JP2018012355A - Hybrid vehicle battery control system - Google Patents
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Abstract
【課題】ハイブリッド車両のバッテリ制御システムにおいて、退避走行時におけるユーザからの要求で要求放電電力が増加したときに、退避走行の性能を確保することである。【解決手段】バッテリ制御システムは、バッテリに対する放電電力を制御する制御装置を含む。制御装置は、エンジンまたは充電システムに異常が発生したときに、エンジンの駆動とバッテリの充電とを禁止し、バッテリの放電許容電力を退避走行用設定値に設定して電動モータを駆動して走行する退避走行のみで走行を許可S10し、退避走行時では、加速指示部の操作量及び車速からバッテリに対する要求放電電力が増加したと判定S16されたときに、退避走行用設定値を、退避走行時に要求放電電力が増加したと判定されないときに比べて高くするS17。【選択図】図3In a battery control system for a hybrid vehicle, the performance of evacuation traveling is ensured when required discharge power is increased due to a request from a user during evacuation traveling. A battery control system includes a control device that controls discharge power to a battery. When an abnormality occurs in the engine or the charging system, the control device prohibits driving of the engine and charging of the battery, sets the battery discharge allowable power to the set value for evacuation travel, and drives the electric motor to travel The travel is permitted only in the retreat travel S10. In the retreat travel, when it is determined that the required discharge power to the battery has increased from the operation amount of the acceleration instruction unit and the vehicle speed S16, the retreat travel set value is set to the retreat travel. S17 is sometimes made higher than when it is not determined that the required discharge power has increased. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、バッテリに接続された電動モータ及び発電機と、エンジンとを備え、電動モータ及びエンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムに関する。 The present invention relates to a battery control system for a hybrid vehicle that includes an electric motor and a generator connected to a battery and an engine, and travels using one or both of the electric motor and the engine as a drive source.
従来から、電動モータ及びエンジンを備え、電動モータ及びエンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両には、電動モータに電力を供給するために蓄電部であるバッテリが搭載される。ハイブリッド車両では、エンジンの駆動を禁止してモータジェネレータの駆動によって車両を走行させるEV走行モードが設定される場合がある。また、ハイブリッド車両は充電システムを含み、その充電システムにより、エンジンの駆動力を発電機に伝達し、発電機が発電した電力をバッテリに供給することによりバッテリを充電させる場合もある。 Conventionally, a hybrid vehicle that includes an electric motor and an engine and travels using one or both of the electric motor and the engine as a drive source is known. A hybrid vehicle is equipped with a battery, which is a power storage unit, for supplying electric power to the electric motor. In a hybrid vehicle, an EV traveling mode in which driving of the engine is prohibited and the vehicle is driven by driving of a motor generator may be set. Moreover, the hybrid vehicle includes a charging system, and the charging system may transmit the driving force of the engine to the generator, and the battery may be charged by supplying the power generated by the generator to the battery.
特許文献1には、ハイブリッド車両において、エンジンの異常時に、モータジェネレータのみを用いて走行する退避走行を実行させる構成が記載されている。この構成では、EV走行時には、バッテリの放電許容電力である出力可能電力を増加させるが、退避走行時には、退避走行の非実行時よりも放電許容電力である出力可能電力の増加量を抑制する。 Patent Document 1 describes a configuration in which a hybrid vehicle performs a retreat travel that travels using only a motor generator when the engine is abnormal. In this configuration, the outputable power that is the discharge allowable power of the battery is increased during EV traveling, but the increase amount of the outputable power that is the discharge allowable power is suppressed during retreat travel more than when the retreat travel is not performed.
特許文献1に記載された構成では、エンジンの異常時に、エンジンを停止して、かつ、放電許容電力を抑制してモータジェネレータのみで走行する退避走行を実行する。一方、ハイブリッド車両において、エンジンまたは充電システムの異常時に、バッテリから放電することに問題がない場合に、エンジンの駆動とバッテリの充電とを禁止して、かつ、放電許容電力を抑制して走行する退避走行のみで走行を許可する構成も考えられる。これらの構成のいずれの場合でも、退避走行時における走行可能距離を長くできる。 In the configuration described in Patent Document 1, when the engine is abnormal, the engine is stopped, and the retreat travel that travels only by the motor generator with the discharge allowable power suppressed is executed. On the other hand, in a hybrid vehicle, when there is no problem in discharging from the battery when the engine or the charging system is abnormal, the driving of the engine and the charging of the battery are prohibited, and the vehicle is driven while suppressing the discharge allowable power. A configuration in which traveling is permitted only by evacuation traveling is also conceivable. In any of these configurations, the travelable distance during retreat travel can be increased.
しかしながら、放電許容電力を抑制して退避走行を行う場合において、坂道の登坂、本線道路外から本線道路への高い車速での合流等の走行状況によっては、放電許容電力が不足して、ユーザが必要とする退避走行の性能を確保できないおそれがある。 However, when retreating while suppressing the allowable discharge power, depending on the driving situation such as climbing on a hill, merging from outside the main road to the main road at a high vehicle speed, the discharge allowable power is insufficient, and the user There is a possibility that the required performance of evacuation traveling cannot be secured.
本発明の目的は、ハイブリッド車両のバッテリ制御システムにおいて、退避走行時におけるユーザからの要求で要求放電電力が増加したときに、退避走行の性能を確保することである。 An object of the present invention is to ensure the performance of retreat travel in a battery control system of a hybrid vehicle when required discharge power is increased due to a request from a user during retreat travel.
本発明に係るハイブリッド車両のバッテリ制御システムは、バッテリに接続された電動モータ及び発電機と、エンジンとを備え、前記電動モータ及び前記エンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムであって、前記バッテリに対する放電電力を制御する制御装置と、前記エンジンの駆動力を発電機に伝達し、前記発電機が発電した電力を前記バッテリに供給することにより前記バッテリを充電させる充電システムとを備える。前記制御装置は、前記エンジンまたは前記充電システムに異常が発生したときに、前記エンジンの駆動と前記バッテリの充電とを禁止し、前記バッテリの放電許容電力を退避走行用設定値に設定して前記電動モータを駆動して走行する退避走行のみで走行を許可し、退避走行時では、加速指示部の操作量及び車速から前記バッテリに対する要求放電電力が増加したと判定されたときに、前記退避走行用設定値を、退避走行時に前記要求放電電力が増加したと判定されないときに比べて高くする。 A battery control system for a hybrid vehicle according to the present invention includes an electric motor and a generator connected to a battery, and an engine, and battery control for a hybrid vehicle that travels using one or both of the electric motor and the engine as a drive source. A control device that controls discharge power to the battery, and charging that transmits the driving force of the engine to a generator and charges the battery by supplying the power generated by the generator to the battery. System. When an abnormality occurs in the engine or the charging system, the control device prohibits driving of the engine and charging of the battery, sets discharge allowable power of the battery to a set value for retreat travel, and The retreat travel is permitted only by retreat travel that drives by driving the electric motor, and during retreat travel, when it is determined that the required discharge power to the battery has increased from the operation amount of the acceleration instruction unit and the vehicle speed, the retreat travel The set value for use is made higher than when it is not determined that the required discharge power has increased during evacuation travel.
本発明に係るハイブリッド車両のバッテリ制御システムによれば、退避走行時において、ユーザからの要求で要求放電電力が増加したときには、放電許容電力を高くして退避走行の性能を確保できる。 According to the battery control system for a hybrid vehicle according to the present invention, when the required discharge power is increased due to a request from the user during retreat travel, the discharge permissible power can be increased to ensure retreat travel performance.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、発電機及び電動モータとして、いずれも電動機と発電機との両方の機能を有するモータジェネレータを用いる場合を説明するが、発電機は、電動機の機能がないものとしてもよい。また、電動モータは、発電機の機能がないものとしてもよい。また、以下で説明する数値及び個数は、説明のための例示であって、ハイブリッド車両のバッテリ制御システムの仕様に応じて適宜変更することができる。以下において複数の実施形態や、変形例などが含まれる場合、それらを適宜組み合わせて実施することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a case where a motor generator having both functions of an electric motor and an electric generator is used as the electric generator and the electric motor will be described. However, the electric generator may not have an electric motor function. In addition, the electric motor may have no generator function. In addition, the numerical values and the number described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the battery control system of the hybrid vehicle. In the following, when a plurality of embodiments and modified examples are included, they can be implemented by appropriately combining them. In the following description, identical elements are denoted by the same reference symbols in all drawings. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図1は、実施形態のバッテリ制御システム12及びハイブリッド車両10の基本構成及び回路を示す図である。図1の一点鎖線は信号線を表している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration and a circuit of a
バッテリ制御システム12が搭載されるハイブリッド車両10を説明する。ハイブリッド車両10は、第2モータジェネレータ18及びエンジン50の一方または両方を駆動源として走行する。具体的には、ハイブリッド車両10は、バッテリ制御システム12と、エンジン50と、車輪52とを備える。バッテリ制御システム12は、充電システム14と、車輪駆動用の電動モータである第2モータジェネレータ18と、制御装置22とを含む。充電システム14は、バッテリ15、発電機である第1モータジェネレータ16、及び動力分配機構17を有する。充電システム14では、バッテリ15と第1モータジェネレータ16とが、システムメインリレー23、昇降圧DC/DCコンバータ24、及びインバータ25を介して接続される。
The
バッテリ15は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の複数の二次電池である電池セルを有し、複数の電池セルを直列または並列に電気的に接続することにより構成される電池モジュールを含む。バッテリ15は、複数の電池モジュールを電気的に直列に接続して構成される電池パックであってもよい。第1モータジェネレータ16及び第2モータジェネレータ18はバッテリ15に接続される。バッテリ15から出力された直流電圧は昇降圧DC/DCコンバータ24により昇圧される。昇圧された直流電力は、インバータ25により3相交流電力に変換される。変換後の交流電力は、第1モータジェネレータ16及び第2モータジェネレータ18の少なくとも一方に供給される。以下、第1モータジェネレータ16は第1MG16と記載し、第2モータジェネレータ18は第2MG18と記載する。図1では、第1MG16及び第2MG18をそれぞれMG1,MG2と示している。
The
ここで、第1MG16及び第2MG18のそれぞれは、電動機と発電機との両方の機能を有する。第1MG16はバッテリ15からの電力で駆動され、エンジン50を始動させる始動モータとしての機能も有する。第2MG18はバッテリ15から電力が供給されて駆動され車両を駆動するために用いられる。具体的には、第2MG18の駆動力が動力分配機構17を介して車輪52に伝達され、車輪52が駆動される。第2MG18は、車両の制動時に回生発電してバッテリ15に電力を供給することでバッテリ15を充電する発電機としても用いられる。
Here, each of the first MG 16 and the second MG 18 has both functions of an electric motor and a generator. The first MG 16 is driven by electric power from the
エンジン50は、動力分配機構17に接続されており、エンジン50の駆動力により車輪52を駆動することができる。また、エンジン50の駆動力は、動力分配機構17を介して第1MG16に伝達されることで、第1MG16が駆動され発電する。その発電電力はインバータ25で交流から直流に変換された後、昇降圧DC/DCコンバータ24によって降圧される。そして降圧後の電力がバッテリ15に供給され、バッテリ15が充電される。これにより、充電システム14は、エンジン50の駆動力を第1MG16に伝達し、第1MG16が発電した電力をバッテリ15に供給することにより、バッテリを充電させる。
The
また、ハイブリッド車両10では、EV走行モードとHV走行モードとが設定され、後述の制御装置22がユーザ要求または車両状況によりEV走行モード及びHV走行モードのいずれかを選択するように切り替える。ハイブリッド車両は選択された走行モードで走行する。ユーザ要求は、スイッチまたはボタン等の操作部を用いたユーザの操作により発生する。車両状況は、バッテリ15の満充電容量に対する充電容量割合であるSOC(State Of Charge)、アクセル操作に基づく車両要求駆動力等である。
Further, in the
EV走行モードは、エンジン50の駆動を停止して、第2MG18の動力によって車両を走行させる。HV走行モードは、エンジン50の駆動を許可して走行するモードであり、走行状態(SOC、出力要求など)に応じて、適宜エンジン50を駆動して走行する。すなわち、エンジン50及び第2MG18のうち、少なくとも一方を駆動して走行し、SOCが低下した場合には発電する。また、走行状況によっては、エンジン50の駆動力のみで走行する。HV走行モードは、SOCを所定範囲に維持するように走行するモードとすることができる。このとき、SOCが所定範囲の下限を下回るときにエンジン50を駆動することにより第1MG16で発電させ、ヒステリシスを考慮してSOCが所定範囲の上限を上回るときにエンジン50の駆動を停止させ、第2MG18の動力のみで車両を走行させる。
In the EV travel mode, the driving of the
第2MG18及びエンジン50の駆動力は動力分配機構17を介して車輪52に伝達され、ハイブリッド車両10は、第2MG18及びエンジン50の一方または両方を駆動源として走行する。なお、後で説明する「HV走行時」の用語は、HV走行モードのときとしてもよいし、HV走行モードにおいて電動モータとエンジンの両方が駆動されているときに限定してもよい。また、後で説明する「EV走行時」の用語には、HV走行モードにおいてエンジンを駆動しない状態を含めてもよい。
The driving force of second MG 18 and
制御装置22は、例えばコンピュータから構成され、演算部であるCPUと、メモリ、ハードディスク装置等の記憶部とを含んで構成される。制御装置22は、車両における種々の機器を制御する。例えば、制御装置22は、昇降圧DC/DCコンバータ24及びインバータ25のスイッチング素子(図示せず)のオンオフ動作を制御して、第1MG16及び第2MG18の回転数またはトルクを制御する。また、制御装置22は、昇降圧DC/DCコンバータ24のスイッチング素子のオンオフ動作を制御して昇降圧動作を制御する。
The
また、制御装置22は、車両に搭載された各種センサから検出値を表す信号を受信する。具体的には、バッテリ制御システム12は、アクセル開度センサ30、車速センサ31、電流センサ32、電圧センサ33、及び温度センサ34を含む。アクセル開度センサ30は、加速指示部であるアクセルペダル(図示せず)を、完全に操作し切った、すなわち完全に踏み込んだ場合の操作量を100として、それに対する操作量の割合(%)をアクセル開度として検出する。なお、加速指示部は、アクセルペダルに限定せず、運転者が手で操作するアクセルレバーなどとしてもよい。車速センサ31は、車両の車速を検出する。
Moreover, the
電流センサ32は、バッテリ15の入出力電流を検出する。電圧センサ33はバッテリ15の電圧を検出する。温度センサ34は、バッテリ15の温度を検出する。アクセル開度センサ30、車速センサ31、電流センサ32、電圧センサ33、及び温度センサ34は、それぞれ検出値を表す信号を制御装置22に送信する。
The
制御装置22は、電流センサ32によって検出されたバッテリ15の電流値を積算することにより、SOCを算出する。SOCは、電圧センサ33によって検出されたバッテリ電圧値から算出することもできる。
制御装置22は、始動スイッチ(図示せず)がユーザにオンされることにより、システムメインリレー23がオフからオンに切り替えられることによって、バッテリ15及びインバータ25を接続する。これにより、バッテリ制御システム12が起動状態となる。一方、制御装置22は、始動スイッチがユーザにオフされて、システムメインリレー23がオンからオフに切り替えられることによって、バッテリ15及びインバータ25の接続を遮断する。これにより、バッテリ制御システム12が停止状態となる。
When the start switch (not shown) is turned on by the user, the
さらに、制御装置22は、エンジン50または充電システム14に異常が発生したときに、それを検知して、バッテリから放電することに問題がない場合に、通常のEV走行及びHV走行を禁止して、退避走行のみで車両の走行を許可する。「退避走行」は、エンジン50の駆動とバッテリ15の充電とを禁止し、第2MG18を駆動して車両の走行を行う。
Further, the
また、制御装置22は、バッテリ15に対する放電電力及び充電電力を制御する。バッテリ15の放電が制御されるときには、放電許容電力Woutが設定される。制御装置22は、放電電力が放電許容電力Woutを超えないように、バッテリ15の放電を制御する。放電許容電力Woutは、図2を用いて説明するように、バッテリ15のSOC及びバッテリ温度に応じて定まる。また、上記の「退避走行」では、バッテリの放電許容電力Woutを低下させ、退避走行用設定値として、SOC及びバッテリ温度に応じて定まる退避走行ベース電力Wout_mdに設定する。
Further, the
図2は、実施形態において、バッテリ温度及びSOCに応じて放電許容電力Woutをマップから設定する方法を示す図である。放電許容電力Woutは、算出された現在のSOCと、バッテリ15の検出温度とを用いて、予め設定された関係を示すマップを用いて求められる。そのために、制御装置22の記憶部には、図2に示すように、SOC、バッテリの温度、及び放電許容電力Woutの関係を示すマップが予め記憶されている。図2では、横方向に並んだ複数の列で複数のバッテリ温度を規定し、縦方向に並んだ複数の行で複数のSOCを規定している。図2では、バッテリ温度及びSOCから一義的に定まる各枠が空白となっているが、実際には、各枠の中に放電許容電力Woutの数値が入っている。これにより、バッテリ温度及びSOCに応じた放電許容電力Woutが算出される。例えば、バッテリ温度が−10℃でSOCが50%である場合には、図2で矢印α、矢印βの先端で示す枠内の数値が放電許容電力Woutとなる。また、バッテリ温度及びSOCが図2で示されていない数値である場合には、その数値の両側の図2で示されるそれぞれ2つの数値を用いた線形補間によって対応する放電許容電力Woutの数値が算出される。図2に示すマップは、EV走行用、HV走行用、及び退避走行ベース電力の複数のマップが記憶され、それぞれのマップは異なっている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of setting discharge allowable power Wout from a map according to battery temperature and SOC in the embodiment. Discharge allowable power Wout is obtained using a map showing a preset relationship using the calculated current SOC and the detected temperature of
具体的には、EV、HV走行用のマップでは、バッテリ温度及びSOCをそれぞれ同じとした場合に、EV走行用の放電許容電力であるEVベース電力Wout_base(図4)が、HV走行用の放電許容電力であるWout_hv(図4)より基本的に高い。EVベース電力Wout_baseとHV走行電力Wout_hvとは、図4のようにそれぞれの電力を示す線の両端のみで一致する。また、HV走行用と退避走行ベース電力とのマップでは、バッテリ温度及びSOCをそれぞれ同じとした場合に、HV走行電力Wout_hv(図4)が、退避走行用のベースの放電許容電力である退避走行ベース電力Wout_mdより基本的に高い。HV走行電力Wout_hvと退避走行ベース電力Wout_mdとは、図4のようにそれぞれの電力を示す線の両端のみで一致する。したがって、EV走行時では、HV走行時よりも、バッテリ15からの放電許容電力Woutが拡大する。これにより、EV走行時の走行性能を高くできる。また、HV走行時では、退避走行時のベース電力よりも、バッテリ15からの放電許容電力Woutが拡大する。これにより、退避走行時では放電許容電力を抑制して、走行可能距離を長くできる。
Specifically, in the EV and HV travel maps, when the battery temperature and the SOC are the same, the EV base power Wout_base (FIG. 4), which is the discharge allowable power for EV travel, is the discharge for HV travel. It is basically higher than Wout_hv (FIG. 4), which is the allowable power. The EV base power Wout_base and the HV running power Wout_hv match only at both ends of a line indicating each power as shown in FIG. Further, in the maps of the HV traveling and the evacuation traveling base power, the HV traveling power Wout_hv (FIG. 4) is the discharge allowable power of the evacuation traveling base when the battery temperature and the SOC are the same. Basically higher than the base power Wout_md. The HV travel power Wout_hv and the evacuation travel base power Wout_md coincide with each other only at both ends of a line indicating each power as shown in FIG. Therefore, the discharge allowable power Wout from the
さらに、制御装置22は、退避走行時において、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度及び車速からバッテリ15に対する要求放電電力が増加したと判定されたときに、退避走行用設定値を退避走行ベース電力Wout_mdより高くする。具体的には、このときに、制御装置22は、SOC及びバッテリ温度に応じた退避走行用設定値を、退避走行時に要求放電電力が増加したと判定されないときに比べて高くする。これにより、後述のように退避走行時におけるユーザからの要求で要求放電電力が増加したときに、退避走行の性能を確保できる。
Further, the
なお、マップとして、直交するx軸、y軸、z軸を含む3軸の空間内に、SOC、バッテリ15の温度、及びWoutの関係を示すこともできる。
As a map, the relationship among the SOC, the temperature of the
図3は、実施形態におけるEV走行時において、退避走行に移行した場合に放電許容電力Woutを設定する方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart for explaining a method of setting the discharge allowable power Wout when the vehicle shifts to the retreat travel during the EV travel in the embodiment.
図3に示す放電許容電力Woutの設定方法は、放電電力を設定するときの前段階の処置として実行される。例えば、複数回のシステム起動状態である「走行トリップ」のそれぞれにおいて、放電電力は、設定された放電許容電力Woutを超えないように設定される。各回の走行トリップは、Ready OnからReady Offまでの状態を意味する。図3に示すフローチャートを実行するためのプログラムは、制御装置22の記憶部に記憶され、制御装置22の起動により実行される。
The setting method of discharge allowable power Wout shown in FIG. 3 is executed as a pre-stage treatment when setting discharge power. For example, the discharge power is set so as not to exceed the set allowable discharge power Wout in each of the “travel trips” that are a plurality of system activation states. Each traveling trip means a state from Ready On to Ready Off. A program for executing the flowchart shown in FIG. 3 is stored in the storage unit of the
ユーザの始動スイッチのオン操作により制御装置22が起動される(Ready ON状態となる)と、ステップS10において制御装置22が「EV走行から移行した退避走行中」か否かを判定する。例えばEV走行時において、エンジン50の異常を知らせる信号が制御装置22に入力された場合に退避走行に移行する。また、EV走行時において、充電システム14に異常が発生したことを知らせる信号が制御装置22に入力される、例えば第1MG16の状態を検出するセンサ等から異常を知らせる信号が制御装置22に入力されることで退避走行に移行する。以下ではステップSは単にSと記載する。
When the
ステップS10の判定結果がYESの場合、すなわちEV走行からの退避走行中と判定された場合には、S12でSOCが予め設定された所定値より大きいか否かが判定される。S12の判定結果がYESの場合、S13に移行する。S13では、アクセル開度が所定開度より大きく、かつ、車速が所定速度未満か否かが判定される。S13の判定結果がYESの場合には、アクセル開度及び車速からバッテリ15に対する要求放電電力が増加したと判定される(S16)。例えば、車両の登坂時でアクセル開度が大きいにもかかわらず、車速が極低速である場合には、車両に加わる負荷に対して第2MG18の駆動力が小さい。この場合には、退避走行用設定値としての放電許容電力Woutを大きくして第2MG18の駆動力を高くすることが望まれる。
If the determination result in step S10 is YES, that is, if it is determined that the vehicle is running away from EV travel, it is determined in S12 whether or not the SOC is greater than a predetermined value. If the determination result in S12 is YES, the process proceeds to S13. In S13, it is determined whether or not the accelerator opening is larger than the predetermined opening and the vehicle speed is lower than the predetermined speed. If the determination result in S13 is YES, it is determined that the required discharge power for the
そこで、次にS17において、放電許容電力WoutがEVベース電力Wout_base(図4)に設定される。EVベース電力Wout_baseは、基本的に、SOC及びバッテリ温度に応じた値について、退避走行時に要求放電電力が増加したと判定されないときの放電許容電力である退避走行ベース電力Wout_md(図4)より高い。これにより、退避走行時において、ユーザからの要求で要求放電電力が増加したときに、放電許容電力Woutを高くして退避走行の性能を確保できる。 Therefore, next, in S17, discharge allowable power Wout is set to EV base power Wout_base (FIG. 4). The EV base power Wout_base is basically higher than the evacuation travel base power Wout_md (FIG. 4), which is the discharge allowable power when it is not determined that the required discharge power has increased during the evacuation travel, with respect to the value according to the SOC and the battery temperature. . As a result, when the required discharge power is increased due to a request from the user during retreat travel, the discharge permissible power Wout can be increased to ensure retreat travel performance.
また、S13の判定結果がNOの場合にはS14に移行する。S14では、アクセル開度の時間的な増加率、すなわち単位時間当たりのアクセル開度増加量が所定増加率より大きく、かつ、車速の時間的な変化率、すなわち単位時間当たりの車速の変化量が0以下か否かが判定される。例えば、高速道路での本線道路外から本線道路に合流する場合において、アクセル開度を迅速に増大しているにもかかわらず、車速が上がらないか下がる場合には、ユーザの加速要求に対して第2MG18の駆動力が増加していない。この場合も、放電許容電力Woutを大きくして第2MG18の駆動力を高くすることが望まれる。 If the determination result in S13 is NO, the process proceeds to S14. In S14, the rate of increase in the accelerator opening over time, that is, the amount of increase in the accelerator opening per unit time is larger than the predetermined increase rate, and the time change rate of the vehicle speed, ie, the amount of change in the vehicle speed per unit time. Whether it is 0 or less is determined. For example, when joining the main road from outside the main road on a highway, if the vehicle speed does not increase or decrease despite the rapid increase in accelerator opening, The driving force of the second MG 18 has not increased. Also in this case, it is desirable to increase the driving force of the second MG 18 by increasing the discharge allowable power Wout.
この場合には、S13の判定結果がYESの場合と同様にS17において、放電許容電力WoutがEVベース電力Wout_baseに設定される。これにより、放電許容電力Woutを高くして退避走行を確保できる。 In this case, the discharge allowable power Wout is set to the EV base power Wout_base in S17 as in the case where the determination result in S13 is YES. As a result, the discharge allowable power Wout can be increased to ensure retreat travel.
一方、S12の判定結果がNOの場合、すなわちSOCが所定値以下の場合には、放電許容電力を高くすることはバッテリの性能上望ましくない。このため、次の処理として、放電許容電力Woutが退避走行ベース電力Wout_mdに設定される(S15)。退避走行ベース電力Wout_mdはEVベース電力Wout_baseより基本的に低い。また、S14の判定結果がNOの場合には、要求放電電力が増加したと判定されないときであり、S12の判定結果がNOの場合と同様に、放電許容電力Woutが退避走行ベース電力Wout_mdに設定される(S15)。S10の判定結果がNOの場合と、S15またはS17の設定後とでは、放電許容電力Woutの設定が終了され、S10に戻る。 On the other hand, when the determination result in S12 is NO, that is, when the SOC is equal to or less than a predetermined value, it is not desirable in terms of battery performance to increase the discharge allowable power. For this reason, the discharge allowable power Wout is set to the retreat travel base power Wout_md as the next process (S15). The retreat travel base power Wout_md is basically lower than the EV base power Wout_base. Further, when the determination result of S14 is NO, it is not determined that the required discharge power has increased, and the discharge allowable power Wout is set to the evacuation travel base power Wout_md, similarly to the case where the determination result of S12 is NO. (S15). When the determination result of S10 is NO and after the setting of S15 or S17, the setting of the discharge allowable power Wout is completed, and the process returns to S10.
上記のバッテリ制御システムによれば、退避走行時において、ユーザからの要求で要求放電電力が増加したときには、退避走行用設定値としての放電許容電力Woutを高くして退避走行の性能を確保できる。図4は、実施形態において、バッテリ温度を一定にして、退避走行条件成立時に走行状態に応じて放電許容電力Woutの設定値が変化する例を、充電容量割合であるSOCの変化との関係で示す図である。図4では、説明を分かりやすくするためにバッテリ温度を一定にして説明しているが、実際に、バッテリ温度が変化する場合には、その変化した後のバッテリ温度とSOCとの関係を示すマップから放電許容電力Woutが設定される。 According to the battery control system described above, when the required discharge power increases due to a request from the user during retreat travel, the discharge permissible power Wout as the set value for retreat travel can be increased to ensure the performance of retreat travel. FIG. 4 shows an example in which the set value of the discharge allowable power Wout varies according to the traveling state when the retreat traveling condition is satisfied, with the battery temperature being constant, in relation to the change in the SOC that is the charge capacity ratio. FIG. In FIG. 4, the battery temperature is described as being constant for easy understanding. However, when the battery temperature actually changes, the map showing the relationship between the changed battery temperature and the SOC. To allow discharge allowable power Wout.
図4の例では、まずEV走行時において動作点C1でSOCと放電許容電力Woutが設定されている。このときには、放電許容電力はEVベース電力Wout_baseである。このときにエンジンの異常等により退避走行に移行する条件が成立すると、動作点がC2に移動して放電許容電力が低下して、退避走行用設定値が退避走行ベース電力Wout_mdに設定される。これにより、車両が、低い退避走行ベース電力Wout_mdを最大とした電力を用いて、第2MG18により駆動される退避走行を行う。そして、第2MG18の駆動に伴うSOCの低下にしたがって、退避走行ベース電力Wout_mdを示す線上で動作点がC2からC3に移動する。 In the example of FIG. 4, first, the SOC and the discharge allowable power Wout are set at the operating point C1 during EV traveling. At this time, discharge allowable power is EV base power Wout_base. At this time, if a condition for shifting to retreat travel is established due to an engine abnormality or the like, the operating point moves to C2, the discharge allowable power decreases, and the retreat travel set value is set as retreat travel base power Wout_md. Thereby, the vehicle performs the retreat travel driven by the second MG 18 using the power that maximizes the low retreat travel base power Wout_md. Then, as the SOC decreases as the second MG 18 is driven, the operating point moves from C2 to C3 on the line indicating the retracted travel base power Wout_md.
そして、C3でユーザからの要求で要求放電電力が増加したと判定される(図2のS16)と、動作点がC4に移動して、放電許容電力WoutがEVベース電力Wout_baseに上昇する。これにより、退避走行時におけるユーザからの要求で要求放電電力が増加したときに、退避走行の性能を確保できる。その後、SOCの低下にしたがって、EVベース電力Wout_baseを示す線上で動作点がC4からC5に移動する。そして、C5で要求放電電力が増加したと判定されなくなると、SOCを低下させながら時間的に緩やかに放電許容電力Woutが低下して再度、退避走行ベース電力Wout_mdとなる。C5からC6への移動時に瞬時に放電許容電力Woutを低下させてもよい。一方、C1からC2への移動時、またはC3からC4への移動時にC5からC6への移動時と同様に、放電許容電力を緩やかに変化させてもよい。また、図4で示すように、バッテリの性能から定まる放電不可領域よりもSOCの所定量をあけて下限が設定される放電電力許可領域で、放電許容電力Woutは設定される。 When it is determined in C3 that the required discharge power has increased due to a request from the user (S16 in FIG. 2), the operating point moves to C4 and the discharge allowable power Wout increases to the EV base power Wout_base. Accordingly, when the required discharge power is increased due to a request from the user during the evacuation traveling, the performance of the evacuation traveling can be secured. Thereafter, as the SOC decreases, the operating point moves from C4 to C5 on the line indicating the EV base power Wout_base. When it is determined that the required discharge power has not increased in C5, the discharge allowable power Wout gradually decreases with time while decreasing the SOC, and becomes the retreat travel base power Wout_md again. Discharge allowable power Wout may be instantaneously reduced when moving from C5 to C6. On the other hand, the allowable discharge power may be gradually changed in the same manner as when moving from C5 to C6 when moving from C1 to C2 or when moving from C3 to C4. Further, as shown in FIG. 4, discharge allowable power Wout is set in a discharge power permission region in which a lower limit is set with a predetermined amount of SOC more than a non-dischargeable region determined from battery performance.
図3のフローチャートでは、EV走行時において退避走行に移行した場合における放電許容電力の設定方法を説明した。このときには、上記で説明したように、図3のS16で要求放電電力が増加したと判定されたときに、S17で、放電許容電力Woutが通常のEV走行時と同じEVベース電力Wout_baseに設定される。一方、HV走行時において退避走行に移行した場合には、図3とは別のフローチャートを用いて放電許容電力Woutが設定されてもよい。例えば、図3のS16で要求放電電力が増加したと判定されたときに対応して、S17に対応する処理で、放電許容電力Woutが通常のHV走行時と同じHV走行電力Wout_hv(図4)に設定される。これにより、EV走行時において退避走行に移行した場合よりも、要求放電電力が増加したと判定されたときの放電許容電力Woutは低くなる。例えば図4において、点C3から、HV走行電力Wout_hvを示す線上の点C4aに動作点が移動する。図3のフローチャートと、HV走行から退避走行に移行する場合において放電許容電力を設定する方法を示すフローチャートとは、パラレルに実行することができる。 In the flowchart of FIG. 3, the method for setting the discharge allowable power in the case of shifting to the retreat travel during EV travel has been described. At this time, as described above, when it is determined in S16 of FIG. 3 that the required discharge power has increased, the discharge allowable power Wout is set to the same EV base power Wout_base in S17 as in normal EV travel. The On the other hand, when transitioning to retreat travel during HV travel, discharge allowable power Wout may be set using a flowchart different from FIG. For example, in response to the determination that the required discharge power has increased in S16 of FIG. 3, in the process corresponding to S17, the discharge allowable power Wout is the same HV travel power Wout_hv as in normal HV travel (FIG. 4). Set to As a result, the discharge allowable power Wout when it is determined that the required discharge power has increased is lower than when shifting to the retreat travel during EV travel. For example, in FIG. 4, the operating point moves from a point C3 to a point C4a on a line indicating the HV traveling power Wout_hv. The flowchart of FIG. 3 and the flowchart showing the method for setting the discharge allowable power in the case of transition from HV traveling to retreat traveling can be executed in parallel.
上記の図3、図4では、EV走行時において退避走行に移行した場合において、要求放電電力が増加と判定されたときに、通常のEV走行時のマップと同様に、退避走行用設定値としての放電許容電力がEVベース電力Wout_baseに設定されている。一方、別例として、EV走行から退避走行に移行した場合において、退避走行時に要求放電電力が増加したと判定されたときに、通常のEV走行時のマップとは異なる別のマップを用いて、放電許容電力Woutが設定されてもよい。例えば別のマップでは、バッテリ温度及びSOCがそれぞれ同じ場合に、要求放電電力が増加したと判定されたときに、退避走行用設定値が、退避走行ベース電力Wout_mdよりは高いが、EVベース電力Wout_baseよりは低くなってもよい。 In FIG. 3 and FIG. 4 described above, when it is determined that the required discharge power is increased in the case of transition to retreat travel during EV travel, the set value for retreat travel is the same as the map during normal EV travel. Is set to EV base power Wout_base. On the other hand, as another example, in the case of transition from EV travel to retreat travel, when it is determined that the required discharge power has increased during retreat travel, another map different from the map during normal EV travel is used. Discharge allowable power Wout may be set. For example, in another map, when it is determined that the required discharge power has increased when the battery temperature and the SOC are the same, the set value for retreat travel is higher than the retreat travel base power Wout_md, but the EV base power Wout_base It may be lower.
また、別例として、退避走行に移行した場合において、退避走行用設定値を、SOC及びバッテリ温度に応じて定めるのではなく、退避走行時に一般的に適切と考えられる車速、例えば40km/hで平地を走行できるような第1固定値に設定してもよい。そして、退避走行時に要求放電電力が増加したと判定されたときに、退避走行用設定値を第1固定値より高い第2固定値にしてもよい。 As another example, when shifting to retreat travel, the set value for retreat travel is not determined according to the SOC and battery temperature, but at a vehicle speed generally considered appropriate during retreat travel, for example, 40 km / h. You may set to the 1st fixed value which can drive | work a flat ground. Then, when it is determined that the required discharge power has increased during retreat travel, the retreat travel set value may be set to a second fixed value higher than the first fixed value.
10 ハイブリッド車両、12 バッテリ制御システム、14 充電システム、15 バッテリ、16 第1モータジェネレータ(第1MG)、17 動力分配機構、18 第2モータジェネレータ(第2MG)、22 制御装置、23 システムメインリレー、24 昇降圧DC/DCコンバータ、25 インバータ、30 アクセル開度センサ、31 車速センサ、32 電流センサ、33 電圧センサ、34 温度センサ、50 エンジン、52 車輪。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電動モータ及び前記エンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムであって、
前記バッテリに対する放電電力を制御する制御装置と、
前記エンジンの駆動力を発電機に伝達し、前記発電機が発電した電力を前記バッテリに供給することにより前記バッテリを充電させる充電システムとを備え、
前記制御装置は、
前記エンジンまたは前記充電システムに異常が発生したときに、前記エンジンの駆動と前記バッテリの充電とを禁止し、前記バッテリの放電許容電力を退避走行用設定値に設定して前記電動モータを駆動して走行する退避走行のみで走行を許可し、退避走行時では、加速指示部の操作量及び車速から前記バッテリに対する要求放電電力が増加したと判定されたときに、前記退避走行用設定値を、退避走行時に前記要求放電電力が増加したと判定されないときに比べて高くする、ハイブリッド車両のバッテリ制御システム。 An electric motor and a generator connected to the battery, and an engine;
A battery control system for a hybrid vehicle that travels using one or both of the electric motor and the engine as a drive source,
A control device for controlling discharge power to the battery;
A charging system for transmitting the driving force of the engine to a generator and charging the battery by supplying the battery with the power generated by the generator;
The controller is
When an abnormality occurs in the engine or the charging system, the driving of the engine and the charging of the battery are prohibited, and the electric motor is driven by setting the discharge allowable power of the battery to the set value for retreat travel. The retreat travel set value is determined when it is determined that the required discharge power for the battery has increased from the operation amount of the acceleration instruction unit and the vehicle speed during the retreat travel. A battery control system for a hybrid vehicle, which is higher than when it is not determined that the required discharge power has increased during retreat travel.
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