JP2019127223A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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秀幹 中園
園田　輝彦
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輝彦 園田
哲弘 牧
Tetsuhiro Maki
哲弘 牧
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Abstract

To provide a control device of a hybrid vehicle capable of securing cooling performance of a motor generator, and miniaturizing a radiator, while heightening the whole system efficiency.SOLUTION: A control device of a hybrid vehicle including an engine, and an electric system including a motor generator, a power generator and a battery, is operated at the efficiency point on the engine side, when a temperature of cooling water for cooling the engine is high and a temperature of cooling water for cooling the electric system is low, and on the contrary, is operated at the efficiency point on the motor generator side, when the temperature of cooling water for cooling the engine is low and the temperature of cooling water for cooling the electric system is high.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.

特許文献１には、ハイブリッド車両の制御装置において、バッテリのＳＯＣと外気温と将来の走行情報と冷却水の温度との少なくとも１つに基づいて、エンジン、モータジェネレータ、発電機、及び、バッテリなどを含むシステム全体効率が最大値付近となる動作点でエンジンを作動させることが開示されている。   Patent Document 1 discloses, in a control device for a hybrid vehicle, an engine, a motor generator, a generator, a battery, and the like based on at least one of battery SOC, ambient temperature, future travel information, and coolant temperature. It is disclosed to operate the engine at an operating point where the overall system efficiency including

特開２０１４−１９８４９５号公報JP 2014-198495 A

しかしながら、特許文献１において、システム全体の効率化をするためには、いかなる発電動作点でもエンジン用ラジエータと電気系ラジエータとの放射性能を担保する必要があり、エンジン用ラジエータと電気系ラジエータとを共に大きいサイズにする必要がある。また、シリーズハイブリッド車両の場合は、モータジェネレータの発熱量が多くなるので、ラジエータが大型化するおそれがある。すなわち、シリーズハイブリッド車両では、発電しながらその電力を駆動出力に使用するため、発電用モータジェネレータと駆動用モータジェネレータとを冷却する必要があり、電気系の発熱量が増加するため、電気系のラジエータの大型化が課題となる。   However, in Patent Document 1, in order to improve the efficiency of the entire system, it is necessary to secure the radiation performance of the engine radiator and the electrical system radiator at any power generation operation point, and the engine radiator and the electrical system radiator Both need to be large. Further, in the case of a series hybrid vehicle, the amount of heat generated by the motor generator is increased, so the radiator may be increased in size. That is, in the series hybrid vehicle, it is necessary to cool the generator motor generator and the drive motor generator in order to use the electric power for drive output while generating electric power, and the amount of heat generation of the electric system increases. Increasing the size of the radiator is an issue.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、システム全体効率を高めつつモータジェネレータの冷却性能を確保し、ラジエータの小型化を図ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle control device capable of ensuring the cooling performance of a motor generator while improving the overall system efficiency and reducing the size of a radiator. Is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータジェネレータ、発電機、及び、バッテリを含む電気系とを、備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンを冷却する冷却水の温度が高くて、前記電気系を冷却する冷却水の温度が低い場合には、前記エンジン側の効率点で動作し、前記エンジンを冷却する冷却水の温度が低くて、前記電気系を冷却する冷却水の温度が高い場合には、前記モータジェネレータ側の効率点で動作することを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an engine and an electric system including a motor generator, a generator, and a battery. When the temperature of the cooling water for cooling the engine is high and the temperature of the cooling water for cooling the electric system is low, the cooling water operates at the efficiency point on the engine side and cools the engine. When the temperature of the coolant is low and the temperature of the cooling water for cooling the electrical system is high, the motor generator operates at the efficiency point on the motor generator side.

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの冷却水の温度が高くて、電気系の冷却水の温度が低い場合には、発電用エンジン側の効率点で動作し、エンジンの冷却水の温度が低くて、電気系の冷却水の温度が高い場合には、モータジェネレータ側の効率点で動作するように制御を行うことで、システム全体効率を高めつつモータジェネレータの冷却性能を確保することができるという効果を奏する。また、エンジンの冷却水及び電気系の冷却水の水温を、上述したような方法によって調整することによって、エンジンの冷却水と電気系の冷却水の冷却に必要なラジエータを小型化することができる。   The control device for a hybrid vehicle according to the present invention operates at an efficiency point on the power generation engine side when the temperature of the engine cooling water is high and the temperature of the electric cooling water is low. If the temperature is low and the temperature of the cooling water of the electrical system is high, control is performed to operate at the efficiency point on the motor generator side to ensure the cooling performance of the motor generator while improving the overall system efficiency. There is an effect that can be. Further, by adjusting the water temperature of the engine cooling water and the electric system cooling water by the method described above, the radiator required for cooling the engine cooling water and the electric system cooling water can be reduced in size. .

図１は、実施形態に係るシリーズハイブリッド車両での力と電気の流れを示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a flow of force and electricity in the series hybrid vehicle according to the embodiment. 図２は、構成例１に係るシリーズハイブリッド車両に適用される冷却システムの構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cooling system applied to the series hybrid vehicle according to Configuration Example 1. 図３は、温調ロジックの一例を表したブロック線図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the temperature control logic. 図４は、等パワー時における動作点の違いによる発熱量を示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing the amount of heat generated by the difference in operating point at the same power. 図５は、効率優先マップの一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the efficiency priority map. 図６は、構成例２に係るシリーズハイブリッド車両に適用される冷却システムの構成を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a cooling system applied to a series hybrid vehicle according to Configuration Example 2. 図７は、構成例３に係るシリーズハイブリッド車両に適用される冷却システムの構成を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a cooling system applied to a series hybrid vehicle according to configuration example 3. As shown in FIG. 図８は、実施形態に係る制御装置が行う温調制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of temperature control performed by the control device according to the embodiment. 図９は、アクセル開度、駆動用ＭＧ出力、発電用ＭＧ出力、及び、ＳＯＣの出力例を表したタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing an output example of the accelerator opening, the driving MG output, the power generation MG output, and the SOC. 図１０は、ラジエータ通過風量と面積当たりのラジエータ放熱量との関係を示したグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of air passing through the radiator and the amount of radiator heat released per area. 図１１は、動作点選択例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of operating point selection.

以下に、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of a control device of a hybrid vehicle according to the present invention will be described. The present invention is not limited by the present embodiment.

図１は、実施形態に係るシリーズハイブリッド車両１での力と電気の流れを示した図である。図１に示すように、シリーズハイブリッド車両１は、駆動輪６Ｌ，６Ｒへの動力伝達機構として、発電用エンジン２、発電用モータジェネレータ（以下、発電用ＭＧという。）３、発電用インバータを含む発電用ＰＣＵ７（図２、図６、図７参照）、バッテリ４、駆動用モータジェネレータ（以下、駆動用ＭＧという。）５、及び、駆動用インバータを含む駆動用ＰＣＵ８（図２、図６、図７参照）などを備えている。なお、モータジェネレータ（ＭＧ）は、モータ機能と発電機能とを有するものであるが、発電用ＭＧ３としては発電機能を少なくとも有していればよく、発電用ＭＧ３に替えて発電機を用いても良い。また、シリーズハイブリッド車両１は、シリーズハイブリッド車両１の種々の制御を行う制御装置１００や、後述する冷却システム５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ（図２、図６、図７参照、冷却システム５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを区別しないときは冷却システム５０という。）などを備えている。   FIG. 1 is a diagram illustrating the flow of force and electricity in the series hybrid vehicle 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, series hybrid vehicle 1 includes a power generation engine 2, a power generation motor generator (hereinafter referred to as power generation MG) 3 and a power generation inverter as a power transmission mechanism to drive wheels 6L and 6R. Power generation PCU 7 (see FIGS. 2, 6 and 7), battery 4, drive motor generator (hereinafter referred to as drive MG) 5, and drive PCU 8 including a drive inverter (FIGS. 2, 6 and 7) Etc.). The motor generator (MG) has a motor function and a power generation function, but the power generation MG3 only needs to have at least a power generation function, and a power generator may be used instead of the power generation MG3. good. Further, the series hybrid vehicle 1 includes a control device 100 that performs various controls of the series hybrid vehicle 1 and cooling systems 50A, 50B, and 50C described later (see FIGS. 2, 6, and 7, cooling systems 50A, 50B, and 50C). When it does not distinguish, it is called cooling system 50.) etc.

シリーズハイブリッド車両１では、発電用エンジン２からのトルクによって発電用ＭＧ３を作動させて発電した電力をバッテリ４に蓄える。そして、力行（加速）時には、バッテリ４から出力された電力によって駆動用ＭＧ５をモータ機能として作動させることにより、駆動用ＭＧ５からの駆動力によって駆動輪６Ｌ，６Ｒが駆動される。なお、力行時では、駆動出力＝発電出力＋バッテリ出力となり、ここで言う「発電出力」は発電用エンジン２由来の電力であって、「バッテリ出力」はバッテリ４由来の電力である。一方、回生（減速）時には、駆動輪６Ｌ，６Ｒからの駆動力により、発電機能として駆動用ＭＧ５を作動させて発電した電力をバッテリ４に蓄える。   In the series hybrid vehicle 1, the power generation MG 3 is operated by the torque from the power generation engine 2 to store the generated power in the battery 4. Then, at the time of power running (acceleration), the driving wheels 5L and 6R are driven by the driving force from the driving MG 5 by operating the driving MG 5 as a motor function by the electric power output from the battery 4. During power running, drive output = power generation output + battery output, where “power generation output” is power from the power generation engine 2 and “battery output” is power from the battery 4. On the other hand, at the time of regeneration (deceleration), the driving power from the driving wheels 6L and 6R is operated to drive the driving MG 5 as a power generation function, and the generated power is stored in the battery 4.

［構成例１］
図２は、構成例１に係るシリーズハイブリッド車両１に適用される冷却システム５０Ａの構成を示した図である。構成例１に係る冷却システム５０Ａは、発電用ＭＧ３、バッテリ４（図１参照）、駆動用ＭＧ５、発電用ＰＣＵ７、及び、駆動用ＰＣＵ８などの電気系の冷却を主に担当する相対的に低温の冷却水が循環する冷却水循環システムであるＬＴ冷却水循環システム１０と、発電用エンジン２の冷却を主に担当する相対的に高温の冷却水が循環する冷却水循環システムであるＨＴ冷却水循環システム２０とを備えている。なお、「ＬＴ」は「Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」の略であり、「ＨＴ」は「Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」の略である。 [Configuration example 1]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cooling system 50A applied to the series hybrid vehicle 1 according to the first configuration example. Cooling system 50A according to configuration example 1 is relatively low temperature mainly in charge of cooling of the electric system such as MG 3 for power generation, battery 4 (see FIG. 1), MG 5 for drive, PCU 7 for power generation, and PCU 8 for drive. LT cooling water circulation system 10, which is a cooling water circulation system in which the cooling water circulates, and HT cooling water circulation system 20, which is a cooling water circulation system in which relatively high temperature cooling water mainly in charge of cooling the power generation engine 2 circulates. It has. Note that "LT" is an abbreviation of "Low Temperature", and "HT" is an abbreviation of "High Temperature".

ＬＴ冷却水循環システム１０とＨＴ冷却水循環システム２０とで閉ループが形成されている。また、構成例１に係る冷却システム５０Ａにおいては、発電用エンジン２、発電用ＭＧ３、発電用ＰＣＵ７、及び、ヒータコア２２などによって発電ユニット３０が構成されている。   The LT cooling water circulation system 10 and the HT cooling water circulation system 20 form a closed loop. In the cooling system 50A according to the configuration example 1, the power generation unit 30 is configured by the power generation engine 2, the power generation MG3, the power generation PCU 7, the heater core 22, and the like.

ＬＴ冷却水循環システム１０には、ＬＴラジエータ１２の下流側にウォータポンプＷＰが配置されている。そして、ＬＴ冷却水循環システム１０では、ウォータポンプＷＰを作動させることによって電気系冷却水（以下、ＬＴ冷却水という。）が、ＬＴラジエータ１２からＬＴ冷却水路１１を通って電気系に送られ、電気系の冷却が行われる。そして、電気系の冷却を行ったＬＴ冷却水は、切替バルブ１３を介してバイパス水路１４を通りＬＴラジエータ１２に送られて放熱される。   In the LT cooling water circulation system 10, a water pump WP is disposed downstream of the LT radiator 12. In the LT cooling water circulation system 10, by operating the water pump WP, electric system cooling water (hereinafter referred to as LT cooling water) is sent from the LT radiator 12 to the electric system through the LT cooling water channel 11, The system is cooled. Then, the LT cooling water that has cooled the electric system passes through the bypass water passage 14 via the switching valve 13 and is sent to the LT radiator 12 to be dissipated.

ＨＴ冷却水循環システム２０では、ウォータポンプＷＰを作動させることにより、ＬＴ冷却水循環システム１０のＬＴ冷却水路１１から切替バルブ１３を介してＨＴ冷却水路２１に送られたＬＴ冷却水が、エンジン冷却水（以下、ＨＴ冷却水という。）として発電用エンジン２とヒータコア２２とに送られ、発電用エンジン２の冷却や、ヒータコア２２による排熱の再利用などが行われる。そして、発電用エンジン２の冷却などを行ったＨＴ冷却水は、ＬＴラジエータ１２に送られて放熱される。   In the HT cooling water circulation system 20, by operating the water pump WP, the LT cooling water sent from the LT cooling water passage 11 of the LT cooling water circulation system 10 to the HT cooling water passage 21 via the switching valve 13 is changed into engine cooling water ( Hereinafter, it is sent to the power generation engine 2 and the heater core 22 as HT cooling water), and the power generation engine 2 is cooled, waste heat is reused by the heater core 22, and the like. Then, the HT cooling water that has performed cooling or the like of the power generation engine 2 is sent to the LT radiator 12 and dissipated.

図３は、温調ロジックの一例を表したブロック線図である。構成例１に係る冷却システム５０Ａにおいては、ＬＴ冷却水の温度である電気系水温（以下、ＬＴ温度という。）とＨＴ冷却水の温度であるエンジン水温（以下、ＨＴ温度という。）とを参照して、切替バルブ１３を切り替えて、常時、ＬＴ冷却水及びＨＴ冷却水の流量を制御する。また、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との最適効率動作点が異なることから、要求発電パワーライン上で動作点を変えることによって、図４に示すように、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との発熱量が変化する。そのため、この特性から図５に示すような効率優先マップを作成し、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との効率を変化させることによって、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との発熱量を調整し、ＬＴ温度とＨＴ温度とを調整する。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of the temperature control logic. In the cooling system 50A according to the configuration example 1, reference is made to an electric water temperature (hereinafter referred to as LT temperature) which is the temperature of LT cooling water and an engine water temperature (hereinafter referred to as HT temperature) which is the temperature of HT cooling water. Then, the switching valve 13 is switched to constantly control the flow rates of the LT cooling water and the HT cooling water. Further, since the optimum efficiency operating point of the power generation engine 2 and the power generation MG3 is different, the power generation engine 2 and the power generation MG3 are changed as shown in FIG. 4 by changing the operation point on the required power generation power line. The amount of heat generated changes. Therefore, an efficiency priority map as shown in FIG. 5 is created from this characteristic, and the amounts of heat generation of the power generation engine 2 and the power generation MG 3 are adjusted by changing the efficiencies of the power generation engine 2 and the power generation MG 3. , Adjust the LT temperature and the HT temperature.

これにより、構成例１に係る冷却システム５０Ａにおいては、システム全体効率を高めつつ発電用ＭＧ３の冷却性能を確保するとともに、図２に示すように、ＨＴ冷却水循環システム２０とＬＴ冷却水循環システム１０とでＬＴラジエータ１２を共用し、冷却システム５０Ａ（ラジエータ）を簡略化（１枚化）することができる。   Thus, in cooling system 50A according to configuration example 1, the cooling performance of MG 3 for power generation is secured while improving the overall system efficiency, and as shown in FIG. 2, HT cooling water circulation system 20 and LT cooling water circulation system 10 Thus, the LT radiator 12 can be shared, and the cooling system 50A (radiator) can be simplified (one piece).

［構成例２］
図６は、構成例２に係るシリーズハイブリッド車両１に適用される冷却システム５０Ｂの構成を示した図である。構成例２に係る冷却システム５０Ｂにおいては、ＬＴ冷却水循環システム１０とＨＴ冷却水循環システム２０とが、それぞれ独立で閉ループを形成している。また、構成例２に係る冷却システム５０Ｂにおいては、発電用ＰＣＵ７、発電用ＭＧ３、及び、発電用エンジン２などによって発電ユニット３０が構成されている。 [Configuration example 2]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of cooling system 50B applied to series hybrid vehicle 1 according to configuration example 2. As shown in FIG. In the cooling system 50B according to Configuration example 2, the LT cooling water circulation system 10 and the HT cooling water circulation system 20 form closed loops independently of each other. Further, in the cooling system 50B according to the configuration example 2, the power generation unit 30 is configured by the power generation PCU 7, the power generation MG 3, the power generation engine 2 and the like.

ＬＴ冷却水循環システム１０では、ウォータポンプＷＰ１を作動させることによってＬＴ冷却水路１１をＬＴ冷却水が循環する。具体的には、ＬＴ冷却水がＬＴラジエータ１２から電気系に送られて電気系の冷却が行われる。そして、電気系の冷却を行ったＬＴ冷却水は、熱交換器４０によってＨＴ冷却水路２１を流れるＨＴ冷却水との間で熱交換が行われた後、ＬＴラジエータ１２に送られて放熱される。   In the LT cooling water circulation system 10, the LT cooling water circulates in the LT cooling water passage 11 by operating the water pump WP1. Specifically, LT cooling water is sent from the LT radiator 12 to the electrical system to cool the electrical system. The LT cooling water that has cooled the electric system is heat-exchanged with the HT cooling water flowing through the HT cooling water passage 21 by the heat exchanger 40, and then is sent to the LT radiator 12 to be radiated. .

ＨＴ冷却水循環システム２０では、ウォータポンプＷＰ２を作動させることによってＨＴ冷却水路２１をＨＴ冷却水が循環する。具体的には、熱交換器４０によってＬＴ冷却水路１１を流れるＬＴ冷却水との間で熱交換が行われた後のＨＴ冷却水が、発電用エンジン２に送られて発電用エンジン２の冷却が行われる。そして、発電用エンジン２の冷却を行ったＨＴ冷却水は、熱交換器４０に送られる。なお、熱交換器４０では、相対的に温度が高いＨＴ冷却水からＬＴ冷却水に熱が移動するため、熱交換後のＨＴ冷却水は熱交換前よりも温度が低くなる。   In the HT cooling water circulation system 20, the HT cooling water circulates in the HT cooling water passage 21 by operating the water pump WP2. Specifically, the HT cooling water after heat exchange with the LT cooling water flowing through the LT cooling water channel 11 by the heat exchanger 40 is sent to the power generation engine 2 to cool the power generation engine 2. Is done. Then, the HT cooling water that has cooled the power generation engine 2 is sent to the heat exchanger 40. In heat exchanger 40, since heat moves from HT cooling water having a relatively high temperature to LT cooling water, the temperature of HT cooling water after heat exchange is lower than that before heat exchange.

構成例２に係る冷却システム５０Ｂにおいては、ＬＴ温度とＨＴ温度とを参照し、ＬＴ冷却水を循環させるためのウォータポンプＷＰ１と、ＨＴ冷却水を循環させるためのウォータポンプＷＰ２との出力を変化させて、常時、ＬＴ冷却水及びＨＴ冷却水の流量を制御する。また、ＬＴ冷却水路１１を流れるＬＴ冷却水とＨＴ冷却水路２１を流れるＨＴ冷却水との間で、熱交換器４０により熱交換を行って、ＨＴ冷却水の温度を下げる。さらには、上述した特性から図５に示すような効率優先マップを作成し、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との効率を変化させることによって、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との発熱量を調整し、ＬＴ温度とＨＴ温度とを調整する。   In the cooling system 50B according to the configuration example 2, the output of the water pump WP1 for circulating the LT cooling water and the water pump WP2 for circulating the HT cooling water is changed with reference to the LT temperature and the HT temperature. At all times, control the flow rates of LT cooling water and HT cooling water. Further, heat exchange is performed by the heat exchanger 40 between the LT cooling water flowing through the LT cooling water channel 11 and the HT cooling water flowing through the HT cooling water channel 21 to lower the temperature of the HT cooling water. Furthermore, the efficiency priority map as shown in FIG. 5 is created from the above-described characteristics, and the heat generation amounts of the power generation engine 2 and the power generation MG 3 are generated by changing the efficiencies of the power generation engine 2 and the power generation MG 3. Adjust to adjust LT temperature and HT temperature.

これにより、構成例２に係る冷却システム５０Ｂにおいては、システム全体効率を高めつつ発電用ＭＧ３の冷却性能を確保するとともに、図６に示すように、ＨＴ冷却水循環システム２０とＬＴ冷却水循環システム１０とでＬＴラジエータ１２を共用し、冷却システム５０Ｂ（ラジエータ）を簡略化（１枚化）することができる。   Thereby, in cooling system 50B according to configuration example 2, the cooling performance of MG 3 for power generation is secured while improving the overall system efficiency, and as shown in FIG. 6, HT cooling water circulation system 20 and LT cooling water circulation system 10 Thus, the LT radiator 12 can be shared, and the cooling system 50B (radiator) can be simplified (one piece).

［構成例３］
図７は、構成例３に係るシリーズハイブリッド車両１に適用される冷却システム５０Ｃの構成を示した図である。構成例３に係る冷却システム５０Ｃにおいては、ＬＴ冷却水循環システム１０とＨＴ冷却水循環システム２０とが、それぞれ独立で閉ループを形成している。そして、ＨＴ冷却水循環システム２０は、ＬＴ冷却水循環システム１０の閉ループ内側における発電用ＰＣＵ７及び発電用ＭＧ３とＬＴラジエータ１２との間に配置されている。また、構成例３に係る冷却システム５０Ｃにおいては、発電用ＰＣＵ７、発電用ＭＧ３、及び、発電用エンジン２などによって発電ユニット３０が構成されている。 [Configuration example 3]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of cooling system 50C applied to series hybrid vehicle 1 according to configuration example 3. As shown in FIG. In the cooling system 50C according to Configuration example 3, the LT cooling water circulation system 10 and the HT cooling water circulation system 20 form closed loops independently of each other. The HT cooling water circulation system 20 is disposed between the PCU 7 for power generation and the MG 3 for power generation and the LT radiator 12 inside the closed loop of the LT cooling water circulation system 10. Further, in the cooling system 50C according to the configuration example 3, the power generation unit 30 is configured by the power generation PCU 7, the power generation MG 3, the power generation engine 2 and the like.

ＬＴ冷却水循環システム１０では、ウォータポンプＷＰ１を作動させることによってＬＴ冷却水路１１をＬＴ冷却水が循環する。具体的には、ＬＴ冷却水がＬＴラジエータ１２から電気系に送られて電気系の冷却が行われる。そして、電気系の冷却を行ったＬＴ冷却水は、ＬＴラジエータ１２に送られて放熱される。   In the LT cooling water circulation system 10, the LT cooling water circulates in the LT cooling water passage 11 by operating the water pump WP1. Specifically, LT cooling water is sent from the LT radiator 12 to the electrical system to cool the electrical system. Then, the LT cooling water that has cooled the electric system is sent to the LT radiator 12 to radiate heat.

ＨＴ冷却水循環システム２０では、ウォータポンプＷＰ２を作動させることによってＨＴ冷却水路２１をＨＴ冷却水が循環する。具体的には、ＨＴ冷却水がＨＴラジエータ２３から発電用エンジン２に送られて、発電用エンジン２の冷却が行われる。そして、発電用エンジン２の冷却を行ったＨＴ冷却水は、ＨＴラジエータ２３に送られて放熱される。   In the HT cooling water circulation system 20, the HT cooling water circulates in the HT cooling water passage 21 by operating the water pump WP2. Specifically, HT cooling water is sent from the HT radiator 23 to the power generation engine 2 to cool the power generation engine 2. Then, the HT cooling water that has cooled the power generation engine 2 is sent to the HT radiator 23 and radiated.

構成例３に係る冷却システム５０Ｃにおいては、ＬＴ温度とＨＴ温度とを参照し、ＬＴ冷却水を循環させるためのウォータポンプＷＰ１と、ＨＴ冷却水を循環させるためのウォータポンプＷＰ２との出力を変化させて、常時、ＬＴ冷却水及びＨＴ冷却水の流量を制御する。また、ＨＴ冷却水循環システム２０をＬＴ冷却水循環システム１０の閉ループ内側に配置し、ＬＴラジエータ１２及びＨＴラジエータ２３によって、ＬＴ冷却水及びＨＴ冷却水のそれぞれの放熱を行って温度を下げる。さらには、上述した特性から図５に示すような効率優先マップを作成し、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との効率を変化させることによって、発電用エンジン２と発電用ＭＧ３との発熱量を調整し、ＬＴ温度とＨＴ温度とを調整する。   In the cooling system 50C according to the configuration example 3, with reference to the LT temperature and the HT temperature, the outputs of the water pump WP1 for circulating the LT cooling water and the water pump WP2 for circulating the HT cooling water are changed. At all times, control the flow rates of LT cooling water and HT cooling water. Further, the HT cooling water circulation system 20 is disposed inside the closed loop of the LT cooling water circulation system 10, and the LT radiator 12 and the HT radiator 23 respectively radiate heat of the LT cooling water and the HT cooling water to lower the temperature. Furthermore, the efficiency priority map as shown in FIG. 5 is created from the above-described characteristics, and the heat generation amounts of the power generation engine 2 and the power generation MG 3 are generated by changing the efficiencies of the power generation engine 2 and the power generation MG 3. Adjust to adjust LT temperature and HT temperature.

これにより、構成例３に係る冷却システム５０Ｃにおいては、システム全体効率を高めつつ発電用ＭＧ３の冷却性能を確保するとともに、図７に示すように、ＨＴ冷却水循環システム２０をＬＴ冷却水循環システム１０の閉ループ内側に配置して、冷却システム５０Ｃ（ラジエータ）の小型化を図ることができる。   Thus, in cooling system 50C according to configuration example 3, the cooling performance of MG 3 for power generation is secured while the overall system efficiency is enhanced, and HT cooling water circulation system 20 is compared with LT cooling water circulation system 10 as shown in FIG. The cooling system 50C (radiator) can be reduced in size by being arranged inside the closed loop.

図８は、実施形態に係る制御装置１００が行う温調制御の一例を示したフローチャートである。まず、制御装置１００は、エンジン水温（ＨＴ温度）＜ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）≧ＬＴ最適温度であるかを判断する（ステップＳ１）。エンジン水温（ＨＴ温度）＜ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）≧ＬＴ最適温度である場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、制御装置１００は、ＭＧ効率優先とし、発電用ＭＧ３の効率点に近づけるように制御する（ステップＳ２）。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of temperature control performed by the control device 100 according to the embodiment. First, the control device 100 determines whether engine water temperature (HT temperature) <HT optimum temperature and electric water temperature (LT temperature) ≧ LT optimum temperature (step S1). When engine water temperature (HT temperature) <HT optimum temperature and electric system water temperature (LT temperature) ≧ LT optimum temperature (Yes in step S1), the control device 100 prioritizes MG efficiency, and the efficiency point of the power generation MG3 It is controlled so as to be close to (step S2).

一方、エンジン水温（ＨＴ温度）＜ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）≧ＬＴ最適温度ではない場合（ステップＳ１でＮｏ）、制御装置１００は、エンジン水温（ＨＴ温度）≧ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）＜ＬＴ最適温度であるかを判断する（ステップＳ３）。エンジン水温（ＨＴ温度）≧ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）＜ＬＴ最適温度である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、制御装置１００は、エンジン効率優先とし、エンジンの効率点に近づけるように制御する（ステップＳ４）。一方、エンジン水温（ＨＴ温度）≧ＨＴ最適温度、且つ、電気系水温（ＬＴ温度）＜ＬＴ最適温度ではない場合（ステップＳ３でＮｏ）、制御装置１００は、通常の優先として制御を行う。   On the other hand, if engine water temperature (HT temperature) <HT optimum temperature and electric water temperature (LT temperature) ≧ LT optimum temperature is not satisfied (No in step S1), control device 100 determines that engine water temperature (HT temperature) ≧ HT optimum. It is determined whether the temperature and the electric water temperature (LT temperature) <LT optimum temperature (step S3). When engine water temperature (HT temperature) ≧ HT optimum temperature and electric system water temperature (LT temperature) <LT optimum temperature (Yes in step S3), the control device 100 prioritizes engine efficiency and approaches the engine efficiency point Control is performed as follows (step S4). On the other hand, when engine water temperature (HT temperature)) HT optimum temperature and electric system water temperature (LT temperature) <LT optimum temperature are not satisfied (No in step S3), the control device 100 performs control with normal priority.

このように、実施形態に係る制御装置１００は、エンジン冷却水（ＨＴ冷却水）の温度が高くて、電気系冷却水（ＬＴ冷却水）の温度が低い場合には、発電用エンジン２側の効率点で動作し、エンジン冷却水（ＨＴ冷却水）の温度が低くて、電気系冷却水（ＬＴ冷却水）の水温が高い場合には、ＭＧ側の効率点で動作するように制御を行う。すなわち、エンジン冷却水（ＨＴ冷却水）の温度が高い場合は、ＨＴ冷却水循環システム２０のＨＴ冷却水の流量を増やし、発電パワーを担保しながら、低回転高トルク（エンジン高効率、ＭＧ低効率）で動作させる。また、電気系冷却水（ＬＴ冷却水）の温度が高い場合は、ＬＴ冷却水循環システム１０のＬＴ冷却水の流量を増やし、発電パワーは担保しながら、高回転低トルク（エンジン低抗率、ＭＧ高効率）で動作させる。これにより、システム全体効率を高めつつ、ＭＧの冷却性能を確保することができる。   As described above, when the temperature of the engine cooling water (HT cooling water) is high and the temperature of the electric system cooling water (LT cooling water) is low, the control device 100 according to the embodiment is arranged on the power generation engine 2 side. It operates at the efficiency point, and when the temperature of the engine cooling water (HT cooling water) is low and the temperature of the electric system cooling water (LT cooling water) is high, control is performed so as to operate at the efficiency point on the MG side. . That is, when the temperature of the engine cooling water (HT cooling water) is high, the flow rate of the HT cooling water of the HT cooling water circulation system 20 is increased to secure the generated power, and the low rotation high torque (engine high efficiency, MG low efficiency ). Further, when the temperature of the electric cooling water (LT cooling water) is high, the flow rate of the LT cooling water in the LT cooling water circulation system 10 is increased, and the power generation power is secured, while the high rotation and low torque (engine resistance ratio, MG (High efficiency). Thereby, the cooling performance of MG can be ensured while improving the overall system efficiency.

ここで、図１に示したシリーズハイブリッド車両１の電気系の冷却では、駆動用ＭＧ５と発電用ＭＧ３とを冷却する必要がある。また、バッテリ４の出力（放電）と入力（充電）があるため、必ずしも発電用ＭＧ３と駆動用ＭＧ５とは同じ出力ではなく、例えば、バッテリ４のＳＯＣなどにより発電量が決定される（図９参照）。   Here, in the cooling of the electric system of the series hybrid vehicle 1 shown in FIG. 1, it is necessary to cool the driving MG 5 and the power generating MG 3. Further, since there is an output (discharge) and an input (charge) of the battery 4, the power generation MG3 and the drive MG5 are not necessarily the same output, and the power generation amount is determined by, for example, the SOC of the battery 4 (FIG. 9). reference).

また、冷却に必要な放熱量は、ラジエータサイズ（ラジエータの数）と通過風量（≒車速）によって変化するため（図１０参照）、低車速時と高車速時とで、ＬＴ冷却水循環システム１０とＨＴ冷却水循環システム２０との必要とするラジエータ面積が異なる。一方で、停車〜高車速まで冷却性を成立させるために、ラジエータ面積を大きく構える必要があった（表１参照）。   Further, since the heat radiation amount necessary for cooling varies depending on the radiator size (the number of radiators) and the passing air volume (≈vehicle speed) (see FIG. 10), the LT cooling water circulation system 10 can be used at low vehicle speed and high vehicle speed. The radiator area required with the HT cooling water circulation system 20 is different. On the other hand, in order to establish cooling performance from stop to high vehicle speed, it was necessary to set a large radiator area (see Table 1).

Figure 2019127223
Figure 2019127223

これに対して、上記構成例１〜３の冷却システム５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの構成や図８などを用いて説明した冷却システム５０の制御などを、図１に示したシリーズハイブリッド車両１に適用することによって、ＬＴ冷却水とＨＴ冷却水とを温調でき、ラジエータサイズを小型化することができる（表２、図１１参照）。   On the other hand, the configuration of the cooling systems 50A, 50B, 50C of the configuration examples 1 to 3, the control of the cooling system 50 described using FIG. 8 and the like are applied to the series hybrid vehicle 1 shown in FIG. Thus, the temperature of the LT cooling water and the HT cooling water can be adjusted, and the radiator size can be miniaturized (see Table 2 and FIG. 11).

Figure 2019127223
Figure 2019127223

１ シリーズハイブリッド車両
２ 発電用エンジン
３ 発電用モータジェネレータ（発電用ＭＧ）
４ バッテリ
５ 駆動用モータジェネレータ（駆動用ＭＧ）
６Ｌ，６Ｒ 駆動輪
７ 発電用ＰＣＵ
８ 駆動用ＰＣＵ
１０ ＬＴ冷却水循環システム
２０ ＨＴ冷却水循環システム
３０ 発電ユニット
４０ 熱交換器
５０ 冷却システム
１００ 制御装置 1 Series hybrid vehicle 2 Engine for power generation 3 Motor generator for power generation (MG for power generation)
4 Battery 5 Motor generator for driving (MG for driving)
6L, 6R Drive wheel 7 Power generation PCU
8 PCU for driving
10 LT Cooling Water Circulation System 20 HT Cooling Water Circulation System 30 Power Generation Unit 40 Heat Exchanger 50 Cooling System 100 Controller

Claims (1)

エンジンと、モータジェネレータ、発電機、及び、バッテリを含む電気系とを、備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンを冷却する冷却水の温度が高くて、前記電気系を冷却する冷却水の温度が低い場合には、前記エンジン側の効率点で動作し、
前記エンジンを冷却する冷却水の温度が低くて、前記電気系を冷却する冷却水の温度が高い場合には、前記モータジェネレータ側の効率点で動作することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device of a hybrid vehicle, comprising: an engine; an electric system including a motor generator, a generator, and a battery,
When the temperature of the cooling water for cooling the engine is high and the temperature of the cooling water for cooling the electrical system is low, the engine operates at an efficiency point on the engine side,
The control device for a hybrid vehicle operates at an efficiency point on the motor generator side when the temperature of cooling water for cooling the engine is low and the temperature of cooling water for cooling the electrical system is high.
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