JP6531515B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle including an engine, a motor and a battery.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、バッテリの目標蓄電割合を通常の第1値よりも高い第2値に設定するための充電スイッチと、を備える構成において、充電スイッチがオンとされたときに、バッテリの入出力制限の絶対値が閾値未満であるとき,エンジンの始動処理或いは停止処理中であるときなどには、目標蓄電割合の変更を禁止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、走行用のトルクの出力が不足したりトルク変動に伴うショックによって運転者に違和感を与えたりするなどの不都合を抑制することができる。 Conventionally, as a hybrid vehicle of this type, an engine, a motor connected to an output shaft of the engine, a battery that exchanges electric power with the motor, and a target value storage ratio of the battery is a second value higher than a normal first value When the engine start processing or stop processing is in progress if the absolute value of the input / output restriction of the battery is less than the threshold when the charge switch is turned on And the like have been proposed that prohibit changing of the target power storage ratio (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, such control can suppress inconveniences such as insufficient output of torque for traveling or giving a sense of discomfort to the driver due to shock accompanying torque fluctuation.
こうしたハイブリッド自動車では、エンジンからの動力を用いたモータの発電によってバッテリの蓄電割合が増加するようにエンジンおよびモータを制御する所定制御を行なうときには、所定制御を行なわないときよりも、エンジンのトルクおよびモータの発電用トルクが大きくなり、モータの発熱量が大きくなり、モータを冷却する冷却水の温度(モータ水温)などが高くなりやすい。モータ水温などが比較的高くなると、モータの保護のために、モータの最大許容トルクが比較的小さい値に制限される。これを踏まえて、モータからエンジンのクランキングに必要なトルクを出力できなくなる(エンジンを始動できなくなる)ときには、エンジンの運転を継続する(運転停止を禁止する)ことが行なわれる。所定制御の実行中にエンジンの運転停止が禁止されると、その後に充電スイッチがオフとされたとき、例えば、充電スイッチが市街地でオンとされた後に閑静な住宅街でオフとされたときなどに、エンジンを運転停止することができない場合が生じる。 In such a hybrid vehicle, when performing predetermined control for controlling the engine and the motor such that the storage ratio of the battery is increased by power generation of the motor using power from the engine, the torque of the engine and the engine torque and The power generation torque of the motor increases, the amount of heat generation of the motor increases, and the temperature (motor water temperature) of the cooling water that cools the motor tends to increase. When the motor water temperature or the like becomes relatively high, the maximum allowable torque of the motor is limited to a relatively small value to protect the motor. Based on this, when the motor can not output the torque necessary for cranking the engine (the engine can not be started), operation of the engine is continued (prohibition of operation stop) is performed. When the engine stop is prohibited during execution of the predetermined control, when the charge switch is turned off after that, for example, when the charge switch is turned on in a city area and then turned off in a quiet residential area, etc. In some cases, the engine can not be shut down.
本発明のハイブリッド自動車は、運転者の操作によって充電スイッチがオンとされた後にオフとされたときに、エンジンを運転停止することができなくなるのを抑制することを主目的とする。 The hybrid vehicle of the present invention has as its main object to suppress the inability to shut down the engine when the charge switch is turned on by the driver's operation and then turned off.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
運転者の操作に応じて前記バッテリの蓄電割合の増加を指示する充電スイッチと、
前記充電スイッチがオンとされたときには、前記エンジンからの動力を用いた前記モータの発電によって前記蓄電割合が増加するように前記エンジンおよび前記モータを制御する所定制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記所定制御の実行中に、前記モータを冷却する冷却水の温度,前記エンジンを冷却する冷却水の温度,前記モータの温度,前記エンジンの温度,前記バッテリの温度の何れかが所定温度以上になったときには、前記所定制御の実行を終了する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
With the engine,
A motor capable of outputting power to the output shaft of the engine;
A battery capable of exchanging power with the motor;
A charge switch for instructing an increase in the storage ratio of the battery according to a driver's operation;
Control means for executing predetermined control for controlling the engine and the motor such that the storage ratio is increased by power generation of the motor using power from the engine when the charge switch is turned on;
A hybrid vehicle comprising
The control means is configured to select one of a temperature of cooling water for cooling the motor, a temperature of cooling water for cooling the engine, a temperature of the motor, a temperature of the engine, and a temperature of the battery during execution of the predetermined control. Means for terminating the execution of the predetermined control when the temperature exceeds a predetermined temperature,
Make it a gist.
この本発明のハイブリッド自動車では、充電スイッチがオンとされたときには、バッテリの蓄電割合が増加するようにエンジンおよびモータを制御する所定制御を実行する。そして、所定制御の実行中に、モータを冷却する冷却水の温度(モータ水温),エンジンを冷却する冷却水の温度(エンジン水温),モータの温度,エンジンの温度,バッテリの温度の何れかが所定温度以上になったときには、所定制御の実行を終了する。上述したように、モータ水温などが比較的高くなって、モータからエンジンのクランキングに必要なトルクを出力できなくなるときには、エンジンの運転を継続する(運転停止を禁止する)ことが行なわれる。「所定温度」としては、エンジンの運転停止を禁止する温度範囲の下限値としての間欠禁止温度よりも低い温度が用いられる。本発明のハイブリッド自動車では、所定制御の実行中にモータ水温などが所定温度以上に至ったときには、所定制御の実行を終了するから、モータ水温などが間欠禁止温度以上に至るのを抑制することができる。この結果、運転者の操作によって充電スイッチがオンとされた後にオフとされたとき、例えば、市街地でオンとされた後に閑静な住宅街でオフとされたときなどに、エンジンを運転停止することができなくなるのを抑制することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the charging switch is turned on, predetermined control is performed to control the engine and the motor such that the storage ratio of the battery is increased. Then, during execution of the predetermined control, any one of the temperature of the coolant for cooling the motor (motor water temperature), the temperature of the coolant for cooling the engine (engine water temperature), the temperature of the motor, the temperature of the engine, and the temperature of the battery When the temperature exceeds the predetermined temperature, the execution of the predetermined control is ended. As described above, when the motor water temperature or the like becomes relatively high and the motor can not output the torque necessary for cranking the engine, the operation of the engine is continued (prohibition of the operation stop) is performed. As the "predetermined temperature", a temperature lower than the intermittence prohibition temperature as the lower limit value of the temperature range for prohibiting the engine operation stop is used. In the hybrid vehicle of the present invention, when the motor water temperature or the like reaches a predetermined temperature or more during execution of the predetermined control, the execution of the predetermined control is terminated, so that the motor water temperature or the like is suppressed from reaching the intermittent prohibition temperature or more it can. As a result, when the charge switch is turned on by the driver's operation and then turned off, for example, the engine is shut down when it is turned on in a city area and then turned off in a quiet residential area, etc. Can be suppressed.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記モータを冷却する冷却水の温度,前記エンジンを冷却する冷却水の温度,前記モータの温度,前記エンジンの温度,前記バッテリの温度の何れかを判定用温度とし、該判定用温度が前記所定温度以上になったことによって前記所定制御の実行を停止した後に、該判定用温度が前記所定温度よりも低い第2所定温度以下になったときには、前記所定制御の実行を再開する手段であるものとしてもよい。また、前記制御手段は、前記モータを冷却する冷却水の温度,前記エンジンを冷却する冷却水の温度,前記モータの温度,前記エンジンの温度,前記バッテリの温度の何れかを判定用温度とし、該判定用温度が前記所定温度以上になったときに、前記充電スイッチをオフとすると共に前記所定制御の実行を終了し、その後に、前記判定用温度が前記所定温度よりも低い第2所定温度以下になり且つ前記充電スイッチが再度オンとされたときに、前記所定制御の実行を再開する手段であるものとしてもよい。これらの場合、バッテリの蓄電割合をより十分に増加(回復)させることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the control means is any one of a temperature of cooling water for cooling the motor, a temperature of cooling water for cooling the engine, a temperature of the motor, a temperature of the engine, and a temperature of the battery. When the execution of the predetermined control is stopped due to the judgment temperature becoming equal to or higher than the predetermined temperature, and then the judgment temperature becomes equal to or lower than a second predetermined temperature lower than the predetermined temperature. And means for resuming execution of the predetermined control. Further, the control means sets any one of a temperature of cooling water for cooling the motor, a temperature of cooling water for cooling the engine, a temperature of the motor, a temperature of the engine and a temperature of the battery as a determination temperature. When the temperature for determination becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the charge switch is turned off and the execution of the predetermined control is ended, and thereafter, the second predetermined temperature at which the temperature for determination is lower than the predetermined temperature It may be means for resuming execution of the predetermined control when the following occurs and the charge switch is turned on again. In these cases, the storage ratio of the battery can be more sufficiently increased (recovered).
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の第1実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、ハイブリッド自動車20が備える冷却装置60の構成の概略を示す構成図である。第1実施例のハイブリッド自動車20は、図1,図2に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、冷却装置60と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。なお、エンジン22,プラネタリギヤ30,モータMG1,MG2,インバータ41,42,冷却装置60などは、車両前部に設けられた図示しないエンジンルーム内に配置されており、バッテリ50などは、車両後部(例えば、リヤシートの後側,下側など)に配置されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図1に示すように、エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23aからのクランク角θcr
・スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度TH
・エンジン22の温度を検出する温度センサ23bからのエンジン22の温度Teg
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port, in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for operation control of the
The crank angle θcr from the
· Throttle opening TH from a throttle valve position sensor that detects the position of the throttle valve
· Temperature Teg of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号
・燃料噴射弁への制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号
Various control signals for controlling the operation of the
・ Control signal to throttle motor to adjust throttle valve position ・ Control signal to fuel injection valve ・ Control signal to ignition coil integrated with igniter
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23aからのクランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。
The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port, controls the operation of the
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and as described above, the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2
・モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流
・モータMG1,MG2の温度を検出する温度センサ45,46からのモータMG1,MG2の温度Tmg1,Tmg2
Although not shown, the
· Rotational positions θm1 and θm2 from rotational
· Phase current from current sensor detecting current flowing to each phase of motors MG1 and MG2 · Temperature Tmg1 and Tmg2 from motors MG1 and MG2 from
モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Switching control signals to the plurality of switching elements (not shown) of the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ50は、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。
The
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vb
・バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流Ib
・バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tb
Although not shown, the
.Battery voltage Vb from
.Battery current Ib from
Battery temperature Tb from
バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリECU52は、演算した蓄電割合SOCと、温度センサ51cからの電池温度Tbと、に基づいて入出力制限Win,Woutを演算している。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbが閾値Tbhi(例えば、45℃,50℃,55℃など)よりも高いときに、電池温度Tbが閾値Tbhi以下のときに比して電池温度Tbが高いほど絶対値が小さくなるように設定される。
The
図2に示すように、冷却装置60は、エンジン22を冷却する第1冷却装置61と、モータMG1,MG2やインバータ41,42を冷却する第2冷却装置66と、を備える、第1冷却装置61は、冷却水(LLC(ロングライフクーラント))と外気との熱交換を行なうラジエータ62と、エンジン22とラジエータ62とに冷却水を循環させる循環流路63と、冷却水を圧送する電動ポンプ64と、を備える。第2冷却装置66は、ラジエータ62と一体に構成される或いはラジエータ62と近接配置されると共に冷却水と外気との熱交換を行なうラジエータ67と、ラジエータ67とモータMG1,MG2とインバータ41,42とに冷却水を循環させる循環流路68と、冷却水を圧送する電動ポンプ69と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。図1,図2に示すように、HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・第1冷却装置61の循環流路63に取り付けられた水温センサ63aからの冷却水温Twe
・第2冷却装置66の循環流路68に取り付けられた水温センサ68aからの冷却水温Twh
・イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号
・シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP
・アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc
・ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP
・車速センサ88からの車速V
・バッテリ50の蓄電割合SOCの増加(回復)を指示するSOC回復スイッチ89からのオンオフ信号
Although not shown, the
The cooling water temperature Twe from the
The cooling water temperature Twh from the
Ignition signal from
· The accelerator opening Acc from the accelerator
· The brake pedal position BP from the brake
· Vehicle speed V from
The on / off signal from
HVECU70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。HVECU70から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・第1冷却装置61の電動ポンプ64への制御信号
・第2冷却装置66の電動ポンプ69への制御信号
Various control signals are output from the
Control signal to the
HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
As described above, the
こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20では、ハイブリッド走行モード(HV走行モード),電動走行モード(EV走行モード)などの走行モードで走行する。HV走行モードは、エンジン22の運転を伴って走行する走行モードである。EV走行モードは、エンジン22を運転停止して走行する走行モードである。
The
HV走行モードでは、HVECU70は、まず、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Nrとしては、モータMG2の回転数Nm2,車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、バッテリ50の蓄電割合SOCが目標割合SOC*に近づくようにバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を設定し、走行用パワーPdrv*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*を減じて車両に要求される要求パワーPe*を設定する。次に、要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共にバッテリ50の入出力制限Win,WoutおよびモータMG1,MG2の最大許容トルクとしてのトルク制限Tlim1,Tlim2の範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるように、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。ここで、モータMG1,MG2のトルク制限Tlim1,Tlim2は、モータMG1,MG2の温度Tmg1,Tmg2,第2冷却装置66の冷却水温Twhなどに基づいて設定される。そして、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を受信すると、受信した目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいてエンジン22が運転されるように、エンジン22の吸入空気量制御,燃料噴射制御,点火制御などを行なう。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このHV走行モードでは、要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止してEV走行モードに移行する。
In the HV traveling mode, the
EV走行モードでは、HVECU70は、まず、HV走行モードと同様に、要求トルクTr*を設定する。続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し、バッテリ50の入出力制限Win,WoutおよびモータMG2のトルク制限Tlim2の範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このEV走行モードでは、HV走行モードと同様に計算した要求パワーPe*が停止用閾値Pstopよりも大きい始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときには、エンジン22を始動してHV走行モードに移行する。
In the EV travel mode, the
ここで、エンジン22の始動は、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40との協調制御により、以下のように行なわれる。まず、バッテリ50の入出力制限Win,WoutおよびモータMG1,MG2のトルク制限Tlim1,Tlim2の範囲内で、エンジン22をクランキングするためのクランキングトルクをモータMG1から出力すると共にこのクランキングトルクの出力に伴って駆動軸36に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと要求トルクTr*との和のトルクをモータMG2から出力する、ことによってエンジン22をクランキングする。そして、エンジン22の回転数Neが所定回転数(例えば、800rpm,1000rpmなど)以上に至ったときに、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御などを開始する。
Here, the start of the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、SOC回復スイッチ89がオンとされたときの動作について説明する。図3は、実施例のHVECU70によって実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転者の操作によってSOC回復スイッチ89がオンとされてからその後に運転者の操作によってSOC回復スイッチ89がオフとされるまで繰り返し実行される。
Next, the operation of the
制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、SOC回復スイッチ89がオンとされた直後であるか否かを判定し(ステップS100)、SOC回復スイッチ89がオンとされた直後であると判定されたときには、SOC回復制御の実行を開始する(ステップS110)。ここで、SOC回復制御は、エンジン22からの動力を用いたモータMG1の発電によってバッテリ50の蓄電割合SOCが増加するようにエンジン22とモータMG1とを制御する制御である。このSOC回復制御は、例えば、EV走行モードを禁止して、上述の目標割合SOC*を、SOC回復制御を実行しないときの値S1よりもある程度高い値S2にする、ことなどによって行なうことができる。なお、SOC回復制御を実行するときには、SOC回復制御を実行しないときに比して、第2冷却装置66の冷却水温Twhが高くなりやすい。これは、以下の理由による。SOC回復制御を実行するときには、SOC回復制御を実行しないときに比して、エンジン22のトルクが大きくなって、エンジン22の発熱量が大きくなりやすい。エンジン22の発熱量が大きくなると、エンジンルーム内の温度が高くなったり、第1冷却装置60の冷却水温Tweが高くなってラジエータ62とラジエータ67との間での熱伝達量が大きくなったりすることによって、第2冷却装置66の冷却水温Twh温度がより高くなりやすい。また、エンジン22の出力が大きくなると、モータMG1のトルク(発電用のトルク)も大きくなるから、モータMG1,インバータ41などの発熱量が大きくなって、第2冷却装置66の冷却水温Twhがより高くなりやすい。
When the control routine is executed, the
続いて、水温センサ68aからの第2冷却装置66の冷却水温Twhを入力し(ステップS120)、入力した第2冷却装置66の冷却水温Twhを閾値Twhref1と比較する(ステップS130)。ここで、閾値Twhref1は、エンジン22の運転を継続する(運転停止を禁止する)冷却水温Twhの温度範囲の下限値としての閾値Twhref0よりも低い温度として定められる。閾値Twhref0としては、例えば、75℃,77℃,80℃などが用いられ、閾値Twhref1としては、例えば、閾値Twhref0よりも3℃〜7℃程度低い温度などが用いられる。第2冷却装置66の冷却水温Twhが比較的高くなると、モータMG1,MG2の保護のために、モータMG1,MG2のトルク制限Tlim1,Tlim2が比較的小さい値に制限される。これを踏まえて、モータMG1からエンジン22のクランキングに必要なトルクを出力できなくなる(エンジン22を始動できなくなる)ときには、エンジン22の運転を継続する(運転停止を禁止する)ことが行なわれる。閾値Twhref0は、このことを考慮して定められる。
Subsequently, the cooling water temperature Twh of the
第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1未満であると判定されたときには、ステップS120に戻る。この場合、SOC回復制御の実行を継続する。そして、ステップS120,S130の処理を繰り返し実行して、ステップS130で冷却水温Twhが閾値Twhref1以上であると判定されると、SOC回復制御の実行を停止する(ステップS140)。これにより、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1よりも高い閾値Twhref0以上に至るのを抑制することができる。この結果、その後に、SOC回復スイッチ89がオフとされたとき、例えば、SOC回復スイッチ89が市街地でオンとされた後に閑静な住宅街でオフとされたときなどに、エンジン22を運転停止することができなくなるのを抑制することができる。
When it is determined that the cooling water temperature Twh of the
次に、水温センサ68aからの第2冷却装置66の冷却水温Twhを入力し(ステップS150)、入力した第2冷却装置66の冷却水温Twhを上述の閾値Twhref1よりも低い閾値Twhref2と比較する(ステップS160)。ここで、閾値Twhref2としては、例えば、閾値Twhref0よりも3℃〜7℃程度低い温度などが用いられる。
Next, the cooling water temperature Twh of the
第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref2よりも高いと判定されたときには、ステップS150に戻る。この場合、SOC回復制御の実行停止を継続する。そして、ステップS150,S160の処理を繰り返し実行して、ステップS160で第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref2以下であると判定されると、SOC回復制御の実行を再開して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCをより十分に増加(回復)させることができる。こうして本ルーチンを終了すると、次回に本ルーチンが実行されたときには、ステップS100でSOC回復スイッチ89がオフからオンとされた直後でないと判定され、ステップS120以降の処理を実行する。
If it is determined that the cooling water temperature Twh of the
図4は、SOC回復スイッチ89がオンとされたときの様子の一例を示す説明図である。図示するように、SOC回復スイッチ89がオンとされると(時刻t11)、SOC回復制御の実行を開始する。これにより、第2冷却装置66の冷却水温Twhが比較的大きく上昇する。そして、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ると(時刻t12)、SOC回復制御の実行を終了する。これにより、冷却水温Twhが閾値Twhref0以上に至るのを抑制することができる。この結果、その後に、SOC回復スイッチ89がオフとされたときに、エンジン22を運転停止することができなくなるのを抑制することができる。そして、SOC回復制御の実行停止中に第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref2以下に至ると(時刻t13)、SOC回復制御の実行を再開する。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCをより十分に増加(回復)させることができる。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of the state when the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、SOC回復スイッチ89がオンとされてSOC回復制御を実行している最中に、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref0よりも低い閾値Twhref1以上に至ったときには、SOC回復制御の実行を停止する。これにより、冷却水温Twhが閾値Twhref0以上に至るのを抑制することができる。この結果、その後に、SOC回復スイッチ89がオフとされたとき、例えば、SOC回復スイッチ89が市街地でオンとされた後に閑静な住宅街でオフとされたときなどに、エンジン22を運転停止することができなくなるのを抑制することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、SOC回復制御の実行中に第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ったときには、SOC回復制御の実行を停止するものとした。しかし、SOC回復制御の実行を停止するのに加えて、第2冷却装置66のラジエータ67に送風する図示しないファンの回転数を増加させたり、車両前面に配置される図示しないグリルシャッタの開度を大きくしたりするものとしてもよい。こうすれば、第2冷却装置66の冷却水温Twhをより迅速に低下させることができる。この結果、冷却水温Twhが閾値Twhref2以下に至ってSOC回復制御の実行を再開するまでの時間を短くすることができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、SOC回復制御の実行中に、温度センサ68aからの第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ったときに、SOC回復制御の実行を停止するものとした。しかし、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ったときに代えて、温度センサ63aからの第1冷却装置61の冷却水温Twe,温度センサ45からのモータMG1の温度Tmg1,温度センサ23bからのエンジン22の温度Teg,温度センサ51cからのバッテリ50の電池温度Tbの何れかが閾値Twhref1に相当する閾値以上に至ったときに、SOC回復制御の実行を停止するものとしてもよい。なお、第1冷却装置61の冷却水温Twe,モータMG1の温度Tmg1,エンジン22の温度Tegについては、第2冷却装置66の冷却水温Twhとある程度の関係性を有する。即ち、第1冷却装置61の冷却水温Twe,モータMG1の温度Tmg1,エンジン22の温度Tegによって、第2冷却装置66の冷却水温Twhを推定することができる。また、バッテリ50の電池温度Tbが閾値Tbhiよりも高いときには電池温度Tbが高いほど出力制限Woutの絶対値が小さくなるから、電池温度Tbhiによっては、エンジン22の運転を継続する(運転停止を禁止する)ことが行なわれる。これらの理由により、第2冷却装置66の冷却水温Twhに代えて、第1冷却装置61の冷却水温Twe,モータMG1の温度Tmg1,エンジン22の温度Teg,バッテリ50の電池温度Tbの何れかを用いるものとしてもよいのである。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、SOC回復制御の実行中に第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ったときに、SOC回復制御の実行を停止し、その後に、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref2以下に至ったときに、SOC回復制御の実行を再開するものとした。しかし、SOC回復制御の実行中に第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref1以上に至ったときに、SOC回復スイッチ89をオフとすると共にSOC回復制御の実行を停止し、その後に、第2冷却装置66の冷却水温Twhが閾値Twhref2以下に至り且つSOC回復スイッチ89が再度オンとされたときに、SOC回復制御の実行を再開するものとしてもよい。
In the
実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とバッテリ50とを備えるハイブリッド自動車20の構成とした。しかし、エンジンと、エンジンの出力軸に動力を出力可能なモータと、モータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備える構成であればよく、いわゆる1モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。
In the embodiment, the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、SOC回復スイッチ89が「充電スイッチ」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section of "Means for Solving the Problems" will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 In addition, the correspondence of the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section of the means for solving the problem implements the invention described in the column of the means for solving the problem in the example. The present invention is not limited to the elements of the invention described in the section of “Means for Solving the Problems”, as it is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention. That is, the interpretation of the invention described in the section of the means for solving the problem should be made based on the description of the section, and the embodiment is an embodiment of the invention described in the section of the means for solving the problem. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all by these Examples, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it becomes various forms Of course it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of hybrid vehicles and the like.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23a クランクポジションセンサ、23b 温度センサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、45,46 温度センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU52)、54 電力ライン、60 冷却装置、61 第1冷却装置、62 ラジエータ、63 循環流路、63a 水温センサ、64 電動ポンプ、66 第2冷却装置、67 ラジエータ、68 循環流路、68a 水温センサ、69 電動ポンプ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 SOC回復スイッチ、MG1,MG2 モータ。
Claims (1)
前記エンジンの出力軸に動力を出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
運転者の操作に応じて前記バッテリの蓄電割合の増加を指示する充電スイッチと、
前記充電スイッチがオンとされたときには、前記エンジンからの動力を用いた前記モータの発電によって前記蓄電割合が増加するように前記エンジンおよび前記モータを制御する所定制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記モータを冷却する冷却水の温度,前記エンジンを冷却する冷却水の温度,前記モータの温度,前記エンジンの温度,前記バッテリの温度の何れかを判定用温度とし、前記所定制御の実行中に前記判定用温度が所定温度以上になったときに、前記充電スイッチをオフとすると共に前記所定制御の実行を終了し、その後に、前記判定用温度が前記所定温度よりも低い第2所定温度以下になり且つ前記充電スイッチが再度オンとされたときに、前記所定制御の実行を再開する手段である、
ハイブリッド自動車。
With the engine,
A motor capable of outputting power to the output shaft of the engine;
A battery capable of exchanging power with the motor;
A charge switch for instructing an increase in the storage ratio of the battery according to a driver's operation;
Control means for executing predetermined control for controlling the engine and the motor such that the storage ratio is increased by power generation of the motor using power from the engine when the charge switch is turned on;
A hybrid vehicle comprising
Said control means, a temperature of the cooling water for cooling the pre SL motor, the temperature of the cooling water for cooling the engine, the temperature of the motor, the temperature of the engine, one of the temperature of the battery and determining the temperature, the When the temperature for determination becomes equal to or higher than the predetermined temperature during execution of the predetermined control, the charge switch is turned off and the execution of the predetermined control is ended, and thereafter, the temperature for the determination is higher than the predetermined temperature Means for resuming execution of the predetermined control when the temperature falls below the second predetermined temperature and the charge switch is turned on again;
Hybrid car.
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