JP2014014270A - Dc/dcコンバータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】DC/DCコンバータ制御装置に関し、間欠駆動を有効に利用して、補機用バッテリの充電量は確保しつつ、エネルギ効率の向上を図ることができるようにする。
【解決手段】DC/DCコンバータ6と、DC/DCコンバータ6を連続駆動又は間欠駆動モする制御手段10とを備え、制御手段10は、連続駆動要求条件が成立しているか否か判定する駆動要求判定手段11と、一定時間におけるDC/DCコンバータ6の駆動時間を積算し、該積算値の一定時間に対する比率を算出し、この比率を予め設定された閾値と比較判定する駆動比率判定手段13と、連続駆動要求条件が成立しているとこの間は連続駆動モードを選択し、連続駆動要求条件が成立していなくても比率が閾値未満であると判定された場合には所定時間だけ連続駆動モードを選択し、その他の場合には、間欠駆動モードを選択するモード選択手段12と、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】DC/DCコンバータ6と、DC/DCコンバータ6を連続駆動又は間欠駆動モする制御手段10とを備え、制御手段10は、連続駆動要求条件が成立しているか否か判定する駆動要求判定手段11と、一定時間におけるDC/DCコンバータ6の駆動時間を積算し、該積算値の一定時間に対する比率を算出し、この比率を予め設定された閾値と比較判定する駆動比率判定手段13と、連続駆動要求条件が成立しているとこの間は連続駆動モードを選択し、連続駆動要求条件が成立していなくても比率が閾値未満であると判定された場合には所定時間だけ連続駆動モードを選択し、その他の場合には、間欠駆動モードを選択するモード選択手段12と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、電気自動車の補機用バッテリの充電に用いて好適の、DC/DCコンバータ制御装置に関するものである。
電気自動車では、車両駆動用電動機に電力を供給する直流高電圧電源である主バッテリの高電圧を降下させて、低電圧負荷や補機用バッテリへ電力を供給するDC/DCコンバータが装備される。
このような電気自動車のDC/DCコンバータでは、高電圧の主バッテリから常に補機用バッテリへ供給すると、補機用バッテリの過充電を招き、バッテリ液の液減り、電極の劣化が発生して、補助バッテリの寿命が低下してしまう。
このような電気自動車のDC/DCコンバータでは、高電圧の主バッテリから常に補機用バッテリへ供給すると、補機用バッテリの過充電を招き、バッテリ液の液減り、電極の劣化が発生して、補助バッテリの寿命が低下してしまう。
そこで、この対策として、特許文献1には、DC/DCコンバータにより補機用バッテリを充電する低電圧として、補機用バッテリの満充電付近の電圧である第1設定電圧とこれよりもやや高い第2設定電圧とを設定し、基本的には第1設定電圧で充電することで過充電を防ぎ、この間に間欠的に第2設定電圧で充電することによりやや高い電圧によって急速充電し、補機用バッテリの電解液を攪拌し電解液の比重を均一化する技術が提案されている。
さらに、特許文献2には、特許文献1のようにDC/DCコンバータを常時駆動するのでは無く、一定の時間間隔で間欠駆動することにより、エネルギ効率を向上させる技術が提案されている。
ところで、特許文献2の技術のように、DC/DCコンバータを間欠駆動することにより、エネルギ効率を向上させることができるが、このように間欠駆動モードを設けても、電力消費が一定以上多い主要な補機類が作動した場合には、この間欠駆動による補機用バッテリの充電量では放電量を賄えないので、主要な補機類が作動した場合等にはDC/DCコンバータを連続駆動する必要がある。
したがって、主要な補機類が作動した場合等にはDC/DCコンバータを連続駆動し、主要な補機類が作動していない場合等には、微小な電力消費等によって補機用バッテリの充電量が低下しないようにDC/DCコンバータを間欠駆動することになる。
DC/DCコンバータの間欠駆動を行なうには、一定のタイムスケジュールによって駆動を行なうように設定することが制御を簡素にでき好ましい。この場合、DC/DCコンバータの間欠駆動において、駆動時間と停止時間とをどのようにバランスさせるかが課題となる。つまり、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して短くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を短くすれば)、それだけエネルギ効率を向上させることができるが、補機用バッテリの充電量は低下し易い。逆に、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して長くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を長くすれば)、エネルギ効率の向上は低下するが、補機用バッテリの充電量は確保し易い。
DC/DCコンバータの間欠駆動を行なうには、一定のタイムスケジュールによって駆動を行なうように設定することが制御を簡素にでき好ましい。この場合、DC/DCコンバータの間欠駆動において、駆動時間と停止時間とをどのようにバランスさせるかが課題となる。つまり、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して短くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を短くすれば)、それだけエネルギ効率を向上させることができるが、補機用バッテリの充電量は低下し易い。逆に、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して長くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を長くすれば)、エネルギ効率の向上は低下するが、補機用バッテリの充電量は確保し易い。
本願発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、DC/DCコンバータの駆動に関し、間欠駆動を有効に利用して、補機用バッテリの充電量は確保しつつエネルギ効率の向上を図ることができるようにした、DC/DCコンバータ制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明のDC/DCコンバータ制御装置は、直流高電圧電源の高電圧を低電圧に降下させて低電圧バッテリへ電力供給するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して駆動する制御手段とを備えたDC/DCコンバータ装置であって、前記制御手段は、予め設定された連続駆動要求条件が成立しているか否か判定する駆動要求判定手段と、一定時間におけるDC/DCコンバータの駆動時間を積算し、該積算値の前記一定時間に対する比率を算出し、該比率を予め設定された閾値と比較判定する駆動比率判定手段と、前記駆動要求判定手段及び前記駆動比率判定手段による判定結果に基づいて、前記連続駆動要求条件が成立しているとこの間は前記連続駆動モードを選択し、前記連続駆動要求条件が成立していなくても前記比率が前記閾値未満であると判定された場合には所定時間だけ前記連続駆動モードを選択し、その他の場合には、前記間欠駆動モードを選択するモード選択手段と、を有していることを特徴としている。
前記比率が前記閾値未満と判定された場合に所定時間だけ前記連続駆動モードを選択する場合の前記所定時間は、前記比率と前記閾値との差に応じて設定されることが好ましい。
前記直流高電圧電源は、電気自動車に搭載され車両駆動用電動機に電力を供給する高電圧バッテリであり、前記低電圧バッテリは車載補機類に電力を供給する補機用バッテリであって、前記連続駆動要求条件には、前記車載補機類の何れかが作動中若しくは作動設定中であること、低車速走行中であること、変速機がRレンジであること、及び、ブレーキ操作中であること、の何れかを含んでいることが好ましい。
前記直流高電圧電源は、電気自動車に搭載され車両駆動用電動機に電力を供給する高電圧バッテリであり、前記低電圧バッテリは車載補機類に電力を供給する補機用バッテリであって、前記連続駆動要求条件には、前記車載補機類の何れかが作動中若しくは作動設定中であること、低車速走行中であること、変速機がRレンジであること、及び、ブレーキ操作中であること、の何れかを含んでいることが好ましい。
本発明のDC/DCコンバータ制御装置によれば、連続駆動要求条件が成立していなくても、DC/DCコンバータの駆動時間の積算値の一定時間に対する比率が閾値未満であると判定された場合には、所定時間だけ連続駆動モードを選択するので、間欠駆動頻度が高い場合にも、低電圧バッテリの容量低下を抑制することができる。つまり、エネルギ効率の向上を優先して、間欠駆動モードにおける駆動休止時間に対する駆動時間の割合を小さく設定すると、間欠駆動頻度が高い場合に低電圧バッテリの容量低下を招き易いが、このような状況下では、前記比率が閾値未満となって連続駆動モードが実施されるため、低電圧バッテリの容量低下が回避され、エネルギ効率の向上と低電圧バッテリの容量確保とを両立させることができる。
また、この場合、連続駆動モードを駆動する前記所定時間を、前記比率と前記閾値との差に応じて設定すれば、エネルギ効率の向上と低電圧バッテリの容量確保とをよりバランスよく両立させることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態にかかるDC/DCコンバータ制御装置は、電気自動車に装備される。なお、この電気自動車とは、車両駆動用電動機と、この車両駆動用電動機に電力を供給しうる直流高電圧電源である高電圧バッテリ(主バッテリ)とを備えているものであればよく、いわゆるハイブリッドカーであっても良い。
本実施形態にかかるDC/DCコンバータ制御装置は、電気自動車に装備される。なお、この電気自動車とは、車両駆動用電動機と、この車両駆動用電動機に電力を供給しうる直流高電圧電源である高電圧バッテリ(主バッテリ)とを備えているものであればよく、いわゆるハイブリッドカーであっても良い。
図1は、電気自動車の電源系統の構成図であり、制御系も併せて記載している。
図1に示すように、この電気自動車(単に、車両とも言う)には、駆動輪1を回転駆動する車両駆動用電動機(走行用モータ)2と、この走行用モータ2に規定の高電圧(例えば、数百ボルト)で電力を供給する高電圧バッテリ(主バッテリ)3とを備えている。また、走行用モータ2は車両の回生制動時には発電機として機能し、高電圧の電力を発電し、この電力によって高電圧バッテリ3を充電することができる。
図1に示すように、この電気自動車(単に、車両とも言う)には、駆動輪1を回転駆動する車両駆動用電動機(走行用モータ)2と、この走行用モータ2に規定の高電圧(例えば、数百ボルト)で電力を供給する高電圧バッテリ(主バッテリ)3とを備えている。また、走行用モータ2は車両の回生制動時には発電機として機能し、高電圧の電力を発電し、この電力によって高電圧バッテリ3を充電することができる。
また、この車両には、いわゆる補機類(電装補機類)と称される電装品4が装備され、この電装品4は規定の低電圧(例えば、12ボルト)で作動するため、低電圧で電力を供給することが必要である。そこで、電装品4にこの低電圧電力を供給するために、補機用のバッテリ(補機電池、以下、低電圧バッテリともいう)5を装備している。
そして、上記の高電圧バッテリ3の高電圧の電力、又は、走行用モータ2により発電された高電圧の電力を利用して、低電圧バッテリ5を充電するために、高電圧を低電圧に変換するDC/DCコンバータ6が装備されている。DC/DCコンバータ6で低電圧に変換された電力は、低電圧バッテリ5に送られて低電圧バッテリ5を充電すると共に、電装品4に直接電力供給することもできる。
そして、上記の高電圧バッテリ3の高電圧の電力、又は、走行用モータ2により発電された高電圧の電力を利用して、低電圧バッテリ5を充電するために、高電圧を低電圧に変換するDC/DCコンバータ6が装備されている。DC/DCコンバータ6で低電圧に変換された電力は、低電圧バッテリ5に送られて低電圧バッテリ5を充電すると共に、電装品4に直接電力供給することもできる。
このようなDC/DCコンバータ6を制御するための制御手段として電源用電子制御ユニット(電源用ECU、以下、単に、ECUとも言う)10が装備されている。本DC/DCコンバータ制御装置は、DC/DCコンバータ6とこのECU10とから構成されている。
詳細は図示しないが、ECU10は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、TIM(タイマ)、CPU(マイクロプロセッサ)、入力ポート及び出力ポート等が設けられたコンピュータである。
詳細は図示しないが、ECU10は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、TIM(タイマ)、CPU(マイクロプロセッサ)、入力ポート及び出力ポート等が設けられたコンピュータである。
このECU10では、DC/DCコンバータ6を連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して駆動する。
間欠駆動モードとは、予め設定されたタイムスケジュールで、周期的にDC/DCコンバータ6のオンとオフとを繰り返す駆動モードである。DC/DCコンバータ6を連続駆動すると、低電圧バッテリ5の過充電を招き、低電圧バッテリ5の劣化を促進するだけで無く、エネルギ効率も低下する。一方、DC/DCコンバータ6を間欠駆動させると、低電圧バッテリ5の過充電を防ぎ、エネルギ効率も向上させることができる。
間欠駆動モードとは、予め設定されたタイムスケジュールで、周期的にDC/DCコンバータ6のオンとオフとを繰り返す駆動モードである。DC/DCコンバータ6を連続駆動すると、低電圧バッテリ5の過充電を招き、低電圧バッテリ5の劣化を促進するだけで無く、エネルギ効率も低下する。一方、DC/DCコンバータ6を間欠駆動させると、低電圧バッテリ5の過充電を防ぎ、エネルギ効率も向上させることができる。
この間欠駆動は、低電圧バッテリ5の自然放電やパイロットランプ等の常時作動の微弱な電気機器による放電を考慮したもので、一定以上の電力を消費する車載補機類(電装品)4による放電に対しては、間欠駆動ではこの放電量を賄えない。
そこで、この間欠駆動を禁止して連続駆動を実施させる条件(間欠駆動禁止条件)、及び、この間欠駆動を中断して連続駆動を一時的に実施させる条件(間欠駆動中断条件)が設定されている。これらの間欠駆動禁止条件及び間欠駆動中断条件を連続駆動要求条件と総称する。間欠駆動禁止条件は下記の表1に示すように、間欠駆動中断条件は下記の表2に示すように設定されている。
そこで、この間欠駆動を禁止して連続駆動を実施させる条件(間欠駆動禁止条件)、及び、この間欠駆動を中断して連続駆動を一時的に実施させる条件(間欠駆動中断条件)が設定されている。これらの間欠駆動禁止条件及び間欠駆動中断条件を連続駆動要求条件と総称する。間欠駆動禁止条件は下記の表1に示すように、間欠駆動中断条件は下記の表2に示すように設定されている。
なお、間欠駆動禁止項目は、スイッチ設定に関するもので、スイッチ設定により間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件であり、間欠駆動中断項目は、車両の走行状況や、各種操作部材の操作中に関するもので、状態を検出することにより、間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件であり、いずれも、間欠駆動をせずに連続駆動を実施させる条件であることに変わりはない。
これらの条件は、一定以上の電力を消費する車載補機類(電装品)4が作動していること、あるいは、一定以上の電力を消費する車載補機類(電装品)4が作動操作され易い状況にあること、に相当する。
ECU10には、このようにDC/DCコンバータ6を連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して駆動するために、予め設定された上記の連続駆動要求条件(間欠駆動禁止条件及び間欠駆動中断条件)が成立しているか否か判定する駆動要求判定手段11と、この駆動要求判定手段11による判定結果に基づいて連続駆動要求条件のいずれかが成立していると連続駆動モードを選択するモード選択手段12とが、それぞれ機能要素(コンピュータソフトウエア)として設けられている。
そして、本装置には、ECU10に、更に、一定時間(A)におけるDC/DCコンバータ6の駆動時間を積算し、この積算値(B)の一定時間(A)に対する比率(B/A)を算出し、この比率(B/A)を予め設定された閾値(C)と比較判定する駆動比率判定手段13が、機能要素(コンピュータソフトウエア)として設けられており、モード選択手段12では、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合には、所定時間だけ連続駆動モードを選択する。
また、モード選択手段12では、連続駆動要求条件がいずれも成立していないで、且つ、比率(B/A)が閾値(C)以上の場合には、間欠駆動モードを選択する。
そして、ECU10はこの選択したいずれかの駆動モードでDC/DCコンバータ6を駆動する。
ここで、駆動比率判定手段13により算出される比率(B/A)の意味を説明する。
そして、ECU10はこの選択したいずれかの駆動モードでDC/DCコンバータ6を駆動する。
ここで、駆動比率判定手段13により算出される比率(B/A)の意味を説明する。
車両のキースイッチがオンされると、ECU10では、駆動要求判定手段11及び駆動比率判定手段13により判定し、この判定結果に基づいてモード選択手段12で何れかの駆動モードを選択して、選択した駆動モードでDC/DCコンバータ6を駆動する。
また、車両のキースイッチがオンされDC/DCコンバータが間欠駆動を開始すると、ECU10内蔵のタイマがカウントを開始し、駆動比率判定手段13では、このカウント時間が予め設定された一定時間(A)になるまで、DC/DCコンバータ6の駆動時間を積算する。DC/DCコンバータ6が連続駆動されれば、経過時間が全てDC/DCコンバータ6の駆動時間となるが、DC/DCコンバータ6が間欠駆動されれば、経過時間のうちの間欠駆動される時間のみがDC/DCコンバータ6の駆動時間となり、停止時間はDC/DCコンバータ6の駆動時間とはならない。
また、車両のキースイッチがオンされDC/DCコンバータが間欠駆動を開始すると、ECU10内蔵のタイマがカウントを開始し、駆動比率判定手段13では、このカウント時間が予め設定された一定時間(A)になるまで、DC/DCコンバータ6の駆動時間を積算する。DC/DCコンバータ6が連続駆動されれば、経過時間が全てDC/DCコンバータ6の駆動時間となるが、DC/DCコンバータ6が間欠駆動されれば、経過時間のうちの間欠駆動される時間のみがDC/DCコンバータ6の駆動時間となり、停止時間はDC/DCコンバータ6の駆動時間とはならない。
したがって、一定時間(A)のうち、DC/DCコンバータ6が間欠駆動される時間が長いほど、比率(B/A)は低下する。比率(B/A)が閾値(C)未満の場合には、DC/DCコンバータ6が間欠駆動される時間が基準以上に大きい場合である。つまり、DC/DCコンバータ6が間欠駆動される頻度が基準以上に大きい場合に、モード選択手段12は、所定時間だけ連続駆動モードを選択する。
この理由を説明する。
DC/DCコンバータ6の間欠駆動を行なうには、予め設定された一定のタイムスケジュールによって間欠駆動を行なうことが制御を簡素にでき好ましい。前述のように、このDC/DCコンバータ6の間欠駆動において、駆動時間と停止時間とをどのようにバランスさせるかが課題となる。DC/DCコンバータ6の駆動時間を停止時間に対して短くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの6駆動時間を短くすれば)、それだけエネルギ効率を向上させることができるが、補機用バッテリの充電量(SOC)は低下し易い。逆に、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して長くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を長くすれば)、エネルギ効率の向上は低下するが、補機用バッテリの充電量は確保し易い。
DC/DCコンバータ6の間欠駆動を行なうには、予め設定された一定のタイムスケジュールによって間欠駆動を行なうことが制御を簡素にでき好ましい。前述のように、このDC/DCコンバータ6の間欠駆動において、駆動時間と停止時間とをどのようにバランスさせるかが課題となる。DC/DCコンバータ6の駆動時間を停止時間に対して短くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの6駆動時間を短くすれば)、それだけエネルギ効率を向上させることができるが、補機用バッテリの充電量(SOC)は低下し易い。逆に、DC/DCコンバータの駆動時間を停止時間に対して長くすれば(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの駆動時間を長くすれば)、エネルギ効率の向上は低下するが、補機用バッテリの充電量は確保し易い。
そこで、本装置では、間欠駆動時に、エネルギ効率を向上させることを優先して、DC/DCコンバータ6の駆動時間を停止時間に対して短くし(つまり、一定時間当たりのDC/DCコンバータの6駆動時間を短くし)、この一方で生じる補機用バッテリの充電量の低下を、比率(B/A)に基づいて判定し、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合には、間欠駆動による補機用バッテリの充電量の低下が大きくなっているものと推定し、所定時間だけ連続駆動モードを選択するのである。
なお、この場合の連続駆動モードを選択する所定時間は、予め設定した一定の時間TTであってもよく、或いは、比率(B/A)に応じて可変に設定してもよい。例えば、基準時間T0に対して、閾値(C)と比率(B/A)との差(=C−B/A)に比例した時間t0[=(C−B/A)×α]だけ加算補正した値(=T0+t0)を所定時間としてもよい。
また、比率(B/A)の判定にかかる一定時間のカウントは、車両のキースイッチがオフとなったら0にリセットし、車両のキースイッチがオンされると0からカウントしてもよく、車両のキースイッチがオフとなったらその時点の一定時間のカウント値(A´)とこの時点のDC/DCコンバータ6の駆動時間の積算値(B´)とをメモリに記憶して、その後、車両のキースイッチがオンされると、記憶された一定時間のカウント値(A´)及びDC/DCコンバータ6の駆動時間の積算値(B´)から積算カウントするようにしてもよい。
本発明の一実施形態にかかるDC/DCコンバータ制御装置は、上述のように構成されるので、例えば、図2,図3に示すように、DC/DCコンバータが駆動される。なお、図2のフローチャートは、所定の周期で繰り返し実施される。また、図2のフローチャートにおけるフラグFは、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合における連続駆動モードを選択し実施している場合に1とされ、他の場合には0とされる。
図2に示すように、まず、ステップS5においてフラグFが1か否かが判断され、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合における連続駆動モードを選択し実施していない限りは、ステップS10に進んで、間欠駆動禁止条件の何れかが成立しているかが判定され、間欠駆動禁止条件の何れかが成立していれば、ステップS60に進んで、連続駆動モードを選択し実施する。間欠駆動禁止条件の何れも成立していなければ、ステップS20に進んで、間欠駆動中断条件の何れかが成立しているかが判定され、間欠駆動中断条件の何れかが成立していれば、ステップS60に進んで、連続駆動モードを選択し実施する。
間欠駆動中断条件の何れも成立していなければ、ステップS30に進んで、一定時間(A)におけるDC/DCコンバータ6の駆動時間を積算し、この積算値(B)を得る。そして、ステップS40に進んで、この積算値(B)の一定時間(A)に対する比率(B/A)を算出し、この比率(B/A)を予め設定された閾値(C)と比較判定し、比率(B/A)が閾値(C)未満であるかを判定する。
ただし、ステップS30では、一定時間(A)までの経過時間をカウントするとともに、この間のDC/DCコンバータ6の駆動時間を積算するが、積算値(B)は一定時間(A)が経過しなければ得られないので、それまでは、比率(B/A)が閾値(C)未満であるとは判定されず、ステップS50に進んで間欠駆動モードを選択し実施する。
一方、一定時間(A)までの経過時間をカウントして、この間のDC/DCコンバータ6の駆動時間の積算値(B)が得られたら、比率(B/A)が閾値(C)未満であるかを判定でき、ここで、比率(B/A)が閾値(C)未満であれば、ステップS70に進んで、フラグFを1にセットし、連続駆動タイマのカウントTcを開始する。この連続駆動タイマのカウントTcは、フラグFが1である限りステップS5からステップS70に進んで、制御周期ごとにインクリメントされて続行される。
一方、一定時間(A)までの経過時間をカウントして、この間のDC/DCコンバータ6の駆動時間の積算値(B)が得られたら、比率(B/A)が閾値(C)未満であるかを判定でき、ここで、比率(B/A)が閾値(C)未満であれば、ステップS70に進んで、フラグFを1にセットし、連続駆動タイマのカウントTcを開始する。この連続駆動タイマのカウントTcは、フラグFが1である限りステップS5からステップS70に進んで、制御周期ごとにインクリメントされて続行される。
そして、その後、ステップS72に進んで、連続駆動タイマのカウントTcが予め設定された一定時間TT以上になったかが判定され、連続駆動タイマのカウントTcが一定時間TT以上でなければ、ステップS60に進んで、連続駆動モードを選択し実施する。
このように、フラグFが1にセットされると、連続駆動タイマのカウントTcが一定時間TT以上になるまで、つまり、一定時間TTは、連続駆動モードを選択し実施する。
このように、フラグFが1にセットされると、連続駆動タイマのカウントTcが一定時間TT以上になるまで、つまり、一定時間TTは、連続駆動モードを選択し実施する。
そして、連続駆動タイマのカウントTcが一定時間TT以上になったら、ステップS72からステップS74に進んで、フラグFを0にリセットし、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合における連続駆動モードを終了し、その後は、ステップS5からステップS10のルートに進んで、間欠駆動禁止条件及び間欠駆動中断条件の何れも成立せず、且つ、ば、比率(B/A)が閾値(C)未満であると判定されない限り、ステップS50に進んで間欠駆動モードを選択し実施する。
このようにして、例えば、図3に例示するように、DC/DCコンバータ6の駆動が制御される。この例では、まず、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合の連続駆動モードの選択もされておらず、間欠駆動禁止条件の何れも、間欠駆動中断条件の何れも、成立していない状況で、間欠駆動モードが選択され実施されている。ここで、間欠駆動禁止条件の何れか又は間欠駆動中断条件の何れが成立すると、この期間は、連続駆動モードが選択され実施される。そして、再び、間欠駆動禁止条件の何れも間欠駆動中断条件の何れも成立していない状況となって間欠駆動モードが選択され実施されている間に、一定時間(A)までの経過時間がカウントされ、この間のDC/DCコンバータ6の駆動時間の積算値B(図3におけるオン時間の積算値)が得られ、比率(B/A)が閾値(C)未満であると、所定時間TTだけ、連続駆動モードが選択され実施される。
したがって、本装置によれば、車両の補機類の作動に支障ない範囲で、間欠駆動モードを実施することによって、車両の快適性を損なうことなく、低電圧バッテリ5の過充電を防ぎ、エネルギ効率も向上させることができる。
特に、DC/DCコンバータ6の間欠駆動時に、駆動時間を停止時間に対して短くして、よりエネルギ効率を向上させることができるようにして、これに伴って生じる補機用バッテリの充電量が低下し易いという不具合に対しては、補機用バッテリの充電量の低下を、比率(B/A)に基づいて判定し、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合には、間欠駆動による補機用バッテリの充電量の低下が大きくなっているものと推定し、所定時間だけ連続駆動モードを選択するので、補機用バッテリの充電量の低下を回避することができる。
特に、DC/DCコンバータ6の間欠駆動時に、駆動時間を停止時間に対して短くして、よりエネルギ効率を向上させることができるようにして、これに伴って生じる補機用バッテリの充電量が低下し易いという不具合に対しては、補機用バッテリの充電量の低下を、比率(B/A)に基づいて判定し、比率(B/A)が閾値(C)未満の場合には、間欠駆動による補機用バッテリの充電量の低下が大きくなっているものと推定し、所定時間だけ連続駆動モードを選択するので、補機用バッテリの充電量の低下を回避することができる。
なお、この場合の連続駆動モードを選択する所定時間を、例えば、基準時間T0に対して、閾値(C)と比率(B/A)との差(=C−B/A)に比例した時間t0[=(C−B/A)×α]だけ加算補正した値(=T0+t0)とするなど、比率(B/A)に応じて可変に設定すれば、補機用バッテリの充電量の低下状態に対応するように補機用バッテリの充電量を回復させることができる、
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態を適宜変更して実施することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態を適宜変更して実施することができる。
例えば、上記実施形態で表1,2により例示した、間欠駆動禁止条件や間欠駆動中断条件といった連続駆動要求条件は何れも一例でありこれに限るものではない。
また、上記実施形態では、DC/DCコンバータ制御装置が電気自動車に搭載された場合を説明したが、直流高電圧電源の高電圧を低電圧に降下させて低電圧バッテリへ電力供給するDC/DCコンバータを連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して作動させる技術に対しては、電気自動車に限らず広く適用しうるものである。
また、上記実施形態では、DC/DCコンバータ制御装置が電気自動車に搭載された場合を説明したが、直流高電圧電源の高電圧を低電圧に降下させて低電圧バッテリへ電力供給するDC/DCコンバータを連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して作動させる技術に対しては、電気自動車に限らず広く適用しうるものである。
1 駆動輪
2 車両駆動用電動機(走行用モータ)
3 高電圧バッテリ(主バッテリ)
4 電装品(補機類)
5 補機用バッテリ(補機電池、低電圧バッテリ)
6 DC/DCコンバータ
10 電源用電子制御ユニット(電源用ECU、ECU)
11 駆動要求判定手段
12 モード選択手段
13 駆動比率判定手段
2 車両駆動用電動機(走行用モータ)
3 高電圧バッテリ(主バッテリ)
4 電装品(補機類)
5 補機用バッテリ(補機電池、低電圧バッテリ)
6 DC/DCコンバータ
10 電源用電子制御ユニット(電源用ECU、ECU)
11 駆動要求判定手段
12 モード選択手段
13 駆動比率判定手段
Claims (5)
- 直流高電圧電源の高電圧を低電圧に降下させて低電圧バッテリへ電力供給するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータを連続駆動モードと間欠駆動モードとの何れかを選択して作動させる制御手段とを備えたDC/DCコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、
間欠駆動を禁止して連続駆動を実施させる間欠駆動禁止条件と間欠駆動を中断して連続駆動を一時的に実施させる間欠駆動中断条件とが成立しているか否か判定する駆動要求判定手段と、
前記駆動要求判定手段による判定結果に基づいて、前記連続駆動モード、又は、前記間欠駆動モードを選択するモード選択手段と、を有している
ことを特徴とする、DC/DCコンバータ制御装置。 - 前記間欠駆動禁止条件は、スイッチ設定により間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件である
ことを特徴とする、請求項1記載のDC/DCコンバータ制御装置。 - 前記間欠駆動禁止条件は、前記車両の各種ランプスイッチ、又は、ワイパースイッチ、ブロアファンスイッチ、空調急冷房スイッチ、空調急暖房スイッチ、空調スイッチ、シートヒータスイッチ、リヤデフォッガスイッチの何れかのスイッチ設定により間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件である
ことを特徴とする、請求項2記載のDC/DCコンバータ制御装置。 - 前記間欠駆動中断条件は、車両の状態を検出することにより、間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件である
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のDC/DCコンバータ制御装置。 - 前記間欠駆動中断条件は、車速、又は、変速機のシフト、ブレーキ、電子パワステ、パワーウィンドウの何れかの状態を検出することにより、間欠駆動をせずに連続駆動を実施させることを指令する条件である
ことを特徴とする、請求項4記載のDC/DCコンバータ制御装置。
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- 2013-10-07 JP JP2013209916A patent/JP2014014270A/ja active Pending
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