CN102712266B - 车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆(100),能够进行外部充电,所述外部充电是使用来自外部电源(500)的电力进行充电,所述车辆具有:HV-ECU(300),其用于在车辆(100)运行时和进行外部充电时的任一时都控制蓄电装置(111);PLG-ECU(350),其用于在进行外部充电时控制充电装置(200)。通过做成这样的结构,能够在防止用于控制车辆的运行的HV-ECU(300)和用于进行外部充电的PLG-ECU(350)的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆,尤其涉及能够使用来自车辆外部的外部电源的电力进行充电的车辆的控制。
背景技术
近年来,作为环保型的车辆,搭载蓄电装置(例如二次电池和/或电容器等)、并利用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。并且,已提出了通过发电效率高的商用电源对搭载在这些车辆上的蓄电装置进行充电的技术。
在混合动力车中,与电动汽车同样,也已知能够从车辆外部的电源(以下,也简称为“外部电源”)对车载的蓄电装置进行充电的车辆。例如,已知如下所谓的“插入式混合动力车”:通过由充电电缆将设置于住宅的电源插座与设置于车辆的充电口连接,能够从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电。由此,能够期待提高混合动力汽车的燃料消耗效率。
日本特开2009-225587号公报(专利文献1)公开了如下结构:在搭载有能够通过外部电源进行充电的蓄电装置的电动车辆中,使进行外部充电的控制装置、控制车辆驱动系统的控制装置(MG-ECU)和控制电池的控制装置(电池ECU)分离。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2009-225587号公报
发明内容
发明要解决的问题
日本特开2009-225587号公报(专利文献1)所公开的结构中,进行外部充电的控制装置5为控制其他控制装置、辅机和继电器等的结构。因此,在车辆中,有时在与外部充电关联的事项以外的规格和/或部件发生设计变更的情况下,也需要对该控制装置5的控制进行大幅变更。
另外,也考虑采用如下结构的情况:例如将外部充电时使用的控制装置与车辆运行时使用的控制装置完全分离,在一方启动期间预先使另一方停止,但在这样的情况下,需要在双方的控制装置中设置外部充电时和车辆运行时都需要的电池控制的功能。于是,在如电池的规格发生变更的情况这样的存在与重复的功能相关的变更的情况下,需要变更双方的控制装置。其结果,不仅设计变更时的改造所涉及的成本增加,而且需要一个个与不同规格的车辆分别对应的控制装置,因此有可能会阻碍大量生产、需要很多库存等而进一步导致成本的增加。
本发明是为了解决这样的问题而提出的,其目的在于在能够使用车辆外部的电源进行充电的车辆中,在车辆运行时和外部充电时这两方时,在防止用于控制车辆的运行的控制装置和用于进行外部充电的控制装置的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制。
用于解决问题的手段
本发明的车辆是能够进行外部充电的车辆,所述外部充电是使用来自外部电源的电力进行充电,所述车辆具有能够充电的蓄电装置、第1控制装置、充电装置、第2控制装置以及驱动部。第1控制装置在车辆运行时和进行所述外部充电时的任一时都控制蓄电装置。充电装置使用来自外部电源的电力对蓄电装置进行充电。第2控制装置控制充电装置。驱动部使用来自蓄电装置的电力来产生车辆的驱动力。
优选第1控制装置监视蓄电装置的充电状态。并且,第2控制装置基于从第1控制装置接收的与充电状态相关的信号来控制充电装置。
优选第1控制装置通过来自第2控制装置的第1启动信号而被启动。另外,第2控制装置在进行所述外部充电时,基于表示与外部电源连接的信号而被启动,并且,向第1控制装置输出第1启动信号。
优选第1控制装置和第2控制装置这两者在车辆运行时,基于车辆的运行开始信号而被启动。
优选车辆还具有辅机用电池和第1电源继电器,所述第1电源继电器受第1控制装置控制,用于对来自辅机用电池的电力的供给和切断进行切换。并且,第1控制装置经由第1电源继电器与辅机用电池连接。
优选车辆还具有第2电源继电器,所述第2电源继电器受第2控制装置控制,用于对来自辅机用电池的电力的供给和切断进行切换。并且,第2控制装置和充电装置经由第2电源继电器与辅机用电池连接。
优选车辆还具有第2电源继电器,所述第2电源继电器受第2控制装置控制,用于对来自辅机用电池的电力的供给和切断进行切换。第2控制装置经由第1电源继电器与辅机用电池连接。并且,充电装置经由第2电源继电器与辅机用电池连接。
优选第2控制装置通过来自第1控制装置的第2启动信号而被启动。并且,第1控制装置在车辆运行时,基于车辆的运行开始信号而被启动,并且,向第2控制装置输出第2启动信号。
优选还具有通断器,所述通断器插入设置于连接充电装置与蓄电装置的电力线上。并且,第1控制装置在对通断器的接点熔接进行检测时使第2控制装置启动,在通断器的接点熔接的检测完成时使第2控制装置停止。
发明的效果
根据本发明,在能够使用车辆外部的电源进行充电的车辆中,在车辆运行时和外部充电时这两方时,能够在防止用于控制车辆的运行的控制装置和用于进行外部充电的控制装置的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制。
附图说明
图1是实施方式1的车辆的整体框图。
图2是实施方式1的变形例的车辆的整体框图。
图3是表示实施方式1中的HV-ECU和PLG-ECU的内部结构的图。
图4是用于在实施方式1中详细说明车辆运行开始时HV-ECU和PLG-ECU所执行的启动控制处理的流程图。
图5是用于在实施方式1中详细说明外部充电时HV-ECU和PLG-ECU所执行的充电控制处理的流程图。
图6是实施方式2的车辆的整体框图。
图7是表示实施方式2中的HV-ECU和PLG-ECU的内部结构的图。
图8是用于在实施方式2中详细说明车辆运行开始时HV-ECU和PLG-ECU所执行的启动控制处理的流程图。
图9是实施方式3的车辆的整体框图。
图10是表示实施方式3中的HV-ECU和PLG-ECU的内部结构的图。
图11是用于在实施方式3中详细说明车辆运行开始时HV-ECU和PLG-ECU所执行的启动控制处理的流程图。
图12是用于在实施方式3中详细说明外部充电时HV-ECU和PLG-ECU所执行的充电控制处理的流程图。
标号说明
100、100A、100B车辆;110电池组;111蓄电装置;112电池监视单元;121转换器(converter);122、123变换器(inverter);124DC/DC转换器;130、135电动发电机;140动力传递传动装置(gear);150驱动轮;160空调;170辅机电池;180辅机负载;190驱动部;200充电装置;210接入口;300HV-ECU;301、351子单元;302、352主单元;303、304、353、354OR电路;350PLG-ECU;351子单元;352主单元;400充电电缆;410充电连接器;420插头;430CCID;440电线部;500外部电源;510插座;ACL1、ACL2、PL1~PL5、HPL电力线;C1、C2电容器;CHR充电继电器;FS1、FS2保险丝;IGCT、PIMR电源继电器;NL1、NL2接地线;SMR系统主继电器。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。需说明的是,对图中相同或相当部分标注同一附图标记且不重复其说明。
[实施方式1]
图1是实施方式1的车辆100的整体框图。
参照图1,车辆100中,作为用于驱动车辆100的结构而具有电池组110、驱动装置即PCU(Power Control Unit:动力控制单元)120、电动发电机130、135、动力传递传动装置140、驱动轮150和HV-ECU(ElectronicControl Unit:电子控制单元)300。
电池组110包含蓄电装置111、系统主继电器(System Main Relay:SMR)、电池监视单元112和充电继电器CHR。
蓄电装置111是能够充放电的电力储存元件。蓄电装置111构成为包括例如锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池和/或双电层电容器等蓄电元件。
蓄电装置111经由电力线PL1和接地线NL1与PCU120连接。并且,蓄电装置111向PCU120供给用于产生车辆100的驱动力的电力。另外,蓄电装置111存储电动发电机130、135发电所产生的电力。蓄电装置111的输出例如为200V左右。
系统主继电器SMR所包含的继电器分别插入设置在连接蓄电装置111与PCU120的电力线PL1和接地线NL1上。并且,系统主继电器SMR基于来自车辆ECU300的控制信号SE1,对蓄电装置111与PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。
电池监视单元112是用于监视蓄电装置111的状态的控制单元。电池监视单元112接收通过设置于蓄电装置111的均未图示的电压传感器和电流传感器所检测到的蓄电装置111的电压VB和电流IB的检测值。电池监视单元112基于这些检测值对蓄电装置111的充电状态(以下,也称为SOC(State of Charge)。)进行运算。并且,电池监视单元112将运算出的SOC和来自各传感器的电压VB和电流IB向HV-ECU300输出。
在进行外部充电时,充电继电器CHR对从后述的充电装置向蓄电装置111的电力的供给和切断进行切换。
PCU120包含转换器121、变换器122、123、电容器C1、C2、DC/DC转换器124和MG-ECU125。
转换器121基于来自MG-ECU125的控制信号PWC,在电力线PL1及接地线NL1和电力线HPL及接地线NL1之间进行电力变换。
变换器122、123并联连接于电力线HPL和接地线NL1。变换器122、123基于来自MG-ECU125的控制信号PWI1、PWI2而分别受到控制,对电动发电机130、135进行驱动。
电容器C1设置在电力线PL1和接地线NL1之间,使电力线PL1和接地线NL1之间的电压变动减少。另外,电容器C2设置在电力线HPL和接地线NL1之间,使电力线HPL和接地线NL1之间的电压变动减少。
电动发电机130、135是交流旋转电机,例如是具有埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。
电动发电机130、135的输出转矩经由由减速器、动力分配机构构成的动力传递传动装置140被传递至驱动轮150,使车辆100行驶。电动发电机130、135在车辆100进行再生制动动作时,能够通过驱动轮150的旋转力来发电。并且,该发电电力通过PCU120变换为蓄电装置111的充电电力。另外,也可以使电动发电机130、135中任一方专门作为电动机发挥功能,使另一方的电动发电机专门作为发电机发挥功能。
图1示出了设置两对电动发电机和变换器的结构,但电动发电机和变换器的数量不限定于此。电动发电机和变换器的对可以是一对,也可以多于两对的结构。
另外,在除了电动发电机130、135之外还搭载有发动机(未图示)的混合动力汽车中,通过使该发动机和电动发电机130、135协调工作,产生需要的车辆驱动力。在该情况下,也能够使用由发动机的旋转产生的发电电力来对蓄电装置111充电。
即,本实施方式的车辆100表示搭载车辆驱动力产生用的电动机的车辆,包括通过发动机和电动机产生车辆驱动力的混合动力汽车、未搭载发动机的电动汽车和燃料电池汽车等。
MG-ECU125包括均未图示的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、存储装置和输入输出缓冲器。MG-ECU125基于从HV-ECU300接收的电动发电机130、135的转矩指令值等,控制PCU120内的转换器121和变换器122、123。对于这些控制,不限于利用软件实现的处理,还可以利用专用的硬件(电子电路)来构建而进行处理。
DC/DC转换器124与电力线PL1和接地线NL1连接。DC/DC转换器124被来自HV-ECU300的控制信号PWD控制,对从蓄电装置111供给的直流电压进行电压变换。并且,DC/DC转换器124经由电力线PL3向辅机负载180供给电源电流,并且,向辅机电池170供给充电电流。
通过PCU120、电动发电机130、135、动力传递传动装置140和驱动轮150形成驱动部190。
另外,车辆100中,作为其他的辅机负载,还具有进行室内的空气调节的空调160。空调160与电力线PL1和接地线NL1连接,被来自HV-ECU300的控制信号DRV控制。
HV-ECU300包括在图1中均未图示的CPU、存储装置和输入输出缓冲器,从各传感器等输入信号、向各设备输出控制信号,并且,对车辆100和各设备进行控制。对于这些控制,不限于利用软件实现的处理,也可以利用专用的硬件(电子电路)来进行处理。
HV-ECU300响应车辆的运行指令IG或来自PLG-ECU350的启动信号WUP1而启动。
HV-ECU300基于从电池监视单元112接收的与蓄电装置111相关的信息,进行蓄电装置111的充放电控制(以下,也称为“电池控制”)。另外,HV-ECU300生成并输出用于控制PCU120、系统主继电器SMR等的控制信号。也可以在HV-ECU300中包含电池监视单元112的功能。
车辆100中,作为用于通过来自外部电源500的电力对蓄电装置111进行充电的结构,包括接入口210、充电装置200、充电继电器CHR和PLG-ECU350。
接入口210设置于车辆100的外表面。在接入口210连接有充电电缆400的充电连接器410。并且,来自外部电源500的电力经由充电电缆400被传输至车辆100。
充电电缆400除了充电连接器410之外,还包含用于与外部电源500的插座510连接的插头420和电连接充电连接器410和插头420的电线部440。
另外,电线部440包括用于对来自外部电源500的电力的供给和切断进行切换的充电电路切断装置(Charging Circuit Interrupt Device:CCID)430。CCID430在充电电缆400被连接于车辆100和外部电源500时,对PLG-ECU350输出作为用于表示连接的信号的导频信号CPLT。
充电装置200经由电力线ACL1、ACL2与接入口210连接。另外,充电装置200经由充电继电器CHR,通过电力线PL2和接地线NL2连接在电力线PL1和接地线NL1上的系统主继电器SMR与PCU120之间。
充电装置200被来自PLG-ECU350的控制信号PWE控制,将从接入口210供给的交流电力变换为蓄电装置111的充电电力。
在图1中,如上所述,充电装置200通过电力线PL2和接地线NL2连接在电力线PL1和接地线NL1上的系统主继电器SMR与PCU120之间,但如图2的变形例所示,电力线PL2和接地线NL2也可以连接在电力线PL1和接地线NL1上的蓄电装置111与系统主继电器SMR之间。
再次参照图1,充电继电器CHR被来自PLG-ECU350的控制指令SE2控制,在进行外部充电时接通。能够使充电继电器CHR所包含的继电器根据控制指令SE2来分别单独动作。
PLG-ECU350与HV-ECU300同样,构成为包括未图示的CPU、存储装置和输入输出缓冲器。PLG-ECU350是用于控制外部充电时所需要的设备的控制装置,基本上,不进行关于车辆运行时所需要的功能的控制。
PLG-ECU350响应上述的导频信号CPLT或车辆的运行指令IG而启动。在进行外部充电时,PLG-ECU350基于HV-ECU300所运算的蓄电装置111的SOC,通过控制充电装置200和充电继电器CHR等来进行蓄电装置111的充电控制。另外,PLG-ECU350在车辆运行时响应从HV-ECU300接收的熔接确认指令CHK,判定充电继电器CHR是否熔接。并且,PLG-ECU350将该判定结果ANS向HV-ECU300输出。
在图1中,PLG-ECU350为与充电装置200不同的结构,但充电装置200也可以包含PLG-ECU350的功能。
接着,针对向HV-ECU300和PLG-ECU350供给控制用的电源电压进行说明。
HV-ECU300通过从电力线PL3分支的电力线PL4被供给控制用的电源电压。另外,电力线PL4也与电池监视单元112、PCU120等连接。
在电力线PL4上插入设置有与保险丝FS1串联连接的电源继电器IGCT。电源继电器IGCT根据来自HV-ECU300的控制信号SE3进行通断控制,对向HV-ECU300、电池监视单元112和PCU120等的电源电压的供给和切断进行切换。
另外,PLG-ECU350通过从电力线PL3分支的电力线PL5被供给控制用的电源电压。另外,充电装置200也通过电力线PL5被供给电源电压。
在电力线PL5上插入设有与保险丝FS2串联连接的电源继电器PIMR。电源继电器PIMR根据来自PLG-ECU350的控制信号SE4进行通断控制,对向PLG-ECU350、充电装置200的电源电压的供给和切断进行切换。
图3是表示实施方式1中的HV-ECU300和PLG-ECU350的内部结构的图。
参照图3,PLG-ECU350包含子单元351、主单元352和OR(或)电路353、354。
子单元351是用于启动主单元352的启动电路。对子单元351始终从辅机电池170供给电源电压。并且,子单元351在经由OR电路353接收到车辆的运行指令IG或充电电缆400的导频信号CPLT时,经由OR电路354输出电源继电器PIMR的控制信号使电源继电器PIMR接通。由此,向主单元352和充电装置200供给电源电压。
主单元352是用于在进行外部充电时对蓄电装置111进行充电控制的控制电路。主单元352通过电源继电器PIMR被接通而从电力线PL5被供给电力,由此被启动。并且,主单元352自身也输出电源继电器PIMR的控制信号。并且,主单元352基于来自HV-ECU300的蓄电装置111的SOC来控制充电装置200。
另外,当主单元352启动时,主单元352对HV-ECU300输出启动信号WUP1。
HV-ECU300包括子单元301、主单元302和OR电路303、304。
子单元301与上述的PLG-ECU350的子单元351同样,是用于启动HV-ECU300的主单元302的启动电路,始终从辅机电池170被供给电源电压。并且,子单元301在经由OR电路303接收到来自车辆的运行指令IG或来自PLG-ECU350的启动信号WUP1时,经由OR电路304输出电源继电器IGCT的控制指令使电源继电器IGCT接通。由此,向主单元302、PCU120等供给电源电压。在图3中,针对启动信号WUP1,示出了作为来自PLG-ECU350的控制信号的例子,但也可以将通过电源继电器PIMR接通而供给的电源电压作为启动信号WUP1来加以利用。
在图1(或图2)所示的车辆100中,如上所述,将用于控制车辆100行驶的控制装置(HV-ECU300)和用于进行外部充电的控制装置(PLG-ECU350)设计为在功能上分离,使各自的功能不重复。并且,构成为在需要其他的控制装置所具有的功能的情况下,从其他控制装置启动具有该功能的控制装置。通过这样的结构,可得到如下优点。
考虑例如在车辆运行时仅通过HV-ECU300进行控制、在进行外部充电时仅通过PLG-ECU350进行控制的情况。在该情况下,由于在车辆行驶时和外部充电时都需要对蓄电装置111的充放电进行控制,所以作为结果,需要使HV-ECU300和PLG-ECU350这两者都具有电池控制的功能。另外,为了在车辆运行时确认充电继电器CHR有无熔接,在HV-ECU300侧也需要控制充电继电器CHR。即,需要具有彼此重复的功能。
于是,例如在蓄电装置111的规格和/或电池控制发生变更的情况下,需要变更HV-ECU300和PLG-ECU350这两者。进而,在如小型车和大型车这样,车辆的规格和特性不同的情况下,需要分别准备与其对应的不同的PLG-ECU350。由此,产品的种类增加,有可能成为阻碍大量生产的主要原因或导致库存的增加。
因此,如上所述,在用于控制行驶的控制装置和用于进行外部充电的控制装置中,通过排除重复的功能而从功能上进行分离,能够易于进行设计变更时的修正,并且,能够使外部充电侧的控制装置的功能尽量通用化。其结果,由于生产性提高,所以能够期待成本的降低。
接着使用图4和图5,针对车辆100运行时和外部充电时的控制进行详细说明。图4是用于在实施方式1中详细说明车辆运行开始时HV-ECU300和PLG-ECU350所执行的启动控制处理的流程图。另外,图5是用于详细说明外部充电时HV-ECU300和PLG-ECU350所执行的充电控制处理的流程图。对于图4、图5和后述的图8、图11、图12所示的流程图中的各步骤,通过从主程序中调出预先存储于HV-ECU300和PLG-ECU350的程序并以预定周期执行该程序来实现。或者,对于一部分步骤,也可以通过构建专用的硬件(电子电路)来实现处理。
参照图1和图4,首先针对HV-ECU300的控制进行说明。
HV-ECU300在步骤(以下,将步骤省略为“S”)200判定是否启动了点火装置,即判定是否开始了车辆的运行。
在启动了点火装置的情况下(在S200中为“是”),处理前进至S210,HV-ECU300通过将控制信号SE3设定为有效(ON)并将其输出来使电源继电器IGCT连接。接下来,HV-ECU300在S220通过将控制信号SE1设定为有效并将其输出来使系统主继电器SMR连接。
然后,HV-ECU300在S230为了确认充电继电器CHR有无熔接,对PLG-ECU350发送熔接确认指令CHK。
响应该熔接确认指令CHK,如后所述那样通过PLG-ECU350判定充电继电器CHR有无熔接。然后,在S240,HV-ECU300从PLG-ECU350接收判定结果ANS。
接着,HV-ECU300在S250基于接收到的判定结果ANS,判定充电继电器CHR是否熔接。
在充电继电器CHR未熔接的情况下(在S250中为“是”),HV-ECU300在S260将允许运行开始的READY信号设定为有效。响应该READY信号变为有效,HV-ECU300为了使车辆运行,开始各设备的控制。
在充电继电器CHR熔接的情况下(在S250中为“否”),处理前进至S270,HV-ECU300为了使驾驶员知道充电继电器CHR已熔接,通过车室内的警告装置(未图示)输出警报。
即使在充电继电器CHR已熔接的情况下,也不会阻碍通常的行驶,因此,处理接着前进至S260,HV-ECU300将READY信号设定为有效。
另一方面,在点火装置关闭的情况下(在S200中为“否”),处理前进至S280,HV-ECU300将READY信号设定为无效。然后,使系统主继电器SMR(S290)断开,并且,使IGCT(S300)断开。由此,结束车辆100的运行。
接着,针对PLG-ECU350的控制进行说明。
PLG-ECU350在S100判定是否启动了点火装置。
在启动了点火装置的情况下(在S100中为“是”),处理前进至S110,PLG-ECU350通过将控制信号SE4设定为有效并将其输出,使电源继电器PIMR连接。
然后,PLG-ECU350在接收到来自HV-ECU300的充电继电器CHR的熔接确认指令CHK时(S120),在S130对充电继电器CHR的熔接进行检查。对于充电继电器CHR的熔接判定的方法,可采用已知的各种方法。
之后,PLG-ECU350在S140向HV-ECU300发送判定结果ANS。
另一方面,在点火装置关闭的情况下(在S100中为“否”),处理前进至S150,PLG-ECU350使电源继电器PIMR断开,以使PLG-ECU350自身停止。
通过按照以上那样的处理来进行控制,能够在防止HV-ECU300和PLG-ECU350对充电继电器CHR的控制功能重复的同时,在车辆的运行开始时进行充电继电器CHR的熔接确认。
接着参照图1和图5,针对外部充电时的控制进行说明。
首先,针对PLG-ECU350的控制进行说明。
PLG-ECU350在S400基于来自充电电缆400的CCID430的导频信号CPLT,判定是否连接了充电电缆400。
在连接了充电电缆400的情况下(在S400中为“是”),处理前进至S410,PLG-ECU350通过将控制信号SE4设定为有效并将其输出,使电源继电器PIMR连接。
接着,PLG-ECU350将启动信号WUP1设定为有效并向HV-ECU300输出,启动HV-ECU300。如后所述,HV-ECU300响应该信号,使系统主继电器SMR连接并对蓄电装置111进行电池控制。
然后,PLG-ECU350在S430控制充电装置200来执行蓄电装置111的充电处理。
PLG-ECU350在S440接收来自HV-ECU300的电池信息BAT,基于电池信息BAT所包含的蓄电装置111的SOC,判定充电是否完成(S450)。
在蓄电装置111的充电未完成的情况下(在S450中为“否”),处理返回至S430继续充电处理。
另一方面,在蓄电装置111的充电已完成的情况下(在S450中为“是”),处理前进至S460,PLG-ECU350停止充电处理,并且,通过将启动信号WUP1设定为无效来使HV-ECU300停止。
之后,PLG-ECU350在S470使电源继电器PIMR断开来结束充电控制。
另一方面,在没有连接充电电缆400的情况下(在S400中为“否”),由于不进行外部充电,所以PLG-ECU350在S470使电源继电器PIMR断开来结束处理。
接着,针对HV-ECU300的控制进行说明。
HV-ECU300在S500判定是否来自PLG-ECU350的启动信号WUP1已被设定为有效。
在启动信号WUP1为有效的情况下(在S500中为“是”),处理前进至S510,HV-ECU300通过将控制信号SE3设定为有效并将其输出来使电源继电器IGCT连接。接下来,HV-ECU300在S520通过将控制信号SE1设定为有效并将其输出来使系统主继电器SMR连接。
HV-ECU300在S530进行蓄电装置111的电池控制处理,取得蓄电装置111的信息。并且,HV-ECU300向PLG-ECU350发送包含蓄电装置111的SOC信息的电池信息BAT。
另一方面,在启动信号WUP1为无效(OFF)的情况下(在S500中为“否”),处理前进至S550,HV-ECU300通过使系统主继电器SMR断开(S550),并且,使电源继电器IGCT断开(S560),由此使HV-ECU300自身停止。
在图2所示的变形例的情况下,由于在外部充电时不需要使系统主继电器SMR接通,所以不需要上述的S520、S550的处理。
通过按照以上那样的处理来进行控制,能够在防止HV-ECU300和PLG-ECU350对蓄电装置111的电池控制功能重复的同时,进行基于蓄电装置111的SOC的外部充电。
通过做成本实施方式1说明的结构、并执行图4和图5说明的控制,在车辆运行时和外部充电时这两方时,能够在防止HV-ECU300和PLG-ECU350的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制。
[实施方式2]
在实施方式1中,在车辆运行时,PLG-ECU350也始终为启动的状态。然而,在车辆运行时,PLG-ECU350只进行充电继电器CHR的熔接检查。一般来说,充电继电器CHR的熔接检查不是在车辆运行中经常执行的动作,而是在车辆启动开始时执行或在每一定时刻而间歇执行的。因此,当如实施方式1那样在车辆运行时将PLG-ECU350始终设为启动状态时,则会由PLG-ECU350消耗不必要的电力。
因此,在实施方式2中,针对以下结构进行说明:在车辆运行时,仅在执行充电继电器CHR的熔接检查时,通过来自HV-ECU300的指令启动PLG-ECU350。
图6是实施方式2的车辆100A的整体框图。图6与实施方式1的图1的结构的不同之处在于,从HV-ECU300向PLG-ECU350发送PLG-ECU350的启动信号WUP2。在图6中,不重复说明与图1重复的要素。
参照图6,在实施方式2中,当在车辆100A运行时车辆的运行指令IG被设为有效,则HV-ECU300与实施方式1同样,使电源继电器IGCT接通来向HV-ECU300供给电源电压。在实施方式1中,响应车辆的运行指令IG而启动PLG-ECU350,PLG-ECU350使电源继电器PIMR接通。然而,在实施方式2中,即使车辆的运行指令IG为有效,也不启动PLG-ECU350。
HV-ECU300在进行充电继电器CHR的熔接确认的情况下,首先向PLG-ECU350输出启动信号WUP2。然后,在PLG-ECU350启动完成之后,HV-ECU300向PLG-ECU350输出充电继电器CHR的熔接确认指令CHK。当通过PLG-ECU350完成充电继电器CHR的熔接确认后,HV-ECU300通过将启动信号WUP2设为无效来使PLG-ECU350停止。
PLG-ECU350响应来自HV-ECU300的启动信号WUP2而启动,使电源继电器PIMR接通来向PLG-ECU350供给电源电压。并且,响应来自HV-ECU300的熔接确认指令CHK,进行充电继电器CHR的熔接确认,向HV-ECU300输出该结果。在启动信号WUP2被设定为无效时,PLG-ECU350使电源继电器PIMR断开以停止自身的处理。
外部充电时的HV-ECU300和PLG-ECU350的动作与实施方式1是同样的。
图7是表示实施方式2中的HV-ECU300和PLG-ECU350的内部结构的图。图7的不同之处在于,在实施方式1所示的图3的PLG-ECU350内的OR电路,代替运行指令IG而被输入来自HV-ECU300的启动信号WUP2。在图7中不重复说明与图3重复的要素。
参照图7,HV-ECU300内的主单元302在需要进行图6的充电继电器CHR的熔接确认的情况下,向PLG-ECU350输出启动信号WUP2。
PLG-ECU350内的子单元351在经由OR电路353接收到来自车辆的HV-ECU300的启动指令WUP2或充电电缆400的导频信号CPLT时,经由OR电路354输出电源继电器PIMR的控制指令来使电源继电器PIMR接通。由此,向主单元352和充电装置200供给电源电压。
通过做成这样的电路,在车辆运行时,能够仅在需要PLG-ECU350发挥的功能的情况下,基于来自HV-ECU300的指令启动PLG-ECU350。
图8是用于在实施方式2中详细说明在车辆运行开始时HV-ECU300和PLG-ECU350所执行的启动控制处理的流程图。在图8中,在实施方式1的图4的流程图中,PLG-ECU350的步骤S100被置换为S105,在HV-ECU300中追加有步骤S225和S255。在图8中,不重复说明与图4重复的步骤。
参照图6和图8,在通过S200启动了点火装置的情况下(在S200中为“是”),HV-ECU300使IGCT连接(S210),并且,使系统主继电器SMR连接(S220)。
接着,HV-ECU300为了使PLG-ECU350进行充电继电器CHR的熔接确认,首先在S225将启动信号WUP2发送至PLG-ECU350来使PLG-ECU350启动。
然后,HV-ECU300在确认PLG-ECU350的启动已完成后,在S230为了确认充电继电器CHR有无熔接,对PLG-ECU350发送熔接确认指令CHK。
响应该熔接确认指令CHK,在PLG-ECU350判定充电继电器CHR有无熔接。然后,在S240,HV-ECU300从PLG-ECU350接收判定结果ANS。
接着,HV-ECU300在基于接收到的判定结果ANS判定充电继电器CHR是否熔接(S250)之后,在S255为了使PLG-ECU350停止,将启动信号WUP2设定为无效并将其发送至PLG-ECU350。然后,HV-ECU300在S260将允许运行开始的READY信号设定为有效。
另外,PLG-ECU350在S105判定来自HV-ECU300的启动信号WUP2是否被设定为有效。
在启动信号WUP2被设定为有效的情况下(在S105中为“是”),PLG-ECU350在S110使电源继电器PIMR连接来向PLG-ECU350和充电装置200供给电源电压。然后,PLG-ECU350进行从S120至S140的处理,来进行充电继电器CHR的熔接确认。
另一方面,在启动信号WUP2被设定为无效的情况下(在S105中为“否”),PLG-ECU350在S150通过使电源继电器PIMR断开以使PLG-ECU350自身停止。
对于外部充电时的处理,由于与实施方式1的图5是同样的,所以不重复说明。另外,针对上述的说明,已说明了在车辆运行开始时进行充电继电器CHR的熔接确认的情况,但也可以在车辆运行开始后例如每一定时间而进行充电继电器CHR的确认,在该情况下,HV-ECU300也可以每次向PLG-ECU350输出启动信号WUP2来启动PLG-ECU350。进而,不仅在充电继电器CHR的熔接确认的情况下,还可以在例如确认充电装置200有无异常等在车辆运行时进行PLG-ECU350所控制的范围的事项的情况下,每次通过来自HV-ECU300的指令来启动PLG-ECU350。
通过按照以上的处理来进行控制,在车辆运行时,HV-ECU300能够仅在需要的情况下启动PLG-ECU350来执行处理。由此,在车辆运行时和外部充电时这两方时,能够在防止HV-ECU300和PLG-ECU350的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制,并且,能够降低车辆运行时由PLG-ECU350消耗的电力。
[实施方式3]
在实施方式1中,如上所述,在车辆运行时PLG-ECU350始终为启动的状态。进而,为了使电源继电器PIMR连接,也向充电装置200供给电源电压而使充电装置200为启动状态,会在充电装置200消耗不必要的电力。
因此,在实施方式3中,针对以下结构进行说明:通过分离PLG-ECU350和充电装置200的电源电压的供给源,削减车辆运行时由充电装置200导致的不必要的电力消耗。
图9是实施方式3的车辆100B的整体框图。在图9中,与实施方式1的图1中不同之处在于,代替电力线PL5,从与HV-ECU300同样的电力线PL4供给PLG-ECU350的电源电压。在图9中,不重复说明与图1重复的要素。
参照图9,当在车辆100B运行时车辆的运行指令IG被设为有效,HV-ECU300与实施方式1同样,使电源继电器IGCT接通来向HV-ECU300供给电源电压。另外,由此,也向PLG-ECU350供给电源电压来启动PLG-ECU350。并且,HV-ECU300在进行充电继电器CHR的熔接确认的情况下,对PLG-ECU350输出熔接确认指令CHK,使PLG-ECU350进行充电继电器CHR的熔接确认处理。
在实施方式3中,PLG-ECU350通过从电力线PL4被供给电源电压而启动。
在进行外部充电时,PLG-ECU350响应来自CCID430的导频信号CPLT,向HV-ECU300输出启动信号WUP1。然后,HV-ECU300响应该启动信号WUP1而使电源继电器IGCT接通。由此,向PLG-ECU350供给电源电压,PLG-ECU350启动。
图10是表示实施方式3中的HV-ECU300和PLG-ECU350的内部结构的图。在图10中,与实施方式1的图3的不同之处在于,删除了PLG-ECU350的OR电路353、354,代替电力线PL5而从电力线PL4向PLG-ECU350的主单元352供给电源电压。不重复说明图10中与图3重复的要素。
PLG-ECU350的子单元351在接收到来自CCID430的导频信号CPLT时,向HV-ECU300输出启动信号WUP1。另外,子单元351在接受到导频信号CPLT时,对主单元352输出表示外部充电的外部充电信号EXCH。
PLG-ECU350的主单元352通过从电力线PL4被供给电源电压而启动。主单元352在接收到来自子单元351的外部充电信号EXCH时,通过输出控制信号SE4使电源继电器PIMR接通来向充电装置200供给电源电压。
通过做成这样的电路,能够仅在进行外部充电时向充电装置200供给电源电压。
接着,使用图11和图12,针对车辆运行时和外部充电时的HV-ECU300和PLG-ECU350各自的处理进行说明。
首先,针对车辆运行时的处理进行说明。
图11是用于在实施方式3中详细说明车辆运行开始时HV-ECU300和PLG-ECU350所执行的启动控制处理的流程图。在图11中,将实施方式1的图4的流程图中的PLG-ECU350的步骤S100替换为S106并删除了S110和S150。在图11中不重复说明与图4重复的步骤。
参照图9和图11,PLG-ECU350在S106判定是否存在来自电力线PL4的电源供给。
在存在电源供给的情况下(在S106中为“是”),处理前进至S120。然后,PLG-ECU350响应来自HV-ECU300的熔接确认指令CHK,进行S120~S140的处理。
另一方面,在没有电源供给的情况下(在S106中为“否”),PLG-ECU350通过使自身停止来结束处理。
对于HV-ECU300的处理,由于与实施方式1的图4的说明是同样的,所以不重复说明,但在步骤S210和S300,HV-ECU300通过使电源继电器IGCT连接和断开,来控制对PLG-ECU350的电源电压的供给和切断。
接着,针对外部充电时的处理进行说明。
图12是用于在实施方式3中详细说明在进行外部充电时HV-ECU300和PLG-ECU350所执行的充电控制处理的流程图。在图12中,将实施方式1的图5的流程图中的PLG-ECU350的步骤S410、S420、S460、S470分别替换为S415、S425、S465、S475。在图12中,不重复说明与图5重复的步骤。
参照图9和图12,当PLG-ECU350在S400判定为连接了充电电缆400时(在S400中为“是”),则处理前进至S415,通过将启动信号WUP1设定为有效并将其向HV-ECU300输出来启动HV-ECU300。
并且,PLG-ECU350在确认通过HV-ECU300已使电源继电器IGCT连接而从电力线PL4供给了电源电压后,在S425通过输出控制信号SE4使电源继电器PIMR连接,从而向充电装置200供给电源电压。
然后,PLG-ECU350进行S430~S450的处理,控制充电装置200来进行蓄电装置111的充电。
当在S450判定为蓄电装置111的充电已完成时(在S450中为“是”),PLG-ECU350使电源继电器PIMR断开以使充电装置200停止(S465),并且,通过将启动信号WUP1设定为无效并将其输出来使HV-ECU300停止(S475)。
另一方面,在判定为未连接充电电缆400的情况下(在S400中为“否”),处理前进至S465,PLG-ECU350使电源继电器PIMR断开以使充电装置200停止(S465),并且,通过将启动信号WUP1设定为无效并将其输出来使HV-ECU300停止。
通过按照以上那样的处理来进行控制,能够分离PLG-ECU350和充电装置200的电源电压的供给源。由此,在车辆运行时和外部充电时这两方时,能够在防止HV-ECU300和PLG-ECU350的功能重复的同时,进行行驶控制和充电控制,并且,能够削减车辆运行时由充电装置200导致的不必要的电力消耗。
本实施方式的“HV-ECU300”和“PLG-ECU350”分别是本发明的“第1控制装置”和“第2控制装置”的一例。本实施方式的“IGCT”和“PIMR”分别是本发明的“第1电源继电器”和“第2电源继电器”的一例。应该认为,本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示,包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
Claims (7)
1.一种车辆,能够进行外部充电,所述外部充电是使用来自外部电源(500)的电力进行充电,所述车辆具有:
能够充电的蓄电装置(111);
充电装置(200),其使用来自所述外部电源(500)的电力对所述蓄电装置(111)进行充电;以及
驱动部(190),其构成为使用来自所述蓄电装置(111)的电力来产生所述车辆(100)的驱动力,
所述车辆的特征在于,还具有:
第1控制装置(300),其用于在所述车辆(100)运行时和进行所述外部充电时的任一时都控制所述蓄电装置(111);和
第2控制装置(350),其用于控制所述充电装置(200),
所述第1控制装置(300)在所述车辆(100)运行时,响应所述车辆(100)的运行开始信号被供给电源而启动,并且,根据由所述第2控制装置(350)进行的控制的必要性,控制对所述第2控制装置(350)的电源供给,对所述第2控制装置(350)的启动和停止进行切换。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述第1控制装置(300)监视所述蓄电装置(111)的充电状态,
所述第2控制装置(350)基于从所述第1控制装置(300)接收的与所述充电状态相关的信号来控制所述充电装置(200)。
3.根据权利要求1所述的车辆,其中,
所述第2控制装置(350)在进行所述外部充电时,响应表示与所述外部电源(500)连接的信号被供给电源而启动,并且,向所述第1控制装置(300)供给电源而使之启动。
4.根据权利要求3所述的车辆,其中,
还具有辅机用电池(170)和第1电源继电器(IGCT),
所述第1电源继电器(IGCT)受所述第1控制装置(300)控制,用于对来自所述辅机用电池(170)的电力的供给和切断进行切换,
所述第1控制装置(300)经由所述第1电源继电器(IGCT)与所述辅机用电池(170)连接。
5.根据权利要求4所述的车辆,其中,
还具有第2电源继电器(PIMR),所述第2电源继电器(PIMR)受所述第2控制装置(350)控制,用于对来自所述辅机用电池(170)的电力的供给和切断进行切换,
所述第2控制装置(350)和所述充电装置(200)经由所述第2电源继电器(PIMR)与所述辅机用电池(170)连接。
6.根据权利要求4所述的车辆,其中,
还具有第2电源继电器(PIMR),所述第2电源继电器(PIMR)受所述第2控制装置(350)控制,用于对来自所述辅机用电池(170)的电力的供给和切断进行切换,
所述第2控制装置(350)经由所述第1电源继电器(IGCT)与所述辅机用电池(170)连接,
所述充电装置(200)经由所述第2电源继电器(PIMR)与所述辅机用电池(170)连接。
7.根据权利要求1所述的车辆,其中,
还具有通断器(CHR),所述通断器(CHR)插入设置于连接所述充电装置(200)与所述蓄电装置(111)的电力线上,
所述第1控制装置(300)在对所述通断器(CHR)的接点熔接进行检测时使所述第2控制装置(350)启动,在所述通断器(CHR)的接点熔接的检测完成时使所述第2控制装置(350)停止。
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