JP2011230670A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンのアイドル運転を行いながら、発電電動機の発電運転を行っている状況で、エンジンの空ぶかしが行なわれても、高圧系蓄電装置に過剰な充電がなされるのを防止する。
【解決手段】エンジン3及び発電電動機4を動力発生源2として有する電動車両1で、エンジン3のアイドル運転を行いながら低圧系補機電装品12の消費電力を補充し得る発電電力で発電電動機4の発電運転を行なうアイドル発電運転状態において、エンジン3の空ぶかしが検知されるという条件を少なくとも含む所定の条件が成立するか否かを判断する条件判断手段を備え、この条件判断手段の判断結果が肯定的となる場合に、発電電動機4のトルク指令値をゼロトルクに設定して、発電電動機4の出力トルクを制御する。
【選択図】図1An object of the present invention is to prevent excessive charging of a high-voltage power storage device even when an engine is blown in a state where a generator motor is generating while the engine is idling. .
In an electric vehicle 1 having an engine 3 and a generator motor 4 as a power generation source 2, the generator motor 4 is generated with generated power that can supplement the power consumption of the low-voltage auxiliary electrical equipment 12 while the engine 3 is idling. In the idle power generation operation state in which the power generation operation is performed, there is provided condition determination means for determining whether or not a predetermined condition including at least a condition that the engine 3 is detected to be idle is satisfied. When the determination result is affirmative, the torque command value of the generator motor 4 is set to zero torque, and the output torque of the generator motor 4 is controlled.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は車両の動力発生源としてエンジンと発電電動機とを備える電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including an engine and a generator motor as a power generation source of the vehicle.
車両の推進用動力を発生する動力発生源としてエンジンと発電電動機(力行運転と発電運転とを選択的に行ない得る電動機)とを備える電動車両(所謂ハイブリッド車両)では、車両の推進力として発電電動機の動力を必要とする状況では、発電電動機に、その電源としての蓄電装置から電力を供給することによって、該発電電動機の力行運転を行う(発電電動機を駆動力を出力する電動機として動作させる)。 In an electric vehicle (so-called hybrid vehicle) provided with an engine and a generator motor (an electric motor capable of selectively performing a power running operation and a power generation operation) as a power generation source for generating propulsion power for the vehicle, the generator motor is used as the vehicle propulsion force. In a situation where the power of the generator is required, power is supplied to the generator motor from the power storage device as its power source, thereby performing a power running operation of the generator motor (operating the generator motor as an electric motor that outputs driving force).
また、発電電動機の動力を必要としない状況では、エンジンの出力、あるいは、車両の減速時の運動エネルギーを利用して、適宜、発電電動機を電気エネルギーを出力する発電機として動作させる発電運転(回生運転)によって、上記蓄電装置の充電等を行なうことが一般に行なわれている。 In situations where the power of the generator motor is not required, the generator operation (regenerative operation) is performed by appropriately operating the generator motor as a generator that outputs electric energy using the output of the engine or the kinetic energy at the time of deceleration of the vehicle. In general, charging or the like of the power storage device is performed by operation.
例えば、特許文献1には、車両の減速時に発電電動機の発電運転(回生運転)を行いつつ、蓄電装置の充電を行なう技術が記載されている。この技術では、蓄電装置の過充電を防止するために、蓄電装置の充電電力の制限値が該蓄電装置の温度と残容量とに応じて設定される。そして、蓄電装置の充電電力の計測値が、制限値を超えないように、発電電動機のトルク指令値(発電運転時の制動トルクの指令値)が設定され、このトルク指令値に応じて発電電動機の運転制御が行なわれる。
For example,
ところで、車両推進用の動力を発生する発電電動機は、力行運転時に大トルクを発生する必要があることから、この発電電動機に電力を供給する蓄電装置は、高電圧(例えば100〜150V)を出力する高圧系蓄電装置とされる。また、車両には、通常、発電電動機よりも動作電圧の低い各種の低圧系補機電装品と、これらの低圧系補機電装品の電源として低電圧(例えば12V)を出力する低圧系蓄電装置とが搭載され、この低圧系蓄電装置及び低圧系補機電装品は、高圧系蓄電装置又は発電電動機から電力を供給し得るように、DC/DCコンバータを介して高圧系蓄電装置に電気的に接続される。 By the way, since the generator motor that generates power for vehicle propulsion needs to generate a large torque during powering operation, the power storage device that supplies power to the generator motor outputs a high voltage (for example, 100 to 150 V). This is a high-voltage power storage device. In addition, various low-voltage auxiliary electrical components having a lower operating voltage than a generator motor and low-voltage power storage devices that output a low voltage (for example, 12 V) as a power source for these low-voltage auxiliary electrical components The low-voltage power storage device and the low-voltage auxiliary electrical equipment are electrically connected to the high-voltage power storage device via a DC / DC converter so that power can be supplied from the high-voltage power storage device or the generator motor. Connected.
そして、例えば、エンジン及び発電電動機から車両の駆動輪への動力伝達が遮断されている状態(例えば、エンジン及び発電電動機と、駆動輪との間の動力伝達を行なう変速装置の状態が、パーキングレンジや、ニュートラルレンジの状態に設定されている場合)で、低電圧系蓄電装置の貯蔵エネルギーが低圧系補機電装品によって消耗してしまうのを防止するために、エンジンのアイドル運転を行いつつ、該エンジンの出力によって発電電動機の発電運転を行い、その発電電力を該発電電動機からDC/DCコンバータを介して低圧系蓄電装置又は低圧系補機電装品に供給することが一般的に行なわれている。この場合、例えば、低圧系補機電装品の消費電力分を補う所要の発電電力を発生するように、該発電電動機のトルク指令値を設定し、そのトルク指令値に応じて該発電電動機の運転制御を行うことで、低電圧系蓄電装置の貯蔵エネルギーの消耗を防止できる。 For example, a state in which power transmission from the engine and the generator motor to the drive wheels of the vehicle is interrupted (for example, the state of the transmission that performs power transmission between the engine and the generator motor and the drive wheels is the parking range. In order to prevent the stored energy of the low-voltage power storage device from being consumed by the low-voltage auxiliary electrical equipment in the neutral range state) In general, the generator motor is driven by the output of the engine, and the generated power is supplied from the generator motor to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment via the DC / DC converter. Yes. In this case, for example, the torque command value of the generator motor is set so as to generate the required generated power to supplement the power consumption of the low-voltage auxiliary machine electrical components, and the operation of the generator motor is performed according to the torque command value. By performing the control, it is possible to prevent the storage energy of the low-voltage power storage device from being consumed.
一方、リチウムイオン電池等の高圧系蓄電装置は、一般に、低温環境下では該高圧系蓄電装置に通電し得る許容電流が低下する。特に、低温環境下では、高圧系蓄電装置の内部抵抗が大きくなることから、該高圧系蓄電装置の残容量が比較的高い場合には、該高圧系蓄電装置に充電電流を流すと、該充電電流が比較的小さな電流であっても、該高圧系蓄電装置の出力電圧(端子間電圧)が許容上限値を超えるような過大なものとなる恐れがある。 On the other hand, a high-voltage power storage device such as a lithium ion battery generally has a lower allowable current that can be passed through the high-voltage power storage device in a low-temperature environment. In particular, since the internal resistance of the high-voltage power storage device increases in a low-temperature environment, if the remaining capacity of the high-voltage power storage device is relatively high, if a charging current is passed through the high-voltage power storage device, Even if the current is a relatively small current, the output voltage (inter-terminal voltage) of the high-voltage power storage device may become excessive so as to exceed the allowable upper limit value.
他方、前記の如くエンジンのアイドル運転を行いつつ、該エンジンの出力によって発電電動機の発電運転を行っている状況において、例えば発電電動機が生成する発電電力を、低圧系補機電装品の消費電力分に一致させるように制御すれば、高圧系蓄電装置への充電を行なわないようにすることができる。 On the other hand, while the engine is idling as described above and the generator motor is generating power by the output of the engine, for example, the generated power generated by the generator motor is reduced to the power consumption of the low-voltage auxiliary equipment components. If the control is performed so as to match, the high-voltage power storage device can be prevented from being charged.
しかるに、エンジンのアイドル運転が行なわれている状況では、車両の運転者によるアクセルペダルの操作によって、エンジンの空ぶかしが行なわれる場合がある。そして、このような場合に、次のような不都合を生じることが本願発明者による各種の実験、検討によって判明した。 However, in a situation where the engine is idling, the engine may be emptied by operating the accelerator pedal by the driver of the vehicle. And in such a case, it became clear by various experiment and examination by this inventor that the following inconvenience arises.
すなわち、エンジンの空ぶかしが行なわれた場合には、該エンジンの回転数(出力軸の回転速度)が急上昇し、ひいては、発電電動機のロータの回転速度も急上昇する。この場合、発電電動機の発電電力を目標とする電力に制御するようにしても、ロータの回転速度が急上昇することから、該回転速度の変化に対して、発電電動機の通電制御の遅れが発生する。その結果、発電電動機の実際の発電出力が目標とする発電出力よりも高くなり、その余剰分の発電出力は高圧系蓄電装置に充電されてしまうこととなる。 That is, when the engine is blown away, the engine speed (output shaft rotation speed) increases rapidly, and consequently the rotor speed of the generator motor also increases rapidly. In this case, even if the generated power of the generator motor is controlled to the target power, the rotational speed of the rotor rises rapidly, and therefore the energization control of the generator motor is delayed with respect to the change in the rotational speed. . As a result, the actual power output of the generator motor becomes higher than the target power output, and the surplus power output is charged in the high-voltage power storage device.
このため、特に、低温環境下で高圧系蓄電装置の残容量が比較的高い状況において、エンジンの空ぶかしが行なわれた場合には、発電電動機の発電出力の余剰分によって高圧系蓄電装置に過剰な充電が行なわれ、該高圧系蓄電装置の出力電圧が許容上限値を超えたり、あるいは、該高圧系蓄電装置の劣化が生じる恐れがあった。 Therefore, particularly when the remaining capacity of the high-voltage power storage device is relatively high in a low-temperature environment and the engine is blown, the high-voltage power storage device is generated by the surplus of the power generation output of the generator motor. Excessive charging, the output voltage of the high-voltage power storage device may exceed the allowable upper limit value, or the high-voltage power storage device may be deteriorated.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、エンジンのアイドル運転を行いながら、発電電動機の発電運転を行っている状況で、エンジンの空ぶかしが行なわれても、高圧系蓄電装置に過剰な充電がなされるのを防止することができる電動車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and a high-voltage power storage device is used even when an engine is blown up in a situation where a generator motor is generating a power while an engine is idling. An object of the present invention is to provide an electric vehicle that can prevent excessive charging.
本発明の電動車両は、かかる目的を達成するために、エンジンと該エンジンの出力軸に連動して回転するロータを有する発電電動機とから構成され、該エンジン及び発電電動機の少なくともいずれか一方により車両の推進用動力を生成する動力発生源と、前記発電電動機の力行運転時に該発電電動機に電力を供給し、且つ、該発電電動機の発電運転時にその発電電力を充電可能に該発電電動機に電気的に接続された高圧系蓄電装置と、前記高圧系蓄電装置にDC/DCコンバータを介して電気的に接続され、該高圧系蓄電装置の出力電圧よりも低電圧で動作する低圧系電気負荷に電力を供給する低圧系蓄電装置とを備え、車両の動作状態として、前記動力発生源から車両の車輪への動力伝達が遮断されている状態での前記エンジンのアイドル運転状態において、少なくとも前記低圧系電気負荷の消費電力分を補充する発電電力を該エンジンにより駆動される前記発電電動機の発電運転によって発生するように該発電電動機の出力トルクを制御しつつ、該発電電力を前記DC/DCコンバータを介して前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品に供給するアイドル発電運転状態を有する電動車両において、
前記アイドル発電運転状態において、前記エンジンの空ぶかしの発生を検知する空ぶかし検知手段と、
該アイドル発電運転状態において、前記高圧系蓄電装置を保護するための必要条件としてあらかじめ定められた所定の条件であり、前記空ぶかし検知手段により前記エンジンの空ぶかしが検知されるという第1条件を少なくとも含む所定の条件が成立しているか否か判断する条件判断手段と、
該条件判断手段の判断結果が肯定的である場合に、前記発電電動機の出力トルクの指令値であるトルク指令値をゼロトルクに制限して該発電電動機の出力トルクを制御する発電電動機制御手段とを備えることを特徴とする(第1発明)。
In order to achieve the above object, an electric vehicle according to the present invention includes an engine and a generator motor having a rotor that rotates in conjunction with the output shaft of the engine, and the vehicle includes at least one of the engine and the generator motor. A power generation source for generating the propulsion power of the generator, and supplying electric power to the generator motor during powering operation of the generator motor, and electrically charging the generator motor so that the generated power can be charged during power generation operation of the generator motor A high-voltage power storage device connected to the high-voltage power storage device, and a power supply to the low-voltage power storage device that is electrically connected to the high-voltage power storage device via a DC / DC converter and operates at a voltage lower than the output voltage of the high-voltage power storage device. The engine idle state in a state where power transmission from the power generation source to the wheels of the vehicle is cut off as an operating state of the vehicle In the rotating state, while controlling the output torque of the generator motor so that the generated power supplementing at least the power consumption of the low-voltage electric load is generated by the power generation operation of the generator motor driven by the engine, the power generation In an electric vehicle having an idle power generation operation state in which electric power is supplied to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment via the DC / DC converter,
In the idle power generation operation state, an emptying detection means for detecting occurrence of an emptying of the engine,
In the idle power generation operation state, it is a predetermined condition that is predetermined as a necessary condition for protecting the high-voltage power storage device, and that the engine idling detection means detects the engine idling. Condition determining means for determining whether or not a predetermined condition including at least the first condition is satisfied;
Generator motor control means for controlling the output torque of the generator motor by limiting the torque command value, which is the command value of the output torque of the generator motor, to zero torque when the judgment result of the condition judging means is affirmative (First invention).
かかる第1発明によれば、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である場合、すなわち、前記エンジンの空ぶかしが行なわれ、それに起因して、前記発電電動機の発電電力、ひいては、前記高圧系蓄電装置の充電電流が過剰となり、該高圧系蓄電装置の出力電圧の上昇が生じやすい状況で、前記発電電動機制御手段が、発電電動機のトルク指令値をゼロトルク(発電電動機の出力トルクの値を“0”とする指令値)に制限して該発電電動機の出力トルクを制御する。このため、かかる状況で、発電電動機の発電電力を速やかに“0”にして、高圧系蓄電装置に過剰な充電電流が流れるのを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, when the determination result of the condition determination means is affirmative in the idle power generation operation state, that is, the engine is blown over, and as a result, the generator motor When the generated electric power of the high-voltage power storage device becomes excessive and the output voltage of the high-voltage power storage device tends to increase, the generator motor control means sets the torque command value of the generator motor to zero torque ( The output torque of the generator motor is controlled by restricting the output torque value of the generator motor to a command value “0”. For this reason, in such a situation, the generated power of the generator motor can be quickly set to “0” to prevent an excessive charging current from flowing through the high-voltage power storage device.
従って、第1発明によれば、エンジンのアイドル運転を行いながら、発電電動機の発電運転を行っている状況で、エンジンの空ぶかしが行なわれても、高圧系蓄電装置に過剰な充電がなされるのを防止することができる。ひいては、該高圧系蓄電装置の出力電圧が過大になるのを防止することができる。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, even if the engine is idle while the engine is idling, the high-voltage power storage device is overcharged even if the engine is blown. Can be prevented. As a result, it is possible to prevent the output voltage of the high-voltage power storage device from becoming excessive.
かかる第1発明では、前記所定の条件は、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が所定の電圧よりも高いという第2条件をさらに含むことが好ましい(第2発明)。 In the first invention, it is preferable that the predetermined condition further includes a second condition that a detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device is higher than a predetermined voltage (second invention).
この第2発明によれば、エンジンの空ぶかしが行なわれている状況であっても、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が所定の電圧よりも高くならない限り、前記所定の条件が成立せず、前記条件判断手段の判断結果が肯定的にならないこととなる。このため、前記第1高圧系蓄電装置の残容量が比較的低い場合等、該高圧系蓄電装置に充電電流が流れても、該高圧系蓄電装置の出力電圧がさほど過大になる恐れがない状況では、発電電動機のトルク指令値を強制的にゼロトルクに制限する処理を行なわないようにすることができる。 According to the second aspect of the present invention, even if the engine is being blown away, the predetermined condition is determined as long as the detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device does not become higher than the predetermined voltage. Is not established, and the judgment result of the condition judgment means does not become affirmative. For this reason, when the remaining capacity of the first high-voltage power storage device is relatively low, even if a charging current flows through the high-voltage power storage device, the output voltage of the high-voltage power storage device is not likely to become excessively high. Then, it is possible not to perform the process of forcibly limiting the torque command value of the generator motor to zero torque.
この第2発明では、前記第2条件に関する前記所定の電圧は、ヒステリシス特性を持たせることが好ましい。すなわち、前記所定の電圧は、第1所定電圧と該第1所定電圧よりも低い第2所定電圧とからなり、前記条件判断手段は、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が前記第1所定電圧よりも低い電圧から該第1所定電圧よりも高い電圧に上昇した時に前記第2条件が成立し、該成立後、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が前記第2所定電圧よりも低い電圧に低下するまで、該第2条件の成立状態が継続していると判断することが好ましい(第3発明)。 In the second invention, it is preferable that the predetermined voltage related to the second condition has a hysteresis characteristic. That is, the predetermined voltage includes a first predetermined voltage and a second predetermined voltage that is lower than the first predetermined voltage, and the condition determination means determines that the detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device is the first voltage. The second condition is satisfied when the voltage rises from a voltage lower than a predetermined voltage to a voltage higher than the first predetermined voltage. After the satisfaction, the detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device is greater than the second predetermined voltage. It is preferable to determine that the state where the second condition is satisfied continues until the voltage decreases to a lower voltage (third invention).
この第3発明によれば、高圧系蓄電装置の出力電圧が外乱等に起因して前記第1所定電圧の近辺で変動することがあっても、前記条件判断手段の判断結果が頻繁に変化することがないようにすることができる。従って、発電電動機の発電電力の制御の安定性を高めることができる。 According to the third aspect of the invention, even if the output voltage of the high-voltage power storage device may fluctuate in the vicinity of the first predetermined voltage due to a disturbance or the like, the determination result of the condition determination unit frequently changes. You can prevent it from happening. Therefore, the stability of the control of the generated power of the generator motor can be improved.
また、上記第2発明又第3発明では、前記所定の条件は、前記第1条件及び第2条件と、前記高圧系蓄電装置の温度の検出値が所定の温度よりも低いという第3条件と、前記高圧系蓄電装置の残容量の検出値が所定値よりも大きいという第4条件とから構成されることが好適である(第4発明)。 In the second or third aspect of the invention, the predetermined condition includes the first condition and the second condition, and a third condition that a detected value of the temperature of the high-voltage power storage device is lower than a predetermined temperature. Preferably, the high-voltage power storage device includes a fourth condition that a detected value of the remaining capacity is larger than a predetermined value (fourth invention).
この第4発明によれば、前記高圧系蓄電装置の温度の検出値が前記所定の温度よりも高い場合、あるいは、前記高圧系蓄電装置の残容量の検出値が所定値よりも大きい場合には、前記条件判断手段の判断結果が否定的となる。ここで、高圧系蓄電装置の温度が比較的高い場合、あるいは、該高圧系蓄電装置の残容量が比較的低い場合には、該高圧系蓄電装置に充電電流を流しても、該高圧系蓄電装置の出力電圧は、さほど過大になる恐れがない。従って、第4発明によれば、このような状況でも、発電電動機のトルク指令値を強制的にゼロトルクに制限する処理を行なわないようにすることができる。すなわち、発電電動機のトルク指令値を強制的にゼロトルクに制限する処理を行なう状況を必要限度の状況に限定することができる。 According to the fourth invention, when the detected value of the temperature of the high-voltage power storage device is higher than the predetermined temperature, or when the detected value of the remaining capacity of the high-voltage power storage device is larger than a predetermined value. The judgment result of the condition judgment means becomes negative. Here, when the temperature of the high-voltage power storage device is relatively high, or when the remaining capacity of the high-voltage power storage device is relatively low, the high-voltage power storage device can be used even if a charging current is passed through the high-voltage power storage device. The output voltage of the device is not likely to be excessive. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, even in such a situation, it is possible to prevent the process of forcibly limiting the torque command value of the generator motor to zero torque. In other words, it is possible to limit the situation where the process of forcibly limiting the torque command value of the generator motor to zero torque is limited to the necessary limit.
なお、第4発明において、前記第3条件に関する前記所定の温度、あるいは、前記第4条件に前記所定値は、前記第2条件に関する前記所定の電圧と同様に、ヒステリシス特性を持たせるようにしてもよい。 In the fourth aspect of the invention, the predetermined temperature related to the third condition or the predetermined value related to the fourth condition may have a hysteresis characteristic in the same manner as the predetermined voltage related to the second condition. Also good.
また、前記第1〜第4発明では、前記発電電動機制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記発電電動機のトルク指令値を、少なくとも前記低圧系電気負荷の消費電力分を補充する発電電力を該発電電動機に発生させるためのトルク指令値まで徐々に変化させるように設定しつつ、該発電電動機の出力トルクを制御することが好ましい(第5発明)。 In the first to fourth aspects of the invention, when the generator motor control unit changes from a positive state to a negative state in the idle power generation operation state, The generator motor is set such that the torque command value of the generator motor is gradually changed to a torque command value for causing the generator motor to generate power to supplement at least the power consumption of the low-voltage electric load. It is preferable to control the output torque (5th invention).
この第5発明によれば、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、発電電動機の発電電力が急増しないようにすることができる。このため、高圧系蓄電装置に過渡的に過剰な充電電流が流れてしまうような状況の発生を防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the determination result of the condition determination unit changes from a positive state to a negative state, the generated power of the generator motor can be prevented from increasing rapidly. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which excessive charging current flows transiently in the high-voltage power storage device.
また、前記所定の条件に前記第3条件を含む前記第4発明では、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である場合に、前記DC/DCコンバータから前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品に電流が流れるのを遮断するように該DC/DCコンバータの出力電圧を制御するDC/DCコンバータ制御手段をさらに備えることが好ましい(第6発明)。 In the fourth aspect of the invention, wherein the predetermined condition includes the third condition, the DC / DC converter outputs the low-pressure system when the determination result of the condition determination means is positive in the idle power generation operation state. It is preferable to further comprise DC / DC converter control means for controlling the output voltage of the DC / DC converter so as to cut off the flow of current to the power storage device or the low-voltage auxiliary machine electrical equipment (sixth invention).
この第6発明によれば、前記第3条件が成立する状況、すなわち、高圧系蓄電装置の温度が低い状況で、前記条件判断手段の判断結果が肯定的となり、前記発電電動機のトルク指令値を強制的にゼロトルクに制限する処理を行なった場合に、高圧系蓄電装置に充電電流が流れないことに加えて、該高圧系蓄電装置から前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品にDC/DCコンバータを介して放電電流が流れるのが遮断されることとなる。このため、低温環境下での該高圧系蓄電装置の通電を行なわないようにすることができ、ひいては、該高圧系蓄電装置の劣化の進行が早まるのを防止することができる。 According to the sixth aspect of the invention, in a situation where the third condition is satisfied, that is, in a situation where the temperature of the high-voltage power storage device is low, the judgment result of the condition judgment means becomes affirmative, and the torque command value of the generator motor is When processing for forcibly limiting to zero torque is performed, in addition to the charging current not flowing to the high-voltage power storage device, DC is transferred from the high-voltage power storage device to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment. The flow of the discharge current through the / DC converter is interrupted. For this reason, it is possible to prevent the high-voltage power storage device from being energized in a low-temperature environment, and as a result, it is possible to prevent the deterioration of the high-voltage power storage device from being accelerated.
この第6発明では、前記発電電動機制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記発電電動機のトルク指令値を、少なくとも前記低圧系電気負荷の消費電力分を補充する発電電力を該発電電動機に発生させるためのトルク指令値まで徐々に変化させるように設定しつつ、該発電電動機の出力トルクを制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記DC/DCコンバータの出力電圧を該DC/DCコンバータから前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品に電流を流し得る電圧まで徐々に変化させるように該DC/DCコンバータの出力電圧を制御することが好ましい(第7発明)。 In this sixth aspect of the invention, the generator motor control means, when the judgment result of the condition judgment means is changed from a positive state to a negative state in the idle power generation operation state, Control the output torque of the generator motor while setting the command value to gradually change to the torque command value for causing the generator motor to generate power to supplement at least the power consumption of the low-voltage electric load The DC / DC converter control means outputs the output of the DC / DC converter when the judgment result of the condition judgment means changes from a positive state to a negative state in the idle power generation operation state. The voltage is gradually changed from the DC / DC converter to a voltage at which a current can flow to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment. It is preferable to control the output voltage of the DC / DC converter (seventh aspect).
この第7発明によれば、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、発電電動機の発電電力が急増したり、あるいは、高圧系蓄電装置から過渡的に前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品にDC/DCコンバータを介して放電電流が流れたりするのを防止できる。このため、低温環境下で、高圧系蓄電装置に過渡的に過剰な充電電流や放電電流が流れてしまうような状況の発生を防止することができる。ひいては、高圧系蓄電装置の劣化が早期に進行するのをより確実に防止することができる。 According to the seventh aspect of the invention, when the judgment result of the condition judgment unit changes from a positive state to a negative state, the generated power of the generator motor increases rapidly or from the high-voltage power storage device. It is possible to prevent a discharge current from flowing to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment through a DC / DC converter in a transient manner. Therefore, it is possible to prevent a situation in which excessive charging current or discharging current flows transiently in the high-voltage power storage device in a low temperature environment. As a result, it is possible to more reliably prevent the deterioration of the high-voltage power storage device from proceeding at an early stage.
本発明の一実施形態を図1〜図7を参照して以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
まず、図1を参照して、本実施形態の電動車両の全体構成の概略を説明する。同図に示すように、本実施形態の電動車両1は、パラレル型のハイブリッド車両であり、車両1の推進用動力を生成する動力発生源2として、エンジン3と発電電動機4とから構成された動力発生源2を備える。
First, with reference to FIG. 1, the outline of the whole structure of the electric vehicle of this embodiment is demonstrated. As shown in the figure, the
エンジン3は例えば内燃機関である。また、発電電動機4は、力行運転と発電運転とを選択的に行い得る電動モータ、例えば永久磁石式の同期モータ(DCブラシレスモータ)である。
The
そして、発電電動機4のロータ(図示省略)が、エンジン3の出力軸(クランク軸)3aに同軸心に装着され、該出力軸3aと一体に発電電動機4のロータが回転するようになっている。なお、エンジン3の出力軸3aに電動モータ2のロータを減速機等の動力伝達機構を介して接続することで、該ロータとエンジン3の出力軸とが互いに連動して回転するようにしてもよい。
A rotor (not shown) of the
上記の如く発電電動機4のロータが装着されたエンジン3の出力軸3aは(ひいては発電電動機4のロータは)、CVT等から構成された変速機5と、差動歯車機構6とを介して車両1の駆動輪7,7に接続されている。これにより、エンジン3及び発電電動機4の一方又は両方から動力発生源2が生成する動力が、変速機5及び差動歯車機構6を介して駆動輪7,7に伝達され、ひいては、車両1の走行が行なわれるようになっている。
As described above, the output shaft 3a of the
この場合、変速機5は、その動作状態を車両1の運転者が操作するための図示しないシフトレバーをパーキングレンジ又はニュートラルレンジに操作した状態において、動力発生源2と駆動輪7,7との間の動力伝達を遮断するように構成されている。
In this case, the transmission 5 is operated between the
以上が、本実施形態の電動車両1の機構的な全体構成の概略である。
The above is the outline of the mechanical overall configuration of the
次に、本実施形態の電動車両1の動作制御等のための電気的な構成を説明する。
Next, an electrical configuration for controlling the operation of the
車両1には、発電電動機4の力行運転に必要な電気エネルギーを貯蔵する高圧系蓄電装置としての高圧系バッテリ10と、空調機器、音響機器、照明機器、ナビゲーション機器から構成される低圧系補機電装品12の動作用の電気エネルギーを貯蔵する低圧系蓄電装置としての低圧系バッテリ11とが搭載されている。
The
高圧系バッテリ10及び低圧系バッテリ11は、いずれも充放電可能な二次電池である。この場合、高圧系バッテリ10は、その出力電圧(高圧系バッテリ10の正極端子及び負極端子間の電圧)が高電圧(例えば100〜150V)のバッテリであり、例えばリチウムイオン電池により構成される。また、低圧系バッテリ11は、その出力電圧(低圧系バッテリ11の正極端子及び負極端子間の電圧)が高圧系バッテリ10よりも低電圧(例えば12V)のバッテリであり、例えば鉛蓄電池により構成される。
The
上記高圧系バッテリ10は、図示を省略するインバータ回路等を含むモータ駆動回路であるパワー・ドライブ・ユニット13(以下、PDU13という)を介して発電電動機4の電機子巻線(図示省略)に電気的に接続されている。そして、このPDU13のインバータ回路のスイッチング素子のON・OFFを制御することによって、発電電動機4の力行運転時には、高圧系バッテリ10から発電電動機4に電力を供給し、また、発電電動機4の発電運転時には、該発電電動機4の発電出力を高圧系バッテリ10に充電することが可能となっている。
The high-
なお、本実施形態では、エンジン3に燃料を供給するための電動式の燃料ポンプ14が備えられており、高圧系バッテリ10は、さらに、この電動式の燃料ポンプ14にインバータ回路15を介して電気的に接続されている。そして、該高圧系バッテリ10からインバータ回路15を介して燃料ポンブ14にその動作用の電力が供給されるようになっている。ただし、燃料ポンプ14の動作用電力は、高圧系バッテリ10とは別の電源から該燃料ポンプ14に供給するようにしてもよい。
In this embodiment, an
低圧系バッテリ11は、低圧系補機電装品12に電気的に接続されると共に、高圧系バッテリ10側の高電圧を低圧系バッテリ11側の低電圧に変換するDC/DCコンバータ16を介して高圧系バッテリ10とPDU13とに接続されている。これにより、高圧系バッテリ10からDC/DCコンバータ16を介して低圧系補機電装品12又は低圧系バッテリ11に電力(低圧系補機電装品12の動作用電力又は低圧系バッテリ11の充電電力)を供給し、あるいは、発電電動機4の発電運転時の発電電力を該発電電動機4からPDU13及びDC/DCコンバータ16を介して低圧系補機電装品12又は低圧系バッテリ11に供給することが可能となっている。
The low-
なお、本実施形態では、高圧系蓄電装置及び低圧系蓄電装置は、いずれも二次電池により構成されるが、それらの両方又は一方が、高容量のキャパシタで構成されていてもよく、あるいは、キャパシタと二次電位とを組み合わせて構成されていてもよい。 In the present embodiment, the high-voltage power storage device and the low-voltage power storage device are both configured by secondary batteries, but both or one of them may be configured by a high-capacity capacitor, or A capacitor and a secondary potential may be combined.
車両1には、さらに、エンジン3の運転制御(詳しくは、エンジン3のスロットル弁の開度制御や、燃料噴射制御、点火制御等)を担う制御回路ユニットであるエンジンECU21と、発電電動機3の運転制御を担う制御回路ユニットであるモータECU22と、高圧系バッテリ10や低圧系バッテリ11の充電状態等の管理をバッテリECU23と、エンジン3及び発電電動機4の出力トルクの目標値の設定処理等を行なう制御回路ユニットである車両統括ECU24とが搭載されている。これらのECU21〜24は、CPU、RM、ROM等を含む回路ユニットであり、バスライン25を介して相互に各種のデータを授受することが可能となっている。
The
エンジンECU21には、車両統括ECU24からエンジン3の出力トルクの目標値(以下、目標エンジントルクという)や運転モード等が与えられると共に、適宜のセンサから、エンジン3の出力軸3aの回転数NE(回転速度)や、エンジン3の吸気管内圧PB等の検出データが与えられるようになっている。そして、エンジンECU21は、これらの入力データを基に、スロットル弁の開度制御や、燃料噴射制御、点火制御を行なう。
The
例えば、エンジンECU21は、目標エンジントルクに応じてエンジン3のスロットル弁の目標開度を決定すると共に、回転数NEの検出値と吸気管内圧PBの検出値とに応じてエンジン3の燃料噴射量と点火時期とを決定し、それらの決定した目標開度、燃料噴射量、点火時期に応じてエンジン3の運転制御を行う。
For example, the
また、例えばエンジン3のアイドル運転を行うべき運転モードでは、エンジン3のアイドル運転を行うように、スロットル弁の開度、燃料噴射量、点火時期を制御する。
Further, for example, in the operation mode in which the
モータECU22には、車両統括ECU24から発電電動機3の出力トルクの目標値であるトルク指令値(以下、これに参照符号Tr_cを付する)が与えられると共に、適宜のセンサから、発電電動機4のロータの回転角度θmや、該ロータの回転数(回転速度)ωm、電機子巻線の通電電流Im等の検出データが与えられるようになっている。そして、モータEC22は、これらの入力データを基に、電機子巻線の通電電流をPDU13を介して制御する。
The
例えば、モータECU22は、トルク指令値Tr_cとロータの回転角度θm及び回転数ωmの検出値とに応じて、電機子巻線の通電電流Imの瞬時目標値を逐次決定し、その目標値に通電電流Imの検出値を追従させるように、該通電電流ImをPDU13を介してフィードバック制御する。
For example, the
なお、本実施形態では、発電電動機4のトルク指令値Tr_cは、該発電電動機4の力行運転時のトルク指令値(駆動トルクの指令値)を正の値とし、発電運転時のトルク指令値(制動トルクの指令値)を負の値とする。
In the present embodiment, the torque command value Tr_c of the
バッテリECU23には、適宜のセンサから、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_H、通電電流(充放電電流)Ib_H、温度Tb_Hの検出データが入力されると共に、低圧系バッテリ11の出力電圧Vb_L、通電電流Ib_L、低圧系補機電装品12への供給電流I_Lの検出データが与えられるようになっている。そして、バッテリECU23は、これらのデータを基に、高圧系バッテリ10及び低圧系バッテリ11の残容量を検出(推定)する等の処理を実行する。
The
例えば、バッテリECU23は、高圧系バッテリ10の通電電流Ib_Hの検出値を該高圧系バッテリ10の満充電状態から積算することによって、高圧系バッテリ10の積算放電電荷量を逐次算出し、この積算放電量を満充電状態での高圧系バッテリ10の容量(電荷量の次元で表される容量)から差し引くことによって、高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hを逐次推定する。
For example, the
あるいは、バッテリECU23は、高圧系バッテリ10の通電電流Ib_Hの検出値と出力電圧Vb_Hの検出値との積として算出される電力検出値を該高圧系バッテリ10の満充電状態から積算することによって、高圧系バッテリ10の積算放電エネルギー量を逐次算出し、この積算放電エネルギー量を満充電状態での高圧系バッテリ10の容量(エネルギーの次元で表される容量)から差し引くことによって、高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hを逐次推定する。
Alternatively, the
なお、これらの場合において、高圧系バッテリ10の通電電流Ib_Hは、放電方向の電流である場合に正の値とされ、充電方向の電流である場合に負の値とされる。
In these cases, the energization current Ib_H of the high-
また、バッテリECU23は、例えば低圧系バッテリ11の通電電流Ib_Lの検出値、あるいは、この通電電流Ib_L及び出力電圧Vb_Lの検出値を基に、高圧系バッテリ10の場合と同様の処理によって、低圧系バッテリ11の残容量SOC_Lを逐次推定する。
Further, the
補足すると、バッテリの残容量を推定する手法は、種々様々な手法が知られており、高圧系バッテリ10や、低圧系バッテリ11の残容量の推定は、上記した手法以外の他の公知の手法を用いて行なうようにしてもよい。
Supplementally, various methods are known for estimating the remaining capacity of the battery, and the remaining capacity of the high-
さらにバッテリECU23は、低圧系バッテリ11の出力電圧Vb_L(低圧系補機電装品12の電源電圧)の検出値と、低圧系補機電装品12への供給電流I_Lの検出値との積を演算することによって、低圧系補機電装品12の消費電力を逐次検出(推定)する。
Further, the
また、本実施形態では、バッテリECU23は、その1つの機能として、本発明に関連する制御処理を実行するバッテリ保護制御処理部23aを含んでいる。このバッテリ保護制御処理部23aは、所要の条件下で、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが所定の許容上限電圧を超えないようにするための制御処理(以下、上限電圧保護制御処理という)を実行するものである。この上限電圧保護制御処理では、バッテリ保護制御処理部23aは、車両統括ECU24が発電電動機4のトルク指令値Tr_cを決定するために使用するパラメータを適宜決定する処理を実行する。該パラメータは、本実施形態では、トルク指令値Tr_cの許容上限値と許容下限値とから構成される。
In the present embodiment, the
なお、バッテリECU23は、DC/DCコンバータ16を制御することで、高圧系側から低圧系側への通電を遮断することも可能となっている。
The
車両統括ECU24には、適宜のセンサから、車両1のアクセルペダル(図示省略)の踏み込み量AP(以下、アクセル操作量APという)、車速Vcar、変速機5のシフトレバーの操作位置SP(以下、シフトポジションSPという)等の検出値が与えられる。また、車両統括ECU24には、バッテリECU23から、高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hの検出値(推定値)、温度Tb_Hの検出値、低圧系バッテリ11の残容量SOC_Lの検出値(推定値)、低圧系補機電装品12の消費電力の検出値(推定値)、上記パラメータ等も入力される。そして、車両統括ECU24は、これらの入力データを基に、エンジン3の運転モードや、エンジン3の目標エンジントルク、発電電動機4のトルク指令値Tr_cを決定し、該エンジン3の運転モード及び目標エンジントルクをエンジンECU21に出力すると共に、発電電動機4のトルク指令値Tr_cをモータECU22に出力する。
The
例えば、車両1の走行時においては、車両統括ECU24は、アクセル操作量AP及び車速Vcarの検出値に応じて前記動力発生源2が発生すべきトータルの目標トルクを設定し、この目標トルクと高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hとに応じてエンジン3の目標エンジントルクと発電電動機4のトルク指令値Tr_c(>0)とを決定する。
For example, when the
また、例えば、車両1の駐停車中におけるエンジン3のアイドル運転時には、車両統括ECU24は、低圧系バッテリ11の貯蔵エネルギーが低圧系補機電装品12によって消耗されてしまうのを防止するために、少なくとも該低圧系補機電装品12の消費電力分を低圧系バッテリ11又は低圧系補機電装品12に供給し得る目標発電電力(低圧系補機電装品12の消費電力以上の発電電力)で発電電動機4の発電運転を行うように、エンジン3の目標エンジントルクと発電電動機4のトルク指令値Tr_c(<0)とを決定する。このようにエンジン3のアイドル運転を行いつつ、発電電動機4の発電運転を行なう車両1の動作状態が本発明におけるアイドル発電運転状態に相当する動作状態である。
Further, for example, when the
本実施形態の車両1においては、このアイドル発電運転状態では、車両統括ECU24は、高圧系バッテリ10の残容量SOC_H及び温度Tb_Hの検出値に応じて高圧系バッテリ10の充電電力の目標値も設定する。そして、この充電電力の目標値と、低圧系補機電動品12の消費電力の検出値との総和分の目標発電電力を発電電動機4の発電運転によって発生させるように、エンジン3の目標エンジントルクと発電電動機4のトルク指令値Tr_c(<0)とを決定する。この場合、トルク指令値Tr_cは、上記目標発電電力と発電電動機4のロータの回転速度ωmの検出値とから算出される。
In the
なお、上記アイドル発電運転状態では、特定の条件下において、車両統括ECU24は、バッテリECU23のバッテリ保護制御処理部23aにより後述する如く決定されるパラメータに応じて、決定するトルク指令値Tr_cを制限する。
In the idle power generation operation state, the vehicle
また、車両統括ECU24は、アイドル発電運転状態では、バッテリECU23が後述する処理を実行するために使用するデータとして、変速機5のシフトポジションSPの検出値と、アクセル操作量APの検出値とをバッテリECU23に出力する。
Further, in the idle power generation operation state, the vehicle
次に、本実施形態における電動車両1の動作、特に本発明に関連する動作を以下に説明する。
Next, the operation of the
前記アイドル発電運転状態において、バッテリECU23は、図2のフローチャートに示す処理を所定の演算処理周期で逐次実行する。この処理は、高圧系バッテリ10の状態(詳しくは、SOC_H、Vb_H、Tb_Hの状態)に関して、前記バッテリ保護制御処理部23aによる上限電圧保護制御処理を実行するための所要の必要条件が満たされているか否かを判断する処理である。
In the idle power generation operation state, the
本実施形態では、前記上限電圧保護制御処理を実行するための所要の必要条件(高圧系バッテリ10の状態に関する必要条件)として、高圧系バッテリ10の温度Tb_Hが所定の設定温度よりも低い(高圧系バッテリ10の温度Tb_Hが低温である)という温度条件と、残容量SOC_Hが所定の設定SOCよりも大きい(高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hが高い)という残容量条件と、出力電圧Vb_Hが所定の設定電圧よりも高いという電圧条件とが含まれる。
In the present embodiment, as a necessary condition for executing the upper limit voltage protection control process (a necessary condition regarding the state of the high voltage battery 10), the temperature Tb_H of the
ここで、高圧系バッテリ10は、その温度Tb_Hが低温(例えば−35°C以下)となる環境下では、該高圧系バッテリ10の内部抵抗が大きくなる傾向がある。このため、該高圧系バッテリ10に充電電流を通電すると、該充電電流が微小であっても、該高圧系バッテリ10の出力電圧が増加しやすい。このため、特に、高圧系バッテリ10の温度Tb_Hが低温であり、且つ、該高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hが比較的高い場合(満充電状態での容量に近い場合)には、該高圧系バッテリ10の充電電流が微小であっても、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが許容上限電圧を超えるような過大な電圧となる恐れがある。
Here, the internal resistance of the high-
そこで、本実施形態では、上限電圧保護制御処理を実行するための所要の必要条件として、上記温度条件、残容量条件、電圧条件を使用する。 Therefore, in the present embodiment, the temperature condition, remaining capacity condition, and voltage condition are used as necessary conditions for executing the upper limit voltage protection control process.
以下、図2の処理を説明すると、バッテリECU23は、STEP1において、高圧系バッテリ10の温度Tb_Hの検出値が、所定の設定温度よりも低いか否か(上記温度条件が成立するか否か)を判断する。該設定温度は、例えば−30°Cである。
Hereinafter, the processing of FIG. 2 will be described. In
なお、図2では、STEP1の判断処理を簡略化して記載しているが、本実施形態では、実際には、該判断処理で使用する設定温度はヒステリシス特性を有するものとされている。すなわち、上記設定温度は、第1設定温度と、これよりも若干高い第2設定温度とから構成され、Tb_Hの検出値が第1設定温度まで低下した時に、STEP1の判断結果が肯定的となる。そして、その後、Tb_Hの検出値が、第2設定温度以下に保たれている状態では、STEP1の判断結果は肯定的に維持される。また、Tb_Hの検出値が第2設定温度よりも高い温度に上昇した時点で、STEP1の判断結果が否定的となる。
In FIG. 2, the determination process of STEP1 is simplified and described, but in the present embodiment, the set temperature used in the determination process actually has a hysteresis characteristic. That is, the set temperature is composed of the first set temperature and the second set temperature slightly higher than this, and when the detected value of Tb_H is lowered to the first set temperature, the determination result of
上記STEP1の判断結果が肯定的である場合(温度Tb_Hが低温である場合)には、バッテリECU23は、STEP2において、高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hの検出値が所定の設定SOCよりも高いか否か(上記残容量条件が成立するか否か)を判断する。該設定SOCは、高圧系バッテリ10の満充電状態での残容量を100%とした場合、例えば80%の残容量である。
If the determination result in
なお、図2では、STEP2の判断処理を簡略化して記載しているが、本実施形態では、実際には、該判断処理で使用する設定SOCは、STEP1における設定温度と同様に、ヒステリシス特性を有するものとされている。すなわち、上記設定SOCは、第1設定SOCと、これよりも若干低い第2設定SOCとから構成され、SOC_Hの検出値が第1設定SOCを超えた時に、STEP2の判断結果が肯定的となる。そして、その後、SOC_Hの検出値が、第2設定SOC以上に保たれている状態では、STEP2の判断結果は肯定的に維持される。また、SOC_Hが第2設定SOCよりも低い残容量に低下した時点で、STEP2の判断結果が否定的となる。
In FIG. 2, the determination process of
上記STEP2の判断結果が肯定的である場合(残容量SOC_Hが高い場合)には、バッテリECU23は、STEP3において、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hの検出値が所定の第1設定電圧VbH1を超えているか否か(上記電圧条件が成立するか否か)を判断する。第1設定電圧VbH1は、例えば高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hの許容上限電圧よりも若干低い電圧である。
When the determination result of STEP2 is affirmative (when the remaining capacity SOC_H is high), the
そして、このSTEP3の判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、STEP4において、電圧条件が成立したか否かをそれぞれ値“1”、“0”で示すフラグである電圧条件成立フラグの値を“1”に設定する。さらに、バッテリECU23は、STEP5において、前記上限電圧保護制御処理を実行するための所要の必要条件(高圧系バッテリ10の状態に関する必要条件)が成立しているか否かをそれぞれ値“1”、“0”で示すフラグである上限電圧保護制御領域フラグFsの値を“1”に設定し、図2の処理を終了する。
If the determination result in
一方、前記STEP3の判断結果が否定的である場合には、バッテリECU23は、現在の電圧条件フラグの値が“1”であるか否か(既に電圧条件が成立しているか否か)をSTEP6において判断する。
On the other hand, if the determination result in
そして、このSTEP6の判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが前記第1設定電圧VbH1よりも若干小さい所定の第2設定電圧VbH2よりも低い電圧に低下したか否かをSTEP7において判断する。
If the determination result in
このSTEP7の判断結果が否定的となる場合には、バッテリECU23は、電圧条件成立フラグの値を“1”に維持したまま、前記STEP5の処理を実行し、上限電圧保護制御領域フラグFsの値を“1”に設定する。
If the determination result in
また、前記STEP1、2、6のいずれかの判断結果が否定的となる場合、あるいは、STEP7の判断結果が肯定的となる場合には、バッテリECU23は、STEP8において、電圧条件成立フラグの値を“0”に初期化又はリセットする。さらに、バッテリECU23は、STEP9において、上限電圧保護制御領域フラグFsの値を“0”に設定し、図2の処理を終了する。
Further, when the determination result of any one of
従って、前記温度条件に関する設定温度や、前記残容量条件に関する設定SOCと同様に、前記電圧条件に関する所定の設定電圧もヒステリシス特性を有しており、該設定電圧が第1設定電圧VbH1と第2設定電圧VbH2(<VbH1)とから構成されている。 Accordingly, like the set temperature related to the temperature condition and the set SOC related to the remaining capacity condition, the predetermined set voltage related to the voltage condition also has a hysteresis characteristic, and the set voltage is the first set voltage VbH1 and the second set voltage. And a set voltage VbH2 (<VbH1).
以上の如く図2のフローチャートの処理を実行した後(あるいは、図2のフローチャートの処理と並行して)、バッテリECU23は、図3のフローチャートに示す処理を所定の演算処理周期で逐次実行する。この処理は、エンジン3の運転状態に関する条件を含めて、前記バッテリ保護制御処理部23aによる上限電圧保護制御処理を実行するための全ての必要条件が満たされているか否かを判断する処理である。
After executing the process of the flowchart of FIG. 2 as described above (or in parallel with the process of the flowchart of FIG. 2), the
本実施形態では、前記上限電圧保護制御処理を実行するための、エンジン3の運転状態に関する必要条件は、該エンジン3の空ぶかしが行われているという条件である。
In the present embodiment, the necessary condition regarding the operation state of the
ここで、前記アイドル発電運転状態において、車両1の運転者がアクセルペダルを踏み込むことによって、該エンジン3の空ぶかしを行なうと、エンジン3の出力軸3aの回転数NEが急激に上昇する。ひいては、発電電動機4のロータの回転速度ωmも急激に上昇する。また、前記アイドル発電運転状態においては、車両統括ECU24は、前記したように低圧系補機電装品12の消費電力分の電力を低圧系バッテリ11又は低圧系補機電装品12に供給し得る目標発電電力で発電電動機4の発電運転を行うように、エンジン3の目標エンジントルクと発電電動機4のトルク指令値Tr_cを決定する。
Here, in the idling power generation operation state, when the driver of the
この場合、発電電動機4の発電電力は、概ね、該発電電動機4のロータの回転速度ωmと出力トルクとの積に比例するので、該発電電動機4の実際の発電電力を目標発電電力に維持するためには、発電電動機4のロータの回転速度ωmの上昇に併せて、トルク指令値Tr_cの大きさを減少させていく必要がある。
In this case, the generated power of the
しかるに、エンジン3の空ぶかし時のエンジン3の回転数NE及び発電電動機4のロータの回転速度ωmの上昇は急激であることから、該回転速度ωmの上昇に対して、発電電動機4の出力トルクの制御の遅れが生じる。これは、エンジン3の回転数NE及び発電電動機4のロータの回転速度ωmの急上昇を生じるエンジン3の空ぶかし時には、発電電動機4のロータの回転速度ωmの検出値に対応して決定されたトルク指令値Tr_cに応じて発電電動機4の電機子巻線の通電電流の制御が行われる時点では、発電電動機4のロータの実際の回転速度ωmは、該トルク指令値Tr_cを決定するために使用された発電電動機4のロータの回転速度ωmの検出値よりも上昇しているからである。
However, since the increase in the rotational speed NE of the
この結果、エンジン3の空ぶかし時には、発電電動機4の実際の発電電力が本来の目標発電電力よりも大きなものとなる傾向がある。そして、このような場合には、発電電動機4の実際の発電電力が、低圧系補機電装品12の消費電力に対して過剰なものとなり、その余剰分の発電電力が高圧系バッテリ10に充電されてしまうことがある。
As a result, when the
そこで、本実施形態では、前記上限電圧保護制御処理を実行するための必要条件として、高圧系バッテリ10の状態に関する前記温度条件、残容量条件及び電圧条件に加えて、該エンジン3の空ぶかしが行われているという条件を含める。
Therefore, in the present embodiment, as a necessary condition for executing the upper limit voltage protection control process, in addition to the temperature condition, the remaining capacity condition and the voltage condition regarding the state of the high-
以下、図3の処理を説明すると、バッテリECU23は、STEP11において、エンジン3の空ぶかしが行われているか否かを判断する空ぶかし判断処理を実行する。
Hereinafter, the process of FIG. 3 will be described. In
この場合、バッテリECU23には、エンジンECU21又は車両統括ECU24から、エンジン3の回転数NEの検出値、変速機5のシフトポジションSPの検出値、アクセル操作量APの検出値が逐次与えられている。そして、上記空ぶかし判断処理では、バッテリECU23は、これらの検出値を基に、図4のフローチャートに示す処理を実行する。
In this case, the detected value of the rotational speed NE of the
以下、図4の処理を説明すると、バッテリECU23は、シフトポジションの検出値が、ニュートラルレンジ“N”又はパーキングレンジ“P”であるか否かをSTEP11−1で判断する。
In the following, the process of FIG. 4 will be described. The
このSTEP11−1の判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、アクセル操作量APの検出値の単位時間当たりの変化量(時間的変化率)が、所定の閾値ΔAPX(>0)よりも大きいか否か、すなわち、アクセルペダルが素早く踏み込まれたか否かをSTEP11−2で判断する。
When the determination result in STEP 11-1 is positive, the
このSTEP11−2の判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、STEP11−3において、エンジン3の空ぶかしが行われているか否かをそれぞれ値“1”、“0”で示すフラグである空ぶかしフラグFeの値を“1”に設定し、図4のフローチャートの処理を終了する。
If the determination result in STEP 11-2 is affirmative, the
また、STEP11−2の判断結果が否定的である場合には、空ぶかしフラグFeの値が“1”であるか否か、すなわち、既に空ぶかしが開始した後の状態であるか否かをSTEP11−4で判断する。この判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、さらに、エンジン3の回転数NEの検出値の単位時間当たりの変化量(時間的変化率)が所定の閾値ΔNEX(<0)よりも小さいか否か、すなわち、エンジン3の回転数NEが素早く低下しているか否かをSTEP11−5で判断する。なお、STEP11−5の判断は、エンジン3の回転数NEの代わりに、発電電動機4のロータの回転速度ωmの検出値を使用して行なうようにしてもよい。
If the determination result in STEP 11-2 is negative, whether or not the value of the empty flag Fe is “1”, that is, the state after the empty flag has already started. Whether or not is determined in STEP 11-4. When the determination result is affirmative, the
そして、このSTEP11−5の判断結果が否定的である場合には、バッテリECUはエンジン3の空ぶかしが継続しているものとして、前記STEP11−3の処理を実行し、前記空ぶかしフラグFeの値を“1”に設定する。
If the determination result in STEP 11-5 is negative, the battery ECU assumes that the
一方、STEP11−1、STEP11−4のいずれかの判断結果が否定的であり、又はSTEP11−5の判断結果が肯定的である場合には、バッテリECU23は、エンジンの空ぶかしが行なわれていないか、もしくは空ぶかしが終了したものとして、STEP11−6において、空ぶかしフラグFeの値を“0”に初期化またはリセットし、図4のフローチャートの処理を終了する。
On the other hand, if the determination result of either STEP 11-1 or STEP 11-4 is negative or the determination result of STEP 11-5 is positive, the
以上の空ぶかし判断処理によって、本実施形態では、シフトポジションSPの検出値がニュートラルレンジ“N”又はパーキングレンジ“P”である場合に、アクセル操作量APの検出値が急増すると、その後にエンジン3の回転数NEの検出値が素早く低下するまでは、エンジン3の空ぶかしが行なわれていると判断される(空ぶかしフラグFeの値が“1”に設定される)。
In the present embodiment, when the detected value of the accelerator operation amount AP increases rapidly when the detected value of the shift position SP is in the neutral range “N” or the parking range “P”, Until the detected value of the rotational speed NE of the
図3の説明に戻って、バッテリECU23は、上記の如くSTEP12の空ぶかし判断処理を実行した後、次に、STEP12において、空ぶかしフラグFeの値が“1”であるか否かを判断する。
Returning to the description of FIG. 3, after the
そして、このSTEP12の判断結果が肯定的である場合(エンジン3の空ぶかしが行なわれている場合)には、バッテリECU23は、STEP13において、前記上限電圧保護制御領域フラグFsの値が“1”であるか否かを判断する。
If the determination result in
そして、このSTEP13の判断結果が肯定的である場合(高圧系バッテリ10の状態に関する温度条件、残容量条件、及び電圧条件が成立している場合)には、バッテリECU23は、STEP14において、前記バッテリ保護制御処理部23aによる上限電圧保護制御処理を実行するための全ての必要条件(高圧系バッテリ10の状態に関する温度条件、残容量条件及び電圧条件、並びに、エンジン3の運転状態に関する条件)が成立しているか否かをそれぞれ値“1”、“0”で示すフラグである上限電圧保護制御実行フラグFcを“1”に設定し、図3の処理を終了する。
When the determination result in
また、STEP12、STEP13のいずれかの判断結果が否定的である場合には、バッテリECU23は、STEP15において、上限電圧保護制御実行フラグFcを“0”に初期化またはリセットし、図3の処理を終了する。
If the determination result of either
以上説明した図2及び図3の処理によって、本実施形態では、高圧系バッテリ10の状態に関する温度条件、残容量条件及び電圧条件が成立し、且つ、エンジン3の空ぶかしが行なわれているという該エンジン3の運転状態に関する条件が成立する場合に、上限電圧保護制御処理を実行するための必要条件が成立したものとされることとなる。
2 and 3 described above, in this embodiment, the temperature condition, the remaining capacity condition and the voltage condition regarding the state of the high-
バッテリECU23の前記バッテリ保護制御処理部23aは、図5のフローチャートに示す処理を所定の演算処理周期で逐次実行する。
The battery protection
すなわち、バッテリ保護制御処理部23aは、まず、STEP21において、上限電圧保護制御実行フラグFcの値が“1”であるか否かを判断する。この判断結果が肯定的である場合には、STEP22〜STEP24の処理を上限電圧保護制御処理とて実行し、図5の処理を終了する。
That is, the battery protection
具体的には、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP22,23において、発電電動機4のトルク指令値Tr_cの上限値であるトルク指令上限値とトルク指令値Tr_cの下限値であるトルク指令下限値とをそれぞれ0[N・m]に設定する。なお、本実施形態では、発電電動機4の力行運転時の駆動トルクを正の値、発電運転時の制動トルク(回生トルク)を負の値としているので、トルク指令上限値は、発電電動機4の力行運転時の駆動トルクの大きさの上限値を意味し、トルク指令下限値は、発電電動機4の発電運転時の制動トルク(回生トルク)の大きさの上限値を意味する。
Specifically, in
このようにトルク指令上限値及びトルク指令下限値を0[N・m]に設定するということは、発電電動機4の力行運転及び発電運転を行わず、該発電電動機4の出力トルクを常に0[N・m]に保持すべき状態であることを意味する。
Thus, setting the torque command upper limit value and the torque command lower limit value to 0 [N · m] means that the power running operation and the power generation operation of the
さらに、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP24に9おいて、DC/DCコンバータ16の作動を停止すべきか否かをそれぞれ値“1”、“0”で示すフラグであるDC/DC停止フラグFdcの値を“1”に設定する。
Further, the battery protection
一方、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP21の判断結果が否定的である場合には、STEP25〜STEP27の処理を実行し、図5の処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
具体的には、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP25において、トルク指令上限値を現在値(前回の演算処理周期で決定された値)から所定量DTQD(>0)だけ増加させた値(>0)に更新する。ただし、この場合、トルク指令上限値の現在値に所定量DTQDを加えた値が、あらかじめ定められた最大値(>0)を超える場合には、トルク指令上限値は、該最大値に設定される。該最大値は、発電電動機4の力行運転時の出力トルク(駆動トルク)の大きさの許容限界値に相当するものである。
Specifically, in
また、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP26において、トルク指令上限値を現在値(前回の演算処理周期で決定された値)から所定量DTQR(>0)だけ減少させた値(<0)に更新する。ただし、この場合、トルク指令上限値の現在値から所定量DTQRを減算した値が、あらかじめ定められた最小値(<0)を下回る場合には、トルク指令上限値は、該最小値に設定される。該最小値は、発電電動機4の発電運転時の出力トルク(制動トルク)の大きさの許容限界値に相当するものである。
In STEP 26, the battery protection
さらに、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP27に9おいて、DC/DC停止フラグFdcの値を“0”に初期化又はリセットする。
Further, the battery protection
さらに、バッテリ保護制御処理部23aは、上記の如く設定されたDC/DC停止フラグFdcに応じて図6のフローチャートに示す処理(DC/DCコンバータ16の出力電圧を制御するための処理)を所定の演算処理周期で逐次実行する。
Further, the battery protection
すなわち、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP31において、DC/DC停止フラグFdcの値が“1”であるか否かを判断する。
That is, the battery protection
なお、本実施形態では、図5のフローチャートの処理によって、上限電圧保護制御実行フラグFcの値が“1”であるか“0”であるかによって、それぞれDC/DC停止フラグFdcの値が“1”又は“0”に設定されることとなるので、DC/DC停止フラグFdcの値が“1”であるか否かを判断するということは、上限電圧保護制御実行フラグFcの値が“1”であるか否かを判断することと等価である。 In the present embodiment, the value of the DC / DC stop flag Fdc is “1” or “0”, depending on whether the value of the upper limit voltage protection control execution flag Fc is “1” or “0”. Since it is set to “1” or “0”, determining whether the value of the DC / DC stop flag Fdc is “1” means that the value of the upper limit voltage protection control execution flag Fc is “ This is equivalent to determining whether or not 1 ″.
そして、STEP31の判断結果が肯定的である場合には、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP32において、DC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧を、発電電動機4の発電運転の停止時における該指令電圧としてあらかじめ定められた発電停止時用指令値に設定する。該発電停止時用指令値は、DC/DCコンバータ16の作動を停止させる(高圧系から低圧系への通電を遮断させる)指令値である。
If the determination result in STEP 31 is affirmative, the battery protection
また、STEP31の判断結果が否定的である場合には、バッテリ保護制御処理部23aは、STEP33において、DC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧を、現在値(前回の演算処理周期で決定された値)から所定量DVDC(>0)だけ増加させた値に設定する。ただし、この場合、DC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧の現在値に、所定量DVDCを加えた値が、バッテリECU23が上位の処理により決定したDC/DCコンバータ16の出力電圧の目標値(上限電圧保護制御実行フラグFcの値が“0”となっている状況でバッテリECU23が、高圧系バッテリ10の残容量SOC_H等に応じて決定する目標値)を超える場合には、該目標値がDC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧として設定される。
If the determination result in STEP 31 is negative, the battery protection
以上説明した図5及び図6のフローチャートの処理が、バッテリ保護制御処理部23aで実行される処理である。
5 and 6 described above is a process executed by the battery protection
バッテリ保護制御処理部23aが、図5のフローチャートの処理によって決定したトルク指令上限値及びトルク指令下限値は、バッテリECU23から車両統括ECU24に逐次与えられる。このとき、車両統括ECU24は、アクセル操作量APや車速Vcar、高圧系バッテリ10の残容量SOC_Hの検出値等に応じて決定したトルク指令値Tr_cをトルク指令上限値及びトルク指令下限値の間の値に制限した上で、モータECU22に出力する。
The torque command upper limit value and the torque command lower limit value determined by the battery protection
この場合、上限電圧保護制御実行フラグFcが“1”に設定されている状況、すなわち、高圧系バッテリ10の状態に関する前記温度条件、残容量条件及び電圧条件が成立し、且つ、エンジン3の空ぶかしが行なわれている状況では、トルク指令上限値及びトルク指令下限値の両方が“0”となるので、モータECU22に与えられるトルク指令値Tr_cは、常に“0”(発電電動機4の出力トルクをゼロトルクとする指令値)に制限される。従って、モータECU22は、発電電動機4の電機子巻線の通電電流を“0”に維持するように制御する。このため、発電電動機4の発電運転が停止され、高圧系バッテリ10に充電電流が流れるような状況が発生するのが防止される。
In this case, the situation where the upper limit voltage protection control execution flag Fc is set to “1”, that is, the temperature condition, remaining capacity condition and voltage condition regarding the state of the
また、例えば高圧系バッテリ10に充電電流が流れなくなることによって、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが前記第2設定電圧VbH2以下の電圧まで低下したり、あるいは、エンジン3の空ぶかしが終了し、上限電圧保護制御実行フラグFcが“1”から“0”に変更された場合には、トルク指令上限値及びトルク指令下限値の両方が本来の許容限界値に徐々に復帰することとなるので、トルク指令値Tr_cは、本来のトルク指令値Tr_c(低圧系補機電装品12の消費電力を補充し得る発電電力で発電電動機4の発電運転を行なうためのトルク指令値Tr_cに徐々に復帰していくこととなる。このため、発電電動機4の発電電力が急増するのを防止して、高圧系バッテリ10に再び過剰な充電電流が流れるような状況が発生するのを防止される。
For example, when the charging current does not flow to the
また、バッテリECU23は、バッテリ保護制御処理部23aが図6のフローチャートの処理によって決定したDC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧に従って、DC/DCコンバータ16の出力電圧を制御する。
Further, the
この場合、上限電圧保護制御実行フラグFcが“1”に設定されている状況では、DC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧が、前記発電停止時用指令値に設定されるため、DC/DCコンバータ16の作動が停止され、高圧系バッテリ10からDC/DCコンバータ16を介して低圧系バッテリ11又は低圧系補機電装品12に電流が流れるのが防止される。このため、高圧系バッテリ10の温度Tb_Hが前記設定温度よりも低くなる低温環境下で、該高圧系バッテリ10に充電電流だけでなく、放電電流も流れないようにして、該高圧系バッテリ10の劣化が早期に進行するのが防止される。
In this case, in a situation where the upper limit voltage protection control execution flag Fc is set to “1”, the command voltage of the output voltage of the DC /
また、上限電圧保護制御実行フラグFcが“1”から“0”に変更された場合には、DC/DCコンバータ16の出力電圧の指令電圧が徐々に本来の目標値に復帰することとなるので、トルク指令上限値及びトルク指令下限値の両方が本来の許容限界値に徐々に復帰することとなるので、高圧系バッテリ10の放電電流が急激に増加するような状況が発生するのが防止される。
When the upper limit voltage protection control execution flag Fc is changed from “1” to “0”, the command voltage of the output voltage of the DC /
図7は、前記アイドル発電運転状態におけるエンジン3の回転数NE、アクセル操作量AP、空ぶかしフラグFe、上限電圧保護制御実行フラグFc、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_H、トルク指令値Tr_cの経時的変化の例を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 shows the engine speed NE, the accelerator operation amount AP, the idling flag Fe, the upper limit voltage protection control execution flag Fc, the output voltage Vb_H of the high-
この図7に示す例は、高圧系バッテリ10の状態に関する前記温度条件及び残容量条件が成立している状況での前記アイドル発電運転状態において、時刻t1から時刻t4までの期間でエンジン3の空ぶかしが行なわれた場合の例を示している。
In the example shown in FIG. 7, the
図示の如く、時刻t1で、アクセルペダルが踏み込まれ、アクセル操作量APが急増すると、空ぶかしフラグFeが“1”に設定される。また、エンジン3の回転数NEは時刻t1から増加していく。この回転数NEの増加に伴い、発電電動機4の実際の発電電力が低圧系補機電装品12の消費電力分を補充する本来の目標発電電力よりも大きくなってしまうことで、高圧系バッテリ10に充電電流が流れ、ひいては、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが上昇する。
As shown in the figure, when the accelerator pedal is depressed at time t1 and the accelerator operation amount AP increases rapidly, the empty flag Fe is set to “1”. Further, the rotational speed NE of the
そして、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが前記第1設定電圧VbH1まで上昇すると(図7の時刻t2)、図2に示した処理によって、前記上限電圧保護制御領域フラグFsが“1”設定されるので、図3に示した処理によって上限電圧保護制御実行フラグFcが“1”に設定されることとなる。
When the output voltage Vb_H of the high-
このため、図5の処理によって、トルク指令上限値及びトルク指令下限値が“0”に設定されることで、モータECU22に与えられるトルク指令値Tr_cは図7に示す如く“0”になる。これにより、発電電動機4の発電電力が“0”になることで、高圧系バッテリ10に充電電流が流れないようになる。その結果、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが図7に示す如く低下する。
For this reason, the torque command upper limit value and the torque command lower limit value are set to “0” by the processing of FIG. 5, so that the torque command value Tr_c given to the
そして、この出力電圧Vb_Hが前記第2設定電圧VbH2以下の電圧まで低下すると、前記電圧条件が成立しなくなる(ひいては、前記上限電圧保護制御領域フラグFsが図2の処理によって“0”にリセットされる)ことで、上限電圧保護制御実行フラグFcが“0”にリセットされる(図7の時刻t3)。 When the output voltage Vb_H decreases to a voltage equal to or lower than the second set voltage VbH2, the voltage condition is not satisfied (and the upper limit voltage protection control region flag Fs is reset to “0” by the processing of FIG. 2). The upper limit voltage protection control execution flag Fc is reset to “0” (time t3 in FIG. 7).
このため、図5の処理によって、トルク指令上限値及びトルク指令下限値が本来の許容限界値に徐々に復帰されることで、モータECU22に与えられるトルク指令値Tr_cは図7に示す如く、その大きさ制動トルク側(負側)で徐々に増加していく。
For this reason, the torque command upper limit value and the torque command lower limit value are gradually returned to the original allowable limit values by the processing of FIG. 5, and the torque command value Tr_c given to the
また、このとき、発電電動機4の発電電力が徐々に増加していくこととなるので、高圧系バッテリ10の充電電流が急増するようなこともなく、ひいては、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが急激に増加していくようなこともない。
At this time, the generated electric power of the
なお、その後、時刻t4において、エンジン3の空ぶかしが解消すると、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hは、概ね一定の電圧で安定することとなる。
After that, when the
以上のように、本実施形態によれば、前記温度条件及び残容量条件が成立している状況、すなわち、高圧系バッテリ10に充電電流を流すと、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが許容上限値を超えてしまう恐れがある状況では、前記アイドル発電運転状態でのエンジン3の空ぶかしが行なわれ、ひいては、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hの検出値が前記第1設定電圧Vb_Hを超える電圧に上昇すると(すなわち、前記温度条件及び残容量条件に加えて、前記電圧条件と、エンジン3の空ぶかしが行なわれているという条件とが成立すると)、発電電動機4のトルク指令値Tr_cが強制的に“0”に設定される。
As described above, according to the present embodiment, when the temperature condition and the remaining capacity condition are satisfied, that is, when a charging current is passed through the
これにより、エンジン3の空ぶかしによってエンジン3の回転数NEと発電電動機4のロータの回転速度ωmとが急上昇しても、該発電電動機4の発電電力が“0”となり、高圧系バッテリ10に充電電流が流れるのを確実に防止できる。ひいては、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hのさらなる上昇を防止して、該出力電圧Vb_Hが許容上限値を超えてしまような状況が発生するのを防止できる。
As a result, even if the engine speed NE and the rotor rotational speed ωm of the
また、本実施形態では、前記温度条件及び残容量条件に加えて、前記電圧条件と、エンジン3の空ぶかしが行なわれているという条件とが成立する状況では、発電電動機4のトルク指令値Tr_cを強制的に“0”にすることに加えて、DC/DCコンバータ16の出力電圧が、高圧系バッテリ10から低圧系バッテリ11又は低圧系補機電装品12に電流を流さないように制御される。これにより、前記温度条件が成立する低温環境下で高圧系バッテリ10に極力、電流が流れないようにして、該高圧系バッテリ10の劣化が早期に進行してしまうようなことを防止することができる。
In the present embodiment, in addition to the temperature condition and the remaining capacity condition, the torque command of the
ここで、本実施形態と本発明との対応関係を補足しておく。 Here, the correspondence between the present embodiment and the present invention will be supplemented.
本実施形態では、図3のSTEP11の処理(空ぶかし判断処理)によって、本発明における空ぶかし検知手段が実現される。また、図2の及び図3のフローチャートに示す処理によって、本発明における条件判断手段が実現される。この場合、本発明における所定の条件は、本実施形態では、高圧系バッテリ10の温度Tb_Hが所定の設定温度よりも低いという温度条件と、残容量SOC_Hが所定の設定SOCよりも大きいという残容量条件と、出力電圧Vb_Hが所定の設定電圧よりも高いという電圧条件と、エンジン3の空ぶかしが行なわれている(STEP11の判断処理で、空ぶかしが行われていると判断される)という条件とから構成される。そして、上記温度条件、残容量条件、電圧条件、空ぶかしが行なわれているという条件がそれぞれ、本発明における第3条件、第4条件、第2条件、第1条件に相当する。
In the present embodiment, the emptying detection means in the present invention is realized by the processing of STEP11 in FIG. 3 (emptyness determination processing). Moreover, the condition judging means in the present invention is realized by the processing shown in the flowcharts of FIGS. In this case, in the present embodiment, the predetermined condition in the present invention is that the temperature Tb_H of the high-
また、図5のフローチャートの処理(詳しくはSTEP21,22,23,25,26の処理)と、車両統括ECU24及びモータECU22の処理とによって、本発明における発電電動機制御手段が実現される。
Further, the generator motor control means in the present invention is realized by the processing of the flowchart of FIG. 5 (specifically, the processing of
さらに、図5のフローチャートの処理のうちのSTEP24,27と、図6のフローチャートの処理とによって本発明におけるDC/DCコンバータ制御手段が実現される。
Further, the
なお、以上説明した実施形態では、高圧系バッテリ10の状態に関する前記温度条件、残容量条件、及び電圧条件と、エンジン3の空ぶかしが行なわれているという条件とが成立する場合にのみ、前記上限電圧保護制御処理(具体的にはSTEP22、23、32の処理)を実行するようにしたが、前記エンジン3の空ぶかしが行なわれているという条件だけが成立した場合、あるいは、前記電圧条件とエンジン3の空ぶかしが行なわれているという条件とが成立した場合に、前記上限電圧保護制御処理(具体的にはSTEP22、23、32の処理)を実行するようにしてもよい。このようにしても、前記温度条件及び残容量条件が成立する場合を含めて、エンジン3の空ぶかし時に、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが許容上限値を超えるのを防止できる。
In the embodiment described above, only when the temperature condition, remaining capacity condition, and voltage condition related to the state of the high-
また、前記実施形態では、前記上限電圧保護制御処理において、DC/DCコンバータ16の出力電圧を制限する処理(STEP32の処理)を行なうようにしたが、高圧系バッテリ10に放電電流が流れる状況では、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hは低下するので、該高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが許容上限値を超えることはない。従って、高圧系バッテリ10の出力電圧Vb_Hが許容上限値を超えるのを防止する上では、DC/DCコンバータ16の出力電圧を制限する処理(STEP32の処理)を省略してもよい。
In the above embodiment, in the upper limit voltage protection control process, the process of limiting the output voltage of the DC / DC converter 16 (the process of STEP 32) is performed. However, in a situation where a discharge current flows through the high-
また、本実施形態では、図2〜図6のフローチャートに示した処理をバッテリECU23で実行するようにしたが、一部の処理を車両統括ECU24等、他のECUで行なうようにしてもよい。例えば図3〜図5の処理を車両統括ECU24で実行したり、あるいは、図4の処理をエンジンECU21で実行するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the processing shown in the flowcharts of FIGS. 2 to 6 is executed by the
また、本実施形態の電動車両は、所謂、パラレル型のハイブリッド車両であるが、シリーズ型のハイブリッド車両であってもよい。 The electric vehicle according to the present embodiment is a so-called parallel type hybrid vehicle, but may be a series type hybrid vehicle.
1…電動車両、2…動力発生源、3…エンジン、4…発電電動機、7…駆動輪、10…高圧系バッテリ(高圧系蓄電装置)、11…低圧系バッテリ(低圧系蓄電装置)、12…低圧系補機電装品、16…DC/DCコンバータ、22…モータECU(発電電動機制御手段)、24…車両統括ECU(発電電動機制御手段)、STEP11…空ぶかし検知手段、STEP1〜9,12〜15…条件判断手段、STEP21,22,23,25,26…発電電動機制御手段、STEP24,27,31〜33…DC/DCコンバータ制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記アイドル発電運転状態において、前記エンジンの空ぶかしの発生を検知する空ぶかし検知手段と、
該アイドル発電運転状態において、前記高圧系蓄電装置を保護するための必要条件としてあらかじめ定められた所定の条件であり、前記空ぶかし検知手段により前記エンジンの空ぶかしが検知されるという第1条件を少なくとも含む所定の条件が成立しているか否か判断する条件判断手段と、
該条件判断手段の判断結果が肯定的である場合に、前記発電電動機の出力トルクの指令値であるトルク指令値をゼロトルクに制限して該発電電動機の出力トルクを制御する発電電動機制御手段とを備えることを特徴とする電動車両。 A power generation source that includes an engine and a generator motor having a rotor that rotates in conjunction with the output shaft of the engine, and that generates propulsion power for a vehicle by at least one of the engine and the generator motor, and the generator motor A high-voltage power storage device that is electrically connected to the generator motor so that power can be supplied to the generator motor during powering operation of the generator motor and the generated power can be charged during power generation operation of the generator motor; And a low-voltage power storage device that is electrically connected to the low-voltage power load that operates at a voltage lower than the output voltage of the high-voltage power storage device. In the idle operation state of the engine in a state where power transmission from the power generation source to the wheels of the vehicle is interrupted, at least the low-voltage electric load While controlling the output torque of the generator motor so that the generated power supplementing the power consumption is generated by the power generation operation of the generator motor driven by the engine, the generated power is passed through the DC / DC converter. In an electric vehicle having an idle power generation operation state to be supplied to a low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary machine electrical component,
In the idle power generation operation state, an emptying detection means for detecting occurrence of an emptying of the engine,
In the idle power generation operation state, it is a predetermined condition that is predetermined as a necessary condition for protecting the high-voltage power storage device, and that the engine idling detection means detects the engine idling. Condition determining means for determining whether or not a predetermined condition including at least the first condition is satisfied;
Generator motor control means for controlling the output torque of the generator motor by limiting the torque command value, which is the command value of the output torque of the generator motor, to zero torque when the judgment result of the condition judging means is affirmative An electric vehicle comprising:
前記所定の条件は、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が所定の電圧よりも高いという第2条件をさらに含むことを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 1,
The predetermined condition further includes a second condition that a detected value of an output voltage of the high-voltage power storage device is higher than a predetermined voltage.
前記所定の電圧は、第1所定電圧と該第1所定電圧よりも低い第2所定電圧とからなり、前記条件判断手段は、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が前記第1所定電圧よりも低い電圧から該第1所定電圧よりも高い電圧に上昇した時に前記第2条件が成立し、該成立後、前記高圧系蓄電装置の出力電圧の検出値が前記第2所定電圧よりも低い電圧に低下するまで、該第2条件の成立状態が継続していると判断することを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 2,
The predetermined voltage includes a first predetermined voltage and a second predetermined voltage that is lower than the first predetermined voltage, and the condition determination means determines that the detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device is the first predetermined voltage. The second condition is satisfied when the voltage rises from a lower voltage to a voltage higher than the first predetermined voltage, and after the satisfaction, the detected value of the output voltage of the high-voltage power storage device is lower than the second predetermined voltage It is determined that the second condition is maintained until the voltage drops to a voltage.
前記所定の条件は、前記第1条件及び第2条件と、前記高圧系蓄電装置の温度の検出値が所定の温度よりも低いという第3条件と、前記高圧系蓄電装置の残容量の検出値が所定値よりも大きいという第4条件とから構成されることを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 2 or 3,
The predetermined condition includes the first condition and the second condition, a third condition that a detected value of the temperature of the high-voltage power storage device is lower than a predetermined temperature, and a detected value of the remaining capacity of the high-voltage power storage device. An electric vehicle comprising: a fourth condition that is greater than a predetermined value.
前記発電電動機制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記発電電動機のトルク指令値を、少なくとも前記低圧系電気負荷の消費電力分を補充する発電電力を該発電電動機に発生させるためのトルク指令値まで徐々に変化させるように設定しつつ、該発電電動機の出力トルクを制御することを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The generator motor control means, at the idle power generation operation state, when the judgment result of the condition judgment means changes from a positive state to a negative state, at least the torque command value of the generator motor The output torque of the generator motor is controlled while setting the generated power to supplement the power consumption of the low-voltage electric load to be gradually changed to the torque command value for generating the generator motor. Electric vehicle.
前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である場合に、前記DC/DCコンバータから前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品に電流が流れるのを遮断するように該DC/DCコンバータの出力電圧を制御するDC/DCコンバータ制御手段をさらに備えることを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 4, wherein
In the idling power generation operation state, when the determination result of the condition determination means is affirmative, the current is prevented from flowing from the DC / DC converter to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment. An electric vehicle further comprising DC / DC converter control means for controlling an output voltage of the DC / DC converter.
前記発電電動機制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記発電電動機のトルク指令値を、少なくとも前記低圧系電気負荷の消費電力分を補充する発電電力を該発電電動機に発生させるためのトルク指令値まで徐々に変化させるように設定しつつ、該発電電動機の出力トルクを制御し、
前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記アイドル発電運転状態において、前記条件判断手段の判断結果が肯定的である状態から否定的である状態に変化した場合に、前記DC/DCコンバータの出力電圧を該DC/DCコンバータから前記低圧系蓄電装置又は前記低圧系補機電装品に電流を流し得る電圧まで徐々に変化させるように該DC/DCコンバータの出力電圧を制御することを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 6, wherein
The generator motor control means, at the idle power generation operation state, when the judgment result of the condition judgment means changes from a positive state to a negative state, at least the torque command value of the generator motor Controlling the output torque of the generator motor while setting to gradually change the generated power supplementing the power consumption of the low-voltage electric load to the torque command value for generating the generator motor,
The DC / DC converter control means changes the output voltage of the DC / DC converter when the judgment result of the condition judgment means changes from a positive state to a negative state in the idle power generation operation state. An electric vehicle characterized by controlling an output voltage of the DC / DC converter so as to gradually change from the DC / DC converter to a voltage at which a current can flow to the low-voltage power storage device or the low-voltage auxiliary electrical equipment. .
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013157558A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 株式会社ミツバ | Brushless motor and wiper device |
| JP2014065453A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Toyota Industries Corp | Hybrid-type cargo handling vehicle |
| WO2015152405A1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | Power supply system and vehicle |
| CN114248753A (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | Control method and device of hybrid vehicle, medium, equipment and vehicle |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775209A (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Nippondenso Co Ltd | Controller of generator motor for internal combustion engine |
| JPH1127804A (en) * | 1997-07-04 | 1999-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | Series hybrid generator control system |
| JP2001057707A (en) * | 1999-08-10 | 2001-02-27 | Honda Motor Co Ltd | Power generation control device for hybrid vehicle |
| JP2003184598A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Toyota Motor Corp | Vehicle power generation control device |
| JP2004320877A (en) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toyota Motor Corp | Power device for driving device, automobile equipped with the same, and control method for power device |
| JP2005051847A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toyota Motor Corp | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
| JP2006158161A (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Honda Motor Co Ltd | Charge / discharge control device for motor battery |
| JP2008228429A (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Control device for hybrid vehicle |
| JP2009232648A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Mitsubishi Motors Corp | Power generation controller for vehicle |
| JP2011037323A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Suzuki Motor Corp | Hybrid vehicle |
-
2010
- 2010-04-28 JP JP2010103430A patent/JP5450238B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775209A (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Nippondenso Co Ltd | Controller of generator motor for internal combustion engine |
| JPH1127804A (en) * | 1997-07-04 | 1999-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | Series hybrid generator control system |
| JP2001057707A (en) * | 1999-08-10 | 2001-02-27 | Honda Motor Co Ltd | Power generation control device for hybrid vehicle |
| JP2003184598A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Toyota Motor Corp | Vehicle power generation control device |
| JP2004320877A (en) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Toyota Motor Corp | Power device for driving device, automobile equipped with the same, and control method for power device |
| JP2005051847A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toyota Motor Corp | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
| JP2006158161A (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Honda Motor Co Ltd | Charge / discharge control device for motor battery |
| JP2008228429A (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Control device for hybrid vehicle |
| JP2009232648A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Mitsubishi Motors Corp | Power generation controller for vehicle |
| JP2011037323A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Suzuki Motor Corp | Hybrid vehicle |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013157558A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 株式会社ミツバ | Brushless motor and wiper device |
| JPWO2013157558A1 (en) * | 2012-04-16 | 2015-12-21 | 株式会社ミツバ | Brushless motor and wiper device |
| US9660559B2 (en) | 2012-04-16 | 2017-05-23 | Mitsuba Corporation | Brushless motor and wiper apparatus |
| JP2017108629A (en) * | 2012-04-16 | 2017-06-15 | 株式会社ミツバ | Brushless windshield wiper motor |
| JP2014065453A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Toyota Industries Corp | Hybrid-type cargo handling vehicle |
| WO2015152405A1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | Power supply system and vehicle |
| CN114248753A (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | Control method and device of hybrid vehicle, medium, equipment and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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