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公開番号2025025332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130010
出願日2023-08-09
発明の名称制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B60L 58/12 20190101AFI20250214BHJP(車両一般)
要約【課題】バッテリの充電率低下に応じた適切な充電モードの切り替えを行い、車両性能の低下を抑制する制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、回転電機との間で充放電可能な蓄電池と、蓄電池から電力を供給する負荷と、蓄電池から供給した電力をトルクに変換し車輪に伝達、又は、車輪の回転力から電力を生成し蓄電池に供給する回転電機と、蓄電池と回転電機との間で電力変換を行う変換器と、回転電機に制御信号を出力する制御部を備える。制御部は、車輪伝達トルクに基づく制御信号を変換器に出力するトルク制御モードと、トルク制御モードにおいて、蓄電池の充電率が第1所定値以下の場合、回転電機及び負荷への電力供給を減少し蓄電池への電力供給を優先する充電優先モードと、蓄電池の現在の充電率と第1所定値以下になった時の充電率との差が第2所定値以下の場合、回転電機の電圧に基づく制御信号を変換器に出力する電圧制御モードとを切り替える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
車両が走行するためのトルクを伝達する回転電機において、変換器に制御信号を出力して前記回転電機を制御するための複数の制御モードに切り替える制御部を含む制御装置であって、
前記回転電機との間で充放電可能な蓄電池と、
前記蓄電池から電力が供給される負荷と、
前記蓄電池から供給された電力をトルクに変換して前記車両の車輪に伝達させる、又は、前記車輪の回転力から電力を生成して前記蓄電池に供給する前記回転電機と、
前記蓄電池と前記回転電機との間で充放電する際の電力変換を行い、前記蓄電池からの電力を変換して前記負荷に供給する前記変換器と、
前記蓄電池、前記回転電機及び前記変換器と接続され、前記回転電機に制御信号を出力可能な前記制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車輪に伝達するトルクに基づいた制御信号を前記変換器に出力して制御するトルク制御モードと、
前記トルク制御モードにおいて、前記蓄電池の充電率が第１所定値以下になった場合、前記回転電機及び前記負荷への電力供給を減少させて前記蓄電池に電力を供給することを優先して制御する充電優先モードと、
前記蓄電池の現在の充電率と前記第１所定値以下になった時の充電率との差が第２所定値以下になった場合、前記回転電機の電圧に基づいた制御信号を前記変換器に出力して制御する電圧制御モードと、に切り替えて制御を行う制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
モータを動力源として含む車両において、モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリが設けられている。特許文献１中に示された、電気自動車では自動車の車輪と連動して回転するモータを発電機として用いることで、バッテリへ充電する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－１２５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記特許文献１で示した、回生制動制御方法において示された電気車両の回生ＥＣＵでは、バッテリの充電率を回復させる際に制御の応答遅れ、車両内の使用機器の使用増加などによる電池の充電率の低下を過大に判定し、車両の動力源となるモータをトルク制御から電圧制御に切り替えてしまい、これに基づいた車両内の各機器への不要な機能制限が発生し、車両性能が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリの充電率低下に応じた適切な充電モードの切り替えを行うことで、車両性能の低下を抑制する制御装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
車両が走行するためのトルクを伝達する回転電機において、変換器に制御信号を出力して前記回転電機を制御するための複数の制御モードに切り替える制御部を含む制御装置であって、前記回転電機との間で充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池から電力が供給される負荷と、前記蓄電池から供給された電力をトルクに変換して前記車両の車輪に伝達させる、又は、前記車輪の回転力から電力を生成して前記蓄電池に供給する前記回転電機と、前記蓄電池と前記回転電機との間で充放電する際の電力変換を行い、前記蓄電池からの電力を変換して前記負荷に供給する前記変換器と、前記蓄電池、前記回転電機及び前記変換器と接続され、前記回転電機に制御信号を出力可能な前記制御部と、を備え、前記制御部は、前記車輪に伝達するトルクに基づいた制御信号を前記変換器に出力して制御するトルク制御モードと、前記トルク制御モードにおいて、前記蓄電池の充電率が第１所定値以下になった場合、前記回転電機及び前記負荷への電力供給を減少させて前記蓄電池に電力を供給することを優先して制御する充電優先モードと、前記蓄電池の現在の充電率と前記第１所定値以下になった時の充電率との差が第２所定値以下になった場合、前記回転電機の電圧に基づいた制御信号を前記変換器に出力して制御する電圧制御モードと、に切り替えて制御を行う制御装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリの充電率低下に応じた適切な充電モードの切り替えを行うことで、車両性能の低下を抑制する制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る制御装置を搭載した車両の一例を示す図である。
実施形態に係る制御装置の動作の一例を示す図である。
実施形態に係る制御を実施した場合の充電率の変化を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本実行形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る制御装置を搭載した車両の一例を示す図である。図１に示すように、車両１は、バッテリ２、変換器３、回転電機４、車輪５ａ～５ｄ、内燃機関６、負荷７、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）８を備える。図１に示した、車両１は、回転電機４及び内燃機関６の二つの動力源を搭載したハイブリッド車両でよく、例えば、シリーズ方式、パラレル方式又はスプリット方式の何れかの方式が採用されてよい。なお、図１に示した、車両１は、２輪駆動方式を採用しているが、４輪駆動方式が採用されてもよい。制御装置ＣＵは、バッテリ２、変換器３、回転電機４、負荷７及びＥＣＵ８を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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