JP5099229B2 - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1を参照して、ハイブリッド車両1は、蓄電装置であるバッテリBA,BB1,BB2と、接続部39A,39Bと、コンバータ12A,12Bと、平滑用コンデンサC1,C2,CHと、電圧センサ10A,10B1,10B2,13,21A,21Bと、温度センサ11A,11B1,11B2と、電流センサ9A,9B1,9B2と、給電ラインPL2と、インバータ14,22と、モータジェネレータMG1,MG2と、車輪2と、動力分割機構3と、エンジン4と、制御装置30とを含む。
制御装置30は、これらの測定値に基づいて、SOC(State of Charge)に代表されるバッテリBAの状態を監視する。
なお、バッテリBA,BB1,BB2としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。
図2を参照して、インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。U相アーム15、V相アーム16、およびW相アーム17は、給電ラインPL2と接地ラインSL2との間に並列に接続される。
図3を参照して、コンバータ12Aは、一方端が電源ラインPL1Aに接続されるリアクトルL1と、給電ラインPL2と接地ラインSL2との間に直列に接続されるIGBT素子Q1,Q2と、それぞれの逆並列ダイオードD1,D2とを含む。
Claims (10)
- 車両駆動パワーを発生するモータ(MG2)と、
前記モータとは独立に車両駆動パワーを出力可能に構成された内燃機関(4)と、
主蓄電装置(BA)と、
前記モータを駆動制御するインバータ(22)に給電を行う給電ライン(PL2)と、
前記給電ラインと前記主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第1の電圧変換器(12A)と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置(BB1,BB2)と、
前記複数の副蓄電装置と前記給電ラインとの間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの1つと前記給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成された第2の電圧変換器(12B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの選択副蓄電装置(BB)を選択的に前記第2の電圧変換器と接続するように構成された接続部(39B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の選択的な接続を制御するように構成された切換制御装置(30)と、
ハイブリッド車両の全体要求パワー(Pttl)を、前記モータの出力パワーと、前記内燃機関の出力パワーとに分配する走行制御部(250)とを備え、
前記走行制御部は、前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の接続切換処理中には、停止状態の前記内燃機関の始動処理および作動状態の前記内燃機関の停止処理を禁止する、ハイブリッド車両。 - 前記内燃機関(4)の出力変化により回転速度が変化される回転要素(MG1)と、
前記回転要素の過回転を抑制するために前記内燃機関の始動要求および停止要求の一方を生成する保護制御部(215)とをさらに備え、
前記走行制御部(250)は、前記保護制御部によって前記始動要求または前記停止要求が生成されたときには、前記接続切換処理中であるか否かにかかわらず前記内燃機関の前記始動処理または前記停止処理を許可する、請求項1記載のハイブリッド車両。 - 前記切換制御装置(30)は、
使用中の前記選択副蓄電装置の残存容量(SOC)の充電状態に基づいて、前記選択副蓄電装置の切換要求の発生要否を判定するように構成された切換判定部(100)と、
前記内燃機関が前記始動処理中または前記停止処理中であるときに、前記切換要求を発生しないように前記切換判定部に指示するように構成された切換禁止部(210)とを含む、請求項1記載のハイブリッド車両。 - 車両駆動パワーを発生するモータ(MG2)および前記モータとは独立に車両駆動パワーを出力可能に構成された内燃機関(4)を搭載したハイブリッド車両(1)であって、
主蓄電装置(BA)と、
前記モータを駆動制御するインバータ(22)に給電を行う給電ライン(PL2)と、
前記給電ラインと前記主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第1の電圧変換器(12A)と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置(BB1,BB2)と、
前記複数の副蓄電装置と前記給電ラインとの間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの1つと前記給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成された第2の電圧変換器(12B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの選択副蓄電装置(BB)を選択的に前記第2の電圧変換器と接続するように構成された接続部(39B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の選択的な接続を制御するように構成された切換制御装置(30)とを備え、
前記切換制御装置は、
使用中の前記選択副蓄電装置の残存容量(SOC)の充電状態に基づいて、前記選択副蓄電装置の切換要求の発生要否を判定する切換判定部(100)と、
前記内燃機関が始動処理中または停止処理中であるときに、前記選択副蓄電装置の切換要求を発生しないように前記切換判定部に指示する切換禁止部(210)とを含む、ハイブリッド車両。 - 前記切換制御装置は、
前記切換要求が発生されたときに、前記給電ラインの電圧(VH)を、前記主蓄電装置の出力電圧および切換後に前記第2の電圧変換器と接続される副蓄電装置の出力電圧よりも高い第1の電圧(V1)とするように前記第1の電圧変換器に指示するように構成された昇圧指示部(110)と、
前記給電ラインの電圧が前記第1の電圧に達した後に、前記選択副蓄電装置による入出力電力上限値(Win(S),Wout(S))を徐々に零まで減少させるように構成された第1の電力制限部(120)と、
前記第1の電力制限部によって前記入出力電力上限値が零に設定されたときに、前記複数の副蓄電装置および前記第2の電圧変換器の間の接続を切換えるように構成された接続切換制御部(140)と、
前記接続切換制御部により複数の副蓄電装置および前記第2の電圧変換器の間の接続が切換えられた後に、前記第2の電圧変換器と新たに接続された副蓄電装置の充電状態に対応する値まで、前記入出力電力上限値を徐々に上昇させるように構成された第2の電力制限部(120)とをさらに含む、請求項3または4に記載のハイブリッド車両。 - ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
車両駆動パワーを発生するモータ(MG2)と、
前記モータとは独立に車両駆動パワーを出力可能に構成された内燃機関(4)と、
主蓄電装置(BA)と、
前記モータを駆動制御するインバータ(22)に給電を行う給電ライン(PL2)と、
前記給電ラインと前記主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第1の電圧変換器(12A)と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置(BB1,BB2)と、
前記複数の副蓄電装置と前記給電ラインとの間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの1つと前記給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成された第2の電圧変換器(12B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの選択された副蓄電装置(BB)を選択的に前記第2の電圧変換器と接続するように構成された接続部(39B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の選択的な接続を制御するように構成された切換制御装置(30)と、
前記ハイブリッド車両の全体要求パワー(Pttl)を、前記モータの出力パワーと、前記内燃機関の出力パワーとに分配する走行制御部(250)とを備え、
前記制御方法は、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の接続切換処理中であるか否かを判定するステップ(S700)と、
前記接続切換処理中において、停止状態の前記内燃機関の始動処理および作動状態の前記内燃機関の停止処理を禁止するステップ(S820)とを備える、ハイブリッド車両の制御方法。 - 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関(4)の出力変化により回転速度が変化される回転要素(MG1)と、
前記回転要素の過回転を抑制するために前記内燃機関の始動要求および停止要求の一方を生成する保護制御部(215)とをさらに備え、
前記制御方法は、
前記保護制御部によって前記始動要求または前記停止要求が生成されたときには、前記接続切換処理中であるか否かにかかわらず前記内燃機関の前記始動処理または前記停止処理を許可するステップ(S810)をさらに備える、請求項6記載のハイブリッド車両の制御方法。 - 使用中の選択副蓄電装置の残存容量(SOC)の充電状態に基づいて、前記選択副蓄電装置の切換要求の発生要否を判定するステップ(S110)と、
前記内燃機関が前記始動処理中または前記停止処理中であるときに、前記選択副蓄電装置の充電状態にかかわらず前記切換要求を発生しないように指示するステップ(S120)とをさらに備える、請求項6記載のハイブリッド車両の制御方法。 - ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
車両駆動パワーを発生するモータ(MG2)と、
前記モータとは独立に車両駆動パワーを出力可能に構成された内燃機関(4)と、
主蓄電装置(BA)と、
前記モータを駆動制御するインバータ(22)に給電を行う給電ライン(PL2)と、
前記給電ラインと前記主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第1の電圧変換器(12A)と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置(BB1,BB2)と、
前記複数の副蓄電装置と前記給電ラインとの間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの1つと前記給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成された第2の電圧変換器(12B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置のうちの選択された副蓄電装置(BB)を選択的に前記第2の電圧変換器と接続するように構成された接続部(39B)と、
前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の選択的な接続を制御するように構成された切換制御装置(30)とを備え、
前記制御方法は、
使用中の選択副蓄電装置の残存容量(SOC)の充電状態に基づいて、前記選択副蓄電装置の切換要求の発生要否を判定するステップ(S110)と、
前記内燃機関が始動処理中または停止処理中であるときに、前記選択副蓄電装置の充電状態にかかわらず前記切換要求を発生しないように指示するステップ(S120)とを備える、ハイブリッド車両の制御方法。 - 前記切換要求が発生されたときに、前記給電ラインの電圧(VH)を、前記主蓄電装置の出力電圧および切換後に前記第2の電圧変換器と接続される副蓄電装置の出力電圧よりも高い第1の電圧(V1)とするように前記第1の電圧変換器に指示するステップ(S200)と、
前記給電ラインの電圧が前記第1の電圧に達した後に、前記選択副蓄電装置による入出力電力上限値(Win(S),Wout(S))を徐々に零まで減少させるステップ(S320〜S340)と、
前記減少させるステップによって前記入出力電力上限値が零に設定されたときに、前記複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の接続を切換えるステップ(S400)と、
前記切換えるステップにより複数の副蓄電装置と前記第2の電圧変換器との間の接続が切換えられた後に、前記第2の電圧変換器と新たに接続された副蓄電装置の充電状態に対応する値まで、前記入出力電力上限値を徐々に上昇させるステップ(S520〜S540)とをさらに備える、請求項8または9に記載のハイブリッド車両の制御方法。
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