JP2014231290A - Plug-in hybrid vehicle controller - Google Patents
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Abstract
【課題】イグニッションオン時、スタータモータによりエンジンを始動するスタータ始動を許可するまでの所要時間を短縮できるエンジン始動制御装置を提供する。【解決手段】駆動系にスタータモータと横置きエンジンとモータ/ジェネレータを有し、電源システムとして、強電バッテリと、キャパシタと、キャパシタの充放電を制御するハイブリッドコントロールモジュールと、を備える。この強電バッテリへ普通外部充電と急速外部充電が可能なFFプラグインハイブリッド車両の制御装置において、スタータ始動と充放電制御を行うハイブリッドコントロールモジュールは、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると、キャパシタの強制放電を開始し、強制放電中に急速外部充電が開始されると、キャパシタの再充電を開始し、スタータ始動を可能な状態にする。【選択図】図4An engine start control device capable of shortening the time required until starter start is permitted to start an engine by a starter motor when an ignition is turned on. A drive system includes a starter motor, a horizontally installed engine, and a motor / generator, and includes a high-power battery, a capacitor, and a hybrid control module that controls charging and discharging of the capacitor as a power supply system. In the control device of the FF plug-in hybrid vehicle capable of normal external charging and rapid external charging to the high-power battery, the hybrid control module that performs starter start-up and charge / discharge control, after a predetermined time α has passed after ignition off, When the forced discharge is started and the rapid external charging is started during the forced discharge, the capacitor is started to be recharged and the starter can be started. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、強電バッテリへの外部充電方式として、普通外部充電と急速外部充電の両方が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a plug-in hybrid vehicle capable of both normal external charging and rapid external charging as an external charging method for a high-power battery.
従来、車両非使用時に常に蓄電部の電圧が既定下限電圧と既定保持電圧の間になるように制御し、かつ車両が運転者認証手段により運転者を認識すれば、蓄電部を満充電にする構成とした蓄電装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when the vehicle is not in use, the voltage of the power storage unit is always controlled to be between the predetermined lower limit voltage and the predetermined holding voltage, and if the vehicle recognizes the driver by the driver authentication means, the power storage unit is fully charged. A power storage device having a configuration is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来装置にあっては、イグニッションオフ後、運転者が車両から降り、充電スタンドにて急速外部充電を行うと、運転者が認識されないことで、蓄電部の電圧が既定下限電圧と既定保持電圧の間になるように低く抑えられる。このため、急速外部充電の完了を待って車両に運転者が乗り込み、すぐにイグニッションオンにして走り出す時、スタータモータを用いてエンジン始動しょうとしても、蓄電部が満充電になるまで充電に要する時間を待つ必要がある、という問題があった。 However, in the conventional device, after the ignition is turned off, when the driver gets out of the vehicle and performs quick external charging at the charging stand, the driver is not recognized, so that the voltage of the power storage unit is maintained at the predetermined lower limit voltage and the predetermined lower limit voltage. It is kept low so that it is between voltages. For this reason, when the driver gets into the vehicle after completion of rapid external charging and immediately starts running with the ignition turned on, the time required for charging until the power storage unit is fully charged even if the starter motor is used to start the engine. There was a problem of having to wait.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、イグニッションオン時、スタータモータによりエンジンを始動するスタータ始動を許可するまでの所要時間を短縮することができるプラグインハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and provides a control device for a plug-in hybrid vehicle that can shorten the time required until starter start is permitted to start the engine with a starter motor when the ignition is on. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明は、駆動系にスタータモータとエンジンとモータ/ジェネレータを有する。電源システムとして、前記モータ/ジェネレータの電源である強電バッテリと、前記スタータモータの電源であるキャパシタと、前記キャパシタの充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段と、を備える。
前記強電バッテリへの外部充電方式として、普通外部充電と急速外部充電の両方が可能であるプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
前記キャパシタを電源とするスタータモータを用い、前記エンジンをクランキングしてスタータ始動するエンジン始動制御手段を設ける。
前記キャパシタ充放電制御手段は、イグニッションオフ後、所定時間を経過すると、前記キャパシタの強制放電を開始し、強制放電中に前記急速外部充電が開始されると、前記キャパシタの再充電を開始し、前記スタータ始動を可能な状態にする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a starter motor, an engine, and a motor / generator in a drive system. The power supply system includes a high-power battery that is a power source of the motor / generator, a capacitor that is a power source of the starter motor, and capacitor charge / discharge control means that controls charge / discharge of the capacitor.
In the control device for a plug-in hybrid vehicle capable of both normal external charging and rapid external charging as an external charging method to the high-power battery,
An engine start control means for starting the starter by cranking the engine is provided using a starter motor using the capacitor as a power source.
The capacitor charge / discharge control means starts forced discharge of the capacitor when a predetermined time has elapsed after ignition off, and starts recharging of the capacitor when the rapid external charge is started during forced discharge. The starter start is enabled.
よって、イグニッションオフ後、所定時間を経過すると、キャパシタ充放電制御手段において、キャパシタの強制放電が開始される。そして、強制放電中に急速外部充電が開始されると、キャパシタの再充電が開始され、スタータ始動を可能な状態される。
すなわち、強制放電中に急速外部充電を開始した場合は、ドライブ途中のドライブイン等で一時的な充電を行っていると予想される。このため、急速外部充電を終了した後、即走行を再開すると予測する。そこで、強制放電中に急速外部充電を開始した場合は、キャパシタをスタータ始動が可能な状態にすることで、イグニッションオン後、即スタータ始動を可能な状態が整えられる。
この結果、イグニッションオン時、スタータモータによりエンジンを始動するスタータ始動を許可するまでの所要時間を短縮することができる。
Therefore, when a predetermined time elapses after the ignition is turned off, the capacitor charge / discharge control means starts the forced discharge of the capacitor. When rapid external charging is started during forced discharge, recharging of the capacitor is started and a starter start is possible.
That is, when rapid external charging is started during forced discharge, it is expected that temporary charging is performed by drive-in during driving or the like. For this reason, it is predicted that the rapid running will be resumed after the quick external charging is finished. Therefore, when rapid external charging is started during forced discharge, the capacitor can be started so that the starter can be started immediately after the ignition is turned on.
As a result, when the ignition is turned on, the time required until starter start for starting the engine by the starter motor can be shortened.
以下、本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a plug-in hybrid vehicle of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
実施例1の制御装置が適用されたFFプラグインハイブリッド車両(プラグインハイブリッド車両の一例)の構成を、「駆動システム構成」、「電源システム構成」、「制御システム構成」、「キャパシタ充放電制御の詳細構成」に分けて説明する。
First, the configuration will be described.
The configuration of the FF plug-in hybrid vehicle (an example of a plug-in hybrid vehicle) to which the control device of the first embodiment is applied is “drive system configuration”, “power supply system configuration”, “control system configuration”, “capacitor charge / discharge control”. The detailed configuration will be described.
[駆動システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体を示す。以下、図1に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の駆動システム構成を説明する。
[Drive system configuration]
FIG. 1 shows the entire FF plug-in hybrid vehicle. Hereinafter, the drive system configuration of the FF plug-in hybrid vehicle will be described with reference to FIG.
前記駆動システムとして、図1に示すように、スタータモータ1(略称「M」)と、横置きエンジン2(略称「ICE」)と、第1クラッチ3(略称「CL1」)と、モータ/ジェネレータ4(略称「M/G」)と、第2クラッチ5(略称「CL2」)と、ベルト式無段変速機6(略称「CVT」)と、を備えている。ベルト式無段変速機6の出力軸は、終減速ギヤトレイン7と差動ギヤ8と左右のドライブシャフト9R,9Lを介し、左右の前輪10R,10Lに駆動連結される。なお、左右の後輪11R,11Lは、従動輪としている。 As shown in FIG. 1, the drive system includes a starter motor 1 (abbreviated as “M”), a horizontal engine 2 (abbreviated as “ICE”), a first clutch 3 (abbreviated as “CL1”), and a motor / generator. 4 (abbreviation “M / G”), a second clutch 5 (abbreviation “CL2”), and a belt type continuously variable transmission 6 (abbreviation “CVT”). The output shaft of the belt type continuously variable transmission 6 is drivingly connected to the left and right front wheels 10R and 10L via a final reduction gear train 7, a differential gear 8, and left and right drive shafts 9R and 9L. The left and right rear wheels 11R and 11L are driven wheels.
前記スタータモータ1は、横置きエンジン2のクランク軸に設けられたエンジン始動用ギヤに噛み合うギヤを持ち、後述するキャパシタ23を電源とし、エンジン始動時にクランク軸を回転駆動するクランキングモータである。 The starter motor 1 is a cranking motor that has a gear that meshes with an engine starting gear provided on a crankshaft of the horizontally placed engine 2 and that uses a capacitor 23 (described later) as a power source to rotationally drive the crankshaft when the engine is started.
前記横置きエンジン2は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルームに配置したエンジンであり、電動ウォータポンプ12と、横置きエンジン2の逆転を検知するクランク軸回転センサ13と、を有する。 The horizontal engine 2 is an engine disposed in the front room with the crankshaft direction as the vehicle width direction, and includes an electric water pump 12 and a crankshaft rotation sensor 13 that detects reverse rotation of the horizontal engine 2.
前記第1クラッチ3は、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4との間に介装された油圧作動による乾式多板摩擦クラッチであり、第1クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。 The first clutch 3 is a hydraulic multi-plate friction clutch that is interposed between the horizontally mounted engine 2 and the motor / generator 4, and is fully engaged / slip engaged / released by the first clutch oil pressure. The
前記モータ/ジェネレータ4は、第1クラッチ3を介して横置きエンジン2に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ4は、後述する強電バッテリ21を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ26が、ACハーネス27を介して接続される。 The motor / generator 4 is a three-phase AC permanent magnet type synchronous motor connected to the transverse engine 2 through a first clutch 3. The motor / generator 4 uses a high-power battery 21 described later as a power source, and an inverter 26 that converts direct current into three-phase alternating current during power running and converts three-phase alternating current into direct current during regeneration is connected to the stator coil. Connected through.
前記第2クラッチ5は、モータ/ジェネレータ4と駆動輪である左右の前輪10R,10Lとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第2クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。実施例1の第2クラッチ5は、遊星ギヤによるベルト式無段変速機6の前後進切替機構に設けられた前進クラッチ5aと後退ブレーキ5bを流用している。つまり、前進走行時には、前進クラッチ5aが第2クラッチ5とされ、後退走行時には、後退ブレーキ5bが第2クラッチ5とされる。 The second clutch 5 is a wet-type multi-plate friction clutch by hydraulic operation that is interposed between the motor / generator 4 and the left and right front wheels 10R and 10L that are driving wheels. Slip fastening / release is controlled. The second clutch 5 of the first embodiment uses the forward clutch 5a and the reverse brake 5b provided in the forward / reverse switching mechanism of the belt-type continuously variable transmission 6 using planetary gears. That is, the forward clutch 5 a is the second clutch 5 during forward travel, and the reverse brake 5 b is the second clutch 5 during reverse travel.
前記ベルト式無段変速機6は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。このベルト式無段変速機6には、メインオイルポンプ14(メカ駆動)と、サブオイルポンプ15(モータ駆動)と、ポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧を元圧として第1,第2クラッチ油圧及び変速油圧を作り出す図外のコントロールバルブユニットと、を有する。 The belt-type continuously variable transmission 6 is a transmission that obtains a continuously variable transmission ratio by changing the belt winding diameter by the transmission hydraulic pressure to the primary oil chamber and the secondary oil chamber. The belt-type continuously variable transmission 6 includes a main oil pump 14 (mechanical drive), a sub-oil pump 15 (motor drive), and a first pressure using a line pressure generated by adjusting pump discharge pressure as a primary pressure. A control valve unit (not shown) for generating the second clutch hydraulic pressure and the transmission hydraulic pressure.
前記第1クラッチ3とモータ/ジェネレータ4と第2クラッチ5により1モータ・2クラッチの駆動システムが構成され、この駆動システムによる主な駆動態様として、「EVモード」と「HEVモード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチ3を開放し、第2クラッチ5を締結してモータ/ジェネレータ4のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「EVモード」による走行を「EV走行」という。「HEVモード」は、両クラッチ3,5を締結して横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「HEVモード」による走行を「HEV走行」という。 The first clutch 3, the motor / generator 4 and the second clutch 5 constitute a one-motor / two-clutch drive system, and there are “EV mode” and “HEV mode” as main drive modes by this drive system. The “EV mode” is an electric vehicle mode in which the first clutch 3 is disengaged and the second clutch 5 is engaged and only the motor / generator 4 is used as a drive source. Driving in the “EV mode” is referred to as “EV driving”. . The “HEV mode” is a hybrid vehicle mode in which both the clutches 3 and 5 are engaged and the horizontal engine 2 and the motor / generator 4 are used as driving sources, and traveling in the “HEV mode” is referred to as “HEV traveling”.
前記モータ/ジェネレータ4は、基本的にブレーキ操作時において回生動作を行うことに伴い、ブレーキ操作時にトータル制動トルクをコントロールする回生協調ブレーキユニット16を有する。この回生協調ブレーキユニット16は、ブレーキペダルと電動ブースタとマスタシリンダを備え、電動ブースタは、ブレーキ操作時、ペダル操作量にあらわれる要求制動力から回生制動力を差し引いた分を液圧制動力で分担するというように、回生分/液圧分の協調制御を行う。 The motor / generator 4 basically includes a regenerative cooperative brake unit 16 that controls the total braking torque when the brake is operated in accordance with the regenerative operation when the brake is operated. The regenerative cooperative brake unit 16 includes a brake pedal, an electric booster, and a master cylinder, and the electric booster shares a hydraulic braking force by subtracting the regenerative braking force from the required braking force that appears in the pedal operation amount when the brake is operated. In this way, cooperative control for regenerative / hydraulic pressure is performed.
[電源システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体システムを示し、図2はスタータ電源を中心とする電源システム構成を示す。以下、図1及び図2に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の電源システム構成を説明する。
[Power system configuration]
FIG. 1 shows an entire system of an FF plug-in hybrid vehicle, and FIG. 2 shows a power supply system configuration centering on a starter power supply. Hereinafter, based on FIG.1 and FIG.2, the power supply system structure of FF plug-in hybrid vehicle is demonstrated.
前記電源システムとしては、図1に示すように、モータ/ジェネレータ電源としての強電バッテリ21と、12V系負荷電源としての12Vバッテリ22と、スタータ電源としてのキャパシタ23と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the power supply system includes a high-power battery 21 as a motor / generator power supply, a 12V battery 22 as a 12V system load power supply, and a capacitor 23 as a starter power supply.
前記強電バッテリ21は、モータ/ジェネレータ4の電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルを積層したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。この強電バッテリ21には、強電の供給/遮断/分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックスが内蔵され、さらに、エアコン機能を持つバッテリ温度調整ユニット24と、バッテリ充電容量(バッテリSOC)やバッテリ温度を監視するリチウムバッテリコントローラ86と、が付設される。 The high-power battery 21 is a secondary battery mounted as a power source for the motor / generator 4. For example, a lithium ion battery in which a cell module in which a large number of cells are stacked is set in a battery pack case is used. The high-power battery 21 has a built-in junction box in which relay circuits for supplying / cutting off / distributing high-power are integrated, and further includes a battery temperature adjustment unit 24 having an air conditioner function, a battery charge capacity (battery SOC) and a battery. And a lithium battery controller 86 for monitoring the temperature.
前記強電バッテリ21とモータ/ジェネレータ4は、DCハーネス25とインバータ26とACハーネス27を介して接続される。インバータ26には、強電の供給/遮断/分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックス28が内蔵され、さらに、暖房回路29と電動エアコン30と、力行/回生制御を行うモータコントローラ83と、が付設される。つまり、インバータ26は、強電バッテリ21の放電によりモータ/ジェネレータ4を駆動する力行時、DCハーネス25からの直流をACハーネス27への三相交流に変換する。また、モータ/ジェネレータ4での発電により強電バッテリ21を充電する回生時、ACハーネス27からの三相交流をDCハーネス25への直流に変換する。 The high-power battery 21 and the motor / generator 4 are connected via a DC harness 25, an inverter 26, and an AC harness 27. The inverter 26 has a built-in junction box 28 in which relay circuits for supplying / cutting off / distributing strong power are integrated, and further includes a heating circuit 29, an electric air conditioner 30, and a motor controller 83 for performing power running / regenerative control. It is attached. That is, the inverter 26 converts a direct current from the DC harness 25 into a three-phase alternating current to the AC harness 27 during power running for driving the motor / generator 4 by discharging the high-power battery 21. Further, the three-phase alternating current from the AC harness 27 is converted into a direct current to the DC harness 25 during regeneration in which the high-power battery 21 is charged by power generation by the motor / generator 4.
前記強電バッテリ21には、DCハーネス31を介して急速外部充電ポート32が接続されるとともに、DC分岐ハーネス25’と充電器33とACハーネス34とを介して普通外部充電ポート35が接続される。充電器33は、AC/DC変換や電圧変換を行う。急速外部充電時には、例えば、外出先等に設置されている充電スタンドのコネクタプラグを、急速外部充電ポート32に接続することで外部充電される(急速外部充電)。普通外部充電時には、例えば、家庭用電源からのコネクタプラグを、普通外部充電ポート35に接続することで外部充電される(普通外部充電)。 A rapid external charging port 32 is connected to the high-power battery 21 via a DC harness 31, and a normal external charging port 35 is connected via a DC branch harness 25 ′, a charger 33, and an AC harness 34. . The charger 33 performs AC / DC conversion and voltage conversion. At the time of rapid external charging, for example, the external charging is performed by connecting the connector plug of the charging stand installed in the place of going out to the rapid external charging port 32 (rapid external charging). During normal external charging, external charging is performed by connecting a connector plug from a household power supply to the normal external charging port 35 (normal external charging), for example.
前記12Vバッテリ22は、スタータモータ1を除いた他の補機類である12V系負荷36の電源として搭載された二次電池であり、例えば、エンジン車等で一般的に搭載されている鉛バッテリが用いられる。強電バッテリ21と12Vバッテリ22は、DC分岐ハーネス25”とDC/DCコンバータ37とバッテリハーネス38を介して接続される。DC/DCコンバータ37は、強電バッテリ21からの数百ボルト電圧を12Vに変換するものであり、このDC/DCコンバータ37を、ハイブリッドコントロールモジュール81により制御することで、12Vバッテリ22の充電量を管理する構成としている。 The 12V battery 22 is a secondary battery mounted as a power source for a 12V system load 36, which is another auxiliary machine except the starter motor 1, for example, a lead battery generally mounted in an engine vehicle or the like. Is used. The high voltage battery 21 and the 12V battery 22 are connected via a DC branch harness 25 ″, a DC / DC converter 37, and a battery harness 38. The DC / DC converter 37 changes the voltage of several hundred volts from the high voltage battery 21 to 12V. The DC / DC converter 37 is controlled by the hybrid control module 81 to manage the charge amount of the 12V battery 22.
前記キャパシタ23は、スタータモータ1の専用電源として搭載された蓄電デバイスであり、大きな静電容量を有し、急速充放電性能に優れた特徴を持つ電気二重層キャパシタ(eDLC:electric Double Layer Capacitor)と呼ばれるものが用いられる。補機負荷電源系39とキャパシタ23は、図2に示すように、ヒューズ40を設けたバッテリ分岐ハーネス38’とキャパシタ充電回路41を介して接続される。また、キャパシタ23とスタータモータ1は、キャパシタハーネス42と抵抗43とリレースイッチ44を介して接続される。なお、キャパシタ23とキャパシタ充電回路41等によりDLCユニット45を構成し、スタータモータ1とリレースイッチ44等によりスタータユニット46を構成する。以下、DLCユニット45とスタータユニット46の詳しい構成を説明する。 The capacitor 23 is a power storage device mounted as a dedicated power source for the starter motor 1 and has a large electrostatic capacity and has an excellent rapid charging / discharging performance (eDLC: electric Double Layer Capacitor). What is called is used. As shown in FIG. 2, the auxiliary load power supply system 39 and the capacitor 23 are connected via a battery branch harness 38 ′ provided with a fuse 40 and a capacitor charging circuit 41. The capacitor 23 and the starter motor 1 are connected via a capacitor harness 42, a resistor 43, and a relay switch 44. The capacitor 23 and the capacitor charging circuit 41 constitute a DLC unit 45, and the starter motor 1 and the relay switch 44 constitute a starter unit 46. Hereinafter, detailed configurations of the DLC unit 45 and the starter unit 46 will be described.
前記DLCユニット45は、図2に示すように、キャパシタ23と、キャパシタ充電回路41と、自然放電用スイッチ47と、強制放電用スイッチ48と、セル電圧モニタ49(キャパシタ電圧検出手段)と、キャパシタ温度センサ50と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the DLC unit 45 includes a capacitor 23, a capacitor charging circuit 41, a spontaneous discharge switch 47, a forced discharge switch 48, a cell voltage monitor 49 (capacitor voltage detecting means), a capacitor And a temperature sensor 50.
前記キャパシタ23は、複数個のDLCセルを直列/並列に接続して構成したもので、自然放電用スイッチ47と強制放電用スイッチ48とキャパシタ温度センサ50は、複数個のDLCセルの両端部に並列にて設けられる。また、セル電圧モニタ49は、複数個のDLCセルのそれぞれのセル電圧(=キャパシタ容量)を検出するように、各DLCセルに並列に設けられる。 The capacitor 23 is configured by connecting a plurality of DLC cells in series / parallel. The spontaneous discharge switch 47, the forced discharge switch 48, and the capacitor temperature sensor 50 are provided at both ends of the plurality of DLC cells. Provided in parallel. The cell voltage monitor 49 is provided in parallel to each DLC cell so as to detect the cell voltage (= capacitor capacity) of each of the plurality of DLC cells.
前記キャパシタ充電回路41は、スイッチング方式による半導体リレー内蔵のDC/DCコンバータ回路(スイッチング素子とチョークコイルとコンデンサとダイオードの組み合わせ回路)により構成される。このキャパシタ充電回路41は、ハイブリッドコントロールモジュール81により制御される半導体リレー51とDC/DCコンバータ52を有する。半導体リレー51は、半導体スイッチング素子を使用した無接点リレーであり、例えば、図2の左下部に概略を示すように、絶縁された入出力の空間を光の信号で伝達するフォトカプラと呼ばれる光半導体を用いた構成としている。この半導体リレー51は、補機負荷電源系38からキャパシタ23を切り離したり接続したりするスイッチ機能を持つ。DC/DCコンバータ52は、入力された直流をスイッチング素子によってパルス電流に細分し、それらを繋ぎ合わせて必要な電圧の直流出力を得ることで、12V直流を13.5V直流に変換する機能とキャパシタ充電電流を切り替える機能を持つ。 The capacitor charging circuit 41 is constituted by a DC / DC converter circuit (a combination circuit of a switching element, a choke coil, a capacitor and a diode) with a built-in semiconductor relay by a switching method. The capacitor charging circuit 41 includes a semiconductor relay 51 and a DC / DC converter 52 that are controlled by a hybrid control module 81. The semiconductor relay 51 is a non-contact relay using a semiconductor switching element. For example, as schematically shown in the lower left part of FIG. 2, a light called a photocoupler that transmits an isolated input / output space with a light signal. The configuration uses a semiconductor. The semiconductor relay 51 has a switch function for disconnecting or connecting the capacitor 23 from the auxiliary load power supply system 38. The DC / DC converter 52 subdivides the input direct current into pulse currents by a switching element and connects them to obtain a direct current output of a necessary voltage, thereby converting a 12V direct current to a 13.5V direct current and a capacitor. Has a function to switch the charging current.
前記スタータユニット46は、スタータモータ1と、リレースイッチ43と、電磁アクチュエータ53と、ピニオンシフト機構54と、を備えている。 The starter unit 46 includes a starter motor 1, a relay switch 43, an electromagnetic actuator 53, and a pinion shift mechanism 54.
前記電磁アクチュエータ53は、2つのコイル55,56への通電による電磁力にて、リレースイッチ44をオンにするとともに、ピニオンシフト機構54のピニオン57をリングギヤ58と噛み合う位置までシフトさせる。通電遮断時は、リレースイッチ44をオフにするとともに、ピニオン57をリングギヤ58との噛み合いが解除された位置までシフトする。なお、リングギヤ58は、横置きエンジン2のクランク軸に設けられる。補機負荷電源系39と2つのコイル55,56は、スータータカットオフリレー59とHEV/IS/リレー60とスタータリレー61を設けたバッテリ分岐ハーネス38”を介して接続される。スータータカットオフリレー59の通電/遮断は、ボディコントロールモジュール87により行われる。HEV/IS/リレー60の通電/遮断は、ハイブリッドコントロールモジュール81により行われる。スタータリレー61の通電/遮断は、アンダーフードスイッチングモジュール88により行われる。なお、バッテリ分岐ハーネス38”の交わる位置には、リレー診断用の電圧センサ62が設けられている。 The electromagnetic actuator 53 turns on the relay switch 44 and shifts the pinion 57 of the pinion shift mechanism 54 to a position where it meshes with the ring gear 58 by electromagnetic force generated by energizing the two coils 55 and 56. When the energization is cut off, the relay switch 44 is turned off and the pinion 57 is shifted to a position where the engagement with the ring gear 58 is released. The ring gear 58 is provided on the crankshaft of the horizontal engine 2. The auxiliary load power supply system 39 and the two coils 55 and 56 are connected via a battery branch harness 38 ″ provided with a starter cut-off relay 59, a HEV / IS / relay 60, and a starter relay 61. Energization / cutoff of the off relay 59 is performed by a body control module 87. Energization / cutoff of the HEV / IS / relay 60 is performed by a hybrid control module 81. Energization / cutoff of the starter relay 61 is performed by an underhood switching module. The voltage sensor 62 for relay diagnosis is provided at a position where the battery branch harness 38 "intersects.
前記ピニオンシフト機構54は、スタータモータ1のモータ軸に対して軸方向移動可能に設けられたピニオン57と、一端側を電磁アクチュエータ53に接続し、他端側をピニオン57のシフト溝に嵌合させたシフトレバー63と、を有する。 The pinion shift mechanism 54 has a pinion 57 provided so as to be movable in the axial direction with respect to the motor shaft of the starter motor 1, one end connected to the electromagnetic actuator 53, and the other end fitted into the shift groove of the pinion 57. Shift lever 63.
[制御システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体システムを示し、図2はスタータ電源を中心とする電源システム構成を示し、図3は制御システム構成を示す。以下、図1〜図3に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の制御システム構成を説明する。
[Control system configuration]
1 shows an overall system of an FF plug-in hybrid vehicle, FIG. 2 shows a power supply system configuration centering on a starter power supply, and FIG. 3 shows a control system configuration. Hereinafter, the control system configuration of the FF plug-in hybrid vehicle will be described with reference to FIGS.
前記制御システムとしては、図1〜図3に示すように、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール81(略称:「HCM」)を備えている。このハイブリッドコントロールモジュール81に接続される制御手段として、エンジンコントロールモジュール82(略称:「ECM」)と、モータコントローラ83(略称:「MC」)と、CVTコントロールユニット84(略称:「CVTCU」)と、を有する。そして、データ通信モジュール85(略称:「DCM」)と、リチウムバッテリコントローラ86(略称:「LBC」)と、を有する。さらに、ボディコントロールモジュール87(略称:「BCM」)と、アンダーフードスイッチングモジュール88(略称:「USM」)と、を有する。これらの制御手段は、ハイブリッドコントロールモジュール81とDLCユニット45を接続するLIN通信線89(LIN:「Local Interconnect Network」の略称)を除き、CAN通信線90(CANは「Controller Area Network」の略称)により双方向情報交換可能に接続される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the control system includes a hybrid control module 81 (abbreviation: “HCM”) as an integrated control unit having a function of appropriately managing the energy consumption of the entire vehicle. Control means connected to the hybrid control module 81 include an engine control module 82 (abbreviation: “ECM”), a motor controller 83 (abbreviation: “MC”), and a CVT control unit 84 (abbreviation: “CVTCU”). Have. The data communication module 85 (abbreviation: “DCM”) and the lithium battery controller 86 (abbreviation: “LBC”) are included. Furthermore, it has a body control module 87 (abbreviation: “BCM”) and an underhood switching module 88 (abbreviation: “USM”). These control means include CAN communication line 90 (CAN is an abbreviation for “Controller Area Network”) except for a LIN communication line 89 (LIN: abbreviation for “Local Interconnect Network”) that connects hybrid control module 81 and DLC unit 45. Is connected so that bidirectional information can be exchanged.
前記ハイブリッドコントロールモジュール81は、各制御手段、イグニッションスイッチ91、アクセル開度センサ92、車速センサ93等からの入力情報に基づき、様々な制御を行う。このうち、外部充電が可能なFFプラグインハイブリッド車両を高い燃費効率で走らせることを目的として行われる制御が、強電バッテリ21のバッテリSOCに基づく走行モード(「CDモード」、「CSモード」)の選択制御である。 The hybrid control module 81 performs various controls based on input information from each control means, an ignition switch 91, an accelerator opening sensor 92, a vehicle speed sensor 93, and the like. Among these, the control performed for the purpose of driving the FF plug-in hybrid vehicle capable of external charging with high fuel efficiency is a travel mode based on the battery SOC of the high-power battery 21 (“CD mode”, “CS mode”). Selection control.
前記「CDモード(Charge Depleting mode)」は、原則として、強電バッテリ21の電力を消費するEV走行を優先するモードであり、例えば、強電バッテリ21のバッテリSOCがフルSOCから設定SOCまで低下する間にて選択される。但し、EV走行では駆動力が不足する高負荷走行等において、例外的にHEV走行が行われる。この「CDモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、スタータモータ1による始動(スタータ始動)を基本とし、モータ/ジェネレータ4による始動(M/G始動)を例外とする。 The “CD mode (Charge Depleting mode)” is a mode in which priority is given to EV travel that consumes the power of the high-power battery 21 in principle. For example, while the battery SOC of the high-power battery 21 decreases from full SOC to set SOC. Is selected. However, HEV traveling is exceptionally performed in high-load traveling where driving force is insufficient in EV traveling. The start of the horizontal engine 2 during the selection of the “CD mode” is based on the start by the starter motor 1 (starter start), with the exception of the start by the motor / generator 4 (M / G start).
前記「CSモード(Charge Sustain mode)」は、原則として、強電バッテリ21の電力を維持するHEV走行を優先するモードであり、強電バッテリ21のバッテリSOCが設定SOC以下になると選択される。つまり、強電バッテリ21のバッテリSOCを所定範囲に維持する必要があるとき、横置きエンジン2の駆動によりモータ/ジェネレータ4を発電させるエンジン発電によるHEV走行を行う。この「CSモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、モータ/ジェネレータ4による始動(M/G始動)を基本とし、スタータモータ1による始動(スタータ始動)を例外とする。なお、モード切り替え閾値である「設定SOC」は、CDモード→CSモードのときの値と、CSモード→CDモードのときの値とでヒステリシスを持たせている。 The “CS mode (Charge Sustain mode)” is a mode in which priority is given to HEV running that maintains the power of the high-power battery 21 in principle, and is selected when the battery SOC of the high-power battery 21 is equal to or lower than the set SOC. That is, when it is necessary to maintain the battery SOC of the high-power battery 21 within a predetermined range, HEV traveling is performed by engine power generation that causes the motor / generator 4 to generate electric power by driving the lateral engine 2. The start of the horizontal engine 2 during the selection of the “CS mode” is based on the start by the motor / generator 4 (M / G start), with the exception of the start by the starter motor 1 (starter start). It should be noted that the “set SOC” that is the mode switching threshold value has hysteresis between the value when the CD mode → CS mode and the value when the CS mode → CD mode.
前記ハイブリッドコントロールモジュール81では、「CDモード」と「CSモード」の選択制御以外に、スタータモータ1によるエンジン始動制御、キャパシタ23への充電制御、キャパシタ23からの放電制御を行う。さらに、下記のようなスタータ関連制御を行う。
(A)エンジン始動後からスタータ始動許可までの時間短縮制御。
(B)イグニッションオンからスタータ始動許可までの時間短縮制御(実施例1)。
(C)キャパシタ23の劣化進行抑制制御。
(D)キャパシタ23の高温/低温時対策制御。
(E)車両用補機の電圧瞬低防止制御。
The hybrid control module 81 performs engine start control by the starter motor 1, charge control to the capacitor 23, and discharge control from the capacitor 23 in addition to the selection control of “CD mode” and “CS mode”. Furthermore, the following starter related control is performed.
(A) Time-saving control from engine start to starter start permission.
(B) Time shortening control from ignition on to starter start permission (Example 1).
(C) Deterioration progress suppression control of the capacitor 23.
(D) Control of countermeasures for high / low temperature of capacitor 23.
(E) Prevention of voltage sag of auxiliary equipment for vehicles.
前記エンジンコントロールモジュール82は、横置きエンジン2の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御等を行う。モータコントローラ83は、インバータ26によるモータジェネレータ4の力行制御や回生制御等を行う。CVTコントロールユニット84は、第1クラッチ3の締結油圧制御、第2クラッチ5の締結油圧制御、ベルト式無段変速機6の変速油圧制御等を行う。データ通信モジュール85は、携帯リモコンキーのスイッチを遠隔操作したとき、携帯リモコンキーとの間で通信が成立すると、例えば、充電ポートリッドやコネクタロック機構のロック/アンロックの制御を行う。リチウムバッテリコントローラ86は、強電バッテリ21のバッテリSOCやバッテリ温度等を管理する。ボディコントロールモジュール87は、スータータカットオフリレー59の通電/遮断制御を行う。アンダーフードスイッチングモジュール87は、インヒビタースイッチ94からのレンジ位置信号に基づき、内蔵するスタータリレー61の通電/遮断制御を行う。 The engine control module 82 performs fuel injection control, ignition control, fuel cut control, and the like of the horizontal engine 2. The motor controller 83 performs power running control, regeneration control, and the like of the motor generator 4 by the inverter 26. The CVT control unit 84 performs engagement hydraulic pressure control of the first clutch 3, engagement hydraulic pressure control of the second clutch 5, shift hydraulic pressure control of the belt type continuously variable transmission 6, and the like. When the switch of the portable remote control key is remotely operated and the communication is established with the portable remote control key, the data communication module 85 controls, for example, lock / unlock of the charging port lid and the connector lock mechanism. The lithium battery controller 86 manages the battery SOC, battery temperature, and the like of the high-power battery 21. The body control module 87 performs energization / cutoff control of the starter cut-off relay 59. The under hood switching module 87 performs energization / cut-off control of the built-in starter relay 61 based on the range position signal from the inhibitor switch 94.
[キャパシタ充放電制御の詳細構成]
図4はハイブリッドコントロールモジュール81にて実行されるキャパシタ充放電制御処理流れを示す(キャパシタ充放電制御手段)。以下、キャパシタ充放電制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。
[Detailed configuration of capacitor charge / discharge control]
FIG. 4 shows a capacitor charge / discharge control processing flow executed by the hybrid control module 81 (capacitor charge / discharge control means). Hereinafter, each step of FIG. 4 showing the capacitor charge / discharge control processing configuration will be described.
ステップS1では、イグニッションスイッチ91がオフであるか否かを判断する。Yes(IGN OFF)の場合はステップS2へ進み、No(IGN ON)の場合はステップS1の判断を繰り返す。 In step S1, it is determined whether or not the ignition switch 91 is off. If Yes (IGN OFF), the process proceeds to step S2. If No (IGN ON), the determination in step S1 is repeated.
ステップS2では、ステップS1でのIGN OFFであるとの判断に続き、IGN OFFになった後、所定時間αを経過したか否かを判断する。Yes(IGN OFF後所定時間α経過)の場合はステップS3へ進み、No(IGN OFF後所定時間α未経過)の場合はステップS2の判断を繰り返す。
ここで、「所定時間α」は、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替える場合を考慮した待機時間に設定される。
In step S2, following the determination that the IGN is OFF in step S1, it is determined whether or not a predetermined time α has elapsed after the IGN is OFF. If Yes (predetermined time α has elapsed since IGN OFF), the process proceeds to step S3. If No (predetermined time α has not elapsed since IGN OFF), the determination in step S2 is repeated.
Here, the “predetermined time α” is set to a standby time in consideration of switching from ignition off to ignition on by the driver's change mind.
ステップS3では、ステップS2でのIGN OFF後所定時間α経過であるとの判断に続き、放電電流として通常の電流1を選択し、強制放電用スイッチ48を閉じてキャパシタ23の強制放電を開始し、ステップS4へ進む。 In step S3, following the determination that the predetermined time α has elapsed after IGN OFF in step S2, the normal current 1 is selected as the discharge current, the forced discharge switch 48 is closed, and the capacitor 23 is forcibly discharged. The process proceeds to step S4.
ステップS4では、ステップS3でのキャパシタ強制放電開始、或いは、ステップS6での急速外部充電が開始されていないとの判断に続き、セル電圧モニタ49により検出されるキャパシタ電圧が、劣化しない電圧b以下であるか否かを判断する。Yes(キャパシタ電圧≦電圧b)の場合はステップS5へ進み、No(キャパシタ電圧>電圧b)の場合はステップS6へ進む。
ここで、「劣化しない電圧b」としては、キャパシタ23の1セルあたり1V以下であれば劣化が進行しないことがわかったので、例えば、6セルを直列にした場合、電圧b=6Vに設定される。
In step S4, the capacitor voltage detected by the cell voltage monitor 49 is equal to or less than the voltage b that does not deteriorate, following the determination that the capacitor forced discharge is started in step S3 or that the rapid external charging is not started in step S6. It is determined whether or not. If Yes (capacitor voltage ≦ voltage b), the process proceeds to step S5. If No (capacitor voltage> voltage b), the process proceeds to step S6.
Here, as “the voltage b that does not deteriorate”, it was found that the deterioration does not proceed if the voltage is 1 V or less per cell of the capacitor 23. For example, when 6 cells are connected in series, the voltage b is set to 6V. The
ステップS5では、ステップS4でのキャパシタ電圧≦電圧bであるとの判断に続き、強制放電用スイッチ48を開いてキャパシタ23の強制放電を終了し、フローチャートの終了へ進む。 In step S5, following the determination that capacitor voltage ≦ voltage b in step S4, the forced discharge switch 48 is opened to terminate the forced discharge of the capacitor 23, and the process proceeds to the end of the flowchart.
ステップS6では、ステップS4でのキャパシタ電圧>電圧bであるとの判断に続き、急速外部充電ポート32に充電プラグを接続しての急速外部充電が開始されたか否かを判断する。Yes(急速外部充電開始)の場合はステップS7へ進み、No(急速外部充電開始無し)の場合はステップS4へ戻る。 In step S6, following the determination that the capacitor voltage> the voltage b in step S4, it is determined whether or not the rapid external charging with the charging plug connected to the rapid external charging port 32 is started. If Yes (start of rapid external charging), the process proceeds to step S7. If No (rapid external charge does not start), the process returns to step S4.
ステップS7では、ステップS6での急速外部充電開始であるとの判断に続き、キャパシタ23の再充電を開始し、ステップS8へ進む。 In step S7, following the determination that rapid external charging is started in step S6, recharging of the capacitor 23 is started, and the process proceeds to step S8.
ステップS8では、ステップS7でのキャパシタ再充電開始に続き、キャパシタ23が満充電を完了したか否かを判断する。Yes(キャパシタ満充電完了)の場合はステップS9へ進み、No(キャパシタ満充電未完)の場合はステップS8の判断を繰り返す。 In step S8, following the start of capacitor recharging in step S7, it is determined whether or not the capacitor 23 has been fully charged. If Yes (capacitor fully charged), the process proceeds to step S9. If No (capacitor fully charged), the determination in step S8 is repeated.
ステップS9では、ステップS8でのキャパシタ満充電完了であるとの判断に続き、急速外部充電ポート32から充電プラグを外すことによる急速外部充電が終了したか否かを判断する。Yes(急速外部充電終了)の場合はフローチャートの終了へ進み、No(急速外部充電未終了)の場合はステップS9の判断を繰り返す。 In step S9, following the determination that the capacitor is fully charged in step S8, it is determined whether or not the rapid external charging by removing the charging plug from the rapid external charging port 32 is completed. If Yes (quick external charging is completed), the process proceeds to the end of the flowchart. If No (quick external charging is not completed), the determination in step S9 is repeated.
次に、作用を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両の制御装置における作用を、[キャパシタ電源回路構成による特徴作用]、[キャパシタ電源による充放電作用]、[IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電非介入時のキャパシタ放電制御作用]、[IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電介入時のキャパシタ再充電制御作用]に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The effects of the control device for the FF plug-in hybrid vehicle of the first embodiment are as follows: [Characteristic action by the capacitor power circuit configuration], [Charge / discharge action by the capacitor power supply], [Capacitor Discharge Control Action] and [Capacitor Recharge Control Action During Rapid External Charging Intervention During Forced Discharge After IGN OFF]
[キャパシタ電源回路構成による特徴作用]
例えば、アイドルストップ車において、スタータモータの電源を12Vバッテリとする場合、電源回路構成は、実施例1のキャパシタ電源回路構成からDLCユニット45とヒューズ40を除いた構成とされ、これを比較例とする。
[Characteristic effect of capacitor power circuit configuration]
For example, in an idle stop vehicle, when the starter motor power supply is a 12V battery, the power supply circuit configuration is a configuration in which the DLC unit 45 and the fuse 40 are removed from the capacitor power supply circuit configuration of the first embodiment. To do.
この比較例の場合、スタータモータと車両補機類の電源を、1つの12Vバッテリにより共有するものとなる。このため、車両補機類での電力必要量が高い時、スタータモータによるエンジン始動を行うと、供給電力が不足し、エンジン始動開始の瞬間、車両補機類の電圧が急に低下する電圧瞬低が発生する。 In the case of this comparative example, the power supply of the starter motor and the vehicle auxiliary machines is shared by one 12V battery. For this reason, if the starter motor is used to start the engine when the required amount of power in the vehicle auxiliaries is high, the supply power is insufficient, and the voltage of the vehicle auxiliaries decreases suddenly at the moment of starting the engine. Low occurs.
これに対し、実施例1では、強電バッテリ21と12Vバッテリ22を、DC/DCコンバータ37を介して接続することで補機負荷電源系39が構成される。DC/DCコンバータ37から分岐して接続されるキャパシタ充電回路41と、キャパシタ充電回路41に接続されるキャパシタ23と、を有してDLCユニット45が構成される。そして、補機負荷電源系39とDLCユニット45との間に、キャパシタ充電回路41に内蔵してスイッチとしての半導体リレー51を設けることで、キャパシタ電源回路が構成される。 On the other hand, in the first embodiment, the auxiliary load power supply system 39 is configured by connecting the high-power battery 21 and the 12V battery 22 via the DC / DC converter 37. The DLC unit 45 includes a capacitor charging circuit 41 that is branched and connected from the DC / DC converter 37 and a capacitor 23 that is connected to the capacitor charging circuit 41. A capacitor power supply circuit is configured by providing a semiconductor relay 51 as a switch built in the capacitor charging circuit 41 between the auxiliary load power supply system 39 and the DLC unit 45.
この構成により、強電バッテリ21からの電力にて12Vバッテリ22とキャパシタ23を充電しつつ、12Vバッテリ22から車両補機類である12V系負荷36に必要電力を供給し、キャパシタ23からスタータモータ1に必要電力を供給する。すなわち、スタータモータ1と12V系負荷36の電源を共有しないし、12Vバッテリ22とキャパシタ23による2つの電源は、強電バッテリ21による充電バックアップを受ける。 With this configuration, the 12V battery 22 and the capacitor 23 are charged with the electric power from the high-power battery 21, and the necessary power is supplied from the 12V battery 22 to the 12V system load 36, which is a vehicle auxiliary device. To supply the necessary power. That is, the starter motor 1 and the 12V system load 36 do not share the power source, and the two power sources including the 12V battery 22 and the capacitor 23 receive a charge backup by the high-power battery 21.
そして、比較例であるアイドルストップ車の電源回路構成を変更することなく、DLCユニット45(キャパシタ充電回路41+キャパシタ23)を追加することでキャパシタ電源回路が構成される。このように、補機類の追加と同じ要領でDLCユニット45を追加できるため、強電バッテリ21とDC/DCコンバータ37の制御は、比較例の制御から変更する必要がない。 And the capacitor power supply circuit is comprised by adding the DLC unit 45 (capacitor charging circuit 41 + capacitor 23), without changing the power supply circuit structure of the idle stop vehicle which is a comparative example. Thus, since the DLC unit 45 can be added in the same manner as the addition of auxiliary equipment, the control of the high-power battery 21 and the DC / DC converter 37 does not need to be changed from the control of the comparative example.
さらに、補機負荷電源系39の充放電バランスが崩れそうな場合、DLCユニット45(キャパシタ充電回路41+キャパシタ23)は、充電電流を制御可能で、かつ、スイッチである半導体リレー51により補機負荷電源系39と切り離し可能である。このため、スタータ始動時に半導体リレー51を開いておくことで、車両補機類の電圧が急に低下する電圧瞬低を防止できる。加えて、DC/DCコンバータ37のコンバータ容量や12Vバッテリ22のバッテリ容量を、比較例で設定したコンバータ容量やバッテリ容量から変更する必要がない。 Further, when the charge / discharge balance of the auxiliary load power supply system 39 is likely to be lost, the DLC unit 45 (capacitor charging circuit 41 + capacitor 23) can control the charging current and the auxiliary relay load by the semiconductor relay 51 as a switch. The power supply system 39 can be disconnected. For this reason, by opening the semiconductor relay 51 at the start of the starter, it is possible to prevent a voltage sag in which the voltage of the vehicle auxiliary machinery suddenly decreases. In addition, it is not necessary to change the converter capacity of the DC / DC converter 37 and the battery capacity of the 12V battery 22 from the converter capacity and battery capacity set in the comparative example.
[キャパシタ電源による充放電作用]
上記キャパシタ電源回路に対しハイブリッドコントロールモジュール81により行われる「スタータモータ1によるエンジン始動制御作用」、「キャパシタ23への充電制御作用」、「キャパシタ23からの放電制御作用」を説明する。
[Charging / discharging action by capacitor power supply]
“Engine start control operation by starter motor 1”, “charge control operation to capacitor 23”, and “discharge control operation from capacitor 23” performed by hybrid control module 81 on the capacitor power supply circuit will be described.
スタータモータ1によるエンジン始動は、ハイブリッドコントロールモジュール81からのスタータ始動指令の出力に基づき、HEV/IS/リレー60に通電すると、リレースイッチ44がオンになり、ピニオン57がリングギヤ58と噛み合う位置までシフトする。これにより、キャパシタ23を電源とするスタータモータ1が横置きエンジン2のクランク軸を回転させることでスタータ始動が行われ、通電から所定時間後にHEV/IS/リレー60を遮断する。なお、スータータカットオフリレー59は、エンジン始動を禁止する車両条件が成立する場合を除いて、ボディコントロールモジュール87により通電が維持されている。また、アンダーフードスイッチングモジュール88に内蔵されているスタータリレー61は、Pレンジの選択時に限り通電され、Pレンジ以外のDレンジ等の選択時においては遮断状態である。
したがって、スタータモータ1によるエンジン始動制御は、原則として、スタータ始動許可条件下でのスタータ始動指令によりHEV/IS/リレー60が通電されている間、キャパシタ23の電力を用いてスタータモータ1が駆動し、横置きエンジン2を始動させる。
The engine start by the starter motor 1 is based on the output of the starter start command from the hybrid control module 81. When the HEV / IS / relay 60 is energized, the relay switch 44 is turned on and the pinion 57 is shifted to a position where it engages with the ring gear 58. To do. As a result, the starter motor 1 using the capacitor 23 as a power source rotates the crankshaft of the horizontal engine 2 to start the starter, and the HEV / IS / relay 60 is cut off after a predetermined time from energization. The starter cut-off relay 59 is energized by the body control module 87 except when a vehicle condition prohibiting engine start is satisfied. Further, the starter relay 61 built in the underhood switching module 88 is energized only when the P range is selected, and is in a cut-off state when a D range other than the P range is selected.
Therefore, in principle, the engine start control by the starter motor 1 is performed by using the power of the capacitor 23 while the HEV / IS / relay 60 is energized by the starter start command under the starter start permission condition. Then, the horizontal engine 2 is started.
キャパシタ23への充電は、ハイブリッドコントロールモジュール81からの充電指令の出力に基づき、キャパシタ充電回路41の半導体リレー51を閉とし、キャパシタ充電電流を選択する。これにより、強電バッテリ21からの電力を、DC/DCコンバータ37→ヒューズ40→半導体リレー51→DC/DCコンバータ52を介してキャパシタ23へ導入することで、キャパシタ充電電流に応じた短時間充電が行われる。なお、キャパシタ充電電流としては、電流1(例えば、15A)を基本電流とし、例外として、電流1からの変更により選択可能な電流2(例えば、20A)を有する。
したがって、キャパシタ23への充電制御は、充電指令が出力されている間、強電バッテリ21からの電力を用い、選択されているキャパシタ充電電流によりキャパシタ23を充電する。
For charging the capacitor 23, the semiconductor relay 51 of the capacitor charging circuit 41 is closed based on the output of the charging command from the hybrid control module 81, and the capacitor charging current is selected. Thereby, the electric power from the high-power battery 21 is introduced into the capacitor 23 through the DC / DC converter 37 → the fuse 40 → the semiconductor relay 51 → the DC / DC converter 52, so that the short-time charging according to the capacitor charging current can be performed. Done. The capacitor charging current has a current 1 (for example, 15 A) as a basic current, and has a current 2 (for example, 20 A) that can be selected by changing from the current 1 as an exception.
Therefore, the charging control to the capacitor 23 uses the power from the high-power battery 21 and charges the capacitor 23 with the selected capacitor charging current while the charging command is output.
キャパシタ23からの放電は、ハイブリッドコントロールモジュール81からの自然放電指令の出力に基づき、DLCユニット45の自然放電用スイッチ47を閉とすることで、キャパシタ23からの自然放電を行う。また、ハイブリッドコントロールモジュール81からの強制放電指令の出力に基づき、DLCユニット45の強制放電用スイッチ48を閉とすることで、キャパシタ23からの強制放電を行う。この強制放電の場合、単位時間当たりの放電量が自然放電の場合よりも大きく設定されている。
したがって、キャパシタ23への強制放電制御は、強制放電指令に基づいて強制放電用スイッチ48を閉としている間、キャパシタ23の電力を抵抗熱に変換し、自然放電よりも短時間にて放電を行う。なお、キャパシタ放電電流としては、電流1を基本電流とし、例外として、電流1より小さい電流2を有する。
したがって、キャパシタ23への強制放電制御は、放電指令が出力されている間、強電バッテリ21から、選択されているキャパシタ放電電流により放電する。
Based on the output of the natural discharge command from the hybrid control module 81, the discharge from the capacitor 23 causes the natural discharge from the capacitor 23 by closing the natural discharge switch 47 of the DLC unit 45. Further, the forced discharge from the capacitor 23 is performed by closing the forced discharge switch 48 of the DLC unit 45 based on the output of the forced discharge command from the hybrid control module 81. In the case of this forced discharge, the discharge amount per unit time is set larger than that in the case of natural discharge.
Therefore, in the forced discharge control to the capacitor 23, while the forced discharge switch 48 is closed based on the forced discharge command, the power of the capacitor 23 is converted into resistance heat, and discharge is performed in a shorter time than natural discharge. . As the capacitor discharge current, the current 1 is a basic current, and the current 2 is smaller than the current 1 as an exception.
Therefore, the forced discharge control to the capacitor 23 is discharged from the high-power battery 21 by the selected capacitor discharge current while the discharge command is output.
[IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電非介入時のキャパシタ放電制御作用]
例えば、イグニッションオフ後、所定時間(チェンジマインドによりイグニッションオンに切り替える場合を考慮した時間)を経過した後、強制放電させることでキャパシタ劣化が進行しない電圧までキャパシタ電圧を下げる制御を行うものを比較例とする。
[Capacitor discharge control action without rapid external charge intervention during forced discharge after IGN OFF]
For example, a comparative example that controls the capacitor voltage to a voltage at which capacitor deterioration does not progress by forcibly discharging it after a predetermined time (time when switching to ignition on by change mind) has elapsed after ignition off And
この比較例の場合、キャパシタに付いているバランス抵抗によって自然放電してしまうため、1昼夜放置すると、ほぼ0Vまでキャパシタ電圧は下がってしまう。そのため、再イグニッションオン時に、0Vから満充電までキャパシタを再充電する必要があり、その充電時間中はスタータ始動が禁止されてしまう。言い換えると、スタータ始動を基本とするEV走行領域が狭くなる。 In the case of this comparative example, spontaneous discharge occurs due to the balance resistance attached to the capacitor, so that the capacitor voltage drops to almost 0 V when left for one day. For this reason, it is necessary to recharge the capacitor from 0 V to full charge when re-ignition is on, and starter start is prohibited during the charging time. In other words, the EV travel area based on starter start is narrowed.
このイグニッションオン後のキャパシタ充電時間を短縮するため、プラグインハイブリッド車両の特徴である外部充電情報を用い、イグニッションオフ中においてもキャパシタ充電量(=キャパシタ電圧)を管理するのが、実施例1のキャパシタ充放電制御である。 In order to shorten the capacitor charging time after the ignition is turned on, the charge amount of the capacitor (= capacitor voltage) is managed even when the ignition is turned off using the external charging information that is characteristic of the plug-in hybrid vehicle. Capacitor charge / discharge control.
ここで、IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電が非介入である時、言い換えると、IGN OFFとした後、強制放電に要する時間を超える時間を待って急速外部充電が開始された場合は、単なる一時的充電ではなく、1日の走行終了後の充電(普通外部充電と同じ感覚で使用)で、翌朝まで走行しないと予測される。よって、IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電が非介入であるときは、キャパシタ23を放電状態のままにしておき、キャパシタ劣化防止を優先する。以下、図4に基づき、これを反映して行われるIGN OFF後の強制放電中に急速外部充電非介入時のキャパシタ放電制御作用を説明する。 Here, when rapid external charging is non-intervening during forced discharge after IGN OFF, in other words, after switching to IGN OFF, if rapid external charging is started after waiting for a time exceeding the time required for forced discharge It is predicted that the vehicle will not run until the next morning because it is not a mere temporary charge but is a charge after the end of the day's running (usually the same as external charging). Therefore, when rapid external charging is not intervening during forced discharge after IGN OFF, capacitor 23 is left in a discharged state, and priority is given to prevention of capacitor deterioration. Hereinafter, based on FIG. 4, the capacitor discharge control action at the time of rapid external charge non-intervention during forced discharge after IGN OFF performed reflecting this will be described.
まず、イグニッションオフ後に所定時間αを経過すると、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進み、ステップS3にてキャパシタ23の強制放電が開始される。そして、ステップS4にてキャパシタ電圧>電圧bと判断され、かつ、急速外部充電が開始されていないと判断されている間、ステップS4→ステップS6へと進む流れが繰り返され、強制放電が継続される。そして、ステップS4にて、キャパシタ電圧≦電圧bであると判断されると、ステップS4からステップS5→処理終了へと進み、キャパシタ23の強制放電が終了される。 First, when the predetermined time α elapses after the ignition is turned off, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S4 in the flowchart of FIG. 4, and the forced discharge of the capacitor 23 is started in step S3. Then, while it is determined in step S4 that capacitor voltage> voltage b and it is determined that rapid external charging has not been started, the flow from step S4 to step S6 is repeated, and forced discharge is continued. The If it is determined in step S4 that the capacitor voltage ≦ the voltage b, the process proceeds from step S4 to step S5 → the process is terminated, and the forced discharge of the capacitor 23 is terminated.
上記のように、実施例1では、イグニッションオフ後、所定時間αを経過するとキャパシタ23の強制放電を開始し、強制放電後に急速外部充電が開始されると、キャパシタ23の再充電しない構成を採用した。
すなわち、強制放電後の急速外部充電の開始を、1日の走行終了後の充電であり、翌朝まで走行しないとの予測情報とし、キャパシタ23を再充電しない。
したがって、強制放電後に急速外部充電が開始された場合、キャパシタ劣化防止が優先され、キャパシタ23の寿命を延ばすことができる。
As described above, the first embodiment employs a configuration in which the capacitor 23 is forcibly discharged when a predetermined time α elapses after the ignition is turned off, and the capacitor 23 is not recharged when rapid external charging is started after the forced discharge. did.
That is, the start of rapid external charging after forced discharge is charging after the end of the day's travel, and is predicted information that the vehicle will not travel until the next morning, and the capacitor 23 is not recharged.
Therefore, when rapid external charging is started after forced discharge, priority is given to prevention of capacitor deterioration, and the life of the capacitor 23 can be extended.
実施例1では、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると開始されるキャパシタ23の強制放電を、キャパシタ電圧が劣化しない電圧bになるまで行い、劣化しない電圧bになると強制放電を終了する構成を採用した。
すなわち、キャパシタ23の強制放電を行う目的が、キャパシタ劣化防止である以上、強制放電はキャパシタ電圧が劣化しない電圧bになるまで行えば目的が達成され、その後、は自然放電により放置しておけば、キャパシタ電圧は0Vまで徐々に低下する。
したがって、キャパシタ23の劣化防止を達成しながら、イグニッションオフ後のキャパシタ23の強制放電時間を短く抑えることができる。
In the first embodiment, after the ignition is turned off, the forced discharge of the capacitor 23 that is started when a predetermined time α elapses is performed until the voltage b at which the capacitor voltage does not deteriorate is reached, and the forced discharge is terminated when the voltage b does not deteriorate. Adopted.
That is, as long as the purpose of the forced discharge of the capacitor 23 is to prevent the capacitor deterioration, the purpose is achieved if the forced discharge is performed until the capacitor voltage reaches the voltage b at which the capacitor voltage does not deteriorate. The capacitor voltage gradually decreases to 0V.
Therefore, the forced discharge time of the capacitor 23 after the ignition is turned off can be shortened while achieving the prevention of the deterioration of the capacitor 23.
実施例1では、イグニッションオフ後、キャパシタ23の強制放電を開始するまでの所定時間αを、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替える場合を考慮した待機時間に設定する構成を採用した。
すなわち、駐車場での停車位置変更等により、ドライバーは、イグニッションオフにしてある位置に停車した直後、イグニッションオンに切り替え、少し離れた位置まで走行して停車し直すということがある。このような場合、スタータ始動が可能な状態を保っておく必要がある。
したがって、イグニッションオフ後、キャパシタ23の強制放電を開始するまで所定時間αを待つことで、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替えたとしても、キャパシタ充電容量を、スタータ始動が可能な容量を確保したままとすることができる。
In the first embodiment, a configuration is adopted in which the predetermined time α after the ignition is turned off until the forced discharge of the capacitor 23 is started is set to a standby time in consideration of switching from the ignition off to the ignition on by the driver's change mind.
In other words, due to a change in the parking position at the parking lot, the driver may switch to ignition on immediately after stopping at a position where the ignition is turned off, and travel to a slightly distant position and stop again. In such a case, it is necessary to maintain a state where starter start is possible.
Therefore, after the ignition is turned off, the capacitor charge capacity is a capacity that allows the starter to start even when the ignition is turned off to the ignition on by the driver's change mind by waiting for a predetermined time α until the forced discharge of the capacitor 23 is started. Can remain assured.
[IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電介入時のキャパシタ再充電制御作用]
上記強制放電中の急速外部充電非介入に対し、IGN OFF後の強制放電中に急速外部充電介入した時は、例えば、ドライブ途中でドライブイン等での一時的な充電を行っていると予想される。よって、強制放電中に急速外部充電が介入したときは、イグニッションオン後の即スタータ始動を優先する。以下、図4に基づき、これを反映して行われるIGN OFF後の強制放電中に急速外部充電介入時のキャパシタ再充電制御作用を説明する。
[Capacitor recharge control action during rapid external charge intervention during forced discharge after IGN OFF]
In contrast to the non-intervention of rapid external charging during forced discharge described above, when rapid external charge intervention is performed during forced discharge after IGN OFF, for example, it is expected that temporary charging is performed during drive-in during driving. The Therefore, when rapid external charging intervenes during forced discharge, priority is given to the starter start immediately after the ignition is turned on. Hereinafter, based on FIG. 4, a capacitor recharge control operation at the time of rapid external charge intervention during forced discharge after IGN OFF performed reflecting this will be described.
まず、イグニッションオフ後の強制放電中に急速外部充電が行われるとき、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS7→ステップS8へと進む。そして、ステップS7にてキャパシタ23の再充電が開始され、ステップS8にてキャパシタ満充電完了であると判断されるまでキャパシタ23の再充電が継続される。そして、ステップS8にてキャパシタ満充電完了であると判断されると、ステップS9へ進み、急速外部充電が終了するまで待ち、処理終了へと進む。 First, when the rapid external charging is performed during the forced discharge after the ignition is turned off, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S6, step S7, and step S8 in the flowchart of FIG. Then, recharging of the capacitor 23 is started in step S7, and recharging of the capacitor 23 is continued until it is determined in step S8 that the capacitor is fully charged. When it is determined in step S8 that the capacitor is fully charged, the process proceeds to step S9, waits until the rapid external charging is completed, and proceeds to the end of the process.
上記のように、実施例1では、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると、キャパシタ23の強制放電を開始し、強制放電中に急速外部充電が開始されると、キャパシタ23の再充電を開始し、スタータ始動を可能な状態にする構成を採用している。
すなわち、強制放電中に急速外部充電が開始されることで、急速外部充電を終了した後、即走行を再開すると予測する。そこで、強制放電中に急速外部充電を開始した場合は、キャパシタ23をスタータ始動が可能な状態にすることで、イグニッションオン後、即スタータ始動を可能な状態が整えられる。
この結果、イグニッションオン時、スタータモータ1により横置きエンジン2を始動するスタータ始動を許可するまでの所要時間を短縮することができる。
As described above, in the first embodiment, after a predetermined time α has elapsed after the ignition is turned off, the capacitor 23 is forcibly discharged, and when rapid external charging is started during the forced discharge, the capacitor 23 starts to be recharged. And the structure which makes a starter start possible state is employ | adopted.
That is, it is predicted that the rapid driving is resumed after the rapid external charging is terminated by the rapid external charging being started during the forced discharge. Therefore, when rapid external charging is started during forced discharge, the capacitor 23 is brought into a state where starter start is possible, so that a state where starter start is possible immediately after the ignition is turned on is prepared.
As a result, when the ignition is turned on, the time required until starter start for starting the horizontally placed engine 2 by the starter motor 1 can be shortened.
実施例1では、急速外部充電中に開始されるキャパシタ23の再充電を、キャパシタ23の満充電が完了するまで行う構成を採用している。
すなわち、キャパシタ23をスタータ始動が可能な状態にするには、キャパシタ23をスタータ始動が可能な電圧まで上昇させることで達成されるが、急速外部充電の終了後、走行を再開するまでに多少の時間間隔があると、自然放電によりキャパシタ電圧が、スタータ始動が可能な電圧以下になることがある。
これに対し、予めキャパシタ電圧を満充電まで高めておくことで、急速外部充電を終了した後、走行を再開するまでに多少の自然放電があったとしても、スタータ始動を確保することができる。
The first embodiment employs a configuration in which the recharging of the capacitor 23 started during the rapid external charging is performed until the capacitor 23 is fully charged.
That is, in order to make the capacitor 23 ready for starter start, it is achieved by raising the capacitor 23 to a voltage at which starter start is possible. If there is a time interval, the capacitor voltage may become lower than the voltage at which the starter can be started due to spontaneous discharge.
On the other hand, by increasing the capacitor voltage to full charge in advance, starter start can be ensured even if there is some natural discharge after the rapid external charging is terminated and before the running is restarted.
次に、効果を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control device for the FF plug-in hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 駆動系にスタータモータ1とエンジン(横置きエンジン2)とモータ/ジェネレータ4を有し、
電源システムとして、前記モータ/ジェネレータ4の電源である強電バッテリ21と、前記スタータモータ1の電源であるキャパシタ23と、前記キャパシタ23の充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)と、を備え、
前記強電バッテリ21への外部充電方式として、普通外部充電と急速外部充電の両方が可能であるプラグインハイブリッド車両(FFプラグインハイブリッド車両)の制御装置において、
前記キャパシタ23を電源とするスタータモータ1を用い、前記エンジン(横置きエンジン2)をクランキングしてスタータ始動するエンジン始動制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)と、
前記キャパシタ23の電圧を検出するキャパシタ電圧検出手段(セル電圧モニタ49)と、を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると、前記キャパシタ23の強制放電を開始し、強制放電中に前記急速外部充電が開始されると、前記キャパシタ23の再充電を開始し、前記スタータ始動を可能な状態にする(図4)。
このため、イグニッションオン時、スタータモータ1によりエンジン(横置きエンジン2)を始動するスタータ始動を許可するまでの所要時間を短縮することができる。
(1) The drive system has a starter motor 1, an engine (horizontal engine 2), and a motor / generator 4.
As a power supply system, a high-power battery 21 as a power source of the motor / generator 4, a capacitor 23 as a power source of the starter motor 1, and capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) for controlling charge / discharge of the capacitor 23. And comprising
In the control device for a plug-in hybrid vehicle (FF plug-in hybrid vehicle) capable of both normal external charging and rapid external charging as an external charging method for the high-power battery 21,
Engine start control means (hybrid control module 81) that starts the starter by cranking the engine (horizontal engine 2) using the starter motor 1 that uses the capacitor 23 as a power source;
Capacitor voltage detection means (cell voltage monitor 49) for detecting the voltage of the capacitor 23;
The capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) starts forced discharge of the capacitor 23 when a predetermined time α has elapsed after ignition off, and when the rapid external charge is started during forced discharge, Recharging of the capacitor 23 is started, and the starter can be started (FIG. 4).
For this reason, when the ignition is turned on, the time required until starter start for starting the engine (horizontal engine 2) by the starter motor 1 can be shortened.
(2) 前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると前記キャパシタ23の強制放電を開始し、強制放電後に前記急速外部充電が開始されると、前記キャパシタ23の再充電しない(図4)。
このため、(1)の効果に加え、強制放電後に急速外部充電が開始された場合、キャパシタ劣化防止が優先され、キャパシタ23の寿命を延ばすことができる。
(2) The capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) starts forced discharge of the capacitor 23 when a predetermined time α elapses after the ignition is turned off, and when the rapid external charge is started after forced discharge. The capacitor 23 is not recharged (FIG. 4).
For this reason, in addition to the effect of (1), when rapid external charging is started after forced discharge, prevention of capacitor deterioration is given priority and the life of the capacitor 23 can be extended.
(3) 前記キャパシタ23の電圧を検出するキャパシタ電圧検出手段(セル電圧モニタ49)を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると開始される前記キャパシタ23の強制放電を、キャパシタ電圧が劣化しない電圧bになるまで行い、劣化しない電圧bになると強制放電を終了する(図4)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、キャパシタ23の劣化防止を達成しながら、イグニッションオフ後のキャパシタ23の強制放電時間を短く抑えることができる。
(3) Providing capacitor voltage detection means (cell voltage monitor 49) for detecting the voltage of the capacitor 23;
The capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) performs forced discharge of the capacitor 23, which is started when a predetermined time α elapses after the ignition is turned off, until the voltage b at which the capacitor voltage does not deteriorate is reached. When b is reached, the forced discharge ends (FIG. 4).
For this reason, in addition to the effect (1) or (2), the forced discharge time of the capacitor 23 after the ignition is turned off can be reduced while achieving the prevention of the deterioration of the capacitor 23.
(4) 前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、急速外部充電中に開始される前記キャパシタ23の再充電を、前記キャパシタ23の満充電が完了するまで行う(図4)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、急速外部充電を終了した後、走行を再開するまでに多少の自然放電があったとしても、スタータ始動を確保することができる。
(4) The capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) performs the recharge of the capacitor 23, which is started during the rapid external charge, until the full charge of the capacitor 23 is completed (FIG. 4).
For this reason, in addition to the effects (1) to (3), the starter start can be ensured even if there is some natural discharge after the rapid external charging is finished and before the running is restarted.
(5) 前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、イグニッションオフ後、前記キャパシタ23の強制放電を開始するまでの所定時間αを、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替える場合を考慮した待機時間に設定した(図4)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替えたとしても、キャパシタ充電容量を、スタータ始動が可能な容量を確保したままとすることができる。
(5) The capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) switches a predetermined time α from the ignition off to the ignition on by a driver's change mind after the ignition is turned off until the forced discharge of the capacitor 23 is started. Was set to a waiting time in consideration of (FIG. 4).
For this reason, in addition to the effects of (1) to (4), even if the ignition change is switched from ignition off to ignition on due to the driver's change mind, the capacitor charge capacity should remain as large as possible to start the starter. it can.
以上、本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the control apparatus of the plug-in hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, Each claim of a claim is a claim. Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.
実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、イグニッションオフ後、所定時間αを経過すると、キャパシタ23の強制放電を開始し、強制放電中に急速外部充電が開始されると、キャパシタ23の再充電を開始し、キャパシタ23を満充電にする例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、強制放電中に急速外部充電が開始されると、キャパシタの再充電を開始し、キャパシタ電圧を、スタータ始動が可能なスタータ始動可能電圧にする例としても良いし、スタータ始動可能電圧から満充電電圧までの範囲内の電圧にする例としても良い。 In the first embodiment, as the capacitor charge / discharge control means, forced discharge of the capacitor 23 is started when a predetermined time α elapses after the ignition is turned off. When rapid external charge is started during forced discharge, the capacitor 23 is recharged. In this example, the capacitor 23 is fully charged. However, the capacitor charge / discharge control means may be an example in which, when rapid external charging is started during forced discharge, recharging of the capacitor is started, and the capacitor voltage is changed to a starter startable voltage that allows starter start. In addition, a voltage within the range from the starter startable voltage to the full charge voltage may be used.
実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、キャパシタ電圧情報を用いて再充電や放電の制御を行う例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、キャパシタ電圧情報の代わりにキャパシタ容量情報を用いて再充電や放電の制御を行う例としても良い。つまり、キャパシタ容量をQ、静電容量をC、キャパシタ電圧をVとすると、Q=C・Vであらわされ、静電容量Cが一定であると、キャパシタ容量Qは、キャパシタ電圧Vに比例することで、キャパシタ電圧情報の代わりにキャパシタ容量情報を用いても等価制御になる。 In the first embodiment, as an example of capacitor charge / discharge control means, recharge and discharge control is performed using capacitor voltage information. However, the capacitor charge / discharge control means may be an example in which recharge or discharge control is performed using capacitor capacity information instead of capacitor voltage information. That is, when the capacitor capacity is Q, the capacitance is C, and the capacitor voltage is V, Q = C · V. When the capacitance C is constant, the capacitor capacity Q is proportional to the capacitor voltage V. Thus, even if capacitor capacity information is used instead of capacitor voltage information, equivalent control is achieved.
実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール81を用いる例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、独立に設けた電源系コントローラを用いても良いし、また、ハイブリッドコントロールモジュール以外のコントローラに、電源系のキャパシタ充放電制御部を設けるような例としても良い。 In the first embodiment, the hybrid control module 81 is used as the capacitor charge / discharge control means. However, as the capacitor charge / discharge control means, an independent power supply system controller may be used, or an example in which a power supply system capacitor charge / discharge control unit is provided in a controller other than the hybrid control module may be used. .
実施例1では、本発明の制御装置をFFプラグインハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、FFプラグインハイブリッド車両に限らず、FRプラグインハイブリッド車両や4WDプラグインハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、スタータ電源としてキャパシタを備え、強電バッテリへの外部充電方式として、普通外部充電と急速外部充電の両方が可能なプラグインハイブリッド車両であれば適用できる。 In Example 1, the example which applies the control apparatus of this invention to FF plug-in hybrid vehicle was shown. However, the control device of the present invention can be applied not only to FF plug-in hybrid vehicles but also to FR plug-in hybrid vehicles and 4WD plug-in hybrid vehicles. In short, any plug-in hybrid vehicle that includes a capacitor as a starter power source and can perform both normal external charging and rapid external charging can be applied as an external charging method for a high-power battery.
1 スタータモータ
2 横置きエンジン(エンジン)
3 第1クラッチ
4 モータ/ジェネレータ
5 第2クラッチ
6 ベルト式無段変速機
10R,10L 左右前輪
11R,11L 左右後輪
21 強電バッテリ
22 12Vバッテリ
23 キャパシタ
32 急速外部充電ポート
33 充電器
35 普通外部充電ポート
37 DC/DCコンバータ
41 キャパシタ充電回路
45 DLCユニット
49 セル電圧モニタ(キャパシタ電圧検出手段)
51 半導体リレー
52 DC/DCコンバータ
81 ハイブリッドコントロールモジュール(キャパシタ充放電制御手段、エンジン始動制御手段)
1 Starter motor 2 Horizontal engine (engine)
3 First clutch 4 Motor / generator 5 Second clutch 6 Belt type continuously variable transmissions 10R, 10L Left and right front wheels 11R, 11L Left and right rear wheels 21 High power battery 22 12V battery 23 Capacitor 32 Rapid external charging port 33 Charger 35 Normal external charging Port 37 DC / DC converter 41 Capacitor charging circuit 45 DLC unit 49 Cell voltage monitor (capacitor voltage detection means)
51 Semiconductor relay 52 DC / DC converter 81 Hybrid control module (capacitor charge / discharge control means, engine start control means)
Claims (5)
電源システムとして、前記モータ/ジェネレータの電源である強電バッテリと、前記スタータモータの電源であるキャパシタと、前記キャパシタの充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段と、を備え、
前記強電バッテリへの外部充電方式として、普通外部充電と急速外部充電の両方が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
前記キャパシタを電源とするスタータモータを用い、前記エンジンをクランキングしてスタータ始動するエンジン始動制御手段を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段は、イグニッションオフ後、所定時間を経過すると、前記キャパシタの強制放電を開始し、強制放電中に前記急速外部充電が開始されると、前記キャパシタの再充電を開始し、前記スタータ始動を可能な状態にする
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 The drive system has a starter motor, an engine, and a motor / generator.
As a power supply system, a high-power battery that is a power source of the motor / generator, a capacitor that is a power source of the starter motor, and a capacitor charge / discharge control unit that controls charge / discharge of the capacitor,
As an external charging method to the high-power battery, in a control device for a plug-in hybrid vehicle capable of both normal external charging and rapid external charging,
Using a starter motor that uses the capacitor as a power source, engine start control means for cranking the engine and starting the starter is provided.
The capacitor charge / discharge control means starts forced discharge of the capacitor when a predetermined time has elapsed after ignition off, and starts recharging of the capacitor when the rapid external charge is started during forced discharge. A control device for a plug-in hybrid vehicle, characterized in that the starter can be started.
前記キャパシタ充放電制御手段は、イグニッションオフ後、所定時間を経過すると前記キャパシタの強制放電を開始し、強制放電後に前記急速外部充電が開始されると、前記キャパシタの再充電しない
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 In the control device for the plug-in hybrid vehicle according to claim 1,
The capacitor charge / discharge control means starts forced discharge of the capacitor when a predetermined time elapses after ignition off, and does not recharge the capacitor when the rapid external charge is started after forced discharge. Control device for plug-in hybrid vehicle.
前記キャパシタの電圧を検出するキャパシタ電圧検出手段を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段は、イグニッションオフ後、所定時間を経過すると開始される前記キャパシタの強制放電を、キャパシタ電圧が劣化しない電圧になるまで行い、劣化しない電圧になると強制放電を終了する
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 In the control device for a plug-in hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
Capacitor voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor is provided,
The capacitor charge / discharge control means performs forced discharge of the capacitor, which is started when a predetermined time elapses after the ignition is turned off, until the voltage at which the capacitor voltage does not deteriorate is reached, and ends the forced discharge when the voltage is not deteriorated. A control device for a plug-in hybrid vehicle.
前記キャパシタ充放電制御手段は、急速外部充電中に開始される前記キャパシタの再充電を、前記キャパシタの満充電が完了するまで行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 In the control device for a plug-in hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The control device for a plug-in hybrid vehicle, wherein the capacitor charge / discharge control means performs recharge of the capacitor that is started during rapid external charge until the full charge of the capacitor is completed.
前記キャパシタ充放電制御手段は、イグニッションオフ後、前記キャパシタの強制放電を開始するまでの所定時間を、ドライバーのチェンジマインドによりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替える場合を考慮した待機時間に設定した
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 In the control device of the plug-in hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The capacitor charge / discharge control means sets a predetermined time until the forced discharge of the capacitor is started after the ignition is turned off to a standby time in consideration of switching from ignition off to ignition on by a driver's change mind. A control device for a plug-in hybrid vehicle.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015119223A1 (en) | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | The fuel cell system |
| JP5999261B2 (en) * | 2013-05-29 | 2016-09-28 | 日産自動車株式会社 | Control device for plug-in hybrid vehicle |
| JP2017091442A (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | Electronic control unit |
| CN106740169A (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 铃木株式会社 | The control device of electric vehicle |
| JP2019208338A (en) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | トヨタ自動車株式会社 | Electric vehicle |
| EP3693206A1 (en) | 2019-02-05 | 2020-08-12 | Mazda Motor Corporation | Vehicle power supply system, and vehicle |
| EP3771591A1 (en) | 2019-07-31 | 2021-02-03 | Mazda Motor Corporation | Motor control system, movable object, and automobile |
| US11105382B1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-31 | Mazda Motor Corporation | Control system for movable body |
| US11529946B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-12-20 | Mazda Motor Corporation | Control system for movable body |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05328530A (en) * | 1992-03-16 | 1993-12-10 | Toyota Motor Corp | Power source for hybrid vehicle |
| US6321707B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-11-27 | James Dunn | Multifunction auxiliary vehicle power and starter system |
| JP2008141855A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power storage device |
| JP2012067689A (en) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle |
| JP2012167627A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nissan Motor Co Ltd | Starter device of engine |
| WO2014192392A1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | 日産自動車株式会社 | Control device for plug-in hybrid vehicle |
-
2013
- 2013-05-29 JP JP2013112744A patent/JP6179193B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05328530A (en) * | 1992-03-16 | 1993-12-10 | Toyota Motor Corp | Power source for hybrid vehicle |
| US6321707B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-11-27 | James Dunn | Multifunction auxiliary vehicle power and starter system |
| JP2008141855A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power storage device |
| JP2012067689A (en) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle |
| JP2012167627A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nissan Motor Co Ltd | Starter device of engine |
| WO2014192392A1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-04 | 日産自動車株式会社 | Control device for plug-in hybrid vehicle |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9744960B2 (en) | 2013-05-29 | 2017-08-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for a plug-in hybrid vehicle |
| JP5999261B2 (en) * | 2013-05-29 | 2016-09-28 | 日産自動車株式会社 | Control device for plug-in hybrid vehicle |
| DE102015119223A1 (en) | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | The fuel cell system |
| JP2017091442A (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | Electronic control unit |
| CN106740169B (en) * | 2015-11-24 | 2020-05-05 | 铃木株式会社 | Control device for electric vehicle |
| CN106740169A (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-31 | 铃木株式会社 | The control device of electric vehicle |
| JP2019208338A (en) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | トヨタ自動車株式会社 | Electric vehicle |
| JP7187822B2 (en) | 2018-05-30 | 2022-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | electric vehicle |
| EP3693206A1 (en) | 2019-02-05 | 2020-08-12 | Mazda Motor Corporation | Vehicle power supply system, and vehicle |
| US11351876B2 (en) | 2019-02-05 | 2022-06-07 | Mazda Motor Corporation | Vehicle power supply system |
| EP3771591A1 (en) | 2019-07-31 | 2021-02-03 | Mazda Motor Corporation | Motor control system, movable object, and automobile |
| US11271504B2 (en) | 2019-07-31 | 2022-03-08 | Mazda Motor Corporation | Motor control system |
| US11105382B1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-31 | Mazda Motor Corporation | Control system for movable body |
| US11529946B2 (en) | 2020-02-14 | 2022-12-20 | Mazda Motor Corporation | Control system for movable body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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