CN104797476B - 车辆的控制装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

ECU(200)使在外部供电模式中在逆变器(64)侧设定的电压低于在行驶发电模式中第一MG(20)供给与外部供电模式下的电力相同的电力时在逆变器(64)侧设定的电压。

Description

车辆的控制装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置及具备该控制装置的车辆。更特定地说,本发明涉及具有用于向外部供电的外部端子的混合动力车辆的控制。
背景技术
在国际公开第2010-131352号(专利文献1)中公开了一种技术,停车时在发电机和蓄电池之间不需要电力的交换,因此停止将蓄电池的电压升压并向发电机供给的升压电路的驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010-131352号
专利文献2:日本特开2000-234539号公报
专利文献3:日本特开2007-290478号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有技术中,在行驶时,即使在不升压也能够运转的情况下,由于存在从没有进行升压的状态到实施升压为止的时间损失,因此为了确保转矩响应性而实施升压。
但是,在停车时,在向车辆的外部供电的情况下,与行驶时同样地为了确保转矩响应性而实施升压控制时,有可能产生将电压升压而导致的电损失,燃油经济性恶化。
本发明的目的在于提供一种在向车辆的外部供电时降低升压导致的电损失的技术。
用于解决课题的手段
本发明的某一方式的车辆具备:发电机;蓄电装置;内燃机,用于车辆的行驶及发电机的驱动;电路,构成为能够将由发电机产生的电力或从蓄电装置输出的电力向车辆的外部输出;驱动电路,对发电机进行驱动;电压转换装置,设于蓄电装置与发电机之间;及控制部。控制部将车辆设定成第一模式或第二模式,所述第一模式是车辆在停车中通过内燃机使发电机产生电力并将产生的电力向车辆的外部供给的模式,所述第二模式是车辆在行驶中通过内燃机使发电机产生电力的模式。控制部在第一模式中限制电压转换装置的动作。
优选的是,控制部使第一模式中在驱动电路侧设定的电压低于第二模式中发电机供给与第一模式下的电力相同的电力时在驱动电路侧设定的电压。
优选的是,控制部在第一模式中使电压转换装置的升压动作停止。
优选的是,在第二模式中,控制部与需要发电机发电的电力无关地使电压转换装置的升压动作执行。在第一模式中,控制部在需要发电机发电的电力为规定值以下的情况下,使电压转换装置的升压动作停止。
优选的是,在第一模式中,在从车辆的外部要求供给第一电力且从蓄电装置向外部供给第二电力的情况下,需要发电机发电的电力是第一电力减去第二电力而得到的电力。
优选的是,在第一模式中,在从车辆的外部要求供给第一电力且从发电机向蓄电装置供给第二电力的情况下,需要发电机发电的电力是第一电力和第二电力相加而得到的电力。
优选的是,在第一模式中,在从车辆的外部要求供给第一电力、且不从蓄电装置向车辆的外部供给电力、且不从发电机向蓄电装置供给电力的情况下,需要发电机发电的电力是第一电力。
优选的是,在第一模式中,控制部在需要发电机发电的电力超过规定值的情况下,使电压转换装置的升压动作执行。控制部在通过第一模式中的升压动作而在驱动电路侧设定的电压小于电压转换装置的能够升压的上限值的情况下,使在驱动电路侧设定的电压低于通过第二模式中发电机供给与第一模式下的电力相同的电力时的电压转换装置的升压动作而在驱动电路侧设定的电压。
优选的是,规定值是发电机不升压而能够发电的电力。
本发明的另一方式的车辆,具备:发电机;蓄电装置;内燃机,用于车辆的行驶及发电机的驱动;电路,构成为能够将由发电机产生的电力或从蓄电装置输出的电力向车辆的外部输出;电压转换装置,设于蓄电装置与发电机之间;及控制部。控制部在车辆在停车中向车辆的外部供给电力的外部供电模式中,在从车辆的外部要求供给第一电力且从蓄电装置向车辆的外部供给第一电力的情况下,使电压转换装置的升压动作停止。
优选的是,控制部在使升压动作停止的同时使内燃机停止。
本发明的某一方式的车辆的控制装置,该车辆具备:发电机;蓄电装置;内燃机,用于车辆的行驶及发电机的驱动;电路,构成为能够将由发电机产生的电力或从蓄电装置输出的电力向车辆的外部输出;及电压转换装置,设于蓄电装置与发电机之间。控制装置具备模式设定部和电力控制部。模式设定部将车辆设定成第一模式或第二模式,所述第一模式是车辆在停车中通过内燃机使发电机产生电力并将产生的电力向车辆的外部供给的模式,所述第二模式是车辆在行驶中通过内燃机使发电机产生电力的模式。电力控制部在第一模式中限制电压转换装置的动作。
发明效果
根据本发明,在向车辆的外部供电时能够降低升压导致的电损失。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的车辆1的整体框图。
图2是表示图1所包含的升压转换器的结构的图。
图3是表示相对于SOC的向蓄电池70充电的充电量及从蓄电池70放出的放电量的图。
图4是本发明的实施方式1的用于车辆1的充电及供电的一个结构例的概略图。
图5是图1所包含的ECU的功能框图。
图6是用于说明本发明的实施方式1的升压控制的图。
图7是表示用于本发明的实施方式1的车辆向外部供电模式转移的处理的流程图。
图8是表示用于本发明的实施方式1的车辆向行驶发电模式转移的处理的流程图。
图9是用于说明本发明的实施方式1的升压转换器的升压控制的流程图。
图10是用于说明本发明的实施方式2的升压转换器的升压控制的流程图。
图11是本发明的实施方式3的车辆的整体框图。
图12是本发明的实施方式4的车辆的整体框图。
图13是用于说明本发明的实施方式5的升压控制的图。
具体实施方式
以下,使用附图说明本发明的实施方式。
下面,参考附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外,对图中的相同或相当部分标以相同标号,不重复说明。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的车辆1的整体框图。参照图1,车辆1包括:发动机10、第一电动发电机(以下记为第一MG)20、第二电动发电机(以下记为第二MG)30、PCU(PowerControl Unit:动力控制单元)60、空调65、蓄电池70、电力转换装置78、驱动轮80、变速箱86、ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)200。变速箱86包括驱动轴16、动力分配装置40、减速器58、车轴82。
车辆1通过从发动机10及第二MG30中的至少一方输出的驱动力而行驶。发动机10产生的动力通过动力分配装置40向两条路径分配。两条路径中的一方的路径是从发动机10经由减速器58向驱动轮80传递动力的路径。另一方的路径是从发动机10向第一MG20传递动力的路径。
第一MG20及第二MG30例如是三相交流旋转电机。第一MG20及第二MG30由PCU60驱动。
第一MG20具有作为发电机的功能。第一MG20利用由动力分配装置40分配的发动机10的动力而产生电力。由第一MG20产生的电力经由PCU60向蓄电池70或第二MG30供给。由此蓄电池70被充电。第一MG20还接受来自蓄电池70的电力,使发动机10的曲轴(输出轴)旋转。由此,第一MG20具有将发动机10启动的启动机的功能。
第二MG30具有作为驱动用马达的功能。第二MG30利用存储于蓄电池70的电力及由第一MG20产生的电力中的至少一方向驱动轮80施加驱动力。第二MG30还作为通过再生制动产生电力的发电机发挥作用。由第二MG30产生的电力经由PCU60向蓄电池70供给。由此蓄电池70被充电。
发动机10例如是汽油机或柴油机等内燃机。发动机10包括:多个气缸102、燃料喷射装置104、点火装置105、进气通路112及排气通路113。燃料喷射装置104基于来自ECU200的控制信号S1,在适当的时刻将适量的燃料向各气缸喷射。点火装置105具有与多个气缸分别建立了对应的多个火花塞。点火装置105基于来自ECU200的控制信号,在适当的点火时刻使各气缸的火花塞打火。
在发动机10的进气通路112设有空气滤清器112A、空气流量计112B、进气温度传感器112C、电子节流阀112D。空气滤清器112A捕捉吸入空气中的灰尘。空气流量计112B检测吸入到发动机10中的空气的吸入量FA。进气温度传感器112C检测吸入到发动机10中的空气的温度TA。进气温度传感器11C将表示检测出的空气的温度TA的信号向ECU200发送。电子节流阀112D包括:用于调整吸入到发动机10的空气量的阀门;基于来自ECU200的控制信号TH使阀门工作的节流阀马达、节流阀位置传感器。节流阀位置传感器检测阀门的开度并将表示该开度的信号向ECU200发送。
在发动机10的排气通路113上设有空燃比传感器113A、三维催化剂转换器113B、催化剂温度传感器113C、消音器113D。三维催化剂转换器113B是对发动机10的尾气进行净化的催化剂。空燃比传感器113A利用导入到三维催化剂转换器113B的废气检测空燃比(A/F)Raf。催化剂温度传感器113C检测三维催化剂转换器113B的温度Tc。空燃比传感器113A将表示检测出的空燃比Raf的信号向ECU200发送。催化剂温度传感器113C将表示三维催化剂转换器113B的温度Tc的信号向ECU200发送。也可以取代空燃比传感器113A而使用氧传感器。
水温传感器106检测在发动机10的内部流通的冷却水的温度Tw(以下记为冷却水温Tw)。水温传感器106将表示检测出的冷却水温Tw的信号向ECU200发送。爆震传感器144检测发动机10的爆震,将表示其检测的信号KN向ECU200发送。
发动机转速传感器11检测发动机10的曲轴的转速(以下记为发动机转速)Ne。发动机转速传感器11将表示检测出的发动机转速Ne的信号向ECU200发送。
动力分配装置40将由用于使驱动轮80旋转的驱动轴16、发动机10的输出轴、第一MG20的旋转轴构成的三要素相互机械性地连结。动力分配装置40通过将上述三要素中的任一要素作为反作用力要素,能够在另外两个要素间进行动力传递。第二MG30的旋转轴与驱动轴16连结。
动力分配装置40是包括太阳轮、小齿轮、行星轮架、齿圈的行星齿轮机构。小齿轮分别与太阳轮及齿圈啮合。行星轮架将小齿轮支撑为能够自转,并且与发动机10的曲轴连结。太阳轮与第一MG20的旋转轴连结。齿圈经由驱动轴16与第二MG30的旋转轴及减速器58连结。
减速器58将来自动力分配装置40及第二MG30的动力向驱动轮80传递。而且,减速器58将来自承受驱动轮80的路面的反作用力向动力分配装置40及第二MG30传递。
PCU60将存储于蓄电池70的直流电转换成用于驱动第一MG20及第二MG30的交流电。PCU60包括升压转换器62及逆变器64。升压转换器62及逆变器64基于来自ECU200的控制信号S2控制。
升压转换器62将从蓄电池70或电力转换装置78收到的直流电的电压升压,将该升压的直流电向逆变器64输出。逆变器64将从升压转换器62输出的直流电转换成交流电,将该交流电向第一MG20及/或第二MG30输出。由此,利用存储于蓄电池70的电力或从外部供给的电力,驱动第一MG20及/或第二MG30。而且,逆变器64将在第一MG20及/或在第二MG30产生的交流电转换成直流电,将该直流电向升压转换器62输出。升压转换器62将从逆变器64输出的直流电的电压降压,将该降压的直流电向蓄电池70输出。由此,利用由第一MG20及/或第二MG30产生的电力对蓄电池70进行充电。
升压转换器62设置于节点N1、N1'与节点N2、N2'之间。节点N1、N1'与蓄电池70及电力转换装置78连接。节点N2、N2'上连接有逆变器64。
图2是表示图1所包含的升压转换器62的结构的图。
升压转换器62包括:功率晶体管Q1、Q2;二极管D1、D2;电抗器L、电容器C1、电容器C2。功率晶体管Q1、Q2串联连接于正极线PL2和负极线NL之间。二极管D1、D2分别与功率晶体管Q1、Q2逆并列连接。电抗器L连接于功率晶体管Q1、Q2的连接节点和正极线PL1之间。作为功率晶体管Q1、Q2,例如能够使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)或功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor:金属-氧化物半导体场效应晶体管)等电子开关元件。
升压转换器62从蓄电池70或电力转换装置78接受电力的供给,基于来自ECU200的信号S2,将正极线PL2的电压升压到正极线PL1的电压以上。具体地说,升压转换器62将功率晶体管Q2接通时流过的电流作为磁能存储于电抗器L,将该存储的能量在功率晶体管Q2接通时经由二极管D1向正极线PL2放出,从而能够将正极线PL2的电压调整到正极线PL1以上的电压。
增大功率晶体管Q2的接通占空时,存储于电抗器L的能量变大,因此正极线PL2的电压上升。另一方面,增大功率晶体管Q1的接通占空时,从正极线PL2向正极线PL1流过的电流变大,因此正极线PL2的电压下降。因此,通过控制功率晶体管Q1、Q2的占空比,能够将正极线PL2的电压控制成正极线PL1的电压以上的任意电压。另外,通过使功率晶体管Q1始终接通,能够使正极线PL2的电压与正极线PL1的电压相同(非升压状态)。
电容器C1连接于正极线PL1和负极线NL之间,使正极线PL1和负极线NL之间的电压变动平滑化。电容器C2连接于正极线PL2和负极线NL之间,使正极线PL2和负极线NL之间的电压变动平滑化。以下也称为电容器C2的两端的系统电压VH。
蓄电池70是蓄电装置,是能够再充电的直流电源。蓄电池70与PCU60连接。例如,能够将镍氢电池或锂离子电池等二次电池作为蓄电池70使用。蓄电池70的直流电压例如是200V左右。蓄电池70不限于二次电池,例如也可以是电容器、太阳电池、燃料电池等能够产生直流电压的部件。
能够基于表示蓄电池70的残容量的SOC(State of Charge)决定是向蓄电池70供给电力(充电),还是从蓄电池70输出电力(放电)或者维持蓄电池70的充电量。
图3是表示相对于SOC的向蓄电池70充电的充电量及从蓄电池70放出的放电量的图。
根据图3所示的特性直线CC,决定与当前的SOC对应的向蓄电池70的充电量及放电量。即,在SOC高于规定值SC0的情况下,从蓄电池70输出电力。在SOC小于规定值SC0的情况下,向蓄电池70供给电力。在SOC与规定值SC0相对时,维持蓄电池70的当前的充电量。
空调65使用蓄电池70的电力而动作。空调65作为辅机的一例示于图1。
温度传感器156检测蓄电池70的温度TB。电流传感器158检测蓄电池70的电流IB。电流传感器160检测蓄电池70的电压VB。温度传感器156将表示温度TB的信号向ECU200发送。电流传感器158将表示电流IB的信号向ECU200发送。电压传感器160将表示电压VB的信号向ECU200发送。
油门位置传感器162检测油门踏板(未图示)的踏入量AP。油门位置传感器162将表示油门踏板的踏入量AP的信号向ECU200发送。
第一旋转变压器12检测第一MG20的转速Nm1。第一旋转变压器12将表示检测到转速Nm1的信号向ECU200发送。第二旋转变压器13检测第二MG30的转速Nm2。第二旋转变压器13将表示检测到转速Nm2的信号向ECU200发送。
轮速传感器14检测驱动轮80的转速Nw。发动机转速传感器14将表示检测出的转速Nw的信号向ECU200发送。ECU200基于接收到的转速Nw计算车速。另外,ECU200也可以取代转速Nw而基于第二MG30的转速Nm2计算车速。
电力转换装置78将从外部电源302供给的交流电转换成用于蓄电池70的充电的直流电。电力转换装置78还将蓄电池70的直流电或由发动机10及第一MG20产生的电力向车辆外部供给。通过发动机10驱动第一MG20,第一MG20产生交流电。PCU60将该交流电转换成直流电。电力转换装置78将来自PCU60的直流电转换成交流电。电力转换装置78可以通过例如能够进行直流和交流之间的双方向的电力转换的一个装置实现。或者,电力转换装置78也可以通过将直流转换成交流的供电装置和将交流转换成直流的充电装置的组合来实现。
电缆300连接于车辆1的插座84和外部电源302之间。电缆300具有连接到插座84的连接器310。经由电缆300从外部电源302向电力转换装置78供给电力。另一方面,蓄电池70的直流电或由发动机10及第一MG20产生电力经由电力转换装置78及电缆300向外部供给。
ECU200生成用于控制发动机10的控制信号S1,将该生成的控制信号S1向发动机10输出。ECU200还生成用于控制PCU60的控制信号S2,将该生成的控制信号S2向PCU60输出。ECU200还生成用于控制电力转换装置78的控制信号S3,将该生成的控制信号S3向电力转换装置78输出。
车辆1还具备手动操作的IG开关90。IG开关90将用于车辆1的系统整体的启动要求及停止要求向ECU200输入。操作IG开关90的位置包括IG断开位置、IG接通位置和开始位置。IG断开位置是用于使系统处于停止状态(准备-断开状态)的位置。IG接通位置是用于使系统处于通电状态(IG-接通状态)的位置。开始位置是用于使系统处于启动状态(准备-接通状态)的位置。IG开关90生成用于表示系统的各状态的信号IG,将该生成的信号IG向ECU200发送。
车辆1还具备手动操作的停车开关91。停车开关91是用于选择多个挡位中的停车位置的开关。在操作停车开关91的情况下,停车开关91将信号PRK向ECU200发送。停车开关91例如也可以是按钮、操纵杆、旋钮开关等。多个挡位除了停车位置之外,还包括空挡位置、前进行驶位置、后退行驶位置。停车位置以外的挡位通过换挡杆92选择。换挡杆92将表示所选择的挡位的信号向ECU200发送。也可以替代停车开关91而通过换挡杆92选择停车位置。
ECU200从停车开关91接收信号PRK,且在挡位是非停车位置的情况下,将挡位从非停车位置向停车位置切换。在该情况下,停车锁定装置93通过ECU200的控制而固定驱动轴16,以使驱动轴16不动。因此,车辆1的移动得以限制。
根据图1所示的结构,在发动机10和驱动轴16之间存在动力传递的路径。而且,在第二MG30和驱动轴16之间也存在动力传递的路径。第一MG20以利用发动机10产生的动力的至少一部分进行发电的方式配置。换言之,发动机10用于车辆1的行驶及第一MG20的驱动这双方。
ECU200通过控制发动机10及PCU60等,以使车辆1能够最高效率地运行的方式对混合动力系统的整体进行控制。即,ECU200对蓄电池70的充电及放电、发动机10、第一MG20及第二MG30的动作进行控制。
ECU200计算与油门踏板的踏入量AP对应的要求驱动力。ECU200根据计算出的要求驱动力,控制第一MG20及第二MG30的扭矩、发动机10的输出。
例如,在车辆1的发动时或低速下的行驶时这种发动机10的效率差时,车辆1使发动机10停止并仅通过第二MG30行驶。车辆1正常行驶时,例如通过动力分配装置40,发动机10的动力被分成两个路径的动力。驱动轮80通过一方的动力被直接驱动。第一MG20通过另一方的动力被驱动,产生电力。此时,ECU200利用该产生的动力使第二MG30驱动。由此,第二MG30对驱动轮80的驱动进行辅助。
车辆1减速时,第二MG30从动于驱动轮80的旋转而作为发电机发挥功能,由此进行再生制动。通过再生制动回收的电力存储于蓄电池70。由于蓄电池70的SOC降低而蓄电池70需要充电的情况下,ECU200为了增加第一MG20的发电量而使发动机10的输出增加。由此,蓄电池70的SOC得以增加。
ECU200即使在车辆1在低速下行驶时,也可以根据需要进行使发动机10的驱动力增加的控制。例如,在蓄电池70需要充电的情况下,在空调65等辅机被驱动的情况下,在将发动机10的冷却水的温度提高到规定温度的情况下等,ECU200也可以使发动机10的驱动力增加。
而且,在车辆1的刹车中空调65动作的情况下,在不从外部向车辆1供给电力的情况下,使用存储于蓄电池70的电力。在蓄电池70需要充电的情况下,ECU200使发动机10动作。发动机10驱动第一MG20,第一MG20产生电力。由第一MG20产生的电力通过PCU60经由蓄电池70或者与蓄电池70一起向空调65供给。因此,不仅能够通过使空调65的动作继续,还能够对蓄电池70充电。
图4是本发明的实施方式1的用于车辆1的充电及供电的一个结构例的概略图。参照图4,电缆300具有连接器310、电线304、CCID(Charging Circuit Interrupt Device:充电电路中断装置)306、插头308。连接器310配置于电线304的一端。插头308配置于电线304的另一端。CCID306设置于电线304的中途。
连接器310连接于车辆1的插座84。在对车辆1的蓄电池70进行充电的情况下,插头308连接到外部电源302。在图4中,外部电源302作为设置于房屋800的插座来表示。
CCID306作为用于对从外部电源302向车辆1供给电力和遮断该供给进行切换的电路发挥作用。CCID306的动作例如按照美国的SAE(Society of Automotive Engineers)或日本汽车车辆协会等确定的规格。
开关312、314设置于连接器310。开关312、314能够由用户操作。开关312例如具有用于将连接器310从插座84拆下的机构。也可以与开关312的操作关联地进行例如由CCID306进行的电力供给的遮断的各种控制。如图4所示,在例如连接器310与插座84连接的情况下,从连接器310经由插座84向ECU200发送信号CNT。信号CNT是表示连接器310和插座84的连接的信号。
开关314是用于切换车辆1(蓄电池70)的充电和外部供电的开关。通过开关314选择充电时,电线300将来自外部电源302的电力向车辆1传递。通过开关314选择外部供电时,电线1进行外部供电。具体地说,通过发动机10驱动第一MG20,产生电力。通过第一MG20产生的电力经由电缆300向车辆1的外部供给。插头301也可以将与开关314的操作对应的信号SW向车辆1的ECU200发送。在例如选择了充电的情况下,信号SW是低电平,在选择了外部供电的情况下,信号SW是高电平。ECU200响应来自电缆300的信号CNT、SW,将用于控制电力转换装置78的控制信号S3向电力转换装置78发送。另外,电缆的结构、插头的形状等并不特别限定。
例如,在停电时,插头308连接到房屋800的插座的同时车辆1进行供电。由此,能够从车辆1向房屋800内的电气设备供电。而且,在图4中,电缆300的插头308和电气设备700的电源插头710经由适配器720电连接。由此,能够从车辆1向单独的电气设备供电。
外部供电的目的并不特别限定。正在研究一种构想,如图4所示,能够通过将车辆作为电力供给源使用,从车辆向车辆外部的一般的电气设备供电。例如,可以在地震等灾害时使用车辆1作为紧急用电源。
在车辆1进行外部供电时,发动机10能够进行动作。需要防止由于发动机10产生的动力而车辆1在供电中移动的问题。因此,在该实施方式中,在停车开关工作的情况下许可外部供电。
图5是图1所示的ECU200的功能框图。图5所示的功能框图可以通过硬件或软件中的任一个来实现。参照图5,ECU200包括电力控制部201、发动机控制部202、模式设定部203。
发动机控制部202接受来自与发动机10相关的各种传感器(空燃比传感器113A、空气流量计112B、爆震传感器114等)的输出。与发动机10相关的各种传感器中至少空燃比传感器113A、空气流量计112B、爆震传感器114生成控制发动机10的动作所需的信号。更详细地说,空燃比传感器113A、空气流量计112B、爆震传感器144检测使发动机10所具备的致动器(未图示)动作所需的物理量,将表示该检测到的物理量的信号向发动机控制部202输出。发动机控制部202基于各种传感器的输出,生成用于控制发动机10的控制信号S1。发动机控制部202将该生成的控制信号S1向发动机10输出。
模式设定部203将当前的行驶状态向行驶发电模式或外部供电模式转移。在此,行驶发电模式是指,车辆1行驶中通过发动机10使第一MG20产生电力的模式(相当于第二模式)。外部供电模式是指,车辆1停车中向车辆1的外部供给电力的模式。在本实施方式中,外部供电模式仅包含第一外部供电模式。第一外部供电模式是车辆1停车中通过发动机10使第一MG20产生电力,将产生的电力向外部供给的模式(相当于第一模式)。在以下的第二实施方式中,对于外部供电模式包括第一外部供电模式和第二外部供电模式的情况进行说明。
该说明中的“车辆的停车”是指挡位选择在停车位置的状态。在该状态下,通过停车开关91的操作,驱动轴16被禁止驱动。因此,不会产生车辆的驱动力。“车辆的刹车”是指挡位选择在停车位置以外的位置,且通过止动器而车辆停止的状态。“车辆的行驶”是指挡位选择在停车位置以外的位置的状态。“车辆的行驶”中也包含“车辆的刹车”。
电力控制部201接受来自用于检测蓄电池70的状态的各种传感器(电压传感器160等)的输出。基于这些传感器的输出,电力控制部201为了控制例如蓄电池70的充电或放电而生成控制信号S2,将该生成的控制信号S2向PCU60发送。
电力控制部201在外部供电模式及行驶发电模式中,生成用于控制升压转换器62的控制信号S2,将该生成的控制信号S2向PCU60发送。
电力控制部201使第一外部供电模式中的系统电压VH低于行驶发电模式中第一MG20供给与外部供电模式下的电力相同的电力时设定的系统电压VH。
更具体地说,电力控制部201在行驶发电模式中与需要第一MG20发电的电力无关地使升压转换器62的升压动作执行。
电力控制部201在第一外部供电模式中在需要第一MG20发电的电力为规定值A以下的情况下,使升压转换器62的升压动作停止。
电力控制部201在第一外部供电模式中在需要第一MG20发电的电力超过规定值A的情况下,使升压转换器62的升压动作执行。电力控制部201在通过第一外部供电模式中的升压动作而设定的系统电压VH小于升压转换器62的能够升压的上限值Vp的情况下,使设定的电压VH低于通过行驶发电模式中第一MG20供给与第一外部供电模式下的电力相同的电力时的升压转换器62的升压动作而设定的系统电压VH。
图6是用于说明本发明的实施方式1的升压控制的图。
在图6中,横轴是第一MG20产生的电力P。纵轴是系统电压VH。
电力P-VH特性PR1表示第一MG20产生电力P所需要的系统电压VH。根据特性PR1,在电力P为A(Kw)以下时,产生电力P所需要的系统电压VH是蓄电池70的电压Vbat(例如200V),不需要升压转换器62中的升压。另一方面,在电力P超过A(Kw)时,产生电力P所需要的系统电压VH大于蓄电池70的电压Vbat,不需要升压转换器62中的升压。在第一外部供电模式中,不需要确保扭矩响应性,因此根据特性PR1设定相对于电力P的系统电压VH。
另一方面,在行驶发电模式中,需要确保扭矩响应性,因此需要将系统电压VH设定成比在特性PR1下确定的电压大的电压。
电力P-VH特性PR2表示行驶发电模式中车辆由于红灯等而由制动器停止且第一MG20发电的状态下的第一MG20产生电力P所需要的系统电压VH。在该状态下,根据特性PR2设定相对于电力P的系统电压VH。
在该状态下,第一MG20产生的电力发送到第二MG30而并未用于车辆的行驶,第二MG30中的发电量为零或者处于接近零的状态,因此系统电压VH的全部或大部分由第一MG20的发电状态决定。另一方面,在行驶发电模式中,实际上车辆前进或后退时,除了第一MG20动作之外,第二MG30通过第一MG20产生的电力或来自蓄电池70的电力而动作,因此系统电压VH需要设定成通过特性PR2确定的电压以上的电压。
因此,在行驶发电模式中,系统电压VH设定成通过特性PR2确定的电压(刹车时)或者通过特性PR2确定的电压以上的电压(前进及后退时)。
另外,在要求电力P超过A的情况下,在小于升压转换器62的能够升压的上限值(例如650V)的范围内,对于相同的要求电力P,通过特性PR1表示的系统电压VH低于通过特性PR2表示的系统电压VH。
图7是表示用于实施方式1的车辆向外部供电模式转移的处理的流程图。该流程图所示的处理例如在每个规定的周期从主程序中调出,并由ECU200(例如模式设定部203)执行。在本实施方式中,外部供电模式仅包含第一外部供电模式,因此向外部供电模式的转移的意思也是向第一外部供电模式的转移。
参照图1、图4及图7,在步骤ST1中,基于信号IG,ECU200判定车辆1的整体的系统是否处于IG-接通状态。在判定为系统处于IG-接通状态的情况下(在步骤ST1中为是),处理前进到步骤ST2。在判定为系统处于IG-接通状态以外的状态的情况下(在步骤ST1中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST2中,ECU200基于信号PRK判定停车位置是否被选择。在外部供电中,发动机10动作,因此需要限制车辆1的移动。在判定为选择了停车位置的情况下(在步骤ST2中为是),处理前进到步骤ST3。在判定为没有选择停车位置的情况下(在步骤ST2中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST3中,ECU200基于信号CNT判定电缆300的连接器310是否与车辆1的插座84连接。在判定为连接器310与插座84连接的情况下(在步骤ST3中为是),处理前进到步骤ST4。在判定为连接器310没有与插座84连接的情况下(在步骤ST3中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST4中,ECU200基于信号SW判定连接器310的开关314是否接通。“开关314接通”的意思是通过开关314选择外部供电。在判定为开关314接通的情况下(在步骤ST4中为是),处理前进到步骤ST5。在判定为开关314断开的情况下(在步骤ST4中为否),整体的处理返回主程序。“开关314断开”的意思是通过开关314选择车辆1的充电。
在步骤ST5中,ECU200将车辆1转移到外部供电模式。步骤ST5的处理结束时,整体的处理返回主程序。步骤ST1~ST5的处理是用于检测车辆1的状态是否是能够发电的状态的处理。能够发电的状态的意思是车辆1的状态为停车的状态,且能够通过发动机10的驱动使第一MG20能够发电的状态。外部供电的情况下,车辆1的系统为通电状态,车辆1处于停车的状态。电缆300的连接器310与车辆1的插座连接,且选择了外部供电的情况下,检测到能够发电的状态。在该情况下,车辆1向外部供电模式转移。
图8是表示用于本发明的实施方式1的车辆向行驶发电模式转移的处理的流程图。该流程图所示的处理例如在每个规定的周期从主程序中调出,并由ECU200(例如模式设定部203)执行。
参照图1及图8,在步骤ST41中,基于信号IG,ECU200判定车辆1的整体的系统是否处于IG-接通状态。在判定为系统处于IG-接通状态的情况下(在步骤ST41中为是),处理前进到步骤ST42。在判定为系统处于IG-接通状态以外的状态的情况下(在步骤ST41中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST42中,ECU200基于信号PRK判定停车位置以外的挡位是否被选择。在判定为选择了停车位置以外的位置的情况下(在步骤ST42中为是),处理前进到步骤ST43。在判定为选择了停车位置的情况下(在步骤ST42中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST43中,ECU200判定是否需要第一MG20的发电。需要第一MG20发电的情况是指,例如需要向蓄电池70充电的情况、向第二MG30供电而使第二MG30辅助驱动轮80的驱动的情况、向空调65供电的情况等。
在判定为需要第二MG30发电的情况下(在步骤ST43中为是),处理前进到步骤ST44。另一方面,在判定为不需要第一MG20发电的情况下(在步骤ST43中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST44中,ECU200将车辆转移到行驶发电模式。即,车辆1转移到第一MG20利用由动力分配装置40分配的发动机10的动力而产生电力的模式。
图9是用于说明本发明的实施方式1的升压转换器的升压控制的流程图。该流程图的处理例如在每个规定的周期从主程序中调出,并由ECU200执行。
参照图1及图9,在步骤ST11中,ECU200判定车辆1当前的状态是否是外部供电模式。ECU200存储有例如表示图7所示的处理已被执行的信息。基于该信息,判定车辆1当前的状态是否是外部供电模式。或者,ECU200也可以检测实际上车辆1正在进行外部供电的情况。
在判定为当前的状态是外部供电模式的情况下(在步骤ST11中为是),处理前进到步骤ST14。另一方面,在判定为车辆1当前的状态不同于外部供电模式的情况下(在步骤ST11中为否),在步骤ST12中,ECU200判定车辆1当前的状态是否是行驶发电模式。ECU200存储有例如表示图8所示的处理已被执行的信息。基于该信息,判定车辆1当前的状态是否是行驶发电模式。
在判定为当前的状态是行驶发电模式的情况下(在步骤ST12中为是),处理前进到步骤ST13。另一方面,在判定为车辆1当前的状态不同于行驶发电模式的情况下(在步骤ST12中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST13中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力-VH特性PR2表示的电压以上的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。即,升压转换器62在行驶发电模式中与需要第一MG20发电的电力无关地执行升压动作。
通过步骤ST14,ECU200被外部要求,判定需要第一MG20发电的电力P是否是第一MG20不升压而能够发电的电力A以下。
在判定为电力P为电力A以下的情况下(在步骤ST14中为是),处理前进到步骤ST16。
在步骤ST16中,ECU200生成用于使升压转换器62停止升压动作的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
另一方面,在判定为电力P超过电力A的情况下(在步骤ST14中为否),处理前进到步骤ST15。
在步骤ST15中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力-VH特性PR1表示的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
如上所述,根据本实施方式,在外部供电模式中,考虑到不需要像行驶发电模式那样提高扭矩响应性,在第一MG20不升压而能够发电的情况下,使升压转换器的升压动作停止,因此能够降低升压导致的电损失。
[实施方式2]
在实施方式1中,外部供电模式仅包含第一外部供电模式。
在本实施方式中,外部供电模式包含第一外部供电模式和第二外部供电模式。第一外部供电模式与在实施方式1中说明的模式同样地,是车辆1停车中通过发动机10使第一MG20产生电力,将产生的电力向外部供给的模式(相当于第一模式)。第二外部供电模式是车辆停车中将蓄电池70的电力向外部供给,第二MG30不发电的模式。另外,在本实施方式中,也说明在第一外部供电模式中,根据是向蓄电池70充电还是从蓄电池70放电,或者维持蓄电池70的充电量,而需要第一MG20发电的电力不同的情况。
图10是用于说明本发明的实施方式2的升压转换器的升压控制的流程图。该流程图的处理例如在每个规定的周期从主程序中调出,并由ECU200执行。
参照图1及图10,在判定为当前的状态是外部供电模式的情况下(在步骤ST20中为是),处理前进到步骤ST23。另一方面,在判定为车辆1当前的状态不同于外部供电模式的情况下(在步骤ST20中为否),在步骤ST21中,ECU200判定车辆1当前的状态是否是行驶发电模式。
在判定为当前的状态是行驶发电模式的情况下(在步骤ST21中为是),处理前进到步骤ST22。
另一方面,在判定为车辆1当前的状态不同于行驶发电模式的情况下(在步骤ST21中为否),整体的处理返回主程序。
在步骤ST22中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力-VH特性PR2表示的电压以上的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。即,升压转换器62在行驶发电模式中与需要第一MG20发电的电力无关地执行升压动作。
在步骤ST23中,ECU200取得关于在外部要求的电力P1的信息。
其次,在步骤ST24中,ECU200基于图3所示的特性直线CC,鉴于当前的SOC判断应当对蓄电池70进行放电还是充电,或者应当维持当前的状态。在判定为需要对蓄电池70进行放电的情况下(在步骤ST25中为是),处理前进到步骤ST26。
在步骤ST26中,ECU200基于图3所示的特性直线CC,确定来自蓄电池70的供给电力(放电量)P2。
接着,在步骤ST27中,ECU200将要求电力P1和放电量P2进行比较。
在判断为要求电力P1为放电量P2以下的情况下(在步骤ST27中为是),处理前进到步骤ST28。另一方面,在判断为要求电力P1超过放电量P2的情况下(在步骤ST27中为否),处理前进到步骤ST31。
在步骤ST28中,ECU200将车辆1转移到第二外部供电模式。
接着,在步骤ST29中,ECU200生成用于使升压转换器62停止升压动作的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
接着,在步骤ST30中,ECU200生成用于使发动机10停止的信号S1,将生成的信号S1向发动机发送。
在步骤ST31中,ECU200从要求电力P1中减去放电量P2,将相减得到的电力作为第一MG20应当产生的电力P。
接着,在步骤ST32中,ECU200将车辆1转移到第一外部供电模式。
接着,在步骤ST33中,ECU200判定第一MG20应当发电的电力P是否是第一MG20不升压而能够发电的电力A以下。
在判定为电力P为电力A以下的情况下(在步骤ST33中为是),处理前进到步骤ST34。
在步骤ST34中,ECU200生成用于使升压转换器62停止升压动作的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
另一方面,在判定为电力P超过电力A的情况下(在步骤ST33中为否),处理前进到步骤ST35。
在步骤ST35中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力-VH特性PR1表示的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
在步骤ST25中为否的情况下,即在没有判定为需要将蓄电池70放电的情况下,判定为需要将蓄电池70充电的情况下(在步骤ST36中为是),处理前进到步骤ST37。另一方面,在没有判定为需要将蓄电池70充电的情况下(在步骤ST36中为否),处理前进到步骤ST39。
在步骤ST37中,ECU200确定向蓄电池70的供给电力(充电量)P3。
接着,在步骤ST38中,ECU200将要求电力P1和充电量P3相加,将相加得到的电力作为第一MG20应当产生的电力P。
接着,在步骤ST32中,ECU200将车辆1转移到第一外部供电模式。
接着,在步骤ST33中,ECU200判定第一MG20应当发电的电力P是否是第一MG20不升压而能够发电的电力A以下。
在判定为电力P为电力A以下的情况下(在步骤ST33中为是),处理前进到步骤ST34。
在步骤ST34中,ECU200生成用于使升压转换器62停止升压动作的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
另一方面,在判定为电力P超过电力A的情况下(在步骤ST33中为否),处理前进到步骤ST35。
在步骤ST35中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力-VH特性PR1表示的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
在步骤ST39中,ECU200将要求电力P1作为第一MG20应当产生的电力P。
接着,在步骤ST32中,ECU200将车辆1转移到第一外部供电模式。
接着,在步骤ST33中,ECU200判定第一MG20应当发电的电力P是否是第一MG20不升压而能够发电的电力A以下。
在判定为电力P为电力A以下的情况下(在步骤ST33中为是),处理前进到步骤ST34。
在步骤ST34中,ECU200生成用于使升压转换器62停止升压动作的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
另一方面,在判定为电力P超过电力A的情况下(在步骤ST33中为否),处理前进到步骤ST35。
在步骤ST35中,ECU200生成用于使系统电压VH成为通过图6所示的电力P-VH特性PR1表示的电压的信号S2,将生成的信号S2向升压转换器62发送。
如上所述,根据本实施方式,与实施方式1同样地,在第一MG20不升压而能够发电的情况下,使升压转换器的升压动作停止,因此能够降低升压导致的电损失。而且,根据本实施方式,在外部供电模式中,在能够仅从蓄电池向外部供给电力的情况下,使升压转换器的升压动作停止,因此能够降低升压导致的电损失。
[实施方式3]
在实施方式1及2中说明的外部供电模式中的升压转换器62的控制也可以适用于车辆是串联混合动力车辆的情况。在本实施方式中,对于车辆是串联混合动力车辆的情况进行说明。
图11是本发明的实施方式3的车辆的整体框图。
图11的车辆151与图1的车辆1的不同点如下所述。
发动机10产生的动力不经由减速器58向驱动轮80传递,而仅向第一MG220传递。
由第一MG220产生的电力经由PCU60向第二MG30供给。
第二MG230具有作为驱动用马达的功能。第二MG230利用存储于蓄电池70的电力及由第一MG220产生的电力中的至少一方向驱动轮80施加驱动力。第二MG230还作为通过再生制动产生电力的发电机发挥作用。由第二MG230产生的电力经由PCU60向蓄电池70供给。由此蓄电池70被充电。
ECU200在外部供电模式及行驶发电模式中与实施方式1或实施方式2同样地控制升压转换器652的升压动作。
如上所述,根据本实施方式,与实施方式1或实施方式2同样地,能够降低升压导致的电损失。
[实施方式4]
在实施方式1及2中说明的外部供电模式中的升压转换器62的控制也可以适用于车辆是并联混合动力车辆(一个MG的车辆)的情况。在本实施方式中,对于车辆是并联混合动力车辆的情况进行说明。
图12是本发明的实施方式4的车辆的整体框图。
图12的车辆152与图1的车辆1的不同点如下所述。
发动机10产生的动力经由变速器380、减速器58向驱动轮80传递。另外,MG320由来自蓄电池70的电力驱动。由此,通过发动机10和MG320这两个的动力来驱动车辆。在发动机10的效率高时,仅通过发动机10驱动车辆。
另一方面,MG320还作为发电机发挥作用。MG320通过逆变器364而在再生模式下被驱动,发电的再生电力经由逆变器364及升压转换器62向蓄电池70发送。
逆变器364将从升压转换器62输出的直流电转换成交流电,将该交流电向MG320输出。由此,利用存储于蓄电池70的电力驱动MG320。而且,逆变器364将在MG320产生的交流电转换成直流电,将该直流电向升压转换器62输出。
ECU200在外部供电模式及行驶发电模式中与实施方式1或实施方式2同样地控制升压转换器652的升压动作。
如上所述,根据本实施方式,与实施方式1或实施方式2同样地,能够降低升压导致的电损失。
[实施方式5]
在上述实施方式中,在外部供电模式中,在第一MG20应当发电的电力为第一MG20在蓄电池70的电压下能够发电的电力A以下的情况下,停止升压转换器62的升压。但是,也可以在比电力A稍小的电力A'以下的情况下,停止升压转换器62的升压。
图13是用于说明本发明的实施方式5的升压控制的图。
图13中,横轴是第一MG20产生的电力P。纵轴是系统电压VH。
电力P-VH特性PR2与图6所示的一样。
电力P-VH特性PR3表示在外部供电模式中相对于第一MG20的发电量的系统电压VH。在外部供电模式中,可以根据特性PR3设定相对于电力P的系统电压VH。
在本实施方式中,在电力P为比A(第一MG20不升压而能够发电的电力)稍小的电力A'以下时,停止升压转换器62的升压动作,将蓄电池70的电压设定成系统电压VH。在电力P超过电力A'的情况下,将通过升压转换器62升压的电压设定成系统电压VH。
另外,在实施方式1中,在外部供电模式中,在电力P为A(第一MG20以蓄电池70的电压能够发电的电力)以下的情况下,停止升压转换器进行的升压动作,在实施方式5中,在外部供电模式中,在电压P为A’(<A)以下的情况下停止升压转换器的升压动作,但并不限定于此。
在第一MG20不通过升压转换器62的升压动作而能够发电的电力的范围没有限制的情况下,或者在外部供电模式中从外部要求的电力始终处于第一MG20不进行升压动作而能够发电的范围的情况下,可以的是,在外部供电模式中,与应当发电的电力无关地一律将升压转换器62的升压动作停止。
应当认为本次公开的实施方式中所有的内容均为举例示出,并非限制性的。本发明的范围由权利要求书表示,而不是上述的说明,旨在包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
标号说明
1、151、152 车辆;10 发动机;11 发动机转速传感器;12 第一旋转变压器;13 第二旋转变压器;14 轮速传感器;16 驱动轴;20、220 第一MG;30 第二MG;40 动力分配装置;58 减速器;60 PCU;62 升压转换器;64、364 逆变器;65 空调;70 蓄电池;78 电力转换装置;80 驱动轮;82 车轴;84 插座;86、380 变速箱;90 IG开关;91 停车开关、92 换挡杆;93停车锁定装置;102 气缸;104 燃料喷射装置;105 点火装置;106 水温传感器;112 进气通路;112A 空气滤清器;112B 空气流量计;112C 进气温度传感器;112D 电子节流阀;113 排气通路;113A 空燃比传感器;113B 三维催化剂转换器;113C 催化剂温度传感器;113D 消音器;144 爆震传感器;156 温度传感器;158 电流传感器;160 电压传感器;162 油门位置传感器;200 ECU;201 电力控制部;202 发动机控制部;203 模式设定部;300 电缆;301、308 插头;302 外部电源;304 电线;310 连接器;320 MG;700 电气设备;710 电源插头;720 适配器;800 房屋;C1、C2 电容器;Q1、Q2 功率晶体管;D1、D2 二极管;L 电抗器。

Claims (10)

1.一种车辆(1、151、152),其特征在于,具备:
发电机(20、220、230、320);
蓄电装置(70);
内燃机(10),用于所述车辆(1、151、152)的行驶及所述发电机(20、220、230、320)的驱动;
电路(78),构成为能够将由所述发电机(20、220、230、320)产生的电力或从所述蓄电装置(70)输出的电力向所述车辆(1、151、152)的外部输出;
驱动电路(64、364),对所述发电机(20、220、230、320)进行驱动;
升压转换器(62),设于所述蓄电装置(70)与所述发电机(20、220、230、320)之间,能够将从所述蓄电装置(70)收到的直流电的电压升压;及
控制部(200),将所述车辆(1、151、152)设定成第一模式或第二模式,
所述第一模式是所述车辆(1、151、152)在停车中通过所述内燃机(10)使所述发电机(20、220、230、320)产生电力并将产生的电力向所述车辆的外部供给的模式,
所述第二模式是所述车辆(1、151、152)在行驶中通过所述内燃机(10)使所述发电机(20、220、230、320)产生电力的模式,
所述控制部(200)在所述第一模式中限制所述升压转换器的动作。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述控制部(200)构成为使第一电压低于第二电压,
所述第一电压是所述第一模式中在所述驱动电路(64、364)侧设定的电压,
所述第二电压是所述第二模式中所述发电机(20、220、230、320)供给与所述第一模式下的电力相同的电力时在所述驱动电路(64、364)侧设定的电压。
3.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述控制部(200)在所述第一模式中使所述升压转换器的升压动作停止。
4.根据权利要求2所述的车辆,其中,
在所述第二模式中,所述控制部(200)与需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力无关地使所述升压转换器的升压动作执行,
在所述第一模式中,所述控制部(200)在需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力为规定值以下的情况下,使所述升压转换器的升压动作停止。
5.根据权利要求4所述的车辆,其中,
在所述第一模式中,在从所述车辆(1、151、152)的外部要求供给第一电力且从所述蓄电装置(70)向所述外部供给第二电力的情况下,需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力是所述第一电力减去所述第二电力而得到的电力。
6.根据权利要求4所述的车辆,其中,
在所述第一模式中,在从所述车辆(1、151、152)的外部要求供给第一电力且从所述发电机(20、220、230、320)向所述蓄电装置(70)供给第二电力的情况下,需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力是所述第一电力和所述第二电力相加而得到的电力。
7.根据权利要求4所述的车辆,其中,
在所述第一模式中,在从所述车辆(1、151、152)的外部要求供给第一电力、且不从所述蓄电装置(70)向所述车辆(1、151、152)的外部供给电力、且不从所述发电机(20、220、230、320)向所述蓄电装置供给电力的情况下,需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力是所述第一电力。
8.根据权利要求4所述的车辆,其中,
在所述第一模式中,所述控制部(200)在需要所述发电机(20、220、230、320)发电的电力超过所述规定值的情况下,使所述升压转换器的升压动作执行,
所述控制部(200)构成为在通过所述第一模式中的所述升压动作而在所述驱动电路(64、364)侧设定的电压小于所述升压转换器的能够升压的上限值的情况下,使第三电压低于第四电压,
所述第三电压是通过所述第一模式中的所述升压动作而在所述驱动电路(64、364)侧设定的电压,
所述第四电压是通过所述第二模式中所述发电机(20、220、230、320)供给与所述第一模式下的电力相同的电力时的所述升压转换器的升压动作而在所述驱动电路(64、364)侧设定的电压。
9.根据权利要求4所述的车辆,其中,
所述规定值是所述发电机(20、220、230、320)不升压而能够发电的电力。
10.一种车辆的控制装置,该车辆具备:
发电机(20、220、230、320);
蓄电装置(70);
内燃机(10),用于所述车辆(1、151、152)的行驶及所述发电机(20、220、230、320)的驱动;
电路(78),构成为能够将由所述发电机(20、220、230、320)产生的电力或从所述蓄电装置(70)输出的电力向所述车辆(1、151、152)的外部输出;
驱动电路(64、364),对所述发电机(20、220、230、320)进行驱动;及
升压转换器,设于所述蓄电装置(70)与所述发电机(20、220、230、320)之间,能够将从所述蓄电装置(70)收到的直流电的电压升压,
所述车辆的控制装置的特征在于,
所述控制装置具备电子控制装置(200),
所述电子控制装置(200)构成为将所述车辆(1、151、152)设定成第一模式或第二模式,所述电子控制装置(200)在所述第一模式中限制所述升压转换器的动作,
所述第一模式是所述车辆(1、151、152)在停车中通过所述内燃机(10)使所述发电机(20、220、230、320)产生电力并将产生的电力向所述车辆的外部供给的模式,
所述第二模式是所述车辆(1、151、152)在行驶中通过所述内燃机(10)使所述发电机(20、220、230、320)产生电力的模式。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015024973B1 (pt) * 2013-04-05 2021-12-07 Nissan Motor Co., Ltd. Dispositivo de fornecimento de energia de veículo
JP5839023B2 (ja) * 2013-12-11 2016-01-06 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US10054096B2 (en) * 2014-09-25 2018-08-21 N4 Innovations, Llc Vehicle occupant protection and engine idle reduction system
JP6172114B2 (ja) * 2014-10-28 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
WO2016210095A1 (en) 2015-06-23 2016-12-29 Kongsberg Power Products Systems I, Inc. Bidirectional pedal assembly
JP6335852B2 (ja) * 2015-08-05 2018-05-30 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6544342B2 (ja) * 2016-11-29 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
KR102598413B1 (ko) 2018-02-08 2023-11-06 현대자동차주식회사 차량 이동식 발전 시스템 및 방법
US11261809B2 (en) * 2018-06-25 2022-03-01 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for regenerating a particulate filter
CN108973699B (zh) * 2018-07-30 2021-11-23 苏州仓江行电子科技有限公司 一种新能源汽车的节能驱动设备
CN109823188A (zh) * 2019-01-10 2019-05-31 乾碳国际公司 混动商用车再生制动和缓速系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0956007A (ja) * 1995-08-10 1997-02-25 Aqueous Res:Kk ハイブリッド車両
JPH114506A (ja) * 1997-06-12 1999-01-06 Aqueous Res:Kk 車両発電装置
JP3672712B2 (ja) * 1997-11-18 2005-07-20 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
JP2000234539A (ja) 1998-12-15 2000-08-29 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP4165242B2 (ja) * 2003-01-31 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4113525B2 (ja) * 2004-10-22 2008-07-09 トヨタ自動車株式会社 交流電源装置
JP4679891B2 (ja) * 2004-11-30 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 交流電圧発生装置および動力出力装置
JP4678243B2 (ja) * 2005-06-08 2011-04-27 トヨタ自動車株式会社 電力供給システム
JP2007008349A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Yamaha Motor Co Ltd ハイブリッド車両
JP4715466B2 (ja) * 2005-11-24 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP4325637B2 (ja) 2006-04-24 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 負荷駆動装置およびそれを備えた車両
JP2009248644A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Fujitsu Ten Ltd ハイブリッド車両の制御装置
US8183820B2 (en) * 2008-07-21 2012-05-22 GM Global Technology Operations LLC Power processing systems and methods for use in plug-in electric vehicles
JP4380776B1 (ja) * 2008-07-25 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 充放電システムおよび電動車両
US7960857B2 (en) * 2008-12-02 2011-06-14 General Electric Company System and method for vehicle based uninterruptable power supply
US8723457B2 (en) 2009-05-14 2014-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric vehicle and control method of electric vehicle
JP5051210B2 (ja) * 2009-12-10 2012-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP5817434B2 (ja) * 2011-10-25 2015-11-18 トヨタ自動車株式会社 車両および車両用制御方法
JP5892174B2 (ja) 2011-11-28 2016-03-23 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置およびそれを備える車両、ならびに車両の制御方法

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