專利名稱：車輛的電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的電源系統(tǒng)，尤其涉及搭載有構(gòu)成為能夠從外部電源進行充電的蓄電裝置的車輛的充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動汽車等的電池通過充電器進行充電，不僅具有從充電器接受電力供給的負(fù)載性的一面，還具有對各種電負(fù)載供給電力的電源性的一面。在變?yōu)榱穗姵氐臏囟瘸鲱A(yù)定范圍的異常狀態(tài)時，冷卻電池的風(fēng)扇等冷卻裝置或其他電池保護電路進行工作，因此向這些電路進行的電力供給也將電池作為電源來實現(xiàn)。但是，檢測到電池異常時，使該電池驅(qū)動電負(fù)載會僅為了保護電池而浪費電池的充電電力。因此，在解除了電池的異常狀態(tài)時，會浪費掉相當(dāng)?shù)某潆婋娏Γ词估鐝慕獬水惓顟B(tài)的時刻起，立刻再開始進行電池的充電，為了補償其消耗的電力，充電時間也會延長。另外，在作為充電后的電池的本來的電力供給對象的電負(fù)載中，也存在需要與電池的異常狀態(tài)無關(guān)地進行工作的電負(fù)載，例如，在為汽車的情況下，作為電池的電負(fù)載連接有燈、空調(diào)等各種輔機系統(tǒng)，它們有可能需要與電池狀態(tài)無關(guān)地進行工作。因此，這樣的電負(fù)載開始工作時，需要來自電池的電力供給，從充電的角度來看是不良情況。在日本專利第3M7230號公報(專利文獻1)中公開了一種電動汽車的充電控制裝置，在根據(jù)電池狀態(tài)而需要臨時中斷充電的情況下，基于冷卻風(fēng)扇、空調(diào)、燈等輔機的驅(qū)動狀態(tài)，通過充電器供給與輔機消耗的量相應(yīng)的電力，抑制電池電力的消耗。專利文獻1 日本專利第3247230號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述日本專利第3M7230號公報所公開的電動汽車用充電控制裝置中，在因電池電流傳感器的誤差等而無法實現(xiàn)將充電電力準(zhǔn)確地設(shè)定為0的情況下，有時會持續(xù)長時間的充電，會發(fā)生電池的過充電，有可能會使電池的壽命縮短。另外，也考慮到充電器發(fā)生故障的情況，也需要根據(jù)充電器故障的狀態(tài)來中止充電以保護電池。本發(fā)明的目的在于提供一種降低了電池過充電的可能性、能夠從外部電源對車載的蓄電裝置進行充電的車輛的充電系統(tǒng)。本發(fā)明概括地說是一種車輛的充電系統(tǒng)，對車載的蓄電裝置進行充電，具備充電器，其構(gòu)成為為了對蓄電裝置進行充電而從車輛外部的電源供給電力；充電電力檢測部，其對供給至蓄電裝置的充電電力進行檢測；以及充電控制裝置，其通過基于目標(biāo)值生成對充電器的電力指令值，從而控制充電器。充電控制裝置對由充電電力檢測部檢測到的充電電力和所述目標(biāo)值之差進行檢測，基于檢測到的差來判斷充電器有無發(fā)生異常。優(yōu)選的是，車輛包括能夠由從充電器輸出的電力的一部分來驅(qū)動的輔機。車輛的充電系統(tǒng)還具備對從充電器輸出的電力進行檢測的充電器輸出電力檢測部。充電控制裝置基于從充電器輸出的電力和充電電力，為了確保適當(dāng)?shù)某潆婋娏Χ袛噍o機消耗的輔機消耗電力是否過大，在判斷為輔機消耗電力過大的情況下，當(dāng)蓄電裝置的充電狀態(tài)變?yōu)楸乳撝敌r、或者輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使輔機的工作停止。更優(yōu)選的是，充電控制裝置在判斷為輔機消耗電力過大的情況下，中斷充電器從外部對蓄電裝置的充電，當(dāng)在中斷后輔機消耗電力減少而變?yōu)槟軌虼_保適當(dāng)?shù)某潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對蓄電裝置的充電。更優(yōu)選的是，適當(dāng)?shù)某潆婋娏κ潜饶軌蚧诔潆婋娏z測部的輸出來適當(dāng)?shù)赝贫ㄐ铍娧b置的充電狀態(tài)的下限值大的電力。更優(yōu)選的是，蓄電裝置包括第一蓄電裝置，其與向輔機的電力供給路徑連接；和第二蓄電裝置，其連接著充電器的輸出。車輛的充電系統(tǒng)還具備第一電壓轉(zhuǎn)換器，其在第一蓄電裝置的電壓和向電氣負(fù)載供給的供給電壓之間進行電壓變換；和第二電壓轉(zhuǎn)換器， 其在第二蓄電裝置的電壓和供給電壓之間進行電壓變換。充電控制裝置通過控制第一、第二電壓轉(zhuǎn)換器，從第一、第二蓄電裝置中選擇由充電器供給充電電力的充電對象。在第一蓄電裝置為充電對象的情況下，充電控制裝置在判斷為輔機消耗電力過大時中斷充電器從外部對充電對象的充電，當(dāng)在中斷后輔機消耗電力減少而變?yōu)槟軌虼_保適當(dāng)?shù)某潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對充電對象的充電。在第二蓄電裝置為充電對象的情況下，充電控制裝置在判斷為輔機消耗電力過大時，當(dāng)充電對象的充電狀態(tài)變?yōu)楸乳撝敌r、或者輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使輔機的工作停止。優(yōu)選的是，車輛包括從蓄電裝置接受電力而工作的車輛驅(qū)動用的馬達；和與馬達一起用于驅(qū)動車輛的內(nèi)燃機。根據(jù)本發(fā)明，在從外部電源執(zhí)行充電時，能降低蓄電裝置過充電的可能性，能降低對蓄電裝置的壽命產(chǎn)生不良影響的可能性。


圖1是作為本發(fā)明的電動車輛的一例示出的混合動力汽車的整體框圖。圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)換器12-1、12_2的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖1所示的充電器42的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示通過圖3的微機88確定的充電電力的限制值的變化的圖。圖5是圖1所示的充電E⑶46的功能框圖。圖6是通過圖1的充電ECU46執(zhí)行的外部充電時的充電器的異常判定及充電中止控制的流程圖。圖7是用于說明圖6的步驟S2的判斷的圖。圖8是用于說明圖6的步驟S3的判斷的圖。圖9是表示目標(biāo)值I3R和電力指令值CHPW之間的關(guān)系的圖。圖10是用于說明圖6的步驟S4的處理的圖。圖11是用于說明圖6的步驟S5、S6執(zhí)行的判斷的圖。圖12是用于說明圖6的步驟S8的判斷的圖。
圖13是用于說明從電池充電時的輔機消耗“大”判定的圖。圖14是詳細(xì)表示圖6的步驟S9執(zhí)行的輔機消耗“大”判定的流程圖。圖15是用于說明主電池充電時的充電中斷和再開始的圖。附圖標(biāo)記說明10-1 10-3蓄電裝置，11-1 11-3系統(tǒng)主繼電器，12-1 12-2電壓轉(zhuǎn)換器，13-1 斬波電路，14-1 14-3、18-1 18-2、20、91、93、94 電壓傳感器，16-1 16-3、19、92、95 電流傳感器，22輔機，23DC/DC轉(zhuǎn)換器，24輔機電池，30-1 30_2變換器，32-1 32_2電動發(fā)電機，34動力分割裝置，36發(fā)動機，38驅(qū)動輪，42充電器，43指示燈，44車輛接入口，45導(dǎo)航 E⑶，46充電E⑶，48外部電源，52電力算出部，53減法運算部，54反饋控制部，62加法運算部，65輸出限制部，80電力限制部，81濾波器，82AC/DC變換部，83、C、C1平滑電容器，84DC/ AC變換部，85絕緣變壓器，86整流部，87溫度傳感器，88微機，100混合動力汽車，D1A、DlB 二極管，Ll電感，LNlA正母線，LNlB配線，LNlC負(fù)母線，MNL主負(fù)母線，MPL主正母線，NLU NL2、NLC負(fù)極線，PL1、PL2、PLC正極線，Q1A、QlB開關(guān)元件。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，且不重復(fù)其說明。[車輛的整體結(jié)構(gòu)]圖1是作為本發(fā)明的電動車輛的一例示出的混合動力汽車的整體框圖。參照圖1，混合動力汽車100具有蓄電裝置10-1 10-3 ；系統(tǒng)主繼電器(System Main Relay) 11-1 11-3 ；轉(zhuǎn)換器12-1、12-2 ；主正母線MPL ；主負(fù)母線MNL ；平滑電容器C;輔機22。另外，混合動力汽車100還具有變換器(inverter) 30-1、30-2 ；電動發(fā)電機(MotorGenerator) 32-1、32-2 ；動力分割裝置34 ；發(fā)動機36 ；驅(qū)動輪38?；旌蟿恿ζ?00還具有電壓傳感器14-1 14-3、18-1、18-2、20 ；電流傳感器16-1 16_3、19 ； MG-ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)40。混合動力汽車100還具有充電器 42 ；車輛接入口 44 ；充電E⑶46。蓄電裝置10-1 10-3分別是可再充電的直流電源，例如，包括鎳氫和/或鋰離子等的二次電池、和/或大容量的電容器等。蓄電裝置10-1經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器11-1與轉(zhuǎn)換器12-1連接，蓄電裝置10-2、10-3分別經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器11-2、11-3與轉(zhuǎn)換器12_2連接。 以下，有時將蓄電裝置10-1稱為“主電池”，將蓄電裝置10-2、10-3稱為“從電池”。系統(tǒng)主繼電器11-1設(shè)置在蓄電裝置10-1和轉(zhuǎn)換器12-1之間。系統(tǒng)主繼電器11-2 設(shè)置在蓄電裝置10-2和轉(zhuǎn)換器12-2之間，系統(tǒng)主繼電器11-3設(shè)置在蓄電裝置10-3和轉(zhuǎn)換器12-2之間。為了避免蓄電裝置10-2和蓄電裝置10-3的短路，系統(tǒng)主繼電器11-2、11-3 選擇性地接通，不會同時接通。轉(zhuǎn)換器12-1、12-2相互并聯(lián)地與主正母線MPL及主負(fù)母線MNL連接。轉(zhuǎn)換器12_1 基于來自MG-E⑶40的信號PWCl，在蓄電裝置10-1和主正母線MPL及主負(fù)母線MNL之間進行電壓變換。轉(zhuǎn)換器12-2基于來自MG-E⑶40的信號PWC2，在與轉(zhuǎn)換器12_2電連接的蓄電裝置10-2和蓄電裝置10-3中的任一個與主正母線MPL及主負(fù)母線MNL之間進行電壓變換。
輔機22與配置在系統(tǒng)主繼電器11-1和轉(zhuǎn)換器12-1之間的正極線PLl及負(fù)極線 NLl連接。平滑電容器C連接在主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間，減少主正母線MPL及主負(fù)母線MNL所包含的電力變動成分。變換器30-1、30-2相互并聯(lián)地與主正母線MPL及主負(fù)母線MNL連接。變換器30_1 基于來自MG-ECU40的信號PWI1驅(qū)動電動發(fā)電機32_1。變換器30_2基于來自MG-ECU40的信號PWI2驅(qū)動電動發(fā)電機32-2。電動發(fā)電機32-1、32_2是交流旋轉(zhuǎn)電機，例如，是具有埋設(shè)了永磁體的轉(zhuǎn)子的永磁體型同步電動機。電動發(fā)電機32-1、32-2與動力分割裝置34連結(jié)。動力分割裝置34包括行星齒輪，該行星齒輪包含太陽齒輪、小齒輪、齒輪架和齒圈。小齒輪與太陽齒輪及齒圈接合。齒輪架能夠自轉(zhuǎn)地支承小齒輪，并且與發(fā)動機36的曲軸連結(jié)。太陽齒輪與電動發(fā)電機32-1的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。齒圈與電動發(fā)電機32-2的旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動輪38連結(jié)。通過該動力分割裝置34，發(fā)動機36產(chǎn)生的動力被分割成向驅(qū)動輪38傳遞的路徑和向電動發(fā)電機32-1 傳遞的路徑。而且，電動發(fā)電機32-1使用由動力分割裝置34分割的發(fā)動機36的動力來進行發(fā)電。例如，在蓄電裝置10-1 10-3的SOC降低時，發(fā)動機36啟動，通過電動發(fā)電機32_1 進行發(fā)電，向蓄電裝置供給其發(fā)電產(chǎn)生的電力。另一方面，電動發(fā)電機32-2使用從蓄電裝置10-1 10_3中的至少一個供給的電力及通過電動發(fā)電機32-1發(fā)電產(chǎn)生的電力中的至少一方來產(chǎn)生驅(qū)動力。電動發(fā)電機32-2 的驅(qū)動力被傳遞到驅(qū)動輪38。車輛制動時，車輛的動能從驅(qū)動輪38被傳遞到電動發(fā)電機 32-2，驅(qū)動電動發(fā)電機32-2，電動發(fā)電機32-2作為發(fā)電機工作。由此，電動發(fā)電機32_2作為將車輛的動能變換成電力并進行回收的再生制動器來進行工作。MG-E⑶40生成用于分別驅(qū)動轉(zhuǎn)換器12_1、12_2的信號PWC1、PWC2，將所生成的信號PWC1、PWC2分別向轉(zhuǎn)換器12-1、12-2輸出。另外，MG-E⑶40生成用于分別驅(qū)動電動發(fā)電機32-1,32-2的信號PffIU PWI2，將所生成的信號PffIU PffI2分別向變換器30-1,30-2輸出ο另外，在通過充電器42進行蓄電裝置10-1的充電時，當(dāng)從充電E⑶46接收的信號 CHl被激活時，MG-E⑶40生成信號PWC1、PWC2并分別向轉(zhuǎn)換器12_1、12_2輸出，使得從充電器42依次經(jīng)由轉(zhuǎn)換器12-2、主正母線MPL及主負(fù)母線MNL以及轉(zhuǎn)換器12_1將充電電力向蓄電裝置10-1供給。充電器42的輸入端被連接在車輛接入口 44，輸出端連接在配置于系統(tǒng)主繼電器 11-2、11-3和轉(zhuǎn)換器12-2之間的正極線PL2及負(fù)極線NL2。充電器42從車輛接入口 44接受從車輛外部的電源(以下也稱為“外部電源”)48供給的電力。而且，充電器42從充電 ECU46接收電力指令值CHPW，將充電器42的輸出電壓控制成預(yù)定的直流電壓，并控制輸出電力，以使充電器42的輸出電力與電力指令值CHPW —致。車輛接入口 44是用于從外部電源48接受電力的電力接口。混合動力汽車100還包括電壓傳感器47。電壓傳感器47檢測從外部向車輛接入口 44提供的電壓VAC，并將檢測值輸出到充電E⑶46。電壓傳感器14-1 14-3分別檢測蓄電裝置10_1的電壓VBl、蓄電裝置10_2的電壓VB2及蓄電裝置10-3的電壓VB3，并將其檢測值向充電ECU46輸出。電流傳感器16_1 16-3分別檢測相對于蓄電裝置10-1輸入輸出的電流IB1、相對于蓄電裝置10-2輸入輸出的電流IB2及相對于蓄電裝置10-3輸入輸出的電流IB3，并將其檢測值向充電E⑶46輸出。
電壓傳感器18-1、18-2分別檢測正極線PLl和負(fù)極線NLl之間的電壓VLl及正極線PL2和負(fù)極線NL2之間的電壓VL2，并將其檢測值向充電ECU46輸出。電流傳感器19檢測相對于轉(zhuǎn)換器12-2輸入輸出的正極線PL2的電流IL，并將其檢測值向充電ECU46輸出。 在通過充電器42進行蓄電裝置10-1的充電時，該電流傳感器19能夠檢測從充電器42向轉(zhuǎn)換器12-2流動的電流。電壓傳感器20檢測主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間的電壓VH， 并將其檢測值向充電ECU46輸出。 在通過與車輛接入口 44連接的外部電源48對蓄電裝置10-1 10_3進行充電時， 充電E⑶46算出蓄電裝置10-1 10-3的充電電力(kW/h)的目標(biāo)值冊。例如，在執(zhí)行電力恒定充電(CP充電)的情況下，首先，在蓄電裝置的充電狀態(tài)SOC 為預(yù)定值以下時，執(zhí)行急速充電。此時，目標(biāo)值I3R基于由電壓傳感器47檢測的電壓VAC來設(shè)定。例如電壓VAC為交流200V，則設(shè)定成2. Okff/h,電壓VAC為交流100V，則設(shè)定成1. 2kff/ h。之后，在蓄電裝置的充電狀態(tài)為預(yù)定值 滿充電閾值的期間，進行追加充電。此時，目標(biāo)值I3R被設(shè)定成固定值、例如0. 5kW/h。另外，在急速充電時進行電力恒定充電(CP充電)而之后在追加充電時進行電壓恒定充電(CV充電)的情況下，急速充電時，與上述同樣地設(shè)定目標(biāo)值ra，追加充電時，調(diào)整目標(biāo)值ra，以使蓄電裝置的電壓VB維持在滿充電時的最終目標(biāo)電壓不變(目標(biāo)值ra變?yōu)榱?OkW/h附近后，結(jié)束充電)。另外，充電E⑶46從未圖示的車輛E⑶接收表示通過充電器42對蓄電裝置10_1 10-3中的哪個進行充電的信號SEL。即，在本實施方式中，蓄電裝置10-1 10-3以預(yù)先確定的順序依次充電。進行蓄電裝置10-1的充電時，從充電E⑶46向MG-E⑶40輸出信號CHl，轉(zhuǎn)換器 12-1,12-2工作，以使電力從充電器42依次經(jīng)由轉(zhuǎn)換器12-2及轉(zhuǎn)換器12_1向蓄電裝置 10-1流動。在此，當(dāng)進行蓄電裝置10-1的充電時，連接在蓄電裝置10-1和轉(zhuǎn)換器12-1之間的輔機22利用從充電器42供給的電力進行工作。另一方面，進行蓄電裝置10-2或蓄電裝置10-3的充電時，輔機22從蓄電裝置10-1接受電力的供給。而且，通過外部電源48對蓄電裝置10-1 10-3進行充電時，充電E⑶46生成表示充電器42的輸出電力的目標(biāo)值的電力指令值CHPW，并將所生成的電力指令值CHPW向充電器42輸出。在此，充電ECU46接收電壓VBl VB3、VLl、VL2、VH及電流IBl IB3、IL的各檢測值，基于上述各檢測值來反饋修正充電器42的電力指令值CHPW，以使實際向蓄電裝置10-1 10-3供給的充電電力與目標(biāo)值ra—致。即，在本實施方式中，不僅控制充電器42以使充電器42的輸出電力與目標(biāo)值一致，還基于蓄電裝置的狀態(tài)來反饋修正電力指令值CHPW，以使蓄電裝置的實際的充電電力與目標(biāo)值一致。由此，能夠可靠地使蓄電裝置 10-1 10-3的充電電力與目標(biāo)值I3R —致。車輛100還包括與正極線PLl和負(fù)極線NLl連接的進行電壓變換的DC/DC轉(zhuǎn)換器23 ；被從DC/DC轉(zhuǎn)換器23供給電源電流的輔機22 ；與DC/DC轉(zhuǎn)換器23 —起與輔機22連接的輔機電池24。在DC/DC轉(zhuǎn)換器23中止電壓變換工作時，從輔機電池M對輔機22進行電力供給。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器23不僅向輔機22供給電源電流，還向輔機電池對供給充電電流。通過充電器42從外部進行充電時，充電E⑶46進行使DC/DC轉(zhuǎn)換器23工作或停止的控制。另外，通過充電ECU46執(zhí)行外部充電時，向車輛外部的駕駛員等示意正在充電中的指示燈43被點亮。因此，指示燈43優(yōu)選設(shè)置于車室外(例如后視鏡的下部等)。另外， 充電ECU46在插入車輛的鑰匙而車輛處于啟動狀態(tài)(IG-0N或Ready ON狀態(tài))的情況下， 使導(dǎo)航ECU45顯示車輛正在充電中，對駕駛員報知正在充電中。而且，在充電器42發(fā)生異?；虺潆娖陂g中輔機22的消耗電力大而無法進行充電的情況下，使指示燈43閃爍，向?qū)Ш紼⑶45發(fā)送指令并顯示輔機22正在工作的信息，促使駕駛員使輔機22中的不需要的工作停止。本實施方式的前提是具有以下A F特征的充電系統(tǒng):A) —種插電式充電系統(tǒng)， 能夠根據(jù)來自車載的其他ECU的指令值來進行電力供給；B) —種系統(tǒng)，能夠通過設(shè)置于蓄電裝置的電壓傳感器及電流傳感器監(jiān)視充電電力或輔機消耗電力，另外能夠通過利用充電器42正下方的行駛控制用的電壓傳感器18-2、電流傳感器19來對充電器42供給的電力進行監(jiān)視；C) 一種系統(tǒng)，具有多個蓄電裝置，混合存在驅(qū)動輔機的蓄電裝置10-1和充電對象的蓄電裝置是同一個的情況和這些蓄電裝置不同的情況的各充電方式；D) —種系統(tǒng)， 具有能夠通過設(shè)置于內(nèi)部的熱敏電阻(thermistor)等在過熱時進行安全運行(saving operation)的充電器42 ；E) 一種系統(tǒng)，能夠在用戶打開點火鑰匙開關(guān)時(IG-ON)通過導(dǎo)航畫面顯示任意信息；F) —種系統(tǒng)，通過使設(shè)置于車室外的指示燈43點亮及閃爍而簡易地將充電狀態(tài)傳達給用戶。圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)換器12-1、12_2的概略結(jié)構(gòu)圖。各轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及工作是同樣的，因此以下以轉(zhuǎn)換器12-1的結(jié)構(gòu)和工作為代表進行說明。參照圖2，轉(zhuǎn)換器12-1包括斬波電路13-1 ；正母線LNlA ；負(fù)母線LNlC ；配線 LNlB ；平滑電容器Cl。斬波電路13-1包括開關(guān)元件Q1A、QlB ；二極管D1A、DlB ；電感器 Li。正母線LNlA的一端與開關(guān)元件QlB的集電極連接，另一端與主正母線MPL連接。 負(fù)母線LNlC的一端與負(fù)極線NLl連接，另一端與主負(fù)母線MNL連接。開關(guān)元件Q1A、QlB串聯(lián)連接在負(fù)母線LNlC和正母線LNlA之間。具體而言，開關(guān)元件QlA的發(fā)射極與負(fù)母線LNlC連接，開關(guān)元件QlB的集電極與正母線LNlA連接。二極管D1A、DlB分別與開關(guān)元件Q1A、QlB反向并聯(lián)連接。電感器Ll連接在開關(guān)元件Q1A、QlB 的連接節(jié)點和配線LNlB之間。配線LNlB的一端與正極線PLl連接，另一端與電感器Ll連接。平滑電容器Cl連接在配線LNlB和負(fù)母線LNlC之間，減少配線LNlB與負(fù)母線LNlC間的直流電壓包含的交流成分。斬波電路13-1按照來自MG-E⑶40 (圖1)的信號PWCl，在蓄電裝置10-1 (圖1)與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間進行雙向直流電壓變換。信號PWCl包括對構(gòu)成下臂元件的開關(guān)元件QlA的導(dǎo)通/斷開進行控制的信號PWClA ；對構(gòu)成上臂元件的開關(guān)元件QlB的導(dǎo)通/斷開進行控制的信號PWC1B。而且，通過MG-E⑶40控制一定的占空周期(導(dǎo)通期間和斷開期間之和)內(nèi)的開關(guān)元件Q1A、QlB的占空比(導(dǎo)通/斷開期間比率)。
當(dāng)控制開關(guān)元件Q1A、Q1B以使開關(guān)元件QlA的導(dǎo)通能率(ON duty)變大時(由于開關(guān)元件Q1A、QlB除了空載期間之外互補地進行導(dǎo)通/斷開控制，所以開關(guān)元件QlB的導(dǎo)通能率變小)，從蓄電裝置10-1流動到電感器Ll的泵電流量增大，電感器Ll中積蓄的電磁能變大。其結(jié)果，在開關(guān)元件QlA從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榱藬嚅_狀態(tài)的定時，從電感器Ll經(jīng)由二極管DlB向主正母線MPL放出的電流量增大，主正母線MPL的電壓上升。另一方面，當(dāng)控制開關(guān)元件Q1A、QlB以使開關(guān)元件QlB的導(dǎo)通能率變大時(開關(guān)元件QlA的導(dǎo)通能率變小)，由于從主正母線MPL經(jīng)由開關(guān)元件QlB及電感器Ll流向蓄電裝置10-1的電流量增大，所以主正母線MPL的電壓下降。這樣，通過控制開關(guān)元件Q1A、QlB的占空比，能夠控制主正母線MPL的電壓，并且能夠控制在蓄電裝置10-1和主正母線MPL之間流動的電流(電力)的方向及電流量(電力量)。圖3是圖1所示的充電器42的概略結(jié)構(gòu)圖。參照圖3，充電器42包括濾波器81 ；電力限制部80 ；溫度傳感器87 ；電壓傳感器 91、93、94 ；電流傳感器92、95 ；微機(微型計算機)88。電力限制部80包括AC/DC變換部82 ；平滑電容器83 ；DC/AC變換部84 ；絕緣變壓器85 ；整流部86。濾波器81設(shè)置在車輛接入口 44 (圖1)和AC/DC變換部82之間，在通過外部電源 48(圖1)對蓄電裝置10-1 10-3進行充電時，防止從車輛接入口 44向外部電源48輸出高頻噪聲。AC/DC變換部82包括單相橋電路。AC/DC變換部82基于來自微機88的驅(qū)動信號，將從外部電源48供給的交流電力變換成直流電力并向正極線PLC及負(fù)極線NLC輸出。 平滑電容器83連接在正極線PLC和負(fù)極線NLC之間，減少正極線PLC和負(fù)極線NLC間包含的電力變動成分。DC/AC變換部84包括單相橋電路。DC/AC變換部84基于來自微機88的驅(qū)動信號， 將從正極線PLC及負(fù)極線NLC供給的直流電力變換成高頻的交流電力并向絕緣變壓器85 輸出。絕緣變壓器85包括包含磁性材料的芯；卷繞于芯的初級線圈及次級線圈。初級線圈和次級線圈電絕緣，分別與DC/AC變換部84和整流部86連接。而且，絕緣變壓器85將從DC/AC變換部84接受的高頻的交流電力變換成與初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比對應(yīng)的電壓電平并向整流部86輸出。整流部86將從絕緣變壓器85輸出的交流電力整流成直流電力并向正極線PL2及負(fù)極線NL2輸出。電壓傳感器91檢測濾波器81后的外部電源48的電壓，并將其檢測值向微機88輸出。電流傳感器92檢測從外部電源48供給的電流，并將其檢測值向微機88輸出。電壓傳感器93檢測正極線PLC和負(fù)極線NLC之間的電壓，并將其檢測值向微機88輸出。電壓傳感器94檢測整流部86的輸出側(cè)的電壓，并將其檢測值向微機88輸出。電流傳感器95檢測從整流部86輸出的電流，并將其檢測值向微機88輸出。微機88基于電壓傳感器91、93、94及電流傳感器92、95的各檢測值，生成用于驅(qū)動AC/DC變換部82及DC/AC變換部84的驅(qū)動信號，以使基于電壓傳感器94及電流傳感器 95的檢測值算出的充電器42的輸出電力與電力指令值CHPW —致。而且，微機88將該生成的驅(qū)動信號向AC/DC變換部82及DC/AC變換部84輸出。溫度傳感器87檢測充電器42有達到過熱狀態(tài)的危險的安全運行條件是否成立。具體而言，溫度傳感器87檢測充電器42的溫度TC并向微機88發(fā)送。微機88基于溫度傳感器87輸出的溫度TC，在安全模式和通常模式之間變更充電器42的工作模式。電力限制部80是在微機88的控制下限制來自車輛外部電源的電力，并將其作為對蓄電裝置10-1 10-3的充電電力進行供給。圖4是表示由圖3的微機88確定的充電電力的限制值的變化的圖。在圖4中，縱軸表示充電電力即來自充電器42的輸出電力。橫軸表示由溫度傳感器87檢測的溫度TC。在從溫度低的狀態(tài)到達到閾值溫度T2之前，微機88設(shè)定額定輸出 PSl來作為充電器42的輸出限制值。該情況下的工作模式是通常模式。而且，當(dāng)溫度TC超過閾值溫度T2時，轉(zhuǎn)換到安全模式，使電力限制部80執(zhí)行輸出限制運行。該情況下的輸出限制值從PSl降低到PS2。而且，在溫度TC從閾值溫度T2到閾值溫度T3的期間，使充電器42運行在安全模式下。進一步，當(dāng)溫度TC超過閾值溫度T3時，微機88使電力限制部80的工作停止，使充電停止。另一方面，通過使充電停止，溫度TC相比于閾值溫度T3下降時，再次使充電器運行在安全模式下，維持安全模式直到降低到閾值溫度Tl。而且，在溫度TC從閾值溫度Tl進一步降低了的情況下，使充電器42的工作模式恢復(fù)到通常模式。圖5是圖1所示的充電E⑶46的功能框圖。參照圖5，充電E⑶46包括電力算出部52 ；減法運算部53 ；反饋(FB)控制部M ； 輸出限制部65 ；加法運算部62。電力算出部52在通過充電器42進行蓄電裝置10_1的充電時，基于電壓VBl及電流IBl的檢測值算出蓄電裝置10-1的充電電力，并將其運算結(jié)果作為監(jiān)視值PM而向減法運算部53輸出。通過充電器42進行蓄電裝置10-1的充電是根據(jù)從未圖示的車輛ECU接收的信號SEL進行判斷的。另外，通過充電器42進行蓄電裝置10-2的充電時，電力算出部 52基于電壓VB2及電流IB2的檢測值算出蓄電裝置10_2的充電電力，并將其運算結(jié)果作為監(jiān)視值PM而向減法運算部53輸出。另外，通過充電器42進行蓄電裝置10-3的充電時，電力算出部52基于電壓VB3及電流IB3的檢測值算出蓄電裝置10_3的充電電力，并將其運算結(jié)果作為監(jiān)視值PM而向減法運算部53輸出。減法運算部53從上述的從未圖示的車輛E⑶接收的蓄電裝置10-1 10_3的充電電力(kW/h)的目標(biāo)值ra減去由電力算出部52算出的監(jiān)視值PM，并將其運算結(jié)果向反饋控制部討輸出。目標(biāo)值I3R可以按各蓄電裝置10-1 10-3而不同，也可以相同。反饋控制部M將從減法運算部53接收的充電電力(kW/h)的目標(biāo)值I3R和監(jiān)視值的偏差作為控制輸入進行比例積分運算(PI控制)，并將其運算結(jié)果作為反饋修正值PCO而向輸出限制部65輸出。輸出限制部65加以限制使得電力指令值CHPW不會過于偏離目標(biāo)值PR。對從反饋控制部M輸出的限制前的修正值PCO進行限制而輸出修正值PC，使得不會成為從0過大地偏離的值。加法運算部62將從輸出限制部65接收的修正值PC加到目標(biāo)值PR，并將其運算結(jié)果作為電力指令值CHPW進行輸出。在該充電E⑶46中，通過反饋控制部M進行反饋控制，以使蓄電裝置10-1 10_3 的充電電力(kw/h)與預(yù)定的目標(biāo)值ra—致。
[對充電器的控制]在本實施方式中，在上述說明的混合動力車輛的結(jié)構(gòu)中，充電ECU46進行圖6及圖 14所示的控制，進行充電器42的異常檢測和/或充電的中止、中斷及再開始。圖6是通過圖1的充電ECU46執(zhí)行的外部充電時的充電器的異常判定及充電中止控制的流程圖。該流程圖的處理是從預(yù)定的主程序按一定時間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時被調(diào)出而被執(zhí)行的。在以下的說明中，為了確定判斷，實際上以持續(xù)預(yù)定時間為必要條件，但由于流程圖會變得復(fù)雜，所以沒有記載通過計數(shù)器測定預(yù)定時間的處理。參照圖1、圖6，首先，當(dāng)處理開始時，在步驟Sl中，通過充電E⑶46判斷是否處于充電電力反饋期間中。所謂充電電力反饋期間中是指是否正在執(zhí)行對充電器42輸出電力指令值CHPW并進行反饋控制以使得通過充電ECU46實際充電的電力接近目標(biāo)值冊。在步驟Sl中，當(dāng)不處于充電電力反饋期間中，則處理進入步驟S10，控制轉(zhuǎn)移到主程序。另一方面，當(dāng)在步驟Sl中判斷為處于充電電力反饋期間中時，處理進入步驟S2。在步驟S2中，判斷圖5中對于目標(biāo)值I3R通過加法運算部62加入的修正值PC是否比閾值-α 1小。圖7是用于說明圖6的步驟S2的判斷的圖。在圖7中，反饋修正值PC比閾值-α 1小的區(qū)域Al對應(yīng)于對目標(biāo)值I3R加以比-α 1 小的修正并輸出電力指令值CHPW的狀態(tài)。這樣的狀態(tài)是指如下狀態(tài)由于從充電器42向蓄電裝置10-1、10-2、10-3中的任意一個輸送的電力過大，所以輸出修正值使得急劇減小所述電力。該情況下，處理進入步驟S11，確定診斷結(jié)果(診斷diagnosis)為處于從充電器42輸出的電力異常地超過目標(biāo)值的狀態(tài)，中止充電。另一方面，在步驟S2中修正值PC < - α 1不成立的情況下，處理進入步驟S3。在步驟S3中，判斷修正值PC是否比閾值α 2大。圖8是用于說明圖6的步驟S3的判斷的圖。如圖8所示，反饋修正值PC比閾值α 2大的區(qū)域Α2表示對圖5的目標(biāo)值I3R加以閾值α 2以上的大的修正而輸出電力指令值CHPW的狀態(tài)。這樣的狀態(tài)是考慮到充電器42因故障等幾乎不能輸出電力。因此，在PC> α2 成立的情況下，處理進入步驟S12，確定診斷結(jié)果(診斷diagnosis)為處于充電器42的電力相對于目標(biāo)值極大地降低的狀態(tài)，中止充電。另一方面，在步驟S3中PC > α 2不成立的情況下，處理進入步驟S4。在步驟S4 中，判斷充電電力監(jiān)視值ΡΜ2和目標(biāo)值ra的差量是否比閾值β大。圖9是表示目標(biāo)值ra和電力指令值CHPW之間的關(guān)系的圖。如圖9所示，電力指令值CHPW是由向目標(biāo)值NPM2 )加入與輔機消耗的量相應(yīng)的電力得到的線L4確定的。線L5是加上了輔機消耗電力為最大的估計量的情況下的線，線L4位于線L3和線L5之間。在充電器42執(zhí)行安全運行的情況下，即使目標(biāo)值I3R較大，充電器42也受限制值PS限制，因此在充電器42的內(nèi)部，電力指令值CHPW也被限制在區(qū)域A4的內(nèi)部。圖10是用于說明圖6的步驟S4的處理的圖。參照圖10，橫軸表示目標(biāo)值冊，縱軸表示充電電力監(jiān)視值PM2。充電電力監(jiān)視值 PM2是通過對應(yīng)的電流傳感器與電壓傳感器的檢測值之積求出了充電對象的蓄電裝置所充電的電力的值。即，PM2是IBl X VBl、IB2XVB2、IB3XVB3中的任意一個。而且，線Ll是目標(biāo)值ra和充電電力監(jiān)視值PM2 —致的直線。與此相對，線L2是表示充電電力監(jiān)視值PM2比目標(biāo)值ra大閾值β的狀態(tài)的線。而且，區(qū)域A3是閾值β以上的差量變大的區(qū)域。因此，在圖6的步驟S4中，充電ECU46進行判斷充電時的充電系統(tǒng)的工作點是否存在于區(qū)域A3的處理。當(dāng)在步驟S4中充電電力監(jiān)視值ΡΜ2和目標(biāo)值冊的差量比β大時， 處理進入步驟S11，確定診斷結(jié)果(診斷diagnosis)，停止充電。該情況下，超過表示適當(dāng)?shù)脑试S值的β，從充電器輸出過大的電力。這是考慮到例如充電器42發(fā)生故障而會輸出比指令值大的電力的情況。另一方面，當(dāng)在步驟S4中充電電力監(jiān)視值ΡΜ2和目標(biāo)值I3R的差量不大于閾值β 時，處理進入步驟S5。在步驟S5中，判斷目標(biāo)值ra是否比預(yù)定值Y大。接著，在步驟S6 中，判斷充電電力監(jiān)視值PM2是否比預(yù)定值X小。圖11是用于說明圖6的步驟S5、S6中執(zhí)行的判斷的圖。在圖11中，橫軸表示目標(biāo)值ra，縱軸表示充電電力監(jiān)視值PM2。在充電對象為主電池即蓄電裝置10-1的情況下，充電電力監(jiān)視值PM2為IBl XVBl。對于目標(biāo)值冊的判定閾值Y是考慮了檢測測定值IL、VL2、IB1、VB1的傳感器的偏差而設(shè)定得比對于充電電力監(jiān)視值PM2的閾值X大的值。在此，閾值X是用于避免蓄電裝置的充電狀態(tài)的判定無法檢測過充電這樣的誤判定的下限的充電電力。例如，蓄電裝置的充電狀態(tài)已知能夠通過開路電壓(OCV)來判斷， 但實施電力恒定充電(CP充電)時，能夠進行檢測的不是開路電壓(OCV)而是閉路電壓 (CCV)。而且，充電完成后，根據(jù)與該CCV對應(yīng)的閾值來進行判斷。但是，假設(shè)閉路電壓(CCV) 與該開路電壓(OCV)的差例如為進行0. 5kff的充電時的差即0. 2V而設(shè)定了 CCV閾值。在此，0. 5kW相當(dāng)于用于正確地算出SOC的保障電力。此時，在充電的電力比0. 5kW小的情況下，CCV和OCV的差小于0.2V。因此，在充電的電力較小的情況下，由于實際的OCV會大于假定的OCV (CCV-保障電力所對應(yīng)的內(nèi)部阻抗引起的電壓增量)，所以存在蓄電裝置發(fā)生過充電的危險。例如，考慮為了使OCV成為4. OV而執(zhí)行充電直到CCV成為4. 2V的情況。在充電電力比0. 5kff小的情況下，充電直到CCV成為4. 2V時，OCV變成比4. OV高的值，變?yōu)楸燃俣ǖ腟OC大，從而存在發(fā)生過充電的危險。在圖11中，工作點屬于區(qū)域A9的情況是指盡管目標(biāo)值ra較大但實際上作為充電電力而監(jiān)視的值(充電電力監(jiān)視值PM2 = IBl X VBl)異常程度地較小的情況。在圖11中，在充電系統(tǒng)的工作點屬于區(qū)域A9的情況下，處理從步驟S5經(jīng)過步驟 S6進入步驟S7。另一方面，充電系統(tǒng)的工作點不在區(qū)域A9中的情況下，處理從步驟S5或步驟S6進入步驟S10，控制轉(zhuǎn)移到主程序。在處理從步驟S6進入步驟S7的情況下，在步驟S7中，判斷是否處于通過作為充電對象的蓄電裝置驅(qū)動輔機的期間中。換言之，在圖1的結(jié)構(gòu)中，輔機22為從蓄電裝置10-1 接受電力供給的結(jié)構(gòu)，因此在步驟S7中，判斷充電對象是否是蓄電裝置10-1。在步驟S7中，在充電對象不是連接有輔機的一側(cè)的蓄電裝置即圖1的蓄電裝置 10-1的情況下，處理進入步驟S12。該情況下，判明了從充電器42向?qū)ο蟮男铍娧b置10-2或10-3充電的充電電力監(jiān)視值PM2相對于目標(biāo)值I3R異常地較小。因此，在步驟S12中，診斷為充電器42發(fā)生了無法輸出與指令值對應(yīng)的電力的故障，停止充電，而且，確定診斷結(jié)果(診斷diagnosis)為故障。另一方面，在步驟S7中，當(dāng)充電對象是向輔機22供給電力的蓄電裝置時，處理從步驟S7進入步驟S8。在步驟S8中，判斷從充電器42輸出的供給電力是否比閾值Y小。圖12是用于說明圖6的步驟S8的判斷的圖。圖12是主電池即蓄電裝置10_1成為充電對象的情況下應(yīng)用的判定圖。參照圖12，橫軸表示對從圖1的充電器42輸出的電力進行監(jiān)視得到的值 (ILXVL2)。另外，縱軸表示對作為對象的蓄電裝置10-1充電的電力進行監(jiān)視得到的值 (IBlXVBl)。在此，閾值X在圖11也進行了說明，是用于避免蓄電裝置的充電狀態(tài)的判定無法檢測過充電這樣的誤判定的下限的充電電力。執(zhí)行步驟S8的處理之前，在步驟S6中，被限定為充電電力監(jiān)視值比閾值X小的情況。因此，在工作點存在于圖12的區(qū)域A7的情況下，充電對象的推定SOC會產(chǎn)生誤差，存在過充電的危險，所以處理從步驟S8進入步驟S12。在步驟S12中，使充電停止，并確定診斷為充電器42的輸出電力降低異常。另一方面，在工作點存在于區(qū)域A8的情況下，處理從步驟S8進入步驟S9。該情況下，從充電器42輸出電力，但由于輔機22中消耗的電力大，所以存在對蓄電裝置10-1充電的電力小的可能性。在步驟S9中，執(zhí)行輔機22消耗的電力是否較大的判定(以下稱為輔機消耗“大”判定)，使與該判定結(jié)果對應(yīng)的預(yù)定的標(biāo)志 ON/OFF (激活或非激活)。當(dāng)步驟S9的判定結(jié)束后，在步驟SlO中，控制轉(zhuǎn)移到主程序。圖13是用于說明從電池充電時的輔機消耗“大”判定的圖。參照圖13，橫軸表示作為充電電力監(jiān)視值而設(shè)定了(IB2XVB2)?？v軸表示為了向輔機22進行電力供給而從蓄電裝置10-1放電的電力的監(jiān)視值(IB1XVB1)。閾值X在圖 11、圖12中進行了說明，其是表示為了保障正確地檢測蓄電裝置的SOC的最低電力的閾值。 另外，閾值Z是對從蓄電裝置進行充電時應(yīng)用的用于判定輔機消耗“大”的閾值。區(qū)域A5是判定為充電器42發(fā)生了輸出電力降低的故障的區(qū)域，區(qū)域A6是判定為處于輔機的消耗電力大的狀態(tài)的區(qū)域。圖14是詳細(xì)表示圖6的步驟S9中執(zhí)行的輔機消耗“大”判定的流程圖。參照圖14，當(dāng)開始該流程圖的處埋時，首先，在步驟SlOl中，判斷是否判定為輔機消耗電力“大”。這能夠通過對應(yīng)的標(biāo)志是否是ON狀態(tài)來進行判斷。在步驟SlOl中，在沒有判定為輔機的消耗電力“大”的情況下，處理進入步驟S102。在步驟S102中，判斷是否處于輔機通過充電對象的蓄電裝置進行驅(qū)動的期間中。 換言之，判斷驅(qū)動輔機的蓄電裝置是否是當(dāng)前的充電器42的外部充電的對象。在步驟S102 中，在判斷為處于輔機通過充電對象的蓄電裝置進行驅(qū)動的期間中的情況下，處理進入步驟S107。另一方面，在不處于輔機通過充電對象即蓄電裝置進行驅(qū)動的期間中的情況下，處理進入步驟S103。該情況下，蓄電裝置10-1驅(qū)動輔機但不被充電。即在主電池中進行放 H1^ ο在步驟S103中，判斷輔機側(cè)放電電力監(jiān)視值PM2是否比閾值-Z小。在此，輔機側(cè)放電電力監(jiān)視值PM2為IB1XVB1。在步驟S103中，PM2 < -Z成立的情況下，處理進入步驟 S107，不成立的情況下，處理進入步驟S106。另一方面，當(dāng)在步驟SlOl中判定為輔機消耗電力“大”時，處理進入步驟S104，暫且中斷充電，進而處理進入步驟S105。在步驟S105中，判斷輔機側(cè)放電電力監(jiān)視值PM2是否比閾值Z大。在步驟S105中PM2 > Z成立的情況下，處理進入步驟S106，在不成立的情況下，處理進入步驟S107。在步驟S106中，進行了輔機消耗電力為“大”的判定。與該判定對應(yīng)地將標(biāo)志設(shè)定成ON狀態(tài)。另一方面，在步驟S107中，輔機消耗電力為“大”的判定被清除，與此對應(yīng)的標(biāo)志被設(shè)定成OFF狀態(tài)。而且，允許再開始充電。當(dāng)步驟S107的處理結(jié)束后，處理進入步驟 S113，控制轉(zhuǎn)移到主程序。另一方面，在步驟S106中，當(dāng)進行了輔機消耗電力為“大”的判定后，處理進入步驟S108，判斷驅(qū)動輔機的蓄電裝置的充電狀態(tài)SOC是否比閾值A(chǔ)小。在此，在圖1的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動輔機的蓄電裝置相當(dāng)于蓄電裝置10-1。而且，閾值A(chǔ)是用于防止蓄電裝置10-1損壞的充電狀態(tài)SOC的管理下限值，是基于蓄電裝置的特性確定的值。在步驟S108中，當(dāng)輔機側(cè)SOC比閾值A(chǔ)小時，處理進入步驟Sl 14，強制結(jié)束車輛的系統(tǒng)。由此，在圖1中，能夠防止蓄電裝置10-1成為過放電。另一方面，在步驟S108中，在S0C<A不成立的情況下，處理進入步驟S109。在步驟S109中，使車外的指示燈43閃爍。這是因為存在用戶忘記關(guān)閉頭燈和/或危險警示燈等消耗電力較大的輔機而離開車輛的可能性，所以使車外的指示燈閃爍來通知用戶。該指示燈在執(zhí)行充電期間為點亮狀態(tài)，在步驟S109中，以特殊的周期和/或顏色等進行閃爍而使用戶注意。該閃爍的方法預(yù)先記載在車輛附帶的說明書等中。接著，在步驟SllO中，判斷點火鑰匙開關(guān)是否為ON(接通)狀態(tài)。點火鑰匙開關(guān)為ON狀態(tài)是表示車輛處于能夠行進的狀態(tài)(Ready ON狀態(tài))。在步驟SllO中，當(dāng)點火鑰匙開關(guān)不是ON狀態(tài)時，處理進入步驟S111。該情況下， 由于多是用戶不在車輛內(nèi)部的情況，所以忘記關(guān)閉的輔機的狀態(tài)保持不變的可能性較高。 因此，在步驟Sl 11中，當(dāng)輔機放電電力監(jiān)視值PM2大的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上時，處理進入步驟S114，強制結(jié)束系統(tǒng)。由此，由于圖1的系統(tǒng)主繼電器11-1成為斷開狀態(tài)，所以防止從蓄電裝置10-1的過放電，保護蓄電裝置。另一方面，在步驟Slll中，當(dāng)輔機放電電力監(jiān)視值PM2大的狀態(tài)沒有持續(xù)一定時間以上時，處理進入步驟S113，控制轉(zhuǎn)移到主程序。另外，在步驟SllO中，當(dāng)點火鑰匙開關(guān)為ON狀態(tài)時，處理進入步驟S112，充電 ECU46使導(dǎo)航ECU45將警告消息顯示在導(dǎo)航畫面上。作為該警告消息，執(zhí)行例如“充電電力不足，請關(guān)閉IG燈”等的插入顯示。另外，當(dāng)作為主電池的蓄電裝置10-1的剩余容量降低時，也可以通過使導(dǎo)航畫面顯示紅色等表達切迫感的方法來進行顯示。在步驟S112中，執(zhí)行了警告消息的顯示后，處理進入步驟S113，控制轉(zhuǎn)移到主程序。圖15是用于說明主電池充電時的充電中斷和再開始的圖。參照圖15，首先，在主電池充電期間中，當(dāng)工作點屬于區(qū)域A8中時，充電E⑶46使充電器42中斷充電。這是表示因為輔機的消耗電力大，主電池不能夠進行閾值X以上的電力的充電的情況。在這樣的情況下，由于無法準(zhǔn)確地算出充電狀態(tài)S0C，所以存在主電池會過充電的危險。因此，暫時中斷充電。而且，由于輔機停止工作，從主電池放電的電力IBl XVBl減少，在進入士Z以內(nèi)的情況下，再開始充電。通過使電力消耗大的輔機停止，從而能夠在再開始充電時期待比閾值 X大的電力的充電。該情況下，當(dāng)從充電器42供給的電力ILXVL2的波動大時，為了防止充電中斷和再開始的頻度變高的波動，在圖15中，優(yōu)選設(shè)定成β 1 > β 2，并設(shè)置滯后。另外，也可以在一定期間內(nèi)存在反復(fù)設(shè)定次數(shù)以上的充電中斷和再開始的情況下，確定診斷為充電器輸出的電力降低異常，使系統(tǒng)結(jié)束。另一方面，作為從電池的圖1的蓄電裝置10-2或10-3充電時，當(dāng)持續(xù)充電時，向從電池的充電完成前，有時存在因輔機電力消耗而會發(fā)生主電池的過放電的危險。在這樣的情況下，通過下式算出時間ΤΑ、ΤΒ，基于這些時間來告知用戶。TA(剩余充電時間)=(從電池充電剩余容量)/(充電電力)ΤΒ(主電池SOC維持時間)=((主電池SOC)-(強制結(jié)束S0C))/(輔機消耗電力)而且，在TB < TA的情況下，即使輔機消耗電力比圖15的閾值X小時，也判定為輔機消耗電力“大”，維持從電池的充電，但告知用戶即可。此時，對于與輔機消耗電力進行比較的閾值即輔機消耗“大”判定值，可以通過 (主電池剩余電力量)/ (從電池充電剩余容量)X (充電電力)來算出。最后，參照圖1總結(jié)本實施方式。本實施方式的對車載的蓄電裝置10-1 10-3 進行充電的車輛的充電系統(tǒng)具有充電器42，其構(gòu)成為為了對蓄電裝置10-1 10-3進行充電而從車輛外部的電源48供給電力；充電電力檢測部(電壓傳感器14-1 14-3、電流傳感器16-1 16-3)，其對供給至蓄電裝置10-1 10-3的充電電力進行檢測；充電控制裝置(充電ECU46)，其基于目標(biāo)值冊生成對充電器02)的電力指令值CHPW，由此進行充電器42的控制。充電控制裝置如圖6的步驟S4所示，對由充電電力檢測部檢測到的充電電力監(jiān)視值PM2和目標(biāo)值冊之差進行檢測，基于檢測到的差來判斷充電器42有無發(fā)生異
堂
巾ο優(yōu)選的是，車輛100包括能夠通過從充電器42輸出的電力的一部分來進行驅(qū)動的輔機22。車輛100的充電系統(tǒng)還具有對從充電器42輸出的電力進行檢測的充電器輸出電力檢測部(電壓傳感器18-2、電流傳感器19)。充電控制裝置基于從充電器42輸出的電力和充電電力，為了確保適當(dāng)?shù)某潆婋娏?圖11、圖12的閾值X)，判斷輔機22消耗的輔機消耗電力是否過大，在判斷為輔機消耗電力過大的情況下，當(dāng)蓄電裝置的充電狀態(tài)變?yōu)楸乳撝礎(chǔ)小時(圖14的步驟S108中為“是”)、或者輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時(圖14的步驟Slll中為“是”)，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使輔機22的工作停止(圖14的步驟Sl 14)。更優(yōu)選的是，充電控制裝置是在判斷為輔機消耗電力過大的情況下，使通過充電器42進行的從外部對蓄電裝置10-1 10-3的充電中斷，中斷后，在輔機消耗電力減少而成為能夠確保適當(dāng)?shù)某潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對蓄電裝置的充電。更優(yōu)選的是，適當(dāng)?shù)某潆婋娏?閾值X)是比能夠基于充電電力檢測部的輸出適當(dāng)?shù)赝贫ㄐ铍娧b置的充電狀態(tài)SOC的下限值大的電力。更優(yōu)選的是，蓄電裝置包括與向輔機的電力供給路徑(PL1、NLl)連接的第一蓄電裝置10-1 ；與連接著充電器42的輸出端的路徑(PL2、NL2)連接的第二蓄電裝置10_2。 車輛的充電系統(tǒng)還具有在第一蓄電裝置的電壓VLl和向電負(fù)載供給的供給電壓VH之間進行電壓變換的第一電壓轉(zhuǎn)換器12-1 ；在第二蓄電裝置10-2的電壓VL2和供給電壓VH之間進行電壓變換的第二電壓轉(zhuǎn)換器12-2。充電控制裝置通過控制第一、第二電壓轉(zhuǎn)換器，從第一、第二蓄電裝置10-1、10-2中選擇被由充電器42供給充電電力的充電對象。在第一蓄電裝置10-1為充電對象的情況下，充電控制裝置在判斷為輔機消耗電力過大時，使通過充電器42進行的從外部對充電對象的充電中斷，中斷后當(dāng)輔機消耗電力減少而成為能夠確保適當(dāng)?shù)某潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對充電對象的充電。在第二蓄電裝置10-2為充電對象的情況下，充電控制裝置在判斷為輔機消耗電力過大時，當(dāng)充電對象的充電狀態(tài)SOC比閾值A(chǔ) 小時(步驟S108中為“是”)、或者輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時(步驟Slll 中“是”)，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使輔機的工作停止。優(yōu)選的是，車輛(100)包括從蓄電裝置10-1 10-3接受電力而工作的車輛驅(qū)動用的馬達(電動發(fā)電機32-2)；與馬達一起用于驅(qū)動車輛的內(nèi)燃機(發(fā)動機36)。本實施方式的特征列舉如下。(1)為了保護電池，在充電電力背離目標(biāo)值之前，反饋修正量的偏移大于閾值，由此檢測充電器42的異常(圖6的步驟S2、S3)。為了也能夠瞬時檢測緊急的故障，對充電電力的絕對值或充電電力監(jiān)視值和目標(biāo)值的偏差也設(shè)定閾值。任意一個值超過閾值，就確定診斷為充電器42存在故障。(2)監(jiān)視值降低檢測時，為了防止傳感器輸出偏差導(dǎo)致的故障的誤檢測，設(shè)定目標(biāo)電力的下限值(圖11)。(3)進一步，在檢測電力絕對值降低時，僅限定為進行輔機驅(qū)動的電池和充電對象的電池為同一電池的情況下(圖6的步驟S7中為“是”)，為了防止輔機的消耗電力增加時的故障誤檢測而限定為供給電力也發(fā)生了降低時(步驟S8中為“是”)，對異常進行檢測。(4)上述(3)的條件不成立時的充電電力降低時，為了防止過充電，判斷為輔機的消耗電力大，中斷充電(圖14的步驟S104)。在輔機驅(qū)動電池和充電對象電池不同的情況下(步驟S102中為“是”)，使充電繼續(xù)(根據(jù)輔機連接側(cè)電池的放電量來監(jiān)視輔機消耗電力)。(5)輔機的消耗電力“大”時，為了喚起用戶停止輔機，操作顯示系統(tǒng)(圖14的步驟S109、S112)。例如在IG-ON時，在導(dǎo)航畫面上進行顯示，在IG-OFF時，適當(dāng)切換使車室外的指示燈進行獨有方式的閃爍等注意喚起方法。也可以不使指示燈在IG-ON時閃爍，但假設(shè)用戶忘記關(guān)閉點火鑰匙開關(guān)而到了車室外，在圖14的流程圖中，也使指示燈43總是閃爍。另外，也可以在IG-OFF且消耗電力為假定值以內(nèi)的范圍時，限定于固有的輔機 (燈、危險警示燈等與點火鑰匙開關(guān)不連動的輔機)，喚起注意。進一步，在充電對象不是驅(qū)動輔機的蓄電裝置10-1時，在蓄電裝置10-2或10-3 的充電完成之前蓄電裝置10-1達到強制結(jié)束的消耗電力比輔機消耗電力“大”判定閾值小的情況下，也可以優(yōu)先該小的一方來進行喚起注意的顯示。
(6)輔機消耗電力“大”時，到達輔機側(cè)電池的容量閾值以下時，為了保護電池不會過放電，強制結(jié)束系統(tǒng)(步驟S108中為“是”)。超過了消耗量及消耗時間的閾值時，判定為用戶離開車輛，不等待剩余容量降低而強制結(jié)束系統(tǒng)(步驟Slll中為“是”)。(7)輔機的消耗電力“大”時的中斷期間中，輔機的消耗電力降低(步驟S105中為 “否”)，在能確保所需的充電量、能避免因SOC算出誤差導(dǎo)致的過充電的情況下，恢復(fù)充電， 確保充電的機會。應(yīng)該認(rèn)為在此公開的實施方式的所有方面僅僅是例示不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不限于上述說明的內(nèi)容而是根據(jù)權(quán)利要求書來確定，與權(quán)利要求書同等的意義及范圍內(nèi)的所有變更也包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種車輛的充電系統(tǒng)，對車載的蓄電裝置(10-1 10-3)進行充電，具備 充電器(42)，其構(gòu)成為為了對所述蓄電裝置進行充電而從車輛外部的電源供給電力； 充電電力檢測部(14-1 14-3、16-1 16-3)，其對供給至所述蓄電裝置的充電電力進行檢測；以及充電控制裝置G6)，其通過基于目標(biāo)值生成對所述充電器的電力指令值，從而控制所述充電器，所述充電控制裝置，對由所述充電電力檢測部檢測到的充電電力和所述目標(biāo)值之差進行檢測，基于檢測到的差來判斷所述充電器有無發(fā)生異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述車輛(100)包括能夠由從所述充電器輸出的電力的一部分來驅(qū)動的輔機02)， 所述車輛的充電系統(tǒng)還具備對從所述充電器輸出的電力進行檢測的充電器輸出電力檢測部(18-2、19)，所述充電控制裝置，基于從所述充電器輸出的電力和所述充電電力，為了確保適當(dāng)?shù)乃龀潆婋娏Χ袛嗨鲚o機消耗的輔機消耗電力是否過大，在判斷為所述輔機消耗電力過大的情況下，當(dāng)所述蓄電裝置的充電狀態(tài)變?yōu)楸乳撝敌r、或者所述輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使所述輔機的工作停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述充電控制裝置，在判斷為所述輔機消耗電力過大的情況下，中斷所述充電器從外部對所述蓄電裝置的充電，當(dāng)在中斷后所述輔機消耗電力減少而變?yōu)槟軌虼_保適當(dāng)?shù)乃龀潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對所述蓄電裝置的充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中，所述適當(dāng)?shù)乃龀潆婋娏κ潜饶軌蚧谒龀潆婋娏z測部的輸出來適當(dāng)?shù)赝贫ㄋ鲂铍娧b置的充電狀態(tài)的下限值大的電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中， 所述蓄電裝置包括第一蓄電裝置(10-1)，其與向所述輔機的電力供給路徑連接；和第二蓄電裝置(10-2)，其連接著所述充電器的輸出， 所述車輛的充電系統(tǒng)還具備第一電壓轉(zhuǎn)換器(12-1)，其在所述第一蓄電裝置的電壓和向電氣負(fù)載供給的供給電壓之間進行電壓變換；和第二電壓轉(zhuǎn)換器(12-2)，其在所述第二蓄電裝置的電壓和所述供給電壓之間進行電壓變換，所述充電控制裝置通過控制所述第一、第二電壓轉(zhuǎn)換器，從所述第一、第二蓄電裝置中選擇由所述充電器供給所述充電電力的充電對象，在所述第一蓄電裝置為充電對象的情況下，所述充電控制裝置在判斷為所述輔機消耗電力過大時中斷所述充電器從外部對所述充電對象的充電，當(dāng)在中斷后所述輔機消耗電力減少而變?yōu)槟軌虼_保適當(dāng)?shù)乃龀潆婋娏Φ臓顟B(tài)時，再開始對所述充電對象的充電，在所述第二蓄電裝置為充電對象的情況下，所述充電控制裝置在判斷為所述輔機消耗電力過大時，當(dāng)所述充電對象的充電狀態(tài)變?yōu)楸乳撝敌r、或者所述輔機消耗電力過大的時間超過了預(yù)定時間時，執(zhí)行車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束，所述車輛的系統(tǒng)強制結(jié)束包括使所述輔機的工作停止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的充電系統(tǒng)，其中， 所述車輛(100)包括從所述蓄電裝置接受電力而工作的車輛驅(qū)動用的馬達(32- ；和與所述馬達一起用于驅(qū)動車輛的內(nèi)燃機(36)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛的電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)對車載的蓄電裝置(10-1～10-3)進行充電，具備充電器(42)，其構(gòu)成為為了對蓄電裝置進行充電而從車輛外部的電源供給電力；充電電力檢測部(14-1～14-3、16-1～16-3)，其對供給至蓄電裝置的充電電力進行檢測；充電控制裝置(46)，其基于目標(biāo)值生成對充電器(42)的電力指令值，由此控制充電器(42)。充電控制裝置對由充電電力檢測部檢測到的充電電力和目標(biāo)值之差進行檢測，基于檢測到的差判斷充電器(42)有無發(fā)生異常。
文檔編號B60K6/445GK102246386SQ20088013227
公開日2011年11月16日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者光谷典丈 申請人:豐田自動車株式會社