JP2008289229A - Power controller - Google Patents

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Yasushi Kusaka
康 日下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power controller which assures a sufficient power to be supplied to a load. <P>SOLUTION: The power controller includes a power supply, a load to which power is supplied from the power supply, a power consumption prediction means for predicting an increase in power consumption, and a means for raising the voltage to be supplied to the load based on the prediction results from the power consumption prediction means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力制御装置に関し、負荷に供給される電圧を引き上げる電力制御装置に関する。   The present invention relates to a power control apparatus, and more particularly to a power control apparatus that raises a voltage supplied to a load.

従来から、車両には電気式ブレーキ、電動パワーステアリング(EPS)、エアバッグなど電力消費が大きく、電源の負荷となる多数の装置が搭載されている。このような電力消費の大きな装置が増加するにつれて電源に与える負担が大きくなり、十分な電力の確保が難しくなる。例えば、プリクラッシュシステム(PCS)は車両の衝突を予知し、予知された段階で所定の保護装置を起動して乗員の安全確保を図ることを目的としているが、このような安全確保を目的とするシステムはその目的から考えて確実に動作させる必要がある。もしも、十分な電力が確保されていなければ、動作が要求された時に供給できる電力が低下し、システムの正常動作は妨げられる。安全確保を目的とするシステムを確実に動作させるために、車両の衝突を予知し、予知された段階で安全確保に寄与しにくい負荷への電力を遮断することで、十分な電力を確保しようとする電力制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−165406号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle is equipped with a large number of devices that consume a large amount of power and become a load of a power source, such as an electric brake, an electric power steering (EPS), and an airbag. As the number of such devices that consume a large amount of power increases, the burden on the power source increases and it becomes difficult to secure sufficient power. For example, the pre-crash system (PCS) is intended to predict the collision of a vehicle and activate a predetermined protective device at the predicted stage to ensure the safety of the occupant. It is necessary to operate the system surely considering the purpose. If sufficient power is not ensured, the power that can be supplied when operation is required is reduced, and normal operation of the system is hindered. In order to ensure the operation of the system for ensuring safety, it is intended to ensure sufficient power by predicting vehicle collisions and shutting off power to loads that are unlikely to contribute to safety at the predicted stage. There is known a power control apparatus that performs such a process (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-165406 A

しかるに、従来の電力制御装置では、一部の負荷への電力を遮断することで安全確保を目的とするシステムへの電力供給を確保しようとしているが、電源の充電状態が十分でない場合などには、そのシステム自身の電力消費によって電源電圧低下を招くおそれがあり、システムへの電力供給を十分に確保できない場合があった。   However, the conventional power control device tries to secure the power supply to the system for ensuring safety by cutting off the power to some loads. In some cases, the power consumption of the system itself may cause a drop in power supply voltage, and sufficient power supply to the system may not be ensured.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、負荷に供給する十分な電力を確保することができる電力制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a power control apparatus capable of securing sufficient power to be supplied to a load.

上記目的を達成するため、第1の発明は、電源と、前記電源より電力が供給される負荷と、前記電力の消費量の増大を予測する電力消費量予測手段と、前記電力消費量予測手段の予測結果に基づいて、前記負荷に供給される電圧を引き上げる電圧引き上げ手段とを備えることを特徴とする。   To achieve the above object, the first invention provides a power source, a load to which power is supplied from the power source, a power consumption prediction unit that predicts an increase in the power consumption, and the power consumption prediction unit. And a voltage raising means for raising the voltage supplied to the load based on the prediction result.

第2の発明は、第1の発明に係る電力制御装置において、前記電圧引き上げ手段は発電手段を有し、前記電力消費量予測手段の予測結果に基づいて、前記発電手段の制限値を引き上げることを特徴とする。   According to a second invention, in the power control apparatus according to the first invention, the voltage raising means includes a power generation means, and raises a limit value of the power generation means based on a prediction result of the power consumption prediction means. It is characterized by.

本発明によれば、負荷に供給する十分な電力を確保することができる。   According to the present invention, sufficient power to be supplied to the load can be ensured.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の電力制御装置の概略の構成例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of a power control apparatus of the present invention.

図1の電力制御装置は、高圧バッテリ10、オルタネータ20、DC−DCコンバータ30、低圧バッテリ40、低圧バッテリ用負荷50、インバータ60、モータジェネレータ70、高圧バッテリ用負荷(1)80−1ないし高圧バッテリ用負荷(N)80−N、バッテリ用ECU90、MG用ECU100、負荷(1)用ECU110−1ないし負荷(N)用ECU110−N、PCS用ECU120、パワーマネジメントECU130から構成されている。   1 includes a high voltage battery 10, an alternator 20, a DC-DC converter 30, a low voltage battery 40, a low voltage battery load 50, an inverter 60, a motor generator 70, a high voltage battery load (1) 80-1 to a high voltage. The battery load (N) 80-N, the battery ECU 90, the MG ECU 100, the load (1) ECU 110-1 to the load (N) ECU 110-N, the PCS ECU 120, and the power management ECU 130 are included.

オルタネータ20は発電用コイル21、整流用ダイオード22、フィールドコイル23、レギュレータ24から構成されている。   The alternator 20 includes a power generating coil 21, a rectifying diode 22, a field coil 23, and a regulator 24.

PCS用ECU120は障害物検知センサ121を有する。   The PCS ECU 120 has an obstacle detection sensor 121.

高圧バッテリ10は蓄電池であり、比較的電力消費の大きな負荷に電力を供給する電源である。低圧バッテリ40は蓄電池であり、比較的電力消費の小さな低圧バッテリ用負荷50に電力を供給する電源である。低圧バッテリ用負荷50は例えば、ライトなどである。DC−DCコンバータ30は、高圧バッテリ10の電圧を低圧バッテリ40用の電圧に変換し、低圧バッテリ40を充電するとともに、低圧バッテリ用負荷50に電力を供給する。   The high-voltage battery 10 is a storage battery and is a power source that supplies power to a load that consumes a relatively large amount of power. The low-voltage battery 40 is a storage battery, and is a power source that supplies power to a load 50 for a low-voltage battery that consumes relatively little power. The low-voltage battery load 50 is, for example, a light. The DC-DC converter 30 converts the voltage of the high voltage battery 10 into a voltage for the low voltage battery 40, charges the low voltage battery 40, and supplies power to the load 50 for the low voltage battery.

インバータ60は交流電圧と直流電圧とを相互に変換するスイッチング回路である。モータジェネレータ70は交流電圧で動作し、電動機として駆動できると共に発電機としても駆動できる発電電動機であり、インバータ60を介して高圧バッテリ10やDC−DCコンバータ30などと接続されている。MG用ECU100はインバータ60のスイッチング回路を制御することで、インバータ60の出力電圧を可変する電子制御ユニットである。   The inverter 60 is a switching circuit that converts an AC voltage and a DC voltage into each other. The motor generator 70 operates with an AC voltage, and can be driven as an electric motor and can also be driven as a generator. The motor generator 70 is connected to the high-voltage battery 10 and the DC-DC converter 30 via an inverter 60. The MG ECU 100 is an electronic control unit that varies the output voltage of the inverter 60 by controlling the switching circuit of the inverter 60.

高圧バッテリ用負荷(1)80−1ないし高圧バッテリ用負荷(N)80−Nは高圧バッテリ10又はオルタネータ20又はインバータ60から電力を供給される負荷であり、例えば、電気式ブレーキや電動パワーステアリングなどである。   The high-voltage battery load (1) 80-1 to the high-voltage battery load (N) 80-N is a load supplied with electric power from the high-voltage battery 10, the alternator 20, or the inverter 60. For example, an electric brake or electric power steering Etc.

高圧バッテリ10には高圧バッテリ10の端子間電圧を計測する電圧センサ11、高圧バッテリ10の充放電電流を計測する電流センサ12及び高圧バッテリ10の温度を計測する温度センサ13が設置されている。また、低圧バッテリ40には低圧バッテリ40の端子間電圧を計測する電圧センサ41、低圧バッテリ40の充放電電流を計測する電流センサ42及び低圧バッテリ40の温度を計測する温度センサ43が設置されている、前記各センサの出力はバッテリ用ECU90に入力されている。   The high voltage battery 10 is provided with a voltage sensor 11 that measures the voltage across the terminals of the high voltage battery 10, a current sensor 12 that measures the charge / discharge current of the high voltage battery 10, and a temperature sensor 13 that measures the temperature of the high voltage battery 10. The low voltage battery 40 is provided with a voltage sensor 41 that measures the voltage across the terminals of the low voltage battery 40, a current sensor 42 that measures the charge / discharge current of the low voltage battery 40, and a temperature sensor 43 that measures the temperature of the low voltage battery 40. The outputs of the sensors are input to the battery ECU 90.

バッテリ用ECU90は、前記各センサから入力された信号に基づいて、高圧バッテリ10及び低圧バッテリ40の充電状態(SOC:State Of Charge)をチェックする機能を有する電子制御ユニットである。また、バッテリ用ECU90はDC−DCコンバータ30へ制御信号を出力する。   The battery ECU 90 is an electronic control unit having a function of checking the state of charge (SOC: State Of Charge) of the high-voltage battery 10 and the low-voltage battery 40 based on signals input from the sensors. Further, the battery ECU 90 outputs a control signal to the DC-DC converter 30.

負荷(1)用ECU110−1ないし負荷(N)用ECU110−Nは高圧バッテリ用負荷(1)80−1ないし高圧バッテリ用負荷(N)80−Nを制御する電子制御ユニットである。   The load (1) ECU 110-1 through the load (N) ECU 110-N are electronic control units that control the high voltage battery load (1) 80-1 through the high voltage battery load (N) 80-N.

PCS用ECU120は車両の衝突を事前に判断し、安全装備を作動させることで被害を軽減する、いわゆるプリクラッシュ・セーフティ・システムを制御する電子制御ユニットである。PCS用ECU120中の障害物検知センサ121は相対速度や相対距離から車両周辺の障害物を検知するセンサであり、例えば、ミリ波センサなどが用いられる。障害物検知センサ121の検知した情報は、通信により、パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132に入力される。   The PCS ECU 120 is an electronic control unit that controls a so-called pre-crash safety system that judges a vehicle collision in advance and reduces damage by operating safety equipment. The obstacle detection sensor 121 in the PCS ECU 120 is a sensor that detects an obstacle around the vehicle from the relative speed and the relative distance, and for example, a millimeter wave sensor or the like is used. Information detected by the obstacle detection sensor 121 is input to the power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 by communication.

パワーマネジメントECU130は電圧引き上げ手段131、電力消費量予測手段132から構成され、バッテリ用ECU90、MG用ECU100、負荷(1)用ECU110−1、ないし負荷(N)用ECU110−N、PCS用ECU120と相互に通信可能な状態に接続されており、前記各ECUから通信により入手した情報や各種制御信号をやりとりし、システム全体の電力を制御する電子制御ユニットである。また、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131はオルタネータ20の発電量を制御する。また、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131はMG用ECU100を経由してモータジェネレータ70の回生量を制御する。またパワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132は障害物検知センサ121の検知した情報を通信により入手し、入手した情報に基づいて衝突の可能性の有無を判断し、衝突の可能性有りと判断した場合に電力消費量が増大することを予測する予測手段である。   The power management ECU 130 includes a voltage raising unit 131 and a power consumption prediction unit 132. The battery ECU 90, the MG ECU 100, the load (1) ECU 110-1, the load (N) ECU 110-N, and the PCS ECU 120, It is an electronic control unit that is connected in a communicable state and exchanges information and various control signals obtained by communication from the ECUs to control the power of the entire system. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 controls the amount of power generated by the alternator 20. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 controls the regeneration amount of the motor generator 70 via the MG ECU 100. The power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 obtains information detected by the obstacle detection sensor 121 through communication, determines the possibility of collision based on the obtained information, and determines that there is a possibility of collision. This is a prediction means for predicting that the power consumption will increase when it is determined.

パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は、高圧バッテリ10の充電電圧制限値を設定する。充電電圧制限値とは高圧バッテリ10の過充電を防止し、寿命を伸ばすために設定される値であり、受け入れ電力の制限値である。図4はSOCと充電電圧制限値との関係の例を示す図であるが、図4(1)のカーブのように充電電圧制限値は一定値ではなく、SOCに基づいて設定される値である。パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132が電力消費量の増大を予測した場合に、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は、高圧バッテリ10の電源電圧を引き上げるためにオルタネータ20中のレギュレータ24及びMG用ECU100に指令を出す。   The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 sets a charging voltage limit value of the high voltage battery 10. The charge voltage limit value is a value set to prevent overcharging of the high-voltage battery 10 and extend its life, and is a limit value of received power. FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the SOC and the charging voltage limit value, but the charging voltage limit value is not a constant value as shown by the curve in FIG. 4A, but a value set based on the SOC. is there. When the power consumption prediction means 132 in the power management ECU 130 predicts an increase in power consumption, the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 causes the regulator 24 in the alternator 20 to raise the power supply voltage of the high voltage battery 10. And issues a command to the MG ECU 100.

オルタネータ20、インバータ60、モータジェネレータ70の動作をさらに詳しく説明する。   The operations of the alternator 20, the inverter 60, and the motor generator 70 will be described in more detail.

オルタネータ20はエンジンの回転を利用して発電する発電手段であり、オルタネータ20中の発電用コイル21で発電した交流電圧をオルタネータ20中の整流用ダイオード22で整流し直流電圧に変換している。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131はオルタネータ20中のレギュレータ24を制御可能な状態に接続されている。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は前述の充電電圧制限値に関する情報をオルタネータ20中のレギュレータ24に送信すると共に、オルタネータ20の出力電圧(整流用ダイオード22のカソード側の電圧)が前記制限値を超えない範囲内で設定される所定の充電目標電圧値に収束するように制御することをオルタネータ20中のレギュレータ24に指令する。オルタネータ20中のレギュレータ24は指令を受け、オルタネータ20中のフィールドコイル23に流れる電流を調整することでオルタネータ20の出力電圧(整流用ダイオード22のカソード側の電圧)を前記充電目標電圧値に収束させる。   The alternator 20 is a power generation means for generating electric power by utilizing the rotation of the engine, and the AC voltage generated by the power generation coil 21 in the alternator 20 is rectified by the rectifier diode 22 in the alternator 20 and converted into a DC voltage. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 is connected to a state in which the regulator 24 in the alternator 20 can be controlled. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 transmits information on the charging voltage limit value to the regulator 24 in the alternator 20, and the output voltage of the alternator 20 (the voltage on the cathode side of the rectifier diode 22) is the limit value. The regulator 24 in the alternator 20 is instructed to perform control so as to converge to a predetermined charging target voltage value set within a range not exceeding. The regulator 24 in the alternator 20 receives a command and adjusts the current flowing in the field coil 23 in the alternator 20 to converge the output voltage of the alternator 20 (the voltage on the cathode side of the rectifier diode 22) to the charging target voltage value. Let

インバータ60はモータジェネレータ70が電動機として動作するときは高圧バッテリ10又はオルタネータ20から供給される直流電圧をMG用ECU100からの制御信号に基づくスイッチング動作により、交流電圧に変換する。変換された交流電圧はモータジェネレータ70に供給され、モータが駆動される。   When the motor generator 70 operates as an electric motor, the inverter 60 converts the DC voltage supplied from the high voltage battery 10 or the alternator 20 into an AC voltage by a switching operation based on a control signal from the MG ECU 100. The converted AC voltage is supplied to the motor generator 70 to drive the motor.

モータジェネレータ70は車両の回生制動時には発電機として動作する発電手段でもある。インバータ60はモータジェネレータ70が発電した交流電圧をMG用ECU100からの制御信号に基づくスイッチング動作により、直流電圧に変換する。変換された直流電圧は高圧バッテリ10の充電に使用される。前述のように、高圧バッテリ10の過充電を防止するため、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は高圧バッテリ10の充電電圧制限値を設定する。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は、前記制限値に関する情報をMG用ECU100に送信すると共に、インバータ60により直流に変換された電圧(インバータ60と高圧バッテリ10の接続部の電圧)が前記制限値を超えない範囲内で設定される所定の充電目標電圧値に収束するようにインバータ60を制御することをMG用ECU100に指令する。MG用ECU100は指令を受け、インバータ60のスイッチング回路を制御することでインバータ60の出力電圧(インバータ60と高圧バッテリ10の接続部の電圧)を前記充電目標電圧値に収束させる。   The motor generator 70 is also power generation means that operates as a generator during regenerative braking of the vehicle. Inverter 60 converts the AC voltage generated by motor generator 70 into a DC voltage by a switching operation based on a control signal from MG ECU 100. The converted DC voltage is used to charge the high voltage battery 10. As described above, the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 sets the charging voltage limit value of the high voltage battery 10 in order to prevent overcharging of the high voltage battery 10. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 transmits information on the limit value to the MG ECU 100, and the voltage converted into direct current by the inverter 60 (voltage at the connection portion between the inverter 60 and the high voltage battery 10) is the limit. The MG ECU 100 is instructed to control the inverter 60 so as to converge to a predetermined charging target voltage value set within a range not exceeding the value. The MG ECU 100 receives the command and controls the switching circuit of the inverter 60 to converge the output voltage of the inverter 60 (the voltage at the connection between the inverter 60 and the high voltage battery 10) to the charging target voltage value.

ここで、回生制動とは、車両を操作する者によるブレーキ操作が有った場合の回生発電を伴う制動や、ブレーキ操作はしないが、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速されることを言う。   Here, regenerative braking means braking with regenerative power generation when there is a brake operation by a person who operates the vehicle, and no braking operation, but regenerating power by turning off the accelerator pedal while driving Saying that the vehicle is decelerated.

次に、図2のフローチャートについて説明する。   Next, the flowchart of FIG. 2 will be described.

図2は図1の電力制御装置において、パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132が負荷で消費される電力の消費量の増大を予測した場合の処理例を示すフローチャートである。図2は負荷で消費される電力の消費量の増大が予測される例として、障害物との衝突の可能性がある場合の例について示している。   FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing when the power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 predicts an increase in power consumption consumed by the load in the power control apparatus of FIG. FIG. 2 shows an example in which there is a possibility of collision with an obstacle as an example in which an increase in the amount of power consumed by the load is predicted.

ステップ100ではパワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132が負荷の電力の消費量の増大を予測する。負荷の電力の消費量の増大を予測する具体的な方法は以下に述べる。   In step 100, the power consumption prediction means 132 in the power management ECU 130 predicts an increase in power consumption of the load. A specific method for predicting an increase in power consumption of the load will be described below.

PCS用ECU120中の障害物検知センサ121は、自車両が走行中にミリ波などの電磁波、レーザー波などの光波、超音波などの音波などを探索波として発すると共に、前走車両などの対象物によって反射された探索波を受信することにより、探索対象物を検知する。パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132は、障害物検知センサ121が検知した情報を通信により入手し、受信した探索波の時間のずれや位相のずれなどの情報を整理し、対象物との距離を算出する。   The obstacle detection sensor 121 in the PCS ECU 120 emits an electromagnetic wave such as a millimeter wave, a light wave such as a laser wave, a sound wave such as an ultrasonic wave as a search wave while the host vehicle is traveling, and an object such as a preceding vehicle. The search object is detected by receiving the search wave reflected by. The power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 obtains information detected by the obstacle detection sensor 121 through communication, organizes information such as a time lag and a phase lag of the received search wave, and The distance is calculated.

パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132は、例えば、探索対象物が前走車両である場合は、障害物検知センサ121が前走車両を検知すると、検知した情報を通信により入手し、その情報に基づいて、自車両と前走車両との車間距離を算出し、例えば、車間距離が予め設定した値よりも狭くなったときに、自車両と衝突する可能性があると判断する。また、電力消費量予測手段132は衝突する可能性があると判断した場合には、電気式ブレーキや電動パワーステアリングなどの比較的電力消費量の大きな負荷が操作される可能性が高いと判断し、負荷で消費される電力の消費量の増大を予測する。予測結果は、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131に送信される(S100)。   For example, when the search target is a preceding vehicle, the power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 obtains the detected information by communication when the obstacle detection sensor 121 detects the preceding vehicle, Based on the information, the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle is calculated. For example, when the inter-vehicle distance becomes smaller than a preset value, it is determined that there is a possibility of collision with the host vehicle. When the power consumption prediction unit 132 determines that there is a possibility of a collision, it determines that a load with a relatively large power consumption such as an electric brake or an electric power steering is likely to be operated. Predicting an increase in the amount of power consumed by the load. The prediction result is transmitted to the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 (S100).

ステップ100において、負荷で消費される電力の消費量の増大が予測されなかった場合には、ステップ101でオルタネータ20の発電量は通常の範囲で制御される(S101)。次に、ステップ102でモータジェネレータ70の回生量は通常の範囲で制御され(S102)、リターンとなる。ここで通常の範囲とは、前述のパワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131により設定された高圧バッテリ10の前記充電電圧制限値を超えない範囲内で前記充電目標電圧値に収束するように高圧バッテリ10を充電することができる発電量及び回生量を言う。   If no increase in the amount of power consumed by the load is predicted in step 100, the power generation amount of the alternator 20 is controlled in a normal range in step 101 (S101). Next, in step 102, the regeneration amount of the motor generator 70 is controlled within a normal range (S102), and the process returns. Here, the normal range means that the high voltage battery converges to the charge target voltage value within a range not exceeding the charge voltage limit value of the high voltage battery 10 set by the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 described above. The amount of power generation and the amount of regeneration that can charge 10 is said.

ステップ100において、負荷で消費される電力の消費量の増大が予測された場合には、
ステップ103の処理が実行される。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は高圧バッテリ10の充電電圧制限値をΔVだけ高い値(以後、設定変更制限値という)に設定変更する。図4(2)のカーブが設定変更後の充電電圧制限値(設定変更制限値)を示す。ここで、設定値をより高い値に変更することは高圧バッテリ10の寿命にとっては不利となるが、緊急時の電力確保を優先し、過電圧で高圧バッテリ10が故障しない範囲内で設定値を上げる。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は設定変更制限値に関する情報をオルタネータ20中のレギュレータ24及びMG用ECU100に送信する(S103)。
In step 100, if an increase in the amount of power consumed by the load is predicted,
The process of step 103 is executed. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 changes the setting of the charging voltage limit value of the high voltage battery 10 to a value higher by ΔV (hereinafter referred to as a setting change limit value). The curve in Fig. 4 (2) shows the charge voltage limit value (setting change limit value) after the setting change. Here, changing the set value to a higher value is disadvantageous for the life of the high-voltage battery 10, but priority is given to securing electric power in an emergency, and the set value is increased within a range where the high-voltage battery 10 does not break down due to overvoltage. . The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 transmits information on the setting change limit value to the regulator 24 in the alternator 20 and the MG ECU 100 (S103).

次に、ステップ104の処理が実行される。パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131はオルタネータ20の出力電圧(整流用ダイオード22のカソード側の電圧)が前記設定変更制限値を超えない範囲内で前記設定変更制限値に収束するように制御することをオルタネータ20中のレギュレータ24に指令する。すなわち、この場合には、充電目標電圧値は設定変更制限値と等しい。オルタネータ20中のレギュレータ24は指令を受け、オルタネータ20中のフィールドコイル23に流れる電流を調整することでオルタネータ20の出力電圧(整流用ダイオード22のカソード側の電圧)を前記設定変更制限値に収束させる。また、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131はオルタネータ20での発電量が少なく、レギュレータ24の制御だけではオルタネータ20の出力電圧が前記設定変更制限値まで上がらないと判断した場合には、オルタネータ20中の発電用コイル21での発電量が増加するようにオルタネータ20を制御する(S104)。これにより、発電量が増加する。   Next, the process of step 104 is performed. The voltage raising means 131 in the power management ECU 130 controls so that the output voltage of the alternator 20 (the voltage on the cathode side of the rectifier diode 22) converges to the setting change limit value within a range not exceeding the setting change limit value. To the regulator 24 in the alternator 20. That is, in this case, the charge target voltage value is equal to the setting change limit value. The regulator 24 in the alternator 20 receives a command and adjusts the current flowing through the field coil 23 in the alternator 20 to converge the output voltage of the alternator 20 (the voltage on the cathode side of the rectifier diode 22) to the setting change limit value. Let When the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 determines that the amount of power generated by the alternator 20 is small and the output voltage of the alternator 20 does not increase to the setting change limit value only by the control of the regulator 24, the alternator 20. The alternator 20 is controlled so that the amount of power generated by the power generating coil 21 increases (S104). As a result, the amount of power generation increases.

次に、ステップ105の処理が実行され、リターンとなる。ステップ105では、パワーマネジメントECU130中の電圧引き上げ手段131は、インバータ60により直流に変換された電圧(インバータ60と高圧バッテリ10の接続部の電圧)が前記設定変更制限値を超えない範囲内で前記設定変更制限値に収束するようにインバータ60を制御することをMG用ECU100に指令する。すなわち、この場合には、充電目標電圧値は設定変更制限値と等しい。MG用ECU100は指令を受け、インバータ60のスイッチング回路を制御することでインバータ60の出力電圧(インバータ60と高圧バッテリ10の接続部の電圧)を前記設定変更制限値に収束させる。これにより、回生量が増加する。   Next, the process of step 105 is executed and returns. In step 105, the voltage raising means 131 in the power management ECU 130 determines that the voltage converted into direct current by the inverter 60 (the voltage at the connection between the inverter 60 and the high voltage battery 10) does not exceed the setting change limit value. The MG ECU 100 is instructed to control the inverter 60 to converge to the setting change limit value. That is, in this case, the charge target voltage value is equal to the setting change limit value. The MG ECU 100 receives the command and controls the switching circuit of the inverter 60 to converge the output voltage of the inverter 60 (the voltage at the connection between the inverter 60 and the high voltage battery 10) to the setting change limit value. Thereby, the amount of regeneration increases.

以上の図2に示す各ステップ(スタートからリターンまで)は繰り返され、所定の処理が実行される。   The above steps shown in FIG. 2 (from start to return) are repeated, and a predetermined process is executed.

図3は、図2に示すフローチャートの処理が実行された場合の充電電圧制限値(設定変更制限値)、発電量(回生量)、消費電力の関係の例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a charging voltage limit value (setting change limit value), a power generation amount (regeneration amount), and power consumption when the process of the flowchart illustrated in FIG. 2 is executed.

図3において、点線は従来の電力制御装置において電力の消費量が増大した場合の発電量(回生量)の変化の例を示している。電力の消費量が増大すると、それを補うために発電量(回生量)は増加するが、充電電圧制限値が変更されていないので、発電量(回生量)の増加が遅く、電力の消費量が急増している部分では十分な電力供給が可能な状態とはいえない。   In FIG. 3, a dotted line shows an example of a change in the amount of power generation (regeneration amount) when the amount of power consumption increases in the conventional power control apparatus. When the power consumption increases, the power generation amount (regeneration amount) increases to compensate for this, but since the charge voltage limit value has not been changed, the increase in power generation amount (regeneration amount) is slow and the power consumption amount It can not be said that sufficient power supply is possible in the part where the number of slashes increases.

一方、本発明の電力制御装置の例を実線で示すが、電力消費量予測手段132が、負荷で消費される電力の消費量の増大を予測した場合には、高圧バッテリ10の充電電圧制限値を上げると共に、オルタネータ20の発電量及びモータジェネレータ70の回生量を増加させるので、発電量と回生量は時間と共に増加し、高圧バッテリ10を充電しつつ、所定値に収束する。その後、電力消費量の大きな負荷が作動するため、一時的に消費電力は増加するが、この時には既に十分は電力供給が可能な状態になっている。   On the other hand, an example of the power control device of the present invention is shown by a solid line. When the power consumption prediction unit 132 predicts an increase in the consumption of power consumed by the load, the charging voltage limit value of the high-voltage battery 10 is Since the power generation amount of the alternator 20 and the regeneration amount of the motor generator 70 are increased, the power generation amount and the regeneration amount increase with time, and converge to a predetermined value while charging the high-voltage battery 10. Thereafter, a load with a large amount of power consumption is activated, so that the power consumption temporarily increases. However, at this time, the power supply is already sufficiently possible.

以上詳述したように、図1の電力制御装置で実行される図2のフローチャートに示す処理の結果、衝突する可能性があり、負荷で消費される電力の消費量の増大が予測された場合に、高圧バッテリ10の充電電圧制限値を上げると共に、オルタネータ20の発電量及びモータジェネレータ70の回生量を増加させることで、予め電源電圧を上げることができる。この結果、十分な電力を確保でき、実際に電力消費の大きな負荷が作動した場合でも、負荷に十分な電力を供給することができる。   As described in detail above, there is a possibility of collision as a result of the processing shown in the flowchart of FIG. 2 executed by the power control device of FIG. 1, and an increase in power consumption consumed by the load is predicted. In addition, the power supply voltage can be increased in advance by increasing the charging voltage limit value of the high-voltage battery 10 and increasing the power generation amount of the alternator 20 and the regeneration amount of the motor generator 70. As a result, sufficient power can be secured, and sufficient power can be supplied to the load even when a load with large power consumption actually operates.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、本実施例では、高圧バッテリ10と低圧バッテリ40の2つのバッテリを有する電力制御装置の例を示したが、バッテリを1つのみ有する電力制御装置やバッテリを3つ以上有る電力制御装置にも本発明を同様に適用できる。   For example, in the present embodiment, an example of a power control device having two batteries of the high voltage battery 10 and the low voltage battery 40 has been shown. However, the power control device having only one battery or the power control device having three or more batteries. The present invention can be similarly applied.

また、本実施例では、負荷で消費される電力の消費量の増大が予測される例として、電力消費量予測手段132が障害物検知センサ121の受信した情報から自車両と前走車両との車間距離を計測し、自車両が前走車両と衝突する可能性があると判断する場合の例を示したが、この例に限定されるものではない。例えば、車速センサを搭載し、電力消費量予測手段132が車速が通常想定される以上に速くなった場合に、電気式ブレーキが急激に操作される可能性等を考慮し、電力の消費量の増大を予測する例や、GPSを搭載したカーナビゲーションシステムにおいて、カーブの多い急な坂道の走行が予想される場合に、電力消費量予測手段132が係る情報に基づいて、電気式ブレーキや電動パワーステアリングが通常よりも高い頻度で操作される可能性等を考慮し、電力の消費量の増大を予測する例などが考えられる。   Further, in this embodiment, as an example in which an increase in the amount of power consumed by the load is predicted, the power consumption prediction unit 132 determines whether the vehicle and the preceding vehicle are based on information received by the obstacle detection sensor 121. Although the example in the case of measuring the inter-vehicle distance and determining that the own vehicle may collide with the preceding vehicle has been shown, the present invention is not limited to this example. For example, if a vehicle speed sensor is installed and the power consumption predicting means 132 is faster than the vehicle speed is normally assumed, the electric brake may be suddenly operated. In an example of predicting an increase or when a car navigation system equipped with GPS is expected to travel on a steep hill with many curves, an electric brake and electric power An example in which an increase in power consumption is predicted in consideration of the possibility that the steering is operated at a frequency higher than normal may be considered.

また、本実施例では、電力の消費量の増大が予測される場合に、オルタネータ20の発電量及びモータジェネレータ70の回生量を増加させたが、何れか一方のみを増加させても良い。   Further, in this embodiment, when an increase in power consumption is predicted, the power generation amount of the alternator 20 and the regeneration amount of the motor generator 70 are increased. However, only one of them may be increased.

また、本実施例では車両を例にとって説明したが、必ずしも車両に限定されるものではない。   In this embodiment, the vehicle is described as an example, but the present invention is not necessarily limited to the vehicle.

本発明の電力制御装置の概略の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the outline of the power control apparatus of this invention. 図1の電力制御装置において、パワーマネジメントECU130中の電力消費量予測手段132が負荷で消費される電力の消費量の増大を予測した場合の処理例を示すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a processing example when the power consumption prediction unit 132 in the power management ECU 130 predicts an increase in power consumption consumed by a load in the power control apparatus of FIG. 図2に示すフローチャートの処理が実行された場合の充電電圧制限値(設定変更制限値)、発電量(回生量)、消費電力の関係の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relationship between a charging voltage limit value (setting change limit value), a power generation amount (regeneration amount), and power consumption when the process of the flowchart illustrated in FIG. 2 is executed. SOCと充電電圧制限値との関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between SOC and a charging voltage limiting value.

符号の説明Explanation of symbols

10 高圧バッテリ
11 電圧センサ
12 電流センサ
13 温度センサ
20 オルタネータ
21 発電用コイル
22 整流用ダイオード
23 フィールドコイル
24 レギュレータ
30 DC−DCコンバータ
40 低圧バッテリ
41 電圧センサ
42 電流センサ
43 温度センサ
50 低圧バッテリ用負荷
60 インバータ
70 モータジェネレータ
80−1 高圧バッテリ用負荷(1)
80−N 高圧バッテリ用負荷(N)
90 バッテリ用ECU
100 MG用ECU
110−1 負荷(1)用ECU
110−N 負荷(N)用ECU
120 PCS用ECU
121 障害物検知センサ
130 パワーマネジメントECU
131 電圧引き上げ手段
132 電力消費量予測手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 High voltage battery 11 Voltage sensor 12 Current sensor 13 Temperature sensor 20 Alternator 21 Generator coil 22 Rectifier diode 23 Field coil 24 Regulator 30 DC-DC converter 40 Low voltage battery 41 Voltage sensor 42 Current sensor 43 Temperature sensor 50 Low voltage battery load 60 Inverter 70 Motor generator 80-1 Load for high voltage battery (1)
80-N High voltage battery load (N)
90 Battery ECU
100 MG ECU
110-1 ECU for load (1)
110-N ECU for load (N)
120 PCS ECU
121 Obstacle detection sensor 130 Power management ECU
131 Voltage raising means 132 Power consumption prediction means

Claims (3)

電源と、
前記電源より電力が供給される負荷と、
前記電力の消費量の増大を予測する電力消費量予測手段と、
前記電力消費量予測手段の予測結果に基づいて、前記負荷に供給される電圧を引き上げる電圧引き上げ手段と、
を備える電力制御装置。
Power supply,
A load to which power is supplied from the power source;
Power consumption prediction means for predicting an increase in the power consumption;
Voltage raising means for raising the voltage supplied to the load based on the prediction result of the power consumption prediction means;
A power control apparatus comprising:
発電手段を有し、
前記電圧引き上げ手段は、前記電力消費量予測手段の予測結果に基づいて、前記発電手段の発電量に係る制限値を引き上げることを特徴とする請求項1記載の電力制御装置。
Having power generation means,
The power control apparatus according to claim 1, wherein the voltage raising unit raises a limit value related to a power generation amount of the power generation unit based on a prediction result of the power consumption prediction unit.
前記電圧引き上げ手段は、前記電力消費量予測手段の予測結果に基づいて、前記電源の受け入れ電力に係る制限値を引き上げることを特徴とする請求項1または2記載の電力制御装置。   3. The power control apparatus according to claim 1, wherein the voltage raising unit raises a limit value related to the received power of the power source based on a prediction result of the power consumption prediction unit.
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