JP2019156102A - Hybrid vehicle drive control system - Google Patents

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裕治 戸塚
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Abstract

To provide a hybrid vehicle which can travel using an electric motor as much as possible.SOLUTION: A hybrid vehicle drive control system comprises: an electric motor 4 and an engine 3 for a vehicle drive source; a battery 5; charging rate detection means 24; travel mode selection means 10A which selects any of a motor travel mode for traveling using the electric motor 4, a hybrid travel mode for traveling using the electric motor 4 and the engine 3, and an engine travel mode for traveling using the engine 3, based on a driving state of the vehicle and the charging rate, and which selects the engine travel mode when at least, the charging rate becomes less than a charging rate lower limit value; and priority mode selection means 23 capable of setting a motor travel priority mode. The travel mode selection means switches the charging rate lower limit from a normal value to a motor travel priority value lower than the normal value and selects the travel mode, when the motor travel priority mode is selected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラグインハイブリッドに用いて好適のハイブリッド車駆動制御システムに関するものである。   The present invention relates to a hybrid vehicle drive control system suitable for use in a plug-in hybrid.

ハイブリッド車は、駆動源として電動モータとエンジン(内燃機関)とを備え、電動モータのみを用いて走行するモータ走行モード(EV走行モード)と、電動モータとエンジンとを何れも用いて走行するハイブリッド走行モード(HEV走行モード)と、エンジンのみを用いて走行するエンジン走行モードとがある。これらのモードは、主として駆動源への要求トルクと車速とにより規定される車両の運転状態と、電動モータの電源用バッテリの充電率(SOC:State Of Charge)に応じて選択される。   The hybrid vehicle includes an electric motor and an engine (internal combustion engine) as a drive source, and a hybrid that travels using both the motor travel mode (EV travel mode) that travels using only the electric motor and the electric motor and engine. There are a travel mode (HEV travel mode) and an engine travel mode in which the vehicle travels using only the engine. These modes are selected mainly according to the driving state of the vehicle defined by the required torque to the drive source and the vehicle speed, and the state of charge (SOC) of the battery for the power source of the electric motor.

一般に、相対的に要求トルク及び車速が低い運転状態ではモータ走行モードが選択され、要求トルクや車速が増加するとハイブリッド走行モードが選択される。しかし、バッテリは充電率が過剰に低下すると劣化が進むため、バッテリの使用を許可するSOCの下限値を設けて、SOCが下限値未満に低下すると、エンジンの始動性の確保やバッテリの保護を図るため電動モータを用いないエンジン走行モードが選択される。   In general, the motor travel mode is selected when the required torque and the vehicle speed are relatively low, and the hybrid travel mode is selected when the required torque and the vehicle speed increase. However, since the battery deteriorates when the charging rate decreases excessively, a lower limit value of the SOC that permits the use of the battery is set, and if the SOC decreases below the lower limit value, engine startability is secured and the battery is protected. Therefore, an engine running mode that does not use an electric motor is selected.

上記のように、SOCが下限値以上あれば、要求トルクや車速が増加するとHEV走行モードを選択することになるが、ハイブリッド車においては、排ガス低減や燃費の向上や走行騒音の低減の観点から、できるだけエンジンを使用しないEV走行モードを選択できるようにしたい。これに関し、特許文献1には、アクティブクルーズコントロール中における加速時に、要求トルクを抑えてEV走行モードを優先して選択する技術が記載されている。   As described above, if the SOC is not less than the lower limit value, the HEV driving mode is selected when the required torque or the vehicle speed increases. However, in the hybrid vehicle, from the viewpoint of reducing exhaust gas, improving fuel consumption, and reducing driving noise. I want to be able to select an EV driving mode that uses the engine as little as possible. In this regard, Patent Document 1 describes a technique for preferentially selecting an EV traveling mode while suppressing a required torque during acceleration during active cruise control.

特開2017−114290号公報JP 2017-114290 A

ところで、上記のように、ハイブリッド車においては、できるだけ電動モータを使用するようにして、エンジンの使用頻度を低下させたい。特に、プラグインハイブリッド車(PHEV)のユーザにおいては、エンジンを極力使用しないで可能な限りEV走行を使用したいとの要望が多くなっている。   By the way, as described above, in a hybrid vehicle, it is desirable to reduce the frequency of use of the engine by using an electric motor as much as possible. In particular, users of plug-in hybrid vehicles (PHEV) are increasingly demanding to use EV travel as much as possible without using the engine as much as possible.

こうしたユーザはエンジンがかかることを「安心感」としてより「がっかり感」と捉え、EV走行モードによる走行時になるべくエンジンが始動しないように、自らアクセル操作を抑えたりヒータ使用を抑えたりして、駆動源への要求トルクを抑えてHEV走行モードへの切り替えがなされないように工夫している。   These users regard the engine running as a “disappointment” as a more “disappointing feeling” and drive by suppressing the accelerator operation or using the heater to prevent the engine from starting as much as possible when driving in the EV driving mode. It is devised so that the required torque to the power source is suppressed and switching to the HEV traveling mode is not performed.

しかし、SOCが下限値未満になってしまうと、例え要求トルクを抑えてもエンジンを使用しなくてはならなくなるため、できるだけEV走行を使用したいユーザに対しては、「がっかり感」を与えることになる。   However, if the SOC becomes less than the lower limit value, the engine must be used even if the required torque is reduced, so that a user who wants to use EV driving as much as possible is given a "disappointment". become.

本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、ハイブリッド車において、できるだけ電動モータを使用した走行ができるようにした、ハイブリッド車駆動制御システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made by paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive control system that enables a hybrid vehicle to travel using an electric motor as much as possible.

(1)本件にかかるハイブリッド車駆動制御システムは、車両の駆動源として備えられた電動モータ及びエンジンと、前記電動モータの電源として備えられたバッテリと、前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、前記車両の走行時に、前記車両の運転状態と前記充電率とに基づいて、前記電動モータのみを用いて走行するモータ走行モードと、前記電動モータと前記エンジンとを何れも用いて走行するハイブリッド走行モードと、前記エンジンのみを用いて走行するエンジン走行モードと、の何れかの走行モードを選択し、少なくとも前記充電率が充電率下限値未満になったら前記エンジン走行モードを選択する走行モード選択手段と、を備えたハイブリッド車の駆動制御システムであって、前記電動モータを使用した走行モードを優先的に選択するモータ走行優先モードを設定可能な優先モード選択手段を備え、前記走行モード選択手段は、前記モータ走行優先モードが選択されると、前記充電率下限値を通常値から当該通常値よりも低いモータ走行優先値に切り替えて前記走行モードの選択を行うことを特徴としている。   (1) A hybrid vehicle drive control system according to the present case includes an electric motor and an engine provided as a vehicle drive source, a battery provided as a power source of the electric motor, and a charge rate detection for detecting a charge rate of the battery. Means, a motor travel mode in which the vehicle travels using only the electric motor based on the driving state of the vehicle and the charging rate, and the vehicle travels using both the electric motor and the engine. Driving in which a hybrid driving mode is selected and an engine driving mode in which only the engine is used are selected, and the engine driving mode is selected at least when the charging rate is less than a charging rate lower limit value. A drive control system for a hybrid vehicle comprising mode selection means, and a travel mode using the electric motor. Priority mode selection means capable of setting a motor driving priority mode for preferentially selecting the driving mode, and when the motor driving priority mode is selected, the driving mode selection means changes the charging rate lower limit value from the normal value to the normal value. The driving mode is selected by switching to a motor driving priority value lower than the value.

(2)前記バッテリの健全度を検出する健全度検出手段をさらに備え、前記モータ走行優先値は、前記健全度が低くなるほど高くなるように可変に設定されていることが好ましい。
(3)前記充電率と前記健全度とに基づいて前記バッテリの残存容量を算出する残存容量算出手段をさらに備え、前記走行モード選択手段は、前記残存容量が容量下限値未満になったら前記充電率にかかわらず前記エンジン走行モードを選択することが好ましい。
(4)前記バッテリの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記走行モード選択手段は、前記温度が基準温度未満のバッテリ冷態時には、他の条件(例えば、前記充電率及び前記残存容量)にかかわらず前記エンジン走行モードを選択することが好ましい。
(5)前記ハイブリッド車が、外部電源により前記バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車であることが好ましい。
(2) It is preferable that a health level detection unit that detects the health level of the battery is further provided, and the motor travel priority value is variably set so as to increase as the health level decreases.
(3) Remaining capacity calculating means for calculating the remaining capacity of the battery based on the charging rate and the soundness level is further provided, and the running mode selecting means is configured to charge the battery when the remaining capacity becomes less than a capacity lower limit value. It is preferable to select the engine travel mode regardless of the rate.
(4) It further comprises temperature detection means for detecting the temperature of the battery, and the travel mode selection means is operated under other conditions (for example, the charging rate and the remaining capacity) when the battery is in a cold state where the temperature is lower than a reference temperature. Regardless of whether the engine travel mode is selected.
(5) It is preferable that the hybrid vehicle is a plug-in hybrid vehicle capable of charging the battery with an external power source.

本件にかかるハイブリッド車駆動制御システムによれば、モータ走行優先モードが選択されると、充電率下限値を通常値からこの通常値よりも低いモータ走行優先値に切り替えて走行モードの選択を行うので、電動モータを使用した走行モードが優先的に選択され、ドライバの要求に答えることができるようになる。   According to the hybrid vehicle drive control system of the present case, when the motor travel priority mode is selected, the charge mode lower limit value is switched from the normal value to the motor travel priority value lower than the normal value, so that the travel mode is selected. The driving mode using the electric motor is preferentially selected, and the driver's request can be answered.

一実施形態にかかるハイブリッド車駆動制御システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle drive control system according to an embodiment. バッテリの容量劣化特性(満充電容量の経時変化)を示すグラフである。It is a graph which shows the capacity | capacitance deterioration characteristic (change with time of a full charge capacity) of a battery. バッテリの放電特性(放電容量に対するバッテリ電圧の変化)を示すグラフである。It is a graph which shows the discharge characteristic (change of the battery voltage with respect to discharge capacity) of a battery. バッテリの劣化による充電率と残存容量との変動特性を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the fluctuation characteristic of the charging rate and remaining capacity by deterioration of a battery.

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで
も例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図は
ない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができると共に、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせ
ることが可能である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the following embodiments can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof, and can be selected or combined as appropriate.

[1.システム構成]
図1に示すように、ハイブリッド車1は、エンジン(内燃機関)3及び電動モータ(以下、単にモータともいう)4を含む駆動源2と、エンジン3の駆動力によって発電する発電機4Gと、モータ4に電力を供給するとともに、発電機4Gで発電された電力又は家庭用電源等の外部電源からの電力によって充電される駆動用バッテリ(以下、単にバッテリともいう)5と、走行輪7と、エンジン3,モータ4で生成された動力を走行輪7に伝達する動力伝達装置6とを備えている。
[1. System configuration]
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes a drive source 2 including an engine (internal combustion engine) 3 and an electric motor (hereinafter also simply referred to as a motor) 4, a generator 4G that generates electric power using the driving force of the engine 3, A driving battery (hereinafter also simply referred to as a battery) 5 that supplies electric power to the motor 4 and is charged by electric power generated by the generator 4G or electric power from an external power source such as a household power source; The engine 3 and the power transmission device 6 for transmitting the power generated by the motor 4 to the traveling wheels 7 are provided.

ハイブリッド車1はエンジン3を制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)11と、モータ4を制御するためのモータECU12と、バッテリ5を制御するバッテリECU13と、さらに、これらのエンジンECU11、モータECU12、バッテリECU13を制御する統合ECU10とを備えている。これら各ECU間は、車内のCAN(Controller Area Network)通信等によって情報伝達可能に接続されている。
また、ハイブリッド車1は、外部電源充電器27によって、家庭用電源等の外部電源によりバッテリ5を充電可能なプラグインハイブリッド車として構成されている。
The hybrid vehicle 1 includes an engine ECU (Electronic Control Unit) 11 that controls the engine 3, a motor ECU 12 that controls the motor 4, a battery ECU 13 that controls the battery 5, and the engine ECU 11, the motor ECU 12, and the battery. And an integrated ECU 10 that controls the ECU 13. These ECUs are connected to each other so that information can be transmitted by in-vehicle CAN (Controller Area Network) communication or the like.
Moreover, the hybrid vehicle 1 is configured as a plug-in hybrid vehicle that can charge the battery 5 by an external power source 27 such as a household power source.

本ハイブリッド車1は、走行モードとして、モータ4の駆動力のみを用いて車両を走行させるEV走行モード(モータ走行モード)と、モータ4の駆動力とエンジン3の駆動力との双方を用いて車両を走行させるHEV走行モード(ハイブリッド走行モード)と、エンジン3の駆動力のみを用いて車両を走行させるエンジン走行モードとを有し、これら走行モードのいずれか一つを選択して、選択した走行モードで走行するように構成されている。なお、HEV走行モードには、モータ4の駆動力によって走行しながら、エンジン3の駆動力によって発電機4Gを駆動する走行状態も含む。   The hybrid vehicle 1 uses both an EV travel mode (motor travel mode) in which the vehicle travels using only the driving force of the motor 4 and both the driving force of the motor 4 and the driving force of the engine 3 as travel modes. The vehicle has a HEV driving mode (hybrid driving mode) for driving the vehicle, and an engine driving mode for driving the vehicle using only the driving force of the engine 3, and one of these driving modes is selected and selected. The vehicle is configured to travel in the travel mode. The HEV traveling mode includes a traveling state in which the generator 4G is driven by the driving force of the engine 3 while traveling by the driving force of the motor 4.

統合ECU10には、車両の走行時(力行時)に、駆動源2への要求トルク及び車速といった車両の運転状態とバッテリ5の充電率(SOC:State of Charge)とに基づいて、EV走行モードと、HEV走行モードと、エンジン走行モード、の何れかの走行モードを選択する走行モード選択部(走行モード選択手段)10Aが備えられている。なお、充電率(SOC)はその時点の充電量を満充電量で除算した値として定義される。   The integrated ECU 10 determines the EV travel mode based on the driving state of the vehicle, such as the required torque to the drive source 2 and the vehicle speed, and the state of charge (SOC) of the battery 5 when the vehicle travels (powering). And a travel mode selection unit (travel mode selection means) 10A that selects any one of the HEV travel mode and the engine travel mode. The charge rate (SOC) is defined as a value obtained by dividing the current charge amount by the full charge amount.

統合ECU10には、駆動源2への要求トルクに対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ21、車速を検出する車速センサ22からアクセル開度,車速の各検出情報が入力される。また、バッテリ5の充電率を検出(或いは、算出)する充電率検出部(充電率検出手段)24が装備され、統合ECU10には、充電率検出部24から充電率の検出情報(或いは、算出情報)が入力される。走行モード選択部10Aでは、これらの入力された情報に基づいて何れかの走行モードを選択する。   The integrated ECU 10 receives detection information of the accelerator opening and the vehicle speed from an accelerator opening sensor 21 that detects the accelerator opening corresponding to the required torque to the drive source 2 and a vehicle speed sensor 22 that detects the vehicle speed. In addition, a charge rate detection unit (charge rate detection means) 24 for detecting (or calculating) the charge rate of the battery 5 is provided, and the integrated ECU 10 receives charge rate detection information (or calculation) from the charge rate detection unit 24. Information) is entered. The traveling mode selection unit 10A selects one of the traveling modes based on the input information.

つまり、走行モード選択部10Aでは、充電率が充電率下限値以上ある場合には、アクセル開度及び車速が低い運転状態ではEV走行モードを選択し、アクセル開度或いは車速が高い運転状態ではHEV走行モードを選択する。一方、充電率が充電率下限値未満に低下した場合には、エンジン3の始動性の確保やバッテリ5の保護を図るために、モータ4を用いないエンジン走行モードを選択する。   That is, in the driving mode selection unit 10A, when the charging rate is equal to or higher than the charging rate lower limit value, the EV driving mode is selected when the accelerator opening and the vehicle speed are low, and HEV is selected when the accelerator opening or the vehicle speed is high. Select the driving mode. On the other hand, when the charging rate falls below the lower limit of the charging rate, an engine running mode that does not use the motor 4 is selected in order to ensure startability of the engine 3 and protect the battery 5.

ただし、本システムには、EV走行モードを優先的に選択するEV優先モードを設定可能なEV優先スイッチ(優先モード選択手段)23が設けられ、このEV優先スイッチ23の操作信号も統合ECU10に入力される。走行モード選択部10Aは、EV優先スイッチ23がオン操作されている場合には、充電率下限値を通常値(通常充電率下限値)からこの通常値よりも低いモータ走行優先値(モータ走行優先充電率下限値)に切り替えて走行モードの選択を行う。なお、EV優先スイッチ23をオン操作しても一定時間が経過したらこのオン操作は自動でオフにリセットされるようになっている。
このモード選択に関連して、統合ECU10には、さらに、バッテリ5の健全度(バッテリ健全度)を検出(又は算出)する健全度検出部(健全度検出手段)25、バッテリ5の温度(バッテリ温度)を検出(又は算出)する温度検出部(温度検出手段)26から、それぞれ検出信号が入力されるようになっている。
However, this system is provided with an EV priority switch (priority mode selection means) 23 capable of setting an EV priority mode for preferentially selecting an EV traveling mode, and an operation signal of the EV priority switch 23 is also input to the integrated ECU 10. Is done. When the EV priority switch 23 is turned on, the travel mode selection unit 10A sets the motor charge priority value (motor travel priority) that is lower than the normal value from the normal value (normal charge rate lower limit value). Switch to the charging rate lower limit value) and select the driving mode. Even if the EV priority switch 23 is turned on, the on operation is automatically reset to off after a predetermined time has elapsed.
In connection with this mode selection, the integrated ECU 10 further includes a health degree detection unit (health degree detection means) 25 that detects (or calculates) the health level (battery health level) of the battery 5 and the temperature of the battery 5 (battery). Detection signals are input from temperature detection units (temperature detection means) 26 that detect (or calculate) (temperature).

上記の充電率下限値には、通常値(例えば、30%)とこれよりも低いモータ走行優先値(例えば、20%)が用意されており、EV優先スイッチ23がオン操作されていなければ通常値を用いて走行モードを判定し、EV優先スイッチ23がオン操作されていればモータ走行優先値を用いて走行モードを判定する。したがって、EV優先スイッチ23がオフなら、充電率が通常値以下の場合にはモータ4を使用しないエンジン走行モードが必ず選択されるが、EV優先スイッチ23がオンなら、充電率が通常値以下であってもモータ走行優先値以上であればモータ4のみを用いたEV走行モードが選択される。   The charging rate lower limit value is provided with a normal value (for example, 30%) and a motor driving priority value (for example, 20%) lower than this, and is normal unless the EV priority switch 23 is turned on. The travel mode is determined using the value, and if the EV priority switch 23 is turned on, the travel mode is determined using the motor travel priority value. Therefore, if the EV priority switch 23 is off, the engine running mode in which the motor 4 is not used is always selected when the charging rate is below the normal value. However, if the EV priority switch 23 is on, the charging rate is below the normal value. Even if it is equal to or greater than the motor travel priority value, the EV travel mode using only the motor 4 is selected.

ところで、従来から充電率下限値を設けているのは、エンジン3の始動性の確保やバッテリ5の保護を図るためであり、この充電率下限値を下げてしまったら、エンジン3の始動性の確保やバッテリ5の保護を図ることができないとも考えられる。この点については、従来の充電率下限値は一定の余裕をもって設定されており、本システムではこの余裕分の範囲内で充電率下限値を低下させたモータ走行優先値を用いており、また、EV優先スイッチ23のオン操作が有効な時間も限定的になっているため、エンジン3の始動性の確保やバッテリ5を保護するうえで支障はない。   By the way, the reason why the lower limit value of the charging rate is conventionally set is to secure the startability of the engine 3 and to protect the battery 5, and if the lower limit value of the charging rate is lowered, the startability of the engine 3 is reduced. It is also considered that securing and protection of the battery 5 cannot be achieved. Regarding this point, the conventional charge rate lower limit value is set with a certain margin, and in this system, the motor driving priority value in which the charge rate lower limit value is lowered within the range of this margin is used. Since the time during which the ON operation of the EV priority switch 23 is valid is also limited, there is no problem in ensuring startability of the engine 3 and protecting the battery 5.

ここで、バッテリ5の充電率下限値を一定の余裕をもって設定している理由を説明する。
はじめに一般的なバッテリの容量劣化特性を示す図2を参照する。なお、図2では、横軸にバッテリの充放電時間(充放電サイクル)をとり、縦軸に対応するバッテリの容量残存率(後述の健全度(SOH:State of Health)に対応する)、即ち、新品時の満充電量を100%とした場合の充放電時間の経過に伴って減少する満充電量の割合をとっている。図2に示すように、バッテリ5は充放電時間(充放電サイクル)の増加に応じて、容量が劣化していく特性がある。
Here, the reason why the lower limit of the charging rate of the battery 5 is set with a certain margin will be described.
First, reference is made to FIG. 2 showing a general battery capacity deterioration characteristic. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the battery charge / discharge time (charge / discharge cycle), and the vertical axis indicates the remaining capacity of the battery (corresponding to the state of health (SOH) described later), that is, The ratio of the full charge amount that decreases with the lapse of charge / discharge time when the full charge amount at the time of a new article is taken as 100% is taken. As shown in FIG. 2, the battery 5 has a characteristic that its capacity deteriorates as the charge / discharge time (charge / discharge cycle) increases.

次に一般的なバッテリの放電特性を示す図3を参照する。この図3では、横軸にバッテリの一回の放電サイクルにおける放電容量をとり、縦軸に対応するバッテリの電圧をとっている。また、実線が新品時の特性を示し、二点鎖線がバッテリの使用による劣化が生じた場合を示す。図3に示すように、何れの場合にも、放電が進んでいっても暫くは電圧の低下は僅かであるが、さらに放電が進んでいくと電圧が急低下する特性がある。
この特性はバッテリが劣化した場合は、放電時電圧が急低下する放電容量が新品時に比べて早くなる。
Reference is now made to FIG. 3 showing the discharge characteristics of a typical battery. In FIG. 3, the horizontal axis represents the discharge capacity in one discharge cycle of the battery, and the vertical axis represents the battery voltage corresponding to the discharge capacity. In addition, the solid line indicates the characteristics when new, and the two-dot chain line indicates a case where deterioration due to use of the battery occurs. As shown in FIG. 3, in any case, even if the discharge proceeds, the voltage decreases slightly for a while, but the voltage rapidly decreases as the discharge further proceeds.
This characteristic is that when the battery is deteriorated, the discharge capacity at which the voltage at the time of discharge rapidly decreases is faster than when the battery is new.

電圧が急低下する付近まで放電してしまうと、例えばエンジンを始動する際に要求される高電圧を発生し難くなるだけでなく、バッテリの劣化を大きく促進することにもなる。このため、電圧が急低下する領域までバッテリを放電させないこと、つまり、バッテリを使用しないことが必要である。   If the voltage is discharged to a point where the voltage suddenly drops, for example, it becomes difficult to generate a high voltage required when starting the engine, for example, and it greatly promotes deterioration of the battery. For this reason, it is necessary not to discharge the battery to a region where the voltage suddenly drops, that is, not to use the battery.

次に一般的なバッテリの劣化による充電率と残存容量との変動特性の概念を示す図4を参照する。この図4では、左に新品時のバッテリの充電率及び残存容量を示し、右に使用によって劣化したバッテリの充電率及び残存容量を示している。また、各円柱の高さが充電率を示し、各円柱の容積が残存容量を示す。図4に示すように、バッテリの劣化が進むと、同じ残存容量であっても、充電率は大きくなることがわかる。   Reference is now made to FIG. 4 showing the concept of fluctuation characteristics between the charge rate and the remaining capacity due to general battery deterioration. In FIG. 4, the charging rate and remaining capacity of the battery when new are shown on the left, and the charging rate and remaining capacity of the battery deteriorated due to use are shown on the right. Further, the height of each cylinder indicates the charging rate, and the volume of each cylinder indicates the remaining capacity. As shown in FIG. 4, it can be seen that as the battery deteriorates, the charging rate increases even with the same remaining capacity.

図2に示すように、バッテリの劣化に応じてバッテリの容量残存率(即ち、健全度)である充電率100%の時の充電容量(満充電容量)の値が低下していく。バッテリの残存容量は充電率×健全度で算出できるため、劣化によって健全度の値が低下すれば、新品時と同一の残存容量を確保するためには、充電率を高くすることになる。   As shown in FIG. 2, the value of the charge capacity (full charge capacity) when the charge rate is 100%, which is the remaining capacity of the battery (that is, the soundness level), decreases with the deterioration of the battery. Since the remaining capacity of the battery can be calculated by charging rate × soundness, if the value of soundness decreases due to deterioration, the charging rate is increased to ensure the same remaining capacity as when new.

エンジン3を始動するには、一定の電力量を必要とする。この観点から、新品時には、充電率20%の残存容量でエンジン3を支障なく始動できるが、劣化時には、新品時よりも高い充電率(例えば、図4に示す30%)でなければエンジン3を支障なく始動することができなくなる。   To start the engine 3, a certain amount of electric power is required. From this point of view, the engine 3 can be started without any trouble with a remaining capacity of 20% when it is new, but the engine 3 can be started when it is deteriorated unless it has a higher charge rate (for example, 30% shown in FIG. 4) than when it is new. It becomes impossible to start without trouble.

従来のバッテリの充電率下限値は、新品時も劣化時も一定の値を一律に用いているため、劣化時にも支障なくエンジン3を始動できるように、バッテリの充電率下限値を一定の余裕をもって設定している。   Since the conventional battery charge rate lower limit value is uniformly used both when it is new and deteriorated, the battery charge rate lower limit value has a certain margin so that the engine 3 can be started without any problem even when it deteriorates. It is set with.

本システムでは、この充電率下限値の余裕分を利用しているが、当然ながら、バッテリ劣化時のエンジン3の始動性の確保も考慮している。つまり、本システムでは、バッテリ5の容量残存率(健全度)が低くなるほど充電率下限値のモータ走行優先値が高くなるように可変に設定されている。したがって、バッテリ劣化時にもバッテリ5の残存容量が確保されエンジン3の始動性が確保される。   In this system, the margin of the lower limit of the charging rate is used, but naturally, ensuring startability of the engine 3 when the battery is deteriorated is also taken into consideration. In other words, in this system, the lower the capacity remaining rate (health level) of the battery 5 is variably set so that the motor traveling priority value of the charging rate lower limit value increases. Therefore, the remaining capacity of the battery 5 is ensured even when the battery is deteriorated, and the startability of the engine 3 is ensured.

また、本システムでは、統合ECU10に充電率と健全度とに基づいてバッテリ5の残存容量を算出する残存容量算出部(残存容量算出手段)10Bが設けられており、走行モード選択部10Aは、残存容量が予め設定された容量下限値未満になったら充電率にかかわらずエンジン走行モードを選択するようになっている。したがって、バッテリ劣化時にもバッテリ5の残存容量がより確実に確保されエンジン3の始動性が一層確保されるようになっている。   In the present system, the integrated ECU 10 is provided with a remaining capacity calculation unit (remaining capacity calculation means) 10B that calculates the remaining capacity of the battery 5 based on the charging rate and the soundness level. When the remaining capacity falls below a preset capacity lower limit value, the engine running mode is selected regardless of the charging rate. Therefore, the remaining capacity of the battery 5 is more reliably ensured even when the battery is deteriorated, and the startability of the engine 3 is further ensured.

さらに、本システムでは、走行モード選択部10Aは、バッテリ5の温度が予め設定された基準温度(例えば、−10℃)未満のバッテリ冷態時には、エンジン走行モードを選択するようになっている。つまり、バッテリ冷態時には、バッテリ5内の反応が鈍くなり、十分な電圧が出難くなるため、モータ4を使用した走行はバッテリ5に大きな負担を負わせ、バッテリ5の劣化を促進する。そこで、バッテリ5の保護を図るためモータ4を使用しないエンジン走行モードを選択するのである。   Furthermore, in the present system, the traveling mode selection unit 10A selects the engine traveling mode when the battery 5 is cold when the temperature of the battery 5 is lower than a preset reference temperature (for example, −10 ° C.). That is, when the battery is cold, the reaction in the battery 5 becomes dull and it becomes difficult to generate a sufficient voltage. Therefore, traveling using the motor 4 places a heavy burden on the battery 5 and promotes deterioration of the battery 5. Therefore, an engine running mode that does not use the motor 4 is selected to protect the battery 5.

〔作用及び効果〕
本実施形態にかかるハイブリッド車駆動制御システムは、上記のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。
つまり、本システムでは、モータ走行優先モードが選択されると、充電率下限値を通常値からこれよりも低いモータ走行優先値に切り替えて走行モードの選択を行うので、モータ4を使用した走行モードの選択領域が広くなって、モータ走行を優先したいドライバの要求に答えることができるようになる。
[Action and effect]
Since the hybrid vehicle drive control system according to the present embodiment is configured as described above, the following operations and effects can be obtained.
That is, in the present system, when the motor travel priority mode is selected, the travel mode is selected by switching the lower limit value of the charging rate from the normal value to the motor travel priority value lower than this, so the travel mode using the motor 4 is selected. This makes it possible to answer the demands of drivers who want to prioritize motor travel.

また、本システムでは、モータ走行優先値は、バッテリ健全度が低くなるほど高くなるように、即ち、充電率下限値の通常値に近づくように可変に設定されているので、バッテリ5の劣化時にもバッテリ5の残存容量が確保されエンジン3の始動性が確保される。また、バッテリ5の劣化も抑制される。   Further, in this system, the motor driving priority value is variably set so as to increase as the battery soundness level decreases, that is, close to the normal value of the charging rate lower limit value. The remaining capacity of the battery 5 is secured and the startability of the engine 3 is secured. Further, deterioration of the battery 5 is also suppressed.

また、本システムでは、残存容量が予め設定された容量下限値未満になったら、充電率にかかわらずHEV走行モード又はエンジン走行モードを選択するので、バッテリ5の劣化時にもバッテリ5の残存容量がより確実に確保されエンジン3の始動性が一層確保されるようになっている。また、バッテリ5の劣化抑制も促進される。   Further, in the present system, when the remaining capacity becomes less than the preset capacity lower limit value, the HEV traveling mode or the engine traveling mode is selected regardless of the charging rate, so that the remaining capacity of the battery 5 is maintained even when the battery 5 is deteriorated. The startability of the engine 3 is further ensured more reliably. Moreover, deterioration suppression of the battery 5 is also promoted.

さらに、本システムでは、バッテリ5の温度が予め設定された基準温度(例えば、−10℃)未満のバッテリ冷態時には、エンジン走行モードを選択するため、冷態のバッテリ5に大きな負担を負わせることが回避され、バッテリ5の劣化を抑制することができる。
特に、本ハイブリッド車は、外部電源によりバッテリ5を充電可能なプラグインハイブリッド車であり、ドライバもモータ走行を優先したい傾向が強いため、ドライバの要求に答えることができ、商品性の向上に大きく寄与する。
Further, in this system, when the battery 5 is in a cold state where the temperature of the battery 5 is lower than a preset reference temperature (for example, −10 ° C.), the engine running mode is selected, and thus a heavy burden is placed on the cold battery 5. Can be avoided, and deterioration of the battery 5 can be suppressed.
In particular, this hybrid vehicle is a plug-in hybrid vehicle that can charge the battery 5 with an external power source, and the driver has a strong tendency to prioritize motor driving. Contribute.

〔その他〕
以上、実施形態を説明したが、本発明に係るハイブリッド車駆動制御システムは、かかる実施形態を適宜変更して実施することができる。
例えば上記実施形態では、ハイブリッド車駆動制御システムをプラグインハイブリッド車に適用した例示したが、本システムはプラグインハイブリッド車に限らずハイブリッド車に広く適用できる。
[Others]
Although the embodiment has been described above, the hybrid vehicle drive control system according to the present invention can be implemented by appropriately changing the embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the hybrid vehicle drive control system is applied to a plug-in hybrid vehicle. However, the present system is not limited to a plug-in hybrid vehicle and can be widely applied to hybrid vehicles.

また、上記実施形態では、モータ走行優先値を健全度が低くなるほど高くなるように可変に設定しているが、モータ走行優先値を固定値として、健全度が一定以下或いはバッテリの使用時間または使用サイクルが一定以上になったらモータ走行優先値の使用を禁止して、エンジン始動性やバッテリ保護を図るようにしてもよい。この場合、残存容量が容量下限値未満になったら記充電率にかかわらず前記エンジン走行モードを選択するという制御も省略しうる。   In the above embodiment, the motor driving priority value is variably set so as to increase as the soundness level decreases. However, the motor driving priority value is set to a fixed value, the soundness level is below a certain level, or the battery usage time or usage When the cycle reaches a certain level or more, the use of the motor travel priority value may be prohibited to achieve engine startability and battery protection. In this case, when the remaining capacity becomes less than the capacity lower limit value, the control of selecting the engine running mode regardless of the charging rate can be omitted.

1 ハイブリッド車
2 動力源
3 エンジン(内燃機関)
4 電動モータ
4G 発電機
5 駆動用バッテリ
6 動力伝達装置
7 走行輪
10 統合ECU
10A 走行モード選択部(走行モード選択手段)
10B 残存容量算出部(残存容量算出手段)
11 エンジンECU
12 モータECU
13 バッテリECU
21 アクセル開度センサ
22 車速センサ
23 EV優先スイッチ(優先モード選択手段)
24 充電率検出部(充電率検出手段)
25 健全度検出部(健全度検出手段)
26 温度検出部(温度検出手段)
1 Hybrid vehicle 2 Power source 3 Engine (internal combustion engine)
4 Electric Motor 4G Generator 5 Battery for Driving 6 Power Transmission Device 7 Traveling Wheel 10 Integrated ECU
10A Travel mode selection unit (travel mode selection means)
10B Remaining capacity calculation unit (remaining capacity calculation means)
11 Engine ECU
12 Motor ECU
13 Battery ECU
21 Accelerator opening sensor 22 Vehicle speed sensor 23 EV priority switch (priority mode selection means)
24 charge rate detection unit (charge rate detection means)
25 Soundness detection unit (health detection means)
26 Temperature detection part (temperature detection means)

Claims (5)

車両の駆動源として備えられた電動モータ及びエンジンと、
前記電動モータの電源として備えられたバッテリと、
前記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
前記車両の走行時に、前記車両の運転状態と前記充電率とに基づいて、前記電動モータのみを用いて走行するモータ走行モードと、前記電動モータと前記エンジンとを何れも用いて走行するハイブリッド走行モードと、前記エンジンのみを用いて走行するエンジン走行モードと、の何れかの走行モードを選択し、少なくとも前記充電率が充電率下限値未満になったら前記エンジン走行モードを選択する走行モード選択手段と、を備えたハイブリッド車の駆動制御システムであって、
前記電動モータを使用した走行モードを優先的に選択するモータ走行優先モードを設定可能な優先モード選択手段を備え、
前記走行モード選択手段は、前記モータ走行優先モードが選択されると、前記充電率下限値を通常値から当該通常値よりも低いモータ走行優先値に切り替えて前記走行モードの選択を行う
ことを特徴とする、ハイブリッド車駆動制御システム。
An electric motor and an engine provided as a drive source of the vehicle;
A battery provided as a power source of the electric motor;
Charging rate detecting means for detecting the charging rate of the battery;
When the vehicle is traveling, based on the driving state of the vehicle and the charging rate, a motor travel mode that travels using only the electric motor, and a hybrid travel that travels using both the electric motor and the engine. Driving mode selection means for selecting the driving mode of the engine and the driving mode of the engine that uses only the engine and selecting the driving mode of the engine when at least the charging rate is less than the charging rate lower limit value. A drive control system for a hybrid vehicle comprising:
Priority mode selection means capable of setting a motor travel priority mode that preferentially selects a travel mode using the electric motor,
When the motor travel priority mode is selected, the travel mode selection means switches the charge rate lower limit value from a normal value to a motor travel priority value lower than the normal value, and selects the travel mode. A hybrid vehicle drive control system.
前記バッテリの健全度を検出する健全度検出手段をさらに備え、
前記モータ走行優先値は、前記健全度が低くなるほど高くなるように可変に設定されている
ことを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド車駆動制御システム。
Further comprising health detection means for detecting the health of the battery;
2. The hybrid vehicle drive control system according to claim 1, wherein the motor travel priority value is variably set so as to increase as the soundness level decreases.
前記充電率と前記健全度とに基づいて前記バッテリの残存容量を算出する残存容量算出手段をさらに備え、
前記走行モード選択手段は、前記残存容量が容量下限値未満になったら前記充電率にかかわらず前記エンジン走行モードを選択する
ことを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド車駆動制御システム。
Further comprising a remaining capacity calculating means for calculating a remaining capacity of the battery based on the charging rate and the soundness level;
3. The hybrid vehicle drive control system according to claim 2, wherein the travel mode selection unit selects the engine travel mode regardless of the charging rate when the remaining capacity becomes less than a capacity lower limit value. 4.
前記バッテリの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記走行モード選択手段は、前記温度が基準温度未満のバッテリ冷態時には、他の条件にかかわらず前記エンジン走行モードを選択する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のハイブリッド車駆動制御システム。
Temperature detecting means for detecting the temperature of the battery,
The said driving mode selection means selects the said engine driving mode regardless of other conditions at the time of the battery cold state where the said temperature is less than reference temperature, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Hybrid vehicle drive control system.
前記ハイブリッド車が、外部電源により前記バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車である
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のハイブリッド車駆動制御システム。
The hybrid vehicle drive control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the hybrid vehicle is a plug-in hybrid vehicle capable of charging the battery with an external power source.
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