JP3730246B2 - Control device and control method for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ハイブリッド車両に搭載されるバッテリの保護をするためにバッテリの充放電量を制御する制御装置および制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control device and a control method for controlling a charge / discharge amount of a battery in order to protect a battery mounted on a hybrid vehicle.
従来から、走行用の動力源としてエンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両にはシリーズハイブリッド車とパラレルハイブリッド車がある。シリーズハイブリッド車はエンジンによって駆動される発電機の発電出力等を用いてモータを駆動し、モータによって車輪を駆動する車両である。
したがって、エンジンと車輪が機械的に連結されていないため、エンジンを高燃費低エミッションの回転数領域にてほぼ一定回転で運転することができ、従来のエンジン車両に比べ良好な燃費及び低いエミッションを実現できる。
Conventionally, a hybrid vehicle provided with a motor in addition to an engine is known as a driving power source. Hybrid vehicles include series hybrid vehicles and parallel hybrid vehicles. A series hybrid vehicle is a vehicle in which a motor is driven using a power generation output of a generator driven by an engine and wheels are driven by the motor.
Therefore, since the engine and the wheel are not mechanically connected, the engine can be operated at a substantially constant rotation in the high-fuel-consumption, low-emission speed range, and the fuel consumption and the low emission are better than those of conventional engine vehicles. realizable.
これに対しパラレルハイブリッド車は、エンジンに連結されたモータによってエンジンの駆動軸を駆動補助すると共に、このモータを発電機として使用して得られた電気エネルギーを蓄電装置に充電し、さらにこの発電された電気エネルギーは車両内の電装品にも用いられる。
したがって、エンジンの運転負荷を軽減できるため、やはり従来のエンジン車に比べ良好な燃費及び低エミッションを実現できる。
On the other hand, a parallel hybrid vehicle uses a motor connected to the engine to assist driving of the engine drive shaft, and the electric energy obtained by using the motor as a generator is charged to the power storage device. The electrical energy is also used for electrical components in the vehicle.
Therefore, since the driving load of the engine can be reduced, it is possible to realize better fuel consumption and lower emission compared to conventional engine vehicles.
上記パラレルハイブリッド車には、エンジンの出力軸にエンジンの出力を補助するモータが直結され、このモータが減速時等に発電機として機能してバッテリ等に蓄電をするタイプ(例えば、特許文献1参照)や、エンジンとモータのいずれか、あるいは、双方で駆動力を発生することができ発電機を別に備えたタイプのもの等がある。
このようなハイブリッド車両にあっては、例えば、加速時においてはモータによってエンジンの出力を補助し、減速時においては減速回生によってバッテリ等への充電を行なう等様々な制御を行い、バッテリの電気エネルギー(以下、バッテリ残容量という)を確保して運転者の要求に対応できるようになっている。
In such a hybrid vehicle, for example, the motor output is assisted by the motor during acceleration, and the battery is charged by deceleration regeneration during deceleration. (Hereinafter referred to as “remaining battery capacity”) can be secured to meet the demands of the driver.
ところで、ハイブリッド車両に用いられるバッテリは、車両に備えられた電装品へ供給する電力がモータによって発電する電力を超えた場合に、不足分の電力を電装品へ供給するようになっている。したがって、エンジンがアイドル回転状態であるときはモータによって発電する電力を電装品によって消費する電力が上回ることが発生しやすく、バッテリが過放電に陥りやすくなるという問題がある。さらに、ハイブリッド車両のバッテリが過放電の状態になってしまうと、エンジンのみによる走行を行わなければならず、燃費の悪化や動力性能の低下を招くという問題もある。 By the way, the battery used for the hybrid vehicle is configured to supply a shortage of electric power to the electric component when the electric power supplied to the electric component included in the vehicle exceeds the electric power generated by the motor. Therefore, when the engine is in an idling state, the electric power consumed by the electrical component tends to exceed the electric power generated by the motor, and the battery is likely to be overdischarged. Furthermore, when the battery of the hybrid vehicle is in an overdischarged state, it is necessary to run only with the engine, which causes a problem of deterioration in fuel consumption and power performance.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、バッテリの過放電状態を検出して、その検出された過放電の状態に応じてバッテリ保護のために充放電量を制御するハイブリッド車両の制御装置および制御方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and detects a battery overdischarge state and controls a charge / discharge amount for battery protection in accordance with the detected overdischarge state. A control device and a control method are provided.
請求項1に係る発明は、車両の推進力を出力するエンジン(例えば、実施形態におけるエンジン1)と、前記エンジンに直結され該エンジンの出力を補助する補助駆動力を発生するモータ(例えば、実施形態におけるモータ2)と、前記モータに電力を供給すると共に補助駆動力が必要ないときに前記モータを発電機として作動させて得られた電気エネルギーを充電するバッテリ(例えば、実施形態におけるバッテリ3)と、前記バッテリと前記モータとの間の電流供給を断続するコンタクタ(例えば、実施形態におけるメインコンタクタ11)と、前記モータの発電電力及び前記バッテリによって電力供給される電気負荷(例えば、実施形態における図示しない電装品)と、所定の運転条件により前記エンジンを停止させるエンジン停止手段(例えば、実施形態におけるエンジン制御装置4)と、前記エンジンがアイドリング運転状態か停止状態かを判別するモード判別手段(例えば、実施形態におけるモード判別部52)と、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に前記バッテリの過放電を検知した場合は前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合には、前記コンタクタを切断するバッテリ保護手段(例えば、実施形態における充放電制御部54)と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置である。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合にはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
The invention according to
By configuring in this way, when an overdischarge of the battery is detected when it is determined that the engine is stopped, the engine is restarted by instructing the engine to be restarted. The generated power can be stored in the battery. In addition, when the overdischarge further progresses after the engine restart instruction , the contactor is disconnected, so that the discharge from the battery can be completely stopped and the overdischarge of the battery can be prevented from proceeding. .
請求項2に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に前記バッテリの過放電を検知した場合は、前記エンジンのアイドル回転数を上昇させ、更に過放電が進行した場合には、前記電気負荷に対する電力供給を停止することを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができ、不足する電力を補うことができる。また、それでも更に過放電が進行した場合には電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the battery protection unit detects an overdischarge of the battery when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination unit, When the engine idle speed is increased and further overdischarge proceeds, the power supply to the electric load is stopped.
By configuring in this way, when the engine is determined to be in an idling operation state, if the battery overdischarge is detected, the engine idling speed is increased, so that the amount of power generated by the motor can be increased and insufficient. You can make up for power. In addition, if the overdischarge further progresses, the power supply to the electric load is stopped, so the load on the battery can be reduced, and all the power generated by the motor can be used for charging the battery. Overdischarge can be recovered.
請求項3に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に参照される判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53b)を備え、前記判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき前記コンタクタを切断するように定義されていることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the battery protection unit is a determination map that is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination unit (for example, the determination map in the embodiment). 53b), and the determination map instructs the engine to be restarted when the remaining battery capacity falls below a first set capacity, and the remaining battery capacity is greater than the first set capacity after the engine restart instruction. The contactor is defined to be disconnected when it falls below a small second set capacity.
With this configuration, when the remaining battery capacity falls below the first set capacity when the engine is determined to be stopped, the engine is restarted by instructing the engine to restart. Can be resumed, and the generated power can be stored in the battery. In addition, since the contactor is disconnected when the remaining battery capacity falls below the second set capacity after the engine restart instruction , the discharge from the battery can be completely stopped and the battery overdischarge is prevented from proceeding. can do.
請求項4に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に参照される判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53b)を備え、前記判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったとき前記コンタクタを切断するように定義されていることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the battery protection unit is a determination map that is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination unit (for example, the determination map in the embodiment). 53b), the determination map instructs the engine to be restarted when the battery voltage falls below the first set voltage, and the battery voltage is smaller than the first set voltage after the engine restart instruction . The contactor is defined to be disconnected when the set voltage is lower than 2.
With this configuration, if the battery voltage falls below the first set voltage when it is determined that the engine is stopped, the engine is restarted by instructing the engine to restart. It can be resumed and the generated power can be stored in the battery. Further, since the contactor is disconnected when the battery voltage falls below the second set voltage after the engine restart instruction , the discharge from the battery can be completely stopped, and the battery overdischarge is prevented from proceeding. be able to.
請求項5に係る発明は、請求項2記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に参照される判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53a)を備え、前記判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義されていることを特徴とする。The invention according to claim 5 is the invention according to
このように構成することにより、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができ、不足する電力を補うことができる。さらに、バッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。 With this configuration, when the remaining battery capacity falls below the first set capacity when the engine is determined to be in the idling operation state, the engine idle speed is increased, so that the amount of power generated by the motor is increased. Can compensate for the lack of power. Furthermore, since the power supply to the electric load is stopped when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, the load on the battery can be reduced, and all the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. The battery can be recovered from overdischarge.
請求項6に係る発明は、請求項2記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に参照される判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53a)を備え、前記判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義されていることを特徴とする。The invention according to claim 6 is the invention according to
このように構成することにより、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができ、不足する電力を補うことができる。さらに、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。 With this configuration, when the battery voltage is lower than the first set voltage when the engine is determined to be in the idling operation state, the engine idle speed is increased, so that the amount of power generated by the motor is increased. Can compensate for the lack of power. Furthermore, since the power supply to the electric load is stopped when the battery voltage falls below the second set voltage, the load on the battery can be reduced, and all of the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. The overdischarge of the battery can be recovered.
請求項7に係る発明は、請求項2記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に参照される第1の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53b)と、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に参照される第2の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53a)とを備え、前記第1の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、前記第2の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
The invention according to claim 7 is the invention according to
With this configuration, when the engine is determined to be stopped, the first determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity, the engine is instructed to restart. When the engine is restarted , the power generation by the motor can be resumed, and the generated power can be stored in the battery, and when the remaining battery capacity falls below the second set capacity after the engine restart instruction Since the contactor is disconnected, the discharge from the battery can be completely stopped, and the overdischarge of the battery can be prevented from proceeding.
Further, when the engine is determined to be in the idling operation state, the second determination map is referred to. When the remaining battery capacity falls below the first set capacity, the engine idling speed is increased. The power supply to the electric load is stopped when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, and the load on the battery can be reduced. All of the electric power generated by the motor can be used for charging the battery, and the overdischarge of the battery can be recovered.
請求項8に係る発明は、請求項2記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に参照される第1の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53b)と、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に参照される第2の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53a)とを備え、前記第1の判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、前記第2の判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
The invention according to claim 8 is the invention according to
With this configuration, when the engine is determined to be stopped, the first determination map is referred to, and when the battery voltage falls below the first set voltage, the engine is instructed to restart. Since the motor is restarted, the power generation by the motor can be resumed, and the generated power can be stored in the battery. When the battery voltage falls below the second set voltage after the engine restart instruction , the contactor is Since the cutting is performed, the discharge from the battery can be completely stopped, and the overdischarge of the battery can be prevented from proceeding.
Further, when the engine is determined to be in the idling operation state, the second determination map is referred to, and when the battery voltage falls below the first set voltage, the engine idle speed is increased, so that the amount of power generated by the motor is reduced. Since the power supply to the electric load is stopped when the battery voltage falls below the second set voltage, the load on the battery can be reduced. All of the generated electric power can be used for charging the battery, and the overdischarge of the battery can be recovered.
請求項9に係る発明は、請求項2記載の発明において、前記バッテリ保護手段は、前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に参照される第1の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53b)と、前記モード判別手段によりエンジンがアイドリング運転状態と判別されている時に参照される第2の判定マップ(例えば、実施形態における判定マップ53a)とを備え、前記第1の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、前記第2の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときは、エンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには、コンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときは、エンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
The invention according to claim 9 is the invention according to
With this configuration, when the engine is determined to be stopped, the first determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity or the battery voltage is set to the first setting. when below the voltage, since restarting the engine instructs the restart of the engine, to be able to resume power generation by the motor, it is possible to store the generated power in the battery, also, the engine restart When the remaining battery capacity falls below the second set capacity after the instruction , or when the battery voltage falls below the second set voltage, the contactor is disconnected, so that discharging from the battery can be stopped completely. Thus, it is possible to prevent the battery from being overdischarged.
Further, when the engine is determined to be in an idling operation state, the second determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity or when the battery voltage falls below the first set voltage Increases the idle speed of the engine, so that the amount of power generated by the motor can be increased, and the insufficient power can be compensated, and when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, or When the battery voltage falls below the second set voltage, the power supply to the electric load is stopped. Therefore, the load on the battery can be reduced, and all the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. Overdischarge can be recovered.
請求項10に係る発明は、車両の推進力を出力するエンジン(例えば、実施形態におけるエンジン1)と、前記エンジンに直結され該エンジンの出力を補助する補助駆動力を発生するモータ(例えば、実施形態におけるモータ2)と、前記モータに電力を供給すると共に補助駆動力が必要ないときに前記モータを発電機として作動させて得られた電気エネルギーを充電するバッテリ(例えば、実施形態におけるバッテリ3)と、前記バッテリと前記モータとの間の電流供給を断続するコンタクタ(例えば、実施形態におけるメインコンタクタ11)と、前記モータの発電電力及び前記バッテリによって電力供給される電気負荷(例えば、実施形態における図示しない電装品)とを備え、所定運転条件により前記エンジンを停止させるハイブリッド車両の制御方法において、前記エンジンがアイドリング運転状態か停止状態かを判別し、エンジンが停止状態と判別されている時に前記バッテリの過放電を検知した場合は前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合には、前記コンタクタを切断することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法である。
このように構成することにより、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合にはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, an engine (for example, the
By configuring in this way, when an overdischarge of the battery is detected when it is determined that the engine is stopped, the engine is restarted by instructing the engine to be restarted. The generated power can be stored in the battery. In addition, when the overdischarge further progresses after the engine restart instruction , the contactor is disconnected, so that the discharge from the battery can be completely stopped and the overdischarge of the battery can be prevented from proceeding. .
請求項1に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開して、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合にはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。すなわち、エンジン停止状態におけるバッテリの過放電状態に応じて、「エンジン再始動による発電の再開」、「バッテリに接続される電気負荷を全て切断することによる放電完全停止」を段階的に行うことによって、バッテリの過放電を防止することができる。
これは結果的に、燃費の悪化や動力性能が低下することを防止することができるという効果を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when an overdischarge of the battery is detected when it is determined that the engine is in a stopped state, the engine is restarted by instructing the engine to restart. Thus, the generated power can be stored in the battery, and when the overdischarge further proceeds after the engine restart instruction , the contactor is disconnected, so that the discharge from the battery can be completely stopped, and the battery It is possible to prevent the overdischarge from progressing. In other words, according to the overdischarge state of the battery in the engine stop state, by performing “resumption of power generation by restarting the engine” and “complete discharge stop by disconnecting all electric loads connected to the battery” step by step , Battery overdischarge can be prevented.
As a result, it is possible to obtain an effect that it is possible to prevent deterioration of fuel consumption and power performance.
請求項2に係る発明によれば、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させて、不足する電力を補うことができ、それでも更に過放電が進行した場合には電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。すなわち、アイドル運転状態におけるバッテリの過放電状態に応じて、「アイドル回転数上昇による発電量増加」、「電装品へ供給するためのコンバータ停止による電気負荷の切断」を段階的に行うことによって、バッテリの過放電を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, when the engine is determined to be in the idling operation state, when the battery overdischarge is detected, the engine idling speed is increased. However, if the overdischarge progresses further, the power supply to the electrical load is stopped, so the load on the battery can be reduced and all the power generated by the motor is used for charging the battery. And overdischarge of the battery can be recovered. In other words, according to the overdischarge state of the battery in the idle operation state, by performing “increase in power generation amount due to increase in idle rotation speed” and “disconnection of electric load by stopping converter for supplying to electrical components” step by step, Battery overdischarge can be prevented.
請求項3に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。 According to the third aspect of the invention, when the remaining battery capacity falls below the first set capacity when the engine is determined to be stopped, the engine is restarted by instructing the engine to restart. Can be resumed, and the generated power can be stored in the battery. In addition, since the contactor is disconnected when the remaining battery capacity falls below the second set capacity after the engine restart instruction , the discharge from the battery can be completely stopped and the battery overdischarge is prevented from proceeding. can do.
請求項4に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができ、発電された電力をバッテリに蓄えることができる。また、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。 According to the invention of claim 4, when the engine voltage is determined to be stopped and the battery voltage falls below the first set voltage, the engine is restarted by instructing the engine to restart. The power generation can be resumed, and the generated power can be stored in the battery. Further, since the contactor is disconnected when the battery voltage falls below the second set voltage after the engine restart instruction , the discharge from the battery can be completely stopped, and the battery overdischarge is prevented from proceeding. be able to.
請求項5に係る発明によれば、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができ、不足する電力を補うことができる。さらに、バッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。According to the fifth aspect of the invention, when the remaining battery capacity falls below the first set capacity when the engine is determined to be in the idling operation state, the engine idle speed is increased. It can be increased and the power shortage can be compensated. Furthermore, since the power supply to the electric load is stopped when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, the load on the battery can be reduced, and all the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. The battery can be recovered from overdischarge.
請求項6に係る発明によれば、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時にバッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができ、不足する電力を補うことができる。さらに、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができ、バッテリの過放電を回復することができる。According to the sixth aspect of the present invention, when the battery voltage falls below the first set voltage when the engine is determined to be in the idling operation state, the engine idling speed is increased, so the amount of power generated by the motor is increased. It is possible to make up for the shortage of power. Furthermore, since the power supply to the electric load is stopped when the battery voltage falls below the second set voltage, the load on the battery can be reduced, and all of the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. The overdischarge of the battery can be recovered.
請求項7に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
According to the invention of claim 7, when the engine is determined to be stopped, the first determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity, the engine is instructed to restart. Since the engine is restarted, the power generation by the motor can be resumed, and the generated power can be stored in the battery. Also, after the engine restart instruction, the remaining battery capacity falls below the second set capacity. In this case, the contactor is disconnected, so that the discharge from the battery can be stopped completely and the battery overdischarge can be prevented from proceeding.
Further, when the engine is determined to be in the idling operation state, the second determination map is referred to. When the remaining battery capacity falls below the first set capacity, the engine idling speed is increased. The power supply to the electric load is stopped when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, and the load on the battery can be reduced. All of the electric power generated by the motor can be used for charging the battery, and the overdischarge of the battery can be recovered.
請求項8に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときにはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときはエンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
According to the invention of claim 8, when the engine is determined to be stopped, the first determination map is referred to, and when the battery voltage falls below the first set voltage, the engine is instructed to restart. Since the engine is restarted, the power generation by the motor can be restarted, and the generated power can be stored in the battery, and when the battery voltage falls below the second set voltage after the engine restart instruction Since the contactor is disconnected, the discharge from the battery can be completely stopped, and the overdischarge of the battery can be prevented from proceeding.
Further, when the engine is determined to be in the idling operation state, the second determination map is referred to, and when the battery voltage falls below the first set voltage, the engine idle speed is increased, so that the amount of power generated by the motor is reduced. Since the power supply to the electric load is stopped when the battery voltage falls below the second set voltage, the load on the battery can be reduced. All of the generated electric power can be used for charging the battery, and the overdischarge of the battery can be recovered.
請求項9に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時には第1の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときは、エンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開することができて、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには、コンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができて、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。
また、エンジンがアイドリング運転状態と判別されている時には第2の判定マップを参照し、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときは、エンジンのアイドル回転数を上昇させるので、モータによる発電量を増加させることができて、不足する電力を補うことができ、さらにバッテリ残容量が第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第2の設定電圧を下回ったときには電気負荷に対する電力供給を停止するので、バッテリの負荷を低減させることができ、モータによる発電電力の全てをバッテリの充電に回すことができて、バッテリの過放電を回復することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, when the engine is determined to be in the stopped state, the first determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity or the battery voltage is the first when below the set voltage, because the engine is restarted by instructing restart of the engine, to be able to resume power generation by the motor, it is possible to store the generated power in the battery, also the engine When the remaining battery capacity falls below the second set capacity after the restart instruction , or when the battery voltage falls below the second set voltage, the contactor is disconnected, so that discharging from the battery is completely stopped. Thus, it is possible to prevent the battery from being over-discharged.
Further, when the engine is determined to be in an idling operation state, the second determination map is referred to, and when the remaining battery capacity falls below the first set capacity or when the battery voltage falls below the first set voltage Increases the idle speed of the engine, so that the amount of power generated by the motor can be increased, and the insufficient power can be compensated, and when the remaining battery capacity falls below the second set capacity, or When the battery voltage falls below the second set voltage, the power supply to the electric load is stopped. Therefore, the load on the battery can be reduced, and all the electric power generated by the motor can be used for charging the battery. Overdischarge can be recovered.
請求項10に係る発明によれば、エンジンが停止状態と判別されている時にバッテリの過放電を検知した場合はエンジンの再始動を指示してエンジンを再始動するので、モータによる発電を再開して、発電された電力をバッテリに蓄えることができ、また、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合にはコンタクタを切断するので、バッテリからの放電を完全に停止することができ、バッテリの過放電が進行するのを防止することができる。すなわち、エンジン停止状態におけるバッテリの過放電状態に応じて、「エンジン再始動による発電の再開」、「バッテリに接続される電気負荷を全て切断することによる放電完全停止」を段階的に行うことによって、バッテリの過放電を防止することができる。
これは結果的に、燃費の悪化や動力性能が低下することを防止することができるという効果を得ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, when an overdischarge of the battery is detected when it is determined that the engine is stopped, the engine is restarted by instructing the engine to restart. Thus, the generated power can be stored in the battery, and if the overdischarge further proceeds after the engine restart instruction , the contactor is disconnected, so that the discharge from the battery can be stopped completely, It is possible to prevent the battery from being over-discharged. In other words, according to the overdischarge state of the battery in the engine stop state, by performing “resumption of power generation by restarting the engine” and “complete discharge stop by disconnecting all electric loads connected to the battery” step by step , Battery overdischarge can be prevented.
As a result, it is possible to obtain an effect that it is possible to prevent deterioration of fuel consumption and power performance.
以下、本発明の一実施形態によるハイブリッド車両の制御装置および制御方法を図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施形態によるハイブリッド車両の一種であるパラレルハイブリッド車の全体構成を示すブロック図である。この図において、符号1は燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンであり、符号2はエンジンと併用して用いられ電気エネルギーで作動するモータである。エンジン1及びモータ2の両方の駆動力は、オートマチックトランスミッションあるいはマニュアルトランスミッションよりなるトランスミッション(図示せず)を介して駆動輪(図示せず)に伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時には、駆動輪からモータ2に駆動力が伝達され、モータ2は発電機として機能し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
Hereinafter, a control apparatus and a control method for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a parallel hybrid vehicle which is a kind of hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. In this figure,
符号3は、モータ2に電力を供給すると共に駆動力が必要ないときにモータを発電機として作動させて得られた電気エネルギーを充電するバッテリである。ここで、バッテリ3は、例えば、複数のセルを直列に接続したモジュールを1単位として、更に複数個のモジュールを直列に接続して、高圧系のバッテリとして構成される。ここでバッテリ3は、1.2[V]のバッテリを直列に120本接続して、144[V]の電圧を得ることができるものとする。また、バッテリ3を構成するモジュールには温度センサ19が取り付けられている。
符号4はエンジン制御装置であり、エンジン回転数、車速等を所定期間毎にモニタしており、これらの結果からモータ回生や、アシスト、減速などの運転モードを判断する。また、エンジン制御装置4は、同時に前述した運転モードに対応して、アシスト/回生量の決定を行い、これら運転モードやアシスト/回生量に関する情報等をモータ制御装置5に出力する。モータ制御装置5は、上述したような情報をエンジン制御装置4から受け取ると、この指示通りにモータ2を駆動/回生させるパワードライブユニット7等の制御を行う。
Reference numeral 4 denotes an engine control device that monitors engine speed, vehicle speed, and the like at predetermined intervals, and determines operation modes such as motor regeneration, assist, and deceleration from these results. At the same time, the engine control device 4 determines the assist / regeneration amount corresponding to the operation mode described above, and outputs information on the operation mode and the assist / regeneration amount to the motor control device 5. When receiving the information as described above from the engine control device 4, the motor control device 5 controls the power drive unit 7 that drives / regenerates the
符号6はバッテリ制御装置であり、バッテリ3のバッテリ残容量の算出を行う。以下の説明において、バッテリ残容量は、バッテリ3の満充電の状態に対する比率として百分率を用いて表現する。また、バッテリ制御装置6は、バッテリ3の保護のために、バッテリ3の温度が所定値以下となるようにバッテリ3を収納するバッテリボックスに設置された冷却ファン18の制御も行う。
なお、エンジン制御装置4、モータ制御装置5、バッテリ制御装置6は、CPU(中央演算装置)およびメモリにより構成され、制御装置の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させる。
Reference numeral 6 denotes a battery control device, which calculates the remaining battery capacity of the
The engine control device 4, the motor control device 5, and the battery control device 6 are constituted by a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and realize the functions by executing a program for realizing the functions of the control device. .
符号7はパワードライブユニットであり、スイッチング素子が2つ直列接続されたものが3つ並列接続されて構成されている。このパワードライブユニット7内部のスイッチング素子は、モータ制御装置5によってオン、オフされ、これによりバッテリ3からパワードライブユニット7に供給されている高圧系のDC分が三相線を介してモータ2に供給される。
Reference numeral 7 denotes a power drive unit, which is composed of two switching elements connected in series and connected in parallel. The switching element in the power drive unit 7 is turned on and off by the motor control device 5, whereby the high-voltage DC component supplied from the
また、符号9は各種補機類を駆動するための12ボルトバッテリであり、この12Vバッテリ9はコンバータ8を介してバッテリ3に接続されている。コンバータ8は、バッテリ3からの電圧を降圧して12Vバッテリ9に供給する。符号10はプリチャージコンタクタ、符号11はメインコンタクタであり、バッテリ3とパワードライブユニット7は、これらのコンタクタを介して接続される。プリチャージコンタクタ10、及びメインコンタクタ11はモータ制御装置5によってオン、オフ制御が行われる。
Reference numeral 9 denotes a 12-volt battery for driving various auxiliary machines, and the 12V battery 9 is connected to the
符号12はモータ2の位置及び回転数を検出するセンサであり、符号13は三相線に流れている電流を検出する電流センサである。これらセンサ12、13の検出値は、モータ制御装置5に入力される。
符号14はパワードライブユニット7入力部の電圧を検出する電圧センサであり、符号15はパワードライブユニット7に入力される電流を検出する電流センサである。符号16は、バッテリ3側の電圧を検出する電圧センサである。この電圧センサ14、16および電流センサ15によって検出された電圧値及び電流値はモータ制御装置5へ入力される。
符号17は、コンタクタを介してバッテリ3側を流れる電流を検出するバッテリ3側の電流センサであり、検出された電流値はバッテリ制御装置6に入力される。
上述したように、各センサ14〜16は、コンタクタ10、11を介して、バッテリ3側の電圧及び電流と、コンタクタを介してパワードライブユニット7側の電圧及び電流を検出している。また、電流センサ15で検出される電流は、コンバータ8に流れている電流分を差し引いた値となる。
As described above, the
次に上述した構成からなるハイブリッド車両の各制御装置の動作を簡単に説明する。
まず、バッテリ制御装置6がバッテリ3側における入出電流、電圧、温度等の値によりバッテリ残容量を算出し、その値をモータ制御装置5へ出力する。モータ制御装置5は、受け取ったバッテリ残容量をエンジン制御装置4へ出力する。
エンジン制御装置5は、バッテリ残容量、エンジン回転数、スロットル開度、エンジントルク、モータの実トルク等により運転モード(アシスト、回生、始動、減速、アイドル等)と、モータ2における必要電力を決定し、運転モードと要求電力をモータ制御装置5へ出力する。
Next, the operation of each control device of the hybrid vehicle having the above-described configuration will be briefly described.
First, the battery control device 6 calculates the remaining battery capacity based on values such as input / output current, voltage, and temperature on the
The engine control device 5 determines the operation mode (assist, regeneration, start, deceleration, idle, etc.) and the required power in the
モータ制御装置5は、エンジン制御装置4から運転モード及び要求電力を受け取ると、アシスト及び減速時において、パワードライブユニット7の入力側の電力(図1の電圧センサ14、及び電流センサ15側)が、エンジン制御装置5から受け取った要求電力になるようにフィードバック制御を行う。一方、モータ制御装置5は、クルーズ時において、バッテリ3の電力値(図1の電圧センサ16、及び電流センサ17側)が要求電力になるようにフィードバック制御を行う。このように電力が算出されると、モータ制御装置5は算出した電力に従ってパワードライブユニット7を制御する。
When the motor control device 5 receives the operation mode and the required power from the engine control device 4, at the time of assist and deceleration, the power on the input side of the power drive unit 7 (the
次に、モータ制御装置5はパワードライブユニット7から、実電力を受け取ると、実電力から換算した実トルクをエンジン制御装置4へ出力する。
エンジン制御装置4、モータ制御装置5、バッテリ制御装置6は、上述した処理を所定のタイミングで随時行うことにより、エンジン1、モータ2、バッテリ3の制御を行い、ハイブリッド車両を駆動させる。
Next, when the motor control device 5 receives the actual power from the power drive unit 7, the motor control device 5 outputs the actual torque converted from the actual power to the engine control device 4.
The engine control device 4, the motor control device 5, and the battery control device 6 control the
次に、図2を参照して、制御装置について説明する。図2は、制御装置の構成を示すブロック図である。図2において、符号51は、バッテリ3の電圧と残容量とからバッテリ3が過放電状態であるかを検出する過放電検出部である。符号52は、エンジン制御装置4から出力されるモード情報に基づいて現時点のハイブリッド車両の運転モードを判別するモード判別部である。符号53aは、アイドルモードにおけるバッテリ3の過放電状態において、バッテリ3に対して施す対策が定義された判定マップである。符号53bは、アイドル停止モードにおけるバッテリ3の過放電状態において、バッテリ3に対して施す対策が定義された判定マップである。
Next, the control device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the control device. In FIG. 2, the code |
符号54は、判定マップ53a、53bを参照して、バッテリ3を保護するための対策を施す充放電制御部である。符号55は、メインコンタクタ11のON/OFF制御を行うコンタクタ制御部である。符号56は、コンバータ8の始動/停止を制御するコンバータ制御部である。符号57は、エンジン制御装置4に対して、エンジン1のアイドル回転数を上昇または再始動させるように指示を出すエンジン回転数設定部である。
なお、図2に示す過放電検出部51、モード判別部52、判定マップ53a、53b、充放電制御部54、コンタクタ制御部55、コンバータ制御部56及びエンジン回転数設定部57は、図1に示すモータ制御装置5の内部に設けられている。
The
次に、図3〜7を参照して、図2に示す制御装置の動作を説明する。図3は、図2に示すモード判別部52の動作を示すフローチャートである。図4は、図2に示す過放電検出部51の動作を示すフローチャートである。図5は、図2に示す充放電制御部54の動作を示すフローチャートである。また、図6、7は、図2に示す判定マップ53a、53bの構成を示す説明図である。
Next, the operation of the control device shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
初めに、図6、7を参照して、判定マップ53a、53bについて説明する。
図6は、運転モードがアイドル停止モードである時に参照される判定マップ53bであり、バッテリ残容量またはバッテリ電圧に応じた動作が定義されている。この例では、バッテリ残容量が20%またはバッテリ電圧が120Vを下回ったときにエンジン1を再始動するように定義されている。また、バッテリ残容量が10%またはバッテリ電圧が108Vを下回ったときにメインコンタクタ11をOFFするように定義されている。
First, the determination maps 53a and 53b will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a
また、図7は、運転モードがアイドルモードである時に参照される判定マップ53aであり、判定マップ53bと同様にバッテリ残容量またはバッテリ電圧に応じた動作が定義されている。この例では、バッテリ残容量が20%またはバッテリ電圧が120Vを下回ったときにエンジン1のアイドル回転数を上昇するように定義されている。また、バッテリ残容量が10%またはバッテリ電圧が108Vを下回ったときにコンバータ8を停止するように定義されている。
FIG. 7 is a
続いて、図3を参照して、モード判別部52がモード判別を行う動作を説明する。
まず、モード判別部52は、エンジン制御装置4から出力されるモード情報を読み込む(ステップS1)。ハイブリッド車両の運転モードには、アシスト、回生、始動、減速、アイドル、アイドル停止等のモードがある。アイドルモードとは、エンジン1がアイドル回転である時のモードであり、アイドル停止モードとは、アイドルモードである時に所定の条件を満たしたときにエンジン1へ供給する燃料をカットすることによってエンジン1を停止するモードである。エンジン制御装置4は、車両の運転状況に応じて、これらのいずれかの運転モードを選択して、この選択した運転モードをモータ制御装置5へ通知する。これを受けてモータ制御装置5は、その運転モードに応じてモータ2を制御する。ここで、読み込まれるモード情報は、モータ2を制御するためにエンジン制御装置4から通知される情報と同一のものである。
Next, with reference to FIG. 3, an operation in which the
First, the
次に、モード判別部52は、読み込んだモードが何であるかを判定する(ステップS2)。この判定の結果、アイドルモードまたはアイドル停止モードであればステップS3へ進み、これら以外の運転モードであればステップS1へ戻る。
Next, the
ステップS2の判定の結果、アイドルモードまたはアイドル停止モードであれば、その結果を過放電検出部51と充放電制御部54へ通知する(ステップS3)。このとき通知する内容は、アイドルモードであるのかアイドル停止モードであるのかを判別できるように通知する。
If the result of determination in step S2 is idle mode or idle stop mode, the result is notified to the
このように、モード判別部52は、エンジン1の回転数がアイドル回転数以下となり、モータ2による発電量が小さくなるアイドルモードまたはアイドル停止モードのどちらかであった場合にのみ過放電検出部51と充放電制御部54へ現時点の運転モードを通知する。なお、モード判別部52は、図3に示す動作を繰り返し実行する。
As described above, the
次に、図4を参照して、過放電検出部51がバッテリ3の過放電状態を検出する動作を説明する。
まず、過放電検出部51は、モード判別部52から出力された現時点の運転モードを読み込む(ステップS11)。ここで読み込まれる運転モードは、モード判別部52の出力を読み込むため、アイドルモードまたはアイドル停止モードとなる。
Next, an operation in which the
First, the
次に、過放電検出部51は、読み込んだ運転モードが何であるかを判定する(ステップS12)。この判定の結果、アイドルモードであれば、判定に用いるマップをアイドルモードに対応した判定マップ53aに切り換える(ステップS13)。一方、アイドル停止モードであれば、判定に用いるマップをアイドル停止モードに対応した判定マップ53bに切り換える(ステップS14)。
Next, the
次に、過放電検出部51は、バッテリ3の電圧とバッテリ制御装置6から通知されるバッテリ残容量を読み込む(ステップS15)。バッテリ3の電圧は、電圧センサ16の出力が用いられる。
Next, the
次に、過放電検出部51は、現時点でいずれかに切り換えられている判定マップ53aまたは53bと、読み込んだバッテリ電圧及びバッテリ残容量とから、バッテリ3の過放電の状態を検出する(ステップS16)。バッテリ3の過放電の判定は、バッテリ制御装置6から通知されるバッテリ残容量、または電圧センサ16によって検出された電圧値のいずれかが所定値(例えば、バッテリ残容量が20%、バッテリ電圧が120V)を下回ったときに過放電状態であると判断する。
Next, the
ステップS16において検出した結果、バッテリ3が過放電の状態であったか否かを判定する(ステップS17)。この判定の結果、過放電でなければステップS11へ戻り、前述した処理を繰り返す。
As a result of the detection in step S16, it is determined whether or not the
ステップS17の判定の結果、バッテリ3が過放電の状態である場合、過放電検出部51は、バッテリ3の過放電の状態を充放電制御部54へ通知する(ステップS18)。ここで通知される内容は、現時点のバッテリ残容量であり、20〜0%の値である。また、過放電の検出がバッテリ電圧によって検出された場合であっても、このバッテリ電圧に対応するバッテリ残容量に置き換えられて通知される。
As a result of the determination in step S17, when the
このように、過放電検出部51は、アイドルモード時に参照する判定マップ53aと、アイドル停止モード時に参照する判定マップ53bとを、現時点の運転モードがアイドルモードまたはアイドル停止モードのいずれであるかに応じて切換え、この判定マップに応じてバッテリ3の過放電状態を検出し、検出した状態を充放電制御部54へ通知する。なお、過放電検出部51は、図4に示す動作を繰り返し実行する。
As described above, the
次に、図5を参照して、充放電制御部54がバッテリ3の保護を行う動作を説明する。
まず、充放電制御部54は、過放電検出部51から出力された過放電の状態を読み込む(ステップS21)。続いて、充放電制御部54は、読み込んだ内容が過放電状態であることを示す通知であるか否かを判定する(ステップS22)。この判定の結果、過放電状態を通知する内容でない場合、充放電制御部54は、ステップS21へ戻り、過放電状態を示す通知があるまで待機する。
Next, with reference to FIG. 5, the operation in which the charge /
First, the charge /
次に、過放電検出部51から通知された内容が過放電状態を示す内容である場合、充放電制御部54は、モード判別部52から出力される現時点のモードを読み込む。続いて、充放電制御部54は、読み込んだ運転モードに応じて、判定マップ53aまたは判定マップ53bを切り換える(ステップS24、S25、S26)。
Next, when the content notified from the
次に、充放電制御部54は、ステップS25またはS26において切り換えられた判定マップ53aまたは53bを参照して、過放電状態に応じたバッテリ保護のための対策を施す(ステップS27)。バッテリ3に対して施す対策は、現時点の運転モードに応じて異なる。アイドル停止モードにおいて、バッテリ残容量が20%以下である時は、エンジン1を再始動することによってモータ2による発電を再開させる。これは、充放電制御部54がエンジン回転数設定部57に対して、エンジン再始動を指示することによって行われる。エンジン回転数設定部57は、この指示を受けて、アイドル回転数を設定し、エンジン再始動をエンジン制御装置4に対して通知する。これによって、モータ2による発電が再開するため、ここで発電された電力をバッテリ3へ蓄えることができる。
Next, the charge /
ただし、エンジン1は、トランスミッションがニュートラルであり、クラッチが切れている等のエンジン再始動時の安全が確保できる条件が揃わなければ再始動はできないため、運転者によってクラッチが接続されたままになっている場合等はエンジン1を再始動することができない。したがって、エンジン再始動を指示したにもかかわらずエンジン1を再始動できずに、バッテリ残容量が10%以下になった時は、メインコンタクタ11をOFFにすることによって、バッテリ3からの放電を完全に停止する。これは、充放電制御部54がコンタクタ制御部55に対して、メインコンタクタ11をOFFする指示を出すことによって行われる。コンタクタ制御部55は、この指示を受けて、メインコンタクタ11をOFFする信号を出力し、これによってメインコンタクタ11がOFFとなる。これによって、バッテリ3からの放電は完全に停止するため、さらなるバッテリ3の過放電を防止することができる。
However, the
このように、アイドル停止モードにおけるバッテリ残容量の低下に伴って、「エンジン再始動による発電の再開」、「バッテリに接続される電気負荷を全て切断することによる放電完全停止」を段階的に行うことによって、バッテリ3の過放電を防止することができる。なお、バッテリ残容量が回復した場合は、「コンタクタON」、「アイドル停止」を段階的に行うようにする。
As described above, “resumption of power generation by restarting the engine” and “complete discharge stop by disconnecting all electric loads connected to the battery” are performed step by step as the remaining battery capacity in the idle stop mode decreases. Thus, overdischarge of the
一方、アイドルモードにおいて、バッテリ残容量が20%以下である時は、アイドル回転数を上昇させることによってモータ発電量を増加させる。これは、充放電制御部54がエンジン回転数設定部57に対して、アイドル回転数の上昇を指示することによって行われる。エンジン回転数設定部57は、この指示を受けて、アイドル回転数を設定し、このアイドル回転数をエンジン制御装置4に対して通知する。これによって、不足する電力が補われる。
On the other hand, in the idle mode, when the remaining battery capacity is 20% or less, the motor power generation amount is increased by increasing the idle speed. This is performed by the charge /
また、バッテリ残容量がさらに低下し10%以下になった時は、アイドル回転数上昇に加え、さらにコンバータ8を停止することによって、バッテリ3の電気負荷を切断する。これは、充放電制御部54がコンバータ制御部56に対して、コンバータ8を停止する指示を出すことによって行われる。コンバータ制御部56は、この指示を受けて、コンバータ8に対して停止する信号を出力し、これによってコンバータ8が停止する。コンバータ8が停止している間は、電装品への電力の供給が停止するが、この間に必要な電力は12Vバッテリ9から供給される。これによって、バッテリ3の負荷を低減させることができる。ただし、メインコンタクタ11はONの状態であるため、エンジン1がアイドル回転である時にモータ2によって発電される電力はバッテリ3へ蓄えることができる。
Further, when the remaining battery capacity further decreases to 10% or less, the electric load of the
このように、アイドルモードにおけるバッテリ残容量の低下に伴って、「アイドル回転数上昇による発電量増加」、「電装品へ供給するためのコンバータ停止による電気負荷の切断」を段階的に行うことによって、バッテリ3の過放電を防止することができる。なお、バッテリ残容量が回復した場合は、「コンバータ始動」、「アイドル回転数初期化」を段階的に行うようにする。
なお、充放電制御部54は、図5に示す動作を繰り返し実行する。
In this way, by performing step-by-step "increase in power generation due to increase in idle rotation speed" and "disconnection of electric load by stopping converter for supplying electrical components" as the remaining battery capacity in idle mode decreases. The overdischarge of the
The charge /
1・・・エンジン、
2・・・モータ、
3・・・バッテリ、
4・・・エンジン制御装置、
5・・・モータ制御装置、
8・・・コンバータ、
11・・・メインコンタクタ、
51・・・過放電検出部、
52・・・モード判別部、
53a、53b・・・判定マップ、
54・・・充放電制御部、
55・・・コンタクタ制御部、
56・・・コンバータ制御部、
57・・・エンジン回転数設定部。
1 ... Engine,
2 ... Motor,
3 ... Battery,
4 ... Engine control device,
5 ... Motor control device,
8 ... Converter,
11 ... Main contactor,
51 ... Overdischarge detector,
52... Mode discrimination unit,
53a, 53b ... judgment map,
54... Charge / discharge control unit,
55 ... contactor control unit,
56. Converter control unit,
57... Engine speed setting unit.
Claims (10)
前記エンジンに直結され該エンジンの出力を補助する補助駆動力を発生するモータと、
前記モータに電力を供給すると共に補助駆動力が必要ないときに前記モータを発電機として作動させて得られた電気エネルギーを充電するバッテリと、
前記バッテリと前記モータとの間の電流供給を断続するコンタクタと、
前記モータの発電電力及び前記バッテリによって電力供給される電気負荷と、
所定の運転条件により前記エンジンを停止させるエンジン停止手段と、
前記エンジンがアイドリング運転状態か停止状態かを判別するモード判別手段と、
前記モード判別手段によりエンジンが停止状態と判別されている時に前記バッテリの過放電を検知した場合は前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合には、前記コンタクタを切断するバッテリ保護手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An engine that outputs the driving force of the vehicle;
A motor that is directly connected to the engine and generates auxiliary driving force to assist the output of the engine;
A battery for supplying electric power to the motor and charging electric energy obtained by operating the motor as a generator when no auxiliary driving force is required;
A contactor for intermittently supplying a current between the battery and the motor;
An electric load supplied by the power generated by the motor and the battery;
Engine stop means for stopping the engine in accordance with predetermined operating conditions;
Mode discrimination means for discriminating whether the engine is in an idling operation state or a stop state;
If the battery is detected to be over-discharged when the engine is determined to be stopped by the mode determination means, the engine is instructed to restart . Battery protection means for cutting the contactor;
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき前記コンタクタを切断するように定義されていることを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection means includes a determination map that is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination means.
The determination map gives an instruction to restart the engine when the remaining battery capacity falls below a first set capacity, and the second setting is smaller than the first set capacity after the engine restart instruction. 2. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control device is defined so as to disconnect the contactor when the capacity is reduced.
前記判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったとき前記コンタクタを切断するように定義されていることを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection means includes a determination map that is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination means.
The determination map instructs the engine to be restarted when the battery voltage falls below the first set voltage, and after the engine restart instruction, the battery voltage is set to a second set voltage that is lower than the first set voltage. 2. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control device is defined so as to cut the contactor when it falls below.
前記判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義されていることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection unit includes a determination map that is referred to when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination unit.
The determination map increases the idle speed of the engine when the remaining battery capacity falls below a first set capacity, and when the remaining battery capacity falls below a second set capacity that is smaller than the first set capacity. The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the power supply to the electric load is defined to be stopped.
前記判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義されていることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection unit includes a determination map that is referred to when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination unit.
The determination map increases the idle speed of the engine when the battery voltage falls below a first set voltage, and when the battery voltage falls below a second set voltage lower than the first set voltage, The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the control device is defined to stop power supply to the electric load.
前記第1の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、
前記第2の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、
前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection means is referred to when a first determination map is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination means, and when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination means. A second determination map,
The first determination map instructs the restart of the engine when the remaining battery capacity falls below the first set capacity, and the remaining battery capacity is smaller than the first set capacity after the engine restart instruction . Defined to disconnect the contactor when below the set capacity of 2,
The second determination map increases the idle speed of the engine when the remaining battery capacity falls below the first set capacity, and sets a second set capacity that is smaller than the first set capacity. Defined to stop power supply to the electrical load when
3. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein switching is made between the first determination map and the second determination map in accordance with determination by the mode determination means.
前記第1の判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、
前記第2の判定マップは、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、
前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection means is referred to when a first determination map is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination means, and when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination means. A second determination map,
The first determination map instructs the engine to be restarted when the battery voltage falls below the first set voltage, and after the engine restart instruction, the battery voltage is smaller than the first set voltage. Defined to disconnect the contactor when below a set voltage,
The second determination map increases the idle speed of the engine when the battery voltage falls below the first set voltage, and the battery voltage falls below the second set voltage that is smaller than the first set voltage. Sometimes defined to stop power supply to the electrical load,
3. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein switching is made between the first determination map and the second determination map in accordance with determination by the mode determination means.
前記第1の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後にバッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記コンタクタを切断するように定義され、
前記第2の判定マップは、バッテリ残容量が第1の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が第1の設定電圧を下回ったときに前記エンジンのアイドル回転数を増加させ、バッテリ残容量が前記第1の設定容量より小さい第2の設定容量を下回ったとき、または、バッテリ電圧が前記第1の設定電圧より小さい第2の設定電圧を下回ったときに前記電気負荷に対する電力供給を停止するように定義され、
前記モード判別手段の判別に応じて前記第1の判定マップと前記第2の判定マップのいずれかに切換えることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The battery protection means is referred to when a first determination map is referred to when the engine is determined to be stopped by the mode determination means, and when the engine is determined to be in an idling operation state by the mode determination means. A second determination map,
The first determination map instructs the engine restart when the remaining battery capacity falls below the first set capacity, or when the battery voltage falls below the first set voltage , When the battery remaining capacity falls below a second set capacity smaller than the first set capacity after the instruction , or when the battery voltage falls below a second set voltage smaller than the first set voltage, the contactor is Defined to disconnect,
When the remaining battery capacity falls below the first set capacity, or when the battery voltage falls below the first set voltage, the second determination map increases the idle speed of the engine to increase the remaining battery capacity. Power supply to the electrical load is stopped when the battery voltage falls below a second set capacity that is smaller than the first set capacity or when the battery voltage falls below a second set voltage that is less than the first set voltage Defined as
3. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein switching is made between the first determination map and the second determination map in accordance with determination by the mode determination means.
前記エンジンがアイドリング運転状態か停止状態かを判別し、エンジンが停止状態と判別されている時に前記バッテリの過放電を検知した場合は前記エンジンの再始動を指示し、エンジン再始動の指示後に更に過放電が進行した場合には、前記コンタクタを切断することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 An engine that outputs a driving force of a vehicle, a motor that is directly connected to the engine and generates an auxiliary driving force that assists the output of the engine, and that supplies electric power to the motor and does not require the auxiliary driving force. A battery for charging electrical energy obtained by operating as a generator; a contactor for intermittently supplying current between the battery and the motor; and power generated by the motor and an electric load supplied by the battery And a hybrid vehicle control method for stopping the engine according to a predetermined operating condition.
It is determined whether the engine is in an idling operation state or a stopped state, and when the battery is detected to be over-discharged when the engine is determined to be in a stopped state , the engine is restarted. A control method for a hybrid vehicle, characterized in that the contactor is disconnected when overdischarge progresses.
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