CN112918262B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置包括蓄电装置、驱动装置、附接至电力线的系统主继电器以及连接至来自系统主继电器的驱动装置侧的电力线的充电电路。车辆控制装置在蓄电装置电力短缺时断开系统主继电器，并存储蓄电装置的电力短缺状态以禁止系统再启动。当请求使用充电电路对蓄电装置充电时，车辆控制装置判定蓄电装置的电力短缺状态是否被存储，并且当蓄电装置的电力短缺状态被存储时，当蓄电装置的输出限制由于充电而达到预定电力或更大时，解除系统再启动的禁止。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制装置。
背景技术
在有关技术中，作为这样一种车辆控制装置，已经提出了一种控制装置，该控制装置允许附接至蓄电池和用于驱动马达的逆变器之间的电力线的系统主继电器在蓄电池电力短缺时被断开(例如，参见第2013-158174号日本未审查专利申请公开(JP 2013-158174A))。此外，该控制装置判定该状态是否紧跟在电力短缺之前，并且在做出该状态紧跟在电力短缺之前的判定的情况下，该控制装置控制马达以使得车速被限制为等于或低于系统主继电器可拦截的车速。
发明内容
然而，在如上所述的车辆控制装置的在电力短缺时断开系统主继电器的装置中，在请求系统再启动的情况下，许多装置接通系统主继电器，然后判定蓄电池是否处于电力短缺。由于执行预充电以接通系统主继电器，因此即使在电力短缺的情况下，由于预充电也会发生放电。
本发明的一方面的车辆控制装置的主要目的是抑制在电力短缺时蓄电装置的放电。
本发明的一方面的车辆控制装置采用以下手段来实现上述主要目的。
本发明的一方面涉及搭载在车辆上并且包括蓄电装置、驱动装置、系统主继电器和充电电路的车辆控制装置。驱动装置配置为通过来自蓄电装置的电力被驱动。系统主继电器附接至蓄电装置与驱动装置之间的电力线。充电电路连接至来自系统主继电器的驱动装置侧的电力线。车辆控制装置配置为：在蓄电装置电力短缺时断开系统主继电器，并存储蓄电装置的电力短缺状态以禁止系统再启动，并且配置为：在请求使用充电电路对蓄电装置充电的情况下，判定蓄电装置的电力短缺状态是否被存储，并且在做出蓄电装置的电力短缺状态被存储的判定的情况下，当蓄电装置的输出限制由于充电而达到预定电力或更大时，解除系统再启动的禁止。
根据该方面的车辆控制装置在蓄电装置电力短缺时断开系统主继电器，并且存储蓄电装置的电力短缺状态以禁止系统再启动。在请求使用充电电路对蓄电装置充电的情况下，车辆控制装置判定蓄电装置的电力短缺状态是否被存储，并且在做出蓄电装置的电力短缺状态被存储的判定的情况下，当蓄电装置的输出限制由于充电而达到预定电功率或更大时，解除系统再启动的禁止。可以基于电力短缺状态是否被存储来做出状态是否处于电力短缺的判定。因此，在系统再启动由于电力短缺而被禁止的情况下，不要求系统主继电器为了判定状态是否处于电力短缺以便判定禁止而被接通。因此，能够抑制当系统主继电器被接通以判定状态是否处于电力短缺时的预充电。结果，能够抑制在电力短缺时蓄电装置的放电。
可以在蓄电装置的蓄电率等于或小于预定比率(例如15％、20％或25％)的情况下，或者除了该情况之外，在蓄电装置的输出限制等于或小于不适合行驶的预定阈值的情况下，判定状态是否处于电力短缺。可以使用允许在短时间内行驶的电功率(例如5kW或10kW)作为用于解除系统再启动的禁止的预定电功率。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：
图1是示出搭载有如本发明的实施例的车辆控制装置70的电动车辆20的配置的概要的配置图；和
图2是示出由车辆控制装置70执行的电力短缺时再启动禁止解除处理的示例的流程图。
具体实施方式
以下在本文中，将描述用于实现本发明的实施例。
图1是示出搭载有如本发明的实施例的车辆控制装置70的电动车辆20的配置的概要的配置图。如图1所示，实施例的电动车辆20包括马达32、逆变器34、电池36、电力线42、系统主继电器38、充电电力线50、车辆侧入口54和车辆控制装置70。
马达32配置为同步发电机马达，并且包括嵌入有永磁体的转子和周围缠绕有三相线圈的定子。马达32的转子连接至驱动轴26，该驱动轴26经由差速齿轮24耦合至驱动轮22a、22b。
逆变器34连接至马达32，并且连接至电力线42。逆变器34配置为包括六个晶体管和六个二极管的已知的逆变器电路。
电池36被配置为例如锂离子二次电池或镍氢二次电池，并且经由系统主继电器38连接至电力线42。电容器44连接至电力线42的正极总线和负极总线。
系统主继电器38包括设置在电力线42的正极总线中的正极侧继电器SMRB、设置在电力线42的负极总线中的负极侧继电器SMRG和预充电电路，在预充电电路中，预充电电阻器R和预充电继电器SMRP串联连接，以绕过负极侧继电器SMRG。
充电电力线50具有连接至来自系统主继电器38的逆变器34侧(马达32侧)的电力线42的第一端和连接至车辆侧入口54的第二端。充电继电器52附接至充电电力线50。充电继电器52包括设置在充电电力线50的正极侧线中的正极侧继电器DCRB和设置在充电电力线50的负极侧线中的负极侧继电器DCRG。通过将外部直流电源(未示出)的外部连接器连接至车辆侧入口54，充电电力线50连接至来自外部直流电源的外部充电电力线，并且来自外部商用电源的电力通过外部直流电源被转换为直流电力并从外部充电电力线供应。车辆侧入口54设置有判定外部连接器是否连接的连接开关56。
车辆控制装置70配置为以CPU 72为中心的微处理器，并且除了CPU 72之外还包括存储处理程序的ROM 74或临时存储数据的RAM 76、临时保持数据的SRAM 78、输入/输出端口(未示出)和通讯端口(未示出)。
车辆控制装置70接收来自各种传感器的经由输入端口输入的信号。输入至车辆控制装置70的信号的示例包括：来自检测马达32的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器(例如，旋转变压器(resolver))32a的旋转位置θm、来自附接在电池36的端子之间的电压传感器36a的电压VB，以及来自附接至电池36的输出端子的电流传感器36b的电流IB。还可以例示来自附接在电容器44的端子之间的电压传感器44a的电容器44(电力线42)的电压VH。来自附接至充电电力线50的电压传感器50a的充电电压Vchg或来自设置在车辆侧入口54中的连接开关56的连接信号也被输入。由于车辆控制装置70还用作车辆的驱动控制装置，因此控制行驶所需要的信息也被输入。信息项的示例包括(尽管未示出)：来自点火开关的点火信号、来自检测换挡杆的操作位置的移位位置传感器的移位位置、来自检测加速器踏板的步进量的加速器踏板位置传感器的加速器操作量、来自检测制动器踏板的步进量的制动器踏板位置传感器的制动器踏板位置，以及来自车速传感器的车速。
车辆控制装置70经由输出端口输出各种控制信号。从车辆控制装置70输出的信号的示例包括例如到逆变器34的晶体管的开关控制信号、到系统主继电器38的驱动控制信号或到充电继电器52的驱动控制信号。
以下在本文中，将描述如上配置的实施例的电动车辆20的操作，特别是电力短缺时电池36的操作。在电池36被判定为处于电力短缺的情况下，实施例的车辆控制装置70断开(拦截)系统主继电器38，将电池36处于电力短缺状态存储在SRAM 78的预定区域中，并禁止系统再启动。可以在电池36的蓄电率SOC等于或小于预定比率(例如15％、20％或25％)的情况下，或者除了该情况之外，在作为可以从电池36输出的最大可允许功率的输出限制Wout等于或小于不适合行驶的预定阈值(例如4kW或3kW)的情况下，判定状态是否处于电力短缺。在电力短缺阶段中执行充电请求的情况下，实施例的车辆控制装置70重复执行图2中示出的电力短缺时的再启动禁止解除处理，直到系统再启动的禁止被解除。在连接开关56检测到外部连接器连接至车辆侧入口54的情况下执行充电请求。
当执行电力短缺时的再启动禁止解除处理时，车辆控制装置70的CPU 72判定系统再启动是否由于电力短缺而被禁止(步骤S100)。可以基于电池36的电力短缺状态是否存储在SRAM 78的预定区域中来做出该判定。即，CPU 72在电池36的电力短缺状态存储在SRAM78的预定区域中的情况下判定系统再启动由于电力短缺而被禁止，并且在电池36的电力短缺状态未存储在SRAM 78的预定区域中的情况下判定系统再启动没有由于电力短缺而被禁止。在做出系统再启动没有由于电力短缺而被禁止的判定的情况下，该处理结束。由于系统再启动没有被禁止，因此不需要系统再启动的禁止的解除。
在步骤S100中做出系统再启动由于电力短缺而被禁止的判定的情况下，CPU 72判定电池是否正在通过直流电充电(DC充电)(步骤S110)。可以基于由电流传感器36b检测的电流IB来做出该判定。在做出电池没有正在通过直流电充电(DC充电)的判定的情况下，电池被判定为尚未充电，并且该处理结束。
在步骤S110中做出电池正在通过直流电充电(DC充电)的判定的情况下，CPU 72判定电池36的输出限制Wout是否达到阈值Wref或更大(步骤S120)。阈值Wref被预定为允许在短时间内行驶的输出功率，并且例如可以使用5kW或10Kw。在做出电池36的输出限制Wout未达到阈值Wref或更大的判定的情况下，判定系统再启动的禁止不被解除，并且该处理结束。
在步骤S120中做出电池36的输出限制Wout达到阈值Wref或更大的判定的情况下，CPU 72解除系统再启动的禁止(允许系统启动)(步骤S130)，并且该处理结束。
由于上述实施例的车辆控制装置70基于电力短缺状态是否存储在SRAM 78的预定区域中来判定电池是否处于电力短缺状态，因此不要求系统主继电器38为了该判定而被接通。因此，能够抑制当系统主继电器38被接通以判定状态是否处于电力短缺时的预充电。结果，能够抑制电力短缺时电池36的放电。由于在电池36处于电力短缺状态的情况下系统再启动被禁止，因此在电力短缺状态中系统再启动被抑制。
在该实施例中，电动车辆20包括用于DC充电的充电电力线50或充电继电器52以及车辆侧入口54，但是可以附加地包括用于AC充电(通过交流电充电)的电力线或充电继电器、充电器和入口。在这种情况下，用于AC充电的电力线可以连接至来自系统主继电器38的电池36侧的或来自系统主继电器38的逆变器34侧的电力线42。在用于AC充电的电力线连接至来自系统主继电器38的逆变器34侧的电力线42的情况下，在图2所示的电力短缺时再启动禁止解除处理仅需要通过将步骤S110的“DC充电？”改变为“AC充电？”而类似于该实施例被执行。在该情况下，用于AC充电(通过交流电充电)的电力线或充电继电器、充电器和入口对应于“充电电路”。
将描述实施例的主要元件与发明内容部分中描述的本发明的主要元件之间的对应关系。在该实施例中，电池36对应于“蓄电装置”，逆变器34和马达32对应于“驱动装置”，电力线42对应于“电力线”，系统主继电器38对应于“系统主继电器”，充电电力线50或充电继电器52以及车辆侧入口54对应于“充电电路”，以及车辆控制装置70对应于“车辆控制装置”。
实施例的主要元件与发明内容部分中所述的本发明的主要元件之间的对应关系并不构成对发明内容部分中描述的本发明的元件的限制，因为该实施例是示例以具体地描述用于执行发明内容部分中描述的发明的模式。即，应当基于发明内容部分的描述来做出该部分中描述的发明的解释，并且实施例仅仅是发明内容部分中描述的本发明的具体示例。
如上所述，已经使用实施例描述了实现本发明的方面。然而，本发明不限于该实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下做出各种修改。
本发明可以被使用在车辆控制装置的制造产业中。

Claims (1)

1.车辆控制装置，包括：
蓄电装置；
驱动装置，配置为通过来自所述蓄电装置的电力被驱动；
系统主继电器，附接至所述蓄电装置与所述驱动装置之间的电力线；和
充电电路，连接至来自所述系统主继电器的驱动装置侧的所述电力线，
其中，所述车辆控制装置配置为：在所述蓄电装置电力短缺时断开所述系统主继电器，并存储所述蓄电装置的电力短缺状态以禁止系统再启动，并且配置为：在请求使用所述充电电路对所述蓄电装置充电的情况下，判定所述蓄电装置的电力短缺状态是否被存储，并且在做出所述蓄电装置的电力短缺状态被存储的判定的情况下，当所述蓄电装置的输出限制由于充电而达到预定电力或更大时，解除所述系统再启动的禁止。
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