JP2012016223A - Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に関し、詳しくは、走行用の動力を入出力可能な電動機と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、電動機と電力をやりとり可能な二次電池と、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう電動機を制御し二次電池の充電を制限すべき充電制限時でないときに要求駆動力が制動力であるときには電動機の回生駆動を伴って要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御し充電制限時に要求駆動力が制動力であるときには電動機からの動力の入出力が制限されるよう電動機を制御する動力制限制御を実行すると共に要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう制動力付与手段を制御する制御手段と、を備える車両に関する。 The present invention relates to a vehicle, and in particular, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, braking force applying means capable of applying a braking force to the vehicle, a secondary battery capable of exchanging electric power with the motor, and driving. When the required driving force is a braking force when the motor is controlled to drive with the driving force based on the required driving force and the charging of the secondary battery should not be restricted, the regenerative driving of the motor is required. The motor and the braking force applying means are controlled so that the braking force based on the driving force acts on the vehicle, and when the required driving force is the braking force when charging is limited, the motor is controlled so that power input / output from the motor is limited. And a control means for controlling the braking force applying means so that the braking force based on the required driving force acts on the vehicle.
従来、この種の車両としては、駆動力源としての電動機と、複数の電池ブロックからなる組電池としての蓄電部と、蓄電部からの電力を昇圧して電動機に供給するコンバータと、外部電源からの電力を用いて蓄電部を充電する充電器とを備え、複数の電池ブロックのうちSOCが最も大きい電池ブロックのSOCに基づいて充電許容電力を導出し、この導出した充電許容電力が外部電源からの供給電力実績値以下となったときに蓄電部の充電を終了するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、蓄電部の電池ブロック間の特性ばらつきに起因して電池ブロックが過充電される可能性がある場合には、直ちに充電を終了することにより、蓄電部の過充電を抑制している。 Conventionally, this type of vehicle includes an electric motor as a driving force source, a power storage unit as an assembled battery composed of a plurality of battery blocks, a converter that boosts power from the power storage unit and supplies the electric power to the motor, and an external power source. And charging the power storage unit using the electric power of the battery, and deriving the allowable charge power based on the SOC of the battery block having the largest SOC among the plurality of battery blocks, and the derived allowable charge power is derived from an external power source. There has been proposed one that terminates the charging of the power storage unit when it becomes equal to or less than the actual power supply value (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, when there is a possibility that the battery block is overcharged due to the characteristic variation between the battery blocks of the power storage unit, the overcharging of the power storage unit is suppressed by immediately terminating the charging. .
こうした車両では、二次電池の過充電異常の判定は、二次電池の開放端子電圧が過充電異常と判定できる判定電圧より高いときに行なわれることが多い。しかし、二次電池の過充電異常を判定する過電圧センサには製造誤差や温度特性による検出誤差があるため、二次電池を充電した後にシステム起動したときにおいて、二次電池の充電完了時の温度とシステム起動時の温度とが異なると、二次電池の充電完了を判定するための充電完了電圧を判定電圧より若干低い電圧に設定していても、過電圧センサの温度特性による検出誤差によってシステム起動後に過充電異常と判定されてしまう場合が生じる。これを抑止するために、充電完了電圧を低く設定することも考えられるが、この場合、二次電池の性能が十分に発揮されるように二次電池を充電することができない。 In such a vehicle, the determination of the overcharge abnormality of the secondary battery is often performed when the open terminal voltage of the secondary battery is higher than the determination voltage that can be determined as the overcharge abnormality. However, since the overvoltage sensor that determines the overcharge abnormality of the secondary battery has detection errors due to manufacturing errors and temperature characteristics, when the system is started after charging the secondary battery, the temperature when the secondary battery is fully charged If the temperature at the time of system startup is different from the temperature at the time of system startup, even if the charge completion voltage for judging the completion of charging of the secondary battery is set to a voltage slightly lower than the judgment voltage, the system startup is caused by the detection error due to the temperature characteristics of the overvoltage sensor There is a case where it is later determined that the overcharge is abnormal. In order to suppress this, it is conceivable to set the charging completion voltage low, but in this case, the secondary battery cannot be charged so that the performance of the secondary battery is sufficiently exhibited.
本発明の車両は、二次電池を十分に充電すると共に二次電池の充電後のシステム起動後にセンサの検出誤差により二次電池が過充電異常であると誤判定されてしまうのを抑止することを主目的とする。 The vehicle according to the present invention sufficiently charges the secondary battery and suppresses the erroneous determination that the secondary battery is overcharged abnormally due to a detection error of the sensor after the system is started after the secondary battery is charged. The main purpose.
本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の車両は、
走行用の動力を入出力可能な電動機と、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段と、該電動機と電力をやりとり可能な二次電池と、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記電動機を制御し、前記二次電池の充電を制限すべき充電制限時でないときに前記要求駆動力が制動力であるときには前記電動機の回生駆動を伴って前記要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御し、前記充電制限時に前記要求駆動力が制動力であるときには前記電動機からの動力の入出力が制限されるよう該電動機を制御する動力制限制御を実行すると共に前記要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう前記制動力付与手段を制御する制御手段と、を備える車両であって、
前記二次電池の電圧が予め定めた判定電圧より高い過電圧状態を検出する過電圧状態検出センサと、
システムオフの状態で外部電源に接続されたとき、該外部電源からの電力を用いて前記二次電池の電圧が前記判定電圧より低い充電完了電圧に至るまで該二次電池を充電する充電手段と、
前記充電手段により前記二次電池が前記充電完了電圧まで充電された後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されたときに前記二次電池が過充電異常であると判定し、前記充電後初回起動時には、前記動力制限制御の実行時に制御誤差に起因して前記電動機により入出力される電力である動力制限制御時電力と、車両が搭載する補機の消費電力と、を考慮して前記二次電池の電圧が前記充電完了電圧から前記判定電圧より前記過電圧状態検出センサの検出誤差分だけ低い下限判定電圧以下に至るのに要する時間として定めた所要時間がシステム起動から経過するまでは前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されているときでも前記二次電池が過充電異常であるとは判定せず、システム起動から前記所要時間が経過した以降に前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されたときに前記二次電池が過充電異常であると判定する過充電異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An electric motor capable of inputting / outputting driving power, a braking force applying means capable of applying a braking force to the vehicle, a secondary battery capable of exchanging electric power with the electric motor, and driving based on a required driving force required for traveling The electric motor is controlled so as to travel by force, and when the required driving force is a braking force when the charging of the secondary battery is not restricted, when the required driving force is a braking force, the regenerative driving of the electric motor is accompanied by the required driving force. The motor and the braking force applying means are controlled so that a braking force based on the vehicle acts on the vehicle, and when the required driving force is a braking force at the time of charging limitation, input / output of power from the motor is limited. Control means for performing power limit control for controlling the electric motor and controlling the braking force applying means so that a braking force based on the required driving force acts on the vehicle,
An overvoltage state detection sensor for detecting an overvoltage state in which the voltage of the secondary battery is higher than a predetermined determination voltage;
Charging means for charging the secondary battery using the power from the external power supply until the voltage of the secondary battery reaches a charge completion voltage lower than the determination voltage when connected to an external power supply in a system-off state ,
When the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor when the secondary voltage is not the first time after the system is first started after the secondary battery is charged to the charging completion voltage by the charging means, the secondary battery is It is determined that there is an overcharge abnormality, and at the first start after the charging, the vehicle is mounted with power limiting control power that is input / output by the motor due to a control error when the power limiting control is executed. In consideration of the power consumption of the auxiliary machine, it is determined as the time required for the voltage of the secondary battery to reach the lower limit determination voltage lower than the determination voltage by the detection error of the overvoltage state detection sensor from the charging completion voltage. The secondary battery is overcharged even when the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor until the required time has elapsed since the system startup. Overcharge that does not determine that the battery is abnormal and determines that the secondary battery is abnormally overcharged when the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor after the required time has elapsed since system startup. An abnormality determination means;
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、システムオフの状態で外部電源からの電力を用いて充電手段により二次電池が予め定めた判定電圧より低い充電完了電圧まで充電された後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには、過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されたときに二次電池が過充電異常であると判定する。一方、充電後初回起動時には、電動機からの動力の入出力が制限されるよう電動機を制御する動力制限制御の実行時に制御誤差に起因して電動機により入出力される電力である動力制限制御時電力と、車両が搭載する補機の消費電力と、を考慮して二次電池の電圧が充電完了電圧から判定電圧より過電圧状態検出センサの検出誤差分だけ低い下限判定電圧以下に至るのに要する時間として定めた所要時間がシステム起動から経過するまでは過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されているときでも二次電池が過充電異常であるとは判定せず、システム起動から所要時間が経過した以降に過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されたときに二次電池が過充電異常であると判定する。即ち、動力制限制御時電力と補機の消費電力とを考慮して所要時間を定めておき、充電後初回起動時には、システム起動から所要時間が経過するまでは過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されているときでも二次電池が過充電異常であるとは判定しないようにするのである。これにより、過電圧状態検出センサの製造誤差や温度特性による検出誤差によって二次電池の充電完了時には過充電異常が判定されないにも拘わらずその後のシステム起動後に過充電異常と誤判定されてしまうのを抑止することができる。この結果、充電完了電圧を判定電圧に比してそれほど低く設定しなくてよいから、二次電池の性能が十分に発揮されるように二次電池を充電することができる。しかも、充電制限時に要求駆動力が制動力であるときには、電動機を回生駆動せずに動力制限制御を実行したとしても制御誤差に起因した動力制限制御時電力が二次電池側に供給される場合があるため、補機の消費電力だけでなく動力制限制御時電力も考慮して所要時間を定めることにより、所要時間をより適正に定めることができる。もとより、充電後初回起動時でないときや、充電後初回起動時であってもシステム起動から所要時間が経過した以降は、過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されたときに直ちに二次電池が過充電異常であると判定することにより、二次電池の過充電異常を迅速に判定(確定)することができる。ここで、「過電圧状態」は、二次電池の電圧が二次電池の過充電を判定するために予め定めた判定電圧より高い状態である、ものとすることもできる。 In the vehicle according to the present invention, the first time after the system is first started after the secondary battery is charged to a charging completion voltage lower than a predetermined determination voltage by the charging means using the power from the external power source in the system off state. When not starting, when the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor, it is determined that the secondary battery is abnormally overcharged. On the other hand, at the time of first activation after charging, power at the time of power limit control, which is power input / output by the motor due to a control error when executing power limit control to control the motor so that power input / output from the motor is limited Taking into account the power consumption of the auxiliary equipment mounted on the vehicle and the time required for the voltage of the secondary battery to reach the lower limit judgment voltage lower than the judgment voltage by the detection error of the overvoltage state detection sensor from the judgment voltage. Until the time required for the system has elapsed since the system startup, even if an overvoltage condition is detected by the overvoltage status detection sensor, it is not determined that the secondary battery is overcharged, and the required time has elapsed since the system startup. Thereafter, when an overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor, it is determined that the secondary battery is overcharged abnormally. In other words, the required time is determined in consideration of the power at the time of power limit control and the power consumption of the auxiliary machine, and at the first startup after charging, the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor until the required time has elapsed since the system startup. Even when the rechargeable battery is being used, it is determined that the secondary battery is not overcharged abnormally. As a result, an overcharge abnormality is erroneously determined after the system is started even though the overcharge abnormality is not determined when the secondary battery is fully charged due to a manufacturing error of the overvoltage state detection sensor or a detection error due to temperature characteristics. Can be deterred. As a result, since it is not necessary to set the charge completion voltage so low as compared with the determination voltage, the secondary battery can be charged so that the performance of the secondary battery is sufficiently exhibited. In addition, when the required driving force is the braking force at the time of charging limitation, even when power limitation control is executed without regenerative driving of the electric motor, power at the time of power limitation control due to the control error is supplied to the secondary battery side Therefore, the required time can be determined more appropriately by determining the required time in consideration of not only the power consumption of the auxiliary machine but also the power during the power limit control. Of course, if the overvoltage condition is detected by the overvoltage condition detection sensor, the secondary battery will immediately overload when it is not the first activation time after charging, or after the required time has elapsed since the system activation, even at the first activation after charging. By determining that the charging is abnormal, it is possible to quickly determine (determine) the overcharging abnormality of the secondary battery. Here, the “overvoltage state” can be a state in which the voltage of the secondary battery is higher than a predetermined determination voltage for determining overcharge of the secondary battery.
こうした本発明の車両において、前記所要時間は、前記二次電池の電圧の前記判定電圧に対する超過を一時的に許容する上限電圧としての許容電圧と前記充電完了電圧との差に対応する電力量である許容電力量と、前記動力制限制御時電力と、前記補機の消費電力と、の関係に基づいて前記動力制限制御の実行を継続したときに前記二次電池の電圧が前記充電完了電圧から前記許容電圧に至るのに要すると想定される第1時間と、前記補機の消費電力に基づいて前記二次電池の電圧が前記許容電圧から前記下限判定電圧以下に至るのに要すると想定される第2時間と、の和として定めた時間である、ものとすることもできる。ここで、動力制限制御の実行が継続されるときには、充電後初回起動時において降坂路を走行するときが含まれる。降坂路を走行する際にはアクセル操作が抑えられやすく、充電後初回起動時には二次電池の充電を抑制することが好ましいことから、充電後初回起動時において降坂路を走行する際にはアクセル操作もブレーキ操作も行なわれない状態やブレーキ操作が行なわれる状態が継続して制動要求が継続されやすいと考えられるため、第1時間と第2時間との和として所要時間を定めることにより、こうした状況を単純化して所要時間を定めることができる。 In such a vehicle of the present invention, the required time is the amount of electric power corresponding to the difference between the allowable voltage as the upper limit voltage that temporarily allows the secondary battery voltage to exceed the determination voltage and the charging completion voltage. When the execution of the power limit control is continued based on the relationship between a certain allowable power amount, the power during the power limit control, and the power consumption of the auxiliary machine, the voltage of the secondary battery is changed from the charge completion voltage. Based on the first time assumed to be required to reach the allowable voltage and the power consumption of the auxiliary device, it is assumed that the voltage of the secondary battery is required to reach the lower limit determination voltage or less from the allowable voltage. It is also possible that the time is determined as the sum of the second time and the second time. Here, when the execution of the power limiting control is continued, it includes a time when the vehicle travels on a downhill road at the first activation after charging. When driving downhill roads, it is easy to suppress the accelerator operation, and it is preferable to suppress the charging of the secondary battery at the first startup after charging. In this situation, it is considered that the braking request is likely to continue because the state where neither the braking operation nor the braking operation is performed, and the required time is determined as the sum of the first time and the second time. The required time can be determined by simplifying
また、本発明の車両において、前記充電制限時は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまでであるときを含む、ものとすることもできる。 Further, in the vehicle of the present invention, the charge restriction time may include a time until the required time elapses from the system activation at the first activation after the charging.
さらに、本発明の車両において、前記過充電異常判定手段は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池に充電される充電電流が予め定められた所定電流を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、ものとすることもできるし、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池に充電される充電電流の積算値が予め定められた所定値を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、ものとすることもできるし、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池の電圧が前記許容電圧を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、ものとすることもできる。これらの場合、二次電池の過充電異常の判定(確定)をより早いタイミングで行なうことを可能としている。これらの態様の本発明の車両において、前記二次電池からの電力を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧コンバータと、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまでに前記過充電異常判定手段により前記二次電池が過充電異常であると判定されたときには、前記昇圧コンバータがシャットダウンされるよう該昇圧コンバータを制御する昇圧制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、二次電池への充電を抑止することができる。 Further, in the vehicle according to the present invention, the overcharge abnormality determining means is configured to determine a predetermined charging current for charging the secondary battery even after the required time has elapsed since the system startup at the first startup after the charging. When it is confirmed that the current is exceeded, the secondary battery may be a means for determining that the secondary battery is overcharged abnormally. It is means for determining that the secondary battery is overcharged when it is confirmed that the integrated value of the charging current charged in the secondary battery exceeds a predetermined value even before the secondary battery has elapsed. The voltage of the secondary battery exceeds the allowable voltage even after the required time elapses from the system startup at the first startup after the charging. When confirmed, the secondary battery is means determines that overcharge abnormality may be a thing. In these cases, the determination (determination) of the overcharge abnormality of the secondary battery can be performed at an earlier timing. In the vehicle of the present invention of these aspects, the boost converter capable of boosting the electric power from the secondary battery and supplying the boosted electric power to the electric motor, and until the required time elapses after starting the system at the first start after the charging. When the secondary battery is determined to be abnormally overcharged by the overcharge abnormality determining means, a boost control means for controlling the boost converter so that the boost converter is shut down may be provided. In this way, charging to the secondary battery can be suppressed.
あるいは、本発明の車両において、内燃機関と、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなり、前記過充電異常判定手段により前記充電後初回起動時でないときまたは前記充電後初回起動時におけるシステム起動から前記所要時間が経過した以降に前記二次電池が過充電異常であると判定されたときには、前記二次電池の充放電を行なわずに走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、二次電池の過充電異常が判定されたときでも走行することができる。 Alternatively, in the vehicle of the present invention, three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. A planetary gear mechanism, wherein the electric motor is connected to the drive shaft, and is required from the system start-up at the time of the first start after the charge or at the first start after the charge by the overcharge abnormality determining means. When it is determined that the secondary battery is overcharged after a lapse of time, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled so as to travel without charging or discharging the secondary battery. It can also be a means. If it carries out like this, it can drive | work even when the overcharge abnormality of a secondary battery is determined.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を介して接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、駆動輪39a,39bや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ92と、高圧バッテリ50と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、高電圧系電力ラインという)54aとシステムメインリレー56を介して高圧バッテリ50が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)54bとに接続されて高圧バッテリ50からの電力を昇圧して高電圧系電力ライン54aに供給する昇圧コンバータ55と、低電圧系補機47が接続された電力ライン(以下、「低電圧系電力ライン」という。)54cに接続された低圧バッテリ48と、電池電圧系電力ライン54bからの電力を降圧して低電圧系電力ライン54cに供給するDC/DCコンバータ49と、家庭用電源などの外部電源に接続されて高圧バッテリ50を充電可能な充電器60と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して、最終的には車両の駆動輪39a,39bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ41,42は、図2のモータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成図に示すように、6つのトランジスタT11〜T16,T21〜26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26と、により構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、それぞれインバータ41,42が高電圧系電力ライン54aとして共用する正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータMG1,MG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT11〜T16,T21〜T26のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。インバータ41,42は、正極母線と負極母線とを共用しているから、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ57が接続されている。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流,インバータ41,42に取り付けられた温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
Each of the motor MG1 and the motor MG2 is configured as a well-known synchronous generator motor including a rotor having a permanent magnet attached to the outer surface and a stator around which a three-phase coil is wound. As shown in the block diagram of the electric drive system including the motors MG1 and MG2 in FIG. 2, the
昇圧コンバータ55は、図2に示すように、2つのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとからなる昇圧コンバータとして構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれインバータ41,42の正極母線と負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLと負極母線とにはそれぞれ高圧バッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフ制御することにより高圧バッテリ50の直流電力を昇圧してインバータ41,42に供給したり正極母線と負極母線とに作用している直流電圧を降圧して高圧バッテリ50を充電したりすることができる。リアクトルLと負極母線とには平滑用のコンデンサ58が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
高圧バッテリ50は、リチウムイオン電池などとして構成された複数のセルを直列接続してなる複数の電池モジュールが直列に接続された二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、高圧バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vb,高圧バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib(高圧バッテリ50から放電するときが正の値),高圧バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tb,高圧バッテリ50を構成する複数のセルのうち少なくとも一つの電圧が高圧バッテリ50の過充電異常を判定するために予め定められた過電圧判定閾値Vsrefより高いときにオン出力する過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voなどが入力されており、必要に応じて高圧バッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、高圧バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibのシステム起動からの積算値である電流積算値Ibintを演算したり、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて高圧バッテリ50に蓄えられている蓄電量の全容量(蓄電容量)に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて高圧バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、高圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図3に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図4に高圧バッテリ50の蓄電割合SOCと入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。図4から解るように、高圧バッテリ50の入力制限Winは、蓄電割合SOCが高い領域で蓄電割合SOCが高いほど絶対値が小さくなる(制限が強化される)傾向に設定され、高圧バッテリ50の出力制限Woutは、蓄電割合SOCが低い領域で高圧バッテリ50の蓄電割合が低いほど絶対値が小さくなる(制限が強化される)傾向に設定される。
The
ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ90の圧力(ブレーキ圧)と車速Vとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みに無関係に、駆動輪39a,39bや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ92の作動により駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)94により制御されている。ブレーキECU94は、図示しない信号ラインにより、駆動輪39a,39bや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪39a,39bや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪39a,39bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。ブレーキECU94は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってブレーキアクチュエータ92を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ92の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
充電器60は、リレー62を介して電池電圧系電力ライン54bに接続されており、電源コード68を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ66と、AC/DCコンバータ66からの直流電力の電圧を変換して電池電圧系電力ライン54bに供給するDC/DCコンバータ64と、を備える。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、コンデンサ57の端子間に取り付けられた電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧VHやコンデンサ58の端子間に取り付けられた電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧VL,電源コード68が外部電源に接続されているか否かを検出する接続検出センサ69からの接続検出信号,イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、昇圧コンバータ55へのスイッチング制御信号や、システムメインリレー56やリレー62への駆動信号,AC/DCコンバータ66へのスイッチング制御信号,DC/DCコンバータ49,64へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット70によって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accとブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBPと車速センサ88からの車速Vとに応じて走行のために駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*を設定する。そして、要求トルクTr*が駆動トルク(値0以上のトルク)であるときにおいて、エンジン22を運転しながら走行するときには、要求トルクTr*に駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除して得られる回転数や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrvを計算する。次に、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて高圧バッテリ50を充放電するための充放電要求パワーPb*(高圧バッテリ50から放電するときが正の値)と走行用パワーPdrvと損失Lossとの和としてエンジン22から出力すべき要求パワーPe*を計算すると共にエンジン22を効率よく運転することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)と計算した要求パワーPe*とを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。そして、高圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときに動力分配統合機構30を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクを要求トルクTr*から減じて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。こうして設定したエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを実行し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT11〜16,T21〜T26をスイッチング制御する。以下、こうした走行をハイブリッド走行という。
The
また、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、要求トルクTr*が駆動トルクであるときにおいて、エンジン22の運転を停止した状態で走行するときには、高圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にモータMG2のトルク指令Tm2*に要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したトルクを設定する。そして、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT11〜16,T21〜T26をスイッチング制御する。以下、こうした走行を電動走行という。
Further, when the hybrid
さらに、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、要求トルクTr*が制動トルク(値0以下のトルク)であるとき(車速Vがクリープトルクを出力すべき車速範囲より高いときにアクセルペダル83とブレーキペダル85とが共に踏み込まれていないときや、ブレーキペダル85が踏み込まれているとき)には、高圧バッテリ50の充電を制限すべき充電制限時であるか否かを判定する。ここで、充電制限時は、高圧バッテリ50の入力制限Winの絶対値が値0近傍のときであるものとしたり、後述の充電完了フラグFchが値1のとき(実施例では、充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過していないとき)であるものとしたりすることができる。そして、充電制限時でないときには、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除した値と高圧バッテリ50の入力制限WinをモータMG2の回転数Nm2で除した値とのうち大きい方(絶対値が小さい方)をモータMG2のトルク指令Tm2*として設定し、モータMG2のトルク指令Tm2*に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたものを要求トルクTr*から減じた値を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに換算したときの油圧ブレーキに要求されるブレーキトルクTb*として設定し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信すると共にブレーキトルクTb*をブレーキECU94に送信する。一方、充電制限時であるときには、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*に値0を設定すると共に要求トルクTr*をブレーキトルクTb*として設定し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信すると共にブレーキトルクTb*をブレーキECU94に送信する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のトランジスタT11〜16,T21〜T26をスイッチング制御し、ブレーキトルクTb*を受信したブレーキECU94は、ブレーキホイールシリンダ96a〜96dによる制動力がリングギヤ軸32aに換算したときにブレーキトルクTb*に相当するトルクとなるようブレーキアクチュエータ92を駆動制御する。要求トルクTr*が制動トルクであるときには、こうしたモータMG1,MG2やブレーキアクチュエータ92の制御により、リングギヤ軸32aに換算したときに要求トルクTr*となる制動トルクをモータMG2から出力されるトルク(回生トルク)やブレーキホイールシリンダ96a〜96dによる制動力によって車両に作用させることができる。なお、モータECU40は、トルク指令Tm1*,Tm2*の少なくとも一方が値0のときには、そのトルク指令に対応するモータからトルクが出力されないよう(d軸電流が流れるよう)対応するインバータのトランジスタをスイッチング制御するゼロトルク制御を実行する。このゼロトルク制御を実行する際において、制御誤差(対象のモータの状態を検出するセンサによる検出遅れや検出誤差,モータECU40による演算遅れなど)を考慮しなければ、理論上、対象のモータからトルクは出力されないが、実際には、制御誤差に起因して対象のモータから若干のトルク(力行トルクまたは回生トルク)が出力され、そのトルクが回生トルクであるときには、そのトルクに応じた電力が高電圧系電力ライン54aや昇圧コンバータ55を介して電池電圧系電力ライン54bに供給される。また、モータMG1,MG2やブレーキアクチュエータ92の制御と並行して、電動走行によって走行しているときにはエンジン22の運転停止が継続されるようエンジンECU24によるエンジン22の制御が行なわれ、ハイブリッド走行によって走行しているときにはエンジン22がアイドル回転数Nidlで自立運転するようエンジンECU24によるエンジン22の制御が行なわれる。
Further, the hybrid
また、実施例のハイブリッド自動車20では、自宅や予め設定された充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源コード68が外部電源に接続されてその接続が接続検出センサ69によって検出されると、システムメインリレー56とリレー62とをオンとし、充電器60を制御して外部電源からの電力により高圧バッテリ50を充電する。そして、高圧バッテリ50の充電後にシステム起動したときには、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCがエンジン22の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Shv(例えば、20%や30%など)に至るまで電動走行を優先して走行する電動走行優先モードによって走行し、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Shvに至った以降はハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードによって走行する。
In the
次に、車両がシステムオフの状態で電源コード68が外部電源に接続されたときの動作について説明する。図5は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される充電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、電源コード68と外部電源との接続が接続検出センサ69によって検出されたときに実行される。
Next, an operation when the
図5の充電制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、システムメインリレー56とリレー62とをオンとして高圧バッテリ50の入力制限Winの範囲内で設定された電力Wbによって高圧バッテリ50が充電されるよう充電器60を制御する充電制御の実行を開始する(ステップS100)。ここで、充電制御は、充電器60から高圧バッテリ50に供給される電力が電力WbになるようAC/DCコンバータ66とDC/DCコンバータ64のスイッチング素子をスイッチング制御することにより行なわれる。そして、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが充電完了を判定する充電完了電圧Vb*に至るまで待って(ステップS110,S120)、充電完了フラグFchgに値1を設定し(ステップS130)、AC/DCコンバータ66とDC/DCコンバータ64をシャットダウンすると共にシステムメインリレー56とリレー62とをオフとして充電制御を終了し(ステップS140)、本ルーチンを終了する。ここで、充電完了電圧Vb*は、過電圧センサ51dによって用いられる過電圧判定閾値Vsrefにセル数Nsを乗じた電圧より若干低い電圧が用いられる。充電完了フラグFchgは、充電が完了したときに値1が設定され、後述する過充電異常判定処理ルーチンにより充電完了後の最初のシステム起動後に所要時間treが経過したときに値0が設定されるフラグである。したがって、充電完了フラグFchgは、外部電源からの電力を用いて充電しても端子間電圧Vbが充電完了電圧Vb*に至るまで充電しなかったとき(例えば、端子間電圧Vbが充電完了電圧Vb*に至る前に外部電源との接続が解除されたときなど)には値0が保持される。
When the charge control routine of FIG. 5 is executed, the
次に、高圧バッテリ50の過充電異常を判定する処理について説明する。図6は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される過充電異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システム起動直後から所定時間毎(例えば、数十msec毎や数百msec毎)に実行される。
Next, a process for determining an overcharge abnormality of the
過充電異常判定処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、過電圧判定信号Voや、高圧バッテリ50の端子間電圧Vb,高圧バッテリ50の充放電電流Ib,高圧バッテリ50の充放電電流Ibの積算値である電流積算値Ibint,充電完了フラグFchgを入力する処理と(ステップS200)、入力した充電完了フラグFchgの値を調べる処理とを実行する(ステップS210)。過電圧判定信号Voは、過電圧センサ51dにより検出されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。また、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbや充放電電流Ibは、電圧センサ51aや電流センサ51bにより検出されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとし、高圧バッテリ50の電流積算値Ibintは、システム起動からの充放電電流Ibの積算値として演算されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、充電完了フラグFchgは、充電制御ルーチンにより充電が完了したときに設定されたもの(値1)や本ルーチンにより充電完了後の最初のシステム起動(以下、充電後初回起動という)から後述の所要時間treが経過したときに設定されたもの(値0)を入力するものとした。
When the overcharge abnormality determination routine is executed, first, the
充電完了フラグFchgが値0のときには、過電圧判定信号Voを調べ(ステップS220)、過電圧判定信号Voがオフのときには高圧バッテリ50は過充電異常ではないと判断して本ルーチンを終了し、過電圧判定信号Voがオンのときには高圧バッテリ50は過充電異常であると判断して過充電異常をダイアグ出力し(ステップS230)、高圧バッテリ50が充放電されずに走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するバッテリレス走行に移行して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。過充電異常がダイアグ出力されると、実施例のハイブリッド自動車20では、運転席近傍に設けられた異常ランプを点灯するなどする。また、バッテリレス走行では、例えば、システムメインリレー56をオフとして高圧バッテリ50を電池電圧系電力ライン54bから切り離し、その状態でエンジン22からの動力がモータMG1で発電されると共にその発電電力を用いてモータMG2から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに動力が出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。これにより、高圧バッテリ50の過充電異常を出力したときでも走行することができる。なお、電動走行中に過充電異常がダイアグ出力されたときには、モータMG1によってエンジン22をモータリングして始動してからシステムメインリレー56をオフとしてバッテリレス走行を行なえばよい。
When the charge completion flag Fchg is 0, the overvoltage determination signal Vo is checked (step S220). When the overvoltage determination signal Vo is off, it is determined that the
ステップS210で充電完了フラグFchgが値1のときには、車両が搭載する補機全体としての消費電力を増加させるための補機電力増加指令を出力する(ステップS250)。補機電力増加指令が出力されると、実施例のハイブリッド自動車20では、電池電圧系電力ライン54bに接続された図示しない電池電圧系補機(例えば、乗員室の空調を行なう空調装置など)や低電圧系電力ライン54cに接続された低電圧系補機(例えば、ライトや音響機器,デフォッガー,モータMG1,MG2やインバータ41,42などの冷却に用いられる冷却水を圧送する圧送用ポンプ,ラジエータに送風するファン,高圧バッテリ50に送風するファンなど)47のうち運転者に違和感を与えない補機である無関係補機(例えば、圧送用ポンプやファンなど)の消費電力を増加させる(例えば、圧送用ポンプやファンの回転数を最大回転数にする)ことによって補機全体の消費電力を増加させる補機電力増加処理を実行する。これは、充電後初回起動時において、高圧バッテリ50からの放電を促進させたり、ゼロトルク制御の実行時に制御誤差に起因してモータMG1,MG2により入出力される電力であるゼロトルク制御時電力Pztなどによる高圧バッテリ50の充電を抑制したりするためである。以下、この補機電力増加処理の実行中の補機全体の消費電力を増加時補機電力Phという。
When the charge completion flag Fchg is 1 in step S210, an auxiliary machine power increase command for increasing the power consumption of the entire auxiliary machine mounted on the vehicle is output (step S250). When the auxiliary machine power increase command is output, in the
続いて、システム起動から所要時間treが経過したか否かを判定する(ステップS260)。ここで、所要時間treは、充電後初回起動時において、高圧バッテリ50の各セルの電圧が過電圧判定閾値Vsrefより過電圧センサ51dの製造誤差や温度特性により生じる検出誤差の最大電圧分ΔVsだけ低い閾値下限Vsreflo(=Vsref−ΔVs)以下に至るのに要する時間として定めた時間であり、実施例では、ゼロトルク制御時電力Pztや増加時補機電力Phなどを考慮して定めるものとした。具体的には、降坂路を走行する際には運転者がアクセルペダル83の踏み込みを抑えやすく、充電後初回起動時には高圧バッテリ50の充電を抑制することが好ましいことから、充電後初回起動時に降坂路を走行する際にはゼロトルク制御の実行が継続されやすいと考えて、こうした状況を単純化して、ゼロトルク制御の実行を継続したときに高圧バッテリ50の各セルの電圧が充電完了電圧Vb*をセル数Nsで除した電圧である充電完了セル電圧Vs*から上昇してそれよりも若干高い許容セル電圧Vslimに至るのに要すると想定される上昇時時間t1と、高圧バッテリ50の各セルの電圧が許容セル電圧Vslimから低下して閾値下限Vsreflo以下に至るのに要すると想定される低下時時間t2と、の和を所要時間treとして定めるものとした。ここで、許容セル電圧Vslimは、高圧バッテリ50の各セルの電圧の過電圧判定閾値Vsrefに対する超過を一時的に許容する上限電圧であり、高圧バッテリ50の特性などによって定められる。また、上昇時時間t1は、許容セル電圧Vslimと充電完了セル電圧Vs*との差にセル数Nsを乗じた値に対応する上昇時電力量E1と実験や解析などによって予め定められたゼロトルク制御時電力Pztと実験や解析などによって予め定められた増加時補機電力Phと上昇時時間t1との関係、具体的には、上昇時電力量E1が大きいほど上昇時時間t1が長くなる傾向で且つ増加時補機電力Phとゼロトルク制御時電力Pztとの和の電力である総和電力Psumが小さいほど(ゼロトルク制御時電力Pztが回生電力として大きく総和電力Psumが高圧バッテリ50の充電側の電力として大きいほど)上昇時時間t1が短くなる傾向に定めた関係に対して上昇時電力量E1と総和電力Psumとを適用して定められる時間である。低下時時間t2は、許容セル電圧Vslimと閾値下限Vsrefloとの差にセル数Nsを乗じた値に対応する低下時電力量E2と増加時補機電力Phと低下時時間t2との関係、具体的には、低下時電力量E2が大きいほど低下時時間t2が長くなる傾向で且つ増加時補機電力Phが大きいほど低下時時間t2が短くなる傾向の関係に対して低下時電力量E2と増加時補機電力Phとを適用して定められる時間である。
Subsequently, it is determined whether or not the required time tre has elapsed since the system was started (step S260). Here, the required time tre is a threshold in which the voltage of each cell of the high-
システム起動から所要時間treが経過していないときには、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbを閾値Vbrefと比較すると共に(ステップ280)、充放電電流Ibの絶対値を閾値Ibrefと比較し(ステップS290)、電流積算値Ibintの絶対値を閾値Ibintrefと比較する(ステップS300)。ここで、閾値Vbrefや閾値Ibref,閾値Ibintrefは、過電圧センサ51dとは別に高圧バッテリ50の過充電を判定するために用いられるものであり、高圧バッテリ50の種類や特性などによって定めることができる。なお、実施例では、閾値Vbrefは、前述の許容セル電圧Vslimにセル数Nsを乗じた値を用いるものとした。
When the required time tre has not elapsed since the system startup, the inter-terminal voltage Vb of the high-
高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが閾値Vbref以下で充放電電流Ibの絶対値が閾値Ibref以下で電流積算値Ibintの絶対値が閾値Ibintref以下のときには、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、過電圧判定信号Voがオンであるときでも高圧バッテリ50の過充電は判定しない(ダイアグ出力しない)ことになる。これにより、過電圧センサ51dの製造誤差や温度特性による検出誤差によって高圧バッテリ50の充電完了時には過充電異常が判定されていないにも拘わらずその後にシステム起動されて走行するときに過充電異常と誤判定されてしまうことを抑止することができる。この結果、充電完了電圧Vb*を過電圧判定閾値Vsrefにセル数Nsを乗じた電圧(Vsref・Ns)に比してそれほど低く設定しなくてよく、例えば、充電完了電圧Vb*を電圧(Vsref・Ns)と閾値下限Vsrefloとの間の電圧などに設定することができ、高圧バッテリ50の性能が十分に発揮されるように高圧バッテリ50を充電することができる。
When the voltage Vb between the terminals of the high-
そして、本ルーチンを繰り返し実行してステップS260でシステム起動から所要時間treが経過したときには、充電完了フラグFchgを値0にリセットすると共に(ステップS340)、補機電力増加指令を解除するために補機電力増加解除指令を出力して(ステップS350)、本ルーチンを終了する。こうして充電完了フラグFchgに値0が設定されると、次回に本ルーチンが実行されたときには、ステップS210で充電完了フラグFchgが値0であり、過電圧判定信号Voがオンのときに過充電異常を出力する(ステップS220,S230)。 Then, when this routine is repeatedly executed and the required time tre has elapsed from the system startup in step S260, the charge completion flag Fchg is reset to the value 0 (step S340) and the auxiliary power increase command is canceled to cancel the auxiliary machine power increase command. A machine power increase cancel command is output (step S350), and this routine ends. When the charge completion flag Fchg is set to 0 in this way, the next time this routine is executed, the overcharge abnormality is detected when the charge completion flag Fchg is 0 in step S210 and the overvoltage determination signal Vo is on. Output (steps S220 and S230).
一方、ステップS260でシステム起動から所要時間treが経過していないときに、ステップS280〜S300で、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが閾値Vbrefより高いときや、高圧バッテリ50の充放電電流Ibの絶対値が閾値Ibrefより大きいとき,電流積算値Ibintの絶対値が閾値Ibintrefより大きいときには、これらの状態に至っていることを確認するのに要する時間として定めた所定時間(例えば、本ルーチンの実行間隔の数倍の時間など)に亘ってこれらの状態が継続したか否かを判定し(ステップS310)、所定時間に亘って継続していないときには、そのまま本ルーチンを終了し、所定時間に亘って継続したときには、高圧バッテリ50は過充電異常であると判断して過充電異常をダイアグ出力し(ステップS320)、昇圧コンバータ55をシャットダウンして(ステップS330)、本ルーチンを終了する。これにより、充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過していないときでも、過電圧判定信号Voに代えて、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbや充放電電流Ib,電流積算値Ibintを用いて高圧バッテリ50の過充電異常を判定することができる。そして、高圧バッテリ50の過充電異常を判定したときに昇圧コンバータ55をシャットダウンすることにより、高圧バッテリ50に更に充電が行なわれるのを抑止することができる。なお、充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過していないときに高圧バッテリ50の過充電異常を判定する場合としては、ゼロトルク制御時電力Pztが予め想定された電力よりも大きな回生電力である場合や、増加時補機電力Phが予め想定された電力よりも小さい場合などがある。また、昇圧コンバータ55をシャットダウンしたときでも、昇圧コンバータ55のダイオードD31を介して高圧バッテリ50から高電圧系電力ライン54aに電力供給を行なうことができるため、走行することができる。また、システムメインリレー56をオフとしないため、低電圧系電力ライン54cの電力供給も行なうことができる。
On the other hand, when the required time tre has not elapsed since the system activation in step S260, the voltage Vb between the terminals of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、外部電源からの電力を用いて充電器60により高圧バッテリ50を過電圧判定電圧Vsrefにセル数を乗じた電圧より低い充電完了電圧Vb*まで充電した後に最初にシステム起動した充電後初回起動時には、モータMG2からトルクが出力されないようモータMG2を制御するゼロトルク制御の実行時に制御誤差に起因してモータMG2により入出力される電力であるゼロトルク制御時電力Pztと、補機電力増加処理の実行中の補機全体の消費電力である増加時補機電力Phと、を考慮して高圧バッテリ50の各セルの電圧が過電圧判定電圧Vsrefより過電圧センサ51dの検出誤差の最大電圧分ΔVsだけ低い閾値下限Vsreflo以下に至るのに要する時間として定めた所要時間treがシステム起動から経過するまでは、過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときでも高圧バッテリ50の過充電異常の判定を行なわないから、高圧バッテリ50を充電完了電圧Vb*まで充電した後のシステム起動後に過電圧センサ51dの検出誤差によって過電圧判定信号Voがオンとなって高圧バッテリ50が過充電異常であると誤判定されてしまうのを抑制することができる。この結果、充電完了電圧Vb*を過電圧判定閾値Vsrefにセル数Nsを乗じた電圧に比してそれほど低く設定しなくてよいから、高圧バッテリ50を性能が十分に発揮されるように高圧バッテリ50を充電することができる。もとより、充電後初回起動時でないときや、充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過した以降は過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときに直ちに高圧バッテリ50が過充電異常であると判断して過充電異常をダイアグ出力するから、高圧バッテリ50の過充電異常を迅速に判定(確定)することができる。さらに、充電後初回起動時でないときや充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過した以降に過充電異常のダイアグ出力したときには、高圧バッテリ50が充放電されずに走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するバッテリレス走行に移行するから、ダイアグ出力後も走行することができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、充電後初回システム起動時において、システム起動から所要時間treが経過していないときでも、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが閾値Vbrefより高い状態や高圧バッテリ50の充放電電流Ibの絶対値が閾値Ibrefより大きい状態,電流積算値Ibintの絶対値が閾値Ibintrefより大きい状態を確認したときには、高圧バッテリ50は過充電異常であると判断して過充電異常をダイアグ出力するから、高圧バッテリ50の過充電異常の判定をより早いタイミングで行なうことを可能としている。しかも、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbや充放電電流Ib,電流積算値Ibintに基づいて過充電異常をダイアグ出力したときには、昇圧コンバータ55をシャットダウンするから、高圧バッテリ50に更に充電が行なわれるのを抑止することができる。
Further, according to the
実施例のハイブリッド自動車20では、充電後初回起動時において、システム起動から所要時間treが経過しておらず過電圧信号Voがオンときには、無関係補機の消費電力を増加させることによって補機全体の消費電力を増加させる補機電力増加処理を実行するものとしたが、この補機電力増加処理を実行しないものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、充電後初回起動時において、システム起動から所要時間treが経過していないときでも、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbや充放電電流Ib,電流積算値Ibintを用いて高圧バッテリ50が過充電異常であるか否かを判定するものとしたが、これらの一部だけを用いて高圧バッテリ50が過充電異常であるか否かを判定するものとしてもよいし、こうした判定を行なわないものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、充電後初回起動時において、システム起動から所要時間treが経過したときに充電完了フラグFchgを値0にリセットするものとしたが、システム起動から所要時間treが経過していないときでも、過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオフのときに、充電完了フラグFchgを値0にリセットするものとしてもよい。こうすれば、過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voに基づく高圧バッテリ50が過充電異常か否かの判定をより早いタイミングで開始することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、充電後初回起動時でないときや充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過した以降に過充電異常のダイアグ出力したときには、システムメインリレー56をオフとしてバッテリレス走行によって走行するものとしたが、システムオフとするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20が搭載する電源装置では、充電後初回起動時においてシステム起動から所要時間treが経過していないときに高圧バッテリ50の端子間電圧Vbや充放電電流Ib,電流積算値Ibintにより過充電異常のダイアグ出力したときには、昇圧コンバータ55をシャットダウンするものとしたが、高圧バッテリ50が充電されない手法を施せば昇圧コンバータ55をシャットダウンしないものとしてもよい。
In the power supply device mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図7における車輪39c,39dに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに動力分配統合機構30を介して接続されたエンジン22およびモータMG1と、リングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、を備えるものとしたが、図8の変形例の電気自動車220に例示するように、走行用の動力を出力するモータMGを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。
The
また、こうしたハイブリッド自動車や電気自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としてもよい。 Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle or an electric vehicle, It is good also as forms of vehicles other than a motor vehicle.
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータMG2が「電動機」に相当し、ブレーキアクチュエータ92やブレーキホイールシリンダ96a〜96d,ブレーキECU94が「制動力付与手段」に相当し、高圧バッテリ50が「二次電池」に相当し、要求トルクTr*に基づくトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようモータMG2を制御し、高圧バッテリ50の充電を制限すべき充電制限時でないときに要求トルクTr*が制動トルクであるときにはモータMG2の回生駆動を伴って要求トルクTr*が車両に作用するようモータMG2とブレーキアクチュエータ92とを制御し、充電制限時に要求トルクTr*が制動トルクであるときにはモータMG2からトルクが出力されないようモータMG2を制御するゼロトルク制御を実行すると共に要求トルクTr*が車両に作用するようブレーキアクチュエータ92を制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40とブレーキECU94とが「制御手段」に相当し、過電圧センサ51dが「過電圧状態検出センサ」に相当し、外部電源に接続されて高圧バッテリ50を充電可能な充電器60と、高圧バッテリ50の充電時には高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが過電圧判定閾値Vsrefにセル数Nsを乗じた電圧より低い電圧として設定された充電完了電圧Vb*に至るまで充電する図5の充電制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、が「充電手段」に相当し、外部電源からの電力を用いて充電器60により高圧バッテリ50を充電完了電圧Vb*まで充電した後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには、過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンであれば直ちに高圧バッテリ50が過充電異常であると判定し、充電後初回起動時には、ゼロトルク制御の実行時に制御誤差に起因してモータMG2により入出力される電力であるゼロトルク制御時電力Pztと、補機全体の消費電力を増加させている最中の補機全体の消費電力である増加時補機電力Phと、を考慮して高圧バッテリ50の各セルの電圧が過電圧判定電圧Vsrefより過電圧センサ51dの製造誤差や温度特性により生じる検出誤差の最大電圧分ΔVsだけ低い閾値下限Vsreflo以下に至るのに要する時間として定めた所要時間treがシステム起動から経過するまでは過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときでも高圧バッテリ50の過充電異常の判定を行なわなず、システム起動から所要時間treが経過した以降に過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときに直ちに高圧バッテリ50が過充電異常であると判定する図6の過充電異常判定処理ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「過充電異常判定手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to “electric motor”, the
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「制動力付与手段」としては、ブレーキアクチュエータ92やブレーキホイールシリンダ96a〜96d,ブレーキECU94からなる油圧ブレーキに限定されるものではなく、油圧駆動でないブレーキなど、車両に制動力を付与するものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など電動機と電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40とブレーキECU94とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクTr*に基づくトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようモータMG2を制御し、高圧バッテリ50の充電を制限すべき充電制限時でないときに要求トルクTr*が制動トルクであるときにはモータMG2の回生駆動を伴って要求トルクTr*が車両に作用するようモータMG2とブレーキアクチュエータ92とを制御し、充電制限時に要求トルクTr*が制動トルクであるときにはモータMG2からトルクが出力されないようモータMG2を制御するゼロトルク制御を実行すると共に要求トルクTr*が車両に作用するようブレーキアクチュエータ92を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう電動機を制御し、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう電動機を制御し、二次電池の充電を制限すべき充電制限時でないときに要求駆動力が制動力であるときには電動機の回生駆動を伴って要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御し、充電制限時に要求駆動力が制動力であるときには電動機からの動力の入出力が制限されるよう電動機を制御する動力制限制御を実行すると共に要求駆動力に基づく制動力が車両に作用するよう制動力付与手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「過電圧状態検出手段」としては、高圧バッテリ50を構成する複数のセルのうち少なくとも一つの電圧が高圧バッテリ50の過充電異常を判定するために予め定められた過電圧判定閾値Vsrefより高いときにオン出力する過電圧センサ51dに限定されるものではなく、各々に複数のセルからなる電池モジュールの少なくとも一つの電圧が過電圧判定閾値Vmref(過電圧判定閾値Vsrefを電池モジュール単位に換算した電圧)より高いときにオン出力する過電圧センサとしたり、高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが過電圧判定閾値(Vsref・Ns)より高いときにオン出力する過電圧センサとしたりするなど、二次電池の電圧が予め定めた判定電圧より高い過電圧状態を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「充電手段」としてはAC/DCコンバータ66とDC/DCコンバータ64とを備える充電器60および高圧バッテリ50の充電時には高圧バッテリ50の端子間電圧Vbが過電圧閾値Vrefにセル数Nsを乗じた電圧より低い電圧として設定された充電完了電圧V*に至るまで充電する制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70との組み合わせに限定されるものではなく、システムオフの状態で外部電源に接続されたとき、外部電源からの電力を用いて二次電池の電圧が判定電圧より低い充電完了電圧に至るまで二次電池を充電するものであれば如何なるものとしても構わない。「過充電異常判定手段」としては、外部電源からの電力を用いて充電器60により高圧バッテリ50を充電完了電圧Vb*まで充電した後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには、過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンであれば直ちに高圧バッテリ50が過充電異常であると判定し、充電後初回起動時には、ゼロトルク制御の実行時に制御誤差に起因してモータMG2により入出力される電力であるゼロトルク制御時電力Pztと、補機全体の消費電力を増加させている最中の補機全体の消費電力である増加時補機電力Phと、を考慮して高圧バッテリ50の各セルの電圧が過電圧判定電圧Vsrefより過電圧センサ51dの製造誤差や温度特性により生じる検出誤差の最大電圧分ΔVsだけ低い閾値下限Vsreflo以下に至るのに要する時間として定めた所要時間treがシステム起動から経過するまでは過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときでも高圧バッテリ50の過充電異常の判定を行なわず、システム起動から所要時間treが経過した以降に過電圧センサ51dからの過電圧判定信号Voがオンのときに直ちに高圧バッテリ50が過充電異常であると判定するものに限定されるものではなく、充電手段により二次電池が充電完了電圧まで充電された後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されたときに二次電池が過充電異常であると判定し、充電後初回起動時には、動力制限制御の実行時に制御誤差に起因して電動機により入出力される電力である動力制限制御時電力と、車両が搭載する補機の消費電力と、を考慮して二次電池の電圧が充電完了電圧から判定電圧より過電圧状態検出センサの検出誤差分だけ低い下限判定電圧以下に至るのに要する時間として定めた所要時間がシステム起動から経過するまでは過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されているときでも二次電池が過充電異常であるとは判定せず、システム起動から所要時間が経過した以降に過電圧状態検出センサにより過電圧状態が検出されたときに二次電池が過充電異常であると判定するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor that can input and output driving power, such as an induction motor. It doesn't matter. The “braking force applying means” is not limited to the hydraulic brake including the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、47 低電圧系補機、48 低圧バッテリ、49,64 DC/DCコンバータ、50 高圧バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、51d 過電圧センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a〜c 電力ライン、55 昇圧コンバータ、56 システムメインリレー、57,58 コンデンサ、57a,58a 電圧センサ、60 充電器、62 リレー、66 AC/DCコンバータ、68 電源コード、69 接続検出センサ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 ブレーキマスターシリンダ、92 ブレーキアクチュエータ、94 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、96a〜96d ブレーキホイールシリンダ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32 トランジスタ、L リアクトル、MG1,MG2,MG モータ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 35 Reduction gear, 37 Gear mechanism, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheel, 39c, 39d Wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 47 Low Voltage system auxiliary machine, 48 Low voltage battery, 49, 64 DC / DC converter, 50 High voltage battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 51c Temperature sensor, 51d Overvoltage sensor, 52 Electronic control unit for battery ( Battery ECU), 54a-c power line, 55 boost converter, 56 system main relay, 57, 58 capacitor, 57a, 58a voltage sensor, 60 charger, 62 relay, 66 AC / DC converter, 68 power cord, 69 connection detection Sensor, 70 Hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accel pedal, 84 Accel pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor , 88 Vehicle speed sensor, 90 Brake master cylinder, 92 Brake actuator, 94 Brake electronic control unit (brake ECU), 96a-96d Brake wheel Linda, D11~D16, D21~D26, D31, D32 diodes, T11~T16, T21~T26, T31, T32 transistor, L reactor, MG1, MG2, MG motor.
Claims (8)
前記二次電池の電圧が予め定めた判定電圧より高い過電圧状態を検出する過電圧状態検出センサと、
システムオフの状態で外部電源に接続されたとき、該外部電源からの電力を用いて前記二次電池の電圧が前記判定電圧より低い充電完了電圧に至るまで該二次電池を充電する充電手段と、
前記充電手段により前記二次電池が前記充電完了電圧まで充電された後に最初にシステム起動した充電後初回起動時でないときには前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されたときに前記二次電池が過充電異常であると判定し、前記充電後初回起動時には、前記動力制限制御の実行時に制御誤差に起因して前記電動機により入出力される電力である動力制限制御時電力と、車両が搭載する補機の消費電力と、を考慮して前記二次電池の電圧が前記充電完了電圧から前記判定電圧より前記過電圧状態検出センサの検出誤差分だけ低い下限判定電圧以下に至るのに要する時間として定めた所要時間がシステム起動から経過するまでは前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されているときでも前記二次電池が過充電異常であるとは判定せず、システム起動から前記所要時間が経過した以降に前記過電圧状態検出センサにより前記過電圧状態が検出されたときに前記二次電池が過充電異常であると判定する過充電異常判定手段と、
を備える車両。 An electric motor capable of inputting / outputting driving power, a braking force applying means capable of applying a braking force to the vehicle, a secondary battery capable of exchanging electric power with the electric motor, and driving based on a required driving force required for traveling The electric motor is controlled so as to travel by force, and when the required driving force is a braking force when the charging of the secondary battery is not restricted, when the required driving force is a braking force, the regenerative driving of the electric motor is accompanied by the required driving force. The motor and the braking force applying means are controlled so that a braking force based on the vehicle acts on the vehicle, and when the required driving force is a braking force at the time of charging limitation, input / output of power from the motor is limited. Control means for performing power limit control for controlling the electric motor and controlling the braking force applying means so that a braking force based on the required driving force acts on the vehicle,
An overvoltage state detection sensor for detecting an overvoltage state in which the voltage of the secondary battery is higher than a predetermined determination voltage;
Charging means for charging the secondary battery using the power from the external power supply until the voltage of the secondary battery reaches a charge completion voltage lower than the determination voltage when connected to an external power supply in a system-off state ,
When the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor when the secondary voltage is not the first time after the system is first started after the secondary battery is charged to the charging completion voltage by the charging means, the secondary battery is It is determined that there is an overcharge abnormality, and at the first start after the charging, the vehicle is mounted with power limiting control power that is input / output by the motor due to a control error when the power limiting control is executed. In consideration of the power consumption of the auxiliary machine, it is determined as the time required for the voltage of the secondary battery to reach the lower limit determination voltage lower than the determination voltage by the detection error of the overvoltage state detection sensor from the charging completion voltage. The secondary battery is overcharged even when the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor until the required time has elapsed since the system startup. Overcharge that does not determine that the battery is abnormal and determines that the secondary battery is abnormally overcharged when the overvoltage state is detected by the overvoltage state detection sensor after the required time has elapsed since system startup. An abnormality determination means;
A vehicle comprising:
前記所要時間は、前記二次電池の電圧の前記判定電圧に対する超過を一時的に許容する上限電圧としての許容電圧と前記充電完了電圧との差に対応する電力量である許容電力量と、前記動力制限制御時電力と、前記補機の消費電力と、の関係に基づいて前記動力制限制御の実行を継続したときに前記二次電池の電圧が前記充電完了電圧から前記許容電圧に至るのに要すると想定される第1時間と、前記補機の消費電力に基づいて前記二次電池の電圧が前記許容電圧から前記下限判定電圧以下に至るのに要すると想定される第2時間と、の和として定めた時間である、
車両。 The vehicle according to claim 1,
The required time is an allowable electric energy that is an electric energy corresponding to a difference between an allowable voltage as an upper limit voltage that temporarily allows an excess of the voltage of the secondary battery with respect to the determination voltage and the charging completion voltage; The voltage of the secondary battery reaches from the charge completion voltage to the allowable voltage when the execution of the power limit control is continued based on the relationship between the power limit control power and the power consumption of the auxiliary machine. A first time that is assumed to be required, and a second time that is assumed to be required for the voltage of the secondary battery to reach the lower limit determination voltage or less from the allowable voltage based on the power consumption of the auxiliary machine. Is the time set as the sum,
vehicle.
前記充電制限時は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまでであるときを含む、
車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The time when charging is limited includes when the required time elapses after starting the system at the first start after the charging,
vehicle.
前記過充電異常判定手段は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池に充電される充電電流が予め定められた所定電流を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The overcharge abnormality determination means confirms that a charging current charged to the secondary battery exceeds a predetermined current even after the required time has elapsed since the system activation at the first activation after the charging. Is a means for determining that the secondary battery is overcharged abnormally,
vehicle.
前記過充電異常判定手段は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池に充電される充電電流の積算値が予め定められた所定値を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The overcharge abnormality determining means has an integrated value of a charging current charged to the secondary battery exceeding a predetermined value even when the required time elapses after starting the system at the first starting after the charging. Is a means for determining that the secondary battery is abnormally overcharged.
vehicle.
前記過充電異常判定手段は、前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまででも前記二次電池の電圧が前記許容電圧を超えているのを確認したときには、前記二次電池が過充電異常であると判定する手段である、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
When the overcharge abnormality determination means confirms that the voltage of the secondary battery exceeds the allowable voltage even after the required time has elapsed since the system startup at the first startup after the charging, the secondary battery Is a means for determining that there is an overcharge abnormality,
vehicle.
前記二次電池からの電力を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧コンバータと、
前記充電後初回起動時においてシステム起動から前記所要時間が経過するまでに前記過充電異常判定手段により前記二次電池が過充電異常であると判定されたときには、前記昇圧コンバータがシャットダウンされるよう該昇圧コンバータを制御する昇圧制御手段と、
を備える車両。 A vehicle according to any one of claims 4 to 6,
A boost converter capable of boosting power from the secondary battery and supplying the boosted power to the electric motor;
When the secondary battery is determined to be overcharged abnormally by the overcharge abnormality determining means before the required time elapses after starting the system at the first activation after the charging, the boost converter is shut down. Boost control means for controlling the boost converter;
A vehicle comprising:
内燃機関と、
発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなり、
前記過充電異常判定手段により前記充電後初回起動時でないときまたは前記充電後初回起動時におけるシステム起動から前記所要時間が経過した以降に前記二次電池が過充電異常であると判定されたときには、前記二次電池の充放電を行なわずに走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 7,
An internal combustion engine;
A generator,
A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft coupled to a driving wheel;
With
The electric motor is connected to the drive shaft,
When it is determined by the overcharge abnormality determination means that the secondary battery is overcharged abnormally after the required time has elapsed since system startup at the time of initial activation after charging or at the time of initial activation after charging, Means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to travel without charging and discharging the secondary battery;
vehicle.
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