于启动处理中或者停止处理中时，与所述选择副蓄电装置的充电状态无关地进行指示使得不产生所述切断要求的步骤（S120）。

12.如权利要求11所述的混合动力车辆的控制方法，其中，进一步包括：

在产生了所述切断要求时，对所述第一电压转换器进行指示使得所述供电线的电压（VH）为至少比所述主蓄电装置以及所述多个副蓄电装置的各输出电压高的第一电压（V1）的步骤（S200）;

在所述供电线的电压达到了所述第一电压后，使所述选择副蓄电装置的输入输出电力上限值（Win（S），Wout（S））逐渐减少到零的步骤（S320，S330）;

在通过进行所述减少的步骤将所述输入输出电力上限值设定为零时，对所述连接部进行指示，使得从所述第二电压转换器切断所述选择副蓄电装置，并且维持所述剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的切断状态的步骤（S420）；和

在通过进行所述指示的步骤将各所述副蓄电装置从所述第二电压转换器切断后，使所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式中的该下限值而设定为所述主蓄电装置的输出电压的步骤（S560）。