JP2016132417A - Battery cooling structure of hybrid vehicle - Google Patents

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Hiroyuki Ishizaka
宏幸 石坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cause a motor generator to satisfactorily output power for travelling on a long uphill and to regenerate kinetic energy satisfactorily upon travelling on a long downhill.SOLUTION: A battery cooling structure of a hybrid vehicle includes: an engine 10 and a motor generator 13; a battery 15; a motor generator control means 17 for controlling the motor generator 13; a cooling means 26 which is controlled by the motor generator control means and cools the battery 15; and storage means 36, 37 which store travel scheduled path. Information regarding hills on the travel scheduled path is stored on the storage means and, when there is a hill of a distance exceeding a predetermined distance on the travel scheduled path stored in the storage means, the cooling device 26 is controlled at a starting point of the hill or just prior side of the starting point such that a temperature of the battery 15 is located within a prescribed temperature range having an upper limit value less than the battery performance compensation upper limit temperature and a lower limit value of the battery performance compensation lower limit temperature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンと電動発電機から成る動力源を備え、主として高速道路を走行するカーゴトラック車両のようなハイブリッド車両のバッテリ冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a battery cooling structure for a hybrid vehicle such as a cargo truck vehicle that mainly includes a power source including an engine and a motor generator and travels on a highway.

従来、燃料を燃焼させることにより駆動するエンジン及び電力により駆動する電動発電機のいずれか一方又は双方の駆動力により走行するハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両における電動発電機を制御する電動発電機制御装置は、車両の走行に起因する車輪からの駆動力により電動発電機を駆動して発電させ、その発電により生じた電力をバッテリに充電して回生させるように構成される。そして、回生されてバッテリに充電された電力により電動発電機を駆動させて、その後に車両を走行させることにより、エネルギの有効活用が図られ、いわゆる燃費を向上させることができるとされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a hybrid vehicle that travels by driving power of either or both of an engine driven by burning fuel and a motor generator driven by electric power. A motor generator control device that controls a motor generator in such a hybrid vehicle drives the motor generator with driving force from wheels caused by running of the vehicle to generate power, and the electric power generated by the power generation is supplied to the battery. It is configured to charge and regenerate. And it is supposed that by driving the motor generator with the electric power regenerated and charged in the battery and then running the vehicle, the energy can be effectively utilized and so-called fuel efficiency can be improved.

このようなハイブリッド車両は、エンジンのみならず電動発電機においても車両を走行させるので、その電動発電機を駆動するために比較的大容量のバッテリを搭載している。このハイブリッド車両に使用されているバッテリにあっては、所定のバッテリ適正温度範囲を逸脱すると電気特性が低下して、実質的に充放電できる容量が小さくなる特性を有するものが多い。このため、乗用車のような比較的小型のハイブリッド車両では、バッテリをこの適正温度範囲に維持させるべく、空調装置により空調された車室の空気を電池室に導いてそこに収容されたバッテリの温度をこの適正温度範囲内に維持させることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   Since such a hybrid vehicle runs the vehicle not only in the engine but also in the motor generator, a relatively large-capacity battery is mounted to drive the motor generator. Many of the batteries used in this hybrid vehicle have a characteristic in which the electric characteristics are reduced when the battery deviates from a predetermined battery proper temperature range, and the capacity that can be substantially charged and discharged is reduced. For this reason, in a relatively small hybrid vehicle such as a passenger car, in order to maintain the battery in this appropriate temperature range, the temperature of the battery accommodated in the battery compartment is guided by the air in the compartment conditioned by the air conditioner. Is maintained within this appropriate temperature range (see, for example, Patent Document 1).

一方、このようにエンジンと電動発電機から成る動力源を備える構造は、大型カーゴトラックのような車両にも採用されるに至っている。このようなハイブリッド車両にあっては、その電動発電機が発電する電力量も大きなものとなるので、更に大容量のバッテリが搭載され、そのバッテリを冷却するための独立した冷却装置が設けられる（例えば、特許文献２参照。）。   On the other hand, such a structure including a power source composed of an engine and a motor generator has been adopted for a vehicle such as a large cargo truck. In such a hybrid vehicle, since the amount of electric power generated by the motor generator becomes large, a battery with a larger capacity is mounted and an independent cooling device for cooling the battery is provided ( For example, see Patent Document 2.)

このようなハイブリッド車両にあって、バッテリは荷台下部に設けられたバッテリ室に収容され、そのバッテリは充放電が繰り返されると自己発熱するものとして知られている。このため、このハイブリッド車両に設けられるバッテリの温度は、バッテリの充放電を引き起こす走行路における勾配及びその距離に依存して変化するものとなる。   In such a hybrid vehicle, it is known that a battery is housed in a battery chamber provided in the lower part of the loading platform, and that the battery self-heats when charging and discharging are repeated. For this reason, the temperature of the battery provided in this hybrid vehicle changes depending on the gradient in the travel path that causes charging and discharging of the battery and its distance.

特開平１０−３０６７２２号公報JP-A-10-306722 特開２００８−２９０６３６号公報JP 2008-290636 A

しかし、カーゴトラック車両のようなハイブリッド車両は商用車として使用され、町中を主として走行する乗用車と異なり、主として高速道路を走行させるものとして使用されている。このような高速道路にあっては、市街地と異なり、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に上昇させる長い上り坂や、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に低下させる長い下り坂が存在する。   However, a hybrid vehicle such as a cargo truck vehicle is used as a commercial vehicle, and is used mainly for traveling on a highway, unlike a passenger vehicle that mainly travels in town. In such highways, unlike urban areas, long uphills that gradually increase the altitude over several kilometers or tens of kilometers, and the elevation gradually decreases over several kilometers or tens of kilometers. There is a long downhill to let you.

このため、例えば、外気温度が低くてバッテリの温度が低下し、図３（ｂ）の破線で示すように、長い上り坂の手前でバッテリ温度がバッテリ性能補償下限温度を下回っている場合には、その走行のための動力を電動発電機に十分に出力させることができなくなり、それを補うためのエンジンの燃料消費量が上昇する不具合がある。   For this reason, for example, when the outside air temperature is low and the battery temperature decreases, and the battery temperature is below the battery performance compensation lower limit temperature before the long uphill as shown by the broken line in FIG. The driving power cannot be sufficiently output to the motor generator, and there is a problem that the fuel consumption of the engine for compensating for it increases.

また、バッテリの温度が所定の適正温度範囲内にあっても、長い下り坂の手前でバッテリの温度がそのバッテリ性能補償上限温度の近傍にある場合には、その長い下り坂を走行する際に電動発電機が発電を継続すると、冷却手段による冷却が間に合わずに、その電力を充電するバッテリの温度が急上昇して、図２（ｂ）の破線で示すように、そのバッテリ性能補償上限温度を超える事態を生じさせる。すると、そのバッテリへの更なる充電が不能に成り、その下り坂を走行する大型車両の運動エネルギを十分に回生させることができない不具合を生じさせる。   Even when the battery temperature is within the predetermined appropriate temperature range, if the battery temperature is in the vicinity of the battery performance compensation upper limit temperature before the long downhill, when traveling on the long downhill, When the motor generator continues to generate power, the cooling by the cooling means is not in time, and the temperature of the battery that charges the electric power rises rapidly. As shown by the broken line in FIG. It causes a situation that exceeds. As a result, further charging of the battery becomes impossible, causing a problem that the kinetic energy of the large vehicle traveling on the downhill cannot be sufficiently regenerated.

本発明の目的は、長い上り坂の走行のための動力を電動発電機に十分に出力させ得るハイブリッド車両のバッテリ冷却構造を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a battery cooling structure for a hybrid vehicle that can sufficiently output power for traveling on a long uphill to a motor generator.

本発明の別の目的は、長い下り坂の走行時の運動エネルギを十分に回生し得るハイブリッド車両のバッテリ冷却構造を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a battery cooling structure for a hybrid vehicle that can sufficiently regenerate kinetic energy during traveling on a long downhill.

本発明は、走行用動力を生じさせるエンジン及び電動発電機と、電動発電機に電力を供給し又は電動発電機からの電力を充電するバッテリと、バッテリから供給される電力により走行用動力を生じさせ又は車輪側からの駆動力により発電させるように電動発電機を制御する電動発電機制御手段と、電動発電機制御手段により制御されバッテリを冷却する冷却手段と、走行予定路を記憶する記憶手段とを備えたハイブリッド車両のバッテリ冷却構造の改良である。   The present invention provides an engine and a motor / generator that generate power for traveling, a battery that supplies power to the motor generator or charges power from the motor generator, and power for traveling is generated by the power supplied from the battery. Motor generator control means for controlling the motor generator so as to generate power by driving force from the wheel side, cooling means controlled by the motor generator control means for cooling the battery, and storage means for storing the planned travel path The battery cooling structure of a hybrid vehicle equipped with

その特徴ある構成は、記憶手段に走行予定路の坂に関する情報が記憶され、電動発電機制御手段は、記憶手段に記憶された走行予定路に所定の距離を超える坂がある場合に坂の始点又は始点の手前でバッテリの温度を所定の温度範囲内に位置させるように冷却装置を制御するところにある。   The characteristic configuration is that information relating to the slope of the planned travel route is stored in the storage means, and the motor generator control means is configured to start the slope when there is a slope exceeding a predetermined distance on the planned travel path stored in the storage means. Alternatively, the cooling device is controlled so that the temperature of the battery is positioned within a predetermined temperature range before the starting point.

走行路中に長い下り坂が存在する場合に、その長い下り坂をハイブリッド車両が走行するようになると、電動発電機による発電が持続し、バッテリへの充電が連続する。このような場合に、バッテリの温度がバッテリ性能補償上限温度に近い場合には、冷却手段を備えていたとしても、下り坂の走行途中にそのバッテリの温度がバッテリ性能補償上限温度を超えてしまうおそれがある。   When a long downhill exists in the travel path and the hybrid vehicle travels on the long downhill, power generation by the motor generator is continued and the battery is continuously charged. In such a case, when the temperature of the battery is close to the battery performance compensation upper limit temperature, even if the cooling means is provided, the temperature of the battery exceeds the battery performance compensation upper limit temperature while traveling downhill. There is a fear.

けれども、本発明のハイブリッド車両のバッテリ冷却構造では、走行路中に長い下り坂が存在することを検出すると、電動発電機制御手段は、その下り坂の始点又はその下り坂の始点の手前で、バッテリの温度が所定の温度範囲内になるように冷却装置を制御し、長い下り坂の終点にまで車両が達したときのバッテリの温度がバッテリ性能補償上限温度を超えないようにする。   However, in the battery cooling structure of the hybrid vehicle of the present invention, when it is detected that a long downhill is present in the traveling path, the motor generator control means, before the start point of the downhill or the start point of the downhill, The cooling device is controlled so that the temperature of the battery is within a predetermined temperature range so that the battery temperature does not exceed the battery performance compensation upper limit temperature when the vehicle reaches the end point of the long downhill.

これにより、その長い下り坂において電動発電機が発電し、その発電により生じた電力をバッテリに充電して回生させることが可能になり、その後に車両を走行させる電力となることにより、エネルギの有効活用を図ることができる。   As a result, the motor generator generates power on the long downhill, and it is possible to regenerate the power generated by the power generation by charging the battery, and then the power for driving the vehicle is used. Can be used.

一方、走行路中に長い上り坂が存在する場合に、このような長い上り坂をハイブリッド車両が走行するようになると、バッテリからの電力により電動発電機が車両を走行させるような事態が持続し、バッテリからの放電が連続することになる。この時、バッテリの温度がバッテリ性能補償下限温度に達していない状態で上り坂を走行すると、バッテリからの放電特性が悪化し、電動発電機により車両を走行させる駆動力が不足するおそれがある。   On the other hand, when a hybrid vehicle travels on such a long uphill when there is a long uphill in the travel path, a situation in which the motor generator runs the vehicle with the electric power from the battery continues. Then, the battery discharge continues. At this time, if the battery runs on an uphill with the battery temperature not reaching the battery performance compensation lower limit temperature, the discharge characteristics from the battery may deteriorate, and the driving force for running the vehicle by the motor generator may be insufficient.

けれども、本発明のハイブリッド車両のバッテリ冷却構造では、走行路中に長い上り坂が存在すると、電動発電機制御手段は、その上り坂の始点又はその上り坂の始点の手前で、バッテリの温度が所定の温度範囲内になるように冷却装置を制御し、長い上り坂の始点に車両が達したときのバッテリの温度をバッテリ性能補償下限温度以上にする。   However, in the battery cooling structure for a hybrid vehicle according to the present invention, if a long uphill exists in the traveling path, the motor generator control means causes the battery temperature to rise at the start of the uphill or before the start of the uphill. The cooling device is controlled so as to be within a predetermined temperature range, and the temperature of the battery when the vehicle reaches the starting point of a long uphill is set to the battery performance compensation lower limit temperature or higher.

これにより、その後に上り坂を走行する際のバッテリからの放電特性の悪化は回避され、電動発電機により車両を走行させる駆動力が不足する事態を防止することが可能になる。   As a result, deterioration of the discharge characteristics from the battery when traveling uphill thereafter is avoided, and it is possible to prevent a situation in which the driving force for driving the vehicle by the motor generator is insufficient.

本発明実施形態のハイブリッド車両の構成図である。It is a block diagram of the hybrid vehicle of embodiment of this invention. そのハイブリッド車両が長い下り坂を有する走行予定路を走行するときの走行距離とバッテリの温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the travel distance and the temperature of a battery when the hybrid vehicle drive | works the driving planned road which has a long downhill. そのハイブリッド車両が長い上り坂を有する走行予定路を走行するときの走行距離とバッテリの温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the travel distance and the temperature of a battery when the hybrid vehicle drive | works the driving planned road which has a long uphill. そのバッテリ適正温度範囲と所定の温度範囲との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the battery appropriate temperature range and a predetermined temperature range. そのバッテリの外気温度が高い場合の冷却手順を示す図である。It is a figure which shows the cooling procedure when the external temperature of the battery is high. そのバッテリの外気温度が低い場合の冷却手順を示す図である。It is a figure which shows the cooling procedure when the external temperature of the battery is low.

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明のハイブリッド車両１の構成の例を示すブロック図である。このハイブリッド車両１は、これを走行させる動力を発生させるエンジン１０と、そのエンジン１０にクラッチ１２を介して接続された電動発電機１３と、その電動発電機１３に連結されたトランスミッション１６を備える。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a hybrid vehicle 1 of the present invention. The hybrid vehicle 1 includes an engine 10 that generates power for running the hybrid vehicle 1, a motor generator 13 connected to the engine 10 via a clutch 12, and a transmission 16 connected to the motor generator 13.

エンジン１０は、内燃機関の一例であり、後述するエンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、又は代替燃料等を内部で燃焼させて、ハイブリッド車両１を走行させる動力を発生させるように構成される。図におけるエンジン１０は軽油を燃料とするディーゼルエンジンである場合を示し、符号１０ａは、その燃料である軽油を噴射する燃料噴射装置１０ａを示す。   The engine 10 is an example of an internal combustion engine, and is controlled by an engine ECU 11 to be described later. The engine 10 combusts gasoline, light oil, CNG (Compressed Natural Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), or alternative fuel, and the like, so that it is a hybrid vehicle. It is comprised so that the motive power which runs 1 may be generated. In the figure, the engine 10 is a diesel engine using light oil as a fuel, and reference numeral 10a indicates a fuel injection device 10a that injects light oil that is the fuel.

クラッチ１２は、クラッチアクチュエータ２１により制御される油圧に従って、クラッチブースタ２２により機械的に制御されるものを例示する。クラッチアクチュエータ２１は後述するクラッチ制御ＥＣＵ１８からの電気信号により制御されるように構成される。   The clutch 12 is exemplified as one that is mechanically controlled by the clutch booster 22 according to the hydraulic pressure controlled by the clutch actuator 21. The clutch actuator 21 is configured to be controlled by an electric signal from a clutch control ECU 18 described later.

このクラッチ１２を介してエンジン１０に電動発電機１３が連結され、その電動発電機１３に更に連結されたトランスミッション１６は半自動のものである。そして、クラッチ１２は、エンジン１０からの軸出力を、トランスミッション１６を介して車輪１ｃに伝達するように構成される。即ち、クラッチ１２は、クラッチ制御ＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０とトランスミッション１６を連結してハイブリッド車両１を走行させるように構成されたものである。   A motor generator 13 is connected to the engine 10 via the clutch 12, and the transmission 16 further connected to the motor generator 13 is a semi-automatic one. The clutch 12 is configured to transmit the shaft output from the engine 10 to the wheel 1 c via the transmission 16. That is, the clutch 12 is configured to drive the hybrid vehicle 1 by connecting the engine 10 and the transmission 16 under the control of the clutch control ECU 18.

電動発電機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給してハイブリッド車両１を走行させるか、又はハイブリッド車両１の走行に起因してトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給するものである。   The motor generator 13 is a so-called motor generator that generates power for rotating the shaft by the electric power supplied from the inverter 14 and supplies the shaft output to the transmission 16 to run the hybrid vehicle 1. Alternatively, power is generated by power that rotates the shaft supplied from the transmission 16 due to the traveling of the hybrid vehicle 1, and the electric power is supplied to the inverter 14.

インバータ１４は、電動発電機ＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電力を交流電力に変換するか、又は電動発電機１３が発電した交流電力を直流電力に変換するものである。電動発電機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電力を交流電力に変換して、電動発電機１３に電力を供給し、電動発電機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動発電機１３からの交流電力を直流電力に変換するように構成される。即ち、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電力を供給するための整流器及び電圧調整装置としての役割を果たすものである。   The inverter 14 is controlled by the motor generator ECU 17 and converts DC power from the battery 15 into AC power, or converts AC power generated by the motor generator 13 into DC power. When the motor generator 13 generates power, the inverter 14 converts the DC power of the battery 15 into AC power, supplies the motor generator 13 with power, and when the motor generator 13 generates power, the inverter 14 The AC power from the motor generator 13 is configured to be converted into DC power. That is, the inverter 14 serves as a rectifier and a voltage regulator for supplying DC power to the battery 15.

バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動発電機１３が動力を発生させるとき、電動発電機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、又は電動発電機１３が発電しているとき、電動発電機１３が発電する電力によって充電されるものである。この実施の形態では、図示しない荷台の下方に外気に接する電池室２０が形成され、この電池室２０にバッテリ１５が収容されて設けられる場合を示す。   The battery 15 is a chargeable / dischargeable secondary battery. When the motor generator 13 generates power, the battery 15 supplies power to the motor generator 13 via the inverter 14 or the motor generator 13 generates power. When the motor generator 13 is in operation, it is charged by the electric power generated by the motor generator 13. In this embodiment, a battery chamber 20 that is in contact with outside air is formed below a loading platform (not shown), and a battery 15 is accommodated and provided in the battery chamber 20.

このハイブリッド車両１には、エンジン１０やクラッチ１２を制御してハイブリッド車両１を走行させる制御装置２が設けられる。この制御装置２は、そのエンジン１０をアクセルペダル３の踏み込み量から求められるドライバ要求トルクに従って制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、インバータ１４を介して電動発電機１３を制御する電動発電機ＥＣＵ１７と、エンジン１０とトランスミッション１６を連結してハイブリッド車両１を走行させるようにクラッチ１２を制御するクラッチ制御ＥＣＵ１８を備える。   The hybrid vehicle 1 is provided with a control device 2 that controls the engine 10 and the clutch 12 to run the hybrid vehicle 1. The control device 2 includes an engine ECU (Electronic Control Unit) 11 that controls the engine 10 in accordance with a driver request torque obtained from the amount of depression of the accelerator pedal 3, and a motor generator that controls the motor generator 13 via an inverter 14. The ECU 17 includes a clutch control ECU 18 that controls the clutch 12 so that the hybrid vehicle 1 travels by connecting the engine 10 and the transmission 16.

ここで、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１１と電動発電機１３を制御する電動発電機ＥＣＵ１７は、アクセルペダル３の踏み込み量から求められるドライバ要求トルクに等しいトルクをエンジン１０及び電動発電機１３から出力させるように構成され、その点で、走行動力制御手段１９を構成するものである。   Here, the engine ECU 11 that controls the engine 10 and the motor generator ECU 17 that controls the motor generator 13 cause the engine 10 and the motor generator 13 to output torque equal to the driver request torque obtained from the depression amount of the accelerator pedal 3. In this respect, the driving power control means 19 is configured.

エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成されたいわゆるコンピュータであって、内部に、演算部、メモリ、及びＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどが設けられる。   An engine ECU 11 that controls the engine 10 is a so-called computer constituted by a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microprocessor (microcomputer), a DSP (Digital Signal Processor), and the like. , An arithmetic unit, a memory, an I / O (Input / Output) port, and the like are provided.

このエンジンＥＣＵ１１には、アクセルペダル３の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４の検出出力が接続され、このエンジンＥＣＵ１１の制御出力は、エンジン１０の燃料噴射装置１０ａに連結される。そして、このエンジンＥＣＵ１１は、アクセルペダル３の踏み込み量から要求されるドライバ要求トルクに従って、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御するように構成される。   The engine ECU 11 is connected to a detection output of an accelerator sensor 4 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 3, and the control output of the engine ECU 11 is connected to a fuel injection device 10 a of the engine 10. The engine ECU 11 is configured to control the engine 10 such as a fuel injection amount and a valve timing in accordance with a driver request torque required from a depression amount of the accelerator pedal 3.

エンジンＥＣＵ１１とともに走行動力制御手段１９を構成する電動発電機ＥＣＵ１７は、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動発電機１３を制御するように構成される。そして、アクセルペダル３が踏み込まれていない状態になると、ハイブリッド車両１の走行に起因してトランスミッション１６から供給された動力により電動発電機１３を駆動して発電させ、その発電により得られた電力をバッテリ１５に充電するように構成される。   The motor generator ECU 17 that constitutes the traveling power control means 19 together with the engine ECU 11 is a computer that operates in cooperation with the engine ECU 11, and is configured to control the motor generator 13 by controlling the inverter 14. When the accelerator pedal 3 is not depressed, the motor generator 13 is driven by the power supplied from the transmission 16 due to the traveling of the hybrid vehicle 1 to generate power, and the electric power obtained by the power generation is The battery 15 is configured to be charged.

クラッチ制御ＥＣＵ１８は、電動発電機ＥＣＵ１７及びエンジンＥＣＵ１１から成る走行動力制御手段１９と連携動作するコンピュータであり、電気信号によりクラッチアクチュエータ２１を制御してクラッチ１２を接続し、エンジン１０をトランスミッション１６に連結して、そのエンジン１０が生じさせるトルク又はそのエンジン１０と電動発電機１３の双方が生じさせるトルクによりハイブリッド車両１を走行させるように構成される。一方、電動発電機１３のみによりハイブリッド車両１を走行させる場合や、走行時に回転する車輪１ｃが電動発電機１３を駆動する発電状態には、クラッチ１２を切断し、エンジン１０を停止して燃料の消費を抑制可能に構成される。   The clutch control ECU 18 is a computer that operates in cooperation with the travel power control means 19 including the motor generator ECU 17 and the engine ECU 11. The clutch control ECU 18 controls the clutch actuator 21 by an electric signal to connect the clutch 12 and connects the engine 10 to the transmission 16. Then, the hybrid vehicle 1 is configured to travel using torque generated by the engine 10 or torque generated by both the engine 10 and the motor generator 13. On the other hand, when the hybrid vehicle 1 is driven only by the motor generator 13 or in a power generation state in which the wheel 1c rotating during driving drives the motor generator 13, the clutch 12 is disconnected, the engine 10 is stopped, and the fuel is It is configured to be able to suppress consumption.

また、このハイブリッド車両１は、その電動発電機１３が発電する電力量も大きなものとなるので、電池室２０に設けられた大容量のバッテリ１５を冷却するための独立した冷却装置２６が設けられる。この実施の形態における冷却装置２６は、バッテリ１５と熱結合状態となる熱交換器２７と、その熱交換器２７を介してバッテリ１５を冷却し、バッテリ１５を冷却した冷媒液から熱を奪うバッテリラジエータ２８とを備えている。   In addition, since the hybrid vehicle 1 has a large amount of power generated by the motor generator 13, an independent cooling device 26 for cooling the large-capacity battery 15 provided in the battery chamber 20 is provided. . The cooling device 26 in this embodiment includes a heat exchanger 27 that is in a thermally coupled state with the battery 15, a battery that cools the battery 15 via the heat exchanger 27, and takes heat away from the refrigerant liquid that has cooled the battery 15. And a radiator 28.

この熱交換器２７は、バッテリ１５に熱結合されてバッテリ１５の温度を調節するものであり、この実施の形態における熱交換器２７は、バッテリ１５を収容する電池室２０内の空気を介してバッテリ１５を冷却するものを例示する。   The heat exchanger 27 is thermally coupled to the battery 15 to adjust the temperature of the battery 15, and the heat exchanger 27 in this embodiment is connected via the air in the battery chamber 20 that houses the battery 15. The thing which cools the battery 15 is illustrated.

即ち、この実施の形態における熱交換器２７は冷媒液を循環させる熱交換パイプ２７ａに多数の放熱フィン２７ｂを固定することにより構成される。また、熱交換器２７は、空気を強制送風する循環ファン２７ｃを備える。そして、循環ファン２７ｃは放熱フィン２７ｂに強制送風して空気を冷却し、冷却された空気を電池室２０の内部において循環させることにより、その電池室２０に収容された複数のバッテリ１５を冷却するように構成される。   That is, the heat exchanger 27 in this embodiment is configured by fixing a large number of radiating fins 27b to a heat exchange pipe 27a for circulating the refrigerant liquid. The heat exchanger 27 includes a circulation fan 27c that forcibly blows air. The circulation fan 27c cools the air by forcibly blowing air to the heat dissipating fins 27b and circulates the cooled air inside the battery chamber 20, thereby cooling the plurality of batteries 15 accommodated in the battery chamber 20. Configured as follows.

熱交換器２７には冷媒液を循環させる冷却水路２９を構成するホースを介してバッテリラジエータ２８が連結される。冷却水路２９であるホースには循環ポンプ３１が設けられる。即ち、冷却水路２９により、熱交換器２７は循環ポンプ３１とバッテリラジエータ２８とで循環ループができるように連結される。バッテリラジエータ２８には、これに強制送風して冷却するための送風ファン３２が備えられる。   A battery radiator 28 is connected to the heat exchanger 27 via a hose constituting a cooling water passage 29 for circulating the refrigerant liquid. A circulation pump 31 is provided in the hose that is the cooling water passage 29. That is, the heat exchanger 27 is connected by the cooling water passage 29 so that a circulation loop is formed between the circulation pump 31 and the battery radiator 28. The battery radiator 28 is provided with a blower fan 32 for forcibly blowing and cooling the battery radiator 28.

また、このハイブリッド車両１０には、バッテリ１５の温度を検出する温度センサ３３が設けられる。この実施の形態における温度センサ３３は、電池室２０の内部に設けられ、バッテリ１５の温度を直接又は間接的に測定可能に構成される。そして、この温度センサ３３の検出出力は、電動発電機ＥＣＵ１７の制御入力に接続される。また、循環ポンプ３１及び送風ファン３２には電動発電機ＥＣＵ１７の制御出力が接続され、この電動発電機ＥＣＵ１７により循環ポンプ３１及び送風ファン３２の運転を制御して、バッテリ１５をバッテリ性能補償上限温度以下に冷却するように構成される。   The hybrid vehicle 10 is provided with a temperature sensor 33 that detects the temperature of the battery 15. The temperature sensor 33 in this embodiment is provided inside the battery chamber 20 and is configured to be able to directly or indirectly measure the temperature of the battery 15. The detection output of the temperature sensor 33 is connected to the control input of the motor generator ECU 17. Further, the control output of the motor generator ECU 17 is connected to the circulation pump 31 and the blower fan 32, and the operation of the circulation pump 31 and the blower fan 32 is controlled by the motor generator ECU 17 so that the battery 15 is connected to the battery performance compensation upper limit temperature. It is configured to cool below.

このハイブリッド車両１は商業的に使用されるものであり、その運行管理の必要性からデジタルタコグラフ３６が設けられる。また、この実施の形態では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して車両１の現在位置を検出するナビゲーション装置３７も設けられるものとする。   The hybrid vehicle 1 is used commercially, and a digital tachograph 36 is provided because of the necessity of operation management. In this embodiment, a navigation device 37 that receives a signal from a GPS satellite and detects the current position of the vehicle 1 is also provided.

このデジタルタコグラフ３６やナビゲーション装置３７は、クラッチ制御ＥＣＵ１８や、電動発電機ＥＣＵ１７及びエンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータを備え、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリなどを有するものが使用される。そして、このデジタルタコグラフ３６、ナビゲーション装置３７、エンジンＥＣＵ１１、クラッチ制御ＥＣＵ１８及び電動発電機ＥＣＵ１７は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続される。   The digital tachograph 36 and the navigation device 37 include a clutch control ECU 18, a computer that operates in conjunction with the motor generator ECU 17 and the engine ECU 11, and are constituted by a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like. What has a calculating part, memory, etc. is used. The digital tachograph 36, the navigation device 37, the engine ECU 11, the clutch control ECU 18, and the motor generator ECU 17 are connected to each other by a bus that conforms to a standard such as CAN (Control Area Network).

また、制御装置２には走行予定路を記憶する記憶手段が設けられる。この実施の形態では、デジタルタコグラフ３６におけるメモリ、又はナビゲーション装置３７におけるメモリが記憶手段として使用され、運行管理者における運行指示に基づいて、車両１を走行させる以前に、その車両１の走行予定路がこれらのメモリに記憶されるものとする。そして、その走行予定路には、坂に関する情報も同時に記憶可能に構成される。ここで、坂に関する情報とは、走行予定路の標高に関する情報であり、走行距離とその始点と終点の標高差によりその間の勾配、即ち、坂に関する情報を得るものとする。   Further, the control device 2 is provided with storage means for storing the planned travel route. In this embodiment, the memory in the digital tachograph 36 or the memory in the navigation device 37 is used as a storage means, and before the vehicle 1 travels based on the operation instruction from the operation manager, the planned travel route of the vehicle 1 Are stored in these memories. Then, the travel planned road is configured so that information regarding the slope can be stored at the same time. Here, the information about the slope is information about the altitude of the planned travel route, and the slope between the travel distance and the elevation difference between the start point and the end point, that is, information about the slope is obtained.

そして、本発明の特徴ある構成は、電動発電機制御手段である電動発電機ＥＣＵ１７が、記憶手段に記憶された走行予定路に所定の距離を超える上り坂又は所定の距離を超える下り坂がある場合に、その上り坂又は下り坂の始点又はその始点の手前でバッテリ１５の温度を所定の温度範囲内に位置させるように冷却装置２６を制御するところにある。   The characteristic configuration of the present invention is that the motor generator ECU 17 which is the motor generator control means has an uphill exceeding a predetermined distance or a downhill exceeding a predetermined distance on the planned travel path stored in the storage means. In this case, the cooling device 26 is controlled so that the temperature of the battery 15 is positioned within a predetermined temperature range at or before the start point of the uphill or downhill.

ここで、図４に示すように、所定の温度範囲とは、バッテリ性能補償上限温度未満の上限値とバッテリ性能補償下限温度を下限値とする範囲である。そして、バッテリ性能補償上限温度とは、バッテリ適正温度範囲の上限値であり、バッテリ性能補償下限温度とは、そのバッテリ適正温度範囲の下限値を示す。   Here, as shown in FIG. 4, the predetermined temperature range is a range in which an upper limit value lower than the battery performance compensation upper limit temperature and a battery performance compensation lower limit temperature are set as the lower limit values. The battery performance compensation upper limit temperature is the upper limit value of the battery proper temperature range, and the battery performance compensation lower limit temperature is the lower limit value of the battery proper temperature range.

このバッテリ適正温度範囲はバッテリ１５の性能を補償して、適正にその充放電を行い得る温度範囲であって、この範囲を逸脱すると、バッテリ１５の電気特性が低下して、実質的に充放電できる容量が小さくなる温度範囲を示す。そして、このバッテリ適正温度範囲は、使用するバッテリ１５の種類により異なる固有の温度範囲である。   The battery proper temperature range is a temperature range in which the performance of the battery 15 can be compensated and the charge / discharge can be performed properly. If the battery temperature deviates from this range, the electrical characteristics of the battery 15 are deteriorated and the battery 15 is substantially charged / discharged. The temperature range in which the capacity that can be reduced is shown. And this battery appropriate temperature range is a specific temperature range which changes with kinds of the battery 15 to be used.

所定の温度範囲とは、バッテリ性能補償下限温度を下限値とする温度範囲であるけれども、その上限値はバッテリ性能補償下限温度を超えてバッテリ性能補償上限温度未満の任意の値となる。走行予定路における所定の距離を超える下り坂又は上り坂を車両１が走行したときに、電動発電機１３は連続的に発電し又は連続的に走行用動力を生じさせることになり、そのような場合に連続充電又は連続放電するバッテリ１５の温度は上昇することになる。そして、所定の温度範囲の上限値とバッテリ性能補償上限温度の差は、そのような長い下り坂又は長い上り坂を走行するときのバッテリ１５の温度上昇値を超えるものとして設定される。   The predetermined temperature range is a temperature range in which the battery performance compensation lower limit temperature is a lower limit value, but the upper limit value is an arbitrary value exceeding the battery performance compensation lower limit temperature and less than the battery performance compensation upper limit temperature. When the vehicle 1 travels downhill or uphill exceeding a predetermined distance on the planned travel route, the motor generator 13 continuously generates power or continuously generates driving power, such as In this case, the temperature of the battery 15 that continuously charges or discharges increases. The difference between the upper limit value of the predetermined temperature range and the battery performance compensation upper limit temperature is set to exceed the temperature increase value of the battery 15 when traveling on such a long downhill or long uphill.

そして、このように決定された所定の温度範囲内にバッテリ１５の温度を位置させるように冷却装置２６を制御するけれども、その冷却装置２６によるバッテリ１５の温度調整は、図１に示す循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼働率を変更して、冷媒の循環量及びバッテリラジエータ２８に送風される風量を変更することにより行われるものとする。   And although the cooling device 26 is controlled so that the temperature of the battery 15 is located within the predetermined temperature range determined in this way, the temperature adjustment of the battery 15 by the cooling device 26 is performed by the circulation pump 31 shown in FIG. The operation rate of the blower fan 32 is changed to change the circulation amount of the refrigerant and the amount of air blown to the battery radiator 28.

次に、このように構成されたハイブリッド車両のバッテリ冷却構造の動作について説明する。   Next, the operation of the battery cooling structure of the hybrid vehicle configured as described above will be described.

このハイブリッド車両１の走行時には、アクセルペダル３の踏み込み量をアクセルセンサ４が検出し、その検出出力がエンジンＥＣＵ１１に入力される。このエンジンＥＣＵ１１及び電動発電機ＥＣＵ１７は、アクセルペダル３の踏み込み量から要求されるドライバ要求トルクを出力するようにエンジン１０及び電動発電機１３を制御する。そして、クラッチ制御ＥＣＵ１８はクラッチアクチュエータ２１を制御して、クラッチ１２を接続させ、エンジン１０の出力をトランスミッション１６に伝達させ運転者が踏み込むアクセルペダル３の踏み込み量に相当する速度で車両１を走行させることになる。   When the hybrid vehicle 1 is traveling, the accelerator sensor 4 detects the amount of depression of the accelerator pedal 3, and the detection output is input to the engine ECU 11. The engine ECU 11 and the motor generator ECU 17 control the engine 10 and the motor generator 13 so as to output a driver request torque required from the depression amount of the accelerator pedal 3. Then, the clutch control ECU 18 controls the clutch actuator 21, connects the clutch 12, transmits the output of the engine 10 to the transmission 16, and causes the vehicle 1 to travel at a speed corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 3 that the driver steps on. It will be.

一方、アクセルペダル３が踏み込まれていない状態では、ハイブリッド車両１の走行に起因して回転する車輪１ｃ側からの駆動力がトランスミッション１６を介して供給され、その動力により電動発電機１３を駆動して発電させ、その発電された電力をバッテリ１５に充電する。この時、クラッチ制御ＥＣＵは、クラッチ１２を切断し、エンジン１０を停止させて、燃料の消費を抑制する。これにより燃料の消費量を抑制して、いわゆる燃費を向上させることが可能になる。   On the other hand, when the accelerator pedal 3 is not depressed, the driving force from the wheel 1c rotating due to the traveling of the hybrid vehicle 1 is supplied via the transmission 16, and the motor generator 13 is driven by the power. The battery 15 is charged with the generated power. At this time, the clutch control ECU disconnects the clutch 12 and stops the engine 10 to suppress fuel consumption. As a result, the amount of fuel consumed can be suppressed and so-called fuel efficiency can be improved.

平坦な道路を走行する通常走行時では、アクセルペダル３の踏み込み及びその踏み込みの解消は繰り返し行われるので、充放電を繰り返すバッテリ１５はその温度を徐々に上昇させる。このため、電動発電機ＥＣＵ１７は、冷却装置２６における循環ポンプ３１と送風ファン３２を稼動させ、バッテリ１５を常に冷却する。   During normal traveling on a flat road, the accelerator pedal 3 is stepped on and the depression is repeatedly performed, so that the battery 15 that repeatedly charges and discharges gradually increases its temperature. Therefore, the motor generator ECU 17 operates the circulation pump 31 and the blower fan 32 in the cooling device 26 to constantly cool the battery 15.

この実施の形態における冷却装置２６における動作を図５に示す。即ち、この実施の形態では、この通常走行時のバッテリ１５の冷却にあって、電動発電機ＥＣＵ１７は、循環ポンプ３１と送風ファン３２を３０％の率で稼動させるものとする（Ｓ０１）。   The operation of the cooling device 26 in this embodiment is shown in FIG. In other words, in this embodiment, the motor generator ECU 17 operates the circulation pump 31 and the blower fan 32 at a rate of 30% in the cooling of the battery 15 during the normal running (S01).

この３０％の稼働率による冷却装置２６のバッテリ１５の冷却にあっても、そのバッテリ１５の温度が上昇して、そのバッテリ１５の温度がその性能を低下させるバッテリ性能補償上限温度に近づいたことを温度センサ２３の検出出力により電動発電機ＥＣＵ１７が検知すると（Ｓ０２）、電動発電機ＥＣＵ１７は、循環ポンプ３１と送風ファン３２を８０％の率で稼動させ、バッテリ１５を比較的強力に冷却して、そのバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えることを防止する（Ｓ０３）。これにより、バッテリ１５の性能の低下及び寿命の低下を防止する。   Even when the battery 15 of the cooling device 26 is cooled at the operating rate of 30%, the temperature of the battery 15 has risen, and the temperature of the battery 15 has approached the battery performance compensation upper limit temperature that lowers the performance. Is detected by the detection output of the temperature sensor 23 (S02), the motor generator ECU 17 operates the circulation pump 31 and the blower fan 32 at a rate of 80% to cool the battery 15 relatively strongly. Thus, the temperature of the battery 15 is prevented from exceeding the battery performance compensation upper limit temperature (S03). As a result, the performance and life of the battery 15 are prevented from being lowered.

一方、電池室２０は外気に暴露して設けられるために、外気温度の影響も受けることになる。このため、外気温度が高いと、バッテリ１５を冷却し難いものとなり、そのバッテリ１５の温度は上昇し易くなる。一方、外気温度が低いと、そのバッテリ１５の温度は上昇し難くなり、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％未満であると（Ｓ０４）、例え、車両１０が長い坂を上り又は下るようなことがあっても、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えることは無い。   On the other hand, since the battery chamber 20 is provided by being exposed to the outside air, it is also affected by the outside air temperature. For this reason, when the outside air temperature is high, it becomes difficult to cool the battery 15, and the temperature of the battery 15 is likely to rise. On the other hand, if the outside air temperature is low, the temperature of the battery 15 is difficult to rise, and if the outside air temperature is less than 50% of the battery performance compensation upper limit temperature (S04), for example, the vehicle 10 may go up or down a long hill. Even if there is nothing, the temperature of the battery 15 does not exceed the battery performance compensation upper limit temperature.

しかし、このようなハイブリッド車両１は商業的に使用されるものであって、町中を主として走行する乗用車と異なり、主として高速道路を走行させるものとして使用される。このような高速道路にあっては、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に上昇させる長い上り坂や、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に低下させる長い下り坂が存在する。そして、このようなハイブリッド車両１を用いた運送にあっては、運行管理者における運行指示に基づいて運行されるものであり、その車両１を走行させる以前に、その車両１の走行予定路は、記憶手段であるデジタルタコグラフ３６におけるメモリ、又はナビゲーション装置３７におけるメモリに記憶される。   However, such a hybrid vehicle 1 is used commercially, and unlike a passenger car that mainly travels in town, it is mainly used to travel on a highway. In such a highway, a long uphill that gradually increases the altitude over several kilometers or tens of kilometers, or a long downhill that gradually decreases the altitude over several kilometers or tens of kilometers. Exists. And in the transportation using such a hybrid vehicle 1, it is operated based on the operation instruction in the operation manager, and before the vehicle 1 travels, the planned travel route of the vehicle 1 is And stored in a memory in the digital tachograph 36 as a storage means or a memory in the navigation device 37.

このため、このような記憶手段に走行予定路が記憶されると、電動発電機ＥＣＵ１７は、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％を超えている場合であれば（Ｓ０４）、この走行予定路に、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に上昇させる長い上り坂や、数キロ又は数十キロメールに亘って標高を徐々に低下させる長い下り坂が存在するか否かを検出する（Ｓ０５）。   For this reason, when the planned travel route is stored in such a storage means, the motor generator ECU 17 determines that this travel schedule is determined if the outside air temperature exceeds 50% of the battery performance compensation upper limit temperature (S04). Whether there is a long uphill on the road that gradually increases the altitude over several kilometers or tens of kilometers of mail or a long downhill that gradually decreases the altitude over several kilometers or tens of kilometers of mail. It detects (S05).

この坂の検出は、走行する車両１０の現在位置における標高と、その現在位置から所定の距離先の走行予定路の標高との差から検出され、その差が所定の標高差を超えた時点で坂の存在を認識する。なお、この坂の特定は、電動発電機ＥＣＵ１７が記憶された走行予定路に基づいて特定するようにしても良く、走行予定路を入力する入力者がその坂を特定して直接入力するようにしても良い。   The detection of this hill is detected from the difference between the altitude at the current position of the traveling vehicle 10 and the altitude of the scheduled road ahead of the current position, and when the difference exceeds the predetermined altitude difference. Recognize the existence of slopes. The slope may be specified based on the planned travel route stored in the motor generator ECU 17 so that an input person who inputs the planned travel route specifies the slope and inputs it directly. May be.

そして、走行予定路に長い下り坂が存在し、このような長い下り坂をハイブリッド車両１が走行するようになると、電動発電機１３による発電が持続し、バッテリ１５への充電が連続することになる。逆に、走行予定路に長い上り坂が存在し、このような長い上り坂をハイブリッド車両１が走行するようになると、電動発電機１３による走行動力の発生が持続し、バッテリ１５からの放電が連続することになる。   And when there is a long downhill on the planned traveling road and the hybrid vehicle 1 travels on such a long downhill, the power generation by the motor generator 13 is continued and the battery 15 is continuously charged. Become. On the contrary, when a long uphill exists on the planned road and the hybrid vehicle 1 travels on such a long uphill, the generation of driving power by the motor generator 13 is continued and the battery 15 is discharged. It will be continuous.

従って、電動発電機ＥＣＵ１７が、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％を超えていて（Ｓ０４）、この走行予定路に長い上り坂や下り坂の存在を検出する（Ｓ０５）と、電動発電機ＥＣＵ１７は、バッテリ１５の温度がその性能を低下させるバッテリ性能補償上限温度付近であるか否かを検出する（Ｓ０６）。そして、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度付近であると、既に８０％まで上昇させている循環ポンプ３１と送風ファン３２を稼働率を１００％にまで更に上昇させて稼動させ（Ｓ０７）、バッテリ１５を更に強力に冷却して、長い上り坂や下り坂を走行した後にあっても、そのバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えるような事態を防止する。   Therefore, when the motor / generator ECU 17 detects that the outside air temperature exceeds 50% of the battery performance compensation upper limit temperature (S04) and a long uphill or downhill is present on the planned travel route (S05), the motor generator The machine ECU 17 detects whether or not the temperature of the battery 15 is near the battery performance compensation upper limit temperature that lowers the performance (S06). If the temperature of the battery 15 is near the battery performance compensation upper limit temperature, the operating rate of the circulating pump 31 and the blower fan 32 that have already been increased to 80% are further increased to 100% (S07). Even after the battery 15 is cooled more powerfully and travels a long uphill or downhill, a situation in which the temperature of the battery 15 exceeds the battery performance compensation upper limit temperature is prevented.

一方、電動発電機ＥＣＵ１７が、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％を超えていて（Ｓ０４）、この走行予定路に長い上り坂や下り坂の存在を検出しても（Ｓ０５）、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度付近でないならば（Ｓ０６）、電動発電機ＥＣＵ１７は、３０％の通常稼動率で稼動する循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼働率を５０％にまで上昇させて稼動させるに留まる（Ｓ０８）。   On the other hand, even if the motor generator ECU 17 detects that the outside air temperature exceeds 50% of the battery performance compensation upper limit temperature (S04) and there is a long uphill or downhill on the planned travel route (S05), the battery If the temperature of 15 is not near the battery performance compensation upper limit temperature (S06), the motor generator ECU 17 increases the operating rates of the circulation pump 31 and the blower fan 32 operating at the normal operating rate of 30% to 50%. It stays in operation (S08).

これにより、長い上り坂や下り坂を車両１０がその後走行することによるバッテリ１５の温度上昇を見越して、先にバッテリ１５の冷却を促進し、その長い上り坂や下り坂を走行した後におけるバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えるような事態を防止する。   Thus, in anticipation of the temperature rise of the battery 15 caused by the vehicle 10 traveling thereafter on a long uphill or downhill, the battery 15 is first promoted to cool, and the battery after traveling on the long uphill or downhill. The situation where the temperature of 15 exceeds the battery performance compensation upper limit temperature is prevented.

ここで、外気温度が高い場合であっても、バッテリ１５の温度が低い場合もある。そして、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％を超えていて（Ｓ０４）、この走行予定路に長い上り坂や下り坂の存在を検出しても（Ｓ０５）、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償下限温度に達していない場合も考えられる（Ｓ０９）。この場合に、電動発電機ＥＣＵ１７は、３０％の通常稼動率で稼動する送風ファン３２の稼働率を０％にして、バッテリ１５の温度を上昇させて、そのバッテリ１５の温度を適正温度範囲内にするようにする（Ｓ１０）。   Here, even when the outside air temperature is high, the temperature of the battery 15 may be low. Even if the outside air temperature exceeds 50% of the battery performance compensation upper limit temperature (S04) and the presence of a long uphill or downhill is detected on this planned travel route (S05), the temperature of the battery 15 remains at the battery performance. A case where the compensation lower limit temperature is not reached is also conceivable (S09). In this case, the motor generator ECU 17 sets the operating rate of the blower fan 32 that operates at a normal operating rate of 30% to 0%, increases the temperature of the battery 15, and keeps the temperature of the battery 15 within an appropriate temperature range. (S10).

以上は、外気温度がバッテリ性能補償上限温度の５０％を超えている場合の制御内容であるけれども、外気温度がバッテリ性能補償下限温度未満である場合（Ｓ１１）は、図６に示すように、次のように制御される。   The above is the control content when the outside air temperature exceeds 50% of the battery performance compensation upper limit temperature, but when the outside air temperature is less than the battery performance compensation lower limit temperature (S11), as shown in FIG. It is controlled as follows.

即ち、外気温度がバッテリ性能補償下限温度未満であって（Ｓ１１）、走行予定路に長い上り坂や下り坂の存在を検出する（Ｓ１２）と、電動発電機ＥＣＵ１７は、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度付近であるか否かを検出する（Ｓ１３）。そして、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度付近であると、外気温度が低いことに依る冷却が促進されるので、循環ポンプ３１と送風ファン３２を稼働率を５０％にして稼動させ（Ｓ１４）、外気温度とともにバッテリ１５を冷却して、長い上り坂や下り坂を走行した後にあっても、そのバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えるような事態を防止する。   That is, when the outside air temperature is lower than the battery performance compensation lower limit temperature (S11) and the presence of a long uphill or downhill on the planned traveling road is detected (S12), the motor generator ECU 17 determines that the temperature of the battery 15 is the battery. It is detected whether or not the temperature is near the performance compensation upper limit temperature (S13). If the temperature of the battery 15 is near the battery performance compensation upper limit temperature, cooling due to the low outside air temperature is promoted, so that the circulation pump 31 and the blower fan 32 are operated at an operation rate of 50% (S14). ), The battery 15 is cooled together with the outside air temperature, and the situation where the temperature of the battery 15 exceeds the battery performance compensation upper limit temperature is prevented even after running on a long uphill or downhill.

一方、外気温度がバッテリ性能補償下限温度未満であって（Ｓ１１）、走行予定路に長い上り坂や下り坂の存在を検出しても（Ｓ１２）、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償下限温度に達していない場合に（Ｓ１３，Ｓ１５）、電動発電機ＥＣＵ１７は、３０％の通常稼動率で稼動する循環ポンプ３１と送風ファン３２の双方の稼働率を０％にしてバッテリ１５の冷却を全く行わず、自己発熱によりバッテリ１５の温度を上昇させて、そのバッテリ１５の温度を適正温度範囲内にするようにする（Ｓ１６）。   On the other hand, even if the outside air temperature is lower than the battery performance compensation lower limit temperature (S11) and the presence of a long uphill or downhill on the planned travel path is detected (S12), the temperature of the battery 15 becomes the battery performance compensation lower limit temperature. If not reached (S13, S15), the motor generator ECU 17 completely cools the battery 15 by setting the operating rates of both the circulation pump 31 and the blower fan 32 operating at the normal operating rate of 30% to 0%. First, the temperature of the battery 15 is raised by self-heating so that the temperature of the battery 15 falls within the appropriate temperature range (S16).

このように、走行路中に長い上り坂や下り坂が存在することを検出すると、電動発電機制御手段である電動発電機ＥＣＵ１７は、その下り坂の始点又はその下り坂の始点の手前で、バッテリ１５の温度が所定の温度範囲内になるように冷却装置２６を制御する。   Thus, when it is detected that a long uphill or downhill exists in the traveling road, the motor generator ECU 17 that is the motor generator control means, at the start point of the downhill or before the start point of the downhill, The cooling device 26 is controlled so that the temperature of the battery 15 falls within a predetermined temperature range.

ここで、所定の温度範囲の上限値は、前述したように、走行予定路における所定の距離を超える長い上り坂又は下り坂を走行した際に考えられるバッテリ１５の温度上昇があっても、バッテリ性能補償上限温度を超えない値であるので、その長い上り坂や下り坂を走行した後に、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えるような事態を防止することが可能となる。   Here, as described above, the upper limit value of the predetermined temperature range is not limited even if there is a temperature rise of the battery 15 considered when traveling on a long uphill or downhill exceeding a predetermined distance on the planned travel route. Since the value does not exceed the performance compensation upper limit temperature, it is possible to prevent a situation in which the temperature of the battery 15 exceeds the battery performance compensation upper limit temperature after traveling on the long uphill or downhill.

図２（ａ）にその一例を示す。この図２（ａ）では、車両１がＡ地点からＢ地点まで走行する場合を示し、Ａ地点から２０キロメートルから６０キロメートルの間のＣ地点前後が長い下り坂として例示されるものとする。このため、走行路中に、例えば、図２（ａ）に示すＣ地点前後の長い下り坂が存在する場合に、電動発電機制御手段である電動発電機ＥＣＵ１７は、図２（ｂ）に示すように、その下り坂の始点又はその下り坂の始点の手前で、バッテリ１５の温度が所定の温度範囲内になるように冷却装置２６を制御する。   An example is shown in FIG. FIG. 2 (a) shows a case where the vehicle 1 travels from point A to point B, and the front and back of point C between 20 kilometers and 60 kilometers from point A are exemplified as long downhills. For this reason, for example, when a long downhill before and after the point C shown in FIG. 2A exists in the traveling road, the motor generator ECU 17 serving as the motor generator control means is shown in FIG. As described above, the cooling device 26 is controlled such that the temperature of the battery 15 falls within a predetermined temperature range before the start point of the downhill or before the start point of the downhill.

即ち、長い下り坂が走行予定路にあり、バッテリ１５の温度がその上限値を超えていた場合には、その下り坂に達する以前にバッテリ１５の温度を下げるように制御する。このように、バッテリ１５の温度を事前に低下させ、例え長い下り坂の始点において、バッテリ１５の温度が所定の温度範囲になるようにすれば、実線で示すように、長い下り坂の終点にまで車両が達したときのバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えることはない。   That is, when there is a long downhill on the scheduled road and the temperature of the battery 15 exceeds the upper limit value, the temperature of the battery 15 is controlled to decrease before reaching the downhill. In this way, if the temperature of the battery 15 is lowered in advance and the temperature of the battery 15 is within a predetermined temperature range at the start point of a long downhill, as shown by the solid line, the end point of the long downhill is reached. The temperature of the battery 15 when the vehicle reaches the maximum temperature does not exceed the battery performance compensation upper limit temperature.

これにより、その長い下り坂においてアクセルペダル３が踏み込まれていない時に、車両１の走行に起因する車輪１ｃからの駆動力により電動発電機１３が発電し、その発電により生じた電力の全てをバッテリ１５に充電して回生させることが可能になり、その後に車両１を走行させる電力となることにより、エネルギの有効活用を図ることができる。   As a result, when the accelerator pedal 3 is not depressed on the long downhill, the motor generator 13 generates electric power by the driving force from the wheels 1c resulting from the traveling of the vehicle 1, and all the electric power generated by the electric power generation is stored in the battery. 15 can be regenerated by being charged, and the electric power for driving the vehicle 1 thereafter can be used to effectively use energy.

ここで、走行予定路を走行する車両１の位置は、ナビゲーション装置３７により検出するか、或いはデジタルタコグラフ３６に記憶される走行距離から検出することが可能となり、バッテリ１５の温度を予め下げる制御は、冷却装置２６の循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼動率を変更させることにより行うことができる。   Here, the position of the vehicle 1 traveling on the planned travel route can be detected by the navigation device 37 or detected from the travel distance stored in the digital tachograph 36, and the control for lowering the temperature of the battery 15 in advance is performed. The operation rate of the circulation pump 31 and the blower fan 32 of the cooling device 26 can be changed.

このような制御は、走行予定経路に長い上り坂が存在する場合も同様である。この長い上り坂としては、例えば、図３（ａ）に示すように、車両１がＤ地点からＥ地点まで走行する場合であると、Ｄ地点から８５キロメートルから１１０キロメートルの間のＦ地点手前が長い上り坂として例示される。   Such control is the same when there is a long uphill on the planned travel route. As this long uphill, for example, as shown in FIG. 3A, when the vehicle 1 travels from the D point to the E point, the front of the F point between 85 km and 110 km from the D point is Illustrated as a long uphill.

このような長い上り坂をハイブリッド車両１が走行するようになると、バッテリ１５からの電力により電動発電機１３が車両を走行させるような事態が持続し、バッテリ１５からの放電が連続することになる。   When the hybrid vehicle 1 travels on such a long uphill, the situation in which the motor generator 13 travels the vehicle by the electric power from the battery 15 continues, and the discharge from the battery 15 continues. .

けれども、バッテリ１５を収容する電池室２０が外気に触れる外部に設けられている場合において、冬期における走行時には、バッテリ１５の冷却が促進され、図３（ｂ）に示すように、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償下限温度を下回る場合もある。このように、バッテリ１５の温度がバッテリ性能補償下限温度に達していない状態で上り坂を走行すると、バッテリ１５からの放電特性が悪化し、電動発電機１３により車両を走行させる駆動力が不足する事態を生じさせ、それを補うためにエンジン１０が消費する燃料の消費が増すおそれがある。   However, in the case where the battery chamber 20 that houses the battery 15 is provided outside to be exposed to the outside air, the cooling of the battery 15 is promoted during traveling in winter, and the temperature of the battery 15 is increased as shown in FIG. May fall below the battery performance compensation lower limit temperature. As described above, when the vehicle 15 travels uphill in a state where the temperature does not reach the battery performance compensation lower limit temperature, the discharge characteristics from the battery 15 are deteriorated, and the driving force for causing the motor generator 13 to travel the vehicle is insufficient. There is a possibility that the consumption of fuel consumed by the engine 10 to increase the situation will increase.

このため、走行路中に長い上り坂が存在することを検出すると、電動発電機制御手段である電動発電機ＥＣＵ１７は、その上り坂の始点又はその上り坂の始点の手前で、バッテリ１５の温度が所定の温度範囲内になるように冷却装置２６を制御する。ここで、所定の温度範囲とは、バッテリ性能補償下限温度を下限値とする温度範囲であるので、図３（ｂ）に実線で示すように、少なくとも、上り坂の始点（Ｄ地点から約８５キロメートル地点（図３（２）の地点））においてバッテリ１５の温度をバッテリ性能補償下限温度以上とする。これにより、その上り坂を走行する際のバッテリ１５からの放電特性の悪化を回避し、電動発電機１３により車両１を走行させる駆動力が不足する事態を防止することが可能になるのである。   For this reason, when it is detected that a long uphill exists in the travel path, the motor generator ECU 17 serving as the motor generator control means detects the temperature of the battery 15 at the start point of the uphill or before the start point of the uphill. Is controlled to be within a predetermined temperature range. Here, since the predetermined temperature range is a temperature range in which the battery performance compensation lower limit temperature is a lower limit value, as shown by a solid line in FIG. 3B, at least the starting point of the uphill (about 85 from the point D). The temperature of the battery 15 is set to be equal to or higher than the battery performance compensation lower limit temperature at the kilometer point (point of FIG. 3 (2)). As a result, it is possible to avoid deterioration of the discharge characteristics from the battery 15 when traveling on the uphill, and to prevent a situation in which the driving force for driving the vehicle 1 by the motor generator 13 is insufficient.

ここで、バッテリ性能補償下限温度を下回る場合のバッテリ１５の温度を上昇させるには、長い上り坂の始点に達する以前の通常走行状態において、冷却装置２６の循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼動を停止させて、その通常走行時におけるバッテリ１５の充放電による温度上昇を許容することにより行うことができる。図３（ｂ）では、（１）と（２）の間で循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼動を停止させて、バッテリ１５の温度を上昇させた場合を示す。   Here, in order to increase the temperature of the battery 15 when the temperature falls below the battery performance compensation lower limit temperature, the circulation pump 31 and the blower fan 32 of the cooling device 26 are operated in the normal traveling state before reaching the start point of the long uphill. It can be performed by stopping and allowing a temperature rise due to charging / discharging of the battery 15 during normal driving. FIG. 3B shows a case where the operation of the circulation pump 31 and the blower fan 32 is stopped between (1) and (2) to increase the temperature of the battery 15.

なお、上述した実施の形態では、ハイブリッド車両としてカーゴトラック車両を例示し、その荷台１０ｂ下に電池室２０が形成されるとした。けれども、ハイブリッド車両１はバスであっても良い。また、電池室２０は、バッテリ１５を収容しうるものである限り、荷台の下に設けられるものに限られるものではない。   In the above-described embodiment, a cargo truck vehicle is exemplified as the hybrid vehicle, and the battery chamber 20 is formed below the loading platform 10b. However, the hybrid vehicle 1 may be a bus. Moreover, as long as the battery chamber 20 can accommodate the battery 15, it is not restricted to what is provided under a loading platform.

また、上述した実施の形態では、エンジン１０にクラッチ１２を介して電動発電機１３が連結されたハイブリッド車両１を例示したけれども、エンジン１０及び電動発電機１３を制御する走行動力制御手段を有する限り、エンジン１０や電動発電機１３の配置はこれに限られるものではない。例えば、電動発電機１３とトランスミッション１６の間にクラッチ１２を設けたようなハイブリッド車両であっても良い。   In the above-described embodiment, the hybrid vehicle 1 in which the motor generator 13 is connected to the engine 10 via the clutch 12 is illustrated. However, as long as the driving power control unit that controls the engine 10 and the motor generator 13 is provided. The arrangement of the engine 10 and the motor generator 13 is not limited to this. For example, a hybrid vehicle in which the clutch 12 is provided between the motor generator 13 and the transmission 16 may be used.

また、上述した実施の形態では、熱交換器２７と、その熱交換器２７を介してバッテリ１５を冷却し、バッテリ１５を冷却した冷媒液から熱を奪うバッテリラジエータ２８とを備えた冷却装置２６を用いて説明した。けれども、バッテリ１５を冷却可能である限り、この冷却装置２６の構造はこれに限るものでは無く、他の構造の冷却装置２６であっても良い。   In the above-described embodiment, the cooling device 26 includes the heat exchanger 27 and the battery radiator 28 that cools the battery 15 through the heat exchanger 27 and removes heat from the refrigerant liquid that has cooled the battery 15. It explained using. However, as long as the battery 15 can be cooled, the structure of the cooling device 26 is not limited to this, and the cooling device 26 of another structure may be used.

また、上述した実施の形態では、冷却装置２６の循環ポンプ３１と送風ファン３２の稼動を変更可能にして、それらのいずれか一方又は双方の稼動を停止させることにより、バッテリ１５の温度を上昇させる場合を説明した。けれどもバッテリ１５の温度を上昇させる手段はこれに限らず、バッテリ１５の温度を上昇させるヒータを別に設けるようにしても良い。   Moreover, in embodiment mentioned above, operation | movement of the circulation pump 31 and the ventilation fan 32 of the cooling device 26 can be changed, and the temperature of the battery 15 is raised by stopping the operation | movement of one or both of them. Explained the case. However, the means for raising the temperature of the battery 15 is not limited to this, and a heater for raising the temperature of the battery 15 may be provided separately.

更に、所定の温度範囲は、バッテリ性能補償下限温度を下限値とする温度範囲である限り、その上限値とバッテリ性能補償上限温度の差が走行予定路における所定の距離を超える下り坂の始点と終点の標高差に比例するように、その所定の温度範囲の上限値を増減させても良い。即ち、始点と終点の標高差が大きいと、所定の温度範囲の上限値を低下させ、その標高差が小さいと、所定の温度範囲の上限値をバッテリ性能補償上限温度に近づけるようにしても良い。   Furthermore, as long as the predetermined temperature range is a temperature range in which the battery performance compensation lower limit temperature is a lower limit value, the difference between the upper limit value and the battery performance compensation upper limit temperature exceeds the predetermined distance on the planned traveling road, The upper limit value of the predetermined temperature range may be increased or decreased so as to be proportional to the elevation difference of the end point. That is, if the elevation difference between the start point and the end point is large, the upper limit value of the predetermined temperature range is decreased, and if the elevation difference is small, the upper limit value of the predetermined temperature range may be made closer to the battery performance compensation upper limit temperature. .

これは、その標高差が大きいと、その下り坂において電動発電機１３が発電する発電量も大きくなり、バッテリ１５の温度上昇も大きくなるからであり、その標高差が小さいと、その下り坂において電動発電機１３が発電する発電量も小さくなり、バッテリ１５の温度上昇も小さくなるからである。このため、更に長い下り坂がある場合に所定の温度範囲の上限値を低下させ、更に長い下り坂の始点において所定の温度範囲内とすることにより、例え、その始点においてバッテリ１５の温度がその上限値にあっても、終点にまで達したときのバッテリ１５の温度がバッテリ性能補償上限温度を超えないようにすることが可能となるのである。   This is because if the altitude difference is large, the amount of power generated by the motor generator 13 on the downhill increases, and the temperature rise of the battery 15 also increases. If the altitude difference is small, on the downhill This is because the amount of power generated by the motor generator 13 is also reduced, and the temperature rise of the battery 15 is also reduced. For this reason, by lowering the upper limit value of the predetermined temperature range when there is a longer downhill and setting it within the predetermined temperature range at the start point of the longer downhill, for example, the temperature of the battery 15 at the start point Even if the upper limit value is reached, the temperature of the battery 15 when reaching the end point can be prevented from exceeding the battery performance compensation upper limit temperature.

１ ハイブリッド車両
３ アクセルペダル
１０ エンジン
１３ 電動発電機
１５ バッテリ
１７ 電動発電機ＥＣＵ（電動発電機制御手段）
２６ 冷却装置（冷却手段）
３６ デジタルタコグラフ（記憶手段）
３７ ナビゲーション装置（記憶手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 3 Accelerator pedal 10 Engine 13 Motor generator 15 Battery 17 Motor generator ECU (motor generator control means)
26 Cooling device (cooling means)
36 Digital tachograph (memory means)
37 Navigation device (storage means)

Claims (1)

走行用動力を生じさせるエンジン(10)及び電動発電機(13)と、前記電動発電機(13)に電力を供給し又は前記電動発電機(13)からの電力を充電するバッテリ(15)と、前記バッテリ(15)から供給される電力により走行用動力を生じさせ又は車輪側からの駆動力により発電させるように前記電動発電機(13)を制御する電動発電機制御手段(17)と、前記電動発電機制御手段により制御され前記バッテリ(15)を冷却する冷却手段(26)と、走行予定路を記憶する記憶手段(36,37)とを備えたハイブリッド車両のバッテリ冷却構造において、
前記記憶手段(36,37)に前記走行予定路の坂に関する情報が記憶され、
前記電動発電機制御手段(17)は、前記記憶手段(36,37)に記憶された走行予定路に所定の距離を超える坂がある場合に前記坂の始点又は前記始点の手前で前記バッテリ(15)の温度を所定の温度範囲内に位置させるように前記冷却手段(26)を制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両のバッテリ冷却構造。 An engine (10) and a motor generator (13) for generating driving power; a battery (15) for supplying electric power to the motor generator (13) or charging electric power from the motor generator (13); Motor generator control means (17) for controlling the motor generator (13) so as to generate driving power from the power supplied from the battery (15) or to generate power by driving force from the wheel side, In the battery cooling structure for a hybrid vehicle, comprising: cooling means (26) controlled by the motor generator control means for cooling the battery (15); and storage means (36, 37) for storing the planned travel path.
Information relating to the slope of the planned traveling road is stored in the storage means (36, 37),
When the motor generator control means (17) has a slope exceeding a predetermined distance on the planned travel route stored in the storage means (36, 37), the battery ( The battery cooling structure for a hybrid vehicle, wherein the cooling means (26) is controlled so that the temperature of 15) is positioned within a predetermined temperature range.
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