JP2015003681A - Control device of plug-in hybrid vehicle - Google Patents

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友之 小俵
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友之 小俵
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend capacitor life while shortening standby time for starter starting when there is reverse transition from CS mode to CD mode.SOLUTION: A drive system includes a starter motor, a lateral engine, and a motor/generator. A power source system includes a high energy battery, a capacitor, and a hybrid control module which controls charging/discharging of the capacitor. In a control device of an FF plug-in hybrid vehicle which enables external charging with the high energy battery, a hybrid control module that performs engine start control, mode selection control, and capacitor charging/discharging control, when there is reverse transition from "CS mode" to "CD mode", a charging current is reduced as a capacitor temperature rises for re-charging the capacitor, to be ready for starter starting.

Description

本発明は、キャパシタを電源とするスタータモータを備え、強電バッテリへの外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a plug-in hybrid vehicle that includes a starter motor that uses a capacitor as a power source and that can externally charge a high-power battery.

従来、車両非使用時に常に蓄電部の電圧が既定下限電圧と既定保持電圧の間になるように制御し、かつ車両が運転者認証手段により運転者を認識すれば、蓄電部を満充電にする構成とした蓄電装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when the vehicle is not in use, the voltage of the power storage unit is always controlled to be between the predetermined lower limit voltage and the predetermined holding voltage, and if the vehicle recognizes the driver by the driver authentication means, the power storage unit is fully charged. A power storage device having a configuration is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−141855号公報JP 2008-141855 A

しかしながら、従来装置にあっては、運転者を認識すれば、蓄電部を満充電にする構成である。このため、走行モードの遷移に伴い再充電が要求されるとき、蓄電部が高温であるにもかかわらず、早期に満充電にすることが可能な電流を用いて蓄電部の再充電を行うと、大電流での再充電に伴う発熱により蓄電部の温度が上昇し、蓄電部の劣化が進行してしまう、という問題があった。   However, the conventional device is configured to fully charge the power storage unit when the driver is recognized. For this reason, when recharging is requested in accordance with the transition of the driving mode, if the power storage unit is recharged using a current that can be fully charged even though the power storage unit is hot, There is a problem that the temperature of the power storage unit rises due to heat generated by recharging with a large current, and deterioration of the power storage unit proceeds.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、CSモードからCDモードへ逆遷移があったとき、スタータ始動の待ち時間を短縮しながら、キャパシタ寿命の延長を図ることができるプラグインハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode, the plug-in hybrid capable of extending the capacitor life while shortening the starter start waiting time. An object of the present invention is to provide a vehicle control device.

上記目的を達成するため、本発明は、駆動系にスタータモータとエンジンとモータ/ジェネレータを有する。電源システムとして、前記モータ/ジェネレータの電源である強電バッテリと、前記スタータモータの電源であるキャパシタと、前記キャパシタの充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段と、を備える。
前記強電バッテリへの外部充電が可能であるプラグインハイブリッド車両の制御装置において、エンジン始動制御手段と、走行モード選択制御手段と、キャパシタ温度検出手段と、を設ける。
前記エンジン始動制御手段は、前記エンジンの始動をスタータ始動、又は、モータ/ジェネレータ始動により行う。
前記走行モード選択制御手段は、前記強電バッテリの充電容量が閾値以上のとき、原則として前記エンジンをスタータ始動するCDモードを選択し、前記強電バッテリの充電容量が閾値未満のとき、原則として前記エンジンをモータ/ジェネレータ始動するCSモードを選択する。
前記キャパシタ温度検出手段は、前記キャパシタの温度を検出する。
前記キャパシタ充放電制御手段は、前記CSモードから前記CDモードへの逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくして前記キャパシタを再充電し、前記スタータ始動に備える。
In order to achieve the above object, the present invention includes a starter motor, an engine, and a motor / generator in a drive system. The power supply system includes a high-power battery that is a power source of the motor / generator, a capacitor that is a power source of the starter motor, and capacitor charge / discharge control means that controls charge / discharge of the capacitor.
In the control device for a plug-in hybrid vehicle capable of externally charging the high-power battery, an engine start control means, a travel mode selection control means, and a capacitor temperature detection means are provided.
The engine start control means starts the engine by starter start or motor / generator start.
The travel mode selection control means selects a CD mode for starting the engine as a rule when the charge capacity of the high-power battery is equal to or greater than a threshold, and as a rule when the charge capacity of the high-power battery is less than the threshold. Select CS mode to start motor / generator.
The capacitor temperature detecting means detects the temperature of the capacitor.
When there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode, the capacitor charge / discharge control means prepares for the starter start by reducing the charging current and recharging the capacitor as the capacitor temperature increases.

よって、CSモードからCDモードへの逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくしてキャパシタが再充電され、スタータ始動に備えられる。
すなわち、原則としてエンジン始動がM/G始動であるCSモードの選択中は、スタータ始動準備のためにキャパシタ電圧を高めておく必要がない。一方、CDモードが選択されるとスタータ始動に備える必要があるため、CSモードからCDモードへの逆遷移があると、再充電が行われる。この再充電時、スタータ始動を可能にするまでの待ち時間を短縮するには、大電流にて再充電する必要がある。しかし、キャパシタ温度が高いとき、大電流にて再充電すると、キャパシタの発熱による劣化が進行する。
これに対し、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくしてキャパシタを再充電することで、キャパシタ温度が低いとき、スタータ始動までの待ち時間を短縮しながら、キャパシタ温度が高いとき、キャパシタの発熱による劣化の進行が抑えられる。
この結果、CSモードからCDモードへ逆遷移があったとき、スタータ始動の待ち時間を短縮しながら、キャパシタ寿命の延長を図ることができる。
Therefore, when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode, the higher the capacitor temperature, the smaller the charging current and the capacitor is recharged to prepare for the starter start.
That is, as a general rule, during the selection of the CS mode in which the engine start is M / G start, it is not necessary to increase the capacitor voltage in preparation for starter start. On the other hand, when the CD mode is selected, it is necessary to prepare for the starter start, and therefore, recharging is performed when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode. At the time of this recharging, it is necessary to recharge with a large current in order to shorten the waiting time until the starter start is enabled. However, when the capacitor temperature is high, if the capacitor is recharged with a large current, deterioration of the capacitor due to heat generation proceeds.
On the other hand, the higher the capacitor temperature, the smaller the charging current and the recharging of the capacitor. When the capacitor temperature is low, the waiting time until starter start is shortened. Progress of deterioration due to is suppressed.
As a result, when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode, it is possible to extend the capacitor life while shortening the starter start waiting time.

実施例1の制御装置が適用されたFFプラグインハイブリッド車両を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram illustrating an FF plug-in hybrid vehicle to which a control device according to a first embodiment is applied. 実施例1の制御装置が適用されたFFプラグインハイブリッド車両のスタータ電源を中心とする電源システム構成を示す電源回路図である。It is a power supply circuit diagram which shows the power supply system structure centering on the starter power supply of FF plug-in hybrid vehicle to which the control apparatus of Example 1 was applied. 実施例1の制御装置が適用されたFFプラグインハイブリッド車両の制御システム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system structure of FF plug-in hybrid vehicle to which the control apparatus of Example 1 was applied. 実施例1のハイブリッドコントロールモジュールにて実行されるキャパシタ充放電制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the capacitor charging / discharging control process performed with the hybrid control module of Example 1. FIG.

以下、本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a plug-in hybrid vehicle of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
実施例1の制御装置が適用されたFFプラグインハイブリッド車両(プラグインハイブリッド車両の一例)の構成を、「駆動システム構成」、「電源システム構成」、「制御システム構成」、「キャパシタ充放電制御の詳細構成」に分けて説明する。
First, the configuration will be described.
The configuration of the FF plug-in hybrid vehicle (an example of a plug-in hybrid vehicle) to which the control device of the first embodiment is applied is “drive system configuration”, “power supply system configuration”, “control system configuration”, “capacitor charge / discharge control”. The detailed configuration will be described.

[駆動システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体を示す。以下、図1に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の駆動システム構成を説明する。
[Drive system configuration]
FIG. 1 shows the entire FF plug-in hybrid vehicle. Hereinafter, the drive system configuration of the FF plug-in hybrid vehicle will be described with reference to FIG.

前記駆動システムとして、図1に示すように、スタータモータ1(略称「M」)と、横置きエンジン2(略称「ICE」)と、第1クラッチ3(略称「CL1」)と、モータ/ジェネレータ4(略称「M/G」)と、第2クラッチ5(略称「CL2」)と、ベルト式無段変速機6(略称「CVT」)と、を備えている。ベルト式無段変速機6の出力軸は、終減速ギヤトレイン7と差動ギヤ8と左右のドライブシャフト9R,9Lを介し、左右の前輪10R,10Lに駆動連結される。なお、左右の後輪11R,11Lは、従動輪としている。   As shown in FIG. 1, the drive system includes a starter motor 1 (abbreviated as “M”), a horizontal engine 2 (abbreviated as “ICE”), a first clutch 3 (abbreviated as “CL1”), and a motor / generator. 4 (abbreviation “M / G”), a second clutch 5 (abbreviation “CL2”), and a belt type continuously variable transmission 6 (abbreviation “CVT”). The output shaft of the belt type continuously variable transmission 6 is drivingly connected to the left and right front wheels 10R and 10L via a final reduction gear train 7, a differential gear 8, and left and right drive shafts 9R and 9L. The left and right rear wheels 11R and 11L are driven wheels.

前記スタータモータ1は、横置きエンジン2のクランク軸に設けられたエンジン始動用ギヤに噛み合うギヤを持ち、後述するキャパシタ23を電源とし、エンジン始動時にクランク軸を回転駆動するクランキングモータである。   The starter motor 1 is a cranking motor that has a gear that meshes with an engine starting gear provided on a crankshaft of the horizontally placed engine 2 and that uses a capacitor 23 (described later) as a power source to rotationally drive the crankshaft when the engine is started.

前記横置きエンジン2は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルームに配置したエンジンであり、電動ウォータポンプ12と、横置きエンジン2の逆転を検知するクランク軸回転センサ13と、を有する。   The horizontal engine 2 is an engine disposed in the front room with the crankshaft direction as the vehicle width direction, and includes an electric water pump 12 and a crankshaft rotation sensor 13 that detects reverse rotation of the horizontal engine 2.

前記第1クラッチ3は、横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4との間に介装された油圧作動による乾式多板摩擦クラッチであり、第1クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。   The first clutch 3 is a hydraulic multi-plate friction clutch that is interposed between the horizontally mounted engine 2 and the motor / generator 4, and is fully engaged / slip engaged / released by the first clutch oil pressure. The

前記モータ/ジェネレータ4は、第1クラッチ3を介して横置きエンジン2に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ4は、後述する強電バッテリ21を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ26が、ACハーネス27を介して接続される。   The motor / generator 4 is a three-phase AC permanent magnet type synchronous motor connected to the transverse engine 2 through a first clutch 3. The motor / generator 4 uses a high-power battery 21 described later as a power source, and an inverter 26 that converts direct current into three-phase alternating current during power running and converts three-phase alternating current into direct current during regeneration is connected to the stator coil. Connected through.

前記第2クラッチ5は、モータ/ジェネレータ4と駆動輪である左右の前輪10R,10Lとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第2クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/開放が制御される。実施例1の第2クラッチ5は、遊星ギヤによるベルト式無段変速機6の前後進切替機構に設けられた前進クラッチ5aと後退ブレーキ5bを流用している。つまり、前進走行時には、前進クラッチ5aが第2クラッチ5とされ、後退走行時には、後退ブレーキ5bが第2クラッチ5とされる。   The second clutch 5 is a wet-type multi-plate friction clutch by hydraulic operation that is interposed between the motor / generator 4 and the left and right front wheels 10R and 10L that are driving wheels. Slip fastening / release is controlled. The second clutch 5 of the first embodiment uses the forward clutch 5a and the reverse brake 5b provided in the forward / reverse switching mechanism of the belt-type continuously variable transmission 6 using planetary gears. That is, the forward clutch 5 a is the second clutch 5 during forward travel, and the reverse brake 5 b is the second clutch 5 during reverse travel.

前記ベルト式無段変速機6は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。このベルト式無段変速機6には、メインオイルポンプ14(メカ駆動)と、サブオイルポンプ15(モータ駆動)と、ポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧を元圧として第1,第2クラッチ油圧及び変速油圧を作り出す図外のコントロールバルブユニットと、を有する。   The belt-type continuously variable transmission 6 is a transmission that obtains a continuously variable transmission ratio by changing the belt winding diameter by the transmission hydraulic pressure to the primary oil chamber and the secondary oil chamber. The belt-type continuously variable transmission 6 includes a main oil pump 14 (mechanical drive), a sub-oil pump 15 (motor drive), and a first pressure using a line pressure generated by adjusting pump discharge pressure as a primary pressure. A control valve unit (not shown) for generating the second clutch hydraulic pressure and the transmission hydraulic pressure.

前記第1クラッチ3とモータ/ジェネレータ4と第2クラッチ5により1モータ・2クラッチの駆動システムが構成され、この駆動システムによる主な駆動態様として、「EVモード」と「HEVモード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチ3を開放し、第2クラッチ5を締結してモータ/ジェネレータ4のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「EVモード」による走行を「EV走行」という。「HEVモード」は、両クラッチ3,5を締結して横置きエンジン2とモータ/ジェネレータ4を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「HEVモード」による走行を「HEV走行」という。   The first clutch 3, the motor / generator 4 and the second clutch 5 constitute a one-motor / two-clutch drive system, and there are “EV mode” and “HEV mode” as main drive modes by this drive system. The “EV mode” is an electric vehicle mode in which the first clutch 3 is disengaged and the second clutch 5 is engaged and only the motor / generator 4 is used as a drive source. Driving in the “EV mode” is referred to as “EV driving”. . The “HEV mode” is a hybrid vehicle mode in which both the clutches 3 and 5 are engaged and the horizontal engine 2 and the motor / generator 4 are used as driving sources, and traveling in the “HEV mode” is referred to as “HEV traveling”.

前記モータ/ジェネレータ4は、原則的にブレーキ操作時において回生動作を行うことに伴い、ブレーキ操作時にトータル制動トルクをコントロールする回生協調ブレーキユニット16を有する。この回生協調ブレーキユニット16は、ブレーキペダルと電動ブースタとマスタシリンダを備え、電動ブースタは、ブレーキ操作時、ペダル操作量にあらわれる要求制動力から回生制動力を差し引いた分を液圧制動力で分担するというように、回生分/液圧分の協調制御を行う。   The motor / generator 4 has a regenerative cooperative brake unit 16 that controls the total braking torque when the brake is operated, in principle when performing the regenerative operation when the brake is operated. The regenerative cooperative brake unit 16 includes a brake pedal, an electric booster, and a master cylinder, and the electric booster shares a hydraulic braking force by subtracting the regenerative braking force from the required braking force that appears in the pedal operation amount when the brake is operated. In this way, cooperative control for regenerative / hydraulic pressure is performed.

[電源システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体システムを示し、図2はスタータ電源を中心とする電源システム構成を示す。以下、図1及び図2に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の電源システム構成を説明する。
[Power system configuration]
FIG. 1 shows an entire system of an FF plug-in hybrid vehicle, and FIG. 2 shows a power supply system configuration centering on a starter power supply. Hereinafter, based on FIG.1 and FIG.2, the power supply system structure of FF plug-in hybrid vehicle is demonstrated.

前記電源システムとしては、図1に示すように、モータ/ジェネレータ電源としての強電バッテリ21と、12V系負荷電源としての12Vバッテリ22と、スタータ電源としてのキャパシタ23と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the power supply system includes a high-power battery 21 as a motor / generator power supply, a 12V battery 22 as a 12V system load power supply, and a capacitor 23 as a starter power supply.

前記強電バッテリ21は、モータ/ジェネレータ4の電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルを積層したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。この強電バッテリ21には、強電の供給/遮断/分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックスが内蔵され、さらに、エアコン機能を持つバッテリ温度調整ユニット24と、バッテリ充電容量(バッテリSOC)やバッテリ温度を監視するリチウムバッテリコントローラ86と、が付設される。   The high-power battery 21 is a secondary battery mounted as a power source for the motor / generator 4. For example, a lithium ion battery in which a cell module in which a large number of cells are stacked is set in a battery pack case is used. The high-power battery 21 has a built-in junction box in which relay circuits for supplying / cutting off / distributing high-power are integrated, and further includes a battery temperature adjustment unit 24 having an air conditioner function, a battery charge capacity (battery SOC) and a battery. And a lithium battery controller 86 for monitoring the temperature.

前記強電バッテリ21とモータ/ジェネレータ4は、DCハーネス25とインバータ26とACハーネス27を介して接続される。インバータ26には、強電の供給/遮断/分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックス28が内蔵され、さらに、暖房回路29と電動エアコン30と、力行/回生制御を行うモータコントローラ83と、が付設される。つまり、インバータ26は、強電バッテリ21の放電によりモータ/ジェネレータ4を駆動する力行時、DCハーネス25からの直流をACハーネス27への三相交流に変換する。また、モータ/ジェネレータ4での発電により強電バッテリ21を充電する回生時、ACハーネス27からの三相交流をDCハーネス25への直流に変換する。   The high-power battery 21 and the motor / generator 4 are connected via a DC harness 25, an inverter 26, and an AC harness 27. The inverter 26 has a built-in junction box 28 in which relay circuits for supplying / cutting off / distributing strong power are integrated, and further includes a heating circuit 29, an electric air conditioner 30, and a motor controller 83 for performing power running / regenerative control. It is attached. That is, the inverter 26 converts a direct current from the DC harness 25 into a three-phase alternating current to the AC harness 27 during power running for driving the motor / generator 4 by discharging the high-power battery 21. Further, the three-phase alternating current from the AC harness 27 is converted into a direct current to the DC harness 25 during regeneration in which the high-power battery 21 is charged by power generation by the motor / generator 4.

前記強電バッテリ21には、DCハーネス31を介して急速外部充電ポート32が接続されるとともに、DC分岐ハーネス25’と充電器33とACハーネス34とを介して普通外部充電ポート35が接続される。充電器33は、AC/DC変換や電圧変換を行う。急速外部充電時には、例えば、外出先等に設置されている充電スタンドのコネクタプラグを、急速外部充電ポート32に接続することで外部充電される(急速外部充電)。普通外部充電時には、例えば、家庭用電源からのコネクタプラグを、普通外部充電ポート35に接続することで外部充電される(普通外部充電)。   A rapid external charging port 32 is connected to the high-power battery 21 via a DC harness 31, and a normal external charging port 35 is connected via a DC branch harness 25 ′, a charger 33, and an AC harness 34. . The charger 33 performs AC / DC conversion and voltage conversion. At the time of rapid external charging, for example, the external charging is performed by connecting the connector plug of the charging stand installed in the place of going out to the rapid external charging port 32 (rapid external charging). During normal external charging, external charging is performed by connecting a connector plug from a household power supply to the normal external charging port 35 (normal external charging), for example.

前記12Vバッテリ22は、スタータモータ1を除いた他の補機類である12V系負荷36の電源として搭載された二次電池であり、例えば、エンジン車等で一般的に搭載されている鉛バッテリが用いられる。強電バッテリ21と12Vバッテリ22は、DC分岐ハーネス25”とDC/DCコンバータ37とバッテリハーネス38を介して接続される。DC/DCコンバータ37は、強電バッテリ21からの数百ボルト電圧を12Vに変換するものであり、このDC/DCコンバータ37を、ハイブリッドコントロールモジュール81により制御することで、12Vバッテリ22の充電量を管理する構成としている。   The 12V battery 22 is a secondary battery mounted as a power source for a 12V system load 36, which is another auxiliary machine except the starter motor 1, for example, a lead battery generally mounted in an engine vehicle or the like. Is used. The high voltage battery 21 and the 12V battery 22 are connected via a DC branch harness 25 ″, a DC / DC converter 37, and a battery harness 38. The DC / DC converter 37 changes the voltage of several hundred volts from the high voltage battery 21 to 12V. The DC / DC converter 37 is controlled by the hybrid control module 81 to manage the charge amount of the 12V battery 22.

前記キャパシタ23は、スタータモータ1の専用電源として搭載された蓄電デバイスであり、大きな静電容量を有し、急速充放電性能に優れた特徴を持つ電気二重層キャパシタ(eDLC:electric Double Layer Capacitor)と呼ばれるものが用いられる。補機負荷電源系39とキャパシタ23は、図2に示すように、ヒューズ40を設けたバッテリ分岐ハーネス38’とキャパシタ充電回路41を介して接続される。また、キャパシタ23とスタータモータ1は、キャパシタハーネス42と抵抗43とリレースイッチ44を介して接続される。なお、キャパシタ23とキャパシタ充電回路41等によりDLCユニット45を構成し、スタータモータ1とリレースイッチ44等によりスタータユニット46を構成する。以下、DLCユニット45とスタータユニット46の詳しい構成を説明する。   The capacitor 23 is a power storage device mounted as a dedicated power source for the starter motor 1 and has a large electrostatic capacity and has an excellent rapid charging / discharging performance (eDLC: electric Double Layer Capacitor). What is called is used. As shown in FIG. 2, the auxiliary load power supply system 39 and the capacitor 23 are connected via a battery branch harness 38 ′ provided with a fuse 40 and a capacitor charging circuit 41. The capacitor 23 and the starter motor 1 are connected via a capacitor harness 42, a resistor 43, and a relay switch 44. The capacitor 23 and the capacitor charging circuit 41 constitute a DLC unit 45, and the starter motor 1 and the relay switch 44 constitute a starter unit 46. Hereinafter, detailed configurations of the DLC unit 45 and the starter unit 46 will be described.

前記DLCユニット45は、図2に示すように、キャパシタ23と、キャパシタ充電回路41と、自然放電用スイッチ47と、強制放電用スイッチ48と、セル電圧モニタ49と、キャパシタ温度センサ50(キャパシタ温度検出手段)と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the DLC unit 45 includes a capacitor 23, a capacitor charging circuit 41, a spontaneous discharge switch 47, a forced discharge switch 48, a cell voltage monitor 49, and a capacitor temperature sensor 50 (capacitor temperature). Detecting means).

前記キャパシタ23は、複数個のDLCセルを直列/並列に接続して構成したもので、自然放電用スイッチ47と強制放電用スイッチ48とキャパシタ温度センサ50は、複数個のDLCセルの両端部に並列にて設けられる。また、セル電圧モニタ49は、複数個のDLCセルのそれぞれのセル電圧(=キャパシタ容量)を検出するように、各DLCセルに並列に設けられる。   The capacitor 23 is configured by connecting a plurality of DLC cells in series / parallel. The spontaneous discharge switch 47, the forced discharge switch 48, and the capacitor temperature sensor 50 are provided at both ends of the plurality of DLC cells. Provided in parallel. The cell voltage monitor 49 is provided in parallel to each DLC cell so as to detect the cell voltage (= capacitor capacity) of each of the plurality of DLC cells.

前記キャパシタ充電回路41は、スイッチング方式による半導体リレー内蔵のDC/DCコンバータ回路(スイッチング素子とチョークコイルとコンデンサとダイオードの組み合わせ回路)により構成される。このキャパシタ充電回路41は、ハイブリッドコントロールモジュール81により制御される半導体リレー51とDC/DCコンバータ52を有する。半導体リレー51は、半導体スイッチング素子を使用した無接点リレーであり、例えば、図2の左下部に概略を示すように、絶縁された入出力の空間を光の信号で伝達するフォトカプラと呼ばれる光半導体を用いた構成としている。この半導体リレー51は、補機負荷電源系38からキャパシタ23を切り離したり接続したりするスイッチ機能を持つ。DC/DCコンバータ52は、12V直流を13.5V直流に変換する機能とキャパシタ充電電流を切り替える機能を持つ。   The capacitor charging circuit 41 is constituted by a DC / DC converter circuit (a combination circuit of a switching element, a choke coil, a capacitor and a diode) with a built-in semiconductor relay by a switching method. The capacitor charging circuit 41 includes a semiconductor relay 51 and a DC / DC converter 52 that are controlled by a hybrid control module 81. The semiconductor relay 51 is a non-contact relay using a semiconductor switching element. For example, as schematically shown in the lower left part of FIG. 2, a light called a photocoupler that transmits an isolated input / output space with a light signal. The configuration uses a semiconductor. The semiconductor relay 51 has a switch function for disconnecting or connecting the capacitor 23 from the auxiliary load power supply system 38. The DC / DC converter 52 has a function of converting 12V direct current to 13.5V direct current and a function of switching capacitor charging current.

前記スタータユニット46は、スタータモータ1と、リレースイッチ43と、電磁アクチュエータ53と、ピニオンシフト機構54と、を備えている。   The starter unit 46 includes a starter motor 1, a relay switch 43, an electromagnetic actuator 53, and a pinion shift mechanism 54.

前記電磁アクチュエータ53は、2つのコイル55,56への通電による電磁力にて、リレースイッチ44をオンにするとともに、ピニオンシフト機構54のピニオン57をリングギヤ58と噛み合う位置までシフトさせる。通電遮断時は、リレースイッチ44をオフにするとともに、ピニオン57をリングギヤ58との噛み合いが解除された位置までシフトする。なお、リングギヤ58は、横置きエンジン2のクランク軸に設けられる。補機負荷電源系39と2つのコイル55,56は、スータータカットオフリレー59とHEV/IS/リレー60とスタータリレー61を設けたバッテリ分岐ハーネス38”を介して接続される。スータータカットオフリレー59の通電/遮断は、ボディコントロールモジュール87により行われる。HEV/IS/リレー60の通電/遮断は、ハイブリッドコントロールモジュール81により行われる。スタータリレー61の通電/遮断は、アンダーフードスイッチングモジュール88により行われる。なお、バッテリ分岐ハーネス38”の交わる位置には、リレー診断用の電圧センサ62が設けられている。   The electromagnetic actuator 53 turns on the relay switch 44 and shifts the pinion 57 of the pinion shift mechanism 54 to a position where it meshes with the ring gear 58 by electromagnetic force generated by energizing the two coils 55 and 56. When the energization is cut off, the relay switch 44 is turned off and the pinion 57 is shifted to a position where the engagement with the ring gear 58 is released. The ring gear 58 is provided on the crankshaft of the horizontal engine 2. The auxiliary load power supply system 39 and the two coils 55 and 56 are connected via a battery branch harness 38 ″ provided with a starter cut-off relay 59, a HEV / IS / relay 60, and a starter relay 61. Energization / cutoff of the off relay 59 is performed by a body control module 87. Energization / cutoff of the HEV / IS / relay 60 is performed by a hybrid control module 81. Energization / cutoff of the starter relay 61 is performed by an underhood switching module. The voltage sensor 62 for relay diagnosis is provided at a position where the battery branch harness 38 "intersects.

前記ピニオンシフト機構54は、スタータモータ1のモータ軸に対して軸方向移動可能に設けられたピニオン57と、一端側を電磁アクチュエータ53に接続し、他端側をピニオン57のシフト溝に嵌合させたシフトレバー63と、を有する。   The pinion shift mechanism 54 has a pinion 57 provided so as to be movable in the axial direction with respect to the motor shaft of the starter motor 1, one end connected to the electromagnetic actuator 53, and the other end fitted into the shift groove of the pinion 57. Shift lever 63.

[制御システム構成]
図1はFFプラグインハイブリッド車両の全体システムを示し、図2はスタータ電源を中心とする電源システム構成を示し、図3は制御システム構成を示す。以下、図1〜図3に基づいて、FFプラグインハイブリッド車両の制御システム構成を説明する。
[Control system configuration]
1 shows an overall system of an FF plug-in hybrid vehicle, FIG. 2 shows a power supply system configuration centering on a starter power supply, and FIG. 3 shows a control system configuration. Hereinafter, the control system configuration of the FF plug-in hybrid vehicle will be described with reference to FIGS.

前記制御システムとしては、図1〜図3に示すように、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール81(略称:「HCM」)を備えている。このハイブリッドコントロールモジュール81に接続される制御手段として、エンジンコントロールモジュール82(略称:「ECM」)と、モータコントローラ83(略称:「MC」)と、CVTコントロールユニット84(略称:「CVTCU」)と、を有する。そして、データ通信モジュール85(略称:「DCM」)と、リチウムバッテリコントローラ86(略称:「LBC」)と、を有する。さらに、ボディコントロールモジュール87(略称:「BCM」)と、アンダーフードスイッチングモジュール88(略称:「USM」)と、を有する。これらの制御手段は、ハイブリッドコントロールモジュール81とDLCユニット45を接続するLIN通信線89(LIN:「Local Interconnect Network」の略称)を除き、CAN通信線90(CANは「Controller Area Network」の略称)により双方向情報交換可能に接続される。   As shown in FIGS. 1 to 3, the control system includes a hybrid control module 81 (abbreviation: “HCM”) as an integrated control unit having a function of appropriately managing the energy consumption of the entire vehicle. Control means connected to the hybrid control module 81 include an engine control module 82 (abbreviation: “ECM”), a motor controller 83 (abbreviation: “MC”), and a CVT control unit 84 (abbreviation: “CVTCU”). Have. The data communication module 85 (abbreviation: “DCM”) and the lithium battery controller 86 (abbreviation: “LBC”) are included. Furthermore, it has a body control module 87 (abbreviation: “BCM”) and an underhood switching module 88 (abbreviation: “USM”). These control means include CAN communication line 90 (CAN is an abbreviation for “Controller Area Network”) except for a LIN communication line 89 (LIN: abbreviation for “Local Interconnect Network”) that connects hybrid control module 81 and DLC unit 45. Is connected so that bidirectional information can be exchanged.

前記ハイブリッドコントロールモジュール81は、各制御手段、イグニッションスイッチ91、アクセル開度センサ92、車速センサ93等からの入力情報に基づき、様々な制御を行う。このうち、外部充電が可能なFFプラグインハイブリッド車両を高い燃費効率で走らせることを目的として行われる制御が、強電バッテリ21のバッテリSOCに基づく走行モード(「CDモード」、「CSモード」)の選択制御である(走行モード選択制御手段)。   The hybrid control module 81 performs various controls based on input information from each control means, an ignition switch 91, an accelerator opening sensor 92, a vehicle speed sensor 93, and the like. Among these, the control performed for the purpose of driving the FF plug-in hybrid vehicle capable of external charging with high fuel efficiency is a travel mode based on the battery SOC of the high-power battery 21 (“CD mode”, “CS mode”). (Running mode selection control means).

前記「CDモード(Charge Depleting mode)」は、原則として、強電バッテリ21の電力を消費するEV走行を優先するモードであり、例えば、強電バッテリ21のバッテリSOCがフルSOCから設定SOCまで低下する間にて選択される。但し、EV走行では駆動力が不足する高負荷走行等において、例外的にHEV走行が行われる。この「CDモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、スタータモータ1による始動(スタータ始動)を原則とし、モータ/ジェネレータ4による始動(M/G始動)を例外とする。   The “CD mode (Charge Depleting mode)” is a mode in which priority is given to EV travel that consumes the power of the high-power battery 21 in principle. For example, while the battery SOC of the high-power battery 21 decreases from full SOC to set SOC. Is selected. However, HEV traveling is exceptionally performed in high-load traveling where driving force is insufficient in EV traveling. The start of the horizontal engine 2 during the selection of the “CD mode” is based on the start by the starter motor 1 (starter start) in principle, with the exception of the start by the motor / generator 4 (M / G start).

前記「CSモード(Charge Sustain mode)」は、原則として、強電バッテリ21の電力を維持するHEV走行を優先するモードであり、強電バッテリ21のバッテリSOCが設定SOC以下になると選択される。つまり、強電バッテリ21のバッテリSOCを所定範囲に維持する必要があるとき、横置きエンジン2の駆動によりモータ/ジェネレータ4を発電させるエンジン発電によるHEV走行を行う。この「CSモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、モータ/ジェネレータ4による始動(M/G始動)を原則とし、スタータモータ1による始動(スタータ始動)を例外とする。なお、モード切り替え閾値である「設定SOC」は、CDモード→CSモードのときの閾値(例えば、20%程度)と、CSモード→CDモードのときの閾値(例えば、25%程度)との間でヒステリシスを持たせている。   The “CS mode (Charge Sustain mode)” is a mode in which priority is given to HEV running that maintains the power of the high-power battery 21 in principle, and is selected when the battery SOC of the high-power battery 21 is equal to or lower than the set SOC. That is, when it is necessary to maintain the battery SOC of the high-power battery 21 within a predetermined range, HEV traveling is performed by engine power generation that causes the motor / generator 4 to generate electric power by driving the lateral engine 2. The start of the horizontal engine 2 during the selection of the “CS mode” is based on the start by the motor / generator 4 (M / G start), except for the start by the starter motor 1 (starter start). Note that the “set SOC” that is the mode switching threshold is between the threshold when CD mode → CS mode (for example, about 20%) and the threshold when CS mode → CD mode (for example, about 25%). Has hysteresis.

前記ハイブリッドコントロールモジュール81では、「CDモード」と「CSモード」の選択制御以外に、スタータモータ1によるエンジン始動制御、キャパシタ23への充電制御、キャパシタ23からの放電制御を行う。さらに、下記のようなスタータ始動関連制御を行う。
(A)エンジン始動後からスタータ始動許可までの時間短縮制御。
(B)イグニッションオンからスタータ始動許可までの時間短縮制御。
(C)キャパシタ23の劣化進行抑制制御。
(D)キャパシタ23の高温/低温時対策制御(実施例1)。
(E)車両用補機の電圧瞬低防止制御。
The hybrid control module 81 performs engine start control by the starter motor 1, charge control to the capacitor 23, and discharge control from the capacitor 23 in addition to the selection control of “CD mode” and “CS mode”. Furthermore, the following starter start related control is performed.
(A) Time-saving control from engine start to starter start permission.
(B) Time shortening control from ignition on to starter start permission.
(C) Deterioration progress suppression control of the capacitor 23.
(D) Control of countermeasures for high / low temperature of capacitor 23 (Example 1).
(E) Prevention of voltage sag of auxiliary equipment for vehicles.

前記エンジンコントロールモジュール82は、横置きエンジン2の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御等を行う。モータコントローラ83は、インバータ26によるモータジェネレータ4の力行制御や回生制御等を行う。CVTコントロールユニット84は、第1クラッチ3の締結油圧制御、第2クラッチ5の締結油圧制御、ベルト式無段変速機6の変速油圧制御等を行う。データ通信モジュール85は、携帯リモコンキーのスイッチを遠隔操作したとき、携帯リモコンキーとの間で通信が成立すると、例えば、充電ポートリッドやコネクタロック機構のロック/アンロックの制御を行う。リチウムバッテリコントローラ86は、強電バッテリ21のバッテリSOCやバッテリ温度等を管理する。ボディコントロールモジュール87は、スータータカットオフリレー59の通電/遮断制御を行う。アンダーフードスイッチングモジュール87は、インヒビタースイッチ94からのレンジ位置信号に基づき、内蔵するスタータリレー61の通電/遮断制御を行う。   The engine control module 82 performs fuel injection control, ignition control, fuel cut control, and the like of the horizontal engine 2. The motor controller 83 performs power running control, regeneration control, and the like of the motor generator 4 by the inverter 26. The CVT control unit 84 performs engagement hydraulic pressure control of the first clutch 3, engagement hydraulic pressure control of the second clutch 5, shift hydraulic pressure control of the belt type continuously variable transmission 6, and the like. When the switch of the portable remote control key is remotely operated and the communication is established with the portable remote control key, the data communication module 85 controls, for example, lock / unlock of the charging port lid and the connector lock mechanism. The lithium battery controller 86 manages the battery SOC, battery temperature, and the like of the high-power battery 21. The body control module 87 performs energization / cutoff control of the starter cut-off relay 59. The under hood switching module 87 performs energization / cut-off control of the built-in starter relay 61 based on the range position signal from the inhibitor switch 94.

[キャパシタ充放電制御の詳細構成]
図4はハイブリッドコントロールモジュール81にて実行されるキャパシタ充放電制御処理流れを示す(キャパシタ充放電制御手段)。以下、キャパシタ充放電制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。
[Detailed configuration of capacitor charge / discharge control]
FIG. 4 shows a capacitor charge / discharge control processing flow executed by the hybrid control module 81 (capacitor charge / discharge control means). Hereinafter, each step of FIG. 4 showing the capacitor charge / discharge control processing configuration will be described.

ステップS1では、走行モード選択制御により走行モードを「CSモード」から「CDモード」へ切り替えるモード逆遷移があったか否かを判断する。Yes(CS→CDモード逆遷移有り)の場合はステップS2へ進み、No(CS→CDモード逆遷移無し)の場合は終了へ進む。
ここで、「CSモード」の選択中は、キャパシタ電圧が、劣化が進行しない電圧b以下に設定されている。ここで、「劣化が進行しない電圧b」としては、キャパシタ23の1セルあたり1V以下であれば劣化が進行しないことがわかったので、例えば、6セルを直列した場合、内部抵抗の増加による劣化の進行が抑えられる6.0Vに設定される。
In step S1, it is determined whether or not there has been a mode reverse transition for switching the travel mode from the “CS mode” to the “CD mode” by the travel mode selection control. If Yes (CS → CD mode reverse transition is present), the process proceeds to step S2. If No (CS → CD mode reverse transition is not present), the process proceeds to the end.
Here, during the selection of the “CS mode”, the capacitor voltage is set to a voltage b or less at which deterioration does not proceed. Here, as the “voltage b at which the deterioration does not proceed”, it has been found that the deterioration does not proceed if the voltage is 1 V or less per cell of the capacitor 23. For example, when six cells are connected in series, the deterioration due to the increase in the internal resistance. Is set to 6.0V, which suppresses the progress of.

ステップS2では、ステップS1でのCS→CD逆遷移有りとの判断に続き、キャパシタ温度が、劣化防止閾値α以下であるか否かを判断する。Yes(キャパシタ温度≦劣化防止閾値α)の場合はステップS3へ進み、No(キャパシタ温度>劣化防止閾値α)の場合はステップS5へ進む。
ここで、「劣化防止閾値α」は、キャパシタ23のセルからガス等が発生する可能性がある限界温度よりも少し低い温度域(例えば、55℃〜60℃)に設定される。
In step S2, following the determination that CS → CD reverse transition is present in step S1, it is determined whether or not the capacitor temperature is equal to or lower than the deterioration prevention threshold value α. If Yes (capacitor temperature ≦ degradation prevention threshold value α), the process proceeds to step S3. If No (capacitor temperature> degradation prevention threshold value α), the process proceeds to step S5.
Here, the “deterioration prevention threshold α” is set to a temperature range (for example, 55 ° C. to 60 ° C.) that is slightly lower than the limit temperature at which gas or the like may be generated from the cell of the capacitor 23.

ステップS3では、ステップS2でのキャパシタ温度≦劣化防止閾値αであるとの判断、或いは、ステップS4でのキャパシタ電圧<スタータ始動許可電圧aであるとの判断に続き、通常の充電電流1によりキャパシタ23の再充電を行い、ステップS4へ進む。
ここで、キャパシタ23の再充電を行う充電電流1としては、スタータ始動許可電圧aまでの再充電に要する時間の短時間化を目指した充電電流(例えば、15A)が選択される。
In step S3, following the determination in step S2 that the capacitor temperature ≦ the deterioration prevention threshold value α, or the determination in step S4 that the capacitor voltage <the starter start permission voltage a, the normal charging current 1 causes the capacitor 23 is recharged, and the process proceeds to step S4.
Here, as the charging current 1 for recharging the capacitor 23, a charging current (for example, 15A) aimed at shortening the time required for recharging up to the starter start permission voltage a is selected.

ステップS4では、ステップS3での充電電流1での再充電に続き、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上であるか否かを判断する。Yes(キャパシタ電圧≧スタータ始動許可電圧a)の場合は終了へ進み、No(キャパシタ電圧<スタータ始動許可電圧a)の場合はステップS3へ戻る。
ここで、「スタータ始動許可電圧a」は、例えば、実施例1の満充電でキャパシタ電圧が13.5Vのキャパシタ23の場合、スタータ始動の所要時間が目標時間内になる12.5V程度に設定される。
In step S4, following the recharging with the charging current 1 in step S3, it is determined whether or not the capacitor voltage is equal to or higher than the starter start permission voltage a. If Yes (capacitor voltage ≧ starter start permission voltage a), the process proceeds to the end. If No (capacitor voltage <starter start permission voltage a), the process returns to step S3.
Here, the “starter start permission voltage a” is set to about 12.5 V within which the required starter start time is within the target time in the case of the capacitor 23 having a full charge and a capacitor voltage of 13.5 V in the first embodiment, for example. .

ステップS5では、ステップS2でのキャパシタ温度>劣化防止閾値αであるとの判断、或いは、ステップS6でのキャパシタ電圧<スタータ始動許可電圧aであるとの判断に続き、充電電流1より小さい充電電流2(<充電電流1)によりキャパシタ23の再充電を行い、ステップS6へ進む。
ここで、キャパシタ23の再充電を行う充電電流2としては、キャパシタ23の発熱による劣化の進行抑制を目指した充電電流(例えば、7.5A)が選択される。
In step S5, following the determination that capacitor temperature> deterioration prevention threshold value α in step S2 or the determination that capacitor voltage <starter start permission voltage a in step S6, a charging current smaller than charging current 1 The capacitor 23 is recharged by 2 (<charging current 1), and the process proceeds to step S6.
Here, as the charging current 2 for recharging the capacitor 23, a charging current (for example, 7.5 A) aimed at suppressing the progress of deterioration due to heat generation of the capacitor 23 is selected.

ステップS6では、ステップS5での充電電流2での再充電に続き、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上であるか否かを判断する。Yes(キャパシタ電圧≧スタータ始動許可電圧a)の場合は終了へ進み、No(キャパシタ電圧<スタータ始動許可電圧a)の場合はステップS5へ戻る。
ここで、「スタータ始動許可電圧a」は、ステップS4と同じ電圧値が用いられる。
In step S6, following the recharging with the charging current 2 in step S5, it is determined whether or not the capacitor voltage is equal to or higher than the starter start permission voltage a. If Yes (capacitor voltage ≧ starter start permission voltage a), the process proceeds to the end. If No (capacitor voltage <starter start permission voltage a), the process returns to step S5.
Here, the “starter start permission voltage a” is the same voltage value as in step S4.

次に、作用を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両の制御装置における作用を、[キャパシタ電源回路構成による特徴作用]、[キャパシタ電源による充放電作用]、[逆遷移時のキャパシタ再充電制御作用]に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the control device for the FF plug-in hybrid vehicle of the first embodiment is divided into [characteristic operation by the capacitor power supply circuit configuration], [charge / discharge operation by the capacitor power supply], and [capacitor recharge control operation at the time of reverse transition]. To do.

[キャパシタ電源回路構成による特徴作用]
例えば、アイドルストップ車において、スタータモータの電源を12Vバッテリとする場合、電源回路構成は、実施例1のキャパシタ電源回路構成からDLCユニット45とヒューズ40を除いた構成とされ、これを比較例とする。
[Characteristic effect of capacitor power circuit configuration]
For example, in an idle stop vehicle, when the starter motor power supply is a 12V battery, the power supply circuit configuration is a configuration in which the DLC unit 45 and the fuse 40 are removed from the capacitor power supply circuit configuration of the first embodiment. To do.

この比較例の場合、スタータモータと車両補機類の電源を、1つの12Vバッテリにより共有するものとなる。このため、車両補機類での電力必要量が高い時、スタータモータによるエンジン始動を行うと、供給電力が不足し、エンジン始動開始の瞬間、車両補機類の電圧が急に低下する電圧瞬低が発生する。   In the case of this comparative example, the power supply of the starter motor and the vehicle auxiliary machines is shared by one 12V battery. For this reason, if the starter motor is used to start the engine when the required amount of power in the vehicle auxiliaries is high, the supply power is insufficient, and the voltage of the vehicle auxiliaries decreases suddenly at the moment of starting the engine. Low occurs.

これに対し、実施例1では、強電バッテリ21と12Vバッテリ22を、DC/DCコンバータ37を介して接続することで補機負荷電源系39が構成される。DC/DCコンバータ37から分岐して接続されるキャパシタ充電回路41と、キャパシタ充電回路41に接続されるキャパシタ23と、を有してDLCユニット45が構成される。そして、補機負荷電源系39とDLCユニット45との間に、キャパシタ充電回路41に内蔵してスイッチとしての半導体リレー51を設けることで、キャパシタ電源回路が構成される。   On the other hand, in the first embodiment, the auxiliary load power supply system 39 is configured by connecting the high-power battery 21 and the 12V battery 22 via the DC / DC converter 37. The DLC unit 45 includes a capacitor charging circuit 41 that is branched and connected from the DC / DC converter 37 and a capacitor 23 that is connected to the capacitor charging circuit 41. A capacitor power supply circuit is configured by providing a semiconductor relay 51 as a switch built in the capacitor charging circuit 41 between the auxiliary load power supply system 39 and the DLC unit 45.

この構成により、強電バッテリ21からの電力にて12Vバッテリ22とキャパシタ23を充電しつつ、12Vバッテリ22から車両補機類である12V系負荷36に必要電力を供給し、キャパシタ23からスタータモータ1に必要電力を供給する。すなわち、スタータモータ1と12V系負荷36の電源を共有しないし、12Vバッテリ22とキャパシタ23による2つの電源は、強電バッテリ21による充電バックアップを受ける。   With this configuration, the 12V battery 22 and the capacitor 23 are charged with the electric power from the high-power battery 21, and the necessary power is supplied from the 12V battery 22 to the 12V system load 36, which is a vehicle auxiliary device. To supply the necessary power. That is, the starter motor 1 and the 12V system load 36 do not share the power source, and the two power sources including the 12V battery 22 and the capacitor 23 receive a charge backup by the high-power battery 21.

そして、比較例であるアイドルストップ車の電源回路構成を変更することなく、DLCユニット45(キャパシタ充電回路41+キャパシタ23)を追加することでキャパシタ電源回路が構成される。このように、補機類の追加と同じ要領でDLCユニット45を追加できるため、強電バッテリ21とDC/DCコンバータ37の制御は、比較例の制御から変更する必要がない。   And the capacitor power supply circuit is comprised by adding the DLC unit 45 (capacitor charging circuit 41 + capacitor 23), without changing the power supply circuit structure of the idle stop vehicle which is a comparative example. Thus, since the DLC unit 45 can be added in the same manner as the addition of auxiliary equipment, the control of the high-power battery 21 and the DC / DC converter 37 does not need to be changed from the control of the comparative example.

さらに、補機負荷電源系39の充放電バランスが崩れそうな場合、DLCユニット45(キャパシタ充電回路41+キャパシタ23)は、充電電流を制御可能で、かつ、スイッチである半導体リレー51により補機負荷電源系39と切り離し可能である。このため、スタータ始動時に半導体リレー51を開いておくことで、車両補機類の電圧が急に低下する電圧瞬低を防止できる。加えて、DC/DCコンバータ37のコンバータ容量や12Vバッテリ22のバッテリ容量を、比較例で設定したコンバータ容量やバッテリ容量から変更する必要がない。   Further, when the charge / discharge balance of the auxiliary load power supply system 39 is likely to be lost, the DLC unit 45 (capacitor charging circuit 41 + capacitor 23) can control the charging current and the auxiliary relay load by the semiconductor relay 51 as a switch. The power supply system 39 can be disconnected. For this reason, by opening the semiconductor relay 51 at the start of the starter, it is possible to prevent a voltage sag in which the voltage of the vehicle auxiliary machinery suddenly decreases. In addition, it is not necessary to change the converter capacity of the DC / DC converter 37 and the battery capacity of the 12V battery 22 from the converter capacity and battery capacity set in the comparative example.

[キャパシタ電源による充放電作用]
上記キャパシタ電源回路に対しハイブリッドコントロールモジュール81により行われる「スタータモータ1によるエンジン始動制御作用」、「キャパシタ23への充電制御作用」、「キャパシタ23からの放電制御作用」を説明する。
[Charging / discharging action by capacitor power supply]
“Engine start control operation by starter motor 1”, “charge control operation to capacitor 23”, and “discharge control operation from capacitor 23” performed by hybrid control module 81 on the capacitor power supply circuit will be described.

スタータモータ1によるエンジン始動は、ハイブリッドコントロールモジュール81からのスタータ始動指令の出力に基づき、HEV/IS/リレー60に通電すると、リレースイッチ44がオンになり、ピニオン57がリングギヤ58と噛み合う位置までシフトする。これにより、キャパシタ23を電源とするスタータモータ1が横置きエンジン2のクランク軸を回転させることでスタータ始動が行われ、通電から所定時間後にHEV/IS/リレー60を遮断する。なお、スータータカットオフリレー59は、エンジン始動を禁止する車両条件が成立する場合を除いて、ボディコントロールモジュール87により通電が維持されている。また、アンダーフードスイッチングモジュール88に内蔵されているスタータリレー61は、Pレンジの選択時に限り通電され、Pレンジ以外のDレンジ等の選択時においては遮断状態である。
したがって、スタータモータ1によるエンジン始動制御は、原則として、スタータ始動許可条件下でのスタータ始動指令によりHEV/IS/リレー60が通電されている間、キャパシタ23の電力を用いてスタータモータ1が駆動し、横置きエンジン2を始動させる。
なお、エンジン始動制御としては、上記スタータ始動以外に、モータ/ジェネレータ4をスタータモータとして横置きエンジン2を始動するM/G始動がある(エンジン始動制御手段)。
The engine start by the starter motor 1 is based on the output of the starter start command from the hybrid control module 81. When the HEV / IS / relay 60 is energized, the relay switch 44 is turned on and the pinion 57 is shifted to a position where it engages with the ring gear 58. To do. As a result, the starter motor 1 using the capacitor 23 as a power source rotates the crankshaft of the horizontal engine 2 to start the starter, and the HEV / IS / relay 60 is cut off after a predetermined time from energization. The starter cut-off relay 59 is energized by the body control module 87 except when a vehicle condition prohibiting engine start is satisfied. Further, the starter relay 61 built in the underhood switching module 88 is energized only when the P range is selected, and is in a cut-off state when a D range other than the P range is selected.
Therefore, in principle, the engine start control by the starter motor 1 is performed by using the power of the capacitor 23 while the HEV / IS / relay 60 is energized by the starter start command under the starter start permission condition. Then, the horizontal engine 2 is started.
In addition to the starter start described above, the engine start control includes an M / G start for starting the transverse engine 2 using the motor / generator 4 as a starter motor (engine start control means).

キャパシタ23への充電は、ハイブリッドコントロールモジュール81からの充電指令の出力に基づき、キャパシタ充電回路41の半導体リレー51を閉とし、キャパシタ充電電流を選択する。これにより、強電バッテリ21からの電力を、DC/DCコンバータ37→ヒューズ40→半導体リレー51→DC/DCコンバータ52を介してキャパシタ23へ導入することで、キャパシタ充電電流に応じた短時間充電が行われる。なお、キャパシタ充電電流としては、充電電流1(例えば、15A)を通常電流とし、例外として、充電電流1からの変更により選択可能な充電電流2(例えば、7.5A)を有する。
したがって、キャパシタ23への充電制御は、充電指令が出力されている間、強電バッテリ21からの電力を用い、選択されているキャパシタ充電電流によりキャパシタ23を充電する。
For charging the capacitor 23, the semiconductor relay 51 of the capacitor charging circuit 41 is closed based on the output of the charging command from the hybrid control module 81, and the capacitor charging current is selected. Thereby, the electric power from the high-power battery 21 is introduced into the capacitor 23 through the DC / DC converter 37 → the fuse 40 → the semiconductor relay 51 → the DC / DC converter 52, so that the short-time charging according to the capacitor charging current can be performed. Done. The capacitor charging current has a charging current 1 (for example, 15 A) as a normal current, and has a charging current 2 (for example, 7.5 A) that can be selected by changing from the charging current 1 as an exception.
Therefore, the charging control to the capacitor 23 uses the power from the high-power battery 21 and charges the capacitor 23 with the selected capacitor charging current while the charging command is output.

キャパシタ23からの放電は、ハイブリッドコントロールモジュール81からの自然放電指令の出力に基づき、DLCユニット45の自然放電用スイッチ47を閉とすることで、キャパシタ23からの自然放電を行う。また、ハイブリッドコントロールモジュール81からの強制放電指令の出力に基づき、DLCユニット45の強制放電用スイッチ48を閉とすることで、キャパシタ23からの強制放電を行う。この強制放電の場合、単位時間当たりの放電量が自然放電の場合よりも大きく設定されている。
したがって、キャパシタ23への強制放電制御は、強制放電指令に基づいて強制放電用スイッチ48を閉としている間、キャパシタ23の電力を抵抗熱に変換し、自然放電よりも短時間にて放電を行う。
したがって、キャパシタ23への強制放電制御は、放電指令が出力されている間、強電バッテリ21から、選択されているキャパシタ放電電流により放電する。
Based on the output of the natural discharge command from the hybrid control module 81, the discharge from the capacitor 23 causes the natural discharge from the capacitor 23 by closing the natural discharge switch 47 of the DLC unit 45. Further, the forced discharge from the capacitor 23 is performed by closing the forced discharge switch 48 of the DLC unit 45 based on the output of the forced discharge command from the hybrid control module 81. In the case of this forced discharge, the discharge amount per unit time is set larger than that in the case of natural discharge.
Therefore, in the forced discharge control to the capacitor 23, while the forced discharge switch 48 is closed based on the forced discharge command, the power of the capacitor 23 is converted into resistance heat, and discharge is performed in a shorter time than natural discharge. .
Therefore, the forced discharge control to the capacitor 23 is discharged from the high-power battery 21 by the selected capacitor discharge current while the discharge command is output.

[逆遷移時のキャパシタ再充電制御作用]
上記のように、外部充電が可能なFFプラグインハイブリッド車両は、高い燃費効率で走らせることを目的とし、強電バッテリ21のバッテリSOCに基づいて走行モード選択制御が行われる。この走行モード選択制御では、強電バッテリ21のバッテリSOCがフルSOCから設定SOC(=閾値)まで低下する間において、原則として、強電バッテリ21の電力を消費するEV走行を優先する「CDモード」が選択される。そして、強電バッテリ21のバッテリSOCが設定SOC(=閾値)以下になると、原則として、強電バッテリ21の電力を維持するHEV走行を優先する「CSモード」が選択される。さらに、「CDモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、スタータモータ1による始動(スタータ始動)を原則とし、「CSモード」の選択中における横置きエンジン2の始動は、モータ/ジェネレータ4による始動(M/G始動)を原則とする。
[Capacitor recharge control during reverse transition]
As described above, the FF plug-in hybrid vehicle capable of external charging is intended to run with high fuel efficiency, and the running mode selection control is performed based on the battery SOC of the high-power battery 21. In this travel mode selection control, in principle, the “CD mode” that prioritizes EV travel that consumes the power of the high-power battery 21 while the battery SOC of the high-power battery 21 decreases from the full SOC to the set SOC (= threshold). Selected. When the battery SOC of the high-power battery 21 becomes equal to or lower than the set SOC (= threshold), the “CS mode” that gives priority to HEV traveling that maintains the power of the high-power battery 21 is selected in principle. Further, the horizontal engine 2 is started when the “CD mode” is selected. In principle, the starter motor 1 is started (starter start). The horizontal engine 2 is started when the “CS mode” is selected. In principle, start with 4 (M / G start).

そこで、プラグインハイブリッド車両の特徴である走行モード選択制御情報とキャパシタ温度情報を用い、「CSモード」から「CDモード」へ逆遷移があったとき、キャパシタ23の温度保護を行うのが、実施例1の逆遷移時のキャパシタ再充電制御である。   Therefore, when the reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode” is performed using the travel mode selection control information and the capacitor temperature information, which are characteristics of the plug-in hybrid vehicle, the temperature protection of the capacitor 23 is performed. It is capacitor recharge control at the time of reverse transition of Example 1.

すなわち、M/G始動を原則とする「CSモード」の選択中は、スタータ始動準備のためにキャパシタ電圧を高めておく必要がないし、キャパシタは、満充電のままであると内部抵抗が増加し、劣化が進行するため、使わないのであれば放電して劣化が進行しない電圧b以下にした方が、寿命が延びる。これに対し、スタータ始動を原則とする「CDモード」の選択中は、キャパシタ充電時間を待つことなく、スタータ始動指令に応答してスタータ始動を可能とするために、キャパシタ電圧を予め高めておく必要がある。   In other words, during the selection of the “CS mode” based on M / G starting, it is not necessary to increase the capacitor voltage in preparation for starter starting, and the internal resistance increases if the capacitor remains fully charged. Since the deterioration progresses, if it is not used, the life is extended by discharging to a voltage b or less where the deterioration does not proceed. On the other hand, during the selection of the “CD mode” based on the starter start principle, the capacitor voltage is increased in advance in order to enable the starter start in response to the starter start command without waiting for the capacitor charging time. There is a need.

したがって、「CSモード」から「CDモード」へ逆遷移があったとき、キャパシタ23を再充電されることになるが、スタータ始動のみを優先し、大電流にて再充電を行うと、キャパシタ23の劣化が進行してしまう。以下、図4に基づき、これを反映して行われる逆遷移時のキャパシタ再充電制御作用を説明する。   Therefore, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, the capacitor 23 is recharged. However, if only the starter start is prioritized and recharging is performed with a large current, the capacitor 23 Deterioration progresses. Hereinafter, based on FIG. 4, the capacitor recharge control action at the time of reverse transition performed reflecting this will be described.

まず、走行モード選択制御により走行モードを「CSモード」から「CDモード」へ切り替えるモード逆遷移がない場合には、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→終了へと進む。一方、走行モード選択制御により走行モードを「CSモード」から「CDモード」へ切り替えるモード逆遷移があった場合には、図4のフローチャートにおいて、ステップS1からステップS2以降へ進む。
すなわち、通常であれば「CSモード」では強電バッテリ21のバッテリSOCを維持するため、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移は起こり得ない。しかしながら、例えば、高い山から平地に向かうような長い下り坂等で回生をし続けた場合は、強電バッテリ21への充電量が大きいため、「CDモード」へ移行できるバッテリSOCまで回復することが起こり得る。こういった「CSモード」→「CDモード」というモード逆遷移に伴い、「CDモード」でのスタータ始動に備え、ステップS2以降へ進む流れによりキャパシタ23が再充電されることになる。
First, when there is no mode reverse transition for switching the travel mode from the “CS mode” to the “CD mode” by the travel mode selection control, the process proceeds from step S1 to end in the flowchart of FIG. On the other hand, when there is a mode reverse transition in which the travel mode is switched from the “CS mode” to the “CD mode” by the travel mode selection control, the process proceeds from step S1 to step S2 onward in the flowchart of FIG.
That is, normally, since the battery SOC of the high-power battery 21 is maintained in the “CS mode”, the reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode” cannot occur. However, for example, when regeneration is continued on a long downhill or the like going from a high mountain to a flat land, the charge amount to the high-power battery 21 is large, so that the battery SOC that can shift to the “CD mode” can be recovered. Can happen. Along with the reverse mode transition from “CS mode” to “CD mode”, the capacitor 23 is recharged by the flow proceeding to step S2 and subsequent steps in preparation for the starter start in the “CD mode”.

「CSモード」から「CDモード」へ切り替えるモード逆遷移があったときであって、キャパシタ温度が劣化防止閾値α以下であるときには、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む。そして、ステップS4にてキャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a未満であると判断されている間、ステップS3→ステップS4へと進む流れが繰り返され、ステップS4にてキャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上になると、終了へ進む。すなわち、キャパシタ温度が低いときに「CSモード」から「CDモード」へ切り替えられると、キャパシタ23は、充電電流1によりスタータ始動許可電圧a以上になるまで早い充電速度にて再充電される。   When there is a mode reverse transition to switch from the “CS mode” to the “CD mode” and the capacitor temperature is equal to or lower than the deterioration prevention threshold value α, in the flowchart of FIG. 4, step S1 → step S2 → step S3 → step Proceed to S4. While it is determined in step S4 that the capacitor voltage is less than the starter start permission voltage a, the flow of going from step S3 to step S4 is repeated, and in step S4, the capacitor voltage is equal to or higher than the starter start permission voltage a. Then go to the end. That is, when the “CS mode” is switched to the “CD mode” when the capacitor temperature is low, the capacitor 23 is recharged at a high charge rate until the starter start permission voltage a becomes equal to or higher than the charge current 1.

一方、「CSモード」から「CDモード」へ切り替えるモード逆遷移があったときであって、キャパシタ温度が劣化防止閾値αを超えてしまうときには、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5→ステップS6へと進む。そして、ステップS6にてキャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a未満であると判断されている間、ステップS5→ステップS6へと進む流れが繰り返され、ステップS6にてキャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上になると、終了へ進む。すなわち、キャパシタ温度が高いときに「CSモード」から「CDモード」へ切り替えられると、キャパシタ23は、充電電流2(<充電電流1)によりスタータ始動許可電圧a以上になるまでゆっくりとした充電速度にて再充電される。   On the other hand, when there is a mode reverse transition to switch from the “CS mode” to the “CD mode” and the capacitor temperature exceeds the deterioration prevention threshold value α, step S1 → step S2 → step in the flowchart of FIG. The process proceeds from S5 to step S6. While it is determined in step S6 that the capacitor voltage is less than the starter start permission voltage a, the flow of going from step S5 to step S6 is repeated, and in step S6, the capacitor voltage is equal to or higher than the starter start permission voltage a. Then go to the end. That is, when the “CS mode” is switched to the “CD mode” when the capacitor temperature is high, the capacitor 23 is slowly charged until the starter start permission voltage a is exceeded by the charging current 2 (<charging current 1). Recharged at

上記のように、実施例1では、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくしてキャパシタ23を再充電し、スタータ始動に備える構成を採用している(図4)。
すなわち、キャパシタ温度が低いときには、充電電流が大きくされることで、スタータ始動までの待ち時間が短縮される。一方、キャパシタ温度が高いときには、キャパシタ温度が高いほど充電電流が小さくされることで、キャパシタ23の発熱による劣化の進行が抑えられる。
この結果、「CSモード」から「CDモード」へ逆遷移があったとき、スタータ始動の待ち時間を短縮しながら、キャパシタ寿命の延長を図ることができる。
As described above, in the first embodiment, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, the higher the capacitor temperature, the smaller the charging current, and the capacitor 23 is recharged to start the starter. The structure provided is adopted (FIG. 4).
That is, when the capacitor temperature is low, the charging current is increased, thereby shortening the waiting time until the starter is started. On the other hand, when the capacitor temperature is high, the charging current is reduced as the capacitor temperature is higher, so that the deterioration of the capacitor 23 due to heat generation can be suppressed.
As a result, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, it is possible to extend the capacitor life while shortening the starter start waiting time.

実施例1では、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が劣化防止閾値α以下であれば、充電電流1にてキャパシタ23の再充電を行う。そして、キャパシタ温度が劣化防止閾値αを超えていれば、充電電流1より小さい充電電流2にてキャパシタ23の再充電を行う構成を採用している(図4)。
すなわち、劣化防止閾値αを境界温度に決め、キャパシタ温度が劣化防止閾値α以下の低温域の場合とキャパシタ温度が劣化防止閾値αを超える高温域の場合とで、充電電流を異ならせている。
したがって、2つの充電電流を切り替える簡単な制御としながら、スタータ始動の待ち時間短縮化と、キャパシタ寿命の延長と、の両立を達成することができる。
In the first embodiment, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, if the capacitor temperature is equal to or lower than the deterioration prevention threshold value α, the capacitor 23 is recharged with the charging current 1. If the capacitor temperature exceeds the deterioration prevention threshold value α, a configuration is adopted in which the capacitor 23 is recharged with a charging current 2 smaller than the charging current 1 (FIG. 4).
That is, the deterioration prevention threshold value α is determined as the boundary temperature, and the charging current is made different between the case where the capacitor temperature is a low temperature range equal to or lower than the deterioration prevention threshold value α and the case where the capacitor temperature is a high temperature range exceeding the deterioration prevention threshold value α.
Accordingly, it is possible to achieve both the shortening of the starter start waiting time and the extension of the capacitor life while performing simple control for switching between the two charging currents.

実施例1では、「CSモード」の選択時、キャパシタ電圧を、キャパシタ23の劣化が進行しない電圧b以下に維持し、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移に伴ってキャパシタ23を再充電するとき、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上になるまで行う構成を採用している(図4)。
すなわち、「CSモード」の選択時、キャパシタ電圧を、劣化が進行しない電圧b以下に維持しておくことで、常に満充電やスタータ始動が可能な電圧を維持する場合に比べ、キャパシタ23の劣化進行が抑えられる。加えて、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上になるまで行うことで、キャパシタ電圧を満充電になるまで再充電を行う場合に比べ、早期に「CDモード」でのスタータ始動に備えられる。
したがって、「CSモード」の選択時においてキャパシタ23の劣化進行を抑えながら、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があると、早期にスタータ始動に備えることができる。
In the first embodiment, when the “CS mode” is selected, the capacitor voltage is maintained at a voltage b or less at which the deterioration of the capacitor 23 does not proceed, and the capacitor 23 is switched along with the reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”. When recharging, a configuration is adopted in which the capacitor voltage is increased until the starter start permission voltage a becomes equal to or higher (FIG. 4).
That is, when the “CS mode” is selected, the capacitor voltage is kept below the voltage b at which the deterioration does not proceed, so that the capacitor 23 is deteriorated as compared with the case where a voltage that can always be fully charged or started is maintained. Progress is suppressed. In addition, by performing the process until the capacitor voltage becomes equal to or higher than the starter start permission voltage a, it is possible to prepare for the starter start in the “CD mode” earlier than in the case where recharging is performed until the capacitor voltage is fully charged.
Therefore, if the reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode” occurs while suppressing the deterioration of the capacitor 23 when the “CS mode” is selected, it is possible to prepare for the starter start early.

次に、効果を説明する。
実施例1のFFプラグインハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control device for the FF plug-in hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) 駆動系にスタータモータ1とエンジン(横置きエンジン2)とモータ/ジェネレータ4を有し、
電源システムとして、前記モータ/ジェネレータ4の電源である強電バッテリ21と、前記スタータモータ1の電源であるキャパシタ23と、前記キャパシタ23の充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)と、を備え、前記強電バッテリ21への外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両(FFプラグインハイブリッド車両)の制御装置において、
前記エンジン(横置きエンジン2)の始動をスタータ始動、又は、モータ/ジェネレータ始動(M/G始動)により行うエンジン始動制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)と、
前記強電バッテリ21の充電容量(バッテリSOC)が閾値以上のとき、原則として前記エンジン(横置きエンジン2)をスタータ始動する「CDモード」を選択し、前記強電バッテリ21の充電容量が閾値未満のとき、原則として前記エンジン(横置きエンジン2)をモータ/ジェネレータ始動(M/G始動)する「CSモード」を選択する走行モード選択制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)と、
前記キャパシタ23の温度を検出するキャパシタ温度検出手段(キャパシタ温度センサ50)と、を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記「CSモード」から前記「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくして前記キャパシタ23を再充電し、前記スタータ始動に備える(図4)。
このため、「CSモード」から「CDモード」へ逆遷移があったとき、スタータ始動の待ち時間を短縮しながら、キャパシタ寿命の延長を図ることができる。
(1) The drive system has a starter motor 1, an engine (horizontal engine 2), and a motor / generator 4.
As a power supply system, a high-power battery 21 as a power source of the motor / generator 4, a capacitor 23 as a power source of the starter motor 1, and capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) for controlling charge / discharge of the capacitor 23. And a control device for a plug-in hybrid vehicle (FF plug-in hybrid vehicle) capable of external charging to the high-power battery 21,
Engine start control means (hybrid control module 81) for starting the engine (horizontal engine 2) by starter start or motor / generator start (M / G start);
When the charge capacity (battery SOC) of the high-power battery 21 is equal to or greater than the threshold, the “CD mode” for starting the engine (horizontal engine 2) is selected in principle, and the charge capacity of the high-power battery 21 is less than the threshold. In principle, a traveling mode selection control means (hybrid control module 81) for selecting a “CS mode” for starting the motor (generator) (M / G starting) of the engine (horizontal engine 2);
Capacitor temperature detecting means (capacitor temperature sensor 50) for detecting the temperature of the capacitor 23, and
When there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, the capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) reduces the charging current as the capacitor temperature increases, Recharge and prepare for starter start (FIG. 4).
For this reason, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, it is possible to extend the capacitor life while shortening the starter start waiting time.

(2) 前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記「CSモード」から前記「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が劣化防止閾値α以下であれば、第1充電電流(充電電流1)にて前記キャパシタ23の再充電を行い、キャパシタ温度が劣化防止閾値αを超えていれば、前記第1充電電流(充電電流1)より小さい第2充電電流(充電電流2)にて前記キャパシタ23の再充電を行う(図4)。
このため、(1)の効果に加え、2つの充電電流1,充電電流2を切り替える簡単な制御としながら、スタータ始動の待ち時間短縮化と、キャパシタ寿命の延長と、の両立を達成することができる。
(2) The capacitor charging / discharging control means (hybrid control module 81), when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, if the capacitor temperature is equal to or lower than the degradation prevention threshold value α, If the capacitor 23 is recharged with one charging current (charging current 1) and the capacitor temperature exceeds the deterioration prevention threshold value α, a second charging current (charging) that is smaller than the first charging current (charging current 1). The capacitor 23 is recharged with current 2) (FIG. 4).
For this reason, in addition to the effect of (1), it is possible to achieve both the shortening of the starter start waiting time and the extension of the capacitor life while performing simple control for switching between the two charging currents 1 and 2. it can.

(3) 前記キャパシタ充放電制御手段(ハイブリッドコントロールモジュール81)は、前記「CSモード」の選択時、キャパシタ電圧を、前記キャパシタ23の劣化が進行しない電圧b以下に維持し、前記「CSモード」から前記「CDモード」への逆遷移に伴って前記キャパシタ23を再充電するとき、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧a以上になるまで行う(図4)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、「CSモード」の選択時においてキャパシタ23の劣化進行を抑えながら、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があると、早期にスタータ始動に備えることができる。
(3) When the “CS mode” is selected, the capacitor charge / discharge control means (hybrid control module 81) maintains the capacitor voltage below the voltage b at which the deterioration of the capacitor 23 does not proceed, and the “CS mode”. When the capacitor 23 is recharged along with the reverse transition from “CD mode” to “CD mode”, the operation is continued until the capacitor voltage becomes equal to or higher than the starter start permission voltage a (FIG. 4).
Therefore, in addition to the effect of (1) or (2), if there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode” while suppressing the progress of deterioration of the capacitor 23 when the “CS mode” is selected, Can be prepared for starter start.

以上、本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the control apparatus of the plug-in hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, Each claim of a claim is a claim. Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.

実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が劣化防止閾値α以下であれば、充電電流1にてキャパシタ23の再充電を行い、キャパシタ温度が劣化防止閾値αを超えていれば、充電電流1より小さい充電電流2にてキャパシタ23の再充電を行う例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度を3以上の温度域に分け、多段階に充電電流を変更する例としても良いし、さらに、キャパシタ温度に応じて無段階に充電電流を変更する例としても良い。すなわち、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくしてキャパシタを再充電し、スタータ始動に備えるものであれば含まれる。   In the first embodiment, as the capacitor charge / discharge control means, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, if the capacitor temperature is equal to or lower than the deterioration prevention threshold value α, the charging current 1 An example is shown in which recharging is performed and the capacitor 23 is recharged with a charging current 2 smaller than the charging current 1 if the capacitor temperature exceeds the deterioration prevention threshold value α. However, as a capacitor charge / discharge control means, when there is a reverse transition from “CS mode” to “CD mode”, the capacitor temperature is divided into three or more temperature ranges, and the charging current is changed in multiple stages. It is also possible to change the charging current steplessly according to the capacitor temperature. That is, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, the higher the capacitor temperature, the smaller the charging current and the recharging of the capacitor.

実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、スタータ始動許可電圧aまで再充電する例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、「CSモード」から「CDモード」への逆遷移があったとき、満充電まで再充電する例としても良い。また、「CSモード」の選択中、劣化が進行しない電圧b以下とする例を示したが、例えば、強制放電によりキャパシタ電圧をゼロにするような例としても良い。   In the first embodiment, as an example of the capacitor charge / discharge control means, when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”, recharge is performed up to the starter start permission voltage a. However, the capacitor charge / discharge control means may be an example of recharging until full charge when there is a reverse transition from the “CS mode” to the “CD mode”. Further, an example in which the voltage b or less at which the deterioration does not proceed during the selection of the “CS mode” has been shown. However, for example, the capacitor voltage may be made zero by forced discharge.

実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、走行モード情報とキャパシタ温度情報とキャパシタ電圧情報を用いて再充電制御を行う例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、キャパシタ電圧情報の代わりにキャパシタ容量情報を用いて再充電や強制放電の制御を行う例としても良い。つまり、キャパシタ容量をQ、静電容量をC、キャパシタ電圧をVとすると、Q=C・Vであらわされ、静電容量Cが一定であると、キャパシタ容量Qは、キャパシタ電圧Vに比例することで、キャパシタ電圧情報の代わりにキャパシタ容量情報を用いても等価制御になる。   In Example 1, the example which performs recharge control using driving mode information, capacitor temperature information, and capacitor voltage information as a capacitor charging / discharging control means was shown. However, the capacitor charge / discharge control means may be an example in which recharge or forced discharge is controlled using capacitor capacity information instead of capacitor voltage information. That is, when the capacitor capacity is Q, the capacitance is C, and the capacitor voltage is V, Q = C · V. When the capacitance C is constant, the capacitor capacity Q is proportional to the capacitor voltage V. Thus, even if capacitor capacity information is used instead of capacitor voltage information, equivalent control is achieved.

実施例1では、キャパシタ充放電制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール81を用いる例を示した。しかし、キャパシタ充放電制御手段としては、独立に設けた電源系コントローラを用いても良いし、また、ハイブリッドコントロールモジュール以外のコントローラに、電源系のキャパシタ充放電制御部を設けるような例としても良い。   In the first embodiment, the hybrid control module 81 is used as the capacitor charge / discharge control means. However, as the capacitor charge / discharge control means, an independent power supply system controller may be used, or an example in which a power supply system capacitor charge / discharge control unit is provided in a controller other than the hybrid control module may be used. .

実施例1では、本発明の制御装置をFFプラグインハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、FFプラグインハイブリッド車両に限らず、FRプラグインハイブリッド車両や4WDプラグインハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、スタータ電源としてキャパシタを備え、強電バッテリへの外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両であれば適用できる。   In Example 1, the example which applies the control apparatus of this invention to FF plug-in hybrid vehicle was shown. However, the control device of the present invention can be applied not only to FF plug-in hybrid vehicles but also to FR plug-in hybrid vehicles and 4WD plug-in hybrid vehicles. In short, the present invention can be applied to any plug-in hybrid vehicle that includes a capacitor as a starter power source and can externally charge a high-power battery.

1 スタータモータ
2 横置きエンジン(エンジン)
3 第1クラッチ
4 モータ/ジェネレータ
5 第2クラッチ
6 ベルト式無段変速機
10R,10L 左右前輪
11R,11L 左右後輪
21 強電バッテリ
22 12Vバッテリ
23 キャパシタ
32 急速外部充電ポート
33 充電器
35 普通外部充電ポート
37 DC/DCコンバータ
41 キャパシタ充電回路
45 DLCユニット
49 セル電圧モニタ
50 キャパシタ温度センサ(キャパシタ温度検出手段)
51 半導体リレー
52 DC/DCコンバータ
81 ハイブリッドコントロールモジュール(キャパシタ充放電制御手段、エンジン始動制御手段、走行モード選択制御手段)
1 Starter motor 2 Horizontal engine (engine)
3 First clutch 4 Motor / generator 5 Second clutch 6 Belt type continuously variable transmissions 10R, 10L Left and right front wheels 11R, 11L Left and right rear wheels 21 High power battery 22 12V battery 23 Capacitor 32 Rapid external charging port 33 Charger 35 Normal external charging Port 37 DC / DC converter 41 Capacitor charging circuit 45 DLC unit 49 Cell voltage monitor 50 Capacitor temperature sensor (capacitor temperature detecting means)
51 Semiconductor relay 52 DC / DC converter 81 Hybrid control module (capacitor charge / discharge control means, engine start control means, travel mode selection control means)

Claims (3)

駆動系にスタータモータとエンジンとモータ/ジェネレータを有し、
電源システムとして、前記モータ/ジェネレータの電源である強電バッテリと、前記スタータモータの電源であるキャパシタと、前記キャパシタの充放電を制御するキャパシタ充放電制御手段と、を備え、前記強電バッテリへの外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの始動をスタータ始動、又は、モータ/ジェネレータ始動により行うエンジン始動制御手段と、
前記強電バッテリの充電容量が閾値以上のとき、原則として前記エンジンをスタータ始動するCDモードを選択し、前記強電バッテリの充電容量が閾値未満のとき、原則として前記エンジンをモータ/ジェネレータ始動するCSモードを選択する走行モード選択制御手段と、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出手段と、を設け、
前記キャパシタ充放電制御手段は、前記CSモードから前記CDモードへの逆遷移があったとき、キャパシタ温度が高いほど、充電電流を小さくして前記キャパシタを再充電し、前記スタータ始動に備える
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。
The drive system has a starter motor, an engine, and a motor / generator.
The power supply system includes a high-power battery that is a power source of the motor / generator, a capacitor that is a power source of the starter motor, and a capacitor charge / discharge control unit that controls charge / discharge of the capacitor, and is external to the high-power battery. In a control device for a plug-in hybrid vehicle capable of charging,
Engine start control means for starting the engine by starter start or motor / generator start;
When the charge capacity of the high-power battery is equal to or greater than a threshold, the CD mode for starting the engine is selected in principle, and when the charge capacity of the high-power battery is less than the threshold, the engine is generally started with a motor / generator. Driving mode selection control means for selecting,
Capacitor temperature detecting means for detecting the temperature of the capacitor; and
The capacitor charge / discharge control means prepares for the starter start by reducing the charging current and recharging the capacitor as the capacitor temperature increases when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode. A control device for a plug-in hybrid vehicle.
請求項1に記載されたプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
前記キャパシタ充放電制御手段は、前記CSモードから前記CDモードへの逆遷移があったとき、キャパシタ温度が劣化防止閾値以下であれば、第1充電電流にて前記キャパシタの再充電を行い、キャパシタ温度が劣化防止閾値を超えていれば、前記第1充電電流より小さい第2充電電流にて前記キャパシタの再充電を行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。
In the control device for the plug-in hybrid vehicle according to claim 1,
The capacitor charge / discharge control means recharges the capacitor with a first charging current when the capacitor temperature is equal to or lower than a deterioration prevention threshold when there is a reverse transition from the CS mode to the CD mode. The control device for a plug-in hybrid vehicle, wherein the capacitor is recharged with a second charging current smaller than the first charging current if the temperature exceeds a deterioration prevention threshold.
請求項1又は2に記載されたプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
前記キャパシタ充放電制御手段は、前記CSモードの選択時、キャパシタ電圧を、前記キャパシタの劣化が進行しない電圧以下に維持し、前記CSモードから前記CDモードへの逆遷移に伴って前記キャパシタを再充電するとき、キャパシタ電圧がスタータ始動許可電圧以上になるまで行う
ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。
In the control device for a plug-in hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
When the CS mode is selected, the capacitor charge / discharge control means maintains the capacitor voltage below a voltage at which the deterioration of the capacitor does not proceed, and restarts the capacitor with the reverse transition from the CS mode to the CD mode. A control device for a plug-in hybrid vehicle, wherein charging is performed until the capacitor voltage becomes equal to or higher than a starter start permission voltage.
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