JP2012244681A - Electric vehicle - Google Patents

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JP2012244681A
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Japan
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motor
limit
battery
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vehicle speed
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JP2011110316A
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Kenta Watanabe
健太 渡邉
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently recover running energy of a vehicle.SOLUTION: When deceleration running is performed attending regeneration of a motor MG2, a temporary input limit Wintmp1 that is a temporary value of an input limit of the battery is set (S150) based on a battery temperature Tb and a vehicle speed V at a start time of regeneration by the motor MG2, and a temporary input limit Wintmp2 is set (S170) based on a charge ratio SOC and vehicle speed Vat the start time of regeneration by the motor MG2. One which is a larger limit in two temporary input limit Wintmp1 and Wintmp2, is set as an input limit Win* for execution (S180), and the motor MG2 is controlled so that request braking torque Tr* may be output from the motor MG2 within a range of the input limit Win* (S190 to S220).

Description

本発明は、走行用の電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記二次電池の入力制限を設定する入力制限設定手段と、前記電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに前記設定された入力制限の範囲内で該電動機を回生制御する回生制御手段とを備える電動車両に関する。   The present invention relates to an electric motor for traveling, a secondary battery capable of exchanging electric power with the electric motor, input limit setting means for setting an input limit of the secondary battery, and output of braking force by regenerative control to the electric motor. The present invention relates to an electric vehicle including regenerative control means for performing regenerative control of the electric motor within a range of the set input restriction when the control is requested.

従来、この種の電動車両としては、走行用のエンジンと、走行用のモータジェネレータと、モータジェネレータと電力をやり取りするバッテリとを備え、エンジンの動力の一部をモータジェネレータで発電してバッテリを充電したり、車両減速時にモータジェネレータを回生制御することによりバッテリを充電したり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、バッテリの温度に基づいて許容充電電圧を設定し、設定した許容充電電圧の範囲内でバッテリを充電している。そして、減速回生時にバッテリを充電する際には、それ以外の充電に比して、許容充電電圧を高く設定しており、これにより、減速回生時にバッテリの大電力充電を可能として回生エネルギーを効率良く回収し、車両の燃費を向上させることができるとしている。なお、減速回生時の大電力充電の継続時間は、所定時間までに制限されており、減速回生の時間が所定時間を経過すると、許容充電電圧を低い電圧に戻している。   Conventionally, this type of electric vehicle includes a traveling engine, a traveling motor generator, and a battery that exchanges electric power with the motor generator, and generates a battery by generating a part of the engine power with the motor generator. There have been proposed ones that charge or recharge a battery by regenerative control of the motor generator during vehicle deceleration (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, an allowable charging voltage is set based on the temperature of the battery, and the battery is charged within the set allowable charging voltage. When charging the battery during regenerative deceleration, the allowable charging voltage is set higher than for other types of charging. It is said that it can be recovered well and the fuel efficiency of the vehicle can be improved. Note that the duration of high power charging during deceleration regeneration is limited to a predetermined time, and the allowable charging voltage is returned to a low voltage when the deceleration regeneration time passes the predetermined time.

特開2004−104938号公報JP 2004-104938 A

しかしながら、上述した車両では、減速回生の開始時の走行状態に拘わらず所定時間の間で許容充電電圧を一律に設定しているため、場合によっては二次電池を充電できる余裕があるにも拘わらず、走行エネルギーが回収されない場合が生じ、なお改善の余地がある。   However, in the above-described vehicle, the allowable charging voltage is uniformly set for a predetermined time regardless of the traveling state at the start of the deceleration regeneration, so that the secondary battery may be charged in some cases. Therefore, there are cases where traveling energy is not recovered, and there is still room for improvement.

本発明の電動車両は、走行エネルギーの回収をより効率良く行なうことを主目的とする。   The main object of the electric vehicle of the present invention is to more efficiently collect travel energy.

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The electric vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の電動車両は、
走行用の電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記二次電池の入力制限を設定する入力制限設定手段と、前記電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに前記設定された入力制限の範囲内で該電動機を回生制御する回生制御手段とを備える電動車両であって、
前記二次電池の蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段を備え、
前記入力制限設定手段は、前記電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに、前記回生制御の開始時の車速と前記二次電池の温度とに基づいて第1の制限値を設定し、前記回生制御の開始時の車速と前記演算された蓄電割合とに基づいて第2の制限値を設定し、前記設定した第1の制限値と前記設定した第2の制限値とのうち制限量が多い方を前記入力制限に設定する手段である
ことを要旨とする。
The electric vehicle of the present invention is
An electric motor for traveling, a secondary battery capable of exchanging electric power with the electric motor, input restriction setting means for setting an input restriction of the secondary battery, and output of braking force by regenerative control to the electric motor An electric vehicle comprising regenerative control means for regeneratively controlling the electric motor within the set input limit sometimes.
A storage ratio calculating means for calculating a storage ratio of the secondary battery;
The input limit setting means sets a first limit value based on a vehicle speed at the start of the regenerative control and a temperature of the secondary battery when the motor is requested to output a braking force by the regenerative control. Then, a second limit value is set based on the vehicle speed at the start of the regenerative control and the calculated power storage ratio, and among the set first limit value and the set second limit value, The gist of the present invention is that it is a means for setting the one with the larger amount of restriction as the input restriction.

この本発明の電動車両では、二次電池の蓄電割合を演算し、電動機に回生制動による制動力の出力が要求されたときに、回生制御の開始時の車速と二次電池の温度とに基づいて第1の制限値を設定し、回生制御の開始時の車速と演算された蓄電割合とに基づいて第2の制限値を設定し、設定した第1の制限値と設定した第2の制限値とのうち制限量が多い方を入力制限に設定する。このように、第1の制限値の設定と第2の制限値の設定とに対して回生開始時の車速が考慮されるため、回生開始から回生終了に至るまでの走行エネルギーの回収をより効率良く行なうことができる。この結果、車両全体の効率をより向上させることができる。もとより、二次電池の温度に基づく第1の制限値と蓄電割合に基づく第2の制限値のうち制限量が多い方を入力制限に設定するから、電動機を回生制御する際に二次電池の温度や蓄電割合がその上限を超えないようにすることができる。   In the electric vehicle according to the present invention, the storage ratio of the secondary battery is calculated, and when the electric motor is requested to output a braking force by regenerative braking, based on the vehicle speed at the start of the regenerative control and the temperature of the secondary battery. The first limit value is set, the second limit value is set based on the vehicle speed at the start of the regeneration control and the calculated power storage ratio, and the set first limit value and the set second limit are set. Of the values, the one with the larger limit is set as the input limit. Thus, since the vehicle speed at the time of the start of regeneration is considered with respect to the setting of the first limit value and the setting of the second limit value, it is more efficient to collect travel energy from the start of regeneration to the end of regeneration. Can be done well. As a result, the efficiency of the entire vehicle can be further improved. Of course, since the one with the larger limit amount is set as the input limit between the first limit value based on the temperature of the secondary battery and the second limit value based on the storage ratio, the rechargeable battery is controlled when the motor is regeneratively controlled. It is possible to prevent the temperature and power storage ratio from exceeding the upper limit.

こうした本発明の電動車両において、前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速による走行から停車に至るまでに前記二次電池の温度が上限温度を超えない範囲内で該二次電池を充電し続けることができる最大電力を前記第1の制限値に設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の電動車両において、前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速が低いほど制限量が少なくなる傾向に前記第1の制限値を設定する手段であるものとすることもできる。   In such an electric vehicle according to the present invention, the input restriction setting means is configured such that the secondary battery has a temperature within a range in which the temperature of the secondary battery does not exceed the upper limit temperature from the traveling at the vehicle speed at the start of the regeneration control to the stop. The maximum power that can continue to be charged can be set to the first limit value. In the electric vehicle according to the aspect of the present invention, the input limit setting means is a means for setting the first limit value so that the limit amount tends to decrease as the vehicle speed at the start of the regeneration control decreases. You can also.

また、本発明の電動車両において、前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速による走行から停車に至るまでに前記二次電池の蓄電割合が上限蓄電割合を超えない範囲内で該二次電池を充電し続けることができる最大電力を前記第2の制限値に設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の電動車両において、前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速が低いほど制限量が少なくなる傾向に前記第2の制限値を設定する手段であるものとすることもできる。   Further, in the electric vehicle according to the present invention, the input restriction setting means is configured so that the storage ratio of the secondary battery does not exceed the upper limit storage ratio from the travel at the vehicle speed at the start of the regeneration control to the stop. It may be a means for setting the maximum power that can continue to charge the secondary battery to the second limit value. In the electric vehicle according to the aspect of the present invention, the input limit setting means is a means for setting the second limit value so that the limit amount tends to decrease as the vehicle speed at the start of the regeneration control decreases. You can also.

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。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. 電池温度Tbと入出力制限Win,Woutの基本値との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between battery temperature Tb and the basic value of input / output restrictions Win and Wout. 蓄電割合SOCと補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between electrical storage ratio SOC and a correction coefficient. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control routine at the time of a braking performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 電池温度Tbと車速Vと仮入力制限Wintmp1との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between battery temperature Tb, the vehicle speed V, and temporary input restrictions Wintmp1. 蓄電割合SOCと車速Vと仮入力制限Wintmp2との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between electrical storage ratio SOC, vehicle speed V, and temporary input restrictions Wintmp2. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車420の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 420 according to a modification.

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、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として構成されたエンジン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を介して複数のピニオンギヤ33を連結したキャリア34が接続されると共に駆動輪39a,39bにギヤ機構60とデファレンシャルギヤ62とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aにリングギヤ32が接続されて遊星歯車機構として構成された3軸式の動力分配統合機構30と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構30のサンギヤ31にロータが接続されたモータMG1と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに変速機60を介してロータが接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するための駆動回路として構成されたインバータ41,42と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやり取りするバッテリ50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、車両全体をコントロール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 hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 configured as an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and a crankshaft 26 serving as an output shaft of the engine 22. A carrier 34 is connected to a plurality of pinion gears 33 via a damper 28, and a ring gear 32 is connected to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to drive wheels 39a and 39b via a gear mechanism 60 and a differential gear 62. A triaxial power distribution and integration mechanism 30 connected and configured as a planetary gear mechanism, a motor MG1 configured as a well-known synchronous generator motor and having a rotor connected to the sun gear 31 of the power distribution and integration mechanism 30; A ring gear shaft as a drive shaft constructed as a known synchronous generator motor A motor MG2 having a rotor connected to 2a via a transmission 60, inverters 41 and 42 configured as drive circuits for driving the motors MG1 and MG2, and an inverter 41 configured as a lithium ion secondary battery, for example. A battery 50 that exchanges electric power with the motors MG1 and MG2 via 42, a brake actuator 92 for controlling the brakes of the drive wheels 39a and 39b and driven wheels (not shown), and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle. With.

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24によりその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がなされている。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が入力されており、エンジンECU24からは、図示しないスロットルバルブや燃料噴射弁,点火プラグ,可変バルブタイミング機構などへの駆動制御信号が出力されている。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。また、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、即ちエンジン回転数Neも演算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24 such as fuel injection control, ignition control, and intake air amount adjustment control. Signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22 are input to the engine ECU 24, and the engine ECU 24 controls driving to a throttle valve, a fuel injection valve, a spark plug, a variable valve timing mechanism, and the like (not shown). A signal is being output. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70. The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the engine rotational speed Ne, based on a crank position from a crank position sensor (not shown).

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。   The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、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、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、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,バッテリ50の正極側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,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などが入力されており、必要に応じてバッテリ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、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の積算値に基づいてバッテリ50から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合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を演算したりする。なお、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、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2に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutの基本値との関係の一例を示し、図3に蓄電割合SOCと補正係数との関係の一例を示す。この入出力制限Win,Woutは、図示するように、バッテリ50の劣化をより確実に抑止するために電池温度Tbの上下限付近や蓄電割合SOCの上下限付近で比較的制限量が多くなる、即ち値0に近づくように設定される。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. In the battery ECU 52, signals necessary for managing the battery 50, for example, the voltage Vb between the terminals from the voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50, the current attached to the output terminal on the positive side of the battery 50 The charge / discharge current Ib from the sensor 51b, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to the battery 50, and the like are input, and data on the state of the battery 50 is communicated to the hybrid electronic control unit 70 as necessary. Output. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 sets the storage ratio SOC as a ratio to the total capacity of the storage amount that can be discharged from the battery 50 based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor 51b. The input / output limits Win and Wout that are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50 are calculated based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input limiting limit are set based on the storage ratio SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 2 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the basic values of the input / output limits Win and Wout, and FIG. 3 shows an example of the relationship between the storage ratio SOC and the correction coefficient. As shown in the figure, the input / output limits Win and Wout are relatively limited in the vicinity of the upper and lower limits of the battery temperature Tb and the upper and lower limits of the storage rate SOC in order to more reliably suppress the deterioration of the battery 50. That is, the value is set to approach zero.

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の油圧を調整する。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、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 brake actuator 92 has a braking torque corresponding to the share of the brake in the braking force applied to the vehicle by the pressure (brake pressure) of the brake master cylinder 90 and the vehicle speed V generated in response to the depression of the brake pedal 85. The hydraulic pressures of the brake wheel cylinders 96a to 96d are adjusted so as to act on 39b and a driven wheel (not shown). Hereinafter, a case where a braking force is applied to the drive wheels 39a and 39b and a driven wheel (not shown) by the operation of the brake actuator 92 is referred to as a hydraulic brake. The brake actuator 92 is controlled by a brake electronic control unit (hereinafter referred to as a brake ECU) 94. The brake ECU 94 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and controls the drive of the brake actuator 92 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and the data regarding the state of the brake actuator 92 is used for the hybrid as necessary. Output to the electronic control unit 70.

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、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー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は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,ブレーキECU94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,ブレーキECU94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 electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81 and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the brake ECU 94 via a communication port, and the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, the brake ECU 94, and various control signals. And exchanging data.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power is output to the ring gear shaft 32a with the operation of the engine 22. Both can be considered as the engine operation mode.

次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、走行中に制動力の出力が要求されたときの動作について説明する。図4は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される制動時駆動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、車速Vが所定車速(例えば、時速10kmなど)以上でアクセルオフやブレーキオンされているときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, particularly, the operation when the output of the braking force is requested during traveling will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a braking drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec) when the vehicle speed V is a predetermined vehicle speed (for example, 10 km / h) or more and the accelerator is off or the brake is turned on.

制動時駆動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、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や車速センサ88からの車速V,モータMG2の回転数Nm2,バッテリ50の蓄電割合SOC,電池温度Tb,入力制限Winなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG2の回転数Nm2は、回転位置検出センサ44により検出されたモータMG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。バッテリ50の蓄電割合SOCは、電流センサ51bにより検出されたバッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づい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、バッテリ50の入力制限Winは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の蓄電割合SOCとに基づいて設定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。   When the braking drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm2, of the motor MG2. A process of inputting data necessary for control such as the storage ratio SOC of the battery 50, the battery temperature Tb, and the input restriction Win is executed (step S100). Here, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is calculated from the rotational position of the rotor of the motor MG2 detected by the rotational position detection sensor 44 and is input from the motor ECU 40 by communication. As the storage ratio SOC of the battery 50, a value calculated based on the integrated value of the charge / discharge current Ib of the battery 50 detected by the current sensor 51b is input from the battery ECU 52 by communication. Further, the input limit Win of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the storage ratio SOC of the battery 50 and is input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションBPと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求制動トルクTr*と要求制動パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求制動トルクTr*は、ブレーキペダルポジションBPと車速Vとに基づいて車両に作用すべき制動力における回生ブレーキの分担分のトルクと油圧ブレーキの分担分のトルクとを設定し、設定した回生ブレーキ分担分のトルクを要求制動トルクTr*として設定するものとした。また、要求制動パワーP*は、設定した要求制動トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとして計算するものとした。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。   When the data is input in this way, the required braking torque Tr to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b as the torque required for the vehicle based on the input brake pedal position BP and the vehicle speed V. * And the required braking power P * are set (step S110). The required braking torque Tr * is set by setting the torque for the regenerative brake and the torque for the hydraulic brake in the braking force to be applied to the vehicle based on the brake pedal position BP and the vehicle speed V. The shared torque is set as the required braking torque Tr *. Further, the required braking power P * is calculated on the assumption that the set required braking torque Tr * is multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor k (Nr = k · V), or the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 (Nr = Nm2 / Gr).

続いて、回生開始フラグFが値1か否かを判定する(ステップS120)。ここで、回生開始フラグFは、モータMG2による回生制御の開始を示すフラグであり、初期値としては値0が設定されている。アクセルオフやブレーキオンされて本ルーチンが初回に実行されたときには値0が設定されているため、回生開始フラグFに値1を設定し(ステップS130)、入力した電池温度Tbが所定値T1以上で所定値T2以下であるか否かを判定する(ステップS140)。ここで、所定値T1,T2は、電池温度Tbがバッテリ50の使用温度範囲の下限値と上限値を示し、所定値T1としては例えば−30℃や−20℃などのように定めることができ、所定値T2としては40℃や45℃などのように定めることができる。電池温度Tbが所定値T1以上で所定値T2以下のときには、電池温度Tbと車速Vとに基づいてバッテリ50の入力制限の仮の値である仮入力制限Wintmp1を設定する(ステップS150)。ここで、仮入力制限Wintmp1は、車速Vで走行中の車両が停車するまでに電池温度Tbが上限値TH(例えば所定値T2よりも若干高い温度)を超えない範囲内でバッテリ50を充電し続けることができる最大電力として設定されるものであり、実施例では、電池温度Tbと車速Vと仮入力制限Wintmp1との関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、電池温度Tbと車速Vとが与えられると、マップから対応する仮入力制限Wintmp1を導出して設定するものとした。このマップの一例を図5に示す。仮入力制限Wintmp1は、図示するように、電池温度Tbが高いほど大きく(絶対値が小さく)なり且つ車速Vが高いほど大きく(絶対値が小さく)なる傾向に設定される。   Subsequently, it is determined whether or not the regeneration start flag F is 1 (step S120). Here, the regeneration start flag F is a flag indicating the start of regeneration control by the motor MG2, and a value 0 is set as an initial value. Since the value 0 is set when this routine is executed for the first time after the accelerator is turned off or the brake is turned on, the value 1 is set to the regeneration start flag F (step S130), and the input battery temperature Tb is equal to or higher than the predetermined value T1. In step S140, it is determined whether the value is equal to or less than a predetermined value T2. Here, the predetermined values T1 and T2 indicate the lower limit value and the upper limit value of the operating temperature range of the battery 50 with the battery temperature Tb, and the predetermined value T1 can be determined, for example, as −30 ° C. or −20 ° C. The predetermined value T2 can be determined such as 40 ° C. or 45 ° C. When the battery temperature Tb is equal to or higher than the predetermined value T1 and equal to or lower than the predetermined value T2, a temporary input limit Wintmp1 that is a temporary value of the input limit of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb and the vehicle speed V (step S150). Here, the temporary input limit Wintmp1 charges the battery 50 within a range in which the battery temperature Tb does not exceed the upper limit TH (for example, a temperature slightly higher than the predetermined value T2) until the vehicle running at the vehicle speed V stops. In this embodiment, the relationship between the battery temperature Tb, the vehicle speed V, and the temporary input limit Wintmp1 is obtained in advance and stored in the ROM 74 as a map, and the battery temperature Tb and the vehicle speed are set. When V is given, the corresponding temporary input limit Wintmp1 is derived from the map and set. An example of this map is shown in FIG. As shown in the figure, the temporary input limit Wintmp1 is set such that it increases as the battery temperature Tb increases (the absolute value decreases) and increases as the vehicle speed V increases (the absolute value decreases).

そして、入力した蓄電割合SOCが所定値S1以上で所定値S2以下であるか否かを判定する(ステップS160)。ここで、所定値S1,S2は、バッテリ50の蓄電割合SOCの管理範囲の下限値と上限値を示し、所定値S1としては例えば30%や40%などのように定めることができ、所定値S2としては例えば75%や80%などのように定めることができる。蓄電割合SOCが所定値S1以上で所定値S2以下のときには、蓄電割合SOCと車速Vとに基づいてバッテリ50の入力制限の仮の値である仮入力制限Wintmp2を設定する(ステップS170)。ここで、仮入力制限Wintmp2は、車速Vで走行中の車両が停車するまでにバッテリ50の蓄電割合SOCが上限値SH(例えば所定値S2よりも若干高い蓄電割合)を超えない範囲内でバッテリ50を充電し続けることができる最大電力として設定されるものであり、実施例では、蓄電割合SOCと車速Vと仮入力制限Wintmp2との関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、蓄電割合SOCと車速Vとが与えられると、マップから対応する仮入力制限Wintmp2を導出して設定するものとした。このマップの一例を図6に示す。仮入力制限Wintmp2は、図示するように、蓄電割合SOCが高いほど大きく(絶対値が小さく)なり且つ車速Vが高いほど大きく(絶対値が小さく)なる傾向に設定される。   Then, it is determined whether or not the input power storage ratio SOC is not less than a predetermined value S1 and not more than a predetermined value S2 (step S160). Here, the predetermined values S1 and S2 indicate a lower limit value and an upper limit value of the management range of the storage ratio SOC of the battery 50, and the predetermined value S1 can be determined as 30% or 40%, for example, S2 can be set to 75% or 80%, for example. When the power storage rate SOC is not less than the predetermined value S1 and not more than the predetermined value S2, a temporary input limit Wintmp2, which is a temporary value for the input limit of the battery 50, is set based on the power storage rate SOC and the vehicle speed V (step S170). Here, the temporary input limit Wintmp2 is within a range in which the storage rate SOC of the battery 50 does not exceed the upper limit value SH (for example, a storage rate slightly higher than the predetermined value S2) until the vehicle running at the vehicle speed V stops. 50 is set as the maximum power that can continue to be charged. In the embodiment, the relationship between the storage ratio SOC, the vehicle speed V, and the temporary input limit Wintmp2 is obtained in advance and stored in the ROM 74 as a map. When the ratio SOC and the vehicle speed V are given, the corresponding temporary input limit Wintmp2 is derived from the map and set. An example of this map is shown in FIG. As shown in the figure, the temporary input limit Wintmp2 is set so as to increase as the power storage ratio SOC increases (the absolute value decreases) and increases as the vehicle speed V increases (the absolute value decreases).

こうして仮入力制限Wintmp1と仮入力制限Wintmp2とを設定すると、設定した仮入力制限Wintmp1,Wintmp2のうち大きい方を実行用入力制限Win*に設定する(ステップS180)。即ち、仮入力制限Wintmp1,Wintmp2のうち制限量の多い方を実行用入力制限Win*に設定する。これにより、実行用入力制限Win*は、車速Vで走行中の車両が停車するまでに電池温度Tbが上限値THを超えず蓄電割合SOCも上限値SHを超えない範囲内でバッテリ50を充電し続けることができる最大電力となる。このとき、実行用入力制限Win*は、車速Vが低いほど小さく(絶対値が大きく)なるため、特に車速Vが低い走行領域で上述した入力制限Winに比して制限量が少ない値が設定されることになる。   When the temporary input limit Wintmp1 and the temporary input limit Wintmp2 are set in this way, the larger one of the set temporary input limits Wintmp1 and Wintmp2 is set as the execution input limit Win * (step S180). That is, of the temporary input limits Wintmp1 and Wintmp2, the larger limit amount is set as the execution input limit Win *. Thus, the execution input limit Win * charges the battery 50 within a range in which the battery temperature Tb does not exceed the upper limit TH and the storage rate SOC does not exceed the upper limit SH before the vehicle running at the vehicle speed V stops. The maximum power that can be continued. At this time, since the execution input limit Win * is smaller (the absolute value is larger) as the vehicle speed V is lower, a value with a smaller limit amount is set as compared with the input limit Win described above particularly in a travel region where the vehicle speed V is low. Will be.

実行用入力制限Winが設定されると、要求制動トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによりモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクTm2tmpを計算し(ステップS190)、バッテリ50の実行用入力制限Win*をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Tminを計算すると共に(ステップS200)、設定した仮モータトルクTm2tmpとトルク制限Tminとのうち大きい方をモータMG2のトルク指令Tm2*に設定し(ステップS210)、設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、バッテリ50の実行用入力制限Win*の範囲内でモータMG2から要求制動トルクTr*をリングギヤ軸32aに出力して減速走行することができる。   When the execution input limit Win is set, a temporary motor torque Tm2tmp, which is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2, is calculated by dividing the required braking torque Tr * by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 (step S190), calculating the torque limit Tmin as a lower limit of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the execution input limit Win * of the battery 50 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 (step S200) and setting The larger one of the temporary motor torque Tm2tmp and the torque limit Tmin is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S210), the set torque command Tm2 * is transmitted to the motor ECU 40 (step S220), and this routine is executed. finish. Receiving the torque command Tm2 *, the motor ECU 40 performs switching control of the switching element of the inverter 42 so that the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. Thus, the required braking torque Tr * can be output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a within the range of the execution input limit Win * of the battery 50, and the vehicle can travel at a reduced speed.

次回以降に本ルーチンが実行されると、ステップS120では回生開始フラグFが値1と判定されるため、ステップS190に進んで、初回に設定したバッテリ50の実行用入力制限Win*を用いてこの実行用入力制限Win*の範囲内で要求制動トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信する処理を実行する(ステップS190〜S220)。このように、車両に制動力の出力が要求されたときに、モータMG2による回生開始時の電池温度Tbおよび車速Vに基づいて設定される仮入力制限Wintmp1と回生開始時の蓄電割合SOCおよび車速Vに基づいて設定される仮入力制限Wintmp2とのうち大きい方を実行用入力制限Win*に設定し、実行用入力制限Win*の範囲内でモータMG2から要求制動トルクTr*を出力することにより、電池温度Tbが上限値THを超えず蓄電割合SOCも上限値SHを超えない範囲内で車両が持つ運動エネルギーのできる限り多くを電気エネルギーに変換してバッテリ50を充電することができるのである。   When this routine is executed after the next time, since the regeneration start flag F is determined to be 1 in step S120, the process proceeds to step S190, and this is performed using the execution input limit Win * of the battery 50 set for the first time. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required braking torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a within the range of the execution input limit Win *, and the process of transmitting the set torque command Tm2 * to the motor ECU 40 is executed. (Steps S190 to S220). Thus, when the vehicle is requested to output braking force, the temporary input limit Wintmp1 set based on the battery temperature Tb and the vehicle speed V at the start of regeneration by the motor MG2, the power storage ratio SOC and the vehicle speed at the start of regeneration. By setting the larger one of the temporary input limit Wintmp2 set based on V as the execution input limit Win * and outputting the required braking torque Tr * from the motor MG2 within the range of the execution input limit Win * The battery 50 can be charged by converting as much of the kinetic energy of the vehicle as possible into electric energy within the range where the battery temperature Tb does not exceed the upper limit value TH and the storage rate SOC does not exceed the upper limit value SH. .

ステップS140で電池温度Tbが所定値T1以上で所定値T2以下でないと判定されたり、ステップS160で蓄電割合SOCが所定値S1以上で所定値S2以下でないと判定されると、蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて設定された入力制限Winを実行用入力制限Win*として設定し(ステップS230)、設定した実行用入力制限Win*の範囲内で要求制動トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信する処理を実行する(ステップS190〜S220)。この場合、実行用入力制限Win*として制限量が比較的多い入力制限Winを用いてモータMG2が回生制御される。   If it is determined in step S140 that the battery temperature Tb is not less than the predetermined value T1 and not more than the predetermined value T2, or if it is determined in step S160 that the storage ratio SOC is not less than the predetermined value S1 and not less than the predetermined value S2, the storage ratio SOC and the battery The input limit Win set based on the temperature Tb is set as the execution input limit Win * (step S230), and the required braking torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a within the range of the set execution input limit Win *. Then, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the set torque command Tm2 * is transmitted to the motor ECU 40 (steps S190 to S220). In this case, the motor MG2 is regeneratively controlled using the input limit Win having a relatively large limit amount as the execution input limit Win *.

なお、図4の制動時制御ルーチンには示していないが、ステップS210で仮モータトルクTm2tmpがトルク制限Tminによって制限されてトルク指令Tm2*が設定された場合には、本来モータMG2から出力すべき仮モータトルクTm2tmpに対して不足する制動トルクが油圧ブレーキから出力されるようブレーキアクチュエータ92が制御される。実施例では、基本的には、モータMG2による回生開始時から回生終了までに亘って実行用入力制限Win*は一定であるから、モータMG2のトルク制限Tminも一定となる。したがって、トルク指令Tm2*がトルク制限Tminによって制限された場合に、油圧ブレーキから出力されるトルクは変動しないため、ドライバビリティを損なうことがない。   Although not shown in the braking time control routine of FIG. 4, when the temporary motor torque Tm2tmp is limited by the torque limit Tmin and the torque command Tm2 * is set in step S210, it should be output from the motor MG2 originally. The brake actuator 92 is controlled such that a braking torque that is insufficient with respect to the temporary motor torque Tm2tmp is output from the hydraulic brake. In the embodiment, basically, since the execution input limit Win * is constant from the start of regeneration by the motor MG2 to the end of regeneration, the torque limit Tmin of the motor MG2 is also constant. Accordingly, when the torque command Tm2 * is limited by the torque limit Tmin, the torque output from the hydraulic brake does not fluctuate, so that drivability is not impaired.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、走行中にモータMG2の回生を伴って減速走行する際には、モータMG2による回生開始時の電池温度Tbと車速Vとに基づいてバッテリ50の入力制限の仮の値である仮入力制限Wintmp1を設定し、モータMG2による回生開始時の蓄電割合SOCと車速Vとに基づいて仮入力制限Wintmp2を設定し、二つの仮入力制限Wintmp1,Wintmp2のうち制限量が多い方を実行用入力制限Win*に設定し、実行用入力制限Win*の範囲内でモータMG2から要求制動トルクTr*が出力されるようモータMG2を制御するから、電池温度Tbが上限値THを超えず蓄電割合SOCも上限値SHを超えない範囲内で車両が持つ運動エネルギーのできる限り多くを電気エネルギーに変換してバッテリ50を充電することができる。この結果、車両のエネルギ効率(燃費)をより向上させることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the vehicle decelerates with the regeneration of the motor MG2 during traveling, the battery 50 is based on the battery temperature Tb and the vehicle speed V when the motor MG2 starts regeneration. A temporary input limit Wintmp1 which is a temporary value of the input limit is set, a temporary input limit Wintmp2 is set based on the storage ratio SOC at the start of regeneration by the motor MG2 and the vehicle speed V, and two temporary input limits Wintmp1 and Wintmp2 are set. Since the one with the larger limit amount is set as the execution input limit Win * and the motor MG2 is controlled so that the required braking torque Tr * is output from the motor MG2 within the range of the execution input limit Win *, the battery temperature Tb Does not exceed the upper limit TH and the storage rate SOC does not exceed the upper limit SH as much as possible of the kinetic energy that the vehicle has. Was converted into the gas energy can be used to charge the battery 50. As a result, the energy efficiency (fuel consumption) of the vehicle can be further improved.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を駆動軸36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の動力を駆動軸が接続された車軸(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)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. 7, the power of the motor MG2 is connected to the drive shaft. It may be connected to an axle (an axle connected to the wheels 39c and 39d in FIG. 7) different from the axle (the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the planetary gear 30, but as exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. The inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 22 and the outer rotor 234 connected to the drive shaft that outputs power to the drive wheels 39a and 39b, and a part of the power of the engine 22 is used as the drive shaft. A counter-rotor motor 230 that transmits and converts remaining power into electric power may be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸に出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に変速機330を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図10の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、エンジン22からの動力を変速機430を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪39a,39bが接続された車軸とは異なる車軸(図10における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。即ち、エンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the planetary gear 30, and the power from the motor MG2 is output to the drive shaft. As illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. 9, a motor MG is attached to a drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via a transmission 330, and an engine is connected to a rotation shaft of the motor MG via a clutch 329. 22, and the power from the engine 22 is output to the drive shaft via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 330 and the power from the motor MG is output to the drive shaft via the transmission 330. It is good. Alternatively, as exemplified in the hybrid vehicle 420 of the modified example of FIG. 10, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b via the transmission 430 and the power from the motor MG. May be output to an axle different from the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected (the axle connected to the wheels 39a and 39b in FIG. 10). In other words, any type of hybrid vehicle may be used as long as it includes an engine and an electric motor that outputs driving power.

実施例では、本発明をハイブリッド自動車20の形態として説明したが、走行用の動力源としてモータのみを備える電気自動車してもよいし、自動車以外の車両の形態としてもよい。   In the embodiment, the present invention has been described as the form of the hybrid vehicle 20, but an electric vehicle including only a motor may be used as a driving power source, or a vehicle other than the vehicle may be used.

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、バッテリ50が「二次電池」に相当し、バッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算するバッテリECU52が「蓄電割合演算手段」に相当し、モータMG2の回生開始時の電池温度Tbと車速Vとに基づいて仮入力制限Wintmp1を設定すると共にモータMG2の回生開始時の蓄電割合SOCと車速Vとに基づいて仮入力制限Wintmp2を設定し、設定した二つの仮入力制限Wintmp1,Wintmp2のうち大きい方をバッテリ50の実行用入力制限Win*に設定する図4のアクセルオフ時制御ルーチンのステップS120〜S180の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「入力制限設定手段」に相当し、アクセルオフ時に車速Vに基づいて要求制動トルクTr*を設定し、バッテリ50の実行用入力制限Win*の範囲内で設定した要求制動トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する図4のアクセルオフ時制御ルーチンのステップS100,S110,S190〜S220の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と受信したトルク指令Tm2*に基づいてインバータ42をスイッチング制御するモータECU40とが「回生制御手段」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 the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and the battery ECU 52 that calculates the storage ratio SOC based on the integrated value of the charge / discharge current Ib of the battery 50 The temporary input limit Wintmp1 is set based on the battery temperature Tb at the start of regeneration of the motor MG2 and the vehicle speed V, and based on the storage ratio SOC and the vehicle speed V at the start of regeneration of the motor MG2. The temporary input limit Wintmp2 is set, and the larger one of the two set temporary input limits Wintmp1 and Wintmp2 is set as the execution input limit Win * for the battery 50. The processing in steps S120 to S180 of the accelerator-off control routine of FIG. The hybrid electronic control unit 70 that executes the control corresponds to “input limit setting means” and the accelerator is off. The required braking torque Tr * is set based on the vehicle speed V, and the required braking torque Tr * set within the range of the input limit Win * for execution of the battery 50 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Based on the hybrid electronic control unit 70 for executing the processing of steps S100, S110, S190 to S220 of the accelerator-off time control routine of FIG. 4 which sets and transmits the torque command Tm2 * to the motor ECU 40 and the received torque command Tm2 *. The motor ECU 40 that controls the switching of the inverter 42 corresponds to “regeneration control means”.

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。また、「蓄電割合演算手段」としては、バッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算するものに限られず、バッテリ50の端子間電圧に基づいて蓄電割合SOCを演算したり、充放電電流Ibの積算値と端子間電圧との組み合わせに基づいて蓄電割合SOCを演算するなど、蓄電割合を演算することができるものであれば、如何なる手法により演算するものとしても構わない。また、「入力制限設定手段」としては、モータMG2の回生開始時の電池温度Tbと車速Vとに基づいて仮入力制限Wintmp1を設定すると共にモータMG2の回生開始時の蓄電割合SOCと車速Vとに基づいて仮入力制限Wintmp2を設定し、設定した二つの仮入力制限Wintmp1,Wintmp2のうち大きい方をバッテリ50の実行用入力制限Win*に設定するものに限定されるものではなく、電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに、回生制御の開始時の車速と二次電池の温度とに基づいて第1の制限値を設定し、回生制御の開始時の車速と演算された蓄電割合とに基づいて第2の制限値を設定し、設定した第1の制限値と第2の制限値とのうち制限量が多い方を入力制限に設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「回生制御手段」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、「回生制御手段」としては、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求制動トルクTr*に基づいてモータMG2から出力すべき仮モータトルクTm2tmpを設定し、実行用入力制限Win*をモータMG2の回転数Nm2で割ってトルク制限Tminを設定し、仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tminで制限したトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*に設定し、設定したトルク指令Tm2*をモータECU40に送信するものに限定されるものではなく、電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに入力制限の範囲内で電動機を回生制御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 output power for traveling, such as an induction motor. I do not care. Further, the “power storage ratio calculation means” is not limited to the one that calculates the power storage ratio SOC based on the integrated value of the charge / discharge current Ib of the battery 50, but calculates the power storage ratio SOC based on the voltage between the terminals of the battery 50. Any method can be used as long as the storage ratio can be calculated, such as calculating the storage ratio SOC based on the combination of the integrated value of the charge / discharge current Ib and the inter-terminal voltage. . As the “input limit setting means”, the temporary input limit Wintmp1 is set based on the battery temperature Tb and the vehicle speed V when the regeneration of the motor MG2 is started, and the storage ratio SOC and the vehicle speed V when the regeneration of the motor MG2 is started. Is set to the temporary input limit Wintmp2, and the larger of the set two temporary input limits Wintmp1 and Wintmp2 is set to the execution input limit Win * of the battery 50, and is not limited to regenerating the motor. When the output of braking force by control is requested, the first limit value is set based on the vehicle speed at the start of regenerative control and the temperature of the secondary battery, and is calculated as the vehicle speed at the start of regenerative control. If the second limit value is set based on the storage ratio and the one with the larger limit amount is set as the input limit between the set first limit value and the second limit value, any It may be used as made. The “regeneration control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70 and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “regenerative control means”, a temporary motor torque Tm2tmp to be output from the motor MG2 is set based on the required braking torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft, and the execution input limit Win * is set. The torque limit Tmin is set by dividing by the rotation speed Nm2 of the motor MG2, the torque obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp by the torque limit Tmin is set to the torque command Tm2 * of the motor MG2, and the set torque command Tm2 * is sent to the motor ECU 40 It is not limited to what is transmitted, and any motor may be used as long as it regeneratively controls the motor within the input restriction range when the motor is requested to output braking force by regenerative control.

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、電動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 manufacturing industry of electric vehicles.

20,120,220,320 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、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、329 クラッチ、330,430 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320 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 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 electronic control unit for battery (battery ECU), 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 R M, 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 cylinder, 230 pair rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, 329 clutch, 330, 430 transmission, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

走行用の電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、前記二次電池の入力制限を設定する入力制限設定手段と、前記電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに前記設定された入力制限の範囲内で該電動機を回生制御する回生制御手段とを備える電動車両であって、
前記二次電池の蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段を備え、
前記入力制限設定手段は、前記電動機に回生制御による制動力の出力が要求されたときに、前記回生制御の開始時の車速と前記二次電池の温度とに基づいて第1の制限値を設定し、前記回生制御の開始時の車速と前記演算された蓄電割合とに基づいて第2の制限値を設定し、前記設定した第1の制限値と前記設定した第2の制限値とのうち制限量が多い方を前記入力制限に設定する手段である
電動車両。
An electric motor for traveling, a secondary battery capable of exchanging electric power with the electric motor, input restriction setting means for setting an input restriction of the secondary battery, and output of braking force by regenerative control to the electric motor An electric vehicle comprising regenerative control means for regeneratively controlling the electric motor within the set input limit sometimes.
A storage ratio calculating means for calculating a storage ratio of the secondary battery;
The input limit setting means sets a first limit value based on a vehicle speed at the start of the regenerative control and a temperature of the secondary battery when the motor is requested to output a braking force by the regenerative control. Then, a second limit value is set based on the vehicle speed at the start of the regenerative control and the calculated power storage ratio, and among the set first limit value and the set second limit value, An electric vehicle, which is a means for setting a larger amount of restriction as the input restriction.
前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速による走行から停車に至るまでに前記二次電池の温度が上限温度を超えない範囲内で該二次電池を充電し続けることができる最大電力を前記第1の制限値に設定する手段である請求項1記載の電動車両。   The input restriction setting means is a maximum that can continue to charge the secondary battery within a range in which the temperature of the secondary battery does not exceed the upper limit temperature from running at the vehicle speed at the start of the regenerative control to stopping. The electric vehicle according to claim 1, wherein the electric vehicle is means for setting electric power to the first limit value. 前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速が低いほど制限量が少なくなる傾向に前記第1の制限値を設定する手段である請求項2記載の電動車両。   The electric vehicle according to claim 2, wherein the input restriction setting means is a means for setting the first limit value so that the limit amount tends to decrease as the vehicle speed at the start of the regeneration control decreases. 前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速による走行から停車に至るまでに前記二次電池の蓄電割合が上限蓄電割合を超えない範囲内で該二次電池を充電し続けることができる最大電力を前記第2の制限値に設定する手段である請求項1ないし3いずれか1項に記載の電動車両。   The input restriction setting means may continue to charge the secondary battery within a range in which the storage ratio of the secondary battery does not exceed the upper limit storage ratio from running at a vehicle speed at the start of the regeneration control to stopping. The electric vehicle according to any one of claims 1 to 3, which is means for setting a maximum electric power that can be set to the second limit value. 前記入力制限設定手段は、前記回生制御の開始時の車速が低いほど制限量が少なくなる傾向に前記第2の制限値を設定する手段である請求項4記載の電動車両。   5. The electric vehicle according to claim 4, wherein the input restriction setting unit is a unit that sets the second limit value such that the limit amount decreases as the vehicle speed at the start of the regenerative control decreases.
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