JP5488407B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、車両外部からの電力を用いて充電が可能な車両における、車両に搭載された蓄電装置の充放電制御に関する。   The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to charge / discharge control of a power storage device mounted on a vehicle in a vehicle that can be charged using electric power from outside the vehicle.

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels using driving force generated from electric power stored in the power storage device as an environment-friendly vehicle. Such vehicles include, for example, electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and the like. And the technique which charges the electrical storage apparatus mounted in these vehicles with a commercial power source with high electric power generation efficiency is proposed.

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。   In a hybrid vehicle as well as an electric vehicle, a vehicle capable of charging an in-vehicle power storage device (hereinafter also simply referred to as “external charging”) from a power source outside the vehicle (hereinafter also simply referred to as “external power source”). It has been known. For example, a so-called “plug-in hybrid vehicle” is known in which a power storage device can be charged from a general household power source by connecting an outlet provided in a house and a charging port provided in the vehicle with a charging cable. Yes. This can be expected to increase the fuel consumption efficiency of the hybrid vehicle.

このように電力を用いて走行する車両においては、各電流経路に設けられた部品は、一般的には、通常運転時（走行時）および外部充電時に流れる電流によって生じる発熱に耐え得るように、設計される。   In a vehicle that travels using electric power in this way, the components provided in each current path generally can withstand the heat generated by the current that flows during normal operation (during travel) and external charging. Designed.

特開２００４−０４８８８５号公報（特許文献１）は、パルス幅変調を用いて電動機等の負荷に電力を供給する電力変換装置において、スイッチングパワー素子に流れる電流値の二乗を一次遅れ系に通した出力値に基づいて、電力変換装置に対する電圧指令値として２相変調用の電圧指令値を選択するか否かを判定する技術を開示する。一般的に、スイッチングパワー素子における発熱は電流値の二乗にほぼ比例し、発熱した熱の放熱は一次遅れ系で近似できることが知られている。そして、熱的時定数を事前に測定して記憶し、上述のように電流値の二乗を一次遅れ系の熱モデルに通した出力値を計算することによって、熱的な負荷を推定することができる。   Japanese Patent Laying-Open No. 2004-048885 (Patent Document 1) is a power conversion device that supplies electric power to a load such as an electric motor using pulse width modulation, and passes the square of a current value flowing through a switching power element through a first-order lag system. Disclosed is a technique for determining whether or not to select a voltage command value for two-phase modulation as a voltage command value for a power converter based on an output value. In general, it is known that heat generation in a switching power element is approximately proportional to the square of a current value, and heat dissipation of the generated heat can be approximated by a first-order lag system. The thermal time constant can be measured and stored in advance, and the thermal load can be estimated by calculating the output value obtained by passing the square of the current value through the thermal model of the first-order lag system as described above. it can.

したがって、特開２００４−０４８８８５号公報（特許文献１）によれば、上述の手法により推定された熱的負荷に基づいて２相変調を選択することができる。これによって、熱的負荷が高い場合にはスイッチングロスの少ない２相変調を選択して効率低下を抑制する一方で、熱的負荷が低い場合には電流制御精度の劣る２相変調を選択しないようにすることで高精度な電流制御を行なうことが可能となる。   Therefore, according to Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-048885 (Patent Document 1), two-phase modulation can be selected based on the thermal load estimated by the above-described method. As a result, when the thermal load is high, two-phase modulation with less switching loss is selected to suppress the reduction in efficiency, but when the thermal load is low, two-phase modulation with poor current control accuracy is not selected. This makes it possible to perform highly accurate current control.

特開２００４−０４８８８５号公報JP 2004-048885 A 特開２００９−２５４２０９号公報JP 2009-254209 A 特開２００８−２２００８８号公報JP 2008-220088 A

上述のように外部充電が可能な車両においては、車両走行時と外部充電時とで電流経路および流れる電流の値が異なる場合があり、各電流経路の状態に適した耐熱保護対策が必要となる。特に、近年では、一般家庭の電源よりも大きな電流を用いて短時間に蓄電装置の充電を行なう技術が開発されつつあり、このような場合には、さらなる部品の保護対策が必要となる。   As described above, in a vehicle that can be externally charged, the current path and the value of the flowing current may differ between when the vehicle is traveling and when externally charged, and heat protection measures suitable for the state of each current path are required. . In particular, in recent years, a technique for charging a power storage device in a short time using a current larger than that of a general household power source has been developed. In such a case, further measures for protecting parts are required.

部品の発熱に対する保護対策として、より大きな発熱に耐え得る能力を有する部品を選択することが考えられるが、このような部品はコスト的にも高価となるだけでなく、たとえば電源用のケーブルなどの場合、導体の断面積が大きくなることで部品配置が制限されたり、曲げ等の加工がしにくくなることで取り付けが困難となったりするおそれがある。一方、部品の耐熱仕様のレベルを上げずに、流れる電流を制限して発熱自体を抑制する手法も考えられるが、最大の発熱に対応できるように一律に電流制限した場合には、過剰な保護制限となるおそれがあり、かえって車両の動力性能の低下や充電時間が延長されるなどの問題の要因になる可能性がある。   As a protective measure against the heat generation of the parts, it is conceivable to select a part having the ability to withstand a larger heat generation. However, such a part is not only expensive in cost, but also, for example, a power cable In such a case, there is a possibility that the placement of components may be limited due to an increase in the cross-sectional area of the conductor, or attachment may be difficult due to difficulty in processing such as bending. On the other hand, it is possible to limit the flowing current and suppress the heat generation without increasing the heat resistance specification level of the parts. However, if the current is uniformly limited to cope with the maximum heat generation, excessive protection will occur. There is a possibility that it may become a limitation, which may cause problems such as a decrease in the power performance of the vehicle and an increase in the charging time.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電が可能な車両において、車両の動力特性への影響を抑制しつつ、電流経路の各部品を発熱から適切に保護することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to control each component of the current path in a vehicle capable of external charging while suppressing the influence on the power characteristics of the vehicle. Appropriate protection from fever.

本発明による車両の制御装置は、電気機器および走行用の電力を供給する蓄電装置が搭載されるとともに電気機器によって蓄電装置の充電および放電の少なくとも一方が可能な車両についての制御装置であり、生成部と、演算部と、修正部と、駆動制御部とを備える。生成部は、蓄電装置に入出力される電流の少なくとも１つの電流経路にそれぞれ関連する少なくとも１つの部品に流れる電流に基づいて少なくとも１つの部品の温度に関連する情報を表わすような少なくとも１つの評価関数を生成する。演算部は、少なくとも１つの評価関数の出力値と予め定められたしきい値との比較に基づいて、蓄電装置に入出力可能な充放電電力の少なくとも１つの第１の制限値を演算する。修正部は、蓄電装置の充電状態に基づいて定められた蓄電装置に入出力可能な充放電電力の第２の制限値を、少なくとも１つの第１の制限値に基づいて修正する。駆動制御部は、蓄電装置の充放電電力が、修正部により修正された第２の制限値の範囲内となるように、電気機器を駆動する。電気機器は、蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生させるための回転電機と、エンジンとを含む。車両は、エンジンおよび回転電機からの駆動力を利用して走行する第１の走行モードと、エンジンを停止して回転電機からの駆動力を利用した走行を優先的に行なう第２の走行モードとを選択的に切換えて走行することが可能である。そして、生成部は、第１および第２の走行モードのうちの選択された走行モードに対応した少なくとも１つの評価関数を生成する。   A vehicle control device according to the present invention is a control device for a vehicle in which an electric device and a power storage device that supplies electric power for traveling are mounted and at least one of charging and discharging of the power storage device can be performed by the electric device. A calculation unit, a correction unit, and a drive control unit. The generator generates at least one evaluation that represents information related to a temperature of at least one component based on a current flowing in at least one component respectively associated with at least one current path of current input to and output from the power storage device. Generate a function. The calculation unit calculates at least one first limit value of charge / discharge power that can be input / output to / from the power storage device based on a comparison between an output value of at least one evaluation function and a predetermined threshold value. The correction unit corrects the second limit value of charge / discharge power that can be input / output to / from the power storage device determined based on the state of charge of the power storage device, based on at least one first limit value. The drive control unit drives the electric device so that the charge / discharge power of the power storage device is within the range of the second limit value corrected by the correction unit. The electric device includes a rotating electric machine for generating a driving force of the vehicle using electric power from the power storage device, and an engine. The vehicle travels using the driving force from the engine and the rotating electrical machine, and the second traveling mode preferentially travels using the driving force from the rotating electrical machine with the engine stopped. It is possible to travel by selectively switching between. Then, the generation unit generates at least one evaluation function corresponding to the selected travel mode from the first and second travel modes.

好ましくは、生成部は、少なくとも１つの電流経路への通電が停止されてからの経過時間に基づいて、少なくとも１つの評価関数の初期値を設定する。   Preferably, the generation unit sets an initial value of at least one evaluation function based on an elapsed time after the energization of at least one current path is stopped.

好ましくは、しきい値は、少なくとも１つの部品の各々について、蓄電装置の充電電力に対応する第１のしきい値と、蓄電装置の放電電力に対応する第２のしきい値とを含む。演算部は、各少なくとも１つの部品に対応する評価関数の出力値が、各少なくとも１つの部品に対応する第１のしきい値を上回る場合には、蓄電装置に充電可能な電力が少なくなるように、対応する第１の制限値における充電電力の制限値を設定し、各少なくとも１つの部品に対応する評価関数の出力値が、各少なくとも１つの部品に対応する第２のしきい値を上回る場合には、蓄電装置から放電可能な電力が少なくなるように、対応する第１の制限値における放電電力についての制限値を設定する。   Preferably, the threshold value includes, for each of at least one component, a first threshold value corresponding to the charging power of the power storage device and a second threshold value corresponding to the discharging power of the power storage device. When the output value of the evaluation function corresponding to each at least one component exceeds the first threshold value corresponding to each at least one component, the arithmetic unit is configured to reduce the power that can be charged in the power storage device. A limit value of the charging power at the corresponding first limit value is set, and the output value of the evaluation function corresponding to each at least one component exceeds the second threshold value corresponding to each at least one component In this case, a limit value for the discharge power at the corresponding first limit value is set so that the power that can be discharged from the power storage device is reduced.

好ましくは、修正部は、少なくとも１つの部品について演算されたそれぞれの少なくとも１つの第１の制限値のうちで、その大きさが最小となる制限値を第２の制限値とするように修正する。   Preferably, the correcting unit corrects the limit value having the smallest size among the at least one first limit value calculated for at least one component as the second limit value. .

好ましくは、車両は、外部の交流電源からの電力を用いて蓄電装置の充電ができるように構成される。電気機器は、交流電源からの電力を蓄電装置の充電電力に変換して蓄電装置を充電するための充電装置と、充電装置から蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための第１の切換装置をさらに含む。   Preferably, the vehicle is configured to charge the power storage device using electric power from an external AC power source. The electrical device converts a power from the AC power source into a charging power for the power storage device to charge the power storage device, and a first for switching between supply and interruption of power from the charging device to the power storage device. A switching device is further included.

好ましくは、車両は、外部の直流電源からの電力を用いて蓄電装置の充電ができるようにさらに構成される。直流電源を用いて充電が実行される際の充電電流の大きさは、交流電源を用いて充電が実行される際の充電電流の大きさよりも大きく設定される。電気機器は、直流電源から蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための第２の切換装置をさらに含む。   Preferably, the vehicle is further configured to charge the power storage device using electric power from an external DC power source. The magnitude of the charging current when charging is performed using the DC power supply is set to be larger than the magnitude of the charging current when charging is performed using the AC power supply. The electric device further includes a second switching device for switching between supply and interruption of power from the DC power supply to the power storage device.

好ましくは、車両は、外部の直流電源からの電力を用いて蓄電装置の充電ができるようにさらに構成される。電気機器は、直流電源から蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置をさらに含む。   Preferably, the vehicle is further configured to charge the power storage device using electric power from an external DC power source. The electric device further includes a switching device for switching between supply and interruption of power from the DC power supply to the power storage device.

好ましくは、電気機器は、蓄電装置からの電力を用いて回転電機を駆動するための電力変換装置を含む。蓄電装置は、複数の電池パックを含む。少なくとも１つの電流経路は、複数の電池パックの各々に流れる電流に関連する第１の電流経路と、複数の電池パックのそれぞれの正極端から電力変換装置の正極端へ向かう経路が合流する第１の合流点と電力変換装置の正極端とを結ぶ第２の電流経路と、直流電源からの全体の充電電流が流れる第３の電流経路と、複数の電池パックのそれぞれの負極端から電力変換装置の負極端へ向かう経路が合流する第２の合流点と電力変換装置の負極端とを結ぶ第４の電流経路とを含む。   Preferably, the electric device includes a power conversion device for driving the rotating electrical machine using electric power from the power storage device. The power storage device includes a plurality of battery packs. The at least one current path is a first current path related to a current flowing through each of the plurality of battery packs and a first path where the paths from the respective positive electrode ends of the plurality of battery packs toward the positive electrode end of the power conversion device merge. A second current path connecting the merging point of the power converter and the positive electrode end of the power conversion device, a third current path through which the entire charging current from the DC power source flows, and the power conversion device from each negative electrode end of the plurality of battery packs The 4th current path which connects the 2nd junction where the path which goes to the negative electrode end joins and the negative electrode end of a power converter is included.

本発明によれば、外部充電が可能な車両において、車両の動力特性への影響を抑制しつつ、電流経路の各部品を発熱から適切に保護することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle which can be externally charged, each component of an electric current path can be appropriately protected from heat_generation | fever, suppressing the influence on the motive power characteristic of a vehicle.

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a vehicle according to an embodiment. 保護が必要とされる対象部品のグループについての、通電タイミングと参照電流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the energization timing and reference current about the group of the target components for which protection is required. ある部品に電流を流した場合の温度変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature change at the time of flowing an electric current through a certain component. 本実施の形態における、充放電電力制限値の修正制御の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the correction control of the charging / discharging electric power limit value in this Embodiment. ＣＤモード時およびＣＳモード時のＳＯＣを説明するための図である。It is a figure for demonstrating SOC at the time of CD mode and CS mode. 評価関数の初期値の設定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the initial value of an evaluation function. 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される充放電電力制限値の修正制御を説明するための機能ブロック図である。In this Embodiment, it is a functional block diagram for demonstrating correction control of the charging / discharging electric power limit value performed by ECU. 本実施の形態の充放電電力制限値の修正制御において、各対象部品について実行される充放電電力制限値の修正値の演算処理を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a calculation process of a correction value of a charge / discharge power limit value executed for each target component in the charge / discharge power limit value correction control of the present embodiment. 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される充放電電力制限値の修正制御処理の全体を説明するためのフローチャートである。In this Embodiment, it is a flowchart for demonstrating the whole correction control process of the charging / discharging electric power limit value performed by ECU. 本実施の形態に従う車両の変形例についての全体ブロック図である。It is a whole block diagram about the modification of the vehicle according to this Embodiment.

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the same or equivalent part in a figure, the same code | symbol is attached | subjected and the description is not repeated.

図１は、本実施の形態に従うＥＣＵ３００が搭載されたハイブリッド車両１００の全体構ブロック図である。   FIG. 1 is an overall structural block diagram of hybrid vehicle 100 equipped with ECU 300 according to the present embodiment.

図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲ（System Main Relay）とも称する。）１１５と、負荷装置１７０と、制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも称する。）３００とを備える。また、負荷装置１７０は、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギア１４０と、駆動輪１５０と、エンジン１６０とを含む。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a power storage device 110, a system main relay (hereinafter also referred to as SMR (System Main Relay)) 115, a load device 170, and a control device (hereinafter referred to as an ECU (Electronic Control Unit)). ) And 300). Load device 170 includes a PCU (Power Control Unit) 120, a motor generator 130, a power transmission gear 140, drive wheels 150, and an engine 160.

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。本実施の形態においては、蓄電装置１１０は、負荷装置１７０に対して並列に接続された電池パックＢＰ１，ＢＰ２を含む。電池パックＢＰ１，ＢＰ２の各々は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成され、これらの複数のセルが積層されることによって所望の電圧が出力される。   The power storage device 110 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. In the present embodiment, power storage device 110 includes battery packs BP <b> 1 and BP <b> 2 connected in parallel to load device 170. Each of the battery packs BP1 and BP2 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery or a lead storage battery, or a cell of an electric storage element such as an electric double layer capacitor. By stacking, a desired voltage is output.

蓄電装置１１０は、さらに、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の各々に流れる電流を検出するための電流センサ１１１，１１２と、電池パックＢＰ１，ＢＰ２に流れるトータルの電流を検出するための電流センサ１１３とを含む。これらの電流センサによって検出された電流値ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２は、ＥＣＵ３００へ出力される。また、蓄電装置１１０には、電池パックＢＰ１，ＢＰ２の各々の電圧を検出するための電圧センサ（図示せず）がさらに設けられ、検出された電圧ＶＢ１，ＶＢ２はＥＣＵ３００へ出力される。ＥＣＵ３００においては、これらの電流ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２および電圧ＶＢ１，ＶＢ２の検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。   Power storage device 110 further includes current sensors 111 and 112 for detecting currents flowing through battery packs BP1 and BP2, and a current sensor 113 for detecting total current flowing through battery packs BP1 and BP2. . Current values IB0, IB1, and IB2 detected by these current sensors are output to ECU 300. In addition, power storage device 110 is further provided with a voltage sensor (not shown) for detecting the voltages of battery packs BP1 and BP2, and detected voltages VB1 and VB2 are output to ECU 300. ECU 300 calculates a state of charge (SOC) of power storage device 110 based on the detected values of currents IB0, IB1, IB2 and voltages VB1, VB2.

蓄電装置１１０は、ＳＭＲ１１５を介して、モータジェネレータ１３０を駆動するためのＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力は、たとえば２００Ｖである。   Power storage device 110 is connected to PCU 120 for driving motor generator 130 via SMR 115. Then, power storage device 110 supplies power for generating driving force of vehicle 100 to PCU 120. The power storage device 110 stores the electric power generated by the motor generator 130. The output of power storage device 110 is, for example, 200V.

ＳＭＲ１１５は、複数のリレーＳＭＲ−１１，ＳＭＲ−１２，ＳＭＲ−２，ＳＭＲ−Ｇを含む。ＳＭＲ−１１の一方端は電池パックＢＰ１の正極端子に接続され、他方端はＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１に接続される。ＳＭＲ−１２の一方端は電池パックＢＰ２の正極端子に接続され、他方端はＰＣＵ１２０に接続された電力線ＰＬ１に接続される。ＳＭＲ−Ｇの一方端は、並列に接続された電池パックＢＰ１，ＢＰ２の負極側の接続ノードＮＰに接続され、他方端はＰＣＵ１２０に接続された接地線ＮＬ１に接続される。抵抗Ｒ１に直列接続されたＳＭＲ−２は、ＳＭＲ−Ｇに並列に接続される。ＳＭＲ−２は、蓄電装置１１０からＰＣＵ１２０への電力供給開始時の突入電流の低減、あるいは電力遮断時のＳＭＲ−Ｇの溶着防止のためのリレーである。ＳＭＲ１１５に含まれるこれらのリレーは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて制御され、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。   The SMR 115 includes a plurality of relays SMR-11, SMR-12, SMR-2, and SMR-G. One end of SMR-11 is connected to the positive terminal of battery pack BP1, and the other end is connected to power line PL1 connected to PCU 120. One end of SMR-12 is connected to the positive terminal of battery pack BP2, and the other end is connected to power line PL1 connected to PCU 120. One end of SMR-G is connected to connection node NP on the negative side of battery packs BP1 and BP2 connected in parallel, and the other end is connected to ground line NL1 connected to PCU 120. The SMR-2 connected in series to the resistor R1 is connected in parallel to the SMR-G. SMR-2 is a relay for reducing inrush current at the start of power supply from power storage device 110 to PCU 120 or preventing welding of SMR-G at the time of power interruption. These relays included in the SMR 115 are controlled based on a control signal SE1 from the ECU 300, and switch between power supply and cutoff between the power storage device 110 and the PCU 120.

ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１１０から供給される直流電圧を所定の電圧に昇圧するためのコンバータ、およびコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１３０を駆動するためのインバータなどを含む。コンバータおよびインバータは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩに従ってそれぞれ制御される。   Although not shown, PCU 120 drives motor generator 130 by converting a DC voltage supplied from power storage device 110 to a predetermined voltage, and converting DC power output from the converter into AC power. Including inverters and so on. The converter and the inverter are controlled according to control signals PWC and PWI from ECU 300, respectively.

モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generator 130 is an AC rotating electric machine, for example, a permanent magnet type synchronous motor including a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ１３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。   The output torque of motor generator 130 is transmitted to drive wheels 150 via power transmission gear 140 configured by a speed reducer and a power split mechanism, and causes vehicle 100 to travel. The motor generator 130 can generate electric power by the rotational force of the drive wheels 150 during the regenerative braking operation of the vehicle 100. Then, the generated power is converted into charging power for power storage device 110 by PCU 120.

モータジェネレータ１３０は、動力伝達ギア１４０を介してさらにエンジン１６０とも接続される。車両１００が、モータジェネレータ１３０およびエンジン１６０からの駆動力を利用して、ＳＯＣを所定の値に維持しながら走行するＨＶ（Hybrid Vehicle）走行を行なうＣＳ（Charge Sustaining）モードの場合には、ＥＣＵ３００によってモータジェネレータ１３０からの駆動力とエンジン１６０からの駆動力との割合が適切に調整され、合成された駆動力を用いて車両１００の走行が実行される。モータジェネレータ１３０からの駆動力のみを用いて走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行を優先的に行なうＣＤ（Charge Depleting）モード選択することも可能である。ＥＣＵ３００は、運転者の操作信号ＳＥＬに基づいて、上記のＣＳモードおよびＣＤモードの切換えを実行する。   Motor generator 130 is further connected to engine 160 via power transmission gear 140. When vehicle 100 is in a CS (Charge Sustaining) mode in which HV (Hybrid Vehicle) traveling is performed using the driving force from motor generator 130 and engine 160 while maintaining the SOC at a predetermined value, ECU 300 Thus, the ratio between the driving force from the motor generator 130 and the driving force from the engine 160 is appropriately adjusted, and the vehicle 100 is driven using the combined driving force. It is also possible to select a CD (Charge Depleting) mode in which EV (Electric Vehicle) traveling that uses only the driving force from the motor generator 130 is preferentially performed. ECU 300 executes the switching between the CS mode and the CD mode based on the driver's operation signal SEL.

なお、本実施の形態においては、車両１００に１つのモータジェネレータが設けられる構成を一例として示すが、モータジェネレータを複数備える構成としてもよい。たとえば、２つのモータジェネレータが備えられる場合には、一方のモータジェネレータを専ら駆動輪を駆動するための電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専らエンジンの駆動力により発電する発電機として機能させる構成としてもよい。   In the present embodiment, a configuration in which one motor generator is provided in vehicle 100 is shown as an example, but a configuration in which a plurality of motor generators are provided may be employed. For example, when two motor generators are provided, a configuration in which one motor generator functions exclusively as an electric motor for driving drive wheels, and the other motor generator functions exclusively as a generator that generates electric power using the driving force of the engine. It is good.

また、本実施の形態においては、車両１００は、上述のように、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両１００の構成は、車両駆動力を発生するための電動機を搭載する車両であればその構成は限定されない。車両１００は、図１のような電気自動車のほかに、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。   In the present embodiment, vehicle 100 will be described as an example of a hybrid vehicle as described above. However, the configuration of vehicle 100 is a vehicle equipped with an electric motor for generating vehicle driving force. The configuration is not limited. Vehicle 100 includes, in addition to the electric vehicle as shown in FIG. 1, an electric vehicle not mounted with an engine or a fuel cell vehicle.

車両１００は、外部交流電源４００からの電力を用いて蓄電装置１１０を充電するための構成として、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ＿ＡＣと、接続部２１０とをさらに備える。外部交流電源４００としては、一般家庭の電源や充電専用の充電ステーションなどが考えられ、その電圧は、たとえば、１００Ｖまたは２００Ｖである。   Vehicle 100 further includes a charging device 200, a charging relay CHR_AC, and a connection unit 210 as a configuration for charging power storage device 110 using electric power from external AC power supply 400. The external AC power supply 400 may be a general household power supply or a charging station dedicated to charging, and the voltage is, for example, 100V or 200V.

接続部２１０は、外部交流電源４００からの電力を受けるために、車両１００のボディに設けられる。接続部２１０には、充電ケーブル２５０の充電コネクタ２５１が接続される。そして、充電ケーブル２５０の電源プラグ２５２が、外部交流電源４００のコンセント４１０に接続されることによって、外部交流電源４００からの電力が、充電ケーブル２５０の電線部２５３を介して車両１００に伝達される。また、図示されないが、充電ケーブル２５０の電線部２５３には、外部交流電源４００から車両１００への電力の供給と遮断とを切換えるための、充電回路遮断装置（以下「ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）」とも称する。）が介挿される場合がある。   Connection unit 210 is provided on the body of vehicle 100 to receive power from external AC power supply 400. A charging connector 251 of the charging cable 250 is connected to the connection unit 210. Then, the power plug 252 of the charging cable 250 is connected to the outlet 410 of the external AC power supply 400, whereby the power from the external AC power supply 400 is transmitted to the vehicle 100 via the electric wire portion 253 of the charging cable 250. . Although not shown, a charging circuit interrupting device (hereinafter referred to as “CCID (Charging Circuit Interrupt Device)” is used for switching the power supply from the external AC power source 400 to the vehicle 100 and the power supply to the electric wire 253 of the charging cable 250. May also be inserted.

充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して接続部２１０に接続される。また、充電装置２００は、ＣＨＲ＿ＡＣを介して蓄電装置１１０と接続される。そして、充電装置２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤに基づいて、外部交流電源４００から供給される交流電力を、蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。   Charging device 200 is connected to connection unit 210 via power lines ACL1 and ACL2. Charging device 200 is connected to power storage device 110 via CHR_AC. Charging device 200 converts AC power supplied from external AC power supply 400 into DC power that power storage device 110 can charge based on control signal PWD from ECU 300.

ＣＨＲ＿ＡＣに含まれるリレーの一方端は、蓄電装置１１０の正極端子および負極端子にそれぞれ接続される。ＣＨＲ＿ＡＣに含まれるリレーの他方端は、充電装置２００に接続された電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ２にそれぞれ接続される。そして、ＣＨＲ＿ＡＣは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２に基づいて、充電装置２００から蓄電装置１１０への電力の供給と遮断とを切換える。   One end of the relay included in CHR_AC is connected to the positive terminal and the negative terminal of power storage device 110, respectively. The other end of the relay included in CHR_AC is connected to power line PL2 and ground line NL2 connected to charging device 200, respectively. Then, CHR_AC switches between supply and interruption of power from charging device 200 to power storage device 110 based on control signal SE <b> 2 from ECU 300.

車両１００は、上記の外部交流電源４００を用いた外部充電よりも短時間で蓄電装置１１０の充電を行なう急速充電のための構成として、充電リレーＣＨＲ＿ＤＣと、接続部２２０とをさらに有する。   Vehicle 100 further includes a charging relay CHR_DC and a connection unit 220 as a configuration for rapid charging that charges power storage device 110 in a shorter time than external charging using external AC power supply 400 described above.

接続部２２０は、外部直流電源５００からの電力を受けるために、車両１００のボディに設けられる。接続部２２０には、充電ケーブル２６０の充電コネクタ２６１が接続される。そして、充電ケーブル２６０の電源プラグ２６２が、外部直流電源５００のコンセント５１０に接続されることによって、外部直流電源５００からの電力が、充電ケーブル２６０の電線部２６３を介して車両１００に伝達される。   Connection unit 220 is provided on the body of vehicle 100 in order to receive power from external DC power supply 500. A charging connector 261 of the charging cable 260 is connected to the connection unit 220. Then, the power plug 262 of the charging cable 260 is connected to the outlet 510 of the external DC power supply 500, whereby the power from the external DC power supply 500 is transmitted to the vehicle 100 via the electric wire portion 263 of the charging cable 260. .

充電リレーＣＨＲ＿ＤＣに含まれる一方のリレーは、その一方端が電源線ＰＬ３を介して接続部２２０に接続され、他方端が電力線ＰＬ１に接続される。充電リレーＣＨＲ＿ＤＣに含まれる他方のリレーは、その一方端が接地線ＮＬ３を介して接続部２２０に接続され、他方端が蓄電装置１１０の接続ノードＮＰに接続される。充電リレーＣＨＲ＿ＤＣは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３に基づいて、外部直流電源５００から蓄電装置１１０への電力の供給と遮断とを切換える。   One relay included in charging relay CHR_DC has one end connected to connection unit 220 via power supply line PL3 and the other end connected to power line PL1. The other relay included in charge relay CHR_DC has one end connected to connection unit 220 via ground line NL3 and the other end connected to connection node NP of power storage device 110. Charging relay CHR_DC switches between supply and interruption of electric power from external DC power supply 500 to power storage device 110 based on control signal SE 3 from ECU 300.

急速充電の場合に流れる充電電流ＩＣＨ＿ＤＣの大きさは、外部交流電源４００を用いた外部充電の場合に流れる充電電流ＩＣＨ＿ＡＣの大きさよりも大きく、たとえば、ＩＣＨ＿ＡＣが１０Ａ〜２０Ａであるのに対して、ＩＣＨ＿ＤＣは５０〜１００Ａに設定される。   The magnitude of the charging current ICH_DC that flows in the case of rapid charging is larger than the magnitude of the charging current ICH_AC that flows in the case of external charging using the external AC power supply 400. For example, ICH_AC is 10A to 20A, ICH_DC is set to 50 to 100A.

外部直流電源５００の電圧は、図１の構成においては、蓄電装置１１０の電圧とほぼ同じであり、たとえば２００Ｖである。そのため、外部直流電源５００から蓄電装置１１０までの間には電力変換装置は必要とされず、外部直流電源５００からの電力は、いくつかのリレーを介して直接的に蓄電装置１１０へ供給される。   The voltage of external DC power supply 500 is substantially the same as the voltage of power storage device 110 in the configuration of FIG. Therefore, no power conversion device is required between the external DC power supply 500 and the power storage device 110, and the power from the external DC power supply 500 is directly supplied to the power storage device 110 via some relays. .

なお、外部直流電源５００の電圧は、必ずしも蓄電装置１１０の電圧とほぼ同じとする必要はなく、蓄電装置１１０の電圧よりも大きくまたは小さくするようにしてもよい。また、直流でなくとも、外部交流電源４００よりも大きな電流が供給可能な交流電源とすることもできる。しかしながら、そのような場合には、外部電源から蓄電装置１１０までの経路に電力変換装置（ＤＣ／ＤＣ変換器、または、ＡＣ／ＤＣ変換器）が必要となるが、供給される電流が大電流であるために、それに耐え得る電流容量を有した電力変換装置が必要となるのでコスト増加の要因になり得る。さらに、電力変換動作によって、効率の低下にもつながる。そのため、図１のように、蓄電装置１１０の電圧とほぼ同じ電圧を供給可能な直流電源を蓄電装置１１０と直接的に接続する構成とすることがより望ましい。   Note that the voltage of external DC power supply 500 is not necessarily the same as the voltage of power storage device 110, and may be larger or smaller than the voltage of power storage device 110. Further, an AC power supply that can supply a larger current than the external AC power supply 400 can be used even if it is not DC. However, in such a case, a power conversion device (DC / DC converter or AC / DC converter) is required on the path from the external power supply to the power storage device 110, but the supplied current is a large current. For this reason, a power conversion device having a current capacity that can withstand this is required, which can be a cause of cost increase. Furthermore, the power conversion operation leads to a decrease in efficiency. Therefore, as shown in FIG. 1, it is more desirable to have a configuration in which a DC power supply that can supply substantially the same voltage as the voltage of the power storage device 110 is directly connected to the power storage device 110.

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファなどを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。なお、図１ではＥＣＵ３００は１つの制御装置として示されているが、各機器または機能ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。   ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, an input / output buffer, and the like, which are not shown in FIG. 1, and inputs signals from each sensor and outputs control signals to each device. The vehicle 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit). In FIG. 1, the ECU 300 is shown as one control device, but a separate control device may be provided for each device or function.

ＥＣＵ３００は、運転者によるイグニッションスイッチの操作に関する操作信号ＩＧを受ける。ＥＣＵ３００は、操作信号ＩＧに基づいて、車両１００の走行のための各種の制御を開始する。   ECU 300 receives an operation signal IG related to the operation of the ignition switch by the driver. ECU 300 starts various controls for traveling of vehicle 100 based on operation signal IG.

図１に示されるような車両においては、走行時、外部交流電源４００を用いた外部充電時、および外部直流電源５００を用いた外部充電時の各々の場合で、流れる電流の電流経路が異なる。そして、上記の各場合において流れる電流の大きさも異なるので、各電流経路に備えられる部品については、そこに流れる電流の大きさに対応した耐熱保護が必要とされる。   In the vehicle as shown in FIG. 1, the current path of the flowing current is different in each case of traveling, external charging using external AC power supply 400, and external charging using external DC power supply 500. And since the magnitude | size of the electric current which flows in each said case differs, the heat resistance protection corresponding to the magnitude | size of the electric current which flows there is required about the components with which each electric current path | route is equipped.

図２は、保護が必要とされる対象部品のグループについての、通電タイミングと参照すべき電流を説明するための図である。対象部品のグループは、電流経路に対応して大きく４つに分類される。   FIG. 2 is a diagram for explaining energization timing and a current to be referred to for a group of target parts that need to be protected. The group of target parts is roughly classified into four corresponding to the current paths.

第１のグループ（グループＡ）は、個々の電池パックに流れる電流に対する電流経路であり、図１においてＧＲ＿Ａで示される。具体的な対象部品としては、電池パックＢＰ１，ＢＰ２およびＳＭＲ−１１，ＳＭＲ−１２が含まれる。グループＡについては、走行時、外部交流電源４００を用いた外部充電時、および外部直流電源５００を用いた外部充電時のいずれの場合においても通電される。そして、このときに対象部品に流れる電流は、電流センサ１１１，１１２で検出された電流ＩＢ１，ＩＢ２である。   The first group (group A) is a current path for a current flowing through each battery pack, and is indicated by GR_A in FIG. Specific target parts include battery packs BP1 and BP2 and SMR-11 and SMR-12. The group A is energized in any of the cases of traveling, external charging using the external AC power supply 400, and external charging using the external DC power supply 500. At this time, the currents flowing through the target components are the currents IB1 and IB2 detected by the current sensors 111 and 112, respectively.

第２のグループ（グループＢ）は、電池パックＢＰ１，ＢＰ２からの経路が合流した部分であり、図１においてはＧＲ＿Ｂで示される。グループＢもグループＡと同様に、走行時および交流，直流いずれの外部充電時にも電流が流れるが、流れる電流の大きさはグループＡよりも大きく、電流センサ１１３で検出される電流ＩＢ０（すなわち、ＩＢ１＋ＩＢ２）である。   The second group (group B) is a portion where the paths from the battery packs BP1 and BP2 merge and is indicated by GR_B in FIG. In the group B as well as the group A, current flows during traveling and external charging of both AC and DC, but the magnitude of the flowing current is larger than that of the group A, and the current IB0 detected by the current sensor 113 (that is, IB1 + IB2).

第３のグループ（グループＣ）は、外部直流電源５００を用いた外部充電時、すなわち急速充電時にのみ電流が流れる経路であり、図１においてはＧＲ＿Ｃで示される。具体的な部品としては、急速充電用の充電リレーＣＨＲ＿ＤＣおよびそれに接続されるケーブル等が含まれる。   The third group (group C) is a path through which current flows only during external charging using the external DC power source 500, that is, during rapid charging, and is indicated by GR_C in FIG. Specific parts include a charging relay CHR_DC for quick charging and a cable connected to the charging relay CHR_DC.

第４のグループ（グループＤ）は、走行時および外部交流電源４００を用いた外部充電時にのみ電流が流れる経路であり、図１においてはＧＲ＿Ｄで示される。このグループにおける具体的な部品は、ＳＭＲ−２，ＳＭＲ−Ｇが含まれる。このうち、ＳＭＲ−２は抵抗Ｒ１と直列接続されているため、ＳＭＲ−Ｇに比べると流れる電流は少なくなる。したがって、グループＤにおいては、特にＳＭＲ−Ｇの耐熱保護が必要となる。   The fourth group (group D) is a path through which current flows only during traveling and during external charging using the external AC power source 400, and is indicated by GR_D in FIG. Specific parts in this group include SMR-2 and SMR-G. Among these, since the SMR-2 is connected in series with the resistor R1, the flowing current is smaller than that of the SMR-G. Therefore, in the group D, heat resistance protection of SMR-G is particularly necessary.

なお、グループＣおよびグループＤにおいて参照される電流は、グループＢと同様に電流センサ１１３で検出される電流ＩＢ０である。   The current referred to in group C and group D is current IB0 detected by current sensor 113 as in group B.

上述のように、急速充電の場合には、走行時および外部交流電源４００を用いた外部充電時に流れる電流よりも大きい電流が充電電流として流れるので、本来的には、この急速充電時の充電電流による発熱に耐え得る保護が必要である。しかしながら、たとえば、図２におけるグループＡおよびグループＢのように、走行時、および、いずれの外部充電時にも電流が流れる電流経路について、急速充電に対応可能な保護レベルの部品を使用すると、急速充電以外の動作の場合にはオーバースペックとなり、コストアップの要因となり得る。   As described above, in the case of rapid charging, a current larger than the current flowing during running and external charging using the external AC power supply 400 flows as the charging current. Protection that can withstand the heat generated by is necessary. However, for example, as in the case of group A and group B in FIG. 2, if a component having a protection level capable of rapid charging is used for a current path through which current flows during traveling and during any external charging, rapid charging is performed. In the case of an operation other than the above, it becomes overspec, which may cause an increase in cost.

一方、急速充電に対応可能な保護レベルよりも低い保護レベルの部品を用いつつ、急速充電においてもその低い保護レベルで部品を保護できるように、一律に電流を制限する手法も可能であるが、かえって急速充電時以外の場合の動作の性能低下や、充電時間の延長などの問題を招くおそれがある。   On the other hand, while using parts with a protection level lower than the protection level that can handle fast charging, a method of uniformly limiting the current is also possible so that parts can be protected at that low protection level even during fast charging. On the contrary, there is a risk of causing problems such as a decrease in performance in cases other than rapid charging, and an increase in charging time.

そのため、本実施の形態においては、各部品に流れる電流と通電時間とに基づいて各部品の発熱状態を表わす評価関数を用いるとともに、その評価関数の出力値に基づいて蓄電装置への充放電電力の制限値を修正することによって各部品に流れる電流を制限する手法を採用する。このような構成にすることによって、各時点において、部品ごとの発熱状態に対応して部品に流れる電流を制御することができるので、過剰な部品保護による車両の動力性能の低下を抑制しつつ、適切に部品を保護することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, an evaluation function representing the heat generation state of each component is used based on the current flowing through each component and the energization time, and the charge / discharge power to the power storage device is determined based on the output value of the evaluation function. A method is adopted in which the current flowing through each component is limited by correcting the limit value. By adopting such a configuration, it is possible to control the current flowing through the component corresponding to the heat generation state of each component at each time point, while suppressing a decrease in the power performance of the vehicle due to excessive component protection, It becomes possible to protect the parts appropriately.

一般的に、部品の発熱は、部品を流れる電流値の二乗に比例することが知られており、また、部品からの放熱については、一次遅れ系で近似できることが知られている。この関係を評価関数Ｆとして表わすと、たとえば式（１）のようになる。

Ｆ（ｎ＋１）＝｛（Ｋ（ｎ）−１）×Ｆ（ｎ）＋Ｉ（ｎ）2｝／Ｋ（ｎ） … （１）

ここで、ｎは制御開始からの制御周期の回数、すなわち経過時間を表わす。また、Ｉ（ｎ）は制御周期回数ｎのときの部品に流れる電流値を表わし、Ｋ（ｎ）は一次遅れ近似を行なうための係数、すなわち時定数に相当する係数である。この係数Ｋ（ｎ）は、部品ごとに異なる値を有しており、予め実験等によって定められたマップ等によって設定される。また、係数Ｋ（ｎ）は、電流の増加時および減少時によって、異なる値を持つようにしてもよい。 In general, it is known that the heat generation of a component is proportional to the square of the current value flowing through the component, and it is known that the heat radiation from the component can be approximated by a first-order lag system. When this relationship is expressed as an evaluation function F, for example, the following equation (1) is obtained.

F (n + 1) = {(K (n) −1) × F (n) + I (n) 2 } / K (n) (1)

Here, n represents the number of control cycles from the start of control, that is, the elapsed time. Further, I (n) represents the value of the current flowing through the component at the control cycle number n, and K (n) is a coefficient for performing first-order delay approximation, that is, a coefficient corresponding to a time constant. The coefficient K (n) has a different value for each part, and is set by a map or the like determined in advance through experiments or the like. The coefficient K (n) may have different values depending on when the current increases and decreases.

図３は、ある部品について電流を流した場合の、部品温度の時間的変化の一例を示した図である。図３においては、時刻ｔ０のとき初期温度Ｔ０であった部品に、時刻ｔ０からｔ１の間、電流を流した場合の図である。   FIG. 3 is a diagram showing an example of a temporal change in component temperature when a current is passed through a certain component. In FIG. 3, it is a figure at the time of flowing an electric current from the time t0 to t1 to the components which were the initial temperature T0 at the time t0.

図３に示されるように、通電開始後、時間とともに部品の温度は、時間に対してほぼ一次遅れの曲線で上昇する。そして、時刻ｔ１で通電を停止すると、それ以降は、時刻ｔ１における温度を初期値として、一次遅れ系の曲線で部品温度が低下する。   As shown in FIG. 3, after the start of energization, the temperature of the component rises with a curve that is almost linearly delayed with respect to time. Then, when the energization is stopped at time t1, the temperature of the component is reduced by a first-order lag curve with the temperature at time t1 as an initial value thereafter.

また、図３には、部品に流れる電流を変化させた場合の曲線が曲線Ｗ１からＷ４で示されるが、電流Ｉが大きくなるほど部品温度が高くなっており、電流Ｉの二乗値（Ｉ2）に比例して大きくなる。 Also, in FIG. 3, curves when the current flowing through the component is changed are indicated by curves W1 to W4. As the current I increases, the component temperature increases, and the square value (I 2 ) of the current I increases. Increases in proportion to

保護対象となる部品に対して、実験によって、図３に示されたような曲線をそれぞれ求め、その曲線に適合するように式（１）の評価関数Ｆの係数Ｋを定める。これにより、通電電流と通電時間とに基づいて部品の発熱を推定することができる。そして、各部品に対して、評価関数の出力値が当該部品の耐熱限界にから定まるしきい値を超えないように電流を調整することで、部品の発熱を制御することができる。   With respect to the parts to be protected, curves such as those shown in FIG. 3 are obtained by experiments, and the coefficient K of the evaluation function F of Equation (1) is determined so as to fit the curves. Thereby, the heat_generation | fever of components can be estimated based on an energization current and energization time. For each component, the heat generation of the component can be controlled by adjusting the current so that the output value of the evaluation function does not exceed the threshold value determined from the heat resistance limit of the component.

図４は、本実施の形態における、充放電電力制限値の修正制御の概要を説明するための図である。図４においては、横軸に時間が示され、縦軸にはある電流経路の部品についての評価関数の出力値、蓄電装置の充放電電力制限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、および当該部品の温度が示される。なお、本実施の形態においては、充放電電力については、放電電力を正値で表わし、充電電力を負値で表わすものとする。   FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of the correction control of the charge / discharge power limit value in the present embodiment. In FIG. 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the output value of the evaluation function for the component of a certain current path, the charge / discharge power limit values Win and Wout of the power storage device, and the temperature of the component. . In the present embodiment, with regard to charge / discharge power, discharge power is represented by a positive value, and charge power is represented by a negative value.

図４を参照して、時刻ｔ２０から部品への通電を開始すると、時間とともに徐々に部品温度が上昇する。また、当該部品についての評価関数Ｆの出力値も、部品温度に対応して、同じように増加する。時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの間の充放電電力制限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、蓄電装置１１０のＳＯＣに基づいて定められる制限値Ｓｗｉｎ，Ｓｗｏｕｔに設定される。   Referring to FIG. 4, when energization of a component is started from time t20, the component temperature gradually increases with time. In addition, the output value of the evaluation function F for the part also increases correspondingly with the part temperature. Charge / discharge power limit values Win, Wout between time t20 and time t21 are set to limit values Swin, Swout determined based on the SOC of power storage device 110.

そして、評価関数Ｆの出力値がしきい値ＴＨ１となる時刻ｔ２１となったところで、充電電力がさらに制限されるように、充電電力制限値Ｗｉｎの値がＭｗｉｎに修正される。なお、上述のように、充電電力は負値で表わされているため、「充電電力が制限される」とは、その大きさ、すなわち絶対値が小さくされることを意味する（すなわち、｜Ｓｗｉｎ｜＞｜Ｍｗｉｎ｜）。これにより、図４に示す動作が外部充電である場合には、たとえば、充電装置２００の出力を低減したり、または充電リレーＣＨＲ＿ＡＣ，ＣＨＲ＿ＤＣを間欠的に遮断したりすることによって、充電電力が制限される。その結果、部品に流れる電流が低減され、部品の発熱を抑制することができる。   Then, at time t21 when the output value of the evaluation function F becomes the threshold value TH1, the value of the charging power limit value Win is corrected to Mwin so that the charging power is further limited. As described above, since the charging power is represented by a negative value, “the charging power is limited” means that the magnitude, that is, the absolute value is reduced (that is, | Swin |> | Mwin |). Thereby, when the operation shown in FIG. 4 is external charging, the charging power is limited by, for example, reducing the output of the charging device 200 or intermittently cutting off the charging relays CHR_AC and CHR_DC. Is done. As a result, the current flowing through the component is reduced, and the heat generation of the component can be suppressed.

また、走行時においても、たとえば長い下り坂が継続するような場合には、モータジェネレータ１３０による回生制動によって発電された充電電力が長時間回路に流れることが考えられる。このような場合においても、評価関数の出力値が上記のしきい値ＴＨ１を上回るときには、ＰＣＵ１２０内のコンバータやインバータなどの電力変換装置の効率を低下させる等の処理によって、該当部品への電流を低減するようにしてもよい。   Further, even during traveling, for example, when a long downhill continues, it is conceivable that the charging power generated by the regenerative braking by the motor generator 130 flows in the circuit for a long time. Even in such a case, when the output value of the evaluation function exceeds the threshold value TH1, the current to the corresponding component is reduced by processing such as reducing the efficiency of the power converter such as a converter or inverter in the PCU 120. You may make it reduce.

次に、評価関数Ｆの出力値がしきい値ＴＨ２となる時刻ｔ２２となると、放電電力制限値Ｗｏｕｔの値がＭｗｏｕｔに修正される。これによって、図４に示す動作が走行時の場合には、制限された放電電力制限値に基づいて、ＰＣＵ１２０に供給される電力が設定（低減）されるので、部品の発熱が抑制される。   Next, at time t22 when the output value of the evaluation function F reaches the threshold value TH2, the value of the discharge power limit value Wout is corrected to Mwout. Accordingly, when the operation shown in FIG. 4 is during travel, the power supplied to the PCU 120 is set (reduced) based on the limited discharge power limit value, so that heat generation of the components is suppressed.

このようにして、制限された充放電電力制限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて、充電動作または放電動作が行なわれるので、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までは部品温度の上昇が抑制される。その後、通電が停止され、評価関数の出力値がしきい値を下回ると、それに応じて充放電電力制限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが、ＳＯＣに基づいて定められる制限値Ｓｗｉｎ，Ｓｗｏｕｔに戻される。   In this way, since the charging operation or the discharging operation is performed based on the limited charge / discharge power limit values Win and Wout, an increase in the component temperature is suppressed from time t22 to time t23. Thereafter, when the energization is stopped and the output value of the evaluation function falls below the threshold value, the charge / discharge power limit values Win and Wout are returned to the limit values Swin and Swout determined based on the SOC accordingly.

なお、図４においては、充電電力制限値Ｗｉｎについてのしきい値ＴＨ１が、放電電力制限値Ｗｏｕｔについてのしきい値ＴＨ２より小さく設定（ＴＨ１＜ＴＨ２）されているが、これは一例であって、部品に応じて、充電電力制限値Ｗｉｎについてのしきい値ＴＨ１が、放電電力制限値Ｗｏｕｔについてのしきい値ＴＨ２より大きく設定されるようにしてもよい。   In FIG. 4, the threshold value TH1 for the charging power limit value Win is set smaller than the threshold value TH2 for the discharging power limit value Wout (TH1 <TH2), but this is an example. Depending on the component, the threshold value TH1 for the charging power limit value Win may be set larger than the threshold value TH2 for the discharging power limit value Wout.

また、図１に示したハイブリッド車両では、上述のように、モータジェネレータ１３０からの駆動力のみを優先的に用いて走行するＣＤモードと、モータジェネレータ１３０およびエンジン１６０からの駆動力を利用して走行するＣＳモードとを有する場合がある。   In the hybrid vehicle shown in FIG. 1, as described above, the CD mode in which only the driving force from motor generator 130 is used preferentially and the driving force from motor generator 130 and engine 160 are used. It may have a CS mode for traveling.

図５に、ＣＤモードでの走行時とＣＳモードでの走行時のＳＯＣの変化の一例を示すが、一般的に、ＣＤモードでは、エンジン１６０からの駆動力を用いないために、ＣＳモードでの走行に比べてＳＯＣの変化量が大きい。すなわち、蓄電装置１１０から入出力される電流が、ＣＤモードのほうがＣＳモードよりも大きく、かつ長時間流れることになる。したがって、電流経路の部品に対する影響は、ＣＳモードの走行よりもＣＤモードでの走行のほうが大きくなる場合がある。そのため、そのような部品に対しては、同じ部品であっても、ＣＤモードであるかＣＳモードであるかによって、異なった評価関数Ｆを用いることが好ましい。   FIG. 5 shows an example of the change in the SOC when traveling in the CD mode and when traveling in the CS mode. In general, in the CD mode, the driving force from the engine 160 is not used. The amount of change in the SOC is larger than that of the running. That is, the current input / output from the power storage device 110 is larger in the CD mode than in the CS mode and flows for a long time. Therefore, the influence of the current path on the components may be greater when traveling in the CD mode than when traveling in the CS mode. For this reason, it is preferable to use different evaluation functions F for such components, depending on whether the same component is in the CD mode or the CS mode.

さらに、たとえば、部品への通電を停止した直後に、その部品への通電を再開したような場合には、通電再開時には、部品の温度がまだ十分に低下していないことが考えられる。そのような場合には、通電電流の大きさおよび通電時間が同じであっても、部品の温度が十分に低下している場合と比較して部品の温度が高くなり、適切に保護できない場合が起こり得る。そのため、本実施の形態においては、さらに、部品への通電を停止してからの時間に基づいて、評価関数の初期値を変更する。   Furthermore, for example, when energization of a component is resumed immediately after the energization of the component is stopped, it is conceivable that the temperature of the component has not yet sufficiently decreased when energization is resumed. In such a case, even if the energizing current and energizing time are the same, the temperature of the component may be higher than when the temperature of the component is sufficiently lowered and may not be properly protected. Can happen. Therefore, in the present embodiment, the initial value of the evaluation function is further changed based on the time after the energization of the parts is stopped.

図６は、本実施の形態における、評価関数の初期値の設定手法を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method for setting an initial value of an evaluation function in the present embodiment.

図６を参照して、時刻ｔ３１までは、走行または外部充電が実行されており、通電によりある部品の温度が上昇した状態である場合を考える。そして、時刻ｔ３１において、イグニッションがオフとされ、あるいは充電動作が停止されることによって、当該部品への通電が停止すると、部品の温度は、図６中における破線の曲線Ｗ３０のように低下する。   Referring to FIG. 6, a case is considered in which traveling or external charging is being executed and the temperature of a certain component is increased by energization until time t31. Then, at time t31, when the ignition is turned off or the charging operation is stopped to stop energization of the part, the temperature of the part decreases as indicated by a broken line W30 in FIG.

ここで、時刻ｔ３２において部品への通電が再開されると、その時点においては、部品温度は十分に低下しておらず、Ｔ１の温度を有している。そうすると、時刻ｔ３２から通電を再開した場合には、部品温度は図６における曲線Ｗ３１のように変化する。   Here, when energization of the component is resumed at time t32, at that time, the component temperature is not sufficiently lowered and has a temperature of T1. Then, when energization is resumed from time t32, the component temperature changes as shown by a curve W31 in FIG.

一方で、時刻ｔ３２よりも時間が経過した時刻ｔ３３において部品の通電が再開された場合には、部品温度はＴ２（Ｔ２＜Ｔ１）の温度を有しており、この場合には、部品温度は図６における曲線Ｗ３２のように変化する。   On the other hand, when energization of the component is resumed at time t33 when time has elapsed from time t32, the component temperature has a temperature of T2 (T2 <T1). In this case, the component temperature is It changes like a curve W32 in FIG.

そのため、図３において説明したように、通電停止後の部品温度についての評価関数に基づいて、通電停止から通電再開までの時間に応じて、通電時の評価関数の初期値を設定する。これによって、通電時の評価関数を図６における曲線Ｗ３１およびＷ３２に適合させることができ、これによって、通電の停止と再開とを繰り返したような場合であっても、適切に部品温度を評価して保護することが可能となる。   Therefore, as described in FIG. 3, the initial value of the evaluation function at the time of energization is set according to the time from the energization stop to the energization restart based on the evaluation function for the component temperature after the energization is stopped. As a result, the evaluation function at the time of energization can be adapted to the curves W31 and W32 in FIG. 6, and accordingly, even when the energization is stopped and restarted, the component temperature is appropriately evaluated. Can be protected.

図７は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される充放電電力制限値の修正制御を説明するための機能ブロック図である。図７で説明されるブロック図に記載された各機能ブロックは、ハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。   FIG. 7 is a functional block diagram for illustrating correction control of the charge / discharge power limit value executed by ECU 300 in the present embodiment. Each functional block described in the block diagram illustrated in FIG. 7 is realized by hardware or software processing.

図１および図７を参照して、ＥＣＵ３００は、電流検出部３１０と、モード選択部３２０と、停止時間判定部３３０と、評価関数生成部３４０と、Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部３５０と、修正部３６０と、Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部３６５と、駆動制御部３７０と、記憶部３８０とを含む。また、駆動制御部３７０は、充電制御部３７１と、ＰＣＵ制御部３７２とを含む。   Referring to FIGS. 1 and 7, ECU 300 includes current detection unit 310, mode selection unit 320, stop time determination unit 330, evaluation function generation unit 340, Mwin / Mwout calculation unit 350, and correction unit 360. A Win / Wout setting unit 365, a drive control unit 370, and a storage unit 380. Further, the drive control unit 370 includes a charge control unit 371 and a PCU control unit 372.

電流検出部３１０は、電流センサ１１１〜１１３の検出値ＩＢ０〜ＩＢ２を受ける。そして、電流検出部３１０は、受信した電流検出値をＭｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部３５０へ出力する。   Current detection unit 310 receives detection values IB0 to IB2 of current sensors 111 to 113. Current detector 310 then outputs the received current detection value to Mwin / Mwout calculator 350.

モード選択部３２０は、運転者の操作によるＣＳモードおよびＣＤモードのいずれかの選択を示す操作信号ＳＥＬを受ける。そして、モード選択部３２０は、操作信号ＳＥＬに基づいてＣＳモードまたはＣＤモードを選択し、その選択結果であるモード信号ＭＯＤを評価関数生成部３４０へ出力する。   The mode selection unit 320 receives an operation signal SEL indicating selection of either the CS mode or the CD mode by the driver's operation. Then, the mode selection unit 320 selects the CS mode or the CD mode based on the operation signal SEL, and outputs the mode signal MOD that is the selection result to the evaluation function generation unit 340.

停止時間判定部３３０は、運転者による車両１００の運転動作を示すイグニッションスイッチの操作信号ＩＧと、図示しない上位ＥＣＵまたは外部電源から、外部充電実行中であることを示す充電信号ＣＨＧとを受ける。停止時間判定部３３０は、これらの信号に基づいて、上述のように、評価関数の初期値を決定するために必要な、走行および外部充電における通電が停止してからの時間を演算する。そして、停止時間判定部３３０は、その停止時間ＴＩＭを評価関数生成部３４０へ出力する。また、停止時間判定部３３０は、現在車両１００が走行中であるか、あるいは、外部交流電源４００を用いた外部充電であるかまたは外部直流電源５００を用いた外部充電であるかの車両状態を判定し、その状態信号ＳＴＡＴを評価関数生成部３４０へ出力する。   Stop time determination unit 330 receives an ignition switch operation signal IG indicating the driving operation of vehicle 100 by the driver, and a charging signal CHG indicating that external charging is being performed from a host ECU (not shown) or an external power source. Based on these signals, the stop time determination unit 330 calculates the time required to stop running and external charging in order to determine the initial value of the evaluation function as described above. Then, stop time determination unit 330 outputs the stop time TIM to evaluation function generation unit 340. In addition, stop time determination unit 330 determines whether the vehicle 100 is currently traveling, whether it is external charging using external AC power supply 400, or external charging using external DC power supply 500. The state signal STAT is output to the evaluation function generator 340.

評価関数生成部３４０は、モード選択部３２０からのモード信号ＭＯＤと、停止時間判定部３３０からの停止時間ＴＩＭおよび車両の状態信号ＳＴＡＴとを受ける。   Evaluation function generation unit 340 receives mode signal MOD from mode selection unit 320, stop time TIM from stop time determination unit 330, and vehicle state signal STAT.

評価関数生成部３４０は、車両の状態信号ＳＴＡＴおよびモード信号ＭＯＤに基づいて、各部品についての評価関数が予め記憶された記憶部３８０から、保護対象となる各部品についての評価関数を生成する。評価関数生成部３４０は、停止時間ＴＩＭから生成した各部品についての評価関数における初期値を決定する。そして、評価関数生成部３４０は、生成した評価関数ＦｎをＭｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部３５０へ出力する。   Based on the vehicle state signal STAT and the mode signal MOD, the evaluation function generation unit 340 generates an evaluation function for each component to be protected from the storage unit 380 in which an evaluation function for each component is stored in advance. The evaluation function generation unit 340 determines an initial value in the evaluation function for each component generated from the stop time TIM. Then, the evaluation function generation unit 340 outputs the generated evaluation function Fn to the Mwin / Mwout calculation unit 350.

Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部３５０は、電流検出部３１０からの電流検出値ＩＢ０〜ＩＢ２を、評価関数生成部３４０からの評価関数Ｆｎへ適用して、各部品についての耐熱保護から定まる充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔを演算により求める。そして、その演算結果ＭＷ（ｎ）を修正部３６０へ出力する。   The Mwin / Mwout calculation unit 350 applies the current detection values IB0 to IB2 from the current detection unit 310 to the evaluation function Fn from the evaluation function generation unit 340, and determines the charge / discharge power limit value determined from the heat resistance protection for each component. Mwin / Mwout is obtained by calculation. Then, the calculation result MW (n) is output to the correction unit 360.

Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部３６５は、蓄電装置１１０のＳＯＣを受ける。そして、Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部３６５は、ＳＯＣに基づいて定まる充放電電力制限値Ｓｗｉｎ／Ｓｗｏｕｔを演算し、その演算結果を充放電電力制限値の初期値Ｗｉｎ＃／Ｗｏｕｔ＃として修正部３６０へ出力する。   Win / Wout setting unit 365 receives the SOC of power storage device 110. Then, Win / Wout setting section 365 calculates charge / discharge power limit value Swin / Swout determined based on the SOC, and outputs the calculation result to correction section 360 as initial value Win # / Wout # of the charge / discharge power limit value. To do.

修正部３６０は、Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部３５０からの各部品についての充放電電力制限値ＭＷ（ｎ）と、Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部３６５からの充放電電力制限値の初期値Ｗｉｎ＃／Ｗｏｕｔ＃とを受ける。   The correction unit 360 includes a charge / discharge power limit value MW (n) for each component from the Mwin / Mwout calculation unit 350, and an initial value Win # / Wout # of the charge / discharge power limit value from the Win / Wout setting unit 365. Receive.

修正部３６０は、各部品についての充放電電力制限値ＭＷ（ｎ）のうち、充電電力制限値Ｍｗｉｎおよび放電電力制限値Ｍｗｏｕｔのそれぞれについて、各制限値の大きさ（すなわち、絶対値）が最小となる値を決定する。修正部３６０は、充電電力制限値Ｍｗｉｎおよび放電電力制限値Ｍｗｏｕｔについての各最小値と、充放電電力制限値の初期値Ｗｉｎ＃／Ｗｏｕｔ＃とをさらに比較して、より大きさが小さくなる制限値を充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔに設定する。そして、修正部３６０は、最終的に設定された充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔを駆動制御部３７０（すなわち、充電制御部３７１およびＰＣＵ制御部３７２）へ出力する。   The correction unit 360 has a minimum size (that is, an absolute value) for each of the charge power limit value Mwin and the discharge power limit value Mwout among the charge / discharge power limit values MW (n) for each component. Determine the value to be The correction unit 360 further compares each minimum value for the charge power limit value Mwin and the discharge power limit value Mwout with the initial value Win # / Wout # of the charge / discharge power limit value, so that the limit becomes smaller. The value is set to the charge / discharge power limit value Win / Wout. Then, correction unit 360 outputs the finally set charge / discharge power limit value Win / Wout to drive control unit 370 (that is, charge control unit 371 and PCU control unit 372).

充電制御部３７１は、修正部３６０からの充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔを受ける。充電制御部３７１は、外部充電が行なわれる場合に、充放電電力制限値Ｗｉｎ／ＷｏｕｔとＳＯＣとに基づいて、充電装置２００および充電リレーＣＨＲ＿ＡＣ，ＣＨＲ＿ＤＣを制御するための制御信号ＰＷＤ，ＳＥ２，ＳＥ３を生成する。充電制御部３７１は、これらの制御信号を、充電装置２００および充電リレーＣＨＲ＿ＡＣ，ＣＨＲ＿ＤＣにそれぞれ出力して、外部充電を実行する。   Charging control unit 371 receives charge / discharge power limit value Win / Wout from correction unit 360. When external charging is performed, charging control unit 371 controls control signals PWD, SE2, SE3 for controlling charging device 200 and charging relays CHR_AC, CHR_DC based on charging / discharging power limit values Win / Wout and SOC. Is generated. Charging control unit 371 outputs these control signals to charging device 200 and charging relays CHR_AC and CHR_DC, respectively, and performs external charging.

ＰＣＵ制御部３７２は、修正部３６０からの充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔと、運転者の運転動作に基づくトルク指令値および回転速度指令値とに基づいて、ＰＣＵ１２０内のコンバータおよびインバータの制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩを生成する。ＰＣＵ制御部３７２は、これらの制御信号をＰＣＵ１２０へ出力して車両の駆動力を制御する。   The PCU control unit 372 controls the converter and inverter control signals in the PCU 120 based on the charge / discharge power limit value Win / Wout from the correction unit 360 and the torque command value and the rotation speed command value based on the driving operation of the driver. PWC and PWI are generated. The PCU control unit 372 outputs these control signals to the PCU 120 to control the driving force of the vehicle.

図８は、本実施の形態の充放電電力制限値の修正制御において、ＥＣＵ３００で実行される各対象部品についての充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔの演算処理を説明するためのフローチャートである。図８および後述する図９に示すフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムのメインルーチンから呼び出されて所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 8 is a flowchart for illustrating a calculation process of charge / discharge power limit values Mwin / Mwout for each target component executed by ECU 300 in the charge / discharge power limit value correction control according to the present embodiment. Each step in the flowchart shown in FIG. 8 and FIG. 9 described later is realized by being called from a main routine of a program stored in advance in ECU 300 and executed in a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, it is also possible to construct dedicated hardware (electronic circuit) and realize processing.

図１および図８を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０にて、対象部品についての評価関数の初期値がすでに決定されているか否かを判定する。   Referring to FIGS. 1 and 8, ECU 300 determines in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 10 whether or not the initial value of the evaluation function for the target part has already been determined.

評価関数の初期値が未決定の場合（Ｓ１０にてＮＯ）は、処理がＳ２０に進められて、ＥＣＵ３００は、図６で説明したように、通電停止からの時間に基づいて評価関数の初期値を決定する。その後、処理がＳ３０に進められる。   If the initial value of the evaluation function has not been determined (NO in S10), the process proceeds to S20, and ECU 300 determines the initial value of the evaluation function based on the time from the stop of energization, as described in FIG. To decide. Thereafter, the process proceeds to S30.

一方、評価関数の初期値がすでに決定されている場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）は、Ｓ２０がスキップされて、処理がＳ３０に進められる。   On the other hand, when the initial value of the evaluation function has already been determined (YES in S10), S20 is skipped and the process proceeds to S30.

Ｓ３０では、ＥＣＵ３００は、初期値に基づいて、対象部品についての評価関数を生成する。   In S30, ECU 300 generates an evaluation function for the target part based on the initial value.

そして、Ｓ４０にて、ＥＣＵ３００は、対象部品について、図２で説明した参照電流を用いて評価関数の出力値を演算し、その演算結果としきい値との比較に基づいて、充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔを演算する。   In S40, ECU 300 calculates the output value of the evaluation function for the target component using the reference current described in FIG. 2, and based on the comparison between the calculation result and the threshold value, the charge / discharge power limit value is calculated. Mwin / Mwout is calculated.

図９は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される充放電電力制限値の修正制御処理の全体を説明するためのフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart for illustrating the entire charge / discharge power limit correction control process executed by ECU 300 in the present embodiment.

図１および図９を参照して、ＥＣＵ３００は、Ｓ１００にて車両１００が現在走行中であるか否かを判定する。   Referring to FIGS. 1 and 9, ECU 300 determines in S100 whether vehicle 100 is currently traveling.

車両１００が現在走行中の場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、Ｓ１１０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、次に走行モードがＣＤモードであるか否かを判定する。   If vehicle 100 is currently traveling (YES in S100), the process proceeds to S110, and ECU 300 next determines whether or not the traveling mode is the CD mode.

走行モードがＣＤモードである場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められ、ＥＣＵ３００は、評価関数としてＣＤモード用の評価関数を選択する。   If the running mode is the CD mode (YES in S110), the process proceeds to S120, and ECU 300 selects an evaluation function for the CD mode as the evaluation function.

一方、走行モードがＣＤモードでない場合、すなわちＣＳモードの場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１２５に進められ、ＥＣＵ３００は、ＣＳモード用の評価関数を選択する。   On the other hand, when the travel mode is not the CD mode, that is, in the CS mode (NO in S110), the process proceeds to S125, and ECU 300 selects an evaluation function for the CS mode.

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３０にて、図２のグループＤのＳＭＲ−Ｇについて、選択された評価関数に参照電流の電流検出値を適用して、図８で説明した処理に従って充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（１））を演算する。   Then, in S130, ECU 300 applies the detected current value of the reference current to the selected evaluation function for SMR-G in group D in FIG. 2, and performs charge / discharge power limit value Mwin according to the process described in FIG. / Mwout (MW (1)) is calculated.

ＥＣＵ３００は、次にＳ１４０にて、図２のグループＡの電池パックラインについて、選択された評価関数に参照電流の電流検出値を適用して、図８で説明した処理に従って充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（２））を演算する。   Next, in S140, ECU 300 applies the current detection value of the reference current to the selected evaluation function for the battery pack line of group A in FIG. 2, and performs charge / discharge power limit value Mwin according to the process described in FIG. / Mwout (MW (2)) is calculated.

ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、図２のグループＢの合流部ラインについて、選択された評価関数に参照電流の電流検出値を適用して、図８で説明した処理に従って充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（３））を演算する。   In S150, ECU 300 applies the current detection value of the reference current to the selected evaluation function for the merged part line of group B in FIG. 2, and performs charge / discharge power limit value Mwin / Mwout according to the process described in FIG. (MW (3)) is calculated.

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６０にて、上記で算出された、各グループの充放電電力制限値を比較して、充電電力制限値Ｍｗｉｎおよび放電電力制限値Ｍｗｏｕｔの大きさの最小をそれぞれ演算する。なお、走行時においては、グループＣの急速充電ラインの充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（４））が演算されていないが、演算されていない充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔについては、たとえば、ＳＯＣから定まる充放電電力制限値、あるいは十分に大きな値をデフォルト値として設定するようにしてもよい。   In S160, ECU 300 compares the charge / discharge power limit values of the groups calculated above, and calculates the minimum of charge power limit value Mwin and discharge power limit value Mwout, respectively. At the time of traveling, the charge / discharge power limit value Mwin / Mwout (MW (4)) of the quick charge line of group C is not calculated, but the charge / discharge power limit value Mwin / Mwout that is not calculated is calculated as follows: For example, a charging / discharging power limit value determined from the SOC or a sufficiently large value may be set as a default value.

その後、ＥＣＵ３００は、Ｓ１７０にて、ＳＯＣから定まる充放電電力制限値Ｓｗｉｎ／Ｓｗｏｕｔと、Ｓ１６０で算出した、対象部品の耐熱保護から定められる充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔとを比較する。そして、ＥＣＵ３００は、対象部品の耐熱保護から定められた充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔの大きさが、ＳＯＣから定まる充放電電力制限値Ｓｗｉｎ／Ｓｗｏｕｔの大きさよりも小さい場合には、充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔにより充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔを修正する。   Thereafter, in S170, ECU 300 compares charge / discharge power limit value Swin / Swout determined from the SOC with charge / discharge power limit value Mwin / Mwout determined from heat-resistant protection of the target component calculated in S160. ECU 300 determines the charge / discharge power when the charge / discharge power limit value Mwin / Mwout determined from the heat-resistant protection of the target component is smaller than the charge / discharge power limit value Swin / Swout determined from the SOC. The charge / discharge power limit value Win / Wout is corrected by the limit value Mwin / Mwout.

一方、走行中でない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がＳ１１５に進められ、ＥＣＵ３００は、外部充電中であるか否かを次に判定する。   On the other hand, when the vehicle is not traveling (NO in S100), the process proceeds to S115, and ECU 300 next determines whether or not external charging is being performed.

外部充電中でない場合（Ｓ１１５にてＮＯ）は、走行も外部充電も行なわれておらず、通電されていないので、ＥＣＵ３００はメインルーチンに処理を戻す。   If external charging is not in progress (NO in S115), neither traveling nor external charging is performed and power is not supplied, and ECU 300 returns the process to the main routine.

外部充電中の場合（Ｓ１１５にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１６に進められて、ＥＣＵ３００は、外部直流電源５００を用いた急速充電中であるか否かを判定する。   If external charging is in progress (YES in S115), the process proceeds to S116, and ECU 300 determines whether rapid charging using external DC power supply 500 is in progress.

急速充電中の場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１７に進められ、ＥＣＵ３００は、図２のグループＣの急速充電ラインについて、選択された評価関数に参照電流の電流検出値を適用して、図８で説明した処理に従って充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（４））を演算する。そして、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１４０に進める。   If rapid charging is in progress (YES in S116), the process proceeds to S117, and ECU 300 applies the detected current value of the reference current to the selected evaluation function for the rapid charging line of group C in FIG. The charge / discharge power limit value Mwin / Mwout (MW (4)) is calculated according to the process described in FIG. Then, ECU 300 advances the process to S140.

急速充電中でない場合（Ｓ１１６にてＮＯ）は、外部交流電源４００を用いた充電であるので、処理がＳ１３０に進められて、ＥＣＵ３００は、図２のグループＤのＳＭＲ−Ｇについて、充放電電力制限値Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ（ＭＷ（１））を演算する。そして、処理がＳ１４０に進められる。   If rapid charging is not in progress (NO in S116), charging is performed using external AC power supply 400, and thus the process proceeds to S130. ECU 300 performs charge / discharge power for SMR-G in group D in FIG. The limit value Mwin / Mwout (MW (1)) is calculated. Then, the process proceeds to S140.

Ｓ１４０以降の処理は、上述と同様であり、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０およびＳ１５０にて、電池パックラインおよび合流部ラインの充放電電力制限値ＭＷ（２）、ＭＷ（３）をそれぞれ演算し、Ｓ１６０にて演算された対象部品ごとの充放電電力制限値を比較して、修正値の充放電電力制限値を演算する。そして、Ｓ１７０にて、ＥＣＵ３００は、この修正値とＳＯＣから定まる充放電電力制限値Ｓｗｉｎ／Ｓｗｏｕｔとを比較して、充放電電力制限値Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔを設定する。   The processes after S140 are the same as described above, and ECU 300 calculates charge / discharge power limit values MW (2) and MW (3) for the battery pack line and the junction line in S140 and S150, respectively. The charge / discharge power limit value for each target component calculated in step S is compared, and the charge / discharge power limit value of the correction value is calculated. In S170, ECU 300 compares charge / discharge power limit value Swin / Sout determined from the SOC with SOC and sets charge / discharge power limit value Win / Wout.

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、走行時および外部充電時において、評価関数を用いて各電流経路の部品についての発熱を逐次評価するとともに、最も耐熱保護が必要とされる部品が適切に保護されるように蓄電装置からの充放電電力を制限することができる。これによって、高い耐熱性能を有するが高価であるような部品を採用することなく、また過剰な耐熱保護による車両の動作性能の低下を抑制しつつ、各部品の耐熱保護を適切に行なうことが可能となる。   By performing the control according to the above processing, the heat generation of the components in each current path is sequentially evaluated using the evaluation function during traveling and external charging, and the components that require the most heat protection are appropriate. Thus, the charge / discharge power from the power storage device can be limited so as to be protected. As a result, it is possible to appropriately protect each component without using components that have high heat resistance but are expensive, and while suppressing deterioration in vehicle performance due to excessive heat protection. It becomes.

（変形例）
上述の図１に示した車両１００では、急速充電の電流経路における負極側の配線部が、蓄電装置に直接接続される構成の例を示した。 (Modification)
In the vehicle 100 shown in FIG. 1 described above, an example of a configuration in which the negative electrode side wiring portion in the rapid charging current path is directly connected to the power storage device is shown.

しかしながら、車両の構成によっては、たとえば、蓄電装置が車両後部のトランクや後部座席下部などに配置され、それ以外の機器が車両前部のボンネット内に配置される場合がある。このような場合に、図１の構成では、急速充電用の配線部を車両前部から蓄電装置の位置まで延長することが必要となる。ところが、急速充電の場合には上述のように比較的大きな電流が流れるため、配線部の導体の断面積も大きくなり得る。そうすると、配線部の長さが長くなるほど重量およびコストが増加するとともに、さらに取り付け作業において曲げ等の加工が困難となり、作業効率の低下を招くおそれがある。   However, depending on the configuration of the vehicle, for example, the power storage device may be disposed in the trunk at the rear of the vehicle, the lower part of the rear seat, or the like, and other devices may be disposed in the hood at the front of the vehicle. In such a case, in the configuration of FIG. 1, it is necessary to extend the rapid charging wiring portion from the front portion of the vehicle to the position of the power storage device. However, in the case of rapid charging, since a relatively large current flows as described above, the cross-sectional area of the conductor of the wiring portion can also be increased. Then, as the length of the wiring portion becomes longer, the weight and cost increase, and further, processing such as bending becomes difficult in the mounting operation, and work efficiency may be reduced.

そのため、図１０の車両１００Ａに示すように、急速充電の負極側の配線部を、接地線ＮＬ１に接続することによって、配線部の長さを短縮化する構成が採用される場合がある。   Therefore, as shown in vehicle 100A in FIG. 10, a configuration in which the length of the wiring portion is shortened by connecting the wiring portion on the negative electrode side of the quick charge to ground line NL1 may be employed.

このような構成の場合には、ＳＭＲ−Ｇが含まれるグループＤについても、急速充電時に電流が流れることになる。そのため、この場合には、ＳＭＲ−Ｇについての評価関数を必要に応じて急速充電に対応したものに変更するとともに、図９のフローチャートにおいて、急速充電時にもＳ１３０の処理を実行するように変更することによって、上述と同様の制御が可能となる。   In the case of such a configuration, a current flows through the group D including the SMR-G at the time of quick charging. Therefore, in this case, the evaluation function for SMR-G is changed to one corresponding to rapid charging as necessary, and in the flowchart of FIG. 9, the processing of S130 is also changed during rapid charging. Thus, the same control as described above is possible.

なお、図１および図１０以外の接続構成を有する場合においても、走行時および外部充電時の各電流経路に対応して、評価関数ならびにフローチャートを適宜変更することによって、本実施の形態を適用することが可能である。   Even in the case of connection configurations other than those shown in FIGS. 1 and 10, the present embodiment is applied by appropriately changing the evaluation function and the flowchart corresponding to each current path during traveling and during external charging. It is possible.

なお、本実施の形態においては、外部交流電源および外部直流電源の両方からの電力によって外部充電が可能な構成を例として説明したが、外部交流電源または外部直流電源のいずれか一方のみを備える構成についても、上述の手法を適用することが可能である。   In the present embodiment, the configuration in which external charging is possible with the power from both the external AC power source and the external DC power source has been described as an example, but the configuration having only one of the external AC power source and the external DC power source The above-described method can also be applied to.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１００，１００Ａ 車両、１１０ 蓄電装置、１１１，１１２，１１３ 電流センサ、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１３０ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギア、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１７０ 負荷装置、２００ 充電装置、２１０，２２０ 接続部、２５０，２６０ 充電ケーブル、２５１，２６１ 充電コネクタ、２５２，２６２ 電源プラグ、２５３，２６３ 電線部、３００ ＥＣＵ、３１０ 電流検出部、３２０ モード選択部、３３０ 停止時間判定部、３４０ 評価関数生成部、３５０ Ｍｗｉｎ／Ｍｗｏｕｔ演算部、３６０ 修正部、３６５ Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔ設定部、３７０ 駆動制御部、３７１ 充電制御部、３７２ ＰＣＵ制御部、３８０ 記憶部、４００ 外部交流電源、４１０，５１０ コンセント、５００ 外部直流電源、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＰＬ１〜ＰＬ３ 電力線、ＢＰ１，ＢＰ２ 電池パック、ＣＨＲ＿ＡＣ，ＣＨＲ＿ＤＣ 充電リレー、ＮＬ１〜ＮＬ３ 接地線、ＮＰ 接続ノード、Ｒ１ 抵抗、ＳＭＲ−１１，ＳＭＲ−１２，ＳＭＲ−２，ＳＭＲ−Ｇ リレー。   100, 100A Vehicle, 110 Power storage device, 111, 112, 113 Current sensor, 115 SMR, 120 PCU, 130 Motor generator, 140 Power transmission gear, 150 Drive wheel, 160 Engine, 170 Load device, 200 Charging device, 210, 220 Connection unit, 250, 260 Charging cable, 251, 261 Charging connector, 252, 262 Power plug, 253, 263 Electric wire unit, 300 ECU, 310 Current detection unit, 320 Mode selection unit, 330 Stop time determination unit, 340 Evaluation function generation Unit, 350 Mwin / Mwout calculation unit, 360 correction unit, 365 Win / Wout setting unit, 370 drive control unit, 371 charge control unit, 372 PCU control unit, 380 storage unit, 400 external AC power supply, 410, 510 outlet, 5 0 External DC power supply, ACL1, ACL2, PL1-PL3 power line, BP1, BP2 battery pack, CHR_AC, CHR_DC charging relay, NL1-NL3 ground line, NP connection node, R1 resistance, SMR-11, SMR-12, SMR-2 , SMR-G relay.

Claims (8)

電気機器および走行用の電力を供給する蓄電装置が搭載されるとともに前記電気機器によって前記蓄電装置の充電および放電の少なくとも一方が可能な車両についての制御装置であって、
前記蓄電装置に入出力される電流の少なくとも１つの電流経路にそれぞれ関連する少なくとも１つの部品に流れる電流に基づいて前記少なくとも１つの部品の温度に関連する情報を表わすような少なくとも１つの評価関数を生成するように構成された生成部と、
前記少なくとも１つの評価関数の出力値と予め定められたしきい値との比較に基づいて、前記蓄電装置に入出力可能な充放電電力の少なくとも１つの第１の制限値を演算するように構成された演算部と、
前記蓄電装置の充電状態に基づいて定められた前記蓄電装置に入出力可能な充放電電力の第２の制限値を、前記少なくとも１つの第１の制限値に基づいて修正するように構成された修正部と、
前記蓄電装置の充放電電力が、前記修正部により修正された前記第２の制限値の範囲内となるように、前記電気機器を駆動するための駆動制御部とを備え、
前記電気機器は、前記蓄電装置からの電力を用いて前記車両の駆動力を発生させるための回転電機と、エンジンとを含み、
前記車両は、前記エンジンおよび前記回転電機からの駆動力を利用して走行する第１の走行モードと、前記エンジンを停止して前記回転電機からの駆動力を利用した走行を優先的に行なう第２の走行モードとを選択的に切換えて走行することが可能であり、
前記生成部は、前記第１および第２の走行モードのうちの選択された走行モードに対応した前記少なくとも１つの評価関数を生成する、車両の制御装置。 A control device for a vehicle in which an electric device and a power storage device that supplies electric power for traveling are mounted and at least one of charging and discharging of the power storage device can be performed by the electric device,
At least one evaluation function representing information related to the temperature of the at least one component based on a current flowing in at least one component respectively associated with at least one current path of current input to and output from the power storage device; A generator configured to generate;
Based on a comparison between an output value of the at least one evaluation function and a predetermined threshold value, at least one first limit value of charge / discharge power that can be input to and output from the power storage device is calculated. The calculated arithmetic unit,
A second limit value of charge / discharge power that can be input / output to / from the power storage device determined based on a state of charge of the power storage device is configured to be corrected based on the at least one first limit value. Correction part,
A drive control unit for driving the electric device such that the charge / discharge power of the power storage device is within the range of the second limit value corrected by the correction unit;
The electrical device includes a rotating electrical machine for generating a driving force of the vehicle using electric power from the power storage device, and an engine,
The vehicle preferentially travels using the driving force from the engine and the rotating electrical machine, and preferentially travels using the driving force from the rotating electrical machine with the engine stopped. It is possible to drive by selectively switching between two driving modes,
The said control part is a vehicle control apparatus which produces | generates the said at least 1 evaluation function corresponding to the driving mode selected among the said 1st and 2nd driving modes. 前記生成部は、前記少なくとも１つの電流経路への通電が停止されてからの経過時間に基づいて、前記少なくとも１つの評価関数の初期値を設定する、請求項１に記載の車両の制御装置。   2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the generation unit sets an initial value of the at least one evaluation function based on an elapsed time since the energization of the at least one current path is stopped. 前記しきい値は、前記少なくとも１つの部品の各々について、前記蓄電装置の充電電力に対応する第１のしきい値と、前記蓄電装置の放電電力に対応する第２のしきい値とを含み、
前記演算部は、各前記少なくとも１つの部品に対応する評価関数の出力値が、各前記少なくとも１つの部品に対応する前記第１のしきい値を上回る場合には、前記蓄電装置に充電可能な電力が少なくなるように、対応する前記第１の制限値における前記充電電力の制限値を設定し、各前記少なくとも１つの部品に対応する評価関数の出力値が、各前記少なくとも１つの部品に対応する前記第２のしきい値を上回る場合には、前記蓄電装置から放電可能な電力が少なくなるように、対応する前記第１の制限値における前記放電電力についての制限値を設定する、請求項１または２に記載の車両の制御装置。 The threshold value includes, for each of the at least one component, a first threshold value corresponding to charging power of the power storage device and a second threshold value corresponding to discharging power of the power storage device. ,
The computing unit can charge the power storage device when an output value of an evaluation function corresponding to each of the at least one component exceeds the first threshold value corresponding to each of the at least one component. A limit value of the charging power at the corresponding first limit value is set so as to reduce power, and an output value of an evaluation function corresponding to each of the at least one component corresponds to each of the at least one component The limit value for the discharge power in the corresponding first limit value is set so that the power that can be discharged from the power storage device is reduced when the second threshold value is exceeded. The vehicle control device according to 1 or 2. 前記修正部は、前記少なくとも１つの部品について演算されたそれぞれの前記少なくとも１つの第１の制限値のうちで、その大きさが最小となる制限値を前記第２の制限値とするように修正する、請求項３に記載の車両の制御装置。   The correction unit corrects the limit value having the smallest size among the at least one first limit value calculated for the at least one component to be the second limit value. The vehicle control device according to claim 3. 前記車両は、外部の交流電源からの電力を用いて前記蓄電装置の充電ができるように構成され、
前記電気機器は、
前記交流電源からの電力を前記蓄電装置の充電電力に変換して前記蓄電装置を充電するための充電装置と、
前記充電装置から前記蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための第１の切換装置をさらに含む、請求項１に記載の車両の制御装置。 The vehicle is configured to be able to charge the power storage device using electric power from an external AC power source,
The electrical equipment is
A charging device for charging the power storage device by converting power from the AC power source into charging power for the power storage device;
2. The vehicle control device according to claim 1, further comprising a first switching device for switching between supply and interruption of electric power from the charging device to the power storage device. 前記車両は、外部の直流電源からの電力を用いて前記蓄電装置の充電ができるようにさらに構成され、
前記直流電源を用いて充電が実行される際の充電電流の大きさは、前記交流電源を用いて充電が実行される際の充電電流の大きさよりも大きく設定され、
前記電気機器は、前記直流電源から前記蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための第２の切換装置をさらに含む、請求項５に記載の車両の制御装置。 The vehicle is further configured to be able to charge the power storage device using power from an external DC power source,
The magnitude of the charging current when charging is performed using the DC power supply is set larger than the magnitude of the charging current when charging is performed using the AC power supply,
The vehicle control device according to claim 5, wherein the electrical device further includes a second switching device for switching between supply and interruption of power from the DC power source to the power storage device. 前記車両は、外部の直流電源からの電力を用いて前記蓄電装置の充電ができるようにさらに構成され、
前記電気機器は、前記直流電源から前記蓄電装置への電力の供給と遮断とを切換えるための切換装置をさらに含む、請求項１に記載の車両の制御装置。 The vehicle is further configured to be able to charge the power storage device using power from an external DC power source,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the electrical device further includes a switching device for switching between supply and interruption of power from the DC power source to the power storage device. 前記電気機器は、前記蓄電装置からの電力を用いて前記回転電機を駆動するための電力変換装置を含み、
前記蓄電装置は、複数の電池パックを含み、
前記少なくとも１つの電流経路は、
前記複数の電池パックの各々に流れる電流に関連する第１の電流経路と、
前記複数の電池パックのそれぞれの正極端から前記電力変換装置の正極端へ向かう経路が合流する第１の合流点と前記電力変換装置の正極端とを結ぶ第２の電流経路と、
前記直流電源からの全体の充電電流が流れる第３の電流経路と、
前記複数の電池パックのそれぞれの負極端から前記電力変換装置の負極端へ向かう経路が合流する第２の合流点と前記電力変換装置の負極端とを結ぶ第４の電流経路とを含む、請求項６に記載の車両の制御装置。 The electrical device includes a power conversion device for driving the rotating electrical machine using power from the power storage device,
The power storage device includes a plurality of battery packs,
The at least one current path is
A first current path related to a current flowing through each of the plurality of battery packs;
A second current path connecting a first junction where a path from each positive electrode end of each of the plurality of battery packs toward the positive electrode end of the power converter joins the positive electrode end of the power converter;
A third current path through which the entire charging current from the DC power supply flows;
And a fourth current path connecting a second junction where paths from each negative electrode end of each of the plurality of battery packs toward a negative electrode end of the power conversion device merge with a negative electrode end of the power conversion device. Item 7. The vehicle control device according to Item 6.
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