JP2005012929A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents

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JP2005012929A
JP2005012929A JP2003174833A JP2003174833A JP2005012929A JP 2005012929 A JP2005012929 A JP 2005012929A JP 2003174833 A JP2003174833 A JP 2003174833A JP 2003174833 A JP2003174833 A JP 2003174833A JP 2005012929 A JP2005012929 A JP 2005012929A
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Japan
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torque
temperature
battery
motor
hybrid vehicle
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JP2003174833A
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Japanese (ja)
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Masashi Nakamura
誠志 中村
Shoichi Sasaki
正一 佐々木
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To elongate the life by effectively preventing the temperature rise of a battery, in a controller for a hybrid vehicle. <P>SOLUTION: The controller 10 for a hybrid vehicle, which has an engine 12 and a motor generator (MG)14 as drive sources, is equipped with a temperature detector 26 which detects the temperature of the battery 16 serving as a power source for MG14, and an HV-ECU(hybrid control unit)24 which decides the torque command value of MG14, based on the temporal change of the temperature of the battery 16 detected by the temperature detector 26. HV-ECU24 reduces the output torque of MG14 when the degree of temporal change of the temperature of the battery 16 gets over specified threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源としてエンジンおよびモータを有するハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、モータの電源となるバッテリの寿命の向上を可能とする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド車両のモータ用のバッテリは、許容温度を超えると、極板の劣化や液洩れ等の問題が生じる場合がある。そこで、従来より、バッテリの温度を検出する温度検出部を設け、そのときの検出温度においてバッテリの充放電に許容される許容電力値を導出し、その許容電力値から求められるインバータの入力電力の許容値に基づいてモータのトルク指令値を決定することで、バッテリの温度上昇を抑制するものが提案されている(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−112110号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、車両の加速時や減速時(回生時)等、バッテリの電力消費量が大きい場合には、その温度が急激に上昇し、上限温度に到達してしまうという場合があった。
【0005】
また、上記従来技術では、上限温度は超えていないものの、その温度付近の状態が継続して、バッテリの劣化が進行してしまうという場合もあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置は、駆動源としてエンジンおよびモータを有するハイブリッド車両の制御装置であって、モータの電源となるバッテリの温度を検出する温度検出部と、上記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に基づいてモータのトルク指令値を決定する制御部と、を備える。
【0007】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、上記制御部は、バッテリの温度の時間上昇度が大きいほどモータのトルクが低くなるようにトルク指令値を決定するのが好適である。
【0008】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、前記制御部は、さらに、車両の運転状態および/または走行状態に応じてトルク指令値を決定するのが好適である。
【0009】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、前記制御部は、車両の加速要求量に応じてトルク指令値を決定するのが好適である。
【0010】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、バッテリの温度の時間上昇度が所定の閾値を超える場合には、当該閾値を超えない場合よりモータトルクを低下させ、さらにその低下量を、エンジンおよびモータの総出力トルクの立ち上がりからの経過時間に応じて変えるのが好適である。
【0011】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、前記制御部は、車両の運転状態および/または走行状態に応じたモータの仮トルク指令値に対し、該仮トルク指令値から前記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に応じた分だけトルクを低下させた値としてトルク指令値を決定するのが好適である。
【0012】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、さらに、上記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に応じてエンジンの出力トルク可変機構を制御するエンジン制御部を備えるのが好適である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態にかかるハイブリッド制御装置10の要部構成を示すブロック図である。
【0014】
図1に示すように、ハイブリッド車両には、駆動源としてエンジン12(例えばガソリンエンジン)およびモータ(例えばモータ・ジェネレータ;以下MGと記す)14が搭載されている。エンジン12の出力トルクTeとMG14の出力トルクTmの合計が車両の総駆動トルクT(=Te+Tm)となる。なお、本実施形態では、MG14として、発電機としての機能も有するモータ・ジェネレータを用いた場合について例示するが、本発明は、発電機を別途備える車両にも適用可能である。
【0015】
MG14の電源電力は、バッテリ16からインバータ18を介して供給される。モータ制御部(以下、MG−ECUと記す)20は、インバータ18を制御することで、MG14の出力トルクTmを制御する。
【0016】
エンジン制御部(以下、エンジンECUと記す)22は、エンジン12の燃料噴射量や点火タイミング、スロットル開度等を制御する。また、エンジン12は、出力トルク可変機構(例えば、可変動弁システムや電子制御スロットル等)を搭載しており、エンジンECU22は、運転状態や走行状態に応じてこれを制御し、適宜、エンジン12の出力トルクTeを増減することができる。このトルク制御は、バッテリ16の温度上昇を抑制するために低減させたモータトルクTmの補償に利用される。
【0017】
ハイブリッド制御部(以下、HV−ECUと記す)24は、エンジン12やモータ14等の運転状態や車両の走行状態を示す諸パラメータ(例えばエンジン回転数、加速要求量[例えばアクセル踏込量]、車両速度、減速要求量[例えばブレーキペダルのON/OFFや踏込量]、シフト段、ステアリング角度等)を取得する。さらに、HV−ECU24は、バッテリ16に設けられた温度センサ26から、バッテリ温度tbを取得する。
【0018】
そして、HV−ECU24は、例えば、保持しているマップ(情報)を参照して、上記パラメータ、バッテリ温度tb、およびバッテリ温度の時間変化(例えば所定の時間間隔におけるバッテリの温度変化)に対応するエンジントルクTeおよびモータトルクTmを取得する。
【0019】
図2は、バッテリ16の温度の時間変化の一例を示す図である。この図2に示すように、ある時刻で検出されたバッテリ16の温度tbが同じでも、そのときの温度の時間変化Δtb,Δtbの大小によって到達温度tb1s,tb2sが異なり、時間上昇度が大きいと、上限温度を超えてしまう場合がある。そこで、本実施形態にかかるHV−ECU24は、各ケースで取得されたバッテリ温度tbに加えて、さらにバッテリ温度の時間変化に基づいて、上限温度に到達させないためのエンジントルクTeおよびモータトルクTmを取得する。これにより、バッテリ温度が上限温度(許容温度)を超えるのをより確実に防止し、バッテリ16の寿命をより長くすることができる。
【0020】
なお、HV−ECU24は、バッテリ16の温度tbおよび温度変化を考慮せずに上記パラメータに対応する仮エンジントルクTe’および仮モータトルクTm’を取得し、それをバッテリ温度tbおよび/またはその時間変化に基づいて補正することで、エンジントルクTeおよびモータトルクTmを取得するようにしてもよい。すなわち、バッテリ温度tbおよび/またはその時間変化(例えば時間上昇度)が所定の閾値に満たないとき(すなわちバッテリ温度の上限温度[許容温度]への到達が予測されないとき)には、仮エンジントルクTe’および仮モータトルクTm’を、そのままエンジントルクTeおよびモータトルクTmとし、他方、バッテリ温度tbおよび/またはその時間変化が閾値を超えるとき(すなわちバッテリ温度の上限温度[許容温度]への到達が予測されるとき)には、マップを参照して、仮エンジントルクTe’および仮モータトルクTm’を当該バッテリ温度tbおよび/またはその時間変化に応じて補正し、その補正した値をエンジントルクTeおよびモータトルクTmとすればよい。
【0021】
HV−ECU24は、エンジントルクTeに対応するトルク指令値Te*をエンジンECU22に入力し、またモータトルクTmに対応するトルク指令値Tm*をMG−ECU20に入力する。エンジンECU22は、トルク指令値Te*に基づいてエンジン12を制御し、またMG−ECU20は、トルク指令値Tm*に基づいてインバータ18を制御する。
【0022】
次に、本実施形態にかかるHV−ECU24によるモータトルクTmおよびエンジントルクTeの制御の具体例について図面を参照して説明する。
【0023】
図3は、ある運転状態(または走行状態)における総駆動トルク(T,T1,T2)、エンジントルクTeおよびモータトルク(Tm,Tm1,Tm2)の経時変化を示す図である。(a)は、モータトルクTmの制限を行わない場合(平常状態)の図、また(b)は、バッテリ16の温度Tbおよびその時間変化に応じてモータトルクTmの制限を行う場合の図である。なお、横軸は時間、縦軸はトルクである。
【0024】
バッテリ16の温度tbおよびその時間変化(時間上昇度)が十分に小さく、モータトルクTmの制限を行わない場合には、図3(a)に示すように、加速要求(アクセルの踏み込み)が行われると、総駆動トルクTを、時刻tsから急峻に立ち上がるステップ状となるようにする。このとき、エンジントルクTeは、なだらかな増加となるから、モータトルクTmを図3のハッチング領域とすることで、ステップ状の総駆動トルクTを実現する。
【0025】
これに対し、バッテリ16の温度tbおよび/またはその時間変化(時間上昇度)が大きく、それらについて設定された所定の閾値を超えており、MG14が図3(a)のモータトルクTmを出力するとバッテリ16の温度tbが上限温度に到達してしまうおそれがある場合には、図3(b)に示すように、モータトルクTmを制限して、バッテリ16の電力消費量を抑制する。モータトルク(Tm1[右上がりハッチング],Tm2[網掛け])は(a)の場合より小さく(Tm>Tm1>Tm2)、エンジントルクTeは(a)の場合と同じであるので、総駆動トルクT1,T2は(a)の場合より小さくなる(T>T1>T2)。このように、モータトルクTmを低下させることにより、バッテリ16の電力消費量が減って温度上昇が抑制され、その寿命が長くなるという効果が得られる。なお、モータトルクTmが大きいほど、バッテリ16の電力消費量が増大し、その温度tbが高くなるから、本実施形態では、バッテリ16の温度tbあるいはその時間上昇度が大きいほどモータトルクTmを少なくする。
【0026】
図4は、図3とは別の運転状態(または走行状態)における総駆動トルク(T,T11,T12)、エンジントルクTeおよびモータトルク(Tm,Tm11,Tm12)の経時変化を示す図である。図4は、図3より加速要求量(例えばアクセルの踏込量)が大きい場合の例である。図3(a)のケースでは、立ち上がり時からエンジントルクTeが所定値となるまでモータトルクTmを出力し、エンジントルクTeが所定値となった時点でモータトルクTmの出力を停止するようにしている。これに対し、加速要求量が大きいと、その分、総駆動トルクTを大きくする必要があるので、図4(a)のケースでは、立ち上がり後においても、エンジントルクTeにモータトルクTmを上乗せするかたちで、引き続きモータトルクTmを出力している。なお、この図でも、(a)は、モータトルクTmの制限を行わない場合の図、また(b)は、バッテリ16の温度tbおよびその時間変化に応じてモータトルクTmの制限を行う場合の図である。なお、横軸は時間、縦軸はトルクである。
【0027】
バッテリ16の温度tbおよびその時間変化(時間上昇度)が十分に小さく、モータトルクTmの制限を行わない場合には、図4(a)に示すように、ある時刻で加速要求(アクセルの踏み込み)が行われると、総駆動トルクTを、時刻tsから急峻に立ち上がるステップ状となるようにする。このとき、エンジントルクTeは、なだらかな増加となるから、モータトルクTmを図4のハッチング領域とすることで、ステップ状の総駆動トルクTを実現する。
【0028】
これに対し、バッテリ16の温度tbおよび/またはその時間変化(時間上昇度)が大きく、それらについて設定された所定の閾値を超え、MG14が図4(a)のモータトルクTmを出力するとバッテリ16の温度tbが上限温度に到達してしまうおそれがある場合には、図4(b)に示すように、モータトルクTmを制限して、バッテリ16の電力消費量を抑制する。モータトルク(Tm11[右上がりハッチング],Tm12[網掛け])は(a)の場合より小さく(Tm>Tm11>Tm12)、エンジントルクTeは(a)の場合と同じであるので、総駆動トルクT11,T12は(a)の場合より小さくなる(T>T11>T12)。このように、モータトルクTmを低下させることでバッテリ16の電力消費量が減るので、バッテリ16の温度上昇が抑制され、その寿命が長くなるという効果が得られる。なお、このケースでも、バッテリ16の温度tbあるいはその時間上昇度が高いほどモータトルクTmを小さくする。
【0029】
さて、図4(b)のケースと図3(b)のケースとを比較すると、バッテリ16の温度上昇を抑制するために制限したモータトルクの経時変化特性が異なっているのがわかる。具体的には、例えば、図4(b)のケースでは、立ち上がり時刻tsから所定の時間が経過し、エンジントルクTeが所定の値となった時点(時刻t1)において、モータトルク(Tm11,Tm12)を出力させており、しかもバッテリ16の温度の時間変化が小さい場合のモータトルクTmと、時間変化が所定の閾値を超える場合のモータトルク(Tm11,Tm12)とが、異なる値となっている。これに対し、図3(b)のケースでは、立ち上がり時刻tsから同じ時間が経過した時刻t1では、バッテリ16の温度の時間変化によらずモータトルクTm1,Tm2は零である。つまり、本実施形態では、検出されたバッテリ16の温度tbおよび/またはその時間変化に対して一対一でモータトルクTm(の制限量)を決定するのではなく、車両の運転状態および/または走行状態(例えば加速要求量)に応じて適切にモータトルクTm(の制限量)を決定している。
【0030】
図5は、図4と同じ運転状態(または走行状態)について図4とは別のロジックで制御を行った場合における総駆動トルク(T21,T22)、エンジントルクTeおよびモータトルク(Tm21,Tm22)の経時変化を示す図である。なお、図5は、バッテリ16の温度tbおよびその時間変化に応じてモータトルクTmの制限を行う場合の図である。モータトルクTmを制限しない場合は、図4(a)と全く同じであるので省略する。なお、横軸は時間、縦軸はトルクであり、その表記法は図3および図4と同じである。
【0031】
図5に示すように、このケースでは、バッテリ16の温度tbおよびその時間変化に異常が検出された場合においても、総駆動トルクTの立ち上がり時(立ち上がり開始から所定時間内)にはモータトルクTmの制限を行わないようにしている。図4の(b)のケースのように、総駆動トルクTの立ち上がり開始からモータトルクTmを制限すると、車両停止状態からの加速性能が低下してしまうが、このように、立ち上がり時(例えば立ち上がり開始時tsから所定時間内)にはモータトルクTmの制限を行わないようにすることで、それを抑制することができる。また、これにより、運転者にとっても当該加速性能の低下に伴う違和感を感じにくくなるという効果が得られる。なお、立ち上がり開始tsから所定時間が経過した後は、図4(b)と同様にモータトルクTmを制限している。
【0032】
図6は、図4および図5と同じ運転状態(または走行状態)について別のロジックで制御を行った場合における総駆動トルク(T31,T32)、エンジントルクTeおよびモータトルク(Tm31,Tm32)の経時変化を示す図である。なお、図6は、バッテリ16の温度tbおよびその時間変化に応じてモータトルクTmの制限を行う場合の図である。モータトルクTmを制限しない場合は、図4(a)と全く同じであるので省略する。なお、横軸は時間、縦軸はトルクであり、その表記法は図3および図4と同じである。
【0033】
図6に示すように、このケースでは、HV−ECU24は、エンジン12に、図5のケースのエンジントルクTeより増大したエンジントルクTe1を出力させることで、モータトルクTm31,Tm32の制限による総駆動トルクT31,T32の低下分を補償している。こうすることで、モータトルクTmの制限を行う期間においても、車両停止状態からの加速性能の低下を抑制することができる。また、これにより、運転者にとっても当該加速性能の低下に伴う違和感を感じにくくなるという効果が得られる。なお、この場合も、立ち上がり開始tsから所定時間が経過した後は、図4(b)と同様にモータトルクTmを制限している。
【0034】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、バッテリの温度のみならずその温度の時間変化(特に時間上昇度)に基づいてモータの出力トルクを制限するようにしたので、バッテリの温度上昇がより確実に抑制され、その寿命をより長くすることができる。さらに、車両の運転状態や走行状態、立ち上がり開始からの時間等に応じてモータの出力トルクを適切に制御することで、モータトルクの制限に伴う車両の諸性能の低下を必要最小限度に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるハイブリッド制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図2】バッテリの温度の時間変化による到達温度の差異を示す図である。
【図3】本発明の実施形態にかかるハイブリッド制御装置によるトルク制御の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態にかかるハイブリッド制御装置によるトルク制御の別の一例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態にかかるハイブリッド制御装置によるトルク制御の別の一例を示す図である。
【図6】本発明の実施形態にかかるハイブリッド制御装置によるトルク制御の別の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 ハイブリッド制御装置、12 エンジン、14 モータ、16 バッテリ、18 インバータ、20 MG−ECU(モータ制御部)、22 エンジンECU(エンジン制御部)、24 HV−ECU(ハイブリッド制御部)、26
温度センサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle having an engine and a motor as drive sources, and more particularly to a technique that can improve the life of a battery serving as a power source for the motor.
[0002]
[Prior art]
When a battery for a motor of a hybrid vehicle exceeds an allowable temperature, problems such as electrode plate deterioration and liquid leakage may occur. Therefore, conventionally, a temperature detection unit for detecting the temperature of the battery is provided, and an allowable power value allowed for charging and discharging of the battery is derived at the detected temperature at that time, and the input power of the inverter obtained from the allowable power value is calculated. There has been proposed one that suppresses a battery temperature rise by determining a torque command value of a motor based on an allowable value (Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-112110
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, when the power consumption of the battery is large, such as when the vehicle is accelerating or decelerating (during regeneration), the temperature may rapidly increase and reach the upper limit temperature. It was.
[0005]
Moreover, in the said prior art, although the upper limit temperature was not exceeded, there existed a case where the state of the temperature vicinity continued and deterioration of a battery advanced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A hybrid vehicle control device according to the present invention is a hybrid vehicle control device having an engine and a motor as drive sources, the temperature detection unit detecting the temperature of a battery serving as a power source of the motor, and the temperature detection unit. And a controller that determines a torque command value of the motor based on a time change of the battery temperature.
[0007]
In the hybrid vehicle control device, it is preferable that the control unit determines the torque command value so that the torque of the motor becomes lower as the battery temperature increases with time.
[0008]
In the hybrid vehicle control device, it is preferable that the control unit further determines a torque command value according to a driving state and / or a traveling state of the vehicle.
[0009]
In the hybrid vehicle control device, it is preferable that the control unit determines a torque command value in accordance with a requested acceleration amount of the vehicle.
[0010]
In the control apparatus for a hybrid vehicle, when the degree of battery temperature rise exceeds a predetermined threshold value, the motor torque is reduced as compared with the case where the battery temperature does not exceed the threshold value, and the reduction amount is further reduced between the engine and the motor. It is preferable to change according to the elapsed time from the rise of the total output torque.
[0011]
In the hybrid vehicle control device, the control unit detects the temporary torque command value of the motor corresponding to the driving state and / or the traveling state of the vehicle from the temporary torque command value by the temperature detection unit. It is preferable to determine the torque command value as a value obtained by reducing the torque by an amount corresponding to the time change of the battery temperature.
[0012]
The hybrid vehicle control device preferably further includes an engine control unit that controls the output torque variable mechanism of the engine in accordance with a temporal change in the temperature of the battery detected by the temperature detection unit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a hybrid control apparatus 10 according to the present embodiment.
[0014]
As shown in FIG. 1, an engine 12 (for example, a gasoline engine) and a motor (for example, a motor / generator; hereinafter referred to as MG) 14 are mounted as drive sources in the hybrid vehicle. The sum of the output torque Te of the engine 12 and the output torque Tm of the MG 14 is the total driving torque T (= Te + Tm) of the vehicle. In the present embodiment, the case where a motor / generator having a function as a generator is used as the MG 14 is exemplified, but the present invention is also applicable to a vehicle provided with a separate generator.
[0015]
The power of MG 14 is supplied from battery 16 via inverter 18. A motor control unit (hereinafter referred to as MG-ECU) 20 controls the output torque Tm of MG 14 by controlling inverter 18.
[0016]
An engine control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 22 controls the fuel injection amount, ignition timing, throttle opening, and the like of the engine 12. Further, the engine 12 is equipped with a variable output torque mechanism (for example, a variable valve system or an electronically controlled throttle), and the engine ECU 22 controls this according to the driving state and the traveling state, and the engine 12 is appropriately selected. The output torque Te can be increased or decreased. This torque control is used to compensate for the reduced motor torque Tm in order to suppress the temperature rise of the battery 16.
[0017]
The hybrid control unit (hereinafter referred to as HV-ECU) 24 includes various parameters (for example, engine speed, requested acceleration amount [for example, accelerator depression amount], vehicle, etc.) Speed, deceleration request amount (for example, brake pedal ON / OFF and depression amount, shift stage, steering angle, etc.) are acquired. Further, the HV-ECU 24 acquires the battery temperature tb from the temperature sensor 26 provided in the battery 16.
[0018]
And HV-ECU24 respond | corresponds to the said parameter, battery temperature tb, and the time change (for example, battery temperature change in a predetermined time interval) with reference to the map (information) hold | maintained, for example. An engine torque Te and a motor torque Tm are acquired.
[0019]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the temperature of the battery 16. As shown in FIG. 2, even if the temperature tb 0 of the battery 16 detected at a certain time is the same, the ultimate temperatures tb 1s and tb 2s differ depending on the magnitude of the time changes Δtb 1 and Δtb 2 of the temperature at that time. If the degree of increase is large, the upper limit temperature may be exceeded. Therefore, the HV-ECU 24 according to the present embodiment generates the engine torque Te and the motor torque Tm for preventing the upper limit temperature from being reached based on the time change of the battery temperature in addition to the battery temperature tb acquired in each case. get. Thereby, it is possible to more reliably prevent the battery temperature from exceeding the upper limit temperature (allowable temperature), and to extend the life of the battery 16.
[0020]
The HV-ECU 24 obtains the temporary engine torque Te ′ and the temporary motor torque Tm ′ corresponding to the above parameters without considering the temperature tb and temperature change of the battery 16, and uses them as the battery temperature tb and / or its time. You may make it acquire engine torque Te and motor torque Tm by correct | amending based on a change. That is, when the battery temperature tb and / or its change over time (for example, the degree of time rise) is less than a predetermined threshold (that is, when reaching the upper limit temperature [allowable temperature] of the battery temperature is not predicted), the temporary engine torque Te ′ and provisional motor torque Tm ′ are directly used as engine torque Te and motor torque Tm, and on the other hand, when battery temperature tb and / or its change over time exceeds a threshold value (that is, reaching the upper limit temperature [allowable temperature] of battery temperature). Is predicted), the temporary engine torque Te ′ and the temporary motor torque Tm ′ are corrected according to the battery temperature tb and / or its change over time with reference to the map, and the corrected values are used as the engine torque. Te and motor torque Tm may be used.
[0021]
The HV-ECU 24 inputs a torque command value Te * corresponding to the engine torque Te to the engine ECU 22 and inputs a torque command value Tm * corresponding to the motor torque Tm to the MG-ECU 20. The engine ECU 22 controls the engine 12 based on the torque command value Te *, and the MG-ECU 20 controls the inverter 18 based on the torque command value Tm *.
[0022]
Next, a specific example of control of the motor torque Tm and the engine torque Te by the HV-ECU 24 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 3 is a diagram showing temporal changes in the total drive torque (T, T1, T2), the engine torque Te, and the motor torque (Tm, Tm1, Tm2) in a certain driving state (or running state). (A) is a diagram when the motor torque Tm is not limited (normal state), and (b) is a diagram when the motor torque Tm is limited according to the temperature Tb of the battery 16 and its change over time. is there. The horizontal axis is time, and the vertical axis is torque.
[0024]
When the temperature tb of the battery 16 and its change over time (time increase degree) are sufficiently small and the motor torque Tm is not limited, an acceleration request (depressing the accelerator) is made as shown in FIG. Then, the total driving torque T is set to a stepped shape that rises sharply from time ts. At this time, since the engine torque Te increases gently, the step-like total driving torque T is realized by setting the motor torque Tm in the hatched region of FIG.
[0025]
On the other hand, when the temperature tb of the battery 16 and / or its time change (time increase degree) is large and exceeds a predetermined threshold set for them, the MG 14 outputs the motor torque Tm of FIG. When the temperature tb of the battery 16 may reach the upper limit temperature, the motor torque Tm is limited as shown in FIG. 3B to suppress the power consumption of the battery 16. The motor torque (Tm1 [upwardly hatched], Tm2 [shaded]) is smaller than in the case of (a) (Tm>Tm1> Tm2), and the engine torque Te is the same as in the case of (a). T1 and T2 are smaller than in the case of (a) (T>T1> T2). Thus, by reducing the motor torque Tm, the power consumption of the battery 16 is reduced, the temperature rise is suppressed, and the effect that the life is extended is obtained. Note that, as the motor torque Tm increases, the power consumption of the battery 16 increases and the temperature tb increases. In this embodiment, the motor torque Tm decreases as the temperature tb of the battery 16 or the degree of time rise increases. To do.
[0026]
FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in total drive torque (T, T11, T12), engine torque Te, and motor torque (Tm, Tm11, Tm12) in an operation state (or running state) different from FIG. . FIG. 4 shows an example in which the required acceleration amount (for example, accelerator depression amount) is larger than that in FIG. In the case of FIG. 3A, the motor torque Tm is output until the engine torque Te reaches a predetermined value from the time of rising, and the output of the motor torque Tm is stopped when the engine torque Te reaches the predetermined value. Yes. On the other hand, if the requested acceleration amount is large, the total drive torque T needs to be increased correspondingly. Therefore, in the case of FIG. 4A, the motor torque Tm is added to the engine torque Te even after startup. In this way, the motor torque Tm is continuously output. Also in this figure, (a) is a diagram when the motor torque Tm is not limited, and (b) is a case when the motor torque Tm is limited according to the temperature tb of the battery 16 and its change over time. FIG. The horizontal axis is time, and the vertical axis is torque.
[0027]
When the temperature tb of the battery 16 and its change over time (degree of time increase) are sufficiently small and the motor torque Tm is not limited, as shown in FIG. 4A, an acceleration request (depressing the accelerator) is performed at a certain time. ), The total driving torque T is set to a stepped shape that rises sharply from time ts. At this time, since the engine torque Te increases gently, the step-like total driving torque T is realized by setting the motor torque Tm in the hatching region of FIG.
[0028]
On the other hand, when the temperature tb of the battery 16 and / or its time change (degree of time rise) is large and exceeds a predetermined threshold set for the battery 16 and the MG 14 outputs the motor torque Tm of FIG. When the temperature tb may reach the upper limit temperature, the motor torque Tm is limited as shown in FIG. 4B to suppress the power consumption of the battery 16. The motor torque (Tm11 [upwardly hatched], Tm12 [shaded]) is smaller than that in (a) (Tm>Tm11> Tm12), and the engine torque Te is the same as in (a). T11 and T12 are smaller than in the case of (a) (T>T11> T12). Thus, since the power consumption of the battery 16 is reduced by reducing the motor torque Tm, an increase in the temperature of the battery 16 is suppressed, and the life of the battery 16 is increased. Even in this case, the motor torque Tm is reduced as the temperature tb of the battery 16 or the degree of time rise thereof is higher.
[0029]
Now, comparing the case of FIG. 4B and the case of FIG. 3B, it can be seen that the time-varying characteristics of the motor torque limited to suppress the temperature rise of the battery 16 are different. Specifically, for example, in the case of FIG. 4B, when a predetermined time elapses from the rising time ts and the engine torque Te reaches a predetermined value (time t1), the motor torque (Tm11, Tm12). ), And the motor torque Tm when the time change of the temperature of the battery 16 is small and the motor torque (Tm11, Tm12) when the time change exceeds a predetermined threshold are different values. . On the other hand, in the case of FIG. 3B, the motor torques Tm1 and Tm2 are zero regardless of the time change of the temperature of the battery 16 at the time t1 when the same time has elapsed from the rising time ts. In other words, in the present embodiment, the motor torque Tm (the limit amount) is not determined on a one-to-one basis with respect to the detected temperature tb of the battery 16 and / or its change over time, but the driving state and / or traveling of the vehicle. The motor torque Tm (the limit amount) is appropriately determined according to the state (for example, the requested acceleration amount).
[0030]
FIG. 5 shows the total driving torque (T21, T22), engine torque Te, and motor torque (Tm21, Tm22) when the same operating state (or running state) as FIG. It is a figure which shows a time-dependent change. FIG. 5 is a diagram when the motor torque Tm is limited in accordance with the temperature tb of the battery 16 and its change over time. The case where the motor torque Tm is not limited is the same as that shown in FIG. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents torque, and the notation is the same as in FIGS.
[0031]
As shown in FIG. 5, in this case, even when an abnormality is detected in the temperature tb of the battery 16 and its change over time, the motor torque Tm at the rise of the total drive torque T (within a predetermined time from the start of the rise). I am trying not to restrict it. If the motor torque Tm is limited from the start of the rise of the total drive torque T as in the case of FIG. 4B, the acceleration performance from the vehicle stop state deteriorates. By not limiting the motor torque Tm within a predetermined time from the start time ts), it can be suppressed. This also provides an effect that it is difficult for the driver to feel a sense of discomfort associated with the decrease in the acceleration performance. Note that after a predetermined time has elapsed since the start of rising ts, the motor torque Tm is limited as in FIG.
[0032]
FIG. 6 shows the total drive torque (T31, T32), engine torque Te, and motor torque (Tm31, Tm32) when control is performed with different logic for the same operating state (or traveling state) as in FIG. 4 and FIG. It is a figure which shows a time-dependent change. FIG. 6 is a diagram in the case where the motor torque Tm is limited according to the temperature tb of the battery 16 and its change over time. The case where the motor torque Tm is not limited is the same as that shown in FIG. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents torque, and the notation is the same as in FIGS.
[0033]
As shown in FIG. 6, in this case, the HV-ECU 24 causes the engine 12 to output an engine torque Te1 that is larger than the engine torque Te in the case of FIG. 5, thereby driving the total drive by limiting the motor torques Tm31 and Tm32. The decrease in torque T31, T32 is compensated. By doing so, it is possible to suppress a decrease in acceleration performance from the vehicle stop state even during a period in which the motor torque Tm is limited. This also provides an effect that it is difficult for the driver to feel a sense of discomfort associated with the decrease in the acceleration performance. In this case, the motor torque Tm is also limited after a predetermined time has elapsed from the rising start ts, as in FIG.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the output torque of the motor is limited not only based on the temperature of the battery but also based on the time change (especially the degree of time rise) of the temperature, It is more reliably suppressed and the lifetime can be extended. In addition, by appropriately controlling the motor output torque according to the driving state and running state of the vehicle, the time from the start of start-up, etc., it is possible to suppress the reduction in various performances of the vehicle due to the limitation of the motor torque. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a hybrid control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a difference in reached temperature due to a change in battery temperature with time.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of torque control by the hybrid control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of torque control by the hybrid control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another example of torque control by the hybrid control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another example of torque control by the hybrid control device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hybrid control apparatus, 12 Engine, 14 Motor, 16 Battery, 18 Inverter, 20 MG-ECU (motor control part), 22 Engine ECU (engine control part), 24 HV-ECU (hybrid control part), 26
Temperature sensor.

Claims (7)

駆動源としてエンジンおよびモータを有するハイブリッド車両の制御装置であって、
モータの電源となるバッテリの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に基づいてモータのトルク指令値を決定する制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor as drive sources,
A temperature detector that detects the temperature of the battery that is the power source of the motor;
A control unit for a hybrid vehicle, comprising: a control unit that determines a torque command value of a motor based on a change in battery temperature with time detected by the temperature detection unit.
前記制御部は、バッテリの温度の時間上昇度が大きいほどモータのトルクが低くなるようにトルク指令値を決定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control unit determines a torque command value so that the torque of the motor decreases as the degree of time increase of the battery temperature increases. 前記制御部は、さらに、車両の運転状態および/または走行状態に応じてトルク指令値を決定することを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。The said control part further determines a torque command value according to the driving | running state and / or driving | running | working state of a vehicle, The control apparatus of the hybrid vehicle of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記制御部は、車両の加速要求量に応じてトルク指令値を決定することを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両の制御装置。The control device for a hybrid vehicle according to claim 3, wherein the control unit determines a torque command value according to a requested acceleration amount of the vehicle. 前記制御部は、バッテリの温度の時間上昇度が所定の閾値を超える場合には、当該閾値を超えない場合よりモータトルクを低下させ、さらにその低下量を、エンジンおよびモータの総出力トルクの立ち上がりからの経過時間に応じて変えることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。When the time rise in battery temperature exceeds a predetermined threshold, the control unit reduces the motor torque as compared with the case where the threshold does not exceed the threshold, and further reduces the amount of increase of the total output torque of the engine and the motor. The hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device is changed according to an elapsed time from the vehicle. 前記制御部は、車両の運転状態および/または走行状態に応じたモータの仮トルク指令値に対し、該仮トルク指令値から前記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に応じた分だけトルクを低下させた値としてトルク指令値を決定することを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。The control unit is configured to detect a motor temporary torque command value corresponding to a driving state and / or a traveling state of the vehicle according to a time change of a battery temperature detected by the temperature detection unit from the temporary torque command value. The control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the torque command value is determined as a value obtained by reducing the torque only. さらに、前記温度検出部によって検出されたバッテリの温度の時間変化に応じてエンジンの出力トルク可変機構を制御するエンジン制御部を備えることを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置。Furthermore, the engine control part which controls an engine output torque variable mechanism according to the time change of the temperature of the battery detected by the said temperature detection part is provided, It is any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. The hybrid vehicle control apparatus described.
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