JP2014023294A - On-vehicle charge control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase amount of charge in a vehicle as much as possible which comes from regenerative energy during controlling the regeneration, and extend a possible travel distance using a main battery Bm.SOLUTION: In an on-vehicle charge control device, a DCDC converter 16 is stopped in a case that a charging rate of a standby battery Ba is larger than a threshold value during traveling of a vehicle. Thereby, drain of electric power from a high-voltage system through the DCDC converter 16 to a low-voltage system is avoided so that a drop speed of a charging rate of a main battery Bm can be decreased and a travel distance by using the main battery Bm can be extended. Output of the DCDC converter 16 is maximized during controlling the regeneration so that the standby battery Ba with the low charging rate can sufficiently take in the regeneration energy.

Description

本発明は、車載主機としての回転機と、該回転機に供給される電気エネルギを蓄える主機バッテリと、車載補機に供給される電気エネルギを蓄える補機バッテリと、前記主機バッテリの電気エネルギを前記補機バッテリに充電する補機充電手段とを備える車両に適用される車載充電制御装置に関する。   The present invention relates to a rotating machine as an in-vehicle main machine, a main battery that stores electric energy supplied to the rotating machine, an auxiliary battery that stores electric energy supplied to the in-vehicle auxiliary machine, and the electric energy of the main battery. The present invention relates to an in-vehicle charging control device applied to a vehicle including auxiliary equipment charging means for charging the auxiliary battery.

この種の制御装置としては、たとえば下記特許文献１に見られるように、主機バッテリの電圧を降圧して補機バッテリに充電する降圧コンバータを備えるハイブリッド車において、主機としてのモータジェネレータの回生制御時に、力行制御時と比較して、降圧コンバータの出力電圧を上昇させるものも提案されている。これは、回生制御時に主機バッテリに吸収しきれない電力を補機バッテリに充電することや、走行時に主機バッテリの充電率の低下を抑制することなどを狙ったものである。   As a control device of this type, for example, as seen in Patent Document 1 below, in a hybrid vehicle including a step-down converter that steps down the voltage of the main unit battery and charges the auxiliary unit battery, during regenerative control of the motor generator as the main unit In addition, there has been proposed one that increases the output voltage of the step-down converter as compared with the power running control. This is intended to charge the auxiliary battery with power that cannot be absorbed by the main battery during regenerative control, or to suppress a decrease in the charging rate of the main battery during traveling.

特開２０１０−１３６５０９号公報JP 2010-136509 A

ところで、上記制御装置では、力行制御時において降圧コンバータの出力電圧を低下させているとはいえ、補機バッテリに充電がなされることには相違ない。このため、力行制御時に補機バッテリの充電率が上昇し、ひいては回生制御時に補機バッテリに充電可能な電力量が小さくなるおそれがある。   By the way, in the said control apparatus, although the output voltage of a step-down converter is reduced at the time of power running control, there is no doubt that the auxiliary battery is charged. For this reason, the charging rate of the auxiliary battery increases during power running control, and as a result, the amount of power that can be charged to the auxiliary battery during regenerative control may be reduced.

本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、車載主機としての回転機と、該回転機に供給される電気エネルギを蓄える主機バッテリと、車載補機に供給される電気エネルギを蓄える補機バッテリと、前記主機バッテリの電気エネルギを前記補機バッテリに充電する補機充電手段とを備える車両に適用される新たな車載充電制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in the process of solving the above-mentioned problems, and its object is to supply a rotating machine as an in-vehicle main unit, a main unit battery for storing electric energy supplied to the rotating unit, and an in-vehicle auxiliary unit. It is another object of the present invention to provide a new in-vehicle charging control device applied to a vehicle including an auxiliary battery that stores electrical energy and an auxiliary charging means that charges the auxiliary battery with the electric energy of the main battery.

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.

請求項１記載の発明は、車載主機としての回転機（１２）と、該回転機に供給される電気エネルギを蓄える主機バッテリ（Ｂｍ）と、車載補機に供給される電気エネルギを蓄えて且つ前記主機バッテリよりも最大充電エネルギ量が小さい補機バッテリ（Ｂａ）と、前記主機バッテリの電気エネルギを前記補機バッテリに充電する補機充電手段（１６）とを備える車両に適用され、前記補機バッテリの充放電電流を入力とし、前記補機バッテリの充電率を算出する充電率算出手段（Ｓ１０）と、前記充電率算出手段によって算出される充電率が閾値よりも大きいことを条件に、前記補機充電手段の出力電力をゼロとする停止手段（Ｓ２８，Ｓ４８）と、を備え、前記閾値は、前記回転機の回生制御時における最大充電率よりも小さいことを特徴とする。   The invention according to claim 1 stores a rotating machine (12) as an in-vehicle main machine, a main battery (Bm) for storing electric energy supplied to the rotating machine, an electric energy supplied to the in-vehicle auxiliary machine, and The auxiliary battery (Ba) having a smaller maximum charge energy amount than the main battery and an auxiliary battery charging means (16) for charging the auxiliary battery with the electric energy of the main battery is applied to a vehicle. On condition that the charging rate calculated by the charging rate calculating means (S10) and the charging rate calculating means is greater than a threshold, the charging / discharging current of the machine battery is input, and the charging rate of the auxiliary battery is calculated. Stop means (S28, S48) for setting the output power of the auxiliary machine charging means to zero, and the threshold value is smaller than a maximum charging rate during regenerative control of the rotating machine. To.

上記発明では、補機バッテリＢａの充電率が閾値よりも大きい場合、補機充電手段の出力電力をゼロとするため、回生制御時において補機バッテリに充電可能な電力量を増大させることができる。また、主機バッテリの電力消費量を低減させることができることから、主機バッテリの電力を用いた走行可能な距離を伸張させることもできる。   In the above invention, when the charging rate of the auxiliary machine battery Ba is larger than the threshold value, the output power of the auxiliary machine charging means is set to zero, so that the amount of power that can be charged to the auxiliary machine battery during the regeneration control can be increased. . In addition, since the power consumption of the main battery can be reduced, the travelable distance using the power of the main battery can be extended.

なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。   In addition, about the expansion of the concept regarding the following typical embodiment concerning this invention, it describes in the column of "other embodiment" after typical embodiment.

第１の実施形態にかかるシステム構成図。1 is a system configuration diagram according to a first embodiment. FIG. 同実施形態にかかる補機バッテリの充電制御の処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the process sequence of charge control of the auxiliary machine battery concerning the embodiment. 同実施形態にかかるゼロ電流フィードバックの処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the process sequence of the zero current feedback concerning the embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment. 第２の実施形態にかかる補機バッテリの充電制御の処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the process sequence of charge control of the auxiliary machine battery concerning 2nd Embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる車載充電制御装置をハイブリッド車に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 <First Embodiment>
Hereinafter, an embodiment in which an in-vehicle charging control device according to the present invention is applied to a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.

図１に示すモータジェネレータ１２は、車載主機であり、その回転子が図示しない駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ１２は、直流交流変換回路（インバータ１０）、およびシステムメインリレーＳＭＲを介して主機バッテリＢｍに接続されている。   A motor generator 12 shown in FIG. 1 is an in-vehicle main machine, and its rotor is mechanically connected to drive wheels (not shown). Motor generator 12 is connected to main unit battery Bm via a DC / AC conversion circuit (inverter 10) and system main relay SMR.

主機バッテリＢｍは、車体に対して絶縁されている。詳しくは、主機バッテリＢｍの正極電位および負極電位の中央値が車体電位とされている。これは、たとえば主機バッテリＢｍの正極および負極間に一対の抵抗体を接続し、それら抵抗体の接続点を車体に接続することで実現することができる。ここで、抵抗体は、主機バッテリＢｍと車体との絶縁要求に応じた抵抗値に設定される。主機バッテリＢｍは、電池セルの直列接続体としての組電池である。ここで、電池セルとして、本実施形態では、リチウムイオン２次電池を想定している。   Main machine battery Bm is insulated from the vehicle body. Specifically, the median value of the positive electrode potential and the negative electrode potential of main battery Bm is the vehicle body potential. This can be realized, for example, by connecting a pair of resistors between the positive electrode and the negative electrode of the main battery Bm and connecting the connection points of these resistors to the vehicle body. Here, the resistance body is set to a resistance value according to the insulation requirement between the main engine battery Bm and the vehicle body. Main battery Bm is an assembled battery as a series connection body of battery cells. Here, in this embodiment, a lithium ion secondary battery is assumed as the battery cell.

主機バッテリＢｍは、モータジェネレータ１２の電力供給源のみならず、空調装置１４の電力供給源となっている。すなわち、主機バッテリＢｍには、システムメインリレーＳＭＲを介して空調装置１４がインバータ１０と並列に接続されている。   The main battery Bm is not only a power supply source for the motor generator 12 but also a power supply source for the air conditioner 14. That is, the air conditioner 14 is connected to the main battery Bm in parallel with the inverter 10 via the system main relay SMR.

また、主機バッテリＢｍには、システムメインリレーＳＭＲを介して、インバータ１０と並列にＤＣＤＣコンバータ１６が接続されている。ＤＣＤＣコンバータ１６は、主機バッテリＢｍの端子電圧を降圧し、これを出力電圧Ｖｏｕｔとして、補機バッテリＢａに印加する。補機バッテリＢａは、通常使用時の端子電圧が主機バッテリＢｍよりも低いものである。また、補機バッテリＢａは、その基準電位（負極電位）が車体電位とされている。なお、補機バッテリＢａとしては、たとえば鉛蓄電池を用いればよい。   Further, a DCDC converter 16 is connected to the main battery Bm in parallel with the inverter 10 via a system main relay SMR. The DCDC converter 16 steps down the terminal voltage of the main battery Bm and applies it to the auxiliary battery Ba as the output voltage Vout. The auxiliary battery Ba has a terminal voltage during normal use lower than that of the main battery Bm. Further, the auxiliary battery Ba has a vehicle body potential at its reference potential (negative potential). For example, a lead storage battery may be used as the auxiliary battery Ba.

補機バッテリＢａには、低圧系の車載補機１８が並列接続されている。ちなみに、空調装置１４も車載補機であるが、本実施形態では、これを高電圧を印加可能なものに設計しており、主機バッテリＢｍを電力供給源とするものとした。   A low-voltage in-vehicle auxiliary machine 18 is connected in parallel to the auxiliary battery Ba. Incidentally, although the air conditioner 14 is also a vehicle-mounted auxiliary machine, in this embodiment, it is designed to be able to apply a high voltage, and the main battery Bm is used as a power supply source.

主機バッテリＢｍには、システムメインリレーＳＭＲおよびチャージ用リレーＣＨＲを介して、充電器２０が接続されている。充電器２０は、車両の外部とのインターフェースであるインレット２２に接続されている。インレット２２は、リレーとしての機能や漏電検出機能等を搭載したＣＣＩＤボックス２４を介してプラグ２６に接続されている。プラグ２６は、外部の電源装置から供給される電力を車両に供給するための受電口である。   A charger 20 is connected to the main battery Bm via a system main relay SMR and a charging relay CHR. The charger 20 is connected to an inlet 22 that is an interface with the outside of the vehicle. The inlet 22 is connected to the plug 26 via a CCID box 24 equipped with a relay function, a leakage detection function, and the like. The plug 26 is a power receiving port for supplying electric power supplied from an external power supply device to the vehicle.

制御装置３０は、補機バッテリＢａの充放電電流Ｉａを検出する電流センサ３６の検出値を入力とし、ＤＣＤＣコンバータ１６や充電器２０を操作する手段である。   The control device 30 is a means for operating the DCDC converter 16 and the charger 20 with the detection value of the current sensor 36 for detecting the charging / discharging current Ia of the auxiliary battery Ba as an input.

図２に、制御装置３０の実行する処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。   FIG. 2 shows a procedure of processing executed by the control device 30. This process is repeatedly executed by the control device 30 at a predetermined cycle, for example.

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、外部の電源装置から電力が供給されているか否か（充電制御中であるか否か）を判断する。そして、ステップＳ１０において否定判断される場合、ステップＳ１１において、電流センサ３６によって検出される充放電電流Ｉａを取得する。続くステップＳ１２においては、充放電電流Ｉａの積算処理に基づき、充電率を算出する。この処理は、本実施形態において、充電率算出手段を構成する。続くステップＳ１４においては、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が、主機バッテリＢｍの充電電力の上限値Ｗｉｎ（ただし、負の値）よりも小さいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１２に負荷トルクが要求される状況下、これによって生じる発電電力の絶対値が主機バッテリＢｍの充電電力の上限値Ｗｉｎの絶対値よりも大きいか否かを判断するためのものである。   In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not power is being supplied from an external power supply device (whether or not charging control is being performed). If a negative determination is made in step S10, the charge / discharge current Ia detected by the current sensor 36 is acquired in step S11. In subsequent step S12, the charging rate is calculated based on the integration process of the charging / discharging current Ia. This process constitutes a charging rate calculation means in the present embodiment. In the subsequent step S14, it is determined whether or not the required output Pmg * of the motor generator 12 is smaller than the upper limit value Win (however, a negative value) of the charging power of the main battery Bm. This process is for determining whether or not the absolute value of the generated power generated by the motor generator 12 is greater than the absolute value of the upper limit value Win of the charging power of the main battery Bm under a situation where a load torque is required for the motor generator 12. Is.

ステップＳ１４において否定判断される場合、ステップＳ１６において、補機バッテリＢａの充電率（図中、ＳＯＣ（Ｂａ）と表記）が閾値ＳａＬ１よりも大きいか否かを判断する。ここで、閾値ＳａＬ１は、補機バッテリＢａの信頼性を維持可能な充電率の下限値にマージンを持たせたものである。ステップＳ１６において否定判断される場合、ステップＳ１８において、ＤＣＤＣコンバータ１６を通常の出力とする制御がなされている旨を示すフラグＦの値について、それが１であるか否かを判断する。そして、ステップＳ１８において否定判断される場合、ステップＳ２０において、補機バッテリＢａの充電率が下限値ＳａＬ２以下であるか否かを判断する。ここで、下限値ＳａＬ２は、閾値ＳａＬ１よりも小さい値に設定されている。特に本実施形態では、補機バッテリＢａの信頼性を維持できる下限値とする。この処理は、ＤＣＤＣコンバータ１６を通常の出力状態として補機バッテリＢａを充電するか否かについて、これを判断するためのものである。   If a negative determination is made in step S14, it is determined in step S16 whether or not the charging rate of the auxiliary battery Ba (indicated as SOC (Ba) in the figure) is greater than the threshold value SaL1. Here, the threshold value SaL1 is obtained by adding a margin to the lower limit value of the charging rate that can maintain the reliability of the auxiliary battery Ba. If a negative determination is made in step S16, it is determined in step S18 whether or not the value of the flag F indicating that the DCDC converter 16 is controlled to perform normal output is 1. If a negative determination is made in step S18, it is determined in step S20 whether or not the charging rate of the auxiliary battery Ba is equal to or lower than the lower limit value SaL2. Here, the lower limit value SaL2 is set to a value smaller than the threshold value SaL1. In particular, in the present embodiment, the lower limit value is set such that the reliability of the auxiliary battery Ba can be maintained. This process is for determining whether or not the auxiliary battery Ba is charged with the DCDC converter 16 in a normal output state.

そして、ステップＳ２０において否定判断される場合、ステップＳ２２に移行し、補機バッテリＢａの充放電電流Ｉａをゼロにフィードバック制御する。この処理は、補機バッテリＢａの信頼性の低下を回避しつつも、高圧系から低圧系への電力の流出量を極力小さくするためのものである。図３に、ステップＳ２２の処理の詳細を示す。   When a negative determination is made in step S20, the process proceeds to step S22, and the charge / discharge current Ia of the auxiliary battery Ba is feedback-controlled to zero. This process is for minimizing the outflow amount of electric power from the high voltage system to the low voltage system while avoiding a decrease in the reliability of the auxiliary battery Ba. FIG. 3 shows details of the process in step S22.

図示されるように、この一連の処理では、まずステップＳ２２ａにおいて、電流センサ３６によって検出される充放電電流Ｉａを取得する。続くステップＳ２２ｂにおいては、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧Ｖｏｕｔの指令値Ｖｏｕｔ＊を、補機バッテリＢａの端子電圧Ｖａに、充放電電流Ｉａをゼロにフィードバック制御するための操作量を加えたものとする。本実施形態では、操作量を、ゼロから充放電電流Ｉａ（充電側が正）を減算した値を入力とする比例要素および積分要素の出力同士の和とする。なお、ステップＳ２２ｂの処理が完了することで、先の図２に示したステップＳ２２の処理が完了する。なお、ステップＳ２２の処理は、本実施形態においてゼロ電流制御手段を構成する。   As shown in the figure, in this series of processing, first, in step S22a, the charge / discharge current Ia detected by the current sensor 36 is acquired. In the subsequent step S22b, the command value Vout * of the output voltage Vout of the DCDC converter 16 is added to the terminal voltage Va of the auxiliary battery Ba with an operation amount for feedback control of the charge / discharge current Ia to zero. . In the present embodiment, the manipulated variable is the sum of the outputs of the proportional element and the integral element having a value obtained by subtracting the charge / discharge current Ia (charge side is positive) from zero. Note that when the process of step S22b is completed, the process of step S22 shown in FIG. 2 is completed. In addition, the process of step S22 comprises a zero current control means in this embodiment.

これに対し、上記ステップＳ２０において肯定判断される場合、ステップＳ２４においてフラグＦを１とする。そして、ステップＳ２４の処理が完了する場合や、ステップＳ１８において肯定判断される場合には、ステップＳ２６において、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を通常の出力状態とする。詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧を通常時の出力電圧（たとえば１３．５Ｖ）とする。この処理は、ステップＳ２２の処理によっては、補機バッテリＢａの充電率を、信頼性を維持可能な充電率とすることができない場合に、補機バッテリＢａを充電するためのものである。こうした状況は、たとえば電流センサ３６の検出値に誤差が生じることで生じうる。   On the other hand, when an affirmative determination is made in step S20, the flag F is set to 1 in step S24. When the process of step S24 is completed or when an affirmative determination is made at step S18, the output of the DCDC converter 16 is set to a normal output state at step S26. Specifically, the output voltage of the DCDC converter 16 is set to a normal output voltage (for example, 13.5 V). This process is for charging the auxiliary battery Ba when the charge rate of the auxiliary battery Ba cannot be set to a charge rate capable of maintaining reliability depending on the process of step S22. Such a situation can occur, for example, when an error occurs in the detection value of the current sensor 36.

一方、上記ステップＳ１６において肯定判断される場合、ステップＳ２８において、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止させるとともに、フラグＦを０とする。ここで、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止させる処理は、スイッチング素子の駆動を停止する処理であってもよく、また出力電圧Ｖｏｕｔを補機バッテリＢａの端子電圧Ｖａ以下の値（たとえば１０Ｖ）とする処理であってもよい。これは、高圧系から低圧系への電力の流出を阻止するためのものである。なお、ステップＳ２８の処理は、本実施形態において停止手段を構成する。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S16, the output of the DCDC converter 16 is stopped and the flag F is set to 0 in step S28. Here, the process of stopping the output of the DCDC converter 16 may be a process of stopping driving of the switching element, and the output voltage Vout is set to a value equal to or lower than the terminal voltage Va of the auxiliary battery Ba (for example, 10 V). It may be a process. This is for preventing the outflow of electric power from the high pressure system to the low pressure system. In addition, the process of step S28 comprises a stop means in this embodiment.

また、上記ステップＳ１４において肯定判断される場合、ステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０においては、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を最大とする。詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧を最大値（たとえば、１４．５Ｖ）とする。すなわち、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が負であって且つその絶対値が充電電力の上限値Ｗｉｎの絶対値よりも大きくなる場合、モータジェネレータ１２の回生発電電力の全てを主機バッテリＢｍに充電することはできないため、補機バッテリＢａに充電する。この際の充電量を極力大きくすべく、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧を最大とする。ここで出力電圧の最大値は、たとえば、ＤＣＤＣコンバータ１６の耐圧等に基づき設定されるものとすればよい。こうした処理によれば、補機バッテリＢａの充電率を満充電率まで充電することができる。ちなみに、ステップＳ３０の処理は、本実施形態において、回生充電制御手段を構成する。   If an affirmative determination is made in step S14, the process proceeds to step S30. In step S30, the output of the DCDC converter 16 is maximized. Specifically, the output voltage of the DCDC converter 16 is set to a maximum value (for example, 14.5 V). That is, when the required output Pmg * of the motor generator 12 is negative and its absolute value is larger than the absolute value of the upper limit value Win of the charging power, all the regenerative power generated by the motor generator 12 is charged to the main battery Bm. Since it cannot be performed, the auxiliary battery Ba is charged. In order to maximize the amount of charge at this time, the output voltage of the DCDC converter 16 is maximized. Here, the maximum value of the output voltage may be set based on, for example, the withstand voltage of the DCDC converter 16. According to such a process, the charging rate of the auxiliary battery Ba can be charged to the full charging rate. Incidentally, the process of step S30 constitutes a regenerative charge control means in the present embodiment.

なお、上記ステップＳ２２，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ３０の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において肯定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   In addition, when the process of said step S22, S26, S28, S30 is completed, or when affirmation determination is made in step S10, this series of processes is once complete | finished.

図４に、本実施形態の効果を示す。   FIG. 4 shows the effect of this embodiment.

図示されるように、本実施形態では、補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１より大きい場合、ＤＣＤＣコンバータ１６を停止させるため、主機バッテリＢｍの放電電力を低減させることができる。このため、モータジェネレータ１２のみが動力源となるＥＶモードから内燃機関の動力も利用されるＨＶモードに移行するタイミングを遅らせることができる。ちなみに、図中、本実施形態における主機バッテリＢｍの充電率（ＳＯＣ（Ｂｍ））の推移を実線で示すとともに、ＤＣＤＣコンバータ１６の停止処理を行わない場合を破線で併記してある。   As shown in the figure, in the present embodiment, when the charging rate of the auxiliary battery Ba is larger than the threshold value SaL1, the DCDC converter 16 is stopped, so that the discharge power of the main battery Bm can be reduced. For this reason, it is possible to delay the timing of shifting from the EV mode in which only the motor generator 12 is a power source to the HV mode in which the power of the internal combustion engine is also used. Incidentally, in the figure, the transition of the charging rate (SOC (Bm)) of the main battery Bm in the present embodiment is shown by a solid line, and the case where the DCDC converter 16 is not stopped is also shown by a broken line.

なお、図中、外部の電源装置からの充電がなされる場合（プラグイン充電）、補機バッテリＢａは、その充電率Ｓａが閾値ＳａＬ１を上回って充電される。これにより、走行時において、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を開始するタイミングを遅らせることができることから、高圧系から低圧系に流出するエネルギ量を低減することができ、ひいては主機バッテリＢｍの電力による走行可能距離を伸張させることができる。   In the figure, when charging is performed from an external power supply device (plug-in charging), the auxiliary battery Ba is charged with the charging rate Sa exceeding the threshold value SaL1. As a result, the timing of starting the output of the DCDC converter 16 can be delayed during traveling, so that the amount of energy flowing out from the high-voltage system to the low-pressure system can be reduced, and consequently the travelable distance by the power of the main battery Bm Can be stretched.

図５に、本実施形態の別の効果を示す。   FIG. 5 shows another effect of the present embodiment.

この図は、ＨＶモードでの走行から回生制御に移行する場合を示しており、特に回生制御におけるモータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊の絶対値が充電電力の上限値Ｗｉｎの絶対値よりも大きい場合を示す。この場合、先の図２のステップＳ３０の処理によって、補機バッテリＢａが充電されるため、車両内に蓄えられる回生エネルギ量の総量を増大させることができる。図中の領域Ａは、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電力分の電力を示す。この電力は、回生制御前に補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１まで低下している場合には、特に大きくなる。   This figure shows a case where the travel is shifted from the running in the HV mode to the regenerative control, and in particular, when the absolute value of the required output Pmg * of the motor generator 12 in the regenerative control is larger than the absolute value of the upper limit value Win of the charging power. Indicates. In this case, since the auxiliary battery Ba is charged by the process of step S30 of FIG. 2, the total amount of regenerative energy stored in the vehicle can be increased. Region A in the figure shows the power for the output power of the DCDC converter 16. This electric power becomes particularly large when the charging rate of the auxiliary battery Ba is lowered to the threshold value SaL1 before the regeneration control.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。   According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１よりも大きい場合、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止させた。これにより、回生制御時において補機バッテリＢａに充電可能な電力量を増大させることができる。また、主機バッテリＢｍの電力消費量を低減することができるため、主機バッテリＢｍの電力を用いた走行距離を伸張させることもできる。   (1) When the charging rate of the auxiliary battery Ba is larger than the threshold value SaL1, the output of the DCDC converter 16 is stopped. Thereby, the electric energy which can be charged to auxiliary battery Ba at the time of regeneration control can be increased. In addition, since the power consumption of main battery Bm can be reduced, the travel distance using the power of main battery Bm can also be extended.

（２）モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊の絶対値が主機バッテリＢｍの充電電力の上限値Ｗｉｎの絶対値よりも大きい場合、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧を最大とした。これにより、回生制御時において補機バッテリＢａの充電電力を大きくすることができる。   (2) When the absolute value of the required output Pmg * of the motor generator 12 is larger than the absolute value of the upper limit value Win of the charging power of the main battery Bm, the output voltage of the DCDC converter 16 is maximized. Thereby, the charging power of the auxiliary battery Ba can be increased during the regeneration control.

（３）補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１よりも大きいことと、外部の電源装置からの電力の充電時でないこととの論理積が真である場合に、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止した。これにより、回生時を除いて車両内の充電エネルギ量を増大させることができない状況下、走行に利用可能な充電エネルギ量の減少を好適に抑制することができる。   (3) The output of the DCDC converter 16 is stopped when the logical product of the charge rate of the auxiliary battery Ba being greater than the threshold value SaL1 and not charging the power from the external power supply device is true. . As a result, in a situation where the amount of charge energy in the vehicle cannot be increased except during regeneration, a decrease in the amount of charge energy available for travel can be suitably suppressed.

（４）補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１以下となることを条件に、補機バッテリＢａの充放電電流Ｉａをゼロにフィードバック制御した。これにより、高圧系から低圧系への電力の流出量を低減しつつも、補機バッテリＢａの充電率が過度に低下する事態を好適に回避することができる。   (4) The charge / discharge current Ia of the auxiliary battery Ba is feedback-controlled to zero on the condition that the charging rate of the auxiliary battery Ba is equal to or less than the threshold value SaL1. As a result, it is possible to suitably avoid a situation in which the charging rate of the auxiliary battery Ba is excessively lowered while reducing the amount of electric power flowing from the high voltage system to the low voltage system.

（５）外部の電源装置からの電力を充電するときにおいては、補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１よりも大きい場合であっても、ＤＣＤＣコンバータ１６を駆動した。これにより、走行時において高圧系から低圧系に流出するエネルギ量を極力低減することができ、ひいては主機バッテリＢｍの電力による走行可能距離を伸張させることができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。 (5) When charging the electric power from the external power supply device, the DCDC converter 16 was driven even when the charging rate of the auxiliary battery Ba was larger than the threshold value SaL1. Thereby, the amount of energy flowing out from the high pressure system to the low pressure system during traveling can be reduced as much as possible, and as a result, the travelable distance by the electric power of the main battery Bm can be extended.
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図６に、本実施形態にかかる制御装置３０の実行する処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。なお、図６において、先の図２に示した処理に対応するものについては、便宜上同一のステップ番号を付している。   FIG. 6 shows a procedure of processing executed by the control device 30 according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the control device 30 at a predetermined cycle, for example. In FIG. 6, the same step numbers are assigned for convenience to those corresponding to the processing shown in FIG. 2.

この一連の処理では、ステップＳ２０において否定判断される場合、ステップＳ４０において、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が、主機バッテリＢｍの放電電力の上限値Ｗｏｕｔからコンバータ消費電力デフォルト値γを減算した値よりも大きいか否かを判断する。ここで、コンバータ消費電力デフォルト値γは、ＤＣＤＣコンバータ１６を駆動することで、ＤＣＤＣコンバータ１６を介して高圧系から流出するエネルギ量の見込み値である。この処理は、ＤＣＤＣコンバータ１６を駆動した場合に、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊を、主機バッテリＢｍによって賄うことができないか否かを判断するためのものである。   In this series of processes, if a negative determination is made in step S20, the required output Pmg * of the motor generator 12 is a value obtained by subtracting the converter power consumption default value γ from the upper limit value Wout of the discharge power of the main battery Bm in step S40. It is judged whether it is larger than. Here, the converter power consumption default value γ is an estimated value of the amount of energy flowing out of the high-voltage system via the DCDC converter 16 by driving the DCDC converter 16. This process is for determining whether or not the required output Pmg * of the motor generator 12 cannot be covered by the main battery Bm when the DCDC converter 16 is driven.

そしてステップＳ４０において肯定判断される場合、ＤＣＤＣコンバータ１６を駆動すると、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊を主機バッテリＢｍによって賄うことが困難となることから、補機バッテリＢａの充放電電流Ｉａをゼロにフィードバック制御する処理の実行条件としての閾値であるゼロ制御閾値Ｓｔｈを、上記下限値ＳａＬ２よりも僅かに大きい第１中間値ＳａＬ４とする。これに対し、ステップＳ４０において否定判断される場合、ステップＳ４４において、ゼロ制御閾値Ｓｔｈを、第１中間値ＳａＬ４よりも大きい第２中間値ＳａＬ３にする。   If the determination in step S40 is affirmative, driving the DCDC converter 16 makes it difficult to cover the required output Pmg * of the motor generator 12 with the main battery Bm, so the charge / discharge current Ia of the auxiliary battery Ba is zero. A zero control threshold value Sth, which is a threshold value as an execution condition of the process for performing feedback control, is set to a first intermediate value SaL4 that is slightly larger than the lower limit value SaL2. On the other hand, when a negative determination is made in step S40, in step S44, the zero control threshold value Sth is set to a second intermediate value SaL3 that is larger than the first intermediate value SaL4.

ステップＳ４２，Ｓ４４の処理が完了する場合、ステップＳ４６において、補機バッテリＢａの充電率がゼロ制御閾値Ｓｔｈを上回るか否かを判断する。そしてゼロ制御閾値Ｓｔｈを上回ると判断される場合、ステップＳ４８において、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止する。この処理は、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が大きくなる場合、これに十分に応えるための設定である。すなわち、この場合、補機バッテリＢａの充電率が第１中間値ＳａＬ４よりも大きいことを条件に、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止することで、主機バッテリＢｍの出力可能な電力をモータジェネレータ１２に極力供給可能とする。なお、ステップＳ４８の処理は、本実施形態において、停止手段を構成する。   When the processes of steps S42 and S44 are completed, it is determined in step S46 whether or not the charging rate of the auxiliary battery Ba exceeds the zero control threshold Sth. If it is determined that the value exceeds the zero control threshold Sth, the output of the DCDC converter 16 is stopped in step S48. This process is a setting for sufficiently responding to a case where the required output Pmg * of the motor generator 12 becomes large. That is, in this case, on the condition that the charging rate of the auxiliary battery Ba is larger than the first intermediate value SaL4, the output of the DCDC converter 16 is stopped, so that the electric power that can be output from the main battery Bm is supplied to the motor generator 12. Supply as much as possible. In addition, the process of step S48 comprises a stop means in this embodiment.

これに対し、ステップＳ４６において否定判断される場合、ステップＳ５０において、補機バッテリＢａの充放電電流Ｉａをゼロにフィードバック制御する。なお、ステップＳ５０の処理は、本実施形態においてゼロ電流制御手段を構成する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S46, the charge / discharge current Ia of the auxiliary battery Ba is feedback-controlled to zero in step S50. In addition, the process of step S50 comprises a zero current control means in this embodiment.

図７に、本実施形態の効果を示す。   FIG. 7 shows the effect of this embodiment.

図示されるように、本実施形態では、ユーザのアクセル操作量が最大となるなど、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が最大値となる状況下（ＷＯＴ加速）、補機バッテリＢａの充電率が第１中間値ＳａＬ４よりも大きいことを条件に、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止する。これにより、主機バッテリＢｍの供給可能な電力をモータジェネレータ１２に極力供給可能とすることができ、ひいてはモータジェネレータ１２の実際の出力Ｐｍｇを、要求出力Ｐｍｇ＊とすることができる。   As shown in the figure, in the present embodiment, under the situation where the required output Pmg * of the motor generator 12 is the maximum value (WOT acceleration), such as when the user's accelerator operation amount is maximum, the charging rate of the auxiliary battery Ba is The output of the DCDC converter 16 is stopped on condition that it is larger than the first intermediate value SaL4. As a result, the power that can be supplied by main battery Bm can be supplied to motor generator 12 as much as possible, and the actual output Pmg of motor generator 12 can be made the required output Pmg *.

なお、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊に応じることができる度合いは、上記閾値ＳａＬ１および第２中間値ＳａＬ３（＜ＳａＬ１）の設定にかかっている。これらを大きい値とするほど、要求出力Ｐｍｇ＊に応じることができるようになる。ただし、この場合、補機バッテリＢａに充電可能な回生エネルギ量や、主機バッテリＢｍの電力による走行可能な距離は低減する。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。 The degree to which the required output Pmg * of the motor generator 12 can be satisfied depends on the setting of the threshold value SaL1 and the second intermediate value SaL3 (<SaL1). As these values are increased, the required output Pmg * can be met. However, in this case, the amount of regenerative energy that can be charged in the auxiliary battery Ba and the distance that can be traveled by the power of the main battery Bm are reduced.
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.

「充電率算出手段について」
補機バッテリＢａの電流Ｉａの検出値の積算によって充電率を算出するものに限らない。たとえば、電流Ｉａと、そのサンプリングタイミングに同期して検出される補機バッテリＢａの端子電圧の検出値との組を複数用いて、回帰分析によって開放端電圧を推定し、開放端電圧と充電率との関係情報に基づき充電率を算出する手段であってもよい。 "Charging rate calculation means"
The charging rate is not limited to that calculated by integrating the detected value of the current Ia of the auxiliary battery Ba. For example, the open end voltage is estimated by regression analysis using a plurality of combinations of the current Ia and the detected value of the terminal voltage of the auxiliary battery Ba detected in synchronization with the sampling timing, and the open end voltage and the charging rate are estimated. The charging rate may be calculated based on the relationship information.

「回生充電制御手段について」
上記実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧に上限値が定められていることを前提に、これが最大値となる場合をＤＣＤＣコンバータ１６の出力電力を最大とすることとみなしたがこれに限らない。たとえば、ＤＣＤＣコンバータ１６に最大電力が定められていて且つ、出力電圧Ｖｏｕｔを最大とすることで最大電力を超える場合には、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力電圧を最大とする代わりに出力電力を最大とするものであってもよい。 "Regenerative charge control means"
In the above embodiment, on the assumption that an upper limit value is set for the output voltage of the DCDC converter 16, the case where this is the maximum value is considered to maximize the output power of the DCDC converter 16. . For example, when the maximum power is determined for the DCDC converter 16 and the maximum power is exceeded by maximizing the output voltage Vout, the output power is maximized instead of maximizing the output voltage of the DCDC converter 16. It may be a thing.

「停止手段について」
ａ）出力増大処理
上記第２の実施形態（図６）では、ＤＣＤＣコンバータ１６の出力を停止する処理の実行条件が規定されるゼロ制御閾値Ｓｔｈを、モータジェネレータ１２の要求出力Ｐｍｇ＊が規定値以上である場合にそうでない場合と比較して低下させたがこれに限らない。たとえば、上記第１の実施形態（図２）において、ステップＳ１４とステップＳ１６との間に、規定値以上であるか否かを判断する処理を設け、規定値以上である場合にステップＳ１６に移行し、そうでない場合には、ＤＣＤＣコンバータ１６の通常時の出力制御を行なうようにしてもよい。この場合であっても、要求出力Ｐｍｇ＊が規定値以上である場合に、補機バッテリＢａの充電率が閾値ＳａＬ１よりも大きいことを条件にＤＣＤＣコンバータ１６の出力電力をゼロとすることで、モータジェネレータ１２に供給可能な電力を増大させることができる。また、たとえば上り坂と下り坂とが交互に繰り返される状況等において、下り坂に伴う回生制御前に補機バッテリＢａの充電率を低下させることができるため、回生電力を極力大きくすることもできる。 "About stopping means"
a) Output Increase Process In the second embodiment (FIG. 6), the zero control threshold value Sth that defines the execution condition of the process for stopping the output of the DCDC converter 16 is set, and the required output Pmg * of the motor generator 12 is the specified value. Although it reduced compared with the case where it is not so when it is above, it is not restricted to this. For example, in the first embodiment (FIG. 2), a process is provided between step S14 and step S16 to determine whether or not the value is greater than or equal to the specified value. If not, the normal output control of the DCDC converter 16 may be performed. Even in this case, when the required output Pmg * is equal to or greater than the specified value, the output power of the DCDC converter 16 is set to zero on the condition that the charging rate of the auxiliary battery Ba is larger than the threshold value SaL1, The electric power that can be supplied to the motor generator 12 can be increased. Further, for example, in a situation where uphill and downhill are alternately repeated, the charging rate of the auxiliary battery Ba can be reduced before the regenerative control associated with the downhill, so that the regenerative power can be increased as much as possible. .

ｂ）停止手法
ＤＣＤＣコンバータ１６のスイッチング素子の操作を停止するものに限らず、たとえば出力電圧を補機バッテリＢａの端子電圧よりも低い電圧に制御するものであってもよい。 b) Stopping method The operation is not limited to stopping the operation of the switching element of the DCDC converter 16, and for example, the output voltage may be controlled to a voltage lower than the terminal voltage of the auxiliary battery Ba.

「補機充電手段（１６）について」
ＤＣＤＣコンバータ１６に限らない。たとえば、主機バッテリＢｍ側の電圧を降圧する手段と、フライングキャパシタとを備える手段であってもよい。この場合であっても、主機バッテリＢｍ側の電力を降圧してフライングキャパシタに充電し、これを補機バッテリＢａ側に出力することで、主機バッテリＢｍと補機バッテリＢａとの絶縁を保ちつつ電力の伝送を行なうことができる。そしてこの場合であっても、フライングキャパシタへの充電処理と、フライングキャパシタからの放電処理とからなる周期の操作によって、出力電力を制御することができる。 "Auxiliary machine charging means (16)"
It is not limited to the DCDC converter 16. For example, a means including a means for stepping down the voltage on the main battery Bm side and a flying capacitor may be used. Even in this case, the electric power on the main battery Bm side is stepped down to charge the flying capacitor, and this is output to the auxiliary battery Ba side, thereby maintaining insulation between the main battery Bm and the auxiliary battery Ba. Electric power can be transmitted. Even in this case, the output power can be controlled by an operation of a cycle composed of the charging process to the flying capacitor and the discharging process from the flying capacitor.

もっとも、主機バッテリＢｍと補機バッテリＢａとを絶縁しつつ電力を伝送する手段に限らない。たとえば主機バッテリＢｍの端子電圧が絶縁を必要としない程度に低い場合、非絶縁型のコンバータであってもよい。   However, the present invention is not limited to means for transmitting power while insulating the main battery Bm and the auxiliary battery Ba. For example, when the terminal voltage of main battery Bm is low enough not to require insulation, a non-insulated converter may be used.

「外部の電源装置からの充電について」
これが可能な機能を搭載していないものであってもよい。この場合であっても、補機充電手段の出力電力を停止する制御によって、回生エネルギの回収効率を向上させることなどはできる。 “Charging from an external power supply”
It may be one not equipped with a function capable of this. Even in this case, it is possible to improve the recovery efficiency of regenerative energy by controlling to stop the output power of the auxiliary charging means.

１２…モータジェネレータ（主機としての回転機の一実施形態）、１６…ＤＣＤＣコンバータ（補機充電手段の一実施形態）、Ｂｍ…主機バッテリ、Ｂａ…補機バッテリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Motor generator (one Embodiment of the rotary machine as a main machine), 16 ... DCDC converter (One Embodiment of an auxiliary machine charging means), Bm ... Main machine battery, Ba ... Auxiliary machine battery.

Claims (7)

車載主機としての回転機（１２）と、該回転機に供給される電気エネルギを蓄える主機バッテリ（Ｂｍ）と、車載補機に供給される電気エネルギを蓄えて且つ前記主機バッテリよりも最大充電エネルギ量が小さい補機バッテリ（Ｂａ）と、前記主機バッテリの電気エネルギを前記補機バッテリに充電する補機充電手段（１６）とを備える車両に適用され、
前記補機バッテリの充放電電流を入力とし、前記補機バッテリの充電率を算出する充電率算出手段（Ｓ１０）と、
前記充電率算出手段によって算出される充電率が閾値よりも大きいことを条件に、前記補機充電手段の出力電力をゼロとする停止手段（Ｓ２８，Ｓ４８）と、
を備え、
前記閾値は、前記回転機の回生制御時における最大充電率よりも小さいことを特徴とする車載充電制御装置。 A rotating machine (12) as an in-vehicle main machine, a main battery (Bm) that stores electric energy supplied to the rotating machine, and a maximum charging energy that stores electric energy supplied to the in-vehicle auxiliary machine and is larger than the main battery. Applied to a vehicle comprising a small auxiliary battery (Ba) and auxiliary charging means (16) for charging the auxiliary battery with electric energy of the main battery,
Charging rate calculation means (S10) for calculating the charging rate of the auxiliary battery with the charging / discharging current of the auxiliary battery as an input;
Stop means (S28, S48) for setting the output power of the auxiliary equipment charging means to zero on condition that the charging rate calculated by the charging rate calculating means is larger than a threshold value;
With
The in-vehicle charging control device, wherein the threshold value is smaller than a maximum charging rate during regenerative control of the rotating machine. 前記回転機の回生制御に際し、該回転機に要求されるパワーの絶対値よりも前記主機バッテリの充電電力の絶対値の上限値の方が小さい場合、前記補機充電手段の出力電力を最大とする回生充電制御手段（Ｓ３０）を備えることを特徴とする請求項１記載の車載充電制御装置。   In the regenerative control of the rotating machine, when the upper limit value of the absolute value of the charging power of the main battery is smaller than the absolute value of the power required for the rotating machine, the output power of the auxiliary charging means is maximized. The in-vehicle charging control device according to claim 1, further comprising regenerative charging control means (S30). 前記停止手段は、前記車両の走行時であることと、前記閾値よりも大きいこととの論理積が真である場合、前記出力電力をゼロとする処理を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の車載充電制御装置。   The said stop means performs the process which makes the said output electric power zero when the logical product of the time of the said driving | running | working of a vehicle and being larger than the said threshold value is true. 2. The on-vehicle charging control device according to 2. 前記停止手段は、前記回転機の力行制御時において該回転機に要求されるパワーの絶対値よりも前記主機バッテリの放電電力の絶対値の上限値の方が小さい場合、前記閾値を低下させることを特徴とする請求項３記載の車載充電制御装置。   The stopping means lowers the threshold when the upper limit value of the absolute value of the discharge power of the main battery is smaller than the absolute value of the power required for the rotating machine during powering control of the rotating machine. The in-vehicle charging control device according to claim 3. 前記停止手段は、前記回転機の力行制御時において該回転機に要求されるパワーの絶対値よりも前記主機バッテリの放電電力の絶対値の上限値の方が小さいことと、前記閾値よりも大きいこととの論理積が真である場合、前記出力電力をゼロとする処理を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の車載充電制御装置。   The stopping means has an upper limit value of an absolute value of discharge power of the main unit battery smaller than an absolute value of power required for the rotating machine during powering control of the rotating machine, and is larger than the threshold value. The in-vehicle charging control device according to claim 1, wherein when the logical product with the above is true, processing for setting the output power to zero is performed. 前記補機バッテリの充電率が前記閾値以下となることを条件に、前記補機バッテリの充放電電流量をゼロにフィードバック制御すべく前記補機充電手段の出力電力を制御するゼロ電流制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載充電制御装置。   Zero current control means for controlling the output power of the auxiliary equipment charging means to feedback control the charge / discharge current amount of the auxiliary equipment battery to zero on the condition that the charging rate of the auxiliary equipment battery is equal to or less than the threshold value. The in-vehicle charging control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising: 前記車両は、外部の電源装置から供給される電力を前記主機バッテリに充電することが可能なものであり、
前記停止手段は、前記外部の電源装置から供給される電力を充電する期間においては、前記充電率が前記閾値よりも大きい場合であっても、前記補機充電手段の出力電力をゼロよりも大きい値とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載充電制御装置。 The vehicle is capable of charging power supplied from an external power supply to the main battery.
In the period for charging the electric power supplied from the external power supply device, the stopping means makes the output power of the auxiliary charging means larger than zero even if the charging rate is larger than the threshold. It sets it as a value, The vehicle-mounted charge control apparatus of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
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