JP2002218603A - Power generation and charging control device for vehicle - Google Patents

Power generation and charging control device for vehicle

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JP2002218603A
JP2002218603A JP2001010263A JP2001010263A JP2002218603A JP 2002218603 A JP2002218603 A JP 2002218603A JP 2001010263 A JP2001010263 A JP 2001010263A JP 2001010263 A JP2001010263 A JP 2001010263A JP 2002218603 A JP2002218603 A JP 2002218603A
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power generation
vehicle
control device
engine
soc
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Japanese (ja)
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Shuji Nagano
周二 永野
Kojiro Kuramochi
耕治郎 倉持
Hatsuo Nakao
初男 中尾
Hidenori Yokoyama
英則 横山
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation and charging control device for a vehicle which can make securing of SOC in the secondary battery compatible with the drive performance of the vehicle. SOLUTION: A motor generator 18 generates power by the engine 10 or the kinetic energy of the vehicle and charges a high-voltage battery 32. The motor generator 18 and the high-voltage battery 32 are controlled by a power generation/charging ECU 42. The ECU 42 changes a control mode of the high- voltage battery 32 while controlling an inverter 34, based on the information on the SOC of the battery 32 and the drive status from the engine ECU 46.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
二次電池を発電機により充電するシステムにおいて、二
次電池の充電量に応じた発電制御を行う車両の発電、充
電制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for controlling power generation and charging of a vehicle, which controls power generation in accordance with a charged amount of the secondary battery in a system for charging a secondary battery mounted on the vehicle by a generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンまたは車両の運動エネルギによ
り発電機を駆動して蓄電用の二次電池を充電するシステ
ムは、従来のエンジン駆動車やハイブリッド車の他複数
の電圧の二次電池が搭載された多重電源車等さまざまな
車両において使用されている。このような車両では、二
次電池の蓄電量(SOC)が低下した場合に、発電機に
よる発電が行われ、二次電池の充電を行っている。
2. Description of the Related Art A system for driving a generator by kinetic energy of an engine or a vehicle to charge a secondary battery for power storage is equipped with a secondary battery of a plurality of voltages in addition to a conventional engine-driven vehicle or a hybrid vehicle. It is used in various vehicles such as multiple power supply vehicles. In such a vehicle, when the amount of charge (SOC) of the secondary battery decreases, power generation is performed by the generator to charge the secondary battery.

【0003】また、上記の発電機による発電を常時行っ
たのでは、エンジンにかかる負荷が増え、加速性能が低
下することから、加速時には発電機による二次電池の充
電を停止し、加速性能を維持させるという技術も考案さ
れている。例えば、特開昭64−16227号公報に
は、エンジンのスロットル弁より下流側の吸気管負圧を
検出することにより、この負圧が一定レベル以下となっ
た場合に発電機による二次電池の充電停止を行う技術が
開示されている。
[0003] In addition, if the above-described power generation is always performed by the generator, the load on the engine increases and the acceleration performance deteriorates. Therefore, during acceleration, the charging of the secondary battery by the generator is stopped and the acceleration performance is reduced. Techniques for maintaining the same have been devised. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-16227 discloses that a negative pressure of an intake pipe downstream of a throttle valve of an engine is detected, and when the negative pressure falls below a certain level, a secondary battery is generated by a generator. A technique for stopping charging has been disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、二次電池のSOCを考慮せず、加速時に
は常に発電機による二次電池の充電を停止してしまうの
で、二次電池のSOCが低くなっていた場合には、さら
にSOCが低下してしまうという問題があった。また、
加速が終了して通常走行に移行したとたんに発電が再開
され、走行性能が著しく悪化するという問題もあった。
However, in the above prior art, charging of the secondary battery by the generator is always stopped during acceleration without considering the SOC of the secondary battery. When the SOC is low, there is a problem that the SOC further decreases. Also,
There is also a problem that the power generation is restarted as soon as the vehicle is shifted to the normal running after the acceleration, and the running performance is remarkably deteriorated.

【0005】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、車両に搭載された二次電池の
SOCの確保と車両の走行性能の確保とを両立させるこ
とができる車両の発電、充電制御装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a vehicle capable of ensuring both the SOC of a secondary battery mounted on the vehicle and the traveling performance of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a power generation and charging control device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両の発電、充電制御装置であって、エ
ンジン駆動源または車両の運動エネルギで発電を行う発
電機と、発電機で発電された電気エネルギを蓄電する二
次電池と、を備え、発電機による二次電池の充電が行わ
れる車両の走行状態が、二次電池の蓄電量に基づいて選
択されることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a power generation and charging control device for a vehicle, wherein the generator generates power by using an engine drive source or kinetic energy of the vehicle, and a power generator. A secondary battery that stores the electric energy generated by the secondary battery, and wherein the traveling state of the vehicle in which the secondary battery is charged by the generator is selected based on the charged amount of the secondary battery. I do.

【0007】また、上記車両の発電、充電制御装置にお
いて、二次電池の蓄電量と車両の走行負荷とに基づいて
発電機による発電を行うことを特徴とする。
Further, in the above-described power generation and charging control device for a vehicle, the power generation by the generator is performed based on the charged amount of the secondary battery and the running load of the vehicle.

【0008】また、上記車両の発電、充電制御装置にお
いて、二次電池の蓄電量が所定値より大きいときには、
車両の走行負荷が所定量より小さい場合に発電機による
発電を行うことを特徴とする。
In the above-described power generation / charge control device for a vehicle, when the amount of stored power of the secondary battery is larger than a predetermined value,
When the running load of the vehicle is smaller than a predetermined amount, power is generated by the generator.

【0009】また、上記車両の発電、充電制御装置にお
いて、二次電池の蓄電量が満充電量に近いときには、減
速時の運動エネルギのみによって発電機による発電を行
うことを特徴とする。
In the above-described power generation and charging control device for a vehicle, the power generation by the generator is performed only by the kinetic energy during deceleration when the charged amount of the secondary battery is close to the full charged amount.

【0010】また、上記車両の発電、充電制御装置にお
いて、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジ
ンを自動停止する手段を備え、二次電池の蓄電量が所定
の下限値より低いときにはエンジンの自動停止を禁止す
ることを特徴とする。
In the above-described power generation and charge control device for a vehicle, there is provided a means for automatically stopping the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied, and when the amount of charge of the secondary battery is lower than a predetermined lower limit, the engine is stopped. It is characterized in that automatic stop is prohibited.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1には、本発明に係る車両の発電、充電
制御装置の一実施形態の構成例が示される。図1におい
て、エンジン10のクランクシャフト12は、クランク
プーリクラッチ14を介してクランクプーリ16と接続
され、クランクプーリ16とモータジェネレータ(M/
G)18のM/Gプーリ20及び補機類22を駆動する
ための補機用プーリ24との間にベルト26がかけられ
ている。本実施例では、モータジェネレータ18は従来
のオルタネータの位置に搭載されており、クランクプー
リクラッチ14を繋いで、ベルト26を介してエンジン
10の動力により発電を行う。また、エンジン10の運
転停止状態から、モータジェネレータ18によるエンジ
ン10の始動と発進とを行うこともできる。さらに、エ
ンジン10の停止中に、クランクプーリクラッチ14を
切るとともにベルト26により補機用プーリ24を介し
て補機類22を駆動することも可能である。また、モー
タジェネレータ18は、クランクプーリクラッチ14を
繋ぎ、アクセルペダルを踏まない状態での降坂時等に
は、車両の運動エネルギを回生し発電することもでき
る。
FIG. 1 shows an example of the configuration of an embodiment of a vehicle power generation and charging control device according to the present invention. 1, a crankshaft 12 of an engine 10 is connected to a crank pulley 16 via a crank pulley clutch 14, and the crank pulley 16 and a motor generator (M / M
G) A belt 26 is stretched between the M / G pulley 20 of 18 and an accessory pulley 24 for driving the accessories 22. In the present embodiment, the motor generator 18 is mounted at the position of a conventional alternator, and connects the crank pulley clutch 14 to generate electric power by the power of the engine 10 via the belt 26. In addition, the start and start of the engine 10 by the motor generator 18 can be performed from the operation stop state of the engine 10. Further, while the engine 10 is stopped, it is also possible to disengage the crank pulley clutch 14 and drive the accessories 22 via the accessory pulley 24 with the belt 26. Further, the motor generator 18 can also regenerate the kinetic energy of the vehicle to generate electric power when the crank pulley clutch 14 is engaged and the vehicle does not depress the accelerator pedal, for example, on a downhill.

【0013】上記モータジェネレータ18は、さらに、
従来のオルタネータの位置だけではなく、エンジン10
とオートマチックトランスミッション28のトルクコン
バータ30との間に設置し、図1においてその左方向側
(エンジン側)にクラッチを配置した構成としても同様
に作動することができる。
The motor generator 18 further includes:
Not only the position of the conventional alternator, but also the engine 10
1 and a torque converter 30 of the automatic transmission 28, and a clutch may be arranged on the left side (engine side) in FIG.

【0014】係るモータジェネレータ18は、高圧バッ
テリ32の直流電源がインバータ34により交流に変換
されるとともに周波数等も変化されて供給され、その回
転数が制御される。また、モータジェネレータ18にお
ける発電電力は、インバータ34により制御され、高圧
バッテリ32に充電される。このモータジェネレータ1
8が、本発明にかかる発電機に相当し、高圧バッテリ3
2が、本発明にかかる二次電池に相当する。
The motor generator 18 is supplied with the DC power of the high-voltage battery 32 converted to AC by the inverter 34 and also with the frequency and the like changed, and the number of revolutions is controlled. In addition, the power generated by motor generator 18 is controlled by inverter 34 and charges high-voltage battery 32. This motor generator 1
8 corresponds to the generator according to the present invention,
2 corresponds to the secondary battery according to the present invention.

【0015】また、エンジン10のスタータ36、オー
トマチックトランスミッション28等にオイルを供給す
る電動油圧ポンプ31、その他点火系、メーター類、各
ECU等の電源となる低圧バッテリ38には、高圧バッ
テリ32の電圧をDC/DCコンバータ40により降圧
して供電される。
A starter 36 of the engine 10, an electric hydraulic pump 31 for supplying oil to the automatic transmission 28, and the like, and a low-voltage battery 38 serving as a power source for ignition systems, meters, ECUs, etc. Is lowered by the DC / DC converter 40 and supplied.

【0016】以上に述べたクランクプーリクラッチ1
4、モータジェネレータ18、高圧バッテリ32、イン
バータ34、スタータ36、低圧バッテリ38、DC/
DCコンバータ40は、発電、充電ECU42により制
御される。この発電、充電ECU42は、高圧バッテリ
32の充電量(SOC)に応じてモータジェネレータ1
8からインバータ34を介した充電を制御する。高圧バ
ッテリ32のSOCは、高圧バッテリ32の温度を検出
する温度センサ44及び高圧バッテリ32に流れ込みあ
るいは流れ出す電流を検出する電流センサ45の出力信
号並びに高圧バッテリ32の電圧信号48を発電、充電
ECU42に入力し、発電、充電ECU42が算出す
る。
The crank pulley clutch 1 described above
4, motor generator 18, high voltage battery 32, inverter 34, starter 36, low voltage battery 38, DC /
The DC converter 40 is controlled by a power generation and charging ECU 42. The power generation and charging ECU 42 controls the motor generator 1 according to the state of charge (SOC) of the high-voltage battery 32.
8 controls charging through the inverter 34. The SOC of the high-voltage battery 32 generates an output signal of a temperature sensor 44 for detecting the temperature of the high-voltage battery 32, a current sensor 45 for detecting a current flowing into or out of the high-voltage battery 32, and a voltage signal 48 of the high-voltage battery 32. The power is input and calculated by the power generation / charge ECU 42.

【0017】発電、充電ECU42では、上記のように
して求めた高圧バッテリ32のSOCが、高SOCであ
るか否かを判断するための基準値Smidを超えている
場合に高SOC状態であると判断する。この場合には、
高圧バッテリ32が満充電量に近く、充電の必要性が低
いので、車両の減速時のみ車両の運動エネルギの回生に
よる発電をモータジェネレータ18に行わせ、これによ
って高圧バッテリ32の充電を行う。また、高圧バッテ
リ32のSOCが満充電に近い場合等には、必要に応じ
てモータジェネレータ18の発電を休止したり、車載の
電気機器等により高圧バッテリ32の電力を消費するこ
ともできる。
The power generation and charging ECU 42 determines that the high SOC state is established when the SOC of the high voltage battery 32 obtained as described above exceeds the reference value Smid for determining whether or not the high SOC is high. to decide. In this case,
Since the high voltage battery 32 is close to the full charge amount and the necessity of charging is low, the motor generator 18 is caused to generate electric power by regenerating the kinetic energy of the vehicle only when the vehicle decelerates, thereby charging the high voltage battery 32. Further, when the SOC of the high-voltage battery 32 is close to the full charge, the power generation of the motor generator 18 can be stopped as needed, or the electric power of the high-voltage battery 32 can be consumed by an electric device mounted on the vehicle.

【0018】次に、高圧バッテリ32のSOCが上記基
準値Smid以下であり、また低充電量側の基準値(本
発明に係る所定値に対応する)であるSlow以上であ
る場合には、発電、充電ECU42が中SOC状態であ
ると判断する。この場合には、車両の走行負荷が所定量
より小さい場合のみ、エンジン駆動源または車両の運動
エネルギによりモータジェネレータ18に発電させ、イ
ンバータ34を介して高圧バッテリ32を充電する。こ
れにより、例えば車両の加速時や登坂時等、車両に上記
所定量以上の大きな走行負荷がかかっている場合の発電
を中止し、加速、登坂時等における走行性能の低下を防
止できる。
Next, when the SOC of the high-voltage battery 32 is equal to or less than the reference value Smid and equal to or more than Slow which is the reference value (corresponding to the predetermined value according to the present invention) on the low charge amount side, power generation is performed. It is determined that the charging ECU 42 is in the middle SOC state. In this case, only when the traveling load of the vehicle is smaller than the predetermined amount, the motor generator 18 is caused to generate electric power by the engine drive source or the kinetic energy of the vehicle, and the high-voltage battery 32 is charged via the inverter 34. Thus, for example, when the vehicle is subjected to a large running load equal to or greater than the predetermined amount, such as when the vehicle is accelerating or climbing a hill, power generation is stopped, and a decrease in traveling performance during acceleration, climbing a hill, or the like can be prevented.

【0019】さらに、高圧バッテリ32のSOCが上記
Slow以下である場合には、発電、充電ECU42が
低SOC状態であると判断し、エンジン10の動力及び
運動エネルギの回生によりモータジェネレータ18で積
極的に発電を行い、高圧バッテリ32の充電を行う。こ
の場合には、モータジェネレータ18による発電のため
の所定負荷をエンジンに付加して高圧バッテリ32の充
電を行う。また、車両が停止中等所定のエンジン停止条
件が成立した時にエンジンを自動的に停止する手段を備
えるいわゆるエコランモードが採用されている車両にお
いても、発電、充電ECU42が高圧バッテリ32を低
SOC状態であると判定した場合には係るエンジンの自
動停止を禁止する信号を発電、充電ECU42から出力
する構成とするのが好適である。
Further, when the SOC of the high-voltage battery 32 is equal to or lower than the above Slow, the power generation and charging ECU 42 determines that the state of SOC is low, and the motor generator 18 actively uses the power and kinetic energy of the engine 10 to regenerate. And the high-voltage battery 32 is charged. In this case, a predetermined load for power generation by the motor generator 18 is applied to the engine to charge the high-voltage battery 32. Further, even in a vehicle in which a so-called eco-run mode including means for automatically stopping the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied, such as when the vehicle is stopped, the power generation and charging ECU 42 switches the high-voltage battery 32 to the low SOC state. If it is determined that there is, it is preferable that a signal for prohibiting the automatic stop of the engine is output from the power generation and charging ECU 42.

【0020】この場合の禁止信号は、エンジン10の駆
動を制御するエンジンECU46に対して出力される。
エンジンECU46は、図1に示されるように、エンジ
ンの駆動を制御するために、水温センサ、アイドルスイ
ッチ、アクセル開度センサ、舵角センサ、車速センサ、
スロットル開度センサ、シフト位置センサ、エンジン回
転数センサ、エアコンスイッチ等から各種信号を入力し
て、エンジンのスロットルバルブ49、燃料噴射弁5
0、各種補機類22等の制御を行っている。従って、発
電、充電ECU42からエコラン禁止信号が出力される
と、エンジンECU46ではエコランモードを禁止し、
車両の停止中等本来であるならばエンジンを自動停止す
べき場合にもエンジンの駆動を継続させる。
In this case, the prohibition signal is output to an engine ECU 46 that controls the driving of the engine 10.
As shown in FIG. 1, the engine ECU 46 controls a driving of the engine by a water temperature sensor, an idle switch, an accelerator opening sensor, a steering angle sensor, a vehicle speed sensor,
Various signals are input from a throttle opening sensor, a shift position sensor, an engine speed sensor, an air conditioner switch, etc., and an engine throttle valve 49, a fuel injection valve 5
0, control of various auxiliary equipments 22 and the like. Therefore, when the eco-run prohibition signal is output from the power generation and charging ECU 42, the engine ECU 46 prohibits the eco-run mode,
Even if the engine should be automatically stopped if it is normal, such as during a stop of the vehicle, the driving of the engine is continued.

【0021】また、SOCが異常に低下した緊急状態で
あるか否かを判定するための基準値であるSemgを高
圧バッテリ32のSOCが下回った場合には、発電、充
電ECU42は緊急SOC状態であると判定し、上記低
SOC状態の場合よりもモータジェネレータ18による
発電電力が大きくなるようにインバータ34を制御す
る。
When the SOC of the high-voltage battery 32 falls below a reference value Semg, which is a reference value for determining whether or not the state of emergency is abnormally low, the power generation and charging ECU 42 is in the state of emergency SOC. The inverter 34 is determined to be present, and the inverter 34 is controlled so that the power generated by the motor generator 18 is greater than in the low SOC state.

【0022】以上のように、発電、充電ECU42では
高圧バッテリ32を充電するためにモータジェネレータ
18を制御する必要があるが、このために、モータジェ
ネレータ18の温度を温度センサ52、回転数を回転数
センサ54で検出し、それぞれの信号を発電、充電EC
U42に入力する構成となっている。また、発電、充電
制御に必要な車両の走行状態を知るための情報、例えば
アクセル開度、スロットル開度、車速等は上記エンジン
ECU46から入力される。
As described above, the power generation / charge ECU 42 needs to control the motor generator 18 in order to charge the high-voltage battery 32. For this purpose, the temperature of the motor generator 18 is controlled by the temperature sensor 52 and the rotation speed is controlled by the rotation speed. Each signal is detected by the number sensor 54 and each signal is generated and charged EC.
It is configured to input to U42. Information for knowing the running state of the vehicle necessary for power generation and charging control, for example, accelerator opening, throttle opening, vehicle speed, etc., is input from the engine ECU 46.

【0023】なお、低圧バッテリ38の電圧信号56が
DC/DCコンバータ40に入力されているので、低圧
バッテリ38の電圧が低下した場合には、高圧バッテリ
32から低圧バッテリ38への充電がDC/DCコンバ
ータ40を介して行われる。この場合のDC/DCコン
バータ40の制御は発電、充電ECU42によって行わ
れる。この場合、低圧バッテリ38を監視するために、
その温度が温度センサ58により検出され、この検出信
号が発電、充電ECU42に入力される。
Since the voltage signal 56 of the low-voltage battery 38 is input to the DC / DC converter 40, when the voltage of the low-voltage battery 38 decreases, the charging of the low-voltage battery 38 from the high-voltage battery 32 is performed by the DC / DC converter. This is performed via the DC converter 40. The control of the DC / DC converter 40 in this case is performed by the power generation and charging ECU 42. In this case, in order to monitor the low voltage battery 38,
The temperature is detected by the temperature sensor 58, and this detection signal is input to the power generation / charge ECU 42.

【0024】以上のようにして、本実施形態において
は、発電、充電ECU42により、高圧バッテリ32の
SOCの状態に応じてモータジェネレータ18による高
圧バッテリ32の充電が行われるので、SOCが低くな
りすぎることを防止できる。また、その場合の充電方法
の選択は、車両の走行状態例えば減速時であるか定速走
行時であるか加速時であるか登坂時であるか等を考慮し
つつ行われるので、車両の走行性能の低下も防止でき
る。このように、高圧バッテリ32のSOCと車両の走
行状態(走行負荷)とに基づいてモータジェネレータ1
8による発電を行うので、高圧バッテリ32のSOCの
確保と車両の走行性能の確保とを両立させることができ
る。
As described above, in the present embodiment, the high-voltage battery 32 is charged by the motor generator 18 in accordance with the state of the SOC of the high-voltage battery 32 by the power generation and charging ECU 42, so that the SOC becomes too low. Can be prevented. In this case, the charging method is selected in consideration of the traveling state of the vehicle, for example, whether the vehicle is decelerating, traveling at a constant speed, accelerating, or climbing a slope. Performance degradation can also be prevented. In this manner, the motor generator 1 is controlled based on the SOC of the high-voltage battery 32 and the running state (running load) of the vehicle.
Since the power generation is performed by the power generation unit 8, the securing of the SOC of the high-voltage battery 32 and the securing of the traveling performance of the vehicle can both be achieved.

【0025】図2には、図1に示された本実施形態に係
る車両の発電、充電制御装置の動作のフロー図が示され
る。図2において、発電、充電ECU42に上述した各
種の信号が入力されて、これらの信号が処理され、上述
したように高圧バッテリ32のSOCが算出される(S
1)。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the power generation and charging control device for the vehicle according to the embodiment shown in FIG. In FIG. 2, the various signals described above are input to the power generation and charging ECU 42, and these signals are processed to calculate the SOC of the high-voltage battery 32 as described above (S
1).

【0026】次に、発電、充電ECU42で求めた高圧
バッテリ32のSOCが緊急事態を示す基準値であるS
emgより大きいか否かが判断され(S2)、SOCが
Semgより小さい場合には発電、充電ECU42が高
圧バッテリ32のSOCを緊急SOCと判定し、発電制
御モードを緊急SOC制御モードとする(S3)。緊急
SOC制御モードでは、上述したように高圧バッテリ3
2のSOCが非常に低くなっているので、エンジン10
の動力及び運動エネルギの回生によりモータジェネレー
タ18で積極的に発電を行い高圧バッテリ32の充電を
行う必要がある。この場合には、発電、充電ECU42
がインバータ34を制御して、例えばモータジェネレー
タ18の最大発電電力付近での発電動作を行わせる。ま
た、この場合、走行性能の著しい低下を回避するため
に、スロットル弁の開度を大きく設定するように制御し
ても良い。
Next, the SOC of the high-voltage battery 32 obtained by the power generation / charge ECU 42 is a reference value S indicating an emergency.
It is determined whether or not the value is greater than emg (S2). If the SOC is less than Semg, the power generation / charge ECU 42 determines the SOC of the high-voltage battery 32 to be the emergency SOC, and sets the power generation control mode to the emergency SOC control mode (S3). ). In the emergency SOC control mode, as described above, the high-voltage battery 3
2 is very low, the engine 10
It is necessary to positively generate electric power by the motor generator 18 by regenerating the motive power and kinetic energy to charge the high-voltage battery 32. In this case, the power generation and charging ECU 42
Controls the inverter 34 to perform a power generation operation near the maximum generated power of the motor generator 18, for example. In this case, in order to avoid a remarkable decrease in running performance, control may be performed so that the opening of the throttle valve is set to be large.

【0027】次にS2において高圧バッテリ32のSO
CがSemg以上であると判定された場合には、このS
OCが低SOCの基準値であるSlow以下であるか否
かが判断される(S4)。
Next, at S2, the SO of the high voltage battery 32
If it is determined that C is equal to or greater than Semg, this S
It is determined whether or not the OC is equal to or less than the low SOC reference value Slow (S4).

【0028】S4において高圧バッテリ32のSOCが
Slow以下であると判断された場合には、発電、充電
ECU42が高圧バッテリ32のSOCを低SOCと判
定し、低SOC制御モードにより高圧バッテリ32の充
電を行う(S5)。この低SOC制御モードでは、上述
したように、エンジン10の動力によりモータジェネレ
ータ18で積極的に発電を行い、高圧バッテリ32を充
電する。但し、この際の出力は、緊急SOC制御モード
の場合よりも低い値でよい。従って、緊急SOC制御モ
ードよりもエンジン10にかかる発電用の負荷は低くて
済むので、その分走行性能と燃費の低下を回避すること
ができる。
If it is determined in S4 that the SOC of the high-voltage battery 32 is equal to or lower than Slow, the power generation and charging ECU 42 determines that the SOC of the high-voltage battery 32 is low, and charges the high-voltage battery 32 in the low SOC control mode. Is performed (S5). In the low SOC control mode, as described above, the motor generator 18 actively generates power by the power of the engine 10 to charge the high-voltage battery 32. However, the output at this time may be a lower value than in the case of the emergency SOC control mode. Therefore, the load for power generation applied to the engine 10 is lower than in the emergency SOC control mode, so that it is possible to avoid a decrease in running performance and fuel efficiency.

【0029】また、S4において高圧バッテリ32のS
OCがSlowを超えると判断された場合には、このS
OCが高SOCの基準値であるSmid以下であるかが
判断される(S6)。
In S4, the high voltage battery 32
If it is determined that OC exceeds Slow, this S
It is determined whether or not the OC is equal to or less than the high SOC reference value Smid (S6).

【0030】S6において高圧バッテリ32のSOCが
Smid以下であると判断された場合には、発電、充電
ECU42が高圧バッテリ32のSOCを中SOCと判
断し、中SOC制御モードにより高圧バッテリ32の充
電を行う(S7)。中SOC制御モードでは、上述した
ように、車両の加速時以外の場合にエンジン10の動力
または車両の運動エネルギによりモータジェネレータ1
8を駆動して発電を行う。また、この場合の発電電力と
しては、上記低SOC制御モードの場合よりもさらに低
くすることができ、その分車両の走行性能と燃費の低下
を回避できる。この発電電力の制御は、上述したように
発電、充電ECU42によりインバータ34を制御する
ことによって行われる。
If it is determined in step S6 that the SOC of the high-voltage battery 32 is equal to or less than Smid, the power generation / charge ECU 42 determines that the SOC of the high-voltage battery 32 is medium SOC, and charges the high-voltage battery 32 in the medium SOC control mode. Is performed (S7). In the middle SOC control mode, as described above, the motor generator 1 is powered by the power of the engine 10 or the kinetic energy of the vehicle except when the vehicle is accelerating.
8 to generate power. Further, the generated power in this case can be further reduced as compared with the case of the low SOC control mode, and a decrease in the traveling performance and fuel efficiency of the vehicle can be avoided accordingly. The control of the generated power is performed by controlling the inverter 34 by the power generation and charging ECU 42 as described above.

【0031】なお、車両が加速時であるか否かは、前述
したエンジンECU46に入力される車速センサからの
車速信号あるいはアクセル開度センサからのアクセル開
度信号等を発電、充電ECU42が受け取り判定を行う
ことができる。この場合、充電中に高圧バッテリ32の
SOCが高SOCの基準値であるSmidを超え、満充
電量に近づいた場合には、必要に応じモータジェネレー
タ18による発電を休止する構成としてもよい。これに
より、さらにエンジン10の動力を節約することができ
る。
It is determined whether or not the vehicle is accelerating by generating a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor or an accelerator opening signal from an accelerator opening sensor, which is input to the engine ECU 46, and receiving and determining by the charging ECU 42. It can be performed. In this case, when the SOC of the high-voltage battery 32 exceeds Smid, which is the reference value of the high SOC, and approaches the full charge amount during charging, the power generation by the motor generator 18 may be stopped as necessary. Thereby, the power of the engine 10 can be further saved.

【0032】さらに、S6において高圧バッテリ32の
SOCがSmidを超えたと判定された場合には、発
電、充電ECU42により高圧バッテリ32のSOCを
高SOCと判断し、高SOC制御モードにより充電を行
う(S8)。この高SOC制御モードでは、上述したよ
うに、車両の減速時のみ車両の運動エネルギによりモー
タジェネレータ18を駆動して高圧バッテリ32の充電
を行う。なお、この場合にも、高圧バッテリ32のSO
Cが満充電量に近づく場合があるので、必要に応じモー
タジェネレータ18による発電を休止する構成としてお
く。
Further, if it is determined in S6 that the SOC of the high-voltage battery 32 has exceeded Smid, the SOC of the high-voltage battery 32 is determined to be high by the power generation and charging ECU 42, and charging is performed in the high SOC control mode ( S8). In the high SOC control mode, as described above, the motor generator 18 is driven by the kinetic energy of the vehicle to charge the high-voltage battery 32 only when the vehicle is decelerated. In this case as well, the SO of the high-voltage battery 32
Since C may approach the full charge amount, the power generation by the motor generator 18 may be stopped as necessary.

【0033】以上により本実施形態に係る車両の発電、
充電制御装置による高圧バッテリ32の充電動作が行わ
れる。
As described above, the power generation of the vehicle according to the present embodiment
The charging operation of the high-voltage battery 32 by the charging control device is performed.

【0034】なお、高圧バッテリ32のSOCが所定の
制御モードにより充電されている途中でSOCが徐々に
上昇し、上記各基準値を超える場合も考えられる。この
場合には、その基準値に応じて高圧バッテリ32の制御
モードを変更しながら高圧バッテリ32の充電を行う構
成とすることも好適である。これにより、車両の走行性
能と燃費への影響をより小さくすることが可能となる。
It is also conceivable that the SOC of the high-voltage battery 32 gradually rises while being charged in the predetermined control mode and exceeds the above-mentioned reference values. In this case, it is also preferable to charge the high-voltage battery 32 while changing the control mode of the high-voltage battery 32 according to the reference value. As a result, it is possible to further reduce the influence on the running performance and fuel efficiency of the vehicle.

【0035】以上に述べた本発明に係る車両の発電、充
電制御装置は、図1に示されるようにパラレルハイブリ
ッド車を例に説明したが、必ずしもこれに限られるもの
ではない。例えばシリーズハイブリッド車や従来のエン
ジンのみで駆動される車両等にも応用が可能である。ま
た、図1に示された例では、電圧の異なる複数のバッテ
リを使用する多重電源車が示されているが、単一のバッ
テリのみ搭載された車両に対しても適用が可能である。
Although the above-described power generation and charging control apparatus for a vehicle according to the present invention has been described by taking a parallel hybrid vehicle as an example as shown in FIG. 1, it is not necessarily limited to this. For example, the present invention can be applied to a series hybrid vehicle, a vehicle driven only by a conventional engine, and the like. Further, in the example shown in FIG. 1, a multiple power supply vehicle using a plurality of batteries having different voltages is shown, but the invention is also applicable to a vehicle having only a single battery.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッテリのSOCに応じて充電制御モードを変更するの
で、車両の走行性能を確保しつつ二次電池のSOCを確
保することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the charge control mode is changed according to the SOC of the battery, the SOC of the secondary battery can be ensured while ensuring the traveling performance of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る車両の発電、充電制御装置の一
実施形態の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a power generation and charge control device for a vehicle according to the present invention.

【図2】 図1に示された車両の発電、充電制御装置の
実施形態の動作を示すフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the power generation / charge control device for the vehicle shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン、12 クランクシャフト、14 クラ
ンクプーリクラッチ、16 クランクプーリ、18 モ
ータジェネレータ、20 M/Gプーリ、22補機類、
24 補機用プーリ、26 ベルト、28 オートマチ
ックトランスミッション、30 トルクコンバータ、3
2 高圧バッテリ、34 インバータ、36 スター
タ、38 低圧バッテリ、40 DC/DCコンバー
タ、42発電、充電ECU、44,52,58 温度セ
ンサ、45 電流センサ、46エンジンECU、48,
56 電圧信号、49 スロットルバルブ、50 燃料
噴射弁、54 回転数センサ。
10 engine, 12 crankshaft, 14 crank pulley clutch, 16 crank pulley, 18 motor generator, 20 M / G pulley, 22 accessories,
24 pulleys for auxiliary machinery, 26 belts, 28 automatic transmission, 30 torque converter, 3
2 High voltage battery, 34 inverter, 36 starter, 38 low voltage battery, 40 DC / DC converter, 42 power generation, charge ECU, 44, 52, 58 temperature sensor, 45 current sensor, 46 engine ECU, 48,
56 voltage signal, 49 throttle valve, 50 fuel injection valve, 54 speed sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 初男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 横山 英則 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5G060 AA04 AA05 AA08 DB07 DB08 5H115 PC06 PG04 PO02 PU08 PU25 PU26 PV02 PV09 QI03 SE02 TI01 TI02 TO05 TO12 TO13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Hatsuo Nakao 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hidenori Yokoyama 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation F term (reference) 5G060 AA04 AA05 AA08 DB07 DB08 5H115 PC06 PG04 PO02 PU08 PU25 PU26 PV02 PV09 QI03 SE02 TI01 TI02 TO05 TO12 TO13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジン駆動源または車両の運動エネル
ギで発電を行う発電機と、 前記発電機で発電された電気エネルギを蓄電する二次電
池と、を備え、前記発電機による前記二次電池の充電が
行われる車両の走行状態が、前記二次電池の蓄電量に基
づいて選択されることを特徴とする車両の発電、充電制
御装置。
1. A generator for generating electric power by an engine drive source or kinetic energy of a vehicle, and a secondary battery for storing electric energy generated by the generator, wherein the secondary battery is generated by the generator. A power generation and charging control device for a vehicle, wherein a traveling state of the vehicle to be charged is selected based on a charged amount of the secondary battery.
【請求項2】 請求項1記載の車両の発電、充電制御装
置において、前記二次電池の蓄電量と車両の走行負荷と
に基づいて前記発電機による発電を行うことを特徴とす
る車両の発電、充電制御装置。
2. The power generation and charging control device for a vehicle according to claim 1, wherein the power generation is performed by the generator based on a charged amount of the secondary battery and a running load of the vehicle. , Charge control device.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の車両の発
電、充電制御装置において、前記二次電池の蓄電量が所
定値より大きいときには、車両の走行負荷が所定量より
小さい場合に前記発電機による発電を行うことを特徴と
する車両の発電、充電制御装置。
3. The power generation and charge control device for a vehicle according to claim 1, wherein when the amount of power stored in the secondary battery is larger than a predetermined value, the power generation is performed when a running load of the vehicle is smaller than a predetermined amount. A power generation and charging control device for a vehicle, wherein the power generation is performed by a machine.
【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか一項記
載の車両の発電、充電制御装置において、前記二次電池
の蓄電量が満充電量に近いときには、減速時の運動エネ
ルギのみによって前記発電機による発電を行うことを特
徴とする車両の発電、充電制御装置。
4. The power generation and charge control device for a vehicle according to claim 1, wherein when the charged amount of the secondary battery is close to the full charge amount, only the kinetic energy during deceleration is used. A power generation and charging control device for a vehicle, wherein the power generation is performed by the generator.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれか一項記
載の車両の発電、充電制御装置において、所定のエンジ
ン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止する手
段を備え、前記二次電池の蓄電量が所定の下限値より低
いときには前記エンジンの自動停止を禁止することを特
徴とする車両の発電、充電制御装置。
5. The power generation and charge control device for a vehicle according to claim 1, further comprising: means for automatically stopping an engine when a predetermined engine stop condition is satisfied, wherein A power generation and charging control device for a vehicle, wherein the automatic stop of the engine is prohibited when the charged amount of the battery is lower than a predetermined lower limit.
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