JP2015178310A - Control device for plug-in hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部との充放電制御が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a control device for a plug-in hybrid vehicle capable of external charge / discharge control.
プラグインハイブリッド車両では、例えば家屋等から車両に電力を供給する充電制御(即ち、プラグイン制御)に加えて、車両から家屋等に電力を供給する放電制御(即ち、プラグアウト制御)を実行可能なものが知られている。例えば特許文献1では、停車時のバッテリ温度が所定の温度より低い場合に、バッテリからの放電で暖機運転を行うと共に、プラグアウト制御を実行して充電量を減少させるという技術が開示されている。
In plug-in hybrid vehicles, for example, in addition to charge control (ie, plug-in control) for supplying power from a house to the vehicle, discharge control (ie, plug-out control) for supplying power from the vehicle to the house can be executed. What is known. For example,
プラグインハイブリッド車両の走行開始時には、例えば暖機や暖房のためにエンジンを運転させることがあるため、エンジン出力に起因する余剰電力が発生する可能性がある。この際、プラグアウト制御によりバッテリ充電量が減少されていれば、余剰電力をバッテリに充電でき、無駄なエネルギ消費を回避できる。しかしながら、冷間始動時のようにバッテリの温度が低温であると、バッテリの充電量が制限されてしまうため、充電量を減少させていたにもかかわらず余剰電力を充電できないという事態が生じ得る。 When the travel of the plug-in hybrid vehicle is started, for example, the engine may be operated for warming up or heating, so that surplus power due to the engine output may be generated. At this time, if the battery charge amount is reduced by the plug-out control, surplus power can be charged to the battery, and wasteful energy consumption can be avoided. However, when the temperature of the battery is low, such as during cold start, the amount of charge of the battery is limited, so that it may occur that excess power cannot be charged even though the amount of charge has been reduced. .
なお、上述した特許文献1に記載されている技術によれば、暖機運転及びプラグアウト制御が実行されるため、走行開始直後の充電量制限を回避できる可能性がある。しかしながら、ショートトリップで停車してしまうと、再びバッテリが冷やされてしまい、充電量制限が発生してしまうおそれがある。このため、エンジン運転頻度の増加や無駄な電力消費の増加を招き、結果として車両の運転効率が悪化してしまうという技術的問題点が生ずる。
In addition, according to the technique described in
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、無駄な電力消費を回避しつつ、走行中に速やかにバッテリ温度を上昇させることが可能な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課題とする。 Examples of problems to be solved by the present invention include the above. It is an object of the present invention to provide a control device for a plug-in hybrid vehicle that can quickly increase battery temperature during traveling while avoiding unnecessary power consumption.
<1>
本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置は、外部との充放電操作が可能なバッテリを備えており、内燃機関を停止させてのEV走行が可能なプラグインハイブリッド車両を制御する装置であって、前記バッテリの温度が、所定値よりも低い第1状態であるか又は前記所定値以上である第2状態であるかを判定するバッテリ温度判定手段と、前記外部との充放電操作における前記バッテリへの充電目標値を設定可能であり、前記第1状態での前記充電目標値を、前記第2状態での前記充電目標値よりも低く設定する充電目標値設定手段と、前記EV走行を許可すべき要求駆動力に対応するEV走行許可閾値を設定可能であり、前記第1状態での前記EV走行許可閾値を、前記第2状態での前記EV走行許可閾値よりも低く設定するEV走行許可閾値設定手段とを備える。
<1>
A control device for a plug-in hybrid vehicle according to the present invention is a device that includes a battery that can be charged and discharged with the outside, and that controls a plug-in hybrid vehicle capable of EV traveling with the internal combustion engine stopped. Battery temperature determination means for determining whether the temperature of the battery is in a first state lower than a predetermined value or in a second state equal to or higher than the predetermined value; and the battery in the charge / discharge operation with the outside The charging target value can be set, the charging target value in the first state is set lower than the charging target value in the second state, and the EV running is permitted. An EV travel permission threshold value corresponding to the required driving force to be set can be set, and the EV travel permission threshold value in the first state is set lower than the EV travel permission threshold value in the second state. And a row permission threshold value setting means.
本発明に係るプラグインハイブリッド車両(以下、単に「車両」と称することがある)は、例えばリチウムイオン電池等を含んで構成される充放電可能なバッテリを備えている。バッテリは、例えば走行停止中の車両を家屋等に設置された電力供給源と接続することで、その充電量を増加させることができる。或いはバッテリは、充電された電力を車両外部に放出することで充電量を減少させることができる。 The plug-in hybrid vehicle according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “vehicle”) includes a chargeable / dischargeable battery including, for example, a lithium ion battery. The battery can increase the amount of charge by, for example, connecting a vehicle whose traveling is stopped to a power supply source installed in a house or the like. Alternatively, the battery can reduce the amount of charge by discharging the charged power to the outside of the vehicle.
バッテリは、例えば車両の動力源たる電動機が動作するための電力供給源や、電動機による回生で得られた電力の蓄電手段として機能する。本発明に係るプラグインハイブリッド車両は、内燃機関の動力を利用した走行に加え、バッテリに充電された電力を利用して、内燃機関を停止させてのEV走行が可能に構成されている。 The battery functions as, for example, a power supply source for operating an electric motor that is a power source of the vehicle, and a power storage unit for electric power obtained by regeneration by the electric motor. The plug-in hybrid vehicle according to the present invention is configured to be capable of EV travel while stopping the internal combustion engine using electric power charged in the battery in addition to travel using the power of the internal combustion engine.
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置は、このような車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU(Electronic Controlled Unit)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。 The control device for a plug-in hybrid vehicle according to the present invention is a device for controlling such a vehicle, for example, one or a plurality of CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), various processors or various controllers. Alternatively, various processing units such as a single or plural ECUs (Electronic Controlled Units), which may appropriately include various storage means such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), buffer memory or flash memory Various computer systems such as various controllers or microcomputer devices can be used.
本発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、先ずバッテリ温度判定手段により、バッテリの温度が、所定値よりも低い第1状態であるか又は所定値以上である第2状態であるかが判定される。なお、ここでの「所定値」は、バッテリの温度に起因する充電量制限が満充電しても問題ない程度にまで拡大される温度に対応する値(例えば5℃〜10℃)であり、バッテリの仕様等に基づいて予め設定される。 According to the control device for a plug-in hybrid vehicle according to the present invention, during the operation, the battery temperature determination means first causes the battery temperature to be in the first state lower than the predetermined value or higher than the predetermined value. It is determined whether it is in a state. Here, the “predetermined value” is a value (for example, 5 ° C. to 10 ° C.) corresponding to a temperature that is expanded to such an extent that the charge amount limitation caused by the temperature of the battery is fully charged. It is set in advance based on the battery specifications and the like.
ちなみに、バッテリ温度判定手段は、例えばバッテリの温度を直接的に検出する温度センサを含むものとして構成されてもよい。或いはバッテリ温度判定手段は、バッテリ周辺の部材の温度から間接的にバッテリの温度を検出可能とされてもよく、バッテリ等の各種パラメータからバッテリ温度を推定可能とされてもよい。 Incidentally, the battery temperature determination means may be configured to include a temperature sensor that directly detects the temperature of the battery, for example. Alternatively, the battery temperature determination means may be able to indirectly detect the temperature of the battery from the temperature of members around the battery, and may be able to estimate the battery temperature from various parameters such as the battery.
バッテリ温度が判定されると、充電目標値設定手段によって、外部との充放電操作におけるバッテリへの充電目標値が設定される。この際、第1状態での充電目標値は、第2状態での充電目標値よりも低く設定される。よって、バッテリの温度が所定値より低く、バッテリの充電量制限が比較的大きくなってしまうような場合には、充電目標値が相対的に低い値として設定される。他方で、バッテリの温度が所定値より高く、バッテリの充電量制限が比較的小さくなる場合には、充電目標値が相対的に高い値として設定される。 When the battery temperature is determined, the charging target value setting means sets the charging target value for the battery in the charge / discharge operation with the outside. At this time, the charging target value in the first state is set lower than the charging target value in the second state. Therefore, when the battery temperature is lower than the predetermined value and the battery charge amount limit becomes relatively large, the charge target value is set as a relatively low value. On the other hand, when the battery temperature is higher than a predetermined value and the battery charge limit is relatively small, the charge target value is set as a relatively high value.
ここで、バッテリ温度が所定値より低い第1状態では、車両が走行を開始した際、バッテリ昇温のために、エンジン始動を伴う暖機運転が開始されると考えられる。そして、暖機運転時には、エンジンの動力により回生電力が発生するため、エネルギ効率を悪化させないためにも回生電力をバッテリに充電可能であることが望ましい。 Here, in the first state where the battery temperature is lower than a predetermined value, it is considered that when the vehicle starts running, warm-up operation with engine start is started to increase the battery temperature. During warm-up operation, regenerative power is generated by engine power, and it is desirable that the regenerative power can be charged to the battery so as not to deteriorate the energy efficiency.
しかるに本発明では、上述した充電目標値の設定により、第1状態におけるバッテリ充電量は、第2状態におけるバッテリ充電量より小さくされている。言い換えれば、第1状態におけるバッテリの充電許容量は、第2状態におけるバッテリの充電許容量より大きくされている。従って、回生電力を無駄に捨ててしまうことを回避でき、走行中のエネルギ効率を高めることができる。 However, in the present invention, the battery charge amount in the first state is made smaller than the battery charge amount in the second state by the setting of the charge target value described above. In other words, the allowable charge amount of the battery in the first state is larger than the allowable charge amount of the battery in the second state. Therefore, it is possible to avoid wasting the regenerative electric power wastefully and to improve energy efficiency during traveling.
また本発明では更に、バッテリ温度が判定されると、EV走行許可閾値設定手段により、EV走行を許可すべき要求駆動力に対応するEV走行許可閾値が設定される。この際、第1状態でのEV走行許可閾値は、第2状態でのEV走行許可閾値よりも低く設定される。よって、バッテリの温度が所定値より低く、バッテリの充電量制限が比較的大きくなってしまうような場合には、EV走行許可閾値が相対的に低い値として設定される。他方で、バッテリの温度が所定値より高く、バッテリの充電量制限が比較的小さくなる場合には、EV走行許可閾値が相対的に高い値として設定される。 Further, in the present invention, when the battery temperature is determined, the EV travel permission threshold value setting means sets an EV travel permission threshold value corresponding to the required driving force to permit EV travel. At this time, the EV travel permission threshold value in the first state is set lower than the EV travel permission threshold value in the second state. Therefore, when the battery temperature is lower than the predetermined value and the battery charge limit is relatively large, the EV travel permission threshold is set as a relatively low value. On the other hand, when the battery temperature is higher than a predetermined value and the battery charge limit is relatively small, the EV travel permission threshold is set as a relatively high value.
ここで、バッテリ温度が所定値より低い第1状態では、車両が走行を開始した際、バッテリが低温であるために、バッテリの充電量が大きく制限されていると考えられる。そして、バッテリの充電量制限を小さくするためには、バッテリの早期昇温が求められる。バッテリの昇温方法としては、例えばバッテリへの充電機会を増加させる方法が挙げられる。 Here, in the first state where the battery temperature is lower than the predetermined value, it is considered that the amount of charge of the battery is largely limited because the battery is low temperature when the vehicle starts to travel. And in order to make the charge amount restriction | limiting of a battery small, the early temperature rise of a battery is calculated | required. As a method for raising the temperature of the battery, for example, a method for increasing the chance of charging the battery can be mentioned.
しかるに本発明では、上述したEV走行許可閾値の設定により、第1状態では、第2状態よりもEV走行が許可され難くなっている。このため、第1状態では、第2状態よりもエンジンを始動させる頻度が増え、エンジンの動力による回生電力の発生により、バッテリへの充電機会も増加する。従って、第1状態におけるバッテリの早期昇温を図ることができ、充電量制限が大きい状態が長く続くことを防止できる。特に、プラグアウト後で、バッテリへの連続的電力供給ができない走行中であっても、バッテリの早期昇温を図ることができる。この結果、バッテリ昇温が終了するまでのエンジン始動頻度は増加するものの、バッテリ昇温後は拡大された充電量に応じて効率的にEV走行を実行できるため、総合的に見た場合のエネルギ効率を高めることができる。 However, in the present invention, EV travel is less likely to be permitted in the first state than in the second state by setting the EV travel permission threshold described above. For this reason, in the first state, the frequency at which the engine is started is increased more than in the second state, and the regenerative electric power generated by the power of the engine increases the chance of charging the battery. Therefore, it is possible to quickly raise the battery in the first state, and it is possible to prevent the state where the charge amount restriction is large from continuing for a long time. In particular, after plug-out, the battery can be raised in temperature early even during traveling when continuous power supply to the battery is not possible. As a result, although the engine start frequency until the battery temperature rises is increased, the EV running can be executed efficiently according to the increased charge after the battery temperature rises. Efficiency can be increased.
以上説明したように、本発明のプラグインハイブリッド車両の制御装置によれば、バッテリの温度に応じて、バッテリの充電目標値、及びEV走行許可閾値が設定されるため、エネルギ効率の高い走行を実現できる。 As described above, according to the control device for a plug-in hybrid vehicle of the present invention, the battery charging target value and the EV travel permission threshold value are set according to the battery temperature, so that traveling with high energy efficiency is performed. realizable.
なお、充電目標値及びEV走行許可閾値の設定については、上述した2段階の設定(即ち、第1状態及び第2状態の各々に対応する設定)に限られるものではなく、例えば温度が低いほど充電目標値及びEV走行許可閾値を低く設定するようにして、3段階以上の多段階或いは連続的に変化する値として設定してもよい。 The setting of the charging target value and the EV travel permission threshold value is not limited to the above-described two-stage setting (that is, the setting corresponding to each of the first state and the second state). The charging target value and the EV travel permission threshold value may be set to be low, and may be set as a value that changes in three or more stages or continuously.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.
以下、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の実施形態について説明する。以下では、プラグインハイブリッド車両のことを、適宜「ハイブリッド車両」、又は単に「車両」と称することがある。 Hereinafter, an embodiment of a control device for a plug-in hybrid vehicle according to the present embodiment will be described. Hereinafter, the plug-in hybrid vehicle may be referred to as “hybrid vehicle” or simply “vehicle” as appropriate.
<ハイブリッド車両の構成>
まず、図1を参照しながら、実施形態に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置によって制御されるハイブリッド車両の構成について説明する。図1は、実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概略構成図である。
<Configuration of hybrid vehicle>
First, the configuration of a hybrid vehicle controlled by the control device for a plug-in hybrid vehicle according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment.
図1において、ハイブリッド車両1は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)100、ハイブリッド駆動装置10、PCU(Power Control Unit)20、バッテリ30及びセンサ群40を備えている。
In FIG. 1, the
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。
The
PCU20は、バッテリ30と後述するモータジェネレータMGとの間の電力の入出力を制御可能に構成された電力制御ユニットである。PCU20は、バッテリ30と電力負荷との電気的接続を遮断可能なSMR(System Main Relay)、バッテリ30の出力電圧を各モータジェネレータMGの駆動に適した昇圧指令電圧まで昇圧可能な昇圧コンバータ及びバッテリ30から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータに供給すると共に、モータジェネレータMGによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ30に供給可能に構成されたインバータ等(いずれも不図示)を含む。
The
なお、PCU20は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される構成となっている。ここでのECU100及びPCU20は、本発明に係る「プラグインハイブリッド車両の制御装置」の一例である。
The
バッテリ30は、モータジェネレータMGを力行するための電力に係る電力供給源として機能する、或いはモータジェネレータMGの回生によって得られた電力を蓄電可能な二次電池ユニットである。バッテリ30は、例えばリチウムイオンバッテリセル等の単位電池セルが複数直列に接続された構成を有している。
The
センサ群40は、ハイブリッド車両1の状態を検出する各種センサの総体的呼称である。図1には、センサ群40を構成する各種センサとして、バッテリ温度センサ41及びSOCセンサ42が示されている。
The
バッテリ温度センサ41は、バッテリ30の温度を検出可能に構成されたセンサである。バッテリ温度センサ41は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたバッテリ温度量は、ECU100により適宜参照される構成となっている。
The
SOCセンサ42は、バッテリ30の蓄電残量であるSOC(State Of Charge)を検出可能に構成されたセンサである。SOCセンサ42は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたSOCは、ECU100により適宜参照される構成となっている。
The
ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1のパワートレインであり、エンジン200及びモータジェネレータMGを備えて構成されている。
The
エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能する、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。
The
モータジェネレータMGは、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータジェネレータMGは、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える電動発動機として構成されるが、無論他の構成を有していてもよい。また、モータジェネレータは複数設けられても構わない。 Motor generator MG is a motor generator having a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy. The motor generator MG is configured as an electric motor including, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on an outer peripheral surface and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. You may have. A plurality of motor generators may be provided.
なお、ここでの図示は省略しているが、上述したエンジン200及びモータジェネレータMGは、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた公知の遊星歯車機構により互いに接続されている。また、エンジン200及びモータジェネレータMGは、遊星歯車機構を介してハイブリッド車両1の駆動輪DWに接続されている。
Although not shown in the figure, the
本実施形態に係るハイブリッド車両1は、上述したハイブリッド駆動装置10により、エンジン200及びモータジェネレータMGを併用して走行するHV走行モードと、エンジン200を停止させてモータジェネレータMGの動力のみで走行するEV走行モードとを実現可能である。
The
<ECUの構成>
次に、図2を参照しながら、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の主たる部分を構成するECU100の具体的な構成について説明する。ここに図2は、実施形態に係るECUの構成を示すブロック図である。
<Configuration of ECU>
Next, a specific configuration of the
図2において、本実施形態に係るECU100は、バッテリ温度判定部110、充電目標値設定部120、充放電制御部130、EV走行許可閾値設定部140、及び走行モード制御部150を備えて構成されている。
2, the
バッテリ温度判定部110は、本発明の「バッテリ温度判定手段」の一例であり、バッテリ温度センサ41において検出されたバッテリ温度に基づいて、ハイブリッド車両1の状態を判定可能に構成されている。具体的には、バッテリ温度判定部110は、予め設定されたバッテリ温度に対する閾値やマップ等を記憶しており、検出されたバッテリ温度と、記憶された閾値やマップ等とを比較することで、ハイブリッド車両の状態を判定する。バッテリ温度判定部110による判定結果は、充電目標値設定部120及びEV走行許可閾値設定部140に出力される。
The battery
充電目標値設定部120は、本発明の「充電目標値設定手段」の一例であり、ハイブリッド車両1のバッテリ30に対する充電目標値を設定可能に構成されている。例えば、充電目標値設定部120は、ハイブリッド車両1のバッテリ温度が低い状態であるほど、充電目標値を低く設定する。充電目標値設定部120により設定された充電目標値は、充放電制御部130に出力される。
The charging target
充放電制御部130は、充電目標値設定部120で設定された充電目標値に基づいて、バッテリ30に対する充放電制御を実行する。具体的には、充放電制御部130は、SOCセンサで検出されたバッテリ30のSOCが充電目標値よりも低い場合には、外部からの電力供給による充電制御を実行し、SOCを充電目標値まで高める。他方、SOCセンサで検出されたバッテリ30のSOCが充電目標値よりも高い場合には、外部に電力を放出する放電制御を実行し、SOCを充電目標値まで低下させる。
The charge /
EV走行許可閾値設定部140は、本発明の「EV走行許可閾値設定手段」の一例であり、ハイブリッド車両1に対してEV走行を許可する要求駆動力の閾値を設定可能に構成されている。例えば、EV走行許可閾値設定部140は、ハイブリッド車両1のバッテリ温度が低い状態であるほど、EV走行許可閾値を低く設定する(即ち、EV走行が許可され難く設定する)。EV走行許可閾値設定部140により設定されたEV走行許可閾値は、走行モード制御部150に出力される。
The EV travel permission threshold
走行モード制御部150は、ハイブリッド駆動装置10(図1参照)を制御することにより、HV走行モード及びEV走行モードを切り替えることが可能に構成されている。具体的には、走行モード制御部150は、ハイブリッド車両1に対する要求駆動力がEV走行許可閾値よりも低い場合には、走行モードをEV走行モードに切り替える。他方、ハイブリッド車両1に対する要求駆動力がEV走行許可閾値よりも高い場合には、走行モードをHV走行モードに切り替える。
The travel
上述した各部位を含んで構成されたECU100は、一体的に構成された電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記部位の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部位はPCU20と共に構成されていてもよい。
The
<ソーク時の充放電制御>
次に、図3を参照しながら、ハイブリッド車両1のソーク時に実行される充放電制御について詳細に説明する。ここに図3は、実施形態に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置のソーク時における動作を示すフローチャートである。
<Charge / discharge control during soaking>
Next, with reference to FIG. 3, the charge / discharge control executed when the
図3において、ハイブリッド車両1において電源プラグ(即ち、電力供給源との電気的接続を実現するためのプラグ)との接続が検知されると(ステップS101:YES)、先ず、バッテリ温度センサ41によるバッテリ温度の検出、及びSOCセンサ42によるバッテリSOCの検出が実行される(ステップS102)。
In FIG. 3, when connection with a power plug (that is, a plug for realizing electrical connection with a power supply source) is detected in the hybrid vehicle 1 (step S <b> 101: YES), first, the
バッテリ温度が検出されると、バッテリ温度判定部110において、バッテリ温度が所定の閾値A以下であるか否かが判定される(ステップS103)。なお、閾値Aは、本発明の「所定値」の一例であり、ハイブリッド車両1の状態を判定するための閾値として予め設定されている。
When the battery temperature is detected, the battery
バッテリ温度が閾値A以下であると判定されると(ステップS103:YES)、充電目標値設定部120において、バッテリ温度に応じた充電目標値が設定される(ステップS104)。充電目標値が設定されると、バッテリSOCが設定された充電目標値となるように、充放電制御部130による充放電制御が実行される。
When it is determined that the battery temperature is equal to or lower than the threshold A (step S103: YES), the charge target
以下では、図4を参照して、充電目標値の設定方法及び充放電制御によって得られる効果について具体的に説明する。ここに図4は、バッテリ温度と充電目標値との関係を示すグラフである。 Below, with reference to FIG. 4, the effect obtained by the setting method of charging target value and charging / discharging control is demonstrated concretely. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the battery temperature and the charging target value.
図4において、バッテリ温度が閾値A以下である場合、充電目標値は、バッテリ温度が低いほど小さい値として設定される。なお、バッテリ温度が閾値Aと同じ値である場合であっても、充電目標値はSOC制御中心より小さい値として設定されることになる。 In FIG. 4, when the battery temperature is equal to or lower than the threshold A, the charging target value is set as a smaller value as the battery temperature is lower. Even when the battery temperature is the same value as the threshold value A, the charging target value is set as a value smaller than the SOC control center.
ここで、バッテリ温度が閾値Aより低い状態では、ハイブリッド車両1が走行を開始した際、バッテリ30の早期昇温のために、エンジン200の始動を伴う暖機運転が開始されると考えられる。そして、暖機運転時には、エンジン200の動力により回生電力が発生するため、エネルギ効率を悪化させないためにも回生電力をバッテリ30に充電可能であることが望ましい。
Here, in a state where the battery temperature is lower than the threshold value A, it is considered that when the
これに対し本実施形態では、上述した充電目標値の設定により、バッテリ温度が低いほど充放電制御後のSOCが低くなるように制御される。言い換えれば、暖機運転に時間を要するほど(即ち、暖機運転により発生する回生電力が多いほど)、バッテリ30の充電許容量が大きくなるように制御されている。従って、ハイブリッド車両1の走行時に発生する回生電力を無駄に捨ててしまうことを回避でき、エネルギ効率の高い運転を実現することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the SOC after the charge / discharge control is controlled to be lower as the battery temperature is lower by setting the charging target value described above. In other words, the
図3に戻り、充放電制御が終了すると、EV走行許可閾値設定部140により、冷間用のEV走行許可閾値が設定される。以下において、図5を参照しながら、EV走行許可閾値について具体的に説明する。ここに図5は、バッテリ温度別にEV走行許可閾値を示すグラフである。
Returning to FIG. 3, when the charge / discharge control is completed, the EV travel permission
図5に示すように、EV走行許可閾値は、EV走行を許可可能な要求駆動力に対応する閾値であり、車速に応じて変動する値として設定される。そして特に、冷間用EV走行許可閾値は、通常時の基準EV走行許可閾値と比べて低い値として設定される。 As shown in FIG. 5, the EV travel permission threshold is a threshold corresponding to the required driving force that can permit EV travel, and is set as a value that varies according to the vehicle speed. In particular, the cold EV travel permission threshold is set as a lower value than the normal reference EV travel permission threshold.
ここで、バッテリ温度が閾値Aより低い冷間状態では、ハイブリッド車両1が走行を開始した際、バッテリ20が低温であるために、バッテリ30の充電量(入出力)が大きく制限されていると考えられる。そして、このようなバッテリ30の充電量制限を小さくするためには、バッテリ30の早期昇温が求められる。バッテリ30の昇温方法としては、例えばバッテリ30への充電機会を増加させる方法が挙げられる。
Here, in the cold state where the battery temperature is lower than the threshold value A, when the
これに対し本実施形態では、上述したEV走行許可閾値の設定により冷間用EV走行許可閾値が設定されるため、基準EV走行許可閾値を利用する場合と比べてEV走行が許可され難くなっている。このため、エンジン200を始動させる頻度が増え、エンジン200の動力による回生電力の発生により、バッテリ30への充電機会も増加する。従って、バッテリ30の早期昇温を図ることができ、充電量制限が大きい状態が長く続くことを防止できる。この結果、バッテリ30の昇温が終了するまでのエンジン200の始動頻度は増加するものの、バッテリ30の昇温後は拡大された充電量に応じて効率的にEV走行を実行できるため、総合的に見た場合のエネルギ効率を高めることができる。
On the other hand, in this embodiment, since the cold EV travel permission threshold is set by setting the EV travel permission threshold described above, EV travel is less likely to be permitted as compared with the case where the reference EV travel permission threshold is used. Yes. For this reason, the frequency of starting the
再び図3に戻り、EV走行許可閾値が設定された後も、バッテリ温度センサ41によるバッテリ温度の検出は継続して実行される(ステップS111)。そして、ハイブリッド車両1がReady−ONとされると(ステップS112:YES)、一連の処理は終了する。一方で、ハイブリッド車両1がReady−ONとされない場合(ステップS112:NO)、ステップ103以降の処理が繰り返し実行される。このようにすれば、充放電制御及びEV走行許可閾値の設定後にバッテリ温度が変化した場合においても、変化後のバッテリ温度に応じた適切な制御が実行できる。
Returning to FIG. 3 again, the
ちなみに、バッテリ温度が閾値Aよりも大きいと判定された場合(ステップS103)、図4で示したように、充電目標値は満充電に対応する値として設定される。このため、充放電制御部130では、バッテリ30が充電を要する状態であるか否か(言い換えれば、満充電であるか否か)が判定され(ステップS107)、充電要と判定された場合には(ステップS107:YES)、充電制御が開始される(ステップS108)。充電制御は、バッテリ30が満充電となるまで(ステップS108:YES)実行される。
Incidentally, when it is determined that the battery temperature is higher than the threshold value A (step S103), as shown in FIG. 4, the charge target value is set as a value corresponding to full charge. For this reason, the charge /
バッテリ30が満充電とされると、EV走行許可閾値設定部140により、通常時の基準EV走行許可閾値が設定される(ステップS110)。基準EV走行許可閾値は、図5で示したように、冷間用EV走行許可閾値よりも高い値として設定される。このため、冷間時と比べてEV走行が実行されやすい状態となり、結果としてエンジン200の始動頻度が低い状態となる。従って、ハイブリッド車両の燃費向上を実現することができる。
When the
<走行時のEV走行許可閾値変更制御>
次に、図6を参照しながら、ハイブリッド車両1の走行開始後におけるEV走行許可閾値の変更制御について説明する。ここに図6は、実施形態に係る制御装置の走行時における動作を示すフローチャートである。なお、ここでのハイブリッド車両1は、ソーク時の制御(図3参照)により、冷間用EV走行許可閾値が設定された状態で走行を開始したものとする。
<EV travel permission threshold value change control during travel>
Next, changing control of the EV travel permission threshold after the
図6において、ハイブリッド車両1の走行時においても、バッテリ温度センサ41による温度検出は実行される(ステップS201)。そして、検出されたバッテリ温度は、バッテリ温度判定部110において、所定の閾値A以下であるか否か判定される(ステップS202)。
In FIG. 6, even when the
ここで、バッテリ温度が閾値A以下でないと判定された場合(ステップS202:NO)、EV走行許可閾値設定部140において、エンジン始動頻度が閾値Bより大きいか否かが判定される(ステップS203)。そして、エンジン始動頻度が閾値Bより大きい場合(ステップS203:YES)、EV走行許可閾値として、基準EV走行許可閾値が設定される(ステップS204)。即ち、それまでの冷間用EV走行許可閾値が、基準EV走行許可閾値に変更される。
Here, when it is determined that the battery temperature is not equal to or lower than the threshold A (step S202: NO), the EV travel permission
以下では、図7を参照して、エンジン始動頻度の判定及びEV走行許可閾値の変更によって得られる効果について具体的に説明する。ここに図7は、エンジン起動頻度の判定方法を示すグラフである。 Below, with reference to FIG. 7, the effect acquired by determination of engine starting frequency and change of EV driving | running | working permission threshold value is demonstrated concretely. FIG. 7 is a graph showing a method for determining the engine activation frequency.
図7に示すように、エンジン始動頻度としては、車速が0km/hでなくなってから次に0km/hとなるまで(即ち、ハイブリッド車両1が走行を開始してから停止するまで)の区間におけるエンジン200の始動回数を利用することができる。なお、ストール発進時のエンジン起動回数をエンジン始動頻度として利用してもよい。このようなエンジン始動頻度を閾値Bと比較することで、ハイブリッド車両1がある程度長期に渡って走行していることを判定できる。
As shown in FIG. 7, the engine start frequency is in a section from the time when the vehicle speed is no longer 0 km / h to the
ここで、ハイブリッド車両1が長期間走行していれば、暖機によりバッテリ30がある程度の温度(具体的には、暖機完了と判断されるまでに高い温度ではないが、バッテリの充電量制限が十分に拡大されるような温度)にまで昇温されていると推定できる。よって、閾値Bをバッテリ30の昇温度合いに応じて設定しておけば、エンジン始動頻度が閾値Bよりも大きいか否かを判定することで、バッテリ30の昇温が進み、充電量制限が拡大された状態であるか否かを判定できる。
Here, if the
バッテリの充電量制限が拡大されていれば、バッテリ30に対する充電機会が減ったとしても、バッテリの入出力電力が大きくなっているため効率的に昇温できる。従って、基準EV走行許可閾値を設定することで、暖機効果を損なうことなく、EV走行の機会増加による燃費向上を図ることができる。
If the battery charge amount limit is increased, even if the charging opportunity for the
なお、上記判定において使用されるエンジン始動頻度はあくまで一例であり、他のパラメータを使用して同様にハイブリッド車両1の長期間走行を判定することも可能である。具体的には、エンジン200の吸気量の積算値に基づいて、ハイブリッド車両1の長期間走行を判定することもできる。或いは、バッテリ温度センサ41において検出されるバッテリ温度を用いてもよい。この場合、閾値Bは、閾値Aよりも高い値として設定される。
Note that the engine start frequency used in the above determination is merely an example, and it is possible to similarly determine the long-term traveling of the
以上説明したように、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置によれば、無駄な電力消費を回避しつつ、走行中に速やかにバッテリ温度を上昇させることが可能である。 As described above, according to the control device for a plug-in hybrid vehicle according to the present embodiment, it is possible to quickly increase the battery temperature while traveling while avoiding unnecessary power consumption.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うプラグインハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. A vehicle control device is also included in the technical scope of the present invention.
1 ハイブリッド車両
10 ハイブリッド駆動装置
20 PCU
30 バッテリ
40 センサ群
41 バッテリ温度センサ
42 SOCセンサ
100 ECU
110 バッテリ温度判定部
120 充電目標値設定部
130 充放電制御部
140 EV走行許可閾値設定部
150 走行モード制御部
200 エンジン
1
30
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記バッテリの温度が、所定値よりも低い第1状態であるか又は前記所定値以上である第2状態であるかを判定するバッテリ温度判定手段と、
前記外部との充放電操作における前記バッテリへの充電目標値を設定可能であり、前記第1状態での前記充電目標値を、前記第2状態での前記充電目標値よりも低く設定する充電目標値設定手段と、
前記EV走行を許可すべき要求駆動力に対応するEV走行許可閾値を設定可能であり、前記第1状態での前記EV走行許可閾値を、前記第2状態での前記EV走行許可閾値よりも低く設定するEV走行許可閾値設定手段と
を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。 An apparatus for controlling a plug-in hybrid vehicle that includes a battery that can be charged / discharged with the outside, and that is capable of EV traveling with the internal combustion engine stopped.
Battery temperature determination means for determining whether the temperature of the battery is a first state lower than a predetermined value or a second state equal to or higher than the predetermined value;
The charge target value for the battery in the charge / discharge operation with the outside can be set, and the charge target value in the first state is set lower than the charge target value in the second state Value setting means;
An EV travel permission threshold value corresponding to the required driving force to permit the EV travel can be set, and the EV travel permission threshold value in the first state is lower than the EV travel permission threshold value in the second state. A control device for a plug-in hybrid vehicle, comprising: EV travel permission threshold value setting means for setting.
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