JP2010089603A - Hybrid vehicle and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に係り、特に、車両ボディに設けられた給電口を介してバッテリを充電可能ないわゆるプラグインハイブリッド車両およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof, and more particularly, to a so-called plug-in hybrid vehicle and a control method thereof that can charge a battery via a power supply port provided in a vehicle body.
従来、走行用動力の出力源として、ガソリン、軽油、可燃性ガス等を燃料として作動するエンジンと、バッテリからの電力供給を受けて駆動されるモータとを併せ持つハイブリッド車両が知られている。また、例えば家庭用交流電源に電気的に接続されたプラグを車両ボディに設けられる給電口に挿入することによりバッテリ充電を可能にする、いわゆるプラグインハイブリッド車両が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid vehicle having an engine that operates using gasoline, light oil, combustible gas, or the like as a fuel and a motor that is driven by power supplied from a battery is known as an output source for driving power. In addition, a so-called plug-in hybrid vehicle has been proposed that enables battery charging by inserting a plug electrically connected to a household AC power source into a power supply port provided in the vehicle body.
このようなプラグインハイブリッド車両では、車両を使用しない夜間のうちに給電口から電力供給してバッテリを満充電状態にしておき、翌日または次の車両使用時にはバッテリからの電力供給を受けて駆動される走行用モータの動力だけで走行(以下、「EV走行」という)し、次回充電を行う目的地までにバッテリの電力を使い切ることが燃費またはエネルギー効率の向上、およびCO2排出削減を図るうえで好ましい。 In such a plug-in hybrid vehicle, the battery is fully charged by supplying power from the power supply port during the night when the vehicle is not used, and is driven by the power supply from the battery the next day or the next vehicle use. To improve fuel efficiency or energy efficiency and reduce CO 2 emissions, it is possible to travel only with the power of the traveling motor (hereinafter referred to as “EV traveling”) and use up the battery power until the next charging destination. Is preferable.
一方、次回充電可能な目的地までの走行予定距離がEV走行可能距離よりもかなり長い場合には、満充電状態にあったバッテリの電力がEV走行によって早い段階で尽きてしまうことで、走行用動力や発電機駆動用動力を出力させるためにエンジン作動頻度が却って多くなって燃費が悪化する場合がある。 On the other hand, when the planned travel distance to the next chargeable destination is considerably longer than the EV travelable distance, the battery power that is in a fully charged state is exhausted at an early stage by EV travel. In order to output motive power or power for driving the generator, the engine operation frequency may increase and fuel consumption may deteriorate.
例えば、特許文献1には、プラグインハイブリッド車両において、充電可能な目的地でのバッテリ残容量がゼロとなるようにバッテリ残容量を割り振り、この割り振られたバッテリ残容量に応じて設定される走行距離当たりの電力消費量に基づいてバッテリの電力を走行用モータへ供給する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, in a plug-in hybrid vehicle, the remaining battery capacity is allocated so that the remaining battery capacity at a chargeable destination becomes zero, and the travel set according to the allocated remaining battery capacity A technique for supplying battery power to a traveling motor based on power consumption per distance is disclosed.
しかしながら、上記特許文献1では、次回充電可能な目的地までの走行予定距離がEV走行可能距離よりもかなり長い場合を想定しておらず、そのような場合に却って燃費の悪化を招くという上述したような不都合について何らの解決策を提供するものではない。 However, in the above-mentioned patent document 1, it is not assumed that the estimated travel distance to the next chargeable destination is considerably longer than the EV travelable distance, and in such a case, the fuel consumption deteriorates instead. It does not provide any solution for such inconveniences.
本発明の目的は、次回充電可能な目的地までの走行予定距離とEV走行可能距離との比較に基づいてバッテリ最大出力パワーの設定を切り替える制御を行うことで、上記走行予定距離が比較的長い場合における燃費低下を抑制できるハイブリッド車両およびその制御方法を提供することにある。 The object of the present invention is to control the setting of the battery maximum output power based on a comparison between the estimated travel distance to the next chargeable destination and the EV travelable distance, so that the estimated travel distance is relatively long. An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle and a control method therefor that can suppress a decrease in fuel consumption.
本発明に係るハイブリッド車両は、走行用動力を出力可能なエンジンと、蓄電装置からの電力供給を受けて走行用動力を出力可能なモータと、前記エンジンの動力の一部または全部により駆動されて発電を行う発電機と、外部電源に接続されることにより前記蓄電装置への充電用電力を受け取る給電口と、該給電口を介しての前記蓄電装置の充電後における走行開始前のユーザ操作によって次回充電可能な目的地までの走行予定距離を取得する走行予定距離取得部と、前記蓄電装置の残容量を管理する蓄電装置管理部と、前記走行予定距離取得部によって取得された走行予定距離と前記蓄電装置管理部から得られる前記蓄電装置の残容量に基づいて前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定し、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離である場合には前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的大きい値に設定し、一方、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行不能な距離である場合には前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的小さい値に設定するよう制御する制御部と、を備えるものである。 A hybrid vehicle according to the present invention is driven by an engine capable of outputting traveling power, a motor capable of outputting traveling power upon receiving power supply from a power storage device, and a part or all of the engine power. By a power generator that generates power, a power supply port that receives power for charging the power storage device by being connected to an external power source, and a user operation before starting traveling after charging the power storage device through the power supply port A planned travel distance acquisition unit that acquires a planned travel distance to a next chargeable destination, a power storage device management unit that manages a remaining capacity of the power storage device, and a planned travel distance acquired by the planned travel distance acquisition unit Based on the remaining capacity of the power storage device obtained from the power storage device management unit, it is determined whether the planned travel distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor, and the travel When the planned distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor, the maximum output power of the power storage device is set to a relatively large value, while the planned travel distance is only the power of the travel motor. And a control unit that controls the maximum output power of the power storage device to be set to a relatively small value when the distance is incapable of traveling.
本発明に係るハイブリッド車両において、前記制御部は、前記走行予定距離と、前記蓄電装置の残容量から算出される前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定してもよいし、あるいは、前記走行予定距離を前記走行用モータの動力だけで走行する場合における前記蓄電装置の予想消費電力と、前記蓄電装置の残容量とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定してもよい。 In the hybrid vehicle according to the present invention, the control unit compares the planned travel distance with a distance that can be traveled only by the power of the travel motor calculated from the remaining capacity of the power storage device. It may be determined whether the planned distance is a distance that can be traveled only by the power of the traveling motor, or the predicted consumption of the power storage device when traveling the planned travel distance only by the power of the traveling motor By comparing the electric power with the remaining capacity of the power storage device, it may be determined whether the planned travel distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor.
また、本発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、走行用動力を出力可能なエンジンと、蓄電装置からの電力供給を受けて走行用動力を出力可能なモータと、前記エンジンの動力の一部または全部により駆動されて発電を行う発電機と、外部電源に接続されることにより前記蓄電装置への充電用電力を受け取る給電口と、前記蓄電装置の残容量を管理する蓄電装置管理部と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、前記給電口を介しての前記蓄電装置の充電後における走行開始前のユーザ操作によって取得される走行予定距離と前記蓄電装置管理部から得られる前記蓄電装置の残容量とに基づいて前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定し、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離である場合には前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的大きい値に設定し、一方、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行不能な距離である場合には前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的小さい値に設定するよう制御するものである。 The hybrid vehicle control method according to the present invention includes an engine capable of outputting traveling power, a motor capable of outputting traveling power upon receiving power supply from a power storage device, and a part of the engine power or A generator that generates power by being driven by all; a power supply port that receives power for charging the power storage device by being connected to an external power source; and a power storage device management unit that manages a remaining capacity of the power storage device. A method for controlling a hybrid vehicle, comprising: a planned travel distance acquired by a user operation before starting traveling after charging of the power storage device via the power supply port; and the power storage device obtained from the power storage device management unit. Based on the remaining capacity, it is determined whether the planned travel distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor, and the planned travel distance is the power of the travel motor. The maximum output power of the power storage device is set to a relatively large value in the case of the distance that can be traveled in, while the travel distance is a distance that cannot be traveled only by the power of the travel motor The maximum output power of the power storage device is controlled to be set to a relatively small value.
本発明に係るハイブリッド車両の制御方法において、前記制御部は、前記走行予定距離と、前記蓄電装置の残容量から算出される前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定してもよいし、あるいは、前記走行予定距離を前記走行用モータの動力だけで走行する場合における前記蓄電装置の予想消費電力と、前記蓄電装置の残容量とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定してもよい。 In the hybrid vehicle control method according to the present invention, the control unit compares the planned travel distance with a distance that can be traveled only by the power of the travel motor calculated from the remaining capacity of the power storage device. The power storage device may determine whether or not the planned travel distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor, or when the travel distance is traveled only by the power of the travel motor. By comparing the predicted power consumption and the remaining capacity of the power storage device, it may be determined whether the planned travel distance is a distance that can be traveled only by the power of the travel motor.
本発明に係るハイブリッド車両およびその制御方法によれば、ユーザ操作によって取得される走行予定距離がEV走行可能距離であれば前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的大きい値に設定することで、蓄電装置の残容量を効率よく使い切るように電力消費制御条件を設定することができ、エネルギー効率の向上を図れる。一方、前記走行予定距離がEV走行不能距離である場合には前記蓄電装置の最大出力パワーを比較的小さい値に設定することで、蓄電装置の残容量を比較的長持ちさせるように電力消費制御条件を設定することで、発電機駆動のためにエンジンを作動させる頻度を低くして燃費悪化を抑制することができる。 According to the hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention, if the planned travel distance acquired by the user operation is the EV travelable distance, the maximum output power of the power storage device is set to a relatively large value, Power consumption control conditions can be set so that the remaining capacity of the apparatus can be used up efficiently, and energy efficiency can be improved. On the other hand, when the planned travel distance is an EV travel impossible distance, the power consumption control condition is set so that the remaining capacity of the power storage device is relatively long by setting the maximum output power of the power storage device to a relatively small value. By setting this, it is possible to reduce the frequency of operating the engine for driving the generator and suppress deterioration in fuel consumption.
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like.
図1は、本発明の第1の実施形態であるハイブリッド車両10の概略構成を示す図である。図1において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両10は、走行用の動力を出力可能なエンジン12と、2つの3相交流同期型モータジェネレータ(以下、単に「モータ」という)MG1(第1モータ),MG2(第2モータ)と、動力分配統合機構14とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
エンジン12は、ガソリン、軽油、可燃性ガス等を燃料とする内燃機関である。エンジン12は、エンジン用ECU(Electronic Control Unit)(以下、「エンジンECU」という)16と電気的に接続されており、エンジンECU16からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブおよび排気バルブの開閉等が制御されるようになっている。エンジン12の回転数Neは、エンジン12からの動力を出力する出力軸13に近接して設けられた回転位置センサ11から入力される検出値に基づいてエンジンECU16において算出される。
The
動力分配統合機構14は、中心部に配置されるサンギヤ18と、サンギヤ18と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ20と、サンギヤ18およびリングギヤ20の両方に噛合する複数のキャリア22とを含んで構成される遊星歯車機構からなっている。複数のキャリア22は、キャリア支持部材26の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。
The power distribution and
動力分配統合機構14において、キャリア支持部材26に連結されるキャリア軸28にはトルク衝撃緩和用のダンパ24を介してエンジン12の出力軸13が連結され、サンギヤ18にはモータMG1のロータ29に接続される回転軸30が連結され、リングギヤ20にはリングギヤ軸32を介して減速機34が連結されている。
In the power distribution and
上記動力分配統合機構14では、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア軸28を介してキャリア22に入力されるエンジン12からの動力がサンギヤ18側とリングギヤ20側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア軸28を介してキャリア22に入力されるエンジン12の動力とサンギヤ18から入力されるMG1からの動力が統合されてリングギヤ20からリングギヤ軸32を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機34へ入力されるようになっている。
In the power distribution and
モータMG2のロータ36に接続される回転軸38もまた減速機34に接続されており、モータMG2が電動機として機能するときにはモータMG2からの動力が減速機34へ入力されるようになっている。
A
リングギヤ軸32およびモータMG2の回転軸38の少なくとも一方から入力される動力は、減速機34を介して車軸40へ伝達され、これにより車輪42が回転駆動される。一方、回生制動時に車輪42および車軸40から減速機34を介して回転軸38に動力が入力されるとき、モータMG2は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。
The power input from at least one of the
モータMG1,MG2は、それぞれ対応するインバータ44,46に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ44,46は、DC/DCコンバータ(以下、単に「コンバータ」という)48を介して蓄電装置としてのバッテリ50に電気的に接続されている。バッテリ50は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。また、バッテリに代えて、化学反応を伴わないキャパシタが蓄電装置として用いられてもよい。
Motors MG1 and MG2 are electrically connected to
モータMG1,MG2が電動機として機能するとき、バッテリ50から平滑コンデンサ52を介して供給される直流電圧Vbがコンバータ48で出力電圧Vcに昇圧されてから、平滑コンデンサ54を介してインバータ44,46に入力され(コンバータ出力電圧Vcはインバータ入力電圧およびシステム電圧VHに相当する、以下に同じ)、インバータ44,46で交流電圧に変換されてモータMG1,MG2に入力される。
When motors MG1 and MG2 function as electric motors, DC voltage Vb supplied from
逆に、モータMG1,MG2が発電機として機能するとき、バッテリ50が充電制限されていないことを条件に、モータMG1,MG2から出力される発電電力はインバータ44,46で交流電圧から直流電圧に変換されて後、コンバータ48で降圧してバッテリ50に充電される。また、インバータ44,46は、コンバータ48に接続される電力ライン56および接地ライン58を共通にしていることから、モータMG1,MG2のうち一方のモータで発電した電力がコンバータ48を介さずに他方のモータに供給されて回転駆動または力行させることもできる。
Conversely, when the motors MG1 and MG2 function as generators, the generated power output from the motors MG1 and MG2 is changed from an AC voltage to a DC voltage by the
さらに、モータMG1は、印加する交流電圧を調整してトルク制御することにより、エンジン回転数を連続的に変速し得る無段変速機として機能し得ると共に、後述する回転角センサの検出値に基づいて算出されるモータ回転数が上限回転数を超えて回転することが抑制される。 Further, the motor MG1 can function as a continuously variable transmission capable of continuously changing the engine speed by adjusting the applied AC voltage and performing torque control, and based on a detection value of a rotation angle sensor described later. Thus, the rotation speed of the motor calculated in this way is prevented from exceeding the upper limit rotation speed.
インバータ44,46は、モータ用ECU(以下、モータECUという)60にそれぞれ電気的に接続されている。モータMG1,MG2は、モータECU60から送信される制御信号に基づいてそれぞれ作動制御される。また、モータMG1,MG2には、各ロータ29,36の回転角を検出する回転角センサ31,37が設けられている。各回転角センサ31,37による検出値は、モータECU60に入力されて各モータ回転数Nm1,Nm2を算出するために用いられる。
The
バッテリ50には、充電状態または残容量(SOC:State Of Charge)を検出するための電流センサ62が設けられている。電流センサ62による検出値は、バッテリ用ECU(以下、「バッテリECU」という)64に入力される。また、バッテリECU64には、図示しない電圧センサで検出されるバッテリ電圧Vbや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリECU64は、電流センサ62により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量SOCが適正範囲に維持されるように監視しており、満充電状態では充電制限信号を、適正範囲下限近傍では出力制限および充電要求の信号を後述するハイブリッド用ECUへ出力する。
The
エンジンECU16、モータECU60およびバッテリECU64は、ハイブリッド用ECU(以下「ハイブリッドECU」という)66に電気的に接続されている。ハイブリッドECU66は、制御プログラムを実行するCPU、制御プログラム等を格納するROM、各種検出値を随時に読み出しおよび書換え可能に記憶するRAM等から構成されている。ハイブリッドECU66は、エンジン12およびモータMG1,MG2を統括的に作動制御すると共にバッテリ50の残容量を管理する機能を有する。なお、上記ハイブリッドECU66が、本発明における蓄電装置管理部および制御部の一例に相当する。
ハイブリッドECU66は、エンジンECU16との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ(例えばエンジン回転数Ne等)を受信する。また、ハイブリッドECU66は、モータECU60との間で、必要に応じて要求トルク指令Tr*を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ(例えばモータ回転数Nm1,Nm2、モータ電流等)を受信する。さらに、ハイブリッドECU66は、バッテリECU64からバッテリ残容量SOC、バッテリ電圧、バッテリ温度、充電制限信号、および出力制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
The
ハイブリッドECU66には、また、車速センサ68およびアクセル開度センサ70が電気的に接続されており、ハイブリッド車両10の走行速度である車速Svと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Acとがそれぞれ入力される。
Further, a
ハイブリッドECU66には、さらに、走行予定距離取得部を構成するナビゲーション装置72が電気的に接続されている。ナビゲーション装置72は、運転者または同乗者等のユーザが操作しやすい車内位置に設置され、車両走行開始前のユーザによる手操作または音声入力等によって目的地および必要に応じて走行経路が設定されることで、公知のGPS(Global Positioning System)機能によって走行予定距離dを取得してハイブリッドECU66に送信する機能を有する。なお、上記走行予定距離は、ナビゲーション装置72で目的地および必要に応じて走行経路が設定されることで走行予定距離が取得されるものとして説明するが、これに限定されものではなく、例えば、ユーザによるナビゲーション装置72上でのテンキー操作等によって走行予定距離が直接に入力されて取得されてもよい。
The
図2に示すように、ハイブリッド車両10には、給電口80が設けられている。給電口80は、通常、車両ボディ84に開閉可能にヒンジ連結されている給電口扉86によって覆われている。車両駐車中に給電口扉86が開かれて給電口80に外部電源88に接続される給電プラグ90が装着されると、給電口80から供給される交流電圧は充電用インバータ82において直流電圧に変換されてバッテリ50に充電されるようになっている。充電用インバータ82は、ハイブリッドECU66等から送信されるスイッチング制御指令を受けて作動する。
As shown in FIG. 2, the
このようにバッテリ充電用給電口を備えるハイブリッド車両10は、プラグインハイブリッド車と通称され、例えば夜間に自宅駐車場で家庭用交流電源に接続された給電プラグ90を給電口80に装着しておくことにより、バッテリ50を満充電状態にしておくことができる。なお、本実施形態では充電用インバータ82を別途に設けた例について説明するが、給電口80をモータMG1またはMG2のコイル中性点に電気的に接続して、給電口80から供給される交流電圧をインバータ44または46で直流変換した後、コンバータ48を介してバッテリ50に充電するように構成してもよく、この場合には充電用インバータ82を省略できる。
Thus, the
続いて、上記構成からなるハイブリッド車両10におけるエンジン12およびモータMG1,MG2の作動について概略的に説明する。
Next, the operation of the
例えば、ハイブリッド車両10の始動時、モータMG1をいわゆるセルモータとして利用してエンジン12を始動する。このエンジン始動時、モータMG1は、バッテリ50からコンバータ48およびインバータ44を介して供給される電力によって駆動される。ただし、これに続く車両発進時にモータMG2から出力される動力だけで発進する場合、ここでのエンジン始動は暖機運転のためだけのものとなる。
For example, when the
ハイブリッド車両10が停車状態から発進するとき、通常は、バッテリ50からコンバータ48およびインバータ46を介してモータMG2に電力供給して駆動し、モータMG2だけから動力を出力させて発進する(モータ走行モード)。ただし、このときバッテリ50の残容量SOCが低下していてバッテリECU64からの充電要求があるときには、エンジン12から出力されて動力分配統合機構14で分配された動力をモータMG1の回転軸30に入力して発電し、発電された電力をバッテリ50に充電する。
When
例えば、ハイブリッド車両10が低速走行しているときや坂を下っているとき等の比較的軽負荷走行時には、低中回転領域での効率が比較的良くないエンジン12から動力を出力させると燃費が悪化するため、エンジン12を停止させる一方で、バッテリ50の残容量SOCを監視しながらモータMG2だけからの動力で走行する(EV走行モード)。このとき、バッテリ残容量SOCが低下してくると、バッテリECU64からの充電要求に応じてエンジン12を適宜に間欠作動させ、エンジン動力によりモータMG1で発電してバッテリ50に充電する。
For example, when the
例えば、ハイブリッド車両10がほぼ一定の安定した速度で走行している通常走行時には、中高速回転領域で効率が比較的良好になるエンジン12から動力を出力させて走行する(エンジン走行モード)。このとき、必要に応じて、例えばアクセルが一時的に大きく踏み込まれて急加速するとき等には、エンジン動力の分配を受けて発電状態にあるモータMG1やバッテリ50から電力供給してモータMG2からも動力を出力させ、エンジン12の動力をアシストする(ハイブリッド走行モード)。また、バッテリ残容量SOC低下している場合には、エンジン12の出力を上昇させてモータMG1へ分配される動力を大きくし、モータMG1により発電される電力の一部をバッテリ50に充電する。
For example, during normal traveling in which the
例えば、ブレーキ操作によってハイブリッド車両10が減速される回生制動時には、車輪42から車軸40および減速機34を介して回転軸38に動力が入力され、モータMG2が発電機として機能する。回生制動時には、モータMG2の回転抵抗に伴う制動力がハイブリッド車両10に作用すると共に、モータMG2によって発電された回生電力がインバータ46で直流電圧に変換されコンバータ48で降圧されてから充電制限がかかっていないバッテリ50に充電される。
For example, during regenerative braking in which the
次に、図3のフローチャートを参照して、上記ハイブリッド車両10のハイブリッドECU66において実行されるバッテリ50の最大出力パワーの切替制御について説明する。図3に示す制御手順は、車両起動後であって車両走行開始前に、毎回実行される。
Next, switching control of the maximum output power of the
ここでの説明において、バッテリ50の満充電状態とは、バッテリ50の定格容量まで充電されていることを意味するものではなく、繰り返し充電および放電させる使用条件下でバッテリ50を経済的に使用し得る制御上限値(例えば、定格容量の80ないし90%)の残容量状態にあることを意味し、一方、バッテリ50の電力を使い切った状態とは、バッテリ50の残容量SOCが物理的にゼロになることを意味するものではなく、繰り返し充電および放電させる使用条件下でバッテリ50を経済的に使用し得る制御下限値(例えば、定格容量の20ないし30%)の残容量状態にあることを意味するものとする。
In the description herein, the fully charged state of the
例えば、自宅駐車場において夜間のうちに給電口80を介しての充電によりバッテリ50が満充電状態になったハイブリッド車両10に乗り込んだユーザは、パワースイッチ(図示せず)をオンして車両を起動させた後、走行開始前にナビゲーション装置72を操作して、目的地と必要に応じて走行経路とを設定する。これにより、ナビゲーション装置72は、GPS機能に基づいて走行予定距離dを取得し、ハイブリッドECU66へ入力する(ステップS10)。
For example, in a home parking lot, a user who gets into the
このとき、ナビゲーション装置72は、設定された目的地である例えば、勤務先である会社、買い物のための商業施設、通院している病院等が給電口80を介しての充電可能場所であるか否かの情報を予め記憶しているか、あるいは、所定のデータベースに無線通信を介してアクセスして設定された目的地が充電可能場所であるか否かの情報を取得するようになっている。したがって、ユーザによって設定された目的地が充電可能場所である場合には、そこまでの距離が走行予定距離dとして取得され、充電可能場所でない場合には次回充電可能な目的地、例えば自宅から会社までの往復距離が走行予定距離dとして取得されることになる。
At this time, the
続いて、バッテリ50の残容量からEV走行可能距離を算出する(ステップS12)。ここでは、EV走行可能距離は、例えば、バッテリ50の電力を使い切るまでに消費可能な残容量を、10・15モード燃費の測定条件におけるEV走行時1km当たりの平均消費電力で除算することにより求められる。
Subsequently, the EV travelable distance is calculated from the remaining capacity of the battery 50 (step S12). Here, the EV travelable distance is obtained, for example, by dividing the remaining capacity that can be consumed before the
それから、上記走行予定距離dが上記EV走行可能距離よりも長いかを比較して、上記走行予定距離dがモータMG2からの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定する(ステップS14)。そして、上記走行予定距離dが上記EV走行可能距離よりも長い場合には(ステップS14でYES)、バッテリ最大出力パワーを比較的小さい値、例えば35kWに設定し、一方、上記走行予定距離dが上記EV走行可能距離とほぼ同等か短い場合には(ステップS14でNO)、バッテリ最大出力パワーを比較的大きい値、例えば45kWに設定して、エンド処理する。 Then, it is compared whether the planned travel distance d is longer than the EV travelable distance, and it is determined whether the planned travel distance d is a distance that can be traveled only by the power from the motor MG2 (step S14). If the planned travel distance d is longer than the EV travelable distance (YES in step S14), the battery maximum output power is set to a relatively small value, for example, 35 kW, while the planned travel distance d is If the EV travelable distance is approximately the same or shorter (NO in step S14), the battery maximum output power is set to a relatively large value, for example, 45 kW, and end processing is performed.
ここで、「バッテリ最大出力パワー」とは、ユーザによるアクセル操作によって規定される車両要求パワーがこれを上回ると、ハイブリッドECU66がエンジン12から走行用動力を出力すべくエンジン12を作動させることとなる閾値となるものである。したがって、上記のようにバッテリ最大パワーが比較的大きい値に設定されることで、車両の急発進や急加速を行わない通常運転状態ではできるだけエンジン12を作動させることなくEV走行することができる。その結果、バッテリ50の電力を効率よく使い切ることができ、エネルギー効率が向上するというメリットがある。
Here, “battery maximum output power” means that the
一方、バッテリ最大パワーが比較的小さい値に設定されると、通常運転状態においても走行用動力を出力するためにエンジン12を作動させる可能性が大きくはなるが、バッテリ50の残容量を比較的長持ちさせることができる。これにより、発電機としてのモータMG1を駆動するためにエンジン12を作動させる頻度を低くすることで、燃費の悪化を抑制できるというメリットがある。
On the other hand, when the maximum battery power is set to a relatively small value, the possibility of operating the
このように、本実施形態のハイブリッド車両10によれば、走行予定距離とEV走行可能距離との比較に基づいてバッテリ最大出力パワーの設定を切り替える制御を行うことで、エネルギー効率の向上と、燃費悪化の抑制を図れる。
As described above, according to the
なお、上記ステップS14においては、走行予定距離dがモータMG2からの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定するために走行予定距離dとEV走行可能距離とを比較したが、これに限定されるものではなく、例えば、走行予定距離dをEV走行する場合における予測消費電力と、バッテリ50の残容量とを比較することによって上記判定を行ってもよい。
In step S14, the planned travel distance d and the EV travelable distance are compared to determine whether the planned travel distance d is a distance that can be traveled only by the power from the motor MG2, but the present invention is not limited to this. For example, the above determination may be made by comparing the predicted power consumption when the EV travel is performed for the planned travel distance d and the remaining capacity of the
10 ハイブリッド車両、11 回転位置センサ、12 エンジン、13 出力軸、14 動力分配統合機構、16 エンジンECU、18 サンギヤ、20 リングギヤ、22 キャリア、24 ダンパ、26 キャリア支持部材、28 キャリア軸、29,36 ロータ、30,38 回転軸、31,37 回転角センサ、32 リングギヤ軸、34 減速機、40 車軸、42 車輪、44,46 インバータ、48 コンバータ、50 バッテリ、52,54 平滑コンデンサ、56 電力ライン、58 接地ライン、60 モータECU、62 電流センサ、64 バッテリECU、66 ハイブリッドECU、68 車速センサ、70 アクセル開度センサ、72 ナビゲーション装置、80 給電口、82 充電用インバータ、84 車両ボディ、86 給電口扉、86 給電口、88 外部電源、90 給電プラグ、MG1,MG2 モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記制御部は、前記走行予定距離と、前記蓄電装置の残容量から算出される前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定することを特徴とするハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control unit compares the planned travel distance with a distance that can be traveled only by the power of the travel motor calculated from the remaining capacity of the power storage device, so that the planned travel distance is equal to that of the travel motor. A hybrid vehicle characterized by determining whether or not the distance can be traveled only by power.
前記制御部は、前記走行予定距離を前記走行用モータの動力だけで走行する場合における前記蓄電装置の予想消費電力と、前記蓄電装置の残容量とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定することを特徴とするハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control unit compares the predicted power consumption of the power storage device when the planned travel distance is traveled only by the power of the travel motor and the remaining capacity of the power storage device, so that the planned travel distance is A hybrid vehicle characterized by determining whether or not the distance can be traveled only by the power of a travel motor.
前記制御部は、前記走行予定距離と、前記蓄電装置の残容量から算出される前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 In the hybrid vehicle control method according to claim 4,
The control unit compares the planned travel distance with a distance that can be traveled only by the power of the travel motor calculated from the remaining capacity of the power storage device, so that the planned travel distance is equal to that of the travel motor. A control method for a hybrid vehicle, characterized in that it is determined whether or not the distance can be traveled only by power.
前記制御部は、前記走行予定距離を前記走行用モータの動力だけで走行する場合における前記蓄電装置の予想消費電力と、前記蓄電装置の残容量とを比較することによって、前記走行予定距離が前記走行用モータの動力だけで走行可能な距離かどうかを判定することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 In the hybrid vehicle control method according to claim 4,
The control unit compares the predicted power consumption of the power storage device when the planned travel distance is traveled only by the power of the travel motor and the remaining capacity of the power storage device, so that the planned travel distance is A control method for a hybrid vehicle, wherein it is determined whether or not the distance is a distance that can be traveled only by the power of a travel motor.
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