JP2017114322A - Hybrid vehicle - Google Patents

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晃義 大野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle capable of extending a staying time in an EV travel mode to enhance fuel economy.SOLUTION: Hybrid vehicle 1 comprises switches 40, 41 for forming either of a first connection state in which a first power storage device 30 and a second power storage device 31 are connected in parallel to an ISG 20 or a second connection state in which the first power storage device 30 is connected to the ISG20. Upon determining that the first power storage device 30 or the second power storage device 31 needs to be charged according to a charge state detected by a first charge state detection part and a second charge state detection part, a power generation control part sets the switches 40, 41 to the first connection state, and makes the ISG20 to generate the power. Then, when the second power storage device 31 becomes fully charged, the power control part sets the switches 40, 41 to the second connection state, and makes the ISG 20 to continue to generate the power.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle.

ハイブリッド車両は、エンジンと、バッテリから供給される電力で駆動するモータジェネレータとを駆動源として備えており、エンジンまたはモータジェネレータの少なくとも一方の動力により走行する。   The hybrid vehicle includes an engine and a motor generator that is driven by electric power supplied from a battery as a drive source, and travels by the power of at least one of the engine or the motor generator.

従来のハイブリッド車両としては、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載のハイブリッド車両は、発電機に対して鉛電池とリチウムイオン電池が並列に接続されており、これらの電池間の導通状態を切替え、かつ、発電機の発電電圧を調整することで、電気負荷に対する電力供給を好適に実施できるようになっている。   As a conventional hybrid vehicle, one described in Patent Document 1 is known. In the hybrid vehicle described in Patent Document 1, a lead battery and a lithium ion battery are connected in parallel to the generator, and the conduction state between these batteries is switched and the generated voltage of the generator is adjusted. Thus, the power supply to the electric load can be suitably performed.

特開2014−033571号公報JP 2014-033571 A

ここで、EV走行が可能なハイブリッド車両は、EV走行が可能なEV状態(EV走行モード)のときは、エンジンが停止しており、燃料を消費しなくなることに加えて、エンジンの騒音が発生しないため、快適性、静粛性および燃費向上を達成できる。このため、EV走行モードを実行する時間を拡大することが望ましい。EV走行モードを実行するには、車両システムに電力を供給するバッテリの充電状態が良好である必要がある。   Here, in a hybrid vehicle capable of EV traveling, in an EV state in which EV traveling is possible (EV traveling mode), the engine is stopped, and in addition to not consuming fuel, engine noise is generated. Therefore, comfort, quietness and fuel efficiency can be improved. For this reason, it is desirable to extend the time for executing the EV traveling mode. In order to execute the EV traveling mode, it is necessary that the state of charge of the battery that supplies power to the vehicle system is good.

しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッド車両は、EV走行をより長く維持させることを考慮していない。このため、EV走行モードの滞在時間を延ばしたり、燃費を向上させることができないという問題があった。   However, the hybrid vehicle described in Patent Document 1 does not consider maintaining EV travel longer. For this reason, there existed a problem that the residence time of EV driving mode could not be extended or a fuel consumption could not be improved.

本発明は、電気負荷への電力供給用に設置された複数のバッテリの容量を最大限に利用できるようにバッテリ相互の接続状態と発電状態を制御することで、EV走行モードの滞在時間を延ばし、燃費を向上させることを目的としている。   The present invention extends the staying time in the EV traveling mode by controlling the connection state and the power generation state of the batteries so that the capacity of a plurality of batteries installed for supplying electric power to the electric load can be utilized to the maximum extent. The aim is to improve fuel economy.

上記課題を解決するハイブリッド車両の発明の一態様は、エンジンとモータジェネレータとを駆動源として備え、前記エンジンと前記モータジェネレータの少なくとも一方が出力する動力により走行するハイブリッド車両であって、前記エンジンの動力によって発電する発電機と、特性が互いに異なる第1バッテリおよび第2バッテリと、前記第1バッテリおよび前記第2バッテリの充電状態をそれぞれ検出する充電状態検出部と、前記発電機に対して前記第1バッテリおよび前記第2バッテリが並列に接続される第1接続状態と、前記発電機に対して前記第1バッテリが接続される第2接続状態と、の何れかを形成する接続スイッチと、前記発電機の発電状態と前記接続スイッチの接続状態を制御する発電制御部と、を備え、前記発電制御部は、前記充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて前記第1バッテリまたは前記第2バッテリの充電が必要と判断した場合、前記接続スイッチを第1接続状態にした上で前記発電機に発電を開始させ、前記第2バッテリが満充電になった場合、前記接続スイッチを第2接続状態にした上で前記発電機に発電を継続させることを特徴とする。   One aspect of the invention of a hybrid vehicle that solves the above problem is a hybrid vehicle that includes an engine and a motor generator as drive sources, and that travels by power output from at least one of the engine and the motor generator. A power generator for generating power, a first battery and a second battery having different characteristics, a charge state detector for detecting a charge state of each of the first battery and the second battery, and the generator A connection switch that forms one of a first connection state in which the first battery and the second battery are connected in parallel and a second connection state in which the first battery is connected to the generator; A power generation control unit that controls a power generation state of the generator and a connection state of the connection switch, and the power generation control. If it is determined that charging of the first battery or the second battery is necessary based on the charging state detected by the charging state detection unit, the generator is configured to generate power after setting the connection switch to the first connection state. When the second battery is fully charged, the generator is caused to continue power generation after the connection switch is set to the second connection state.

本発明によれば、EV走行モードの滞在時間を延ばし、燃費を向上させることできる。   According to the present invention, the staying time in the EV traveling mode can be extended and the fuel consumption can be improved.

図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両を示す図であり、ハイブリッド車両の構成図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of the hybrid vehicle. 図2は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両を示す図であり、ハイブリッド車両の低電圧系システムの構成図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of a low-voltage system of the hybrid vehicle. 図3は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の、第1蓄電装置と第2蓄電装置の充電特性を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating charging characteristics of the first power storage device and the second power storage device in the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両による、第1充電処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the first charging process by the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両による、第2充電処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the second charging process by the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両において、第1充電処理および第2充電処理が実行されたときのタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart when the first charging process and the second charging process are executed in the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両において、時間短縮モードで第2充電処理が実行されたときのタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart when the second charging process is executed in the time reduction mode in the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, a vehicle equipped with a drive control device according to an embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、ハイブリッド車両1は、内燃機関としてのエンジン2と、変速機3と、モータジェネレータ4と、駆動輪5と、ハイブリッド車両1を総合的に制御するHCU(Hybrid Control Unit)10と、エンジン2を制御するECM(Engine Control Module)11と、変速機3を制御するTCM(Transmission Control Module)12と、ISGCM(Integrated Starter Generator Control Module)13と、INVCM(Invertor Control Module)14と、低電圧BMS(Battery Management System)15と、高電圧BMS16とを含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes an engine 2 as an internal combustion engine, a transmission 3, a motor generator 4, drive wheels 5, and an HCU (Hybrid Control Unit) that comprehensively controls the hybrid vehicle 1. 10, an ECM (Engine Control Module) 11 that controls the engine 2, a TCM (Transmission Control Module) 12 that controls the transmission 3, an ISGCM (Integrated Starter Generator Control Module) 13, and an INVCM (Invertor Control Module) 14 And a low voltage BMS (Battery Management System) 15 and a high voltage BMS 16.

エンジン2には、複数の気筒が形成されている。本実施形態において、エンジン2は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行うように構成されている。   The engine 2 is formed with a plurality of cylinders. In the present embodiment, the engine 2 is configured to perform a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke for each cylinder.

エンジン2には、ISG(Integrated Starter Generator)20と、スタータ21とが連結されている。ISG20は、ベルト22などを介してエンジン2のクランクシャフト18に連結されている。ISG20は、電力が供給されることにより回転することでエンジン2を始動させる電動機の機能と、クランクシャフト18から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。   The engine 2 is connected with an ISG (Integrated Starter Generator) 20 and a starter 21. The ISG 20 is connected to the crankshaft 18 of the engine 2 via a belt 22 or the like. The ISG 20 has a function of an electric motor that starts the engine 2 by rotating when supplied with electric power, and a function of a generator that converts rotational force input from the crankshaft 18 into electric power.

本実施形態では、ISG20は、ISGCM13の制御により、電動機として機能することで、エンジン2をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ISG20は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両1の走行をアシストすることもできる。   In this embodiment, the ISG 20 is configured to restart the engine 2 from a stopped state by the idling stop function by functioning as an electric motor under the control of the ISGCM 13. The ISG 20 can also assist the traveling of the hybrid vehicle 1 by functioning as an electric motor.

スタータ21は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ21は、モータを回転させることにより、クランクシャフト18を回転させて、エンジン2に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン2は、スタータ21によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からISG20によって再始動される。   The starter 21 includes a motor and a pinion gear (not shown). The starter 21 rotates the crankshaft 18 by rotating the motor to give the engine 2 a starting torque. As described above, the engine 2 is started by the starter 21 and restarted by the ISG 20 from the stop state by the idling stop function.

変速機3は、エンジン2から出力された回転を変速し、ドライブシャフト23を介して駆動輪5を駆動するようになっている。変速機3は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構25と、乾式単板クラッチによって構成されるクラッチ26と、ディファレンシャル機構27と、クラッチアクチュエータ51と、シフトアクチュエータ52と、を備えている。   The transmission 3 shifts the rotation output from the engine 2 and drives the drive wheels 5 via the drive shaft 23. The transmission 3 includes an always-meshing transmission mechanism 25 including a parallel shaft gear mechanism, a clutch 26 including a dry single-plate clutch, a differential mechanism 27, a clutch actuator 51, and a shift actuator 52. Yes.

クラッチアクチュエータ51は、TCM12の制御によってクラッチ26の断続(切断と接続)を行うようになっている。シフトアクチュエータ52は、TCM12の制御によって変速機構25の図示しないシフトスリーブを移動して、変速段の切換を行うようになっている。以下、クラッチ26を切断して変速段の切換を行うことを単に変速ともいう。   The clutch actuator 51 is configured to connect and disconnect (disconnect and connect) the clutch 26 under the control of the TCM 12. The shift actuator 52 switches a gear position by moving a shift sleeve (not shown) of the transmission mechanism 25 under the control of the TCM 12. Hereinafter, switching the gear stage by disengaging the clutch 26 is also simply referred to as shifting.

このように、変速機3は、TCM12の制御により自動で変速を行うことが可能な、AMT(Automated Manual Transmission)と称される自動変速機として構成されている。ディファレンシャル機構27は、変速機構25によって出力された動力をドライブシャフト23に伝達するようになっている。   As described above, the transmission 3 is configured as an automatic transmission called AMT (Automated Manual Transmission) that can automatically shift gears under the control of the TCM 12. The differential mechanism 27 is configured to transmit the power output by the speed change mechanism 25 to the drive shaft 23.

モータジェネレータ4は、ディファレンシャル機構27に対して、チェーン等の動力伝達機構28を介して連結されている。モータジェネレータ4は、電動機として機能する。   The motor generator 4 is connected to the differential mechanism 27 via a power transmission mechanism 28 such as a chain. The motor generator 4 functions as an electric motor.

このように、ハイブリッド車両1は、エンジン2とモータジェネレータ4の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。ハイブリッド車両1は、エンジン2及びモータジェネレータ4の少なくとも一方が発生する動力により走行する。   Thus, the hybrid vehicle 1 forms a parallel hybrid system that can use the power of both the engine 2 and the motor generator 4 for driving the vehicle. The hybrid vehicle 1 travels with power generated by at least one of the engine 2 and the motor generator 4.

ハイブリッド車両1は、エンジン2が発生するエンジントルクのみによる走行と、モータジェネレータ4が発生するモータトルクのみによる走行(EV走行)と、モータトルクをアシストトルクとして用いてエンジン2のエンジントルクをアシストする走行(アシスト走行)が可能である。このように、ハイブリッド車両1は、EV走行機能とアシスト走行機能を備えている。   The hybrid vehicle 1 assists the engine torque of the engine 2 by using only the engine torque generated by the engine 2, traveling only by the motor torque generated by the motor generator 4 (EV traveling), and using the motor torque as an assist torque. Travel (assist travel) is possible. Thus, the hybrid vehicle 1 has an EV travel function and an assist travel function.

モータジェネレータ4は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両1の走行によって発電を行うようになっている。なお、モータジェネレータ4は、変速機3から駆動輪5までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構27に連結される必要はない。   The motor generator 4 also functions as a generator and generates power when the hybrid vehicle 1 travels. The motor generator 4 may be connected to any part of the power transmission path from the transmission 3 to the drive wheel 5 so as to be able to transmit power, and is not necessarily connected to the differential mechanism 27.

ハイブリッド車両1は、第1蓄電装置30と、第2蓄電装置31を含む低電圧パワーパック32と、第3蓄電装置33を含む高電圧パワーパック34と、高電圧ケーブル35と、低電圧ケーブル36とを備えている。   The hybrid vehicle 1 includes a first power storage device 30, a low voltage power pack 32 including a second power storage device 31, a high voltage power pack 34 including a third power storage device 33, a high voltage cable 35, and a low voltage cable 36. And.

第1蓄電装置30、第2蓄電装置31及び第3蓄電装置33は、充電可能な二次電池から構成されている。第1蓄電装置30は鉛電池からなる。第2蓄電装置31は、第1蓄電装置30よりも高出力かつ高エネルギー密度な蓄電装置である。   The 1st electrical storage apparatus 30, the 2nd electrical storage apparatus 31, and the 3rd electrical storage apparatus 33 are comprised from the rechargeable secondary battery. First power storage device 30 is formed of a lead battery. The second power storage device 31 is a power storage device with higher output and higher energy density than the first power storage device 30.

第2蓄電装置31は、第1蓄電装置30と比較して短い時間で充電が可能である。本実施形態では、第2蓄電装置31はリチウムイオン電池からなる。なお、第2蓄電装置31はニッケル水素蓄電池であってもよい。   The second power storage device 31 can be charged in a shorter time than the first power storage device 30. In this embodiment, the 2nd electrical storage apparatus 31 consists of a lithium ion battery. The second power storage device 31 may be a nickel hydride storage battery.

第1蓄電装置30及び第2蓄電装置31は、約12Vの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第3蓄電装置33は、例えば、ニッケル水素蓄電池またはリチウムイオン電池からなる。   The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are low-voltage batteries in which the number of cells is set so as to generate an output voltage of about 12V. The 3rd electrical storage apparatus 33 consists of a nickel hydride storage battery or a lithium ion battery, for example.

第3蓄電装置33は、第1蓄電装置30及び第2蓄電装置31より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリであり、例えば、100Vの出力電圧を発生させる。第3蓄電装置33の残容量などの状態は、高電圧BMS16によって管理される。   The third power storage device 33 is a high voltage battery in which the number of cells is set so as to generate a higher voltage than the first power storage device 30 and the second power storage device 31, and generates an output voltage of 100V, for example. The state such as the remaining capacity of the third power storage device 33 is managed by the high voltage BMS 16.

ハイブリッド車両1には、電気負荷としての一般負荷37及び被保護負荷38が設けられている。一般負荷37及び被保護負荷38は、スタータ21及びISG20以外の電気負荷である。   The hybrid vehicle 1 is provided with a general load 37 and a protected load 38 as electric loads. The general load 37 and the protected load 38 are electric loads other than the starter 21 and the ISG 20.

被保護負荷38は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷38は、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置38A、操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置38B、及びヘッドライト38Cを含んでいる。なお、被保護負荷38は、図示しないインストルメントパネルのランプ類及びメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。   The protected load 38 is an electric load that always requires a stable power supply. The protected load 38 includes a stability control device 38A that prevents a side slip of the vehicle, an electric power steering control device 38B that electrically assists the operating force of the steering wheel, and a headlight 38C. The protected load 38 also includes instrument panel lamps and meters (not shown) and a car navigation system.

一般負荷37は、被保護負荷38と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷37には、例えば、図示しないワイパー、及び、エンジン2に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。   The general load 37 is an electric load that is temporarily used without requiring stable power supply as compared with the protected load 38. The general load 37 includes, for example, a wiper (not shown) and an electric cooling fan that blows cooling air to the engine 2.

低電圧パワーパック32は、第2蓄電装置31に加えて、スイッチ40、41と、低電圧BMS15とを有している。第1蓄電装置30及び第2蓄電装置31は、低電圧ケーブル36を介して、スタータ21と、ISG20と、電気負荷としての一般負荷37及び被保護負荷38とに電力を供給可能に接続されている。被保護負荷38に対しては、第1蓄電装置30と第2蓄電装置31とが並列に電気的に接続されている。   The low voltage power pack 32 includes switches 40 and 41 and a low voltage BMS 15 in addition to the second power storage device 31. The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are connected to the starter 21, the ISG 20, the general load 37 as an electrical load, and the protected load 38 via a low voltage cable 36 so as to be able to supply power. Yes. The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are electrically connected in parallel to the protected load 38.

スイッチ40は、第2蓄電装置31と被保護負荷38との間の低電圧ケーブル36に設けられている。スイッチ41は、第1蓄電装置30と被保護負荷38との間の低電圧ケーブル36に設けられている。   The switch 40 is provided in the low voltage cable 36 between the second power storage device 31 and the protected load 38. The switch 41 is provided in the low voltage cable 36 between the first power storage device 30 and the protected load 38.

低電圧BMS15は、スイッチ40、41の開閉を制御することで、第2蓄電装置31の充放電及び被保護負荷38への電力供給を制御している。低電圧BMS15は、アイドリングストップによりエンジン2が停止しているときは、スイッチ40を閉じるとともにスイッチ41を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度な第2蓄電装置31から被保護負荷38に電力を供給するようになっている。   The low voltage BMS 15 controls charging / discharging of the second power storage device 31 and power supply to the protected load 38 by controlling opening and closing of the switches 40 and 41. When the engine 2 is stopped due to idling stop, the low voltage BMS 15 closes the switch 40 and opens the switch 41, thereby supplying power from the second power storage device 31 having high output and high energy density to the protected load 38. It comes to supply.

低電圧BMS15は、エンジン2をスタータ21によって始動するとき、及び、アイドリングストップ制御によって停止しているエンジン2をISG20によって再始動するときに、スイッチ40を閉じるとともにスイッチ41を開くことで、第1蓄電装置30からスタータ21又はISG20に電力を供給するようになっている。スイッチ40を閉じるとともにスイッチ41を開いた状態では、第1蓄電装置30から一般負荷37にも電力が供給される。   When the engine 2 is started by the starter 21 and when the engine 2 stopped by the idling stop control is restarted by the ISG 20, the low voltage BMS 15 opens the switch 41 and opens the switch 41. Electric power is supplied from the power storage device 30 to the starter 21 or the ISG 20. When the switch 40 is closed and the switch 41 is opened, power is also supplied from the first power storage device 30 to the general load 37.

このように、第1蓄電装置30は、エンジン2を始動する始動装置としてのスタータ21及びISG20に少なくとも電力を供給するようになっている。第2蓄電装置31は、一般負荷37及び被保護負荷38に少なくとも電力を供給するようになっている。   As described above, the first power storage device 30 supplies at least electric power to the starter 21 and the ISG 20 as starters for starting the engine 2. The second power storage device 31 supplies at least power to the general load 37 and the protected load 38.

第2蓄電装置31は、一般負荷37と被保護負荷38の両方に電力を供給可能に接続されているが、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷38に優先的に電力を供給するようにスイッチ40、41が低電圧BMS15により制御される。   The second power storage device 31 is connected so as to be able to supply power to both the general load 37 and the protected load 38. However, the second power storage device 31 preferentially supplies power to the protected load 38 that always requires stable power supply. Thus, the switches 40 and 41 are controlled by the low voltage BMS 15.

低電圧BMS15は、第1蓄電装置30及び第2蓄電装置31の充電状態(SOC:State Of Charge、蓄電状態、充電残量、充電容量ともいう)、並びに、一般負荷37及び被保護負荷38への作動要求を考慮しつつ、被保護負荷38の安定した作動することを優先して、スイッチ40、41を上述した例と異なるように制御することがある。   The low voltage BMS 15 is charged to the first power storage device 30 and the second power storage device 31 (also referred to as SOC: State Of Charge, power storage state, remaining charge amount, charge capacity), and to the general load 37 and the protected load 38. The switches 40 and 41 may be controlled differently from the above-mentioned example in consideration of the operation requirements of the above, giving priority to stable operation of the protected load 38.

高電圧パワーパック34は、第3蓄電装置33に加えて、インバータ45と、INVCM14と、高電圧BMS16とを有している。高電圧パワーパック34は、高電圧ケーブル35を介して、モータジェネレータ4に電力を供給可能に接続されている。   The high voltage power pack 34 includes an inverter 45, INVCM 14, and high voltage BMS 16 in addition to the third power storage device 33. The high voltage power pack 34 is connected to the motor generator 4 via a high voltage cable 35 so that electric power can be supplied.

インバータ45は、INVCM14の制御により、高電圧ケーブル35にかかる交流電力と、第3蓄電装置33にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、INVCM14は、モータジェネレータ4を力行させるときには、第3蓄電装置33が放電した直流電力をインバータ45により交流電力に変換させてモータジェネレータ4に供給する。   The inverter 45 is configured to mutually convert AC power applied to the high voltage cable 35 and DC power applied to the third power storage device 33 under the control of the INVCM 14. For example, when powering the motor generator 4, the INVCM 14 converts the DC power discharged by the third power storage device 33 into AC power by the inverter 45 and supplies the AC power to the motor generator 4.

INVCM14は、モータジェネレータ4を回生させるときには、モータジェネレータ4が発電した交流電力をインバータ45により直流電力に変換させて第3蓄電装置33に充電する。   When the motor generator 4 is regenerated, the INVCM 14 converts the AC power generated by the motor generator 4 into DC power by the inverter 45 and charges the third power storage device 33.

HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13と、INVCM14、低電圧BMS15及び高電圧BMS16は、それぞれCPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。   HCU10, ECM11, TCM12, ISGCM13, INVCM14, low voltage BMS15 and high voltage BMS16 are respectively CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), backup data, etc. Is constituted by a computer unit having a flash memory for storing, an input port, and an output port.

これらのコンピュータユニットのROMには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをHCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13と、INVCM14、低電圧BMS15及び高電圧BMS16としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。   The ROMs of these computer units store various constants and maps, and programs for causing the computer units to function as the HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14, low voltage BMS 15 and high voltage BMS 16, respectively. Yes.

すなわち、CPUがRAMを作業領域としてROMに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施形態におけるHCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13と、INVCM14、低電圧BMS15及び高電圧BMS16としてそれぞれ機能する。   That is, when the CPU executes a program stored in the ROM using the RAM as a work area, these computer units are referred to as the HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14, low voltage BMS 15, and high voltage BMS 16 in this embodiment. Each functions.

本実施形態において、ECM11は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ECM11は、所定の停止条件の成立時にエンジン2を停止させ、所定の再始動条件の成立時にISGCM13を介してISG20を駆動してエンジン2を再始動させるようになっている。このため、エンジン2の不要なアイドリングが行われなくなり、ハイブリッド車両1の燃費を向上させることができる。   In the present embodiment, the ECM 11 performs idling stop control. In this idling stop control, the ECM 11 stops the engine 2 when a predetermined stop condition is satisfied, and restarts the engine 2 by driving the ISG 20 via the ISGCM 13 when the predetermined restart condition is satisfied. . For this reason, unnecessary idling of the engine 2 is not performed, and the fuel efficiency of the hybrid vehicle 1 can be improved.

本実施形態では、ECM11は、車両停止状態(車速がゼロである)であることを所定の停止条件としてエンジン2を停止させるようになっている。このように、ハイブリッド車両1は、車両停車時にアイドリングストップを行う停車IS(Idling Stop)機能を備えている。路面状態が傾斜した登坂路において、前記アイドリングストップによる車両停止を実施した場合には、車両の停止状態を維持するためにモータジェネレータ4の電動機機能が用いられる。このモータジェネレータ4による車両の停止状態維持は、第3蓄電装置33の電力を用いて実施される。   In the present embodiment, the ECM 11 stops the engine 2 with a predetermined stop condition that the vehicle is in a stopped state (the vehicle speed is zero). Thus, the hybrid vehicle 1 is provided with a stop IS (Idling Stop) function that performs idling stop when the vehicle stops. When the vehicle is stopped by the idling stop on the uphill road where the road surface state is inclined, the electric motor function of the motor generator 4 is used to maintain the stopped state of the vehicle. Maintenance of the stop state of the vehicle by the motor generator 4 is performed using the electric power of the third power storage device 33.

ハイブリッド車両1には、CAN(Controller Area Network)等の規格に準拠した車内LAN(Local Area Network)を形成するためのCAN通信線48、49が設けられている。   The hybrid vehicle 1 is provided with CAN communication lines 48 and 49 for forming an in-vehicle LAN (Local Area Network) conforming to a standard such as CAN (Controller Area Network).

HCU10は、INVCM14及び高電圧BMS16にCAN通信線48によって接続されている。HCU10、INVCM14及び高電圧BMS16は、CAN通信線48を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。   The HCU 10 is connected to the INVCM 14 and the high voltage BMS 16 by a CAN communication line 48. The HCU 10, INVCM 14 and high voltage BMS 16 mutually transmit and receive signals such as control signals via the CAN communication line 48.

HCU10は、ECM11、TCM12、ISGCM13及び低電圧BMS15にCAN通信線49によって接続されている。HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13及び低電圧BMS15は、CAN通信線49を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。   The HCU 10 is connected to the ECM 11, the TCM 12, the ISGCM 13 and the low voltage BMS 15 by a CAN communication line 49. The HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, and low voltage BMS 15 mutually transmit and receive signals such as control signals via the CAN communication line 49.

本実施形態のハイブリッド車両1は、ギャップフィリング機能を備えている。ギャップフィリング機能とは、変速機3の変速中にモータジェネレータ4を駆動し、モータジェネレータ4のトルクを駆動輪5に付与する機能である。   The hybrid vehicle 1 of this embodiment has a gap filling function. The gap filling function is a function of driving the motor generator 4 during the shift of the transmission 3 and applying the torque of the motor generator 4 to the drive wheels 5.

HCU10は、ギャップフィリング制御動作を動作許可時に実行することで、ギャップフィリング機能を実現する。変速機3の変速中は、クラッチ26が切断されており、エンジン2から駆動輪5にエンジントルクを伝達できない。このため、HCU10は、ギャップフィリング制御動作において、モータジェネレータ4を力行運転して発生したモータトルク(アシストトルク)を駆動輪5に付与する。このギャップフィリング機能により、変速中のクラッチ26の切断による減速感が抑制され、車両の走行性能を向上できる。   The HCU 10 implements the gap filling function by executing the gap filling control operation when the operation is permitted. While the transmission 3 is shifting, the clutch 26 is disengaged and engine torque cannot be transmitted from the engine 2 to the drive wheels 5. For this reason, the HCU 10 applies the motor torque (assist torque) generated by the power running operation of the motor generator 4 to the drive wheels 5 in the gap filling control operation. By this gap filling function, the feeling of deceleration due to the disengagement of the clutch 26 during the shift is suppressed, and the running performance of the vehicle can be improved.

図2において、ハイブリッド車両1は、第1充電状態検出部61を備えており、この第1充電状態検出部61は、第1蓄電装置30の充電状態を検出し、検出信号をHCU10に出力する。第1充電状態検出部61は、第1蓄電装置30の近傍に設けられており、第1蓄電装置30の端子間電圧や第1蓄電装置30への入出力電流を検出することにより、第1蓄電装置30の充電状態を検出する。   In FIG. 2, the hybrid vehicle 1 includes a first charging state detection unit 61, which detects the charging state of the first power storage device 30 and outputs a detection signal to the HCU 10. . The first charge state detection unit 61 is provided in the vicinity of the first power storage device 30, and detects the voltage between the terminals of the first power storage device 30 and the input / output current to the first power storage device 30, thereby The state of charge of power storage device 30 is detected.

また、ハイブリッド車両1は、第2充電状態検出部62を備えており、この第2充電状態検出部62は、第2蓄電装置31の充電状態を検出し、検出信号をHCU10に出力する。第2充電状態検出部62は、第2蓄電装置31の近傍に設けられており、第2蓄電装置31の端子間電圧や第2蓄電装置31への入出力電流を検出することにより、第2蓄電装置31の充電状態を検出する。第2充電状態検出部62は、低電圧BMS15を介して検出信号をHCU10に出力する。   The hybrid vehicle 1 also includes a second charge state detection unit 62, which detects the charge state of the second power storage device 31 and outputs a detection signal to the HCU 10. The second charge state detection unit 62 is provided in the vicinity of the second power storage device 31, and detects the voltage between the terminals of the second power storage device 31 and the input / output current to the second power storage device 31, thereby The state of charge of the power storage device 31 is detected. The second charge state detection unit 62 outputs a detection signal to the HCU 10 via the low voltage BMS 15.

第1充電状態検出部61および第2充電状態検出部62は、本発明における充電状態検出部を構成している。また、第1蓄電装置30は本発明における第1バッテリを構成し、第2蓄電装置31は本発明における第2バッテリを構成している。   The 1st charge condition detection part 61 and the 2nd charge condition detection part 62 comprise the charge condition detection part in this invention. Moreover, the 1st electrical storage apparatus 30 comprises the 1st battery in this invention, and the 2nd electrical storage apparatus 31 comprises the 2nd battery in this invention.

低電圧ケーブル36は、第1蓄電装置30と第2蓄電装置31との間で2つに分岐している。低電圧ケーブル36の分岐部の一方には前述のスイッチ41とフューズが直列に設けられている。低電圧ケーブル36の分岐部の他方には、スイッチ42とフューズが設けられている。ここで、後述するようにスイッチ41とスイッチ42の開閉状態は互いに等しく制御される。例えば、スイッチ41が閉状態にされるときはスイッチ42も閉状態にされる。このため、図1では、スイッチ42を省略している。   The low voltage cable 36 is branched into two between the first power storage device 30 and the second power storage device 31. One of the branch portions of the low-voltage cable 36 is provided with the above-described switch 41 and a fuse in series. A switch 42 and a fuse are provided on the other branch of the low voltage cable 36. Here, as described later, the open / close states of the switch 41 and the switch 42 are controlled to be equal to each other. For example, when the switch 41 is closed, the switch 42 is also closed. For this reason, the switch 42 is omitted in FIG.

一般負荷37は、前述したワイパー、電動クーリングファンに加えて、例えば、ブロアファン、ラジエータファン、電動水ポンプ、電動負圧ポンプ、室内燈、等を含んでいる。   The general load 37 includes, for example, a blower fan, a radiator fan, an electric water pump, an electric negative pressure pump, an indoor lamp, and the like in addition to the wiper and the electric cooling fan described above.

被保護負荷38は、前述したスタビリティ制御装置38A、電動パワーステアリング制御装置38B、ヘッドライト38Cに加えて、ナビ(カーナビゲーションシステム)、オーディオ、メータ、空調パネル、ステアリング角センサ、ステレオカメラ、等を含んでいる。
を含んでいる。
The protected load 38 includes, in addition to the above-described stability control device 38A, electric power steering control device 38B, and headlight 38C, navigation (car navigation system), audio, meter, air conditioning panel, steering angle sensor, stereo camera, etc. Is included.
Is included.

ここで、前述のスイッチ40、41、42の全てが閉状態のときに、第1接続状態を形成される。この第1接続状態は、発電機としてのISG20に対して第1蓄電装置30および第2蓄電装置31が並列に接続される状態である。   Here, the first connection state is formed when all of the switches 40, 41, and 42 described above are in the closed state. This first connection state is a state in which the first power storage device 30 and the second power storage device 31 are connected in parallel to the ISG 20 as a generator.

また、スイッチ40、41、42のうち、スイッチ40が接続状態(閉状態)で、スイッチ41、42が切断状態(開状態)のときに、第2接続状態が形成される。この第2接続状態は、発電機としてのISG20に対して第1蓄電装置30が接続される状態である。スイッチ40、41、42は、本発明における接続スイッチを構成している。   In addition, the second connection state is formed when the switch 40 is in a connected state (closed state) and the switches 41 and 42 are in a disconnected state (open state) among the switches 40, 41, and 42. This second connection state is a state in which the first power storage device 30 is connected to the ISG 20 as a generator. The switches 40, 41, and 42 constitute a connection switch in the present invention.

本実施形態では、HCU10は発電制御部10Aを備えており、この発電制御部10Aは、ISG20の発電状態とスイッチ40、41、42の接続状態を制御する。なお、これらのスイッチ40、41、42の実際の切替えは、HCU10の発電制御部10Aから低電圧BMS15への切替え要求に応じて、低電圧BMS15が行う。   In the present embodiment, the HCU 10 includes a power generation control unit 10A, and the power generation control unit 10A controls the power generation state of the ISG 20 and the connection states of the switches 40, 41, and 42. Note that the actual switching of these switches 40, 41, 42 is performed by the low voltage BMS 15 in response to a switching request from the power generation control unit 10 </ b> A of the HCU 10 to the low voltage BMS 15.

発電制御部10Aは、第1充電状態検出部61および第2充電状態検出部62が検出した充電状態に基づいて第1蓄電装置30または第2蓄電装置31の充電が必要と判断した場合、スイッチ40、41、42を第1接続状態にした上でISG20に発電を開始させる。   When the power generation control unit 10A determines that charging of the first power storage device 30 or the second power storage device 31 is necessary based on the charge state detected by the first charge state detection unit 61 and the second charge state detection unit 62, the switch 40, 41 and 42 are set to the first connection state, and then the ISG 20 is caused to start power generation.

その後、発電制御部10Aは、第2蓄電装置31が満充電になった場合、スイッチ40、41、42を第2接続状態にした上でISG20に発電を継続させるようになっている。   After that, when the second power storage device 31 is fully charged, the power generation control unit 10A causes the ISG 20 to continue power generation after setting the switches 40, 41, and 42 to the second connection state.

これにより、第1蓄電装置30の充電が継続される。第1蓄電装置30の充電を継続する際に、発電制御部10Aは、ISG20の発電電圧を、第1蓄電装置30に充電可能な上限電圧にするようになっている。なお、発電制御部10Aは、HCU10に代えてECM30に設けられていてもよい。   Thereby, charge of the 1st electrical storage apparatus 30 is continued. When continuing to charge the first power storage device 30, the power generation control unit 10 </ b> A sets the power generation voltage of the ISG 20 to an upper limit voltage that can charge the first power storage device 30. Note that the power generation control unit 10 </ b> A may be provided in the ECM 30 instead of the HCU 10.

ここで、鉛電池からなる第1蓄電装置30と、リチウムイオン電池からなる第2蓄電装置31とのバッテリ特性の違いについて詳しく説明する。   Here, the difference in battery characteristics between the first power storage device 30 made of a lead battery and the second power storage device 31 made of a lithium ion battery will be described in detail.

第1蓄電装置30と第2蓄電装置31との間には以下のような特性の違いがある。   There are the following characteristic differences between the first power storage device 30 and the second power storage device 31.

満充電時のバッテリ電圧に関しては、鉛電池からなる第1蓄電装置30よりも、リチウムイオン電池からなる第2蓄電装置31の方が低いという特性の違いがある。   Regarding the battery voltage at the time of full charge, there is a difference in characteristics that the second power storage device 31 made of a lithium ion battery is lower than the first power storage device 30 made of a lead battery.

バッテリの内部抵抗に関しては、鉛電池からなる第1蓄電装置30よりも、リチウムイオン電池からなる第2蓄電装置31の方が低いという特性の違いがある。   Regarding the internal resistance of the battery, there is a difference in characteristics that the second power storage device 31 made of a lithium ion battery is lower than the first power storage device 30 made of a lead battery.

このため、満充電までに要する時間に関しては、鉛電池からなる第1蓄電装置30よりも、リチウムイオン電池からなる第2蓄電装置31の方が短い(早い)という特性の違いがある。   For this reason, regarding the time required for full charge, the second power storage device 31 made of a lithium ion battery is shorter (faster) than the first power storage device 30 made of a lead battery.

したがって、第1蓄電装置30と第2蓄電装置31をISG20に対して並列に接続した状態で同時に充電を開始した場合、図3に示すように、第2蓄電装置31(図中Liと記す)の方が、第1蓄電装置30(図中鉛電池と記す)より先に満充電になる。   Therefore, when charging is started simultaneously with the first power storage device 30 and the second power storage device 31 connected in parallel to the ISG 20, the second power storage device 31 (denoted as Li in the drawing) as shown in FIG. Is fully charged before the first power storage device 30 (indicated as a lead battery in the figure).

ここで、図3は、容量の50%で放電し、その後25℃13Vで定電圧充電した場合の、第1蓄電装置30および第2蓄電装置31の充電電気量(充電量)を示している。   Here, FIG. 3 shows the amount of charge (charge amount) of the first power storage device 30 and the second power storage device 31 when discharged at 50% of capacity and then charged at a constant voltage of 25 ° C. and 13 V. .

図3において、第2蓄電装置31は、時刻t1で充電電気量が100%に到達している。一方、第1蓄電装置30は、時刻t1より後の時刻t2で充電電気量が100%に到達している。   In FIG. 3, the second power storage device 31 reaches 100% of the amount of charged electricity at time t1. On the other hand, in the first power storage device 30, the amount of charge has reached 100% at time t2 after time t1.

また、リチウムイオン電池は、単セルの電圧が2.3V(下限電圧1.5V、上限電圧3.3V)であるため、4セルの組電池とした場合の電圧は、9.2Vとなり、車両の12V電源電圧範囲(6V〜14V)に最も近くなる。また、4セルの組電池とした場合の上電電圧は13.5Vとなる。   Moreover, since the voltage of a single cell of a lithium ion battery is 2.3V (lower limit voltage 1.5V, upper limit voltage 3.3V), the voltage in the case of a 4-cell assembled battery is 9.2V, The 12V power supply voltage range (6V to 14V) is the closest. Moreover, the upper voltage in the case of a 4-cell battery pack is 13.5V.

このため、第2蓄電装置31に対しては、13.5V以上とならないように充電を実施する必要がある。   For this reason, it is necessary to charge the second power storage device 31 so that it does not become 13.5 V or higher.

以上のように構成されたハイブリッド車両において実行される充電動作について、図4、図5に示すフローチャートを参照して説明する。この充電動作では、スイッチ40は常に接続状態(閉状態)にされており、スイッチ41、42の切替え等が行われる。図4は、スイッチ41、42が接続中に行われる第1充電処理を示し、図5は、スイッチ41、42を切断後に行われる第2充電処理を示す。   The charging operation executed in the hybrid vehicle configured as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. In this charging operation, the switch 40 is always in a connected state (closed state), and the switches 41 and 42 are switched. FIG. 4 shows a first charging process performed while the switches 41 and 42 are connected, and FIG. 5 shows a second charging process performed after the switches 41 and 42 are disconnected.

図4の第1充電処理において、HCU10は、エンジン2が作動中、かつ、スイッチ41が接続されているか否かを判別する(ステップS1)。   In the first charging process of FIG. 4, the HCU 10 determines whether the engine 2 is operating and the switch 41 is connected (step S1).

ステップS1でエンジン2が作動中ではない、または、スイッチ41が接続されていないと判別した場合、HCU10は、エンジン2の始動(ステップS6)とスイッチ41の接続(ステップS7)を実施し、ステップS2に進む。   If it is determined in step S1 that the engine 2 is not operating or the switch 41 is not connected, the HCU 10 starts the engine 2 (step S6) and connects the switch 41 (step S7). Proceed to S2.

ステップS1でエンジン2が作動中、かつ、スイッチ41が接続されていると判別した場合、HCU10は、第2蓄電装置31の満充電電圧までISG20の発電電圧を上昇させる(ステップS2)。   When it is determined in step S1 that the engine 2 is operating and the switch 41 is connected, the HCU 10 increases the power generation voltage of the ISG 20 to the full charge voltage of the second power storage device 31 (step S2).

このステップS2により、第2蓄電装置31の満充電電圧が、ISG20から第1蓄電装置30と第2蓄電装置31とに印加され、第1蓄電装置30および第2蓄電装置31の充電が行われる。   By this step S2, the full charge voltage of the second power storage device 31 is applied from the ISG 20 to the first power storage device 30 and the second power storage device 31, and the first power storage device 30 and the second power storage device 31 are charged. .

次いで、HCU10は、第2蓄電装置31への充電電流が0付近になったか否かを判別する(ステップS3)。この判別は、第2蓄電装置31の充電状態が満充電付近まで上昇して充電電流が0付近に低下するまで継続される。   Next, the HCU 10 determines whether or not the charging current to the second power storage device 31 has become close to 0 (step S3). This determination is continued until the state of charge of the second power storage device 31 rises to near full charge and the charge current drops to near zero.

ステップS3で充電電流が0付近になったと判別した場合、HCU10は、ISG20の発電トルクを停止させて、ISG20の発電を停止する(ステップS4)。   If it is determined in step S3 that the charging current has become close to 0, the HCU 10 stops the power generation torque of the ISG 20 and stops the power generation of the ISG 20 (step S4).

次いで、HCU10は、スイッチ41を切断し(ステップS5)、このフローチャートの1回のルーチンを終了する。   Next, the HCU 10 disconnects the switch 41 (step S5), and ends one routine of this flowchart.

ステップS5でスイッチ41が切断されると、ISG20と第2蓄電装置31とが電気的に切り離されるため、第2蓄電装置31の充電が停止する。一方、ISG20と第1蓄電装置30とは電気的な接続が維持されるため、第1蓄電装置30の充電は継続される。   When the switch 41 is disconnected in step S5, the ISG 20 and the second power storage device 31 are electrically disconnected, and charging of the second power storage device 31 is stopped. On the other hand, since the electrical connection between ISG 20 and first power storage device 30 is maintained, charging of first power storage device 30 is continued.

図5の第2充電処理において、HCU10は、スイッチ41が切断されているか否かを判別する(ステップS11)。   In the second charging process of FIG. 5, the HCU 10 determines whether or not the switch 41 is disconnected (step S11).

ステップS11でスイッチ41が切断されていない(接続されている)と判別した場合、HCU10は、スイッチ41を切断し(ステップS16)、ステップS12に進む。   If it is determined in step S11 that the switch 41 is not disconnected (connected), the HCU 10 disconnects the switch 41 (step S16), and proceeds to step S12.

ステップS11でスイッチ41が切断されていると判別した場合、HCU10は、鉛電池からなる第1蓄電装置30の満充電電圧まで、ISG20の発電電圧を上昇させる(ステップS12)。なお、ステップS12で、HCU10は、第1蓄電装置30の印可上限電圧までISG20の発電電圧を上昇させるようにしてもよい。   When it is determined in step S11 that the switch 41 is disconnected, the HCU 10 increases the power generation voltage of the ISG 20 to the full charge voltage of the first power storage device 30 made of a lead battery (step S12). In step S <b> 12, the HCU 10 may increase the power generation voltage of the ISG 20 to the upper limit voltage that can be applied to the first power storage device 30.

このステップS12により、ISG20から第1蓄電装置30に満充電電圧が印加され、第1蓄電装置30の充電が継続される。   By this step S12, the full charge voltage is applied from the ISG 20 to the first power storage device 30, and the charging of the first power storage device 30 is continued.

次いで、HCU10は、第1蓄電装置30への充電電流が0付近になったか否かを判別する(ステップS13)。この判別は、第1蓄電装置30の充電状態が満充電付近まで上昇して充電電流が0付近に低下するまで継続される。   Next, the HCU 10 determines whether or not the charging current to the first power storage device 30 has become close to 0 (step S13). This determination is continued until the state of charge of the first power storage device 30 rises to near full charge and the charge current drops to near zero.

ステップS3で充電電流が0付近になったと判別した場合、HCU10は、ISG20の発電トルクを停止させて、ISG20の発電を停止する(ステップS14)。   When it is determined in step S3 that the charging current has become close to 0, the HCU 10 stops the power generation torque of the ISG 20 and stops the power generation of the ISG 20 (step S14).

次いで、HCU10は、エンジン2を停止し(ステップS15)、このフローチャートの1回のルーチンを終了する。   Next, the HCU 10 stops the engine 2 (step S15) and ends one routine of this flowchart.

図4の第1充電処理および図5の第2充電処理が実行されたときのタイミングチャートを図6に示す。   FIG. 6 shows a timing chart when the first charging process of FIG. 4 and the second charging process of FIG. 5 are executed.

図6において、初期状態から時刻t1までの期間は、図4の第1充電処理が実施されたときの状態を表している。また、時刻t1から時刻t2までの期間は、図5の第2充電処理が実施されたときの状態を表している。   In FIG. 6, a period from the initial state to time t1 represents a state when the first charging process of FIG. 4 is performed. Moreover, the period from the time t1 to the time t2 represents the state when the 2nd charge process of FIG. 5 is implemented.

時刻t1以前は、エンジン2が作動中であり、ISG20による発電が可能な状態である。また、時刻t1以前は、切換スイッチとしてのスイッチ41が接続されている。   Prior to time t1, the engine 2 is operating and power generation by the ISG 20 is possible. Prior to time t1, a switch 41 as a changeover switch is connected.

スイッチ41が接続されている状態では、発電機としてのISG20に対して第1蓄電装置30および第2蓄電装置31が並列に接続される第1接続状態が形成される。この第1接続状態は、ISG20から第1蓄電装置30と第2蓄電装置31の両方に充電可能な状態である。   In a state where the switch 41 is connected, a first connection state is formed in which the first power storage device 30 and the second power storage device 31 are connected in parallel to the ISG 20 serving as a generator. This first connection state is a state in which both the first power storage device 30 and the second power storage device 31 can be charged from the ISG 20.

そして、第2蓄電装置31の満充電電圧まで、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が上昇すると、この第2蓄電装置31の満充電電圧が第1蓄電装置30および第2蓄電装置31に印加され、第1蓄電装置30および第2蓄電装置31の充電が行われる。   When the power generation torque and power generation voltage of the ISG 20 rise to the full charge voltage of the second power storage device 31, the full charge voltage of the second power storage device 31 is applied to the first power storage device 30 and the second power storage device 31, The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are charged.

この充電が行われることで、第1蓄電装置30の電圧(図中、鉛電池電圧と記す)および第2蓄電装置31の電圧(図中、Li電池電圧)が上昇する。   By performing this charging, the voltage of the first power storage device 30 (referred to as lead battery voltage in the drawing) and the voltage of the second power storage device 31 (Li battery voltage in the drawing) increase.

また、充電が行われることで、第1蓄電装置30のへの充電電流(図中、鉛電池電流と記す)および第2蓄電装置31への充電電流(図中、Li電池電流)が発生する。この鉛電池電流およびLi電池電流は、充電が進行して満充電に近づくにつれて、0付近まで漸次減少していく。   In addition, charging is performed to generate a charging current to the first power storage device 30 (referred to as lead battery current in the drawing) and a charging current to the second power storage device 31 (Li battery current in the drawing). . The lead battery current and the Li battery current gradually decrease to near zero as charging progresses and approaches full charge.

その後、第2蓄電装置31が満充電になったために第2蓄電装置31のLi電池電流が0付近まで減少すると、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が0まで減少される。すなわち、ISG20が発電を一旦停止する。この状態では、第1蓄電装置30の鉛電池電圧および第2蓄電装置31のLi電池電圧は、第2蓄電装置31の満充電電圧まで到達している。   Thereafter, when the Li battery current of the second power storage device 31 decreases to near 0 because the second power storage device 31 is fully charged, the power generation torque and power generation voltage of the ISG 20 are decreased to zero. That is, the ISG 20 temporarily stops power generation. In this state, the lead battery voltage of the first power storage device 30 and the Li battery voltage of the second power storage device 31 have reached the full charge voltage of the second power storage device 31.

その後、時刻t1でスイッチ41が切断される。スイッチS41が切断されると、発電機としてのISG20に対して第1蓄電装置30が接続される第2接続状態が形成される。この第2接続状態は、第2蓄電装置31がISG20に対して遮断されており、ISG20から第1蓄電装置30にのみ充電可能な状態である。   Thereafter, the switch 41 is disconnected at time t1. When switch S41 is disconnected, a second connection state is formed in which first power storage device 30 is connected to ISG 20 serving as the generator. This second connection state is a state in which the second power storage device 31 is disconnected from the ISG 20 and only the first power storage device 30 can be charged from the ISG 20.

そして、第1蓄電装置30の満充電電圧まで、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が上昇すると、この満充電電圧が第1蓄電装置30に印加され、第1蓄電装置30の充電が行われる。   When the power generation torque and power generation voltage of ISG 20 rise to the full charge voltage of first power storage device 30, this full charge voltage is applied to first power storage device 30, and first power storage device 30 is charged.

その後、第1蓄電装置30が満充電になったために第1蓄電装置30の鉛電池電流が0付近まで減少すると、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が0まで減少される。その後、時刻t2でエンジン2が停止される。   Thereafter, when the lead battery current of the first power storage device 30 decreases to near 0 because the first power storage device 30 is fully charged, the power generation torque and power generation voltage of the ISG 20 are decreased to zero. Thereafter, the engine 2 is stopped at time t2.

ここで、時刻t1から時刻t2の期間に第1蓄電装置30に印加する電圧は、図7に示すように、第1蓄電装置30の満充電電圧に代えて、第1蓄電装置30に充電可能な上限電圧としてもよい。   Here, the voltage applied to first power storage device 30 during the period from time t1 to time t2 can be charged to first power storage device 30 instead of the full charge voltage of first power storage device 30, as shown in FIG. An upper limit voltage may be used.

図7において、満充電電圧を印加して第1蓄電装置30を充電する場合(図6と同じ場合)を通常モードと記し、充電可能な上限電圧を印加して第1蓄電装置30に印加する場合を時間短縮モードと記す。   In FIG. 7, a case where the first power storage device 30 is charged by applying a full charge voltage (same as in FIG. 6) is referred to as a normal mode, and a chargeable upper limit voltage is applied and applied to the first power storage device 30. The case is described as a time reduction mode.

時間短縮モードでは、時刻t1から時刻t2の期間に、第1蓄電装置30に充電可能な上限電圧まで、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が上昇する。そして、この上限電圧が第1蓄電装置30に印加され、第1蓄電装置30の充電が行われる。   In the time reduction mode, the power generation torque and power generation voltage of the ISG 20 rise to the upper limit voltage that can charge the first power storage device 30 during the period from time t1 to time t2. Then, the upper limit voltage is applied to the first power storage device 30 and the first power storage device 30 is charged.

これにより、第1蓄電装置30が満充電になるまでの時間が短縮される。   Thereby, the time until the first power storage device 30 is fully charged is shortened.

その後、第1蓄電装置30が満充電になったために第1蓄電装置30の鉛電池電流が0付近まで減少すると、ISG20の発電トルクおよび発電電圧が0まで減少される。その後、時刻t2でエンジン2が停止される。   Thereafter, when the lead battery current of the first power storage device 30 decreases to near 0 because the first power storage device 30 is fully charged, the power generation torque and power generation voltage of the ISG 20 are decreased to zero. Thereafter, the engine 2 is stopped at time t2.

以上のように説明した本実施形態のハイブリッド車両の作用効果について説明する。   The effects of the hybrid vehicle according to the present embodiment described above will be described.

本実施形態のハイブリッド車両1は、エンジンの動力によって発電するISG20と、特性が互いに異なる第1蓄電装置30および第2蓄電装置31と、第1蓄電装置30および第2蓄電装置31の充電状態をそれぞれ検出する第1充電状態検出部61および第2充電状態検出部62と、を備えている。   The hybrid vehicle 1 according to the present embodiment includes the ISG 20 that generates power using engine power, the first power storage device 30 and the second power storage device 31 having different characteristics, and the charge states of the first power storage device 30 and the second power storage device 31. A first charge state detection unit 61 and a second charge state detection unit 62 that detect each of them are provided.

また、ハイブリッド車両1は、ISG20に対して第1蓄電装置30および第2蓄電装置31が並列に接続される第1接続状態と、ISG20に対して第1蓄電装置30が接続される第2接続状態と、の何れかを形成するスイッチ40、41、42を備えている。   Hybrid vehicle 1 has a first connection state in which first power storage device 30 and second power storage device 31 are connected in parallel to ISG 20, and second connection in which first power storage device 30 is connected to ISG 20. The switches 40, 41, 42 for forming any one of the states are provided.

また、ハイブリッド車両1は、ISG20の発電状態とスイッチ40、41、42の接続状態を制御する発電制御部10Aと、を備えている。   The hybrid vehicle 1 also includes a power generation control unit 10A that controls the power generation state of the ISG 20 and the connection states of the switches 40, 41, and 42.

そして、発電制御部10Aは、第1充電状態検出部61および第2充電状態検出部62が検出した充電状態に基づいて第1蓄電装置30または第2蓄電装置31の充電が必要と判断した場合、スイッチ40、41、42を第1接続状態にした上でISG20に発電を開始させる。   When power generation control unit 10A determines that charging of first power storage device 30 or second power storage device 31 is necessary based on the charging state detected by first charging state detection unit 61 and second charging state detection unit 62 The switches 40, 41, 42 are set to the first connection state, and then the ISG 20 is caused to start power generation.

その後、発電制御部10Aは、第2蓄電装置31が満充電になった場合、スイッチ40、41、42を第2接続状態にした上でISG20に発電を継続させる。   Thereafter, when the second power storage device 31 is fully charged, the power generation control unit 10A causes the ISG 20 to continue power generation after setting the switches 40, 41, and 42 to the second connection state.

この構成により、スイッチ40、41、42を第1接続状態にすることで、特性の異なる第1蓄電装置30と第2蓄電装置31に同時に充電できる。また、第2蓄電装置31が満充電になった場合にスイッチ40、41、42を第2接続状態にすることで、第2蓄電装置31がISG20から遮断でき、第1蓄電装置30に対する充電を満充電になるまで継続できる。   With this configuration, the first power storage device 30 and the second power storage device 31 having different characteristics can be charged simultaneously by setting the switches 40, 41, and 42 to the first connection state. In addition, when the second power storage device 31 is fully charged, the second power storage device 31 can be disconnected from the ISG 20 by setting the switches 40, 41, 42 to the second connection state, and charging the first power storage device 30. Can continue until fully charged.

このため、第2蓄電装置31への過充電を防止しつつ、第1蓄電装置30と第2蓄電装置31を満充電になるまで充電できる。この結果、EV走行モードの滞在時間を延ばし、燃費を向上させることできる。   Therefore, it is possible to charge the first power storage device 30 and the second power storage device 31 until they are fully charged while preventing overcharging of the second power storage device 31. As a result, the staying time in the EV traveling mode can be extended and the fuel consumption can be improved.

また、本実施形態のハイブリッド車両1において、発電制御部10Aは、第1蓄電装置30の充電を継続する際に、ISG20の発電電圧を、第1蓄電装置30に充電可能な上限電圧にするようになっている。   Further, in the hybrid vehicle 1 of the present embodiment, the power generation control unit 10 </ b> A sets the power generation voltage of the ISG 20 to the upper limit voltage that allows the first power storage device 30 to be charged when continuing to charge the first power storage device 30. It has become.

この構成により、第1蓄電装置30の充電可能な上限電圧で、第1蓄電装置30へ充電が行われるため、第1蓄電装置30の充電を早期に完了できる。   With this configuration, the first power storage device 30 is charged with the upper limit voltage at which the first power storage device 30 can be charged, so that the charging of the first power storage device 30 can be completed early.

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

1 ハイブリッド車両
2 エンジン
4 モータジェネレータ
10A 発電制御部
20 ISG(発電機)
30 第1蓄電装置(第1バッテリ)
31 第2蓄電装置(第2バッテリ)
40、41、42 スイッチ(接続スイッチ)
61 第1充電状態検出部(充電状態検出部)
62 第2充電状態検出部(充電状態検出部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 2 Engine 4 Motor generator 10A Power generation control part 20 ISG (generator)
30 1st electrical storage apparatus (1st battery)
31 Second power storage device (second battery)
40, 41, 42 switch (connection switch)
61 1st charge condition detection part (charge condition detection part)
62 2nd charge condition detection part (charge condition detection part)

Claims (2)

エンジンとモータジェネレータとを駆動源として備え、前記エンジンと前記モータジェネレータの少なくとも一方が出力する動力により走行するハイブリッド車両であって、
前記エンジンの動力によって発電する発電機と、
特性が互いに異なる第1バッテリおよび第2バッテリと、
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリの充電状態をそれぞれ検出する充電状態検出部と、
前記発電機に対して前記第1バッテリおよび前記第2バッテリが並列に接続される第1接続状態と、前記発電機に対して前記第1バッテリが接続される第2接続状態と、の何れかを形成する接続スイッチと、
前記発電機の発電状態と前記接続スイッチの接続状態を制御する発電制御部と、を備え、
前記発電制御部は、
前記充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて前記第1バッテリまたは前記第2バッテリの充電が必要と判断した場合、前記接続スイッチを第1接続状態にした上で前記発電機に発電を開始させ、
前記第2バッテリが満充電になった場合、前記接続スイッチを第2接続状態にした上で前記発電機に発電を継続させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A hybrid vehicle that includes an engine and a motor generator as drive sources, and that travels by power output from at least one of the engine and the motor generator,
A generator for generating electric power by the engine;
A first battery and a second battery having different characteristics;
A charge state detection unit for detecting a charge state of each of the first battery and the second battery;
One of a first connection state in which the first battery and the second battery are connected in parallel to the generator and a second connection state in which the first battery is connected to the generator Forming a connection switch;
A power generation control unit for controlling the power generation state of the generator and the connection state of the connection switch,
The power generation control unit
When it is determined that the first battery or the second battery needs to be charged based on the charge state detected by the charge state detection unit, the generator is started to generate power after the connection switch is set to the first connection state. Let
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein when the second battery is fully charged, the power generation is continued by the generator after the connection switch is set to the second connection state.
前記発電制御部は、前記第1バッテリの充電を継続する際に、前記発電機の発電電圧を、前記第1バッテリに充電可能な上限電圧にすることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。   2. The hybrid according to claim 1, wherein the power generation control unit sets the power generation voltage of the generator to an upper limit voltage that can charge the first battery when continuing to charge the first battery. Vehicle control device.
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