JP6405644B2 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
JP6405644B2
JP6405644B2 JP2014032705A JP2014032705A JP6405644B2 JP 6405644 B2 JP6405644 B2 JP 6405644B2 JP 2014032705 A JP2014032705 A JP 2014032705A JP 2014032705 A JP2014032705 A JP 2014032705A JP 6405644 B2 JP6405644 B2 JP 6405644B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
voltage circuit
battery
generator
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014032705A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015157532A (en
Inventor
貝原 邦明
邦明 貝原
宏幸 酒井
宏幸 酒井
淳 児玉
淳 児玉
勇也 鈴木
勇也 鈴木
翔平 川野
翔平 川野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2014032705A priority Critical patent/JP6405644B2/en
Publication of JP2015157532A publication Critical patent/JP2015157532A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6405644B2 publication Critical patent/JP6405644B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

本発明は、車両駆動用の電動機とエンジン駆動の発電機とを具備したハイブリッド型車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle including an electric motor for driving a vehicle and a generator for driving an engine.

車両に搭載される車両駆動用のバッテリの性能は、使用環境の温度に応じて変動する。例えば、バッテリ温度が低温であるときの充放電電力は、常温のときよりも低下する。そのため、バッテリのケース内には温度センサや電気ヒータが設けられ、バッテリ温度が所定範囲内となるように管理される。
一方、エンジン駆動の発電機による発電電力とバッテリの蓄電電力とを併用して電動機(車両駆動用モータ)を駆動するハイブリッド車両では、バッテリ温度の低温時に発電電力を電動機の駆動電力に宛がうことができる。そこで、発電機の発電電力を利用して車両を走行させつつ、バッテリを昇温させる技術が提案されている。
例えば、発電電力を電動機と電気ヒータとに供給して、バッテリを昇温させながら車両を走行させることが考えられる。あるいは、バッテリの充放電に伴って発生するジュール熱を利用して、バッテリを昇温させることも考えられる(特許文献1参照)。これらの手法を用いることで、車両の走行性を維持しつつバッテリを昇温させることができる。
The performance of the battery for driving the vehicle mounted on the vehicle varies depending on the temperature of the usage environment. For example, the charge / discharge power when the battery temperature is low is lower than that at room temperature. Therefore, a temperature sensor and an electric heater are provided in the battery case, and the battery temperature is managed so as to be within a predetermined range.
On the other hand, in a hybrid vehicle that drives an electric motor (vehicle drive motor) using both the electric power generated by an engine-driven generator and the stored electric power of the battery, the generated electric power is assigned to the electric motor driving electric power when the battery temperature is low. be able to. In view of this, there has been proposed a technique for raising the temperature of the battery while running the vehicle using the power generated by the generator.
For example, it is conceivable to supply the generated power to an electric motor and an electric heater to drive the vehicle while raising the temperature of the battery. Alternatively, it is conceivable to increase the temperature of the battery by using Joule heat generated with charging and discharging of the battery (see Patent Document 1). By using these methods, it is possible to raise the temperature of the battery while maintaining the traveling performance of the vehicle.

特開2012-214142号公報JP 2012-214142 A

しかしながら、例えばバッテリが氷点下を大幅に下回る極低温環境では、バッテリの充放電特性が大きく低下し、特に充電操作による劣化が進行しやすい。そのため、バッテリが極度に冷えた状態で充放電を繰り返すと、電池寿命が短縮するおそれがある。また、車両の走行中は、たとえ発電機による発電を停止した状態であっても、電動機で生じる回生電力によってバッテリが充電されてしまうことが考えられる。したがって、車両を走行させつつ、バッテリが充電されないように電力の流れを制御することが望まれる。   However, for example, in a cryogenic environment where the battery is significantly below freezing point, the charge / discharge characteristics of the battery are greatly reduced, and deterioration due to a charging operation is particularly likely to proceed. Therefore, if charging / discharging is repeated in a state in which the battery is extremely cold, the battery life may be shortened. Further, it is conceivable that the battery is charged by regenerative electric power generated by the electric motor while the vehicle is running, even if power generation by the electric generator is stopped. Therefore, it is desirable to control the flow of power so that the battery is not charged while the vehicle is running.

一方、低温のバッテリを電気回路から電気的に切断して充放電ができない状態とすれば、このようなバッテリの劣化は防止される。しかしこの場合、電気回路上からバッテリが切り離されることになるため、バッテリのバッファ効果(電圧変動の抑制効果)を利用することができなくなる。つまり、電気回路上のコンバータ,インバータ類が負荷変動の影響を直接的に被ることになり、動作不良を招くおそれがある。   On the other hand, if the low temperature battery is electrically disconnected from the electric circuit so that charging and discharging cannot be performed, such deterioration of the battery is prevented. However, in this case, since the battery is disconnected from the electric circuit, the battery buffer effect (voltage fluctuation suppressing effect) cannot be used. That is, converters and inverters on the electric circuit are directly affected by load fluctuations, which may cause malfunction.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、バッテリ及び回路上に設けられる接続機器の保護性を向上させつつ車両の走行性を確保した車両の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。   One of the purposes of the present invention was devised in view of the above-described problems, and a vehicle control device that ensures the traveling performance of a vehicle while improving the protection of a battery and a connected device provided on a circuit. Is to provide. It should be noted that the present invention is not limited to this purpose, and is an operational effect that is derived from each configuration shown in “Mode for Carrying Out the Invention” to be described later. Can be positioned as a purpose.

(1)ここで開示する車両の制御装置は、車両駆動用の電動機とエンジンに駆動される発電機とを高電圧回路に配し、車両駆動用のバッテリを前記高電圧回路よりも低い電位の中電圧回路に配し、前記車両の補機を前記中電圧回路よりも低い電位の低電圧回路に配するとともに、前記高電圧回路と前記中電圧回路との間に変圧器を介装した車両の制御装置である。
本制御装置は、前記高電圧回路の電力で作動し前記バッテリを昇温させるヒータを備える。また、本制御装置は、前記ヒータと前記高電圧回路とを接続する回路上に介装され、前記高電圧回路の直流電流をパルス信号に変調して前記ヒータに出力する変調器を備える。
(1) In the vehicle control device disclosed herein, an electric motor for driving a vehicle and a generator driven by an engine are arranged in a high voltage circuit, and the battery for driving the vehicle has a lower potential than the high voltage circuit. coordinated to the medium voltage circuit, as well as distribution of the auxiliary machine of the vehicle in the low voltage circuit of lower potential than the medium voltage circuit, it is interposed a transformer between the high-voltage circuit and the medium voltage circuit vehicle It is a control device.
The present control device includes a heater that operates with the power of the high-voltage circuit and raises the temperature of the battery. The control apparatus includes a modulator that is interposed on a circuit that connects the heater and the high voltage circuit, and that modulates a direct current of the high voltage circuit into a pulse signal and outputs the pulse signal to the heater.

また、前記電動機の消費電力と前記変圧器から前記中電圧回路へ供給される変圧器出力を、前記発電機で発電させる発電機制御部と、前記変圧器を制御する変圧器制御部と、を備える。ここで、前記バッテリの温度が所定温度未満である場合に、前記変調器は、前記高電圧回路の直流電流をパルス信号に変調して前記ヒータに出力し、前記発電機制御部は、前記電動機の消費電力と前記変圧器出力との加算値以上の電力を前記発電機で発電させ、前記変圧器制御部は、前記変圧器出力が前記車両の補機を駆動するための出力となるように前記変圧器を制御する。
)前記変調器は、前記電動機及び前記発電機の出力差に基づき、前記パルス信号のパルス幅を制御することが好ましい。
)前記変調器は、前記発電機の発電電力から前記電動機の消費電力を減じた電力を、前記ヒータに消費させることが好ましい。
Further, a generator control unit for generating power by the generator, and a transformer control unit for controlling the transformer, the power consumption of the motor and the transformer output supplied from the transformer to the medium voltage circuit, Prepare. Here, when the temperature of the battery is lower than a predetermined temperature, the modulator modulates a direct current of the high voltage circuit into a pulse signal and outputs the pulse signal to the heater, and the generator control unit includes the electric motor. The generator generates power equal to or greater than the sum of the power consumption and the transformer output, and the transformer control unit is configured so that the transformer output becomes an output for driving the auxiliary equipment of the vehicle. Control the transformer.
( 2 ) It is preferable that the modulator controls a pulse width of the pulse signal based on an output difference between the electric motor and the generator.
( 3 ) It is preferable that the modulator causes the heater to consume electric power obtained by subtracting electric power consumed by the electric motor from electric power generated by the electric generator.

(4)前記変圧器制御部は、前記電動機の消費電力が前記発電機の発電電力を上回る場合に、前記消費電力から前記発電電力を減じた電力を前記バッテリに負担させることが好ましい。 (4 ) When the power consumption of the electric motor exceeds the power generation power of the generator, the transformer control unit preferably causes the battery to bear the power obtained by subtracting the power generation power from the power consumption.

なお、前記変圧器は、前記高電圧回路と前記中電圧回路との間での昇圧,降圧を行うものであり、アップ・ダウンコンバータ(アップ・ダウンバータ)とも呼ばれる。また、前記変調器の具体例としては、PWM(Pulse Width Modulation)方式で出力を制御するPWMコントローラ,PAM(Pulse Amplitude Modulation)方式で出力を制御するPAMコントローラ,PPM(Pulse Position Modulation)方式で出力を制御するPPMコントローラなどを用いることができる。   The transformer performs step-up and step-down between the high voltage circuit and the medium voltage circuit, and is also called an up / down converter (up / down converter). Specific examples of the modulator include a PWM controller that controls output by a PWM (Pulse Width Modulation) method, a PAM controller that controls output by a PAM (Pulse Amplitude Modulation) method, and an output by a PPM (Pulse Position Modulation) method. A PPM controller or the like that controls the above can be used.

開示の車両の制御装置によれば、バッテリへの充電を防止しつつ発電機で発生した電力で電動機及びヒータを駆動することができ、かつ、高電圧回路の電力バッファとしてヒータを活用することができ、バッテリ及び接続機器の保護性を向上させつつ車両の走行性を確保することができる。   According to the disclosed vehicle control device, the electric motor and the heater can be driven by the electric power generated by the generator while preventing the battery from being charged, and the heater can be used as a power buffer of the high voltage circuit. In addition, it is possible to ensure the traveling performance of the vehicle while improving the protection of the battery and the connected device.

第一実施例の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of a 1st Example. 低温時制御の手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure of the control at the time of low temperature. ヒータの制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control procedure of a heater. ヒータの制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control procedure of a heater.

図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。   A vehicle control apparatus as an embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present embodiment, and can be selected or combined as necessary.

[1.車両]
本実施形態の制御装置は、図1に示す車両10に適用される。この車両10はシリーズ式ハイブリッド車両であり、パワートレーンにモータ1(電動機),ジェネレータ2(発電機)及びエンジン11を搭載する。エンジン11は、ジェネレータ2を駆動して発電させる原動機であり、必要に応じて、エンジン効率の高い回転数領域で運転を継続するように制御される。ジェネレータ2で生成される発電電力は、高電圧回路6を介してモータ1へと直接的に供給可能であり、アップ・ダウンバータ4(変圧器)を介して駆動用バッテリ3(バッテリ)へと充電可能でもある。
[1. vehicle]
The control apparatus of this embodiment is applied to the vehicle 10 shown in FIG. This vehicle 10 is a series hybrid vehicle, and a motor 1 (electric motor), a generator 2 (generator) and an engine 11 are mounted on a power train. The engine 11 is a prime mover that drives the generator 2 to generate electric power, and is controlled so as to continue operation in a rotational speed region where engine efficiency is high as necessary. The generated power generated by the generator 2 can be directly supplied to the motor 1 via the high voltage circuit 6, and to the driving battery 3 (battery) via the up / down converter 4 (transformer). It is also rechargeable.

モータ1は、バッテリ3に蓄えられた充電電力やジェネレータ2で生成された発電電力を用いて車輪を駆動する電動機である。バッテリ3は、高電圧回路6よりも最大電圧が低い中電圧回路7に接続される。バッテリ3には、バッテリ温度を取得する温度センサ15が設けられる。ここで取得されたバッテリ温度の情報は、後述する電子制御装置9に伝達される。   The motor 1 is an electric motor that drives wheels using charging power stored in the battery 3 and generated power generated by the generator 2. The battery 3 is connected to a medium voltage circuit 7 having a maximum voltage lower than that of the high voltage circuit 6. The battery 3 is provided with a temperature sensor 15 that acquires the battery temperature. Information on the battery temperature acquired here is transmitted to the electronic control unit 9 described later.

高電圧回路6には、ヒータ16及びPWMコントローラ17(変調器)が介装される。ヒータ16は、バッテリ3を昇温させるための抵抗を内蔵する加熱器であり、例えばバッテリケースに内蔵される。また、PWMコントローラ17は、高電圧回路6の直流電流をパルス信号に変調してヒータ16に出力するものである。ここでは、PWM(Pulse Width Modulation)方式で変調されるパルス信号のパルス幅が調節されて、ヒータ16側に出力される電流(電力)の大きさが自在に制御される。PWMコントローラ17の作動状態は、電子制御装置9で制御される。   The high voltage circuit 6 is provided with a heater 16 and a PWM controller 17 (modulator). The heater 16 is a heater with a built-in resistor for raising the temperature of the battery 3, and is built in, for example, a battery case. The PWM controller 17 modulates the direct current of the high voltage circuit 6 into a pulse signal and outputs it to the heater 16. Here, the pulse width of the pulse signal modulated by the PWM (Pulse Width Modulation) method is adjusted, and the current (power) output to the heater 16 side is freely controlled. The operating state of the PWM controller 17 is controlled by the electronic control unit 9.

中電圧回路7と高電圧回路6との間の変圧状態は、アップ・ダウンバータ4によって双方向に制御される。また、中電圧回路7上には、中電圧回路7の電力を降圧して低電圧回路8上の各種電装品(補機類)へと供給するダウンバータ5(降圧器)が介装される。上記の各種電装品として、図1に補機バッテリ12,空調装置13,電子制御装置9,その他の車載制御装置14を例示する。   The transformation state between the medium voltage circuit 7 and the high voltage circuit 6 is controlled in both directions by the up / down converter 4. Further, on the intermediate voltage circuit 7, a downverter 5 (step-down device) that steps down the electric power of the intermediate voltage circuit 7 and supplies it to various electrical components (auxiliaries) on the low voltage circuit 8 is interposed. . As the various electrical components described above, FIG. 1 illustrates an auxiliary battery 12, an air conditioner 13, an electronic control device 9, and other in-vehicle control devices 14.

上記の高電圧回路6,中電圧回路7,低電圧回路8に関して、各々の回路における最大電圧(電位)は高電圧回路6が最も高く、中電圧回路7の電位は高電圧回路6よりも低く、低電圧回路8が最も低い。高電圧回路6の電圧は、モータ1の駆動電圧やジェネレータ2の発電電圧に応じて変動し、例えば最大で600[V]前後まで上昇しうる。また、中電圧回路7の電圧は、バッテリ3の充放電電圧に応じて変動し、例えば200〜300[V]の範囲内で変動する。一方、低電圧回路8の電圧は、各種電装品の駆動に係る電圧であって、例えば11〜12[V]程度である。   Regarding the high voltage circuit 6, the medium voltage circuit 7, and the low voltage circuit 8, the maximum voltage (potential) in each circuit is the highest in the high voltage circuit 6, and the potential of the medium voltage circuit 7 is lower than that in the high voltage circuit 6. The low voltage circuit 8 is the lowest. The voltage of the high voltage circuit 6 varies according to the driving voltage of the motor 1 and the generated voltage of the generator 2, and can rise up to, for example, about 600 [V] at the maximum. Further, the voltage of the intermediate voltage circuit 7 varies according to the charge / discharge voltage of the battery 3, for example, within a range of 200 to 300 [V]. On the other hand, the voltage of the low voltage circuit 8 is a voltage related to driving of various electrical components and is, for example, about 11 to 12 [V].

本実施形態では、バッテリ温度が所定温度未満である場合に、バッテリ3への充電を防止しつつバッテリ3を昇温させ、かつ、車両10の走行状態を維持する低温時制御が実施される。バッテリ3の充放電状態は、バッテリ電圧と中電圧回路7の電圧との大小関係によって決定される。例えば、ダウンバータ5の停止時にアップ・ダウンバータ4がバッテリ電圧よりも高圧の電力を高電圧回路6から中電圧回路7へと供給すれば、その電力がバッテリ3に充電される。一方、アップ・ダウンバータ4で生成される電圧がバッテリ電圧よりも低圧であれば、バッテリ3は充電されない。   In the present embodiment, when the battery temperature is lower than a predetermined temperature, low temperature control is performed in which the battery 3 is heated while preventing the battery 3 from being charged and the traveling state of the vehicle 10 is maintained. The charge / discharge state of the battery 3 is determined by the magnitude relationship between the battery voltage and the voltage of the intermediate voltage circuit 7. For example, when the up / down barter 4 supplies power higher than the battery voltage from the high voltage circuit 6 to the medium voltage circuit 7 when the downverter 5 is stopped, the power is charged in the battery 3. On the other hand, if the voltage generated by the up / down converter 4 is lower than the battery voltage, the battery 3 is not charged.

また、ダウンバータ5の作動時であって、低電圧回路8上の各種電装品が負荷として作用する状態では、中電圧回路7側の電力が低電圧回路8側で消費される。このときバッテリ3が充電中であれば、低電圧回路8での消費電力とバッテリ3の充電電力とを加算したものが、高電圧回路6側から入力される電力に相当する。一方、バッテリ3が放電中であれば、低電圧回路8の消費電力は、高電圧回路6側から入力される電力とバッテリ3の放電電力とを加算したものに相当する。   Further, when the downverter 5 is in operation and various electrical components on the low voltage circuit 8 act as a load, the power on the medium voltage circuit 7 side is consumed on the low voltage circuit 8 side. At this time, if the battery 3 is being charged, the sum of the power consumption of the low voltage circuit 8 and the charging power of the battery 3 corresponds to the power input from the high voltage circuit 6 side. On the other hand, if the battery 3 is being discharged, the power consumption of the low voltage circuit 8 corresponds to the sum of the power input from the high voltage circuit 6 side and the discharge power of the battery 3.

したがって、低電圧回路8での消費電力に対して、高電圧回路6側から入力される電力を同一値に設定することで、バッテリ3が充電も放電もしない状態を維持することが可能となる。電子制御装置9は、このような特性を踏まえて、低温制御時におけるジェネレータ2での発電電力やアップ・ダウンバータ4から中電圧回路7に供給される電力を増減制御する。これにより、車両10のパワートレーンにおける電力の供給状態は、車両10の走行状態が維持された状態であって、バッテリ3が充電されない状態に制御される。   Therefore, by setting the power input from the high voltage circuit 6 side to the same value with respect to the power consumption in the low voltage circuit 8, it is possible to maintain the state in which the battery 3 is neither charged nor discharged. . Based on such characteristics, the electronic control unit 9 performs increase / decrease control of the power generated by the generator 2 and the power supplied from the up / down converter 4 to the intermediate voltage circuit 7 during the low temperature control. Thus, the power supply state in the power train of the vehicle 10 is controlled so that the traveling state of the vehicle 10 is maintained and the battery 3 is not charged.

[2.電子制御装置]
電子制御装置9(制御装置)は、パワートレーン内の各種装置を総合的に制御するコンピュータであり、例えばマイクロプロセッサやROM,RAMなどを集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスである。本実施形態では低温時制御のみについて説明する。低温時制御におけるおもな制御対象は、モータ1,ジェネレータ2,エンジン11,アップ・ダウンバータ4,ダウンバータ5,PWMコントローラ17であり、それぞれの作動状態は温度センサ15で取得されたバッテリ温度に応じて制御される。
[2. Electronic control unit]
The electronic control device 9 (control device) is a computer that comprehensively controls various devices in the power train, and is, for example, an LSI device or an embedded electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, and the like are integrated. In this embodiment, only low temperature control will be described. The main control targets in the low temperature control are the motor 1, the generator 2, the engine 11, the up / down converter 4, the down converter 5, and the PWM controller 17, and the respective operating states are the battery temperatures acquired by the temperature sensor 15. It is controlled according to.

低温時制御の開始条件は、バッテリ温度が所定温度未満であることである。バッテリ温度が所定温度以上である場合には、バッテリ3の充電電力やジェネレータ2での発電電力を併用しながら車両10を走行させる通常の制御が実施され、ヒータ16及びPWMコントローラ17は非作動とされる。一方、低温時制御では、ジェネレータ2での発電電力を利用して、低電圧回路8上の各種電装品を作動させつつ車両10を走行させる制御が実施される。これに加えて、モータ1で実際に消費される実モータ消費電力とジェネレータ2で実際に発電される実発電電力との出力差を利用して、ヒータ16及びPWMコントローラ17を作動させる制御が実施される。これらの低温時制御の実施中は、バッテリ3のバッファ効果を考慮して、バッテリ3が中電圧回路7から切断されていない状態が維持される。   The low temperature control start condition is that the battery temperature is lower than a predetermined temperature. When the battery temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the normal control for running the vehicle 10 is performed while using the charging power of the battery 3 and the generated power of the generator 2 together, and the heater 16 and the PWM controller 17 are inactive. Is done. On the other hand, in the low temperature control, the vehicle 10 is caused to travel while operating various electrical components on the low voltage circuit 8 using the power generated by the generator 2. In addition to this, control is performed to operate the heater 16 and the PWM controller 17 by utilizing the output difference between the actual motor power consumption actually consumed by the motor 1 and the actual power generation actually generated by the generator 2. Is done. During the execution of the low temperature control, the state in which the battery 3 is not disconnected from the intermediate voltage circuit 7 is maintained in consideration of the buffer effect of the battery 3.

電子制御装置9には、低温時制御を実施するための機能要素として、電動機制御部9A,発電機制御部9B,変圧器制御部9C,降圧器制御部9D,ヒータ制御部9E(変調器制御部)が設けられる。これらの要素は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、あるいはソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。   The electronic control unit 9 includes, as functional elements for performing low temperature control, a motor control unit 9A, a generator control unit 9B, a transformer control unit 9C, a step-down controller 9D, a heater control unit 9E (modulator control). Part) is provided. These elements may be realized by an electronic circuit (hardware), or may be programmed as software, or some of these functions may be provided as hardware, and other parts may be software. It may be what you did.

電動機制御部9Aは、モータ1で消費される電力(消費電力,目標モータ出力)が、運転者の要求出力に対応する大きさとなるように、モータ1の作動状態を制御する機能を持つ。モータ出力の大きさは、例えばアクセルペダルの踏み込み量や車速,路面勾配,外気温,外気圧などに基づいて算出,設定される。また、電動機制御部9Aは、モータ1で実際に消費された実モータ消費電力を算出する機能を持つ。実モータ消費電力は、前回の演算周期で算出された要求出力やモータ1の実回転速度,実トルクなどに基づいて算出される。要求出力及び実モータ消費電力の算出,設定手法には、公知の各種手法を適用することができる。   The motor control unit 9A has a function of controlling the operating state of the motor 1 so that the power consumed by the motor 1 (power consumption, target motor output) has a magnitude corresponding to the driver's required output. The magnitude of the motor output is calculated and set based on, for example, an accelerator pedal depression amount, a vehicle speed, a road surface gradient, an outside air temperature, an outside air pressure, and the like. The motor control unit 9 </ b> A has a function of calculating actual motor power consumption actually consumed by the motor 1. The actual motor power consumption is calculated based on the required output calculated in the previous calculation cycle, the actual rotation speed of the motor 1, the actual torque, and the like. Various known methods can be applied to the calculation and setting methods of the required output and actual motor power consumption.

発電機制御部9Bは、ジェネレータ2及びエンジン11の作動状態を制御することで発電電力を増減させる機能を持つ。低温時制御下でのジェネレータ2での発電電力(ジェネレータ出力)の大きさは、少なくとも、モータ1の消費電力とアップ・ダウンバータ4が中電圧回路7側に供給する出力電力との加算値以上の値とされる。本実施例では、モータ1の消費電力とアップ・ダウンバータ出力との加算値が、発電電力の大きさとして設定される。これにより、低温時制御下でのモータ1は、ジェネレータ2の発電電力のみを用いて回転駆動されることになり、バッテリ3の電力の持ち出しが防止される。
また、発電機制御部9Bは、ジェネレータ2で実際に生成された実発電電力を算出する機能を持つ。実発電電力は、前回の演算周期で算出された発電電力やジェネレータ2の実回転速度,実トルク,エンジン11の実回転速度,実トルクなどに基づいて算出される。発電電力及び実発電電力の算出手法には、公知の各種手法を適用することができる。
The generator control unit 9B has a function of increasing or decreasing the generated power by controlling the operating states of the generator 2 and the engine 11. The magnitude of the generated power (generator output) of the generator 2 under low temperature control is at least the sum of the power consumption of the motor 1 and the output power supplied to the medium voltage circuit 7 side by the up / down barter 4. The value of In this embodiment, the sum of the power consumption of the motor 1 and the up / down barter output is set as the magnitude of the generated power. As a result, the motor 1 under low temperature control is driven to rotate using only the power generated by the generator 2, thereby preventing the battery 3 from being taken out.
Further, the generator control unit 9B has a function of calculating actual generated power actually generated by the generator 2. The actual generated power is calculated based on the generated power calculated in the previous calculation cycle, the actual rotational speed and actual torque of the generator 2, the actual rotational speed and actual torque of the engine 11, and the like. Various known methods can be applied to the calculation method of the generated power and the actual generated power.

変圧器制御部9Cは、アップ・ダウンバータ4の作動状態を制御して、高電圧回路6側から中電圧回路7側に供給される出力電力(アップ・ダウンバータ出力,変圧器出力)の大きさを増減させる機能を持つ。低温時制御下におけるアップ・ダウンバータ4の出力電力の大きさは、基本的にはダウンバータ5が低電圧回路8側に供給する出力電力と同一値とされる。つまり、低温時制御下では、低電圧回路8側で消費される電力が中電圧回路7に供給されるように、アップ・ダウンバータ4の出力電力の大きさが制御される。これにより、中電圧回路7に接続されたバッテリ3は充放電がなされない状態となり、そのバッファ効果が獲得される。   The transformer control unit 9C controls the operating state of the up / down barter 4 to increase the output power (up / down barter output, transformer output) supplied from the high voltage circuit 6 side to the medium voltage circuit 7 side. Has a function to increase or decrease the thickness. The magnitude of the output power of the up / down barter 4 under low temperature control is basically the same value as the output power supplied by the downverter 5 to the low voltage circuit 8 side. That is, the magnitude of the output power of the up / down barter 4 is controlled so that the power consumed on the low voltage circuit 8 side is supplied to the intermediate voltage circuit 7 under low temperature control. As a result, the battery 3 connected to the intermediate voltage circuit 7 is not charged or discharged, and the buffer effect is obtained.

また、変圧器制御部9Cは、低温時制御下で実発電電力が実モータ消費電力を下回る場合に、不足分の電力をバッテリ3から持ち出す機能を持つ。不足分の電力は、実モータ消費電力から実発電電力を減じることで求められる。また、ダウンバータ出力から不足分の電力を減じたものをアップ・ダウンバータ出力とすることで、バッテリ3から不足分の電力が持ち出される。このように、低電圧回路8側で消費される電力よりも若干少ない電力が中電圧回路7に供給されるように、アップ・ダウンバータ4の出力電力の大きさを制御することで、バッテリ3が微小放電状態となる。なお、実発電電力が実モータ消費電力を下回る場合であっても、不足分の電力を高電圧回路6内で賄うことができるときには(例えば、ヒータ16の発熱電力がその直前まで大きかった場合には)、バッテリ3の放電は不要であり、アップ・ダウンバータ4の出力電力をダウンバータ5の出力電力に一致させてもよい。   In addition, the transformer control unit 9C has a function of taking out insufficient power from the battery 3 when the actual generated power is lower than the actual motor power consumption under low temperature control. The power shortage can be obtained by subtracting the actual generated power from the actual motor power consumption. Further, the power obtained by subtracting the insufficient power from the downverter output is used as the up / downverter output, so that the insufficient power is taken out from the battery 3. In this way, by controlling the magnitude of the output power of the up / down barter 4 so that the power slightly lower than the power consumed on the low voltage circuit 8 side is supplied to the medium voltage circuit 7, the battery 3 is controlled. Becomes a minute discharge state. Even when the actual generated power is lower than the actual motor power consumption, when the shortage of power can be covered in the high voltage circuit 6 (for example, when the heat generated by the heater 16 is large until just before it). The battery 3 does not need to be discharged, and the output power of the up / down barter 4 may be matched with the output power of the downverter 5.

降圧器制御部9Dは、中電圧回路7側から低電圧回路8側に供給される出力電力(ダウンバータ出力,降圧器出力)の大きさが各種電装品の要求出力に対応する大きさとなるように、ダウンバータ5の作動状態を制御する機能を持つ。各種電動品の要求出力は、その時点で作動している電装品の種類や、各電装品の作動状態などに基づいて算出,設定される。この要求出力の算出,設定手法に関しても、公知の各種手法を適用することができる。   The step-down controller 9D is configured such that the output power (downverter output, step-down output) supplied from the medium voltage circuit 7 side to the low voltage circuit 8 side corresponds to the required output of various electrical components. In addition, it has a function of controlling the operating state of the downverter 5. The required output of each electric product is calculated and set based on the type of electrical equipment that is operating at that time, the operating state of each electrical equipment, and the like. Various known methods can be applied to the calculation and setting method of the required output.

ヒータ制御部9Eは、低温時制御下において、高電圧回路6からPWMコントローラ17を介してヒータ16側に供給される電力(すなわち、ヒータ16の発熱電力)を制御する機能を持つ。ここでは、ジェネレータ2で実際に生成された実発電電力と、モータ1で実際に消費された実モータ消費電力との出力差に基づいて、ヒータ16で消費される電力が「発熱電力」として算出される。出力差に基づく発熱電力の算出手法として、二つの算出手法を説明する。   The heater control unit 9E has a function of controlling power supplied to the heater 16 side from the high voltage circuit 6 via the PWM controller 17 (ie, heat generated by the heater 16) under low temperature control. Here, the power consumed by the heater 16 is calculated as “heat generation power” based on the output difference between the actual generated power actually generated by the generator 2 and the actual motor consumed power actually consumed by the motor 1. Is done. Two calculation methods will be described as the calculation method of the generated power based on the output difference.

第一の手法は、実発電電力から実モータ消費電力を減じた電力を発熱電力とするものである。この手法は演算が容易であり制御構成を簡素化できる。しかし、実発電電力と実モータ消費電力とが一致するときには、ヒータ16が通電されない。また、実発電電力が実モータ消費電力未満になったときには高電圧回路6の電力が不足することになり、バッテリ3から不足分の電力を持ち出すことになる。   In the first method, power generated by subtracting actual motor power consumption from actual generated power is used as heat generation power. This method is easy to calculate and can simplify the control configuration. However, when the actual power generation and the actual motor power consumption match, the heater 16 is not energized. Further, when the actual generated power becomes less than the actual motor power consumption, the power of the high voltage circuit 6 is insufficient, and the insufficient power is taken out from the battery 3.

第二の手法は、低温時制御中は常にヒータ16で所定の基準電力を消費させておき、実モータ消費電力から発電電力を減じた電力と基準電力との加算値を、ヒータ16での発熱電力として算出するものである。つまり、実モータ消費電力と発電電力との出力差の変動幅をカバーすべく、ヒータ16の通電量を予め設定しておく。この場合、ジェネレータ2の実発電電力に対してモータ1の実モータ消費電力が相対的に小さい場合には、余剰の出力差が大きいほどヒータ16の発熱電力を増大させればよい。反対に、ジェネレータ2の実発電電力に対してモータ1の実モータ消費電力が相対的に大きい場合には、不足の出力差が大きいほどヒータ16の発熱電力を減少させればよい。   In the second method, the predetermined reference power is always consumed by the heater 16 during the low temperature control, and the sum of the power obtained by subtracting the generated power from the actual motor power consumption and the reference power is used as the heat generated by the heater 16. It is calculated as electric power. That is, the energization amount of the heater 16 is set in advance to cover the fluctuation range of the output difference between the actual motor power consumption and the generated power. In this case, when the actual motor power consumption of the motor 1 is relatively small with respect to the actual generated power of the generator 2, the heat generation power of the heater 16 may be increased as the surplus output difference increases. On the contrary, when the actual motor power consumption of the motor 1 is relatively large with respect to the actual generated power of the generator 2, the heat generation power of the heater 16 may be reduced as the insufficient output difference increases.

なお、第二の手法において、ヒータ16の発熱電力がゼロを下回る場合には、不足する電力をバッテリ3からの持ち出し電力で補うこととしてもよい。つまり、モータ1の消費電力がジェネレータ2の発電電力を上回る場合には、不足分の電力をバッテリ3に負担させてもよい。バッテリ低温時には、たとえ僅かな電力であっても充電することは望ましくないが、放電に関しては、僅かな電力であれば許容される。このようなバッテリ特性を利用して、高電圧回路6の電圧変動を解消するための電力のみをバッテリ3に負担させることとしてもよい。   In the second method, when the heat generated by the heater 16 is less than zero, the insufficient power may be supplemented by the power taken out from the battery 3. That is, when the power consumption of the motor 1 exceeds the power generated by the generator 2, the battery 3 may be charged with a shortage of power. When the battery temperature is low, it is not desirable to charge even with a small amount of power, but with respect to discharging, a small amount of power is acceptable. Using such battery characteristics, the battery 3 may be charged only with electric power for eliminating voltage fluctuations in the high voltage circuit 6.

[3.フローチャート]
図2は、低温時制御の手順を例示するフローチャートである。図2のフローは、各種接続機器の目標となる出力を算出し、制御を実施するフローである。このフローは、例えば車両10のメイン電源がオンのときに繰り返し実施される。エンジン11は、始動している状態であるものとする。まず、電動機制御部9Aでは、目標とするモータ出力が算出され(ステップA1)、降圧器制御部9Dでは、各種電装品の要求出力がダウンバータ出力として算出される(ステップA2)。
[3. flowchart]
FIG. 2 is a flowchart illustrating the procedure of the low temperature control. The flow in FIG. 2 is a flow for calculating a target output of various connected devices and performing control. This flow is repeatedly performed, for example, when the main power supply of the vehicle 10 is on. It is assumed that the engine 11 is in a started state. First, the motor control unit 9A calculates a target motor output (step A1), and the step-down controller control unit 9D calculates required outputs of various electrical components as downverter outputs (step A2).

バッテリ温度が所定温度未満であるとき(ステップA3)、変圧器制御部9Cでは、ダウンバータ出力と同一値の出力がアップ・ダウンバータ出力として算出される(ステップA4)。そして、発電機制御部9Bでは、モータ出力とアップ・ダウンバータ出力との加算値が発電電力として算出され(ステップA5)、その後、モータ1,ジェネレータ2,アップ・ダウンバータ4,ダウンバータ5といった各種接続機器の動作が制御される(ステップA6)。一方、バッテリ温度が所定温度以上であれば、通常の制御が実施される(ステップA7)。通常の制御の具体的な内容については公知技術を適用することができ、説明を省略する。   When the battery temperature is lower than the predetermined temperature (step A3), the transformer controller 9C calculates an output having the same value as the downverter output as the up / downverter output (step A4). Then, in the generator control unit 9B, an added value of the motor output and the up / down barter output is calculated as generated power (step A5), and thereafter, the motor 1, the generator 2, the up / down barter 4, the down barter 5, etc. The operation of various connected devices is controlled (step A6). On the other hand, if the battery temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, normal control is performed (step A7). A known technique can be applied to the specific contents of the normal control, and a description thereof will be omitted.

図3は、第一の手法を用いてヒータ16を制御する場合のフローであり、図2のフローと並行して繰り返し実行される。まず、電動機制御部9Aにおいてモータ1の実モータ消費電力が算出されるとともに(ステップB1)、発電機制御部9Bにおいてジェネレータ2の実発電電力が算出される(ステップB2)。実発電電力が実モータ消費電力以上であるとき(ステップB3)、ヒータ制御部9Eでは、実発電電力から実モータ消費電力を減じた電力がヒータ16の発熱電力として算出される(ステップB4)。そして、この発熱電力がヒータ16で消費されるように、PWMコントローラ17から出力されるパルス信号のパルス幅が制御される(ステップB5)。   FIG. 3 is a flow for controlling the heater 16 using the first method, and is repeatedly executed in parallel with the flow of FIG. First, the actual motor power consumption of the motor 1 is calculated by the motor controller 9A (step B1), and the actual generated power of the generator 2 is calculated by the generator controller 9B (step B2). When the actual generated power is greater than or equal to the actual motor power consumption (step B3), the heater controller 9E calculates the power obtained by subtracting the actual motor power consumption from the actual generated power as the heat generated by the heater 16 (step B4). Then, the pulse width of the pulse signal output from the PWM controller 17 is controlled so that the generated heat power is consumed by the heater 16 (step B5).

また、実発電電力が実モータ消費電力未満であるとき、ヒータ16の発熱電力がゼロ以下となるため、PWMコントローラ17は非作動とされる。一方、変圧器制御部9Cでは、実モータ消費電力から実発電電力を減じた電力が不足電力として算出される(ステップB6)。そして、この不足電力がバッテリ3から出力されるように、ダウンバータ出力から不足電力を減じたものがアップ・ダウンバータ出力として算出され、アップ・ダウンバータ4が制御される(ステップB7)。これにより、不足分の電力がバッテリ3から持ち出され、高電圧回路6のモータ1や低電圧回路8の各種補機類の駆動に使用される。   Further, when the actual power generation is less than the actual motor power consumption, the heat generated by the heater 16 becomes zero or less, so that the PWM controller 17 is deactivated. On the other hand, in the transformer control unit 9C, the power obtained by subtracting the actual generated power from the actual motor power consumption is calculated as the insufficient power (step B6). Then, the output obtained by subtracting the insufficient power from the downverter output is calculated as the up / downverter output so that the insufficient power is output from the battery 3, and the up / downverter 4 is controlled (step B7). As a result, the insufficient power is taken out from the battery 3 and used to drive the motor 1 of the high voltage circuit 6 and various accessories of the low voltage circuit 8.

図4は、第二の手法を用いてヒータ16を制御する場合のフローであり、図2のフローと並行して繰り返し実行される。まず、電動機制御部9Aにおいてモータ1の実モータ消費電力が算出されるとともに(ステップC1)、発電機制御部9Bにおいてジェネレータ2の実発電電力が算出される(ステップC2)。一方、ヒータ制御部9Eではヒータ16の基準電力が算出される(ステップC3)。基準電力の値は、予め設定された固定値であってもよいし、車両10の走行状態やバッテリ温度に応じて設定される可変値であってもよい。   FIG. 4 is a flow for controlling the heater 16 using the second method, and is repeatedly executed in parallel with the flow of FIG. First, the actual motor power consumption of the motor 1 is calculated by the motor controller 9A (step C1), and the actual generated power of the generator 2 is calculated by the generator controller 9B (step C2). On the other hand, the heater controller 9E calculates the reference power of the heater 16 (step C3). The value of the reference power may be a preset fixed value or a variable value set according to the traveling state of the vehicle 10 or the battery temperature.

実発電電力及び基準電力の加算値が実モータ消費電力以上であるとき(ステップC4)、ヒータ制御部9Eでは、実発電電力及び基準電力の加算値から実モータ消費電力を減じた電力がヒータ16の発熱電力として算出される(ステップC5)。そして、この発熱電力がヒータ16で消費されるように、PWMコントローラ17から出力されるパルス信号のパルス幅が制御される(ステップC6)。これにより、ヒータ16で実際に消費される電力は、実発電電力と実モータ消費電力との電力差に応じて変動する。また、仮に実発電電力が不足した場合であってもその分、基準電力が削減されてモータ1の駆動に宛がわれるため、高電圧回路6内の電力収支が均衡する。   When the added value of the actual generated power and the reference power is greater than or equal to the actual motor power consumption (step C4), the heater controller 9E generates the heater 16 by subtracting the actual motor power consumption from the added value of the actual generated power and the reference power. (Step C5). Then, the pulse width of the pulse signal output from the PWM controller 17 is controlled so that the generated heat power is consumed by the heater 16 (step C6). As a result, the power actually consumed by the heater 16 varies according to the power difference between the actual generated power and the actual motor power consumption. Further, even if the actual power generation is insufficient, the reference power is reduced and the motor 1 is driven accordingly, so that the power balance in the high voltage circuit 6 is balanced.

実発電電力及び基準電力の加算値が実モータ消費電力未満であるとき、ヒータ16の発熱電力がゼロ以下となるため、PWMコントローラ17は非作動とされる。また、変圧器制御部9Cでは、実モータ消費電力から実発電電力と基準電力とを減じた電力が不足電力として算出される(ステップC7)。そして、この不足電力がバッテリ3から出力されるように、ダウンバータ出力から不足電力を減じたものがアップ・ダウンバータ出力として算出され、アップ・ダウンバータ4が制御される(ステップC8)。これにより、不足分の電力がバッテリ3から持ち出され、高電圧回路6のモータ1や低電圧回路8の各種補機類の駆動に使用される。   When the added value of the actual generated power and the reference power is less than the actual motor power consumption, since the heat generated by the heater 16 is zero or less, the PWM controller 17 is deactivated. Further, in the transformer control unit 9C, the power obtained by subtracting the actual generated power and the reference power from the actual motor power consumption is calculated as insufficient power (step C7). Then, the output obtained by subtracting the insufficient power from the downverter output is calculated as the up / downverter output so that the insufficient power is output from the battery 3, and the up / downverter 4 is controlled (step C8). As a result, the insufficient power is taken out from the battery 3 and used to drive the motor 1 of the high voltage circuit 6 and various accessories of the low voltage circuit 8.

[4.効果]
(1)上記の電子制御装置9では、高電圧回路6の直流電流をPWMコントローラ17でパルス信号に変調してヒータ16に供給することで、高電圧回路6の電力を利用したバッテリ3の昇温が可能となり、バッテリ3の充放電状態に依存することなくバッテリ3を昇温させることができる。
また、PWMコントローラ17で変調されるパルス信号のパルス幅を調節することで、ヒータ16で消費される発熱電力が自在に変更可能であることから、ヒータ16を高電圧回路6の電力バッファとして使用することができる。これにより、モータ1及びジェネレータ2の負荷変動に伴う高電圧回路6の電圧変動を吸収することができ、各種接続機器の動作不良の発生を防止することができる。さらに、低温時制御の実施中であっても、バッテリ3が中電圧回路7から切断された状態にはならないため、中電圧回路7のバッファ効果を確保することができ、アップ・ダウンバータ4やダウンバータ5の保護性を向上させることができる。
[4. effect]
(1) In the electronic control device 9 described above, the DC current of the high voltage circuit 6 is modulated into a pulse signal by the PWM controller 17 and supplied to the heater 16, so that the battery 3 that uses the power of the high voltage circuit 6 is raised. The temperature can be increased, and the temperature of the battery 3 can be raised without depending on the charge / discharge state of the battery 3.
Further, since the generated heat power consumed by the heater 16 can be freely changed by adjusting the pulse width of the pulse signal modulated by the PWM controller 17, the heater 16 is used as a power buffer for the high voltage circuit 6. can do. Thereby, the voltage fluctuation of the high voltage circuit 6 accompanying the load fluctuation of the motor 1 and the generator 2 can be absorbed, and the occurrence of malfunction of various connected devices can be prevented. Further, since the battery 3 is not disconnected from the intermediate voltage circuit 7 even during the low temperature control, the buffer effect of the intermediate voltage circuit 7 can be secured, and the up / down converter 4 The protection of the downverter 5 can be improved.

(2)上記の電子制御装置9では、バッテリ温度が所定温度未満である場合に、高電圧回路6の電力でヒータ16が駆動される。これにより、バッテリ3の低温時における充放電を防止しつつ、バッテリ3を早期に昇温させることができ、バッテリ3の保護性を向上させることができる。なお、バッテリ温度が所定温度以上まで昇温した後は、高電圧回路6の電圧変動をバッテリ3で吸収することで、各種接続機器の動作不良の発生を防止することができる。   (2) In the electronic control device 9 described above, the heater 16 is driven by the power of the high voltage circuit 6 when the battery temperature is lower than the predetermined temperature. Thereby, while preventing charging and discharging of the battery 3 at a low temperature, it is possible to raise the temperature of the battery 3 at an early stage, and to improve the protection of the battery 3. In addition, after battery temperature rises to predetermined temperature or more, the voltage fluctuation of the high voltage circuit 6 is absorbed with the battery 3, and generation | occurrence | production of malfunction of various connection apparatuses can be prevented.

(3)上記の電子制御装置9では、モータ1及びジェネレータ2の出力差に基づいて、PWMコントローラ17で変調されるパルス信号のパルス幅が制御される。つまり、モータ1及びジェネレータ2の出力差に基づいて、ヒータ16で消費される発熱電力の大きさが決定される。このような制御により、高電圧回路6内における電力の過不足を解消することができる。また、モータ1及びジェネレータ2のそれぞれの出力が不安定であっても、高電圧回路6内の電力収支を均衡させることができ、電力バッファ効果を確保しつつバッテリ3を昇温させることができる。   (3) In the electronic control unit 9 described above, the pulse width of the pulse signal modulated by the PWM controller 17 is controlled based on the output difference between the motor 1 and the generator 2. That is, the magnitude of the heat generated by the heater 16 is determined based on the output difference between the motor 1 and the generator 2. Such control can eliminate excess or deficiency of power in the high voltage circuit 6. Moreover, even if the outputs of the motor 1 and the generator 2 are unstable, the power balance in the high voltage circuit 6 can be balanced, and the battery 3 can be heated while ensuring the power buffer effect. .

(4)特に、上記のヒータ制御部9Eでは、ジェネレータ2の実発電電力からモータ1の実モータ消費電力を減じた電力が、ヒータ16の発熱電力として算出される。このような演算により、モータ1とジェネレータ2との出力差の変動をヒータ16の消費電力で精度よく相殺することができ、高電圧回路6のバッファ効果を確保しつつバッテリ3を昇温させることができる。   (4) In particular, in the heater control unit 9E, the power obtained by subtracting the actual motor power consumption of the motor 1 from the actual power generation of the generator 2 is calculated as the heat generated by the heater 16. By such calculation, fluctuations in the output difference between the motor 1 and the generator 2 can be accurately offset by the power consumption of the heater 16, and the temperature of the battery 3 is raised while ensuring the buffer effect of the high voltage circuit 6. Can do.

(5)上記の電子制御装置9では、低温時制御下でのジェネレータ2での発電電力の大きさが、少なくとも、モータ1の消費電力とアップ・ダウンバータ4が中電圧回路7側に供給する出力電力との加算値以上の値とされる。また、低温時制御下におけるアップ・ダウンバータ4の出力電力の大きさは、ダウンバータ5が低電圧回路8側に供給する出力電力と同一値とされる。これらのような出力設定により、車両10の走行に係る各種補機類が設けられる低電圧回路8側での要求電力をジェネレータ2の出力で賄うことができ、バッテリ3の保護性をさらに向上させることができる。   (5) In the electronic control unit 9 described above, the power generated by the generator 2 under low temperature control is at least the power consumption of the motor 1 and the up / down converter 4 supplies the medium voltage circuit 7 side. The value is equal to or greater than the value added to the output power. The magnitude of the output power of the up / down barter 4 under the low temperature control is set to the same value as the output power supplied by the downverter 5 to the low voltage circuit 8 side. With these output settings, the required power on the low-voltage circuit 8 side where various accessories related to the traveling of the vehicle 10 are provided can be covered by the output of the generator 2 and the protection of the battery 3 is further improved. be able to.

(6)上記の変圧器制御部9Cは、実発電電力が実モータ消費電力を下回る場合に、不足分の電力をバッテリ3から持ち出す機能を持つ。このように、高電圧回路6の電圧変動を解消するための電力を一時的にバッテリ3に負担させることで、バッテリ3の保護性を大きく損なうことなく、モータ1及びジェネレータ2の動作を安定させることができる。   (6) The transformer control unit 9 </ b> C has a function of taking out insufficient power from the battery 3 when the actual generated power is lower than the actual motor power consumption. As described above, the battery 3 is temporarily burdened with the electric power for eliminating the voltage fluctuation of the high voltage circuit 6, thereby stabilizing the operation of the motor 1 and the generator 2 without significantly impairing the protection of the battery 3. be able to.

上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。   Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately.

上述の実施形態では、ヒータ16に供給され電流(電力)をPWMコントローラ17で制御するものを例示したが、これに代えて(あるいは加えて)PAM(Pulse Amplitude Modulation)方式で出力を制御するPAMコントローラや、PPM(Pulse Position Modulation)方式で出力を制御するPPMコントローラなどを用いることができる。少なくとも、高電圧回路6内の高電圧の電力をヒータ16の抵抗値に適合するように変調するものであれば、任意のコントローラや電子回路,半導体装置を適用することができる。   In the above-described embodiment, the current (electric power) supplied to the heater 16 is controlled by the PWM controller 17. However, instead of (or in addition to) this, a PAM that controls output by a PAM (Pulse Amplitude Modulation) method is used. A controller, a PPM controller that controls output by a PPM (Pulse Position Modulation) method, or the like can be used. Any controller, electronic circuit, or semiconductor device can be used as long as it modulates at least the high voltage power in the high voltage circuit 6 so as to match the resistance value of the heater 16.

上記の低温時制御は、単一の電子制御装置9内で制御が実施されることを前提として説明したが、車両10に搭載される各種制御装置に機能を分散させて制御を実施させてもよい。例えば、エンジン11を制御するエンジンECU,モータ1を制御するモータECUなどを備えた車両10の場合、各ECUに発電機制御部9B,電動機制御の9Aを分散して配置してもよい。また、バッテリ温度を取得するための具体的な構成に関しても同様であり、バッテリ3の状態を管理するバッテリECUで演算されたバッテリ温度を用いて低温時制御の開始条件を判断してもよい。   The low temperature control has been described on the premise that the control is performed in the single electronic control device 9. However, even if the functions are distributed to various control devices mounted on the vehicle 10, the control may be performed. Good. For example, in the case of a vehicle 10 that includes an engine ECU that controls the engine 11, a motor ECU that controls the motor 1, and the like, the generator control unit 9B and the motor control 9A may be distributed in each ECU. The same applies to the specific configuration for acquiring the battery temperature, and the low temperature control start condition may be determined using the battery temperature calculated by the battery ECU that manages the state of the battery 3.

1 モータ(電動機)
2 ジェネレータ(発電機)
3 バッテリ(駆動用バッテリ)
4 アップ・ダウンバータ(変圧器)
6 高電圧回路
7 中電圧回路
9 電子制御装置
9B 発電機制御部
9C 変圧器制御部
9E ヒータ制御部(変調器制御部)
10 車両
15 温度センサ
16 ヒータ
17 PWMコントローラ(変調器)
1 Motor (electric motor)
2 Generator (generator)
3 battery (drive battery)
4 Up / Down converter (transformer)
6 High Voltage Circuit 7 Medium Voltage Circuit 9 Electronic Control Unit 9B Generator Control Unit 9C Transformer Control Unit 9E Heater Control Unit (Modulator Control Unit)
10 Vehicle 15 Temperature Sensor 16 Heater 17 PWM Controller (Modulator)

Claims (4)

車両駆動用の電動機とエンジンに駆動される発電機とを高電圧回路に配し、車両駆動用のバッテリを前記高電圧回路よりも低い電位の中電圧回路に配し、前記車両の補機を前記中電圧回路よりも低い電位の低電圧回路に配するとともに、前記高電圧回路と前記中電圧回路との間に変圧器を介装した車両の制御装置において、
前記高電圧回路の電力で作動し前記バッテリを昇温させるヒータと、
前記ヒータと前記高電圧回路とを接続する回路上に介装され、前記高電圧回路の直流電流をパルス信号に変調して前記ヒータへと出力する変調器と、
前記電動機の消費電力と前記変圧器から前記中電圧回路へ供給される変圧器出力を、前記発電機で発電させる発電機制御部と、
前記変圧器を制御する変圧器制御部と、を備え、
前記バッテリの温度が所定温度未満である場合に、
前記変調器は、前記高電圧回路の直流電流をパルス信号に変調して前記ヒータに出力し、
前記発電機制御部は、前記電動機の消費電力と前記変圧器出力との加算値以上の電力を前記発電機で発電させ、
前記変圧器制御部は、前記変圧器出力が前記車両の補機を駆動するための出力となるように前記変圧器を制御する
ことを特徴とする、車両の制御装置。
It arranged a generator driven by the electric motor and the engine for driving the vehicle to a high voltage circuit, coordinated the battery for driving the vehicle to the voltage circuit in the potential lower than the high voltage circuit, the auxiliary of the vehicle while distribution to the low-voltage circuit of lower potential than the medium voltage circuit, in the control apparatus for a vehicle interposed transformer between said medium voltage circuit and the high voltage circuit,
A heater that operates with the power of the high-voltage circuit and raises the temperature of the battery;
A modulator that is interposed on a circuit connecting the heater and the high voltage circuit, modulates a direct current of the high voltage circuit into a pulse signal, and outputs the pulse signal to the heater;
A generator control unit for generating power by the generator, and the power output of the motor and the transformer output supplied from the transformer to the medium voltage circuit;
A transformer control unit for controlling the transformer,
When the temperature of the battery is less than a predetermined temperature,
The modulator modulates a direct current of the high voltage circuit into a pulse signal and outputs it to the heater,
The generator control unit causes the generator to generate power that is equal to or greater than the sum of the power consumption of the motor and the transformer output,
The vehicle control device , wherein the transformer control unit controls the transformer so that the transformer output becomes an output for driving an auxiliary machine of the vehicle.
前記変調器は、前記電動機及び前記発電機の出力差に基づき、前記パルス信号のパルス幅を制御する
ことを特徴とする、請求項記載の車両の制御装置。
The modulator is based on the output difference of the electric motor and the generator, and controlling the pulse width of the pulse signal, the control apparatus for a vehicle according to claim 1.
前記変調器は、前記発電機の発電電力から前記電動機の消費電力を減じた電力を、前記ヒータに消費させる
ことを特徴とする、請求項1または2記載の車両の制御装置。
The modulator, a power obtained by subtracting the power consumption of the motor from the power generation power of the generator, characterized in that to consume to the heater, the control device for a vehicle according to claim 1 or 2 wherein.
前記変圧器制御部は、前記電動機の消費電力が前記発電機の発電電力を上回る場合に、前記消費電力から前記発電電力を減じた電力を前記バッテリに負担させる
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
The transformer controller, when the power consumption of the motor exceeds the generated power of the generator, characterized in that to bear the electric power obtained by subtracting the generated power from the power to the battery, according to claim 1 The vehicle control device according to any one of?
JP2014032705A 2014-02-24 2014-02-24 Vehicle control device Active JP6405644B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014032705A JP6405644B2 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014032705A JP6405644B2 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015157532A JP2015157532A (en) 2015-09-03
JP6405644B2 true JP6405644B2 (en) 2018-10-17

Family

ID=54181927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014032705A Active JP6405644B2 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6405644B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6464804B2 (en) * 2015-02-20 2019-02-06 三菱自動車工業株式会社 Vehicle control device
JP6447225B2 (en) * 2015-02-20 2019-01-09 三菱自動車工業株式会社 Vehicle control device
JP6825279B2 (en) * 2016-09-14 2021-02-03 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply
CN110970689B (en) * 2018-11-30 2020-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery heating system and method
WO2021189324A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 深圳市大疆创新科技有限公司 Battery heating method, charging device, system, battery, and movable platform

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256208A (en) * 1992-03-11 1993-10-05 Toyota Motor Corp Warming-up device for engine parts
JP2006304390A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Favess Co Ltd Power unit for hybrid vehicle
JP5505024B2 (en) * 2010-03-29 2014-05-28 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell vehicle and control method thereof
JP2012044813A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 Denso Corp Vehicle power supply
JP2012101616A (en) * 2010-11-09 2012-05-31 Denso Corp Control device of series hybrid vehicle
JP5835922B2 (en) * 2011-03-31 2015-12-24 三菱重工業株式会社 Hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015157532A (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10246080B2 (en) Hybrid vehicle control apparatus
JP6405644B2 (en) Vehicle control device
JP2015168282A (en) Control device for vehicle
US8054016B2 (en) Retarding energy calculator for an electric drive machine
JP5987846B2 (en) Hybrid vehicle
WO2008047615A1 (en) Power supply device and vehicle
JP2006288006A (en) Motor controller, electric four-wheel drive vehicle and hybrid vehicle
JP2007151336A5 (en)
JP2013035545A (en) Parallel hybrid electric vehicle power management system, adaptive power management method and program therefor
US9827866B2 (en) Vehicle control system for an at least partially electrically operated vehicle
JP6969357B2 (en) Vehicle hybrid system
JP6814830B2 (en) Control systems, vehicle systems, and control methods
JP5411237B2 (en) Control device for hybrid vehicle
US20090248230A1 (en) Motor Controller
JP5358622B2 (en) Rotating electrical machine control device
JP5419745B2 (en) Series hybrid vehicle control system
KR102119047B1 (en) Control device for hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle
JP6464804B2 (en) Vehicle control device
JP5454796B2 (en) Vehicle control device
JP5698868B2 (en) Power supply control device for rotating electrical machines
JP2013074793A (en) Active switching frequency modulation
JP2011239629A (en) Control device for electric vehicle
JP6007707B2 (en) Hybrid cargo handling vehicle
JP6003698B2 (en) vehicle
JP6447225B2 (en) Vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180320

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180903

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6405644

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350