JP6911348B2 - Hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.

従来のハイブリッド車両にあっては特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載のものは、複数のスイッチのオンまたはオフの組み合わせを、第１状態から第５状態の何れかに切換えるようにしている。第１状態では、鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池とが導通状態とされ、鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池と回転機及び電気負荷とが導通状態とされる。また、第２から第５状態では、鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池とが遮断状態とされ、回転機及び電気負荷のそれぞれが、鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池のいずれか一方と導通状態とされる。 In the conventional hybrid vehicle, the technique described in Patent Document 1 is known. The one described in Patent Document 1 switches on or off a combination of a plurality of switches from the first state to any of the fifth state. In the first state, the lead storage battery and the lithium ion storage battery are in a conductive state, and the lead storage battery, the lithium ion storage battery, the rotating machine, and the electric load are in a conductive state. Further, in the second to fifth states, the lead storage battery and the lithium ion storage battery are cut off, and the rotating machine and the electric load are connected to either the lead storage battery or the lithium ion storage battery.

特許文献１に記載のものは、回生発電時には、回転機において発電された電力を鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池に充電するべく、スイッチ状態を第１状態としている。また、特許文献１に記載のものは、アイドリングストップにおけるエンジン再始動時には、回転機の駆動に伴う電圧低下が電気負荷に影響を与えないように、スイッチ状態を第２状態としている。 In Patent Document 1, at the time of regenerative power generation, the switch state is set to the first state in order to charge the lead storage battery and the lithium ion storage battery with the power generated by the rotating machine. Further, in Patent Document 1, when the engine is restarted at the idling stop, the switch state is set to the second state so that the voltage drop due to the driving of the rotating machine does not affect the electric load.

特許文献１に記載のものは、電池ユニットに対する外部蓄電池及び回転機の逆接続の有無を判定できる。これにより、逆接続に起因する各種不都合を解消することが可能となる。 The one described in Patent Document 1 can determine whether or not the external storage battery and the rotating machine are reversely connected to the battery unit. This makes it possible to eliminate various inconveniences caused by reverse connection.

特開２０１５−１５４５０４号公報JP 2015-154504

しかしながら、特許文献１に記載のものは、第１状態から第５状態の間で切換えを行う過渡時に、電気負荷に供給される電力の大きな電圧変動、または電力供給の瞬断が発生し、電気負荷の動作が不安定になるおそれがあった。 However, in Patent Document 1, when switching between the first state and the fifth state, a large voltage fluctuation of the power supplied to the electric load or a momentary interruption of the power supply occurs, and electricity is generated. There was a risk of unstable load operation.

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、電力供給状態の切換え時に、電気負荷に供給される電圧の変動を抑制でき、電気負荷の動作を安定させることができるハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and can suppress fluctuations in the voltage supplied to the electric load when switching the power supply state, and can stabilize the operation of the electric load. The purpose is to provide a hybrid vehicle.

本発明は、電気負荷に電力を供給可能な二次電池からなる第１電源および第２電源と、電力を発電し、電力により駆動するモータジェネレータと、前記第１電源、前記第２電源、前記モータジェネレータおよび前記電気負荷の間の電力供給状態を切換える切換え部と、前記切換え部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、前記電気負荷は第１の電気負荷と第２の電気負荷とで構成され、前記第２の電気負荷は、前記第１の電気負荷と比較して電力消費量が少ない電気負荷であり、前記切換え部は、回生と燃料カットとを伴うエンジン走行中に用いられ、前記モータジェネレータから前記第１電源に電力が供給され、前記第２電源から前記第２の電気負荷に電力が供給され、前記モータジェネレータから前記第２の電気負荷へ電力が供給されない第１状態と、前記第２電源から前記モータジェネレータに電力が供給され、前記第１電源から前記第２の電気負荷に電力が供給される第２状態と、前記モータジェネレータと前記第１電源と前記第２電源と前記第２の電気負荷とが接続された中間状態と、を形成し、前記制御部は、前記切換え部を前記第１状態から前記第２状態へ移行させる際に、前記第１状態から前記中間状態を経て前記第２状態へと移行させることを特徴とする。 The present invention includes a first power source and a second power source composed of a secondary battery capable of supplying electric power to an electric load, a motor generator that generates electric power and is driven by the electric power, the first power source, the second power source, and the above. A hybrid vehicle including a switching unit for switching a power supply state between a motor generator and the electric load and a control unit for controlling the switching unit, wherein the electric load is a first electric load and a second electric load. The second electric load is an electric load that consumes less power than the first electric load, and the switching unit is used during engine running with regeneration and fuel cut. Used, the motor generator supplies power to the first power source, the second power source supplies power to the second electrical load, and the motor generator does not supply power to the second electrical load . The first state, the second state in which power is supplied from the second power source to the motor generator, and power is supplied from the first power source to the second electric load, the motor generator, the first power source, and the above. An intermediate state in which the second power supply and the second electric load are connected is formed, and the control unit performs the first state when shifting the switching unit from the first state to the second state. It is characterized in that the transition from the state to the second state via the intermediate state is performed.

このように上記の本発明によれば、電力供給状態の切換え時に、電気負荷に供給される電圧の変動を抑制でき、電気負荷の動作を安定させることができる。 As described above, according to the above invention, when the power supply state is switched, the fluctuation of the voltage supplied to the electric load can be suppressed, and the operation of the electric load can be stabilized.

図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 図２−１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の切換え部における、ＩＳＧから鉛バッテリに電力が供給され、ＬｉバッテリからＬｉバッテリ負荷に電力が供給される第１状態を示す図である。FIG. 2-1 is a diagram showing a first state in which power is supplied from the ISG to the lead battery and power is supplied from the Li battery to the Li battery load in the switching unit of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. be. 図２−２は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の切換え部における、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続してスイッチＳＷ２を接続していない中間状態を示す図である。FIG. 2-2 is a diagram showing an intermediate state in which the switch SW1, the switch SW3 and the switch SW4 are connected and the switch SW2 is not connected in the switching unit of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図２−３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の切換え部における、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３およびＳＷ４を接続した中間状態を示す図である。FIG. 2-3 is a diagram showing an intermediate state in which switches SW1, SW2, SW3 and SW4 are connected in the switching unit of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. 図２−４は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の切換え部における、ＬｉバッテリからＩＳＧに電力が供給され、鉛バッテリからＬｉバッテリ負荷に電力が供給される第２状態を示す図である。FIG. 2-4 is a diagram showing a second state in which power is supplied from the Li battery to the ISG and power is supplied from the lead battery to the Li battery load in the switching unit of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention. be. 図３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両のＥＣＵの動作により、切換え部が第１状態にされている状態でＩＳＧの駆動を開始し、その後、切換え部を第２状態へ移行させることを説明するタイミングチャートである。In FIG. 3, the operation of the ECU of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention starts driving the ISG in a state where the switching unit is in the first state, and then shifts the switching unit to the second state. It is a timing chart explaining that.

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両は、本発明は、電気負荷に電力を供給可能な二次電池からなる第１電源および第２電源と、電力を発電し、電力により駆動するモータジェネレータと、第１電源、第２電源、モータジェネレータおよび電気負荷の間の電力供給状態を切換える切換え部と、切換え部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、切換え部は、モータジェネレータから第１電源に電力が供給され、第２電源から電気負荷に電力が供給される第１状態と、第２電源からモータジェネレータに電力が供給され、第１電源から電気負荷に電力が供給される第２状態と、モータジェネレータと第１電源と第２電源と電気負荷とが接続された中間状態と、を形成し、制御部は、切換え部を第１状態から第２状態へ移行させる際に、第１状態から中間状態を経て第２状態へと移行させることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両は、電力供給状態の切換え時に、電気負荷に供給される電圧の変動を抑制でき、電気負荷の動作を安定させることができる。 In the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention, the present invention comprises a first power source and a second power source composed of a secondary battery capable of supplying electric power to an electric load, and a motor generator that generates electric power and is driven by the electric power. A hybrid vehicle including a switching unit for switching a power supply state between a first power source, a second power source, a motor generator, and an electric load, and a control unit for controlling the switching unit. The switching unit is a motor generator. In the first state where power is supplied to the first power supply and power is supplied to the electric load from the second power supply, power is supplied to the motor generator from the second power supply, and power is supplied to the electric load from the first power supply. The second state and the intermediate state in which the motor generator, the first power supply, the second power supply, and the electric load are connected are formed, and the control unit shifts the switching unit from the first state to the second state. In addition, it is characterized in that it shifts from the first state to the second state through the intermediate state. As a result, the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention can suppress fluctuations in the voltage supplied to the electric load when the power supply state is switched, and can stabilize the operation of the electric load.

以下、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両について図面を用いて説明する。図１から図３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両を説明する図である。 Hereinafter, a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are views for explaining a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、ハイブリッド車両１０は、エンジン２０と、トランスミッション３０と、車輪１２と、ハイブリッド車両１０を総合的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、とを含んで構成される。本実施例におけるＥＣＵ５０は、本発明における制御部を構成する。 As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 10 includes an engine 20, a transmission 30, wheels 12, and an ECU (Electronic Control Unit) 50 that comprehensively controls the hybrid vehicle 10. The ECU 50 in this embodiment constitutes the control unit in the present invention.

エンジン２０には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２０は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２０には、図示しない燃焼室に空気を導入する吸気管２２が設けられている。 A plurality of cylinders are formed in the engine 20. In this embodiment, the engine 20 is configured to perform a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke for each cylinder. The engine 20 is provided with an intake pipe 22 for introducing air into a combustion chamber (not shown).

吸気管２２にはスロットルバルブ２３が設けられており、スロットルバルブ２３は、吸気管２２を通過する空気の量（吸気量）を調整する。スロットルバルブ２３は、図示しないモータにより開閉される電子制御スロットルバルブからなる。スロットルバルブ２３は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、ＥＣＵ５０によりそのスロットルバルブ開度が制御される。 The intake pipe 22 is provided with a throttle valve 23, and the throttle valve 23 adjusts the amount of air passing through the intake pipe 22 (intake amount). The throttle valve 23 includes an electronically controlled throttle valve that is opened and closed by a motor (not shown). The throttle valve 23 is electrically connected to the ECU 50, and the throttle valve opening degree is controlled by the ECU 50.

エンジン２０には、図示しない吸気ポートを介して燃焼室に燃料を噴射するインジェクタ２４と、燃焼室の混合気を点火する点火プラグ２５と、が気筒ごとに設けられている。インジェクタ２４および点火プラグ２５は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。インジェクタ２４の燃料噴射量および燃料噴射タイミング、点火プラグ２５の点火時期および放電量は、ＥＣＵ５０により制御される。 The engine 20 is provided with an injector 24 for injecting fuel into the combustion chamber via an intake port (not shown) and a spark plug 25 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber for each cylinder. The injector 24 and the spark plug 25 are electrically connected to the ECU 50. The fuel injection amount and fuel injection timing of the injector 24, the ignition timing and the discharge amount of the spark plug 25 are controlled by the ECU 50.

エンジン２０にはクランク角センサ２７が設けられており、このクランク角センサ２７は、クランク軸２０Ａの回転位置に基づいてエンジン回転数を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。 The engine 20 is provided with a crank angle sensor 27, which detects the engine speed based on the rotation position of the crankshaft 20A and transmits a detection signal to the ECU 50.

トランスミッション３０は、エンジン２０から伝達された回転を変速して、ドライブシャフト１１を介して車輪１２を駆動するようになっている。トランスミッション３０は、図示しないトルクコンバータ、変速機構およびディファレンシャル機構を備えている。 The transmission 30 shifts the rotation transmitted from the engine 20 to drive the wheels 12 via the drive shaft 11. The transmission 30 includes a torque converter (not shown), a transmission mechanism, and a differential mechanism (not shown).

トルクコンバータは、エンジン２０から伝達された回転を作動流体の作用によりトルクに変換することでトルクの増幅を行う。トルクコンバータには図示しないロックアップクラッチが設けられている。ロックアップクラッチの解放時は、エンジン２０と変速機構との間で作動流体を介して動力が相互に伝達される。ロックアップクラッチの係合時は、エンジン２０と変速機構との間でロックアップクラッチを介して直接的に動力が伝達される。 The torque converter amplifies the torque by converting the rotation transmitted from the engine 20 into torque by the action of the working fluid. The torque converter is provided with a lockup clutch (not shown). When the lockup clutch is released, power is mutually transmitted between the engine 20 and the transmission mechanism via the working fluid. When the lockup clutch is engaged, power is directly transmitted between the engine 20 and the transmission mechanism via the lockup clutch.

変速機構は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）から構成されており、金属ベルトが巻掛けられた１組のプーリにより無段階に自動で変速を行う。トランスミッション３０における変速比の変更、およびロックアップクラッチの係合または解放は、ＥＣＵ５０により制御される。 The transmission mechanism is composed of a CVT (Continuously Variable Transmission), and automatically shifts gears steplessly by a set of pulleys wound with a metal belt. The change of the gear ratio in the transmission 30 and the engagement or disengagement of the lockup clutch are controlled by the ECU 50.

なお、変速機構は、遊星歯車機構を用いて段階的に変速を行う自動変速機（いわゆるステップＡＴ）であってもよい。ディファレンシャル機構は、左右のドライブシャフト１１に連結されており、変速機構で変速された動力を左右のドライブシャフト１１に差動回転可能に伝達する。 The transmission mechanism may be an automatic transmission (so-called step AT) that shifts gears step by step using a planetary gear mechanism. The differential mechanism is connected to the left and right drive shafts 11, and the power shifted by the transmission mechanism is transmitted to the left and right drive shafts 11 so as to be differentially rotatable.

また、トランスミッション３０は、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）であってもよい。ＡＭＴは、平行軸歯車機構からなる手動変速機にアクチュエータを追加して自動で変速を行うようにした自動変速機である。トランスミッション３０がＡＭＴである場合、トランスミッション３０にはトルクコンバータに代えて乾式単板クラッチが設けられる。
また、トランスミッション３０は、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission ）であってもよい。ＤＣＴは、有段自動変速機の一種で、２系統のギアを有し、それぞれにクラッチを有する。 Further, the transmission 30 may be an AMT (Automated Manual Transmission). The AMT is an automatic transmission in which an actuator is added to a manual transmission having a parallel shaft gear mechanism to automatically shift gears. When the transmission 30 is an AMT, the transmission 30 is provided with a dry single-plate clutch instead of the torque converter.
Further, the transmission 30 may be a DCT (Dual Clutch Transmission). The DCT is a type of stepped automatic transmission, which has two gears, each of which has a clutch.

ハイブリッド車両１０はアクセル開度センサ１３Ａを備えており、このアクセル開度センサ１３Ａは、アクセルペダル１３の操作量（以下、単に「アクセル開度」という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。 The hybrid vehicle 10 includes an accelerator opening sensor 13A, which detects the amount of operation of the accelerator pedal 13 (hereinafter, simply referred to as "accelerator opening") and transmits a detection signal to the ECU 50. ..

ハイブリッド車両１０はブレーキストロークセンサ１４Ａを備えており、このブレーキストロークセンサ１４Ａは、ブレーキペダル１４の操作量（以下、単に「ブレーキストローク」という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。 The hybrid vehicle 10 includes a brake stroke sensor 14A, which detects the amount of operation of the brake pedal 14 (hereinafter, simply referred to as "brake stroke") and transmits a detection signal to the ECU 50.

ハイブリッド車両１０は車速センサ１２Ａを備えており、この車速センサ１２Ａは、車輪１２の回転速度に基づく車速を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。車速センサ１２Ａは、本発明における車速検出部を構成する。なお、車速センサ１２Ａの検出信号は、ＥＣＵ５０または他のコントローラにおいて、車速に対する各車輪１２のスリップ率を演算する際に用いられる。 The hybrid vehicle 10 includes a vehicle speed sensor 12A, which detects the vehicle speed based on the rotational speed of the wheels 12 and transmits a detection signal to the ECU 50. The vehicle speed sensor 12A constitutes the vehicle speed detection unit in the present invention. The detection signal of the vehicle speed sensor 12A is used in the ECU 50 or another controller when calculating the slip ratio of each wheel 12 with respect to the vehicle speed.

ハイブリッド車両１０はスタータ２６を備えている。スタータ２６は、図示しないモータと、このモータの回転軸に固定されたピニオンギヤとを備えている。一方、エンジン２０のクランク軸２０Ａの一端部には円盤状のドライブプレートが固定されており、このドライブプレートの外周部にはリングギヤが設けられている。スタータ２６は、ＥＣＵ５０の指令によりモータを駆動し、ピニオンギヤをリングギヤと噛合わせてリングギヤを回転させることで、エンジン２０を始動する。 The hybrid vehicle 10 includes a starter 26. The starter 26 includes a motor (not shown) and a pinion gear fixed to the rotating shaft of the motor. On the other hand, a disk-shaped drive plate is fixed to one end of the crankshaft 20A of the engine 20, and a ring gear is provided on the outer peripheral portion of the drive plate. The starter 26 drives the motor according to the command of the ECU 50, engages the pinion gear with the ring gear, and rotates the ring gear to start the engine 20.

ハイブリッド車両１０はＩＳＧ（Integrated Starter Generator）４０を備えている。ＩＳＧ４０は、エンジン２０を始動する始動装置と、電力を発電する発電機とを統合した回転電機である。ＩＳＧ４０は、外部からの動力により発電する発電機の機能と、電力が供給されることで動力を発生する電動機の機能とを有する。ＩＳＧ４０は、本発明におけるモータジェネレータを構成している。 The hybrid vehicle 10 is equipped with an ISG (Integrated Starter Generator) 40. The ISG 40 is a rotary electric machine that integrates a starting device for starting the engine 20 and a generator for generating electric power. The ISG 40 has a function of a generator that generates electric power by external power and a function of an electric motor that generates power by being supplied with electric power. The ISG40 constitutes the motor generator in the present invention.

ＩＳＧ４０は、プーリ４１、クランクプーリ２１およびベルト４２とからなる巻掛け伝動機構を介してエンジン２０に連結されており、エンジン２０との間で相互に動力伝達を行う。より詳しくは、ＩＳＧ４０は回転軸４０Ａを備えており、この回転軸４０Ａにはプーリ４１が固定されている。エンジン２０のクランク軸２０Ａの他端部にはクランクプーリ２１が固定されている。クランクプーリ２１とプーリ４１にはベルト４２が掛け渡されている。なお、巻掛け伝動機構としては、スプロケットとチェーンを用いてもよい。 The ISG 40 is connected to the engine 20 via a winding transmission mechanism including a pulley 41, a crank pulley 21, and a belt 42, and transmits power to and from the engine 20. More specifically, the ISG 40 includes a rotating shaft 40A, and a pulley 41 is fixed to the rotating shaft 40A. A crank pulley 21 is fixed to the other end of the crankshaft 20A of the engine 20. A belt 42 is hung on the crank pulley 21 and the pulley 41. A sprocket and a chain may be used as the winding transmission mechanism.

ＩＳＧ４０は、電動機として駆動することで、クランク軸２０Ａを回転させてエンジン２０を始動する。ここで、本実施例のハイブリッド車両１０は、エンジン２０の始動装置としてＩＳＧ４０とスタータ２６とを備えている。スタータ２６はドライバの始動操作に基づくエンジン２０の冷機始動に主に用いられ、ＩＳＧ４０はアイドリングストップからのエンジン２０の再始動に主に用いられる。 The ISG 40 is driven as an electric motor to rotate the crankshaft 20A and start the engine 20. Here, the hybrid vehicle 10 of this embodiment includes an ISG 40 and a starter 26 as a starting device for the engine 20. The starter 26 is mainly used for cold start of the engine 20 based on the start operation of the driver, and the ISG 40 is mainly used for restarting the engine 20 from the idling stop.

ここで、ＩＳＧ４０はエンジン２０の冷機始動も可能であるが、ハイブリッド車両１０は、エンジン２０の確実な冷機始動のためにスタータ２６を備えている。例えば、寒冷地の冬期等において潤滑油の粘度増加によりＩＳＧ４０の動力ではエンジン２０の冷機始動が困難である場合、またはＩＳＧ４０が故障する場合があり得る。このような場合を考慮し、ハイブリッド車両１０はＩＳＧ４０とスタータ２６の両方を始動装置として備えている。 Here, the ISG 40 can also start the cold engine 20, but the hybrid vehicle 10 is provided with a starter 26 for a reliable cold start of the engine 20. For example, in winter in a cold region or the like, it may be difficult to start the cold engine 20 with the power of the ISG 40 due to an increase in the viscosity of the lubricating oil, or the ISG 40 may fail. In consideration of such a case, the hybrid vehicle 10 includes both the ISG 40 and the starter 26 as starting devices.

ＩＳＧ４０の力行により発生する動力は、エンジン２０のクランク軸２０Ａ、トランスミッション３０、ドライブシャフト１１を介して、車輪１２に伝達される。 The power generated by the power running of the ISG 40 is transmitted to the wheels 12 via the crankshaft 20A of the engine 20, the transmission 30, and the drive shaft 11.

また、車輪１２の回転は、ドライブシャフト１１、トランスミッション３０、エンジン２０のクランク軸２０Ａを介して、ＩＳＧ４０に伝達され、ＩＳＧ４０における回生（発電）に用いられる。 Further, the rotation of the wheel 12 is transmitted to the ISG 40 via the drive shaft 11, the transmission 30, and the crank shaft 20A of the engine 20, and is used for regeneration (power generation) in the ISG 40.

したがって、ハイブリッド車両１０は、エンジン２０の動力（エンジントルク）のみによる走行（以下、エンジン走行ともいう）だけでなく、ＩＳＧ４０の動力（モータトルク）によりエンジン２０をアシストする走行を実現できる。 Therefore, the hybrid vehicle 10 can realize not only traveling by the power of the engine 20 (engine torque) (hereinafter, also referred to as engine traveling) but also traveling by assisting the engine 20 by the power of the ISG 40 (motor torque).

さらに、ハイブリッド車両１０は、エンジン２０への燃料噴射を停止した状態で、ＩＳＧ４０の動力のみで走行（以下、ＥＶ走行ともいう）することができる。なお、ＥＶ走行中は、ＩＳＧ４０によりエンジン２０が連れ回される。 Further, the hybrid vehicle 10 can travel only with the power of the ISG 40 (hereinafter, also referred to as EV traveling) with the fuel injection to the engine 20 stopped. During EV driving, the engine 20 is driven by the ISG40.

このように、ハイブリッド車両１０は、エンジン２０の動力とＩＳＧ４０の動力との少なくとも一方の動力を用いて走行可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。 As described above, the hybrid vehicle 10 constitutes a parallel hybrid system capable of traveling by using at least one of the power of the engine 20 and the power of the ISG 40.

ハイブリッド車両１０は、第１電源としての鉛バッテリ７１と、第２電源としてのＬｉバッテリ７２とを備えている。鉛バッテリ７１およびＬｉバッテリ７２は、充電可能な二次電池からなる。鉛バッテリ７１およびＬｉバッテリ７２は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定されている。 The hybrid vehicle 10 includes a lead battery 71 as a first power source and a Li battery 72 as a second power source. The lead battery 71 and the Li battery 72 consist of a rechargeable secondary battery. The number of cells and the like of the lead battery 71 and the Li battery 72 are set so as to generate an output voltage of about 12 V.

鉛バッテリ７１は電極に鉛を用いた鉛蓄電池からなる。Ｌｉバッテリ７２は、正極と負極の間をリチウムイオンが行き来することで放電と充電を行うリチウムイオン二次電池からなる。 The lead battery 71 is made of a lead storage battery using lead as an electrode. The Li battery 72 is composed of a lithium ion secondary battery that discharges and charges by moving lithium ions back and forth between the positive electrode and the negative electrode.

鉛バッテリ７１は、Ｌｉバッテリ７２と比較して、短時間であればより大きな電流を放電可能な特性を有する。 The lead battery 71 has a characteristic that a larger current can be discharged in a short time as compared with the Li battery 72.

Ｌｉバッテリ７２は、鉛バッテリ７１と比較して、より多くの回数充放電を繰り返し可能な特性を有する。また、Ｌｉバッテリ７２は、鉛バッテリ７１と比較して、短い時間で充電が可能であるという特性を有する。また、Ｌｉバッテリ７２は、鉛バッテリ７１と比較して、高出力かつ高エネルギー密度であるという特性を有する。 The Li battery 72 has a characteristic that it can be charged and discharged more times than the lead battery 71. Further, the Li battery 72 has a characteristic that it can be charged in a shorter time than the lead battery 71. Further, the Li battery 72 has the characteristics of high output and high energy density as compared with the lead battery 71.

鉛バッテリ７１には充電状態検出部７１Ａが設けられており、この充電状態検出部７１Ａは、鉛バッテリ７１の端子間電圧、周辺温度や入出力電流を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、鉛バッテリ７１の端子間電圧、周辺温度や入出力電流により充電状態を検出する。 The lead battery 71 is provided with a charge state detection unit 71A, which detects the voltage between terminals of the lead battery 71, the ambient temperature, and the input / output current, and outputs a detection signal to the ECU 50. The ECU 50 detects the charging state based on the voltage between the terminals of the lead battery 71, the ambient temperature, and the input / output current.

Ｌｉバッテリ７２には充電状態検出部７２Ａが設けられており、この充電状態検出部７２Ａは、Ｌｉバッテリ７２の端子間電圧、周辺温度や入出力電流を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、Ｌｉバッテリ７２の端子間電圧、周辺温度や入出力電流により充電状態を検出する。鉛バッテリ７１およびＬｉバッテリ７２の充電状態（ＳＯＣ）はＥＣＵ５０によって管理される。 The Li battery 72 is provided with a charge state detection unit 72A, which detects the voltage between terminals of the Li battery 72, the ambient temperature, and the input / output current, and outputs a detection signal to the ECU 50. The ECU 50 detects the charging state based on the voltage between the terminals of the Li battery 72, the ambient temperature, and the input / output current. The charge state (SOC) of the lead battery 71 and the Li battery 72 is managed by the ECU 50.

ハイブリッド車両１０は、鉛バッテリ負荷１６とＬｉバッテリ負荷１７とを電気負荷として備えている。このうち、Ｌｉバッテリ負荷１７は本発明における電気負荷を構成する。 The hybrid vehicle 10 includes a lead battery load 16 and a Li battery load 17 as electric loads. Of these, the Li battery load 17 constitutes the electrical load in the present invention.

鉛バッテリ負荷１６は、主に鉛バッテリ７１から電力が供給される電気負荷である。鉛バッテリ負荷１６は、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置、操舵輪の操作力を電気的にアシストする図示しない電動パワーステアリング制御装置、ヘッドライトおよびブロアファン等を含んでいる。また、鉛バッテリ負荷１６には、例えば、図示しないワイパー、および、図示しないラジエータに冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。鉛バッテリ負荷１６は、Ｌｉバッテリ負荷１７と比較して電力を多く消費する電気負荷、または一時的に使用される電気負荷である。 The lead battery load 16 is an electric load mainly supplied with electric power from the lead battery 71. The lead battery load 16 includes a stability control device that prevents the vehicle from skidding, an electric power steering control device (not shown) that electrically assists the operating force of the steering wheels, a headlight, a blower fan, and the like. Further, the lead battery load 16 includes, for example, a wiper (not shown) and an electric cooling fan that blows cooling air to a radiator (not shown). The lead battery load 16 is an electric load that consumes a large amount of electric power as compared with the Li battery load 17, or is an electric load that is temporarily used.

Ｌｉバッテリ負荷１７は、主にＬｉバッテリ７２から電力が供給される電気負荷である。Ｌｉバッテリ負荷１７は、図示しないインストルメントパネルのランプ類およびメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。Ｌｉバッテリ負荷１７は、鉛バッテリ負荷１６と比較して電力消費量が少ない電気負荷である。 The Li battery load 17 is an electric load mainly supplied with electric power from the Li battery 72. The Li battery load 17 also includes instrument panel lamps and meters (not shown) as well as a car navigation system. The Li battery load 17 is an electric load that consumes less power than the lead battery load 16.

ハイブリッド車両１０は切換え部６０を備えており、切換え部６０は、鉛バッテリ７１、Ｌｉバッテリ７２、鉛バッテリ負荷１６、Ｌｉバッテリ負荷１７およびＩＳＧ４０の間の電力供給状態を切換える。切換え部６０は、メカニカルリレーまたは半導体リレー（SSR:Solid State Relayともいう）等から構成されており、ＥＣＵ５０により制御される。 The hybrid vehicle 10 includes a switching unit 60, which switches the power supply state between the lead battery 71, the Li battery 72, the lead battery load 16, the Li battery load 17, and the ISG 40. The switching unit 60 is composed of a mechanical relay, a semiconductor relay (also referred to as SSR: Solid State Relay), or the like, and is controlled by the ECU 50.

切換え部６０には、電力ケーブル６１、６２、６３、６４が接続されている。電力ケーブル６１は、切換え部６０、鉛バッテリ７１、鉛バッテリ負荷１６およびスタータ２６を並列に接続している。電力ケーブル６２は、切換え部６０とＬｉバッテリとを接続している。電力ケーブル６３は、切換え部６０とＬｉバッテリ負荷１７と接続している。電力ケーブル６４は、切換え部６０とＩＳＧ４０とを接続している。 Power cables 61, 62, 63, and 64 are connected to the switching unit 60. The power cable 61 connects the switching unit 60, the lead battery 71, the lead battery load 16 and the starter 26 in parallel. The power cable 62 connects the switching unit 60 and the Li battery. The power cable 63 is connected to the switching unit 60 and the Li battery load 17. The power cable 64 connects the switching unit 60 and the ISG 40.

したがって、鉛バッテリ負荷１６およびスタータ２６は、鉛バッテリ７１から電力が常時供給される。一方、本実施例では、Ｌｉバッテリ７２または鉛バッテリ７１の一方からＬｉバッテリ負荷１７に選択的に電力が供給されるように、電力供給状態が切換えられるようになっている。また、Ｌｉバッテリ７２または鉛バッテリ７１の一方からＩＳＧ４０に選択的に電力が供給されるように、電力供給状態が切換えられるようになっている。 Therefore, the lead battery load 16 and the starter 26 are constantly supplied with electric power from the lead battery 71. On the other hand, in this embodiment, the power supply state is switched so that the power is selectively supplied to the Li battery load 17 from either the Li battery 72 or the lead battery 71. Further, the power supply state is switched so that the power is selectively supplied to the ISG 40 from either the Li battery 72 or the lead battery 71.

図２−１から図２−４において、切換え部６０は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４を有する。本実施例におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、本発明における第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、第４スイッチをそれぞれ構成している。なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、閉状態のときに接続状態を形成し、開状態のときに遮断状態を形成する。 In FIGS. 2-1 to 2-4, the switching unit 60 includes switches SW1, SW2, SW3, and SW4. The switches SW1, SW2, SW3, and SW4 in this embodiment constitute the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch in the present invention, respectively. The switches SW1, SW2, SW3, and SW4 form a connected state when they are in the closed state, and form a cutoff state when they are in the open state.

スイッチＳＷ１は、電力ケーブル６１と電力ケーブル６４とを接続または遮断する。したがって、スイッチＳＷ１は、鉛バッテリ７１とＩＳＧ４０とを接続または遮断する。 The switch SW1 connects or disconnects the power cable 61 and the power cable 64. Therefore, the switch SW1 connects or disconnects the lead battery 71 and the ISG40.

スイッチＳＷ２は、電力ケーブル６１と電力ケーブル６３とを接続または遮断する。したがって、スイッチＳＷ２は、鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ負荷１７とを接続または遮断する。 The switch SW2 connects or disconnects the power cable 61 and the power cable 63. Therefore, the switch SW2 connects or disconnects the lead battery 71 and the Li battery load 17.

スイッチＳＷ３は、電力ケーブル６２と電力ケーブル６４とを接続または遮断する。したがって、スイッチＳＷ３は、Ｌｉバッテリ７２とＩＳＧ４０とを接続または遮断する。 The switch SW3 connects or disconnects the power cable 62 and the power cable 64. Therefore, the switch SW3 connects or disconnects the Li battery 72 and the ISG40.

スイッチＳＷ４は、電力ケーブル６２と電力ケーブル６３とを接続または遮断する。したがって、スイッチＳＷ４は、Ｌｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とを接続または遮断する。 The switch SW4 connects or disconnects the power cable 62 and the power cable 63. Therefore, the switch SW4 connects or disconnects the Li battery 72 and the Li battery load 17.

切換え部６０は、図２−１に示す第１状態を形成し、この第１状態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ４が閉じられ、スイッチＳＷ２、ＳＷ３が開かれている。切換え部６０が第１状態のとき、ＩＳＧ４０から鉛バッテリ７１に電力が供給され、Ｌｉバッテリ７２からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される。 The switching unit 60 forms the first state shown in FIG. 2-1. In this first state, the switches SW1 and SW4 are closed and the switches SW2 and SW3 are opened. When the switching unit 60 is in the first state, power is supplied from the ISG 40 to the lead battery 71, and power is supplied from the Li battery 72 to the Li battery load 17.

また、切換え部６０は、図２−４に示す第２状態を形成し、この第２状態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ４が開かれ、スイッチＳＷ２、ＳＷ３が閉じられている。切換え部６０が第２状態のとき、Ｌｉバッテリ７２からＩＳＧ４０に電力が供給され、鉛バッテリ７１からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される。 Further, the switching unit 60 forms the second state shown in FIG. 2-4, in which the switches SW1 and SW4 are opened and the switches SW2 and SW3 are closed. When the switching unit 60 is in the second state, power is supplied from the Li battery 72 to the ISG 40, and power is supplied from the lead battery 71 to the Li battery load 17.

また、切換え部６０は、図２−３に示す中間状態を形成する。この中間状態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４が閉じられている。言い換えると、この図２−３に示す中間状態は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続した状態を形成する。切換え部６０が図２−３に示す中間状態のとき、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが相互に接続される。 Further, the switching unit 60 forms the intermediate state shown in FIG. 2-3. In this intermediate state, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are closed. In other words, the intermediate state shown in FIG. 2-3 forms a state in which the switch SW1, the switch SW2, the switch SW3 and the switch SW4 are connected. When the switching unit 60 is in the intermediate state shown in FIG. 2-3, the ISG 40, the lead battery 71, the Li battery 72, and the Li battery load 17 are interconnected.

さらに、切換え部６０は、図２−２に示す中間状態を形成する。この中間状態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４が閉じられ、スイッチＳＷ２が開かれている。言い換えると、この図２−２に示す中間状態は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続してスイッチＳＷ２を接続していない状態を形成する。切換え部６０が図２−２に示す中間状態のときは、図２−３に示す中間状態のときと同様に、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが相互に接続される。 Further, the switching unit 60 forms the intermediate state shown in FIG. 2-2. In this intermediate state, switches SW1, SW3, and SW4 are closed and switch SW2 is open. In other words, the intermediate state shown in FIG. 2-2 forms a state in which the switch SW1, the switch SW3 and the switch SW4 are connected and the switch SW2 is not connected. When the switching unit 60 is in the intermediate state shown in FIG. 2-2, the ISG 40, the lead battery 71, the Li battery 72, and the Li battery load 17 are interconnected as in the intermediate state shown in FIG. 2-3. NS.

ここで、図２−２に示す中間状態に代えて、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ４を接続してスイッチＳＷ３を接続していない状態を中間状態としてもよい。この場合も、切換え部６０が図２−２または図２−３に示す中間状態のときと同様に、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが相互に接続される。 Here, instead of the intermediate state shown in FIG. 2-2, a state in which the switch SW1, the switch SW2 and the switch SW4 are connected and the switch SW3 is not connected may be set as the intermediate state. In this case as well, the ISG 40, the lead battery 71, the Li battery 72, and the Li battery load 17 are interconnected as in the case where the switching unit 60 is in the intermediate state shown in FIGS. 2-2 or 2-3.

すなわち、切換え部６０は、図２−３に示す中間状態の外に、中間状態として、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ４を接続した状態と、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続した状態（図２−２の状態）と、の一方の状態を形成する。
なお、切換え部６０は、Ｌｉバッテリ７２に充電するときも、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ４を接続した状態と、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続した状態（図２−２の状態）と、の一方の状態を形成する。 That is, in addition to the intermediate state shown in FIG. 2-3, the switching unit 60 has a state in which the switch SW1, the switch SW2 and the switch SW4 are connected and a state in which the switch SW1, the switch SW3 and the switch SW4 are connected as the intermediate state ( The state shown in FIG. 2-2) and one of the states are formed.
When charging the Li battery 72, the switching unit 60 also has a state in which the switch SW1, the switch SW2 and the switch SW4 are connected, and a state in which the switch SW1, the switch SW3 and the switch SW4 are connected (the state shown in FIG. 2-2). And form one of the states.

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。 The ECU 50 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory for storing backup data, an input port, and an output port. It is composed of units.

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ５０として機能する。 The ROM of the computer unit stores various constants, various maps, and the like, as well as a program for making the computer unit function as an ECU 50. That is, when the CPU executes the program stored in the ROM using the RAM as the work area, these computer units function as the ECU 50 in this embodiment.

ＥＣＵ５０の入力ポートには、前述のクランク角センサ２７、アクセル開度センサ１３Ａ、ブレーキストロークセンサ１４Ａ、車速センサ１２Ａ、充電状態検出部７１Ａ、７２Ａを含む各種センサ類が接続されている。 Various sensors including the crank angle sensor 27, the accelerator opening sensor 13A, the brake stroke sensor 14A, the vehicle speed sensor 12A, and the charging state detection units 71A and 72A are connected to the input port of the ECU 50.

ＥＣＵ５０の出力ポートには、スロットルバルブ２３、インジェクタ２４、点火プラグ２５、切換え部６０、ＩＳＧ４０およびスタータ２６などの各種装置類を含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御する。 Various control objects including various devices such as a throttle valve 23, an injector 24, a spark plug 25, a switching unit 60, an ISG 40, and a starter 26 are connected to the output port of the ECU 50. The ECU 50 controls various control targets based on the information obtained from the various sensors.

本実施例では、ＥＣＵ５０は、ＥＶ走行の一態様として、ＩＳＧ４０の発生する動力により惰性走行（コースト）するＥＶコースト走行を実施する。 In this embodiment, as one aspect of EV traveling, the ECU 50 performs EV coast traveling that coasts by the power generated by the ISG 40.

ここで、ＩＳＧ４０等のモータジェネレータを備えない非ハイブリッド車両は、アイドル状態のエンジンから発生する動力により惰性走行するクリープ惰行が実施される。 Here, in a non-hybrid vehicle such as an ISG40 that does not have a motor generator, creep coasting is performed by coasting with the power generated from the idle engine.

本実施例のＥＶコースト走行は、非ハイブリッド車両におけるクリープ惰行をＥＶ走行により実現したものである。ＩＳＧ４０は、ＥＶコースト走行時に、アイドル状態のエンジントルクに相当する大きさのモータトルクを発生する。 The EV coast running of this embodiment realizes creep coasting in a non-hybrid vehicle by EV running. The ISG 40 generates a motor torque of a magnitude corresponding to the engine torque in the idle state when traveling on the EV coast.

以上のように構成されたハイブリッド車両１０のＥＣＵ５０による動作について、図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。 The operation of the hybrid vehicle 10 configured as described above by the ECU 50 will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

図３は、コースト走行時における、燃料カットを伴うエンジン走行からＥＶコースト走行への移行する際の車両状態の変化を表すものである。図３において、縦軸は上から順に車速、エンジン回転数、ＩＳＧトルク、燃料流量、Ｌｉバッテリ７２の放電電流（図中、Ｌｉ放電電流と記す）、切換え部６０の電力供給状態、燃料カットの状態、走行状態を記し、横軸は時間を示している。なお、ＩＳＧトルクは、ＩＳＧ４０の動力（モータトルク）をエンジン２０のクランク軸２０Ａ上の値に換算したものである。 FIG. 3 shows a change in the vehicle state at the time of transition from engine running accompanied by fuel cut to EV coast running during coast running. In FIG. 3, the vertical axis is the vehicle speed, engine speed, ISG torque, fuel flow rate, discharge current of the Li battery 72 (referred to as Li discharge current in the figure), power supply state of the switching unit 60, and fuel cut in order from the top. The state and running state are described, and the horizontal axis shows time. The ISG torque is obtained by converting the power (motor torque) of the ISG 40 into a value on the crankshaft 20A of the engine 20.

図３において、時刻ｔ１０では、ＥＣＵ５０は、エンジン２０への燃料噴射を実施し、エンジン２０の動力によりハイブリッド車両１０を一定の車速でエンジン走行させている。また、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０を空転させており、Ｌｉバッテリ７２の放電電流はＬｉバッテリ負荷１７へ供給する電流である。このように、時刻ｔ１０ではハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ５０の制御によりＩＳＧ４０を空転させながらエンジン走行を実施している。 In FIG. 3, at time t10, the ECU 50 injects fuel into the engine 20 and causes the hybrid vehicle 10 to run at a constant vehicle speed by the power of the engine 20. Further, the ECU 50 idles the ISG 40, and the discharge current of the Li battery 72 is the current supplied to the Li battery load 17. As described above, at time t10, the hybrid vehicle 10 runs the engine while idling the ISG 40 under the control of the ECU 50.

本実施例では、このようなエンジン走行中は、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を図２―１に示す第１状態にする。第１状態では、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１と鉛バッテリ負荷１６とが接続され、Ｌｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが接続される。 In this embodiment, during such engine running, the ECU 50 puts the switching unit 60 in the first state shown in FIG. 2-1. In the first state, the ISG 40, the lead battery 71, and the lead battery load 16 are connected, and the Li battery 72 and the Li battery load 17 are connected.

その後、時刻ｔ１１で、アクセル操作がオフにされたことで、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の燃料カットを実施する。これにより燃料流量が０［Ｌ／ｈ］になり、車速が低下し始める。車速の低下中は、ＥＣＵ５０の制御によりトランスミッション３０における変速比が低速側に漸次変更されることで、エンジン回転数が一定に保たれる。 After that, at time t11, the accelerator operation was turned off, so that the ECU 50 cuts the fuel of the engine 20. As a result, the fuel flow rate becomes 0 [L / h], and the vehicle speed begins to decrease. While the vehicle speed is decreasing, the gear ratio in the transmission 30 is gradually changed to the low speed side by the control of the ECU 50, so that the engine speed is kept constant.

また、この時刻ｔ１１では、ＥＣＵ５０によりＩＳＧ４０のトルクが発電側に制御され、ＩＳＧ４０による回生（発電）が行われる。このように、時刻ｔ１１でアクセルペダルがオフにされたことで、ハイブリッド車両１０は、燃料カットを実施しながらＩＳＧ４０で回生を行う。 Further, at this time t11, the torque of the ISG 40 is controlled by the ECU 50 on the power generation side, and regeneration (power generation) by the ISG 40 is performed. As described above, since the accelerator pedal is turned off at the time t11, the hybrid vehicle 10 regenerates at the ISG 40 while performing the fuel cut.

本実施例では、このような回生を伴う燃料カット走行時は、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を図２―１に示す第１状態に維持する。これにより、ＩＳＧ４０で発電された電力は鉛バッテリ７１に供給される。 In this embodiment, the ECU 50 maintains the switching unit 60 in the first state shown in FIG. 2-1 during the fuel cut running accompanied by such regeneration. As a result, the electric power generated by the ISG 40 is supplied to the lead battery 71.

その後、時刻ｔ１２で、車速が所定の閾値（１５ｋｍ／ｈ）以下に低下したことで、ＥＣＵ５０は、走行状態をＥＶコースト走行に移行させ、ハイブリッド車両１をＩＳＧ４０の動力により惰性走行させる。これにより、車速の低下速度が減少する。ＥＣＵ５０は、走行状態をＥＶコースト走行に移行させる際、エンジン２０への燃料カットを終了し、この燃料カットの終了に継続して、燃料を非噴射とする。すなわち、燃料カットにより燃料噴射が停止されている状態から継続して、ＥＶ走行において燃料噴射が停止される状態に移行される。 After that, at time t12, when the vehicle speed drops below a predetermined threshold value (15 km / h), the ECU 50 shifts the traveling state to EV coast traveling, and the hybrid vehicle 1 is coasted by the power of the ISG 40. As a result, the rate of decrease in vehicle speed is reduced. When shifting the running state to the EV coast running, the ECU 50 finishes the fuel cut to the engine 20, and continues to finish the fuel cut, so that the fuel is not injected. That is, the state in which the fuel injection is stopped due to the fuel cut is continued, and the state is shifted to the state in which the fuel injection is stopped in the EV running.

本実施例では、このようなＥＶコースト走行中は、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を図２−４に示す第２状態にする。これにより、Ｌｉバッテリ７２からＩＳＧ４０に電力が供給され、鉛バッテリ７１からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される。ＩＳＧ４０はＬｉバッテリ７２の電力を用いて駆動トルクを発生する。このＥＶコースト走行時は、エンジン２０は、ＩＳＧ４０との連れ回りにより、燃料噴射が再開された場合に再始動可能なエンジン回転数で回転する。 In this embodiment, during such EV coast running, the ECU 50 puts the switching unit 60 in the second state shown in FIG. 2-4. As a result, power is supplied from the Li battery 72 to the ISG 40, and power is supplied from the lead battery 71 to the Li battery load 17. The ISG 40 uses the power of the Li battery 72 to generate drive torque. During this EV coast running, the engine 20 rotates at an engine speed that can be restarted when fuel injection is restarted due to the rotation with the ISG 40.

その後、時刻ｔ１３で、ＥＶ条件が不成立になったことで、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の燃料噴射を再開し、ＩＳＧ４０の駆動を停止して空転させ、エンジン走行に移行する。この時刻ｔ１３では、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を図２―１に示す第１状態にする。第１状態において、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１と鉛バッテリ負荷１６とが接続され、Ｌｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが接続される。 After that, at time t13, when the EV condition was not satisfied, the ECU 50 restarted the fuel injection of the engine 20, stopped the drive of the ISG40, slipped, and shifted to engine running. At this time t13, the ECU 50 puts the switching unit 60 in the first state shown in FIG. 2-1. In the first state, the ISG 40, the lead battery 71, and the lead battery load 16 are connected, and the Li battery 72 and the Li battery load 17 are connected.

このように、本実施例では、ＥＶコースト走行等のＥＶ走行中は、ＥＣＵ５０の制御により切換え部６０が第２状態にされる。この第２状態では、ＩＳＧ４０の駆動状態によってはＬｉバッテリ７２の電圧が急減することがある。しかし、Ｌｉバッテリ負荷１７には鉛バッテリ７１から電力が供給されるため、Ｌｉバッテリ負荷１７は鉛バッテリ７１からの安定した電圧により安定して動作することができる。また、鉛バッテリ負荷１６も、鉛バッテリ７１からの安定した電圧により安定して動作することができる。 As described above, in this embodiment, the switching unit 60 is put into the second state by the control of the ECU 50 during the EV running such as the EV coast running. In this second state, the voltage of the Li battery 72 may suddenly decrease depending on the driving state of the ISG 40. However, since power is supplied to the Li battery load 17 from the lead battery 71, the Li battery load 17 can operate stably with a stable voltage from the lead battery 71. Further, the lead battery load 16 can also operate stably due to the stable voltage from the lead battery 71.

また、本実施例では、エンジン走行中、および回生と燃料カットを伴うエンジン走行中は、ＥＣＵ５０の制御により切換え部６０が第１状態にされる。この第１状態では、ＩＳＧ４０から鉛バッテリ７１に電力が供給され、Ｌｉバッテリ７２からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される。また、鉛バッテリ負荷１６には鉛バッテリ７１から電力が供給される。このため、鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２の両方で、バランスよく充電と放電が行うことができ、過充電または過放電を防止できる。 Further, in the present embodiment, the switching unit 60 is put into the first state by the control of the ECU 50 during the running of the engine and the running of the engine accompanied by regeneration and fuel cut. In this first state, the ISG 40 supplies power to the lead battery 71, and the Li battery 72 supplies power to the Li battery load 17. Further, power is supplied to the lead battery load 16 from the lead battery 71. Therefore, both the lead battery 71 and the Li battery 72 can be charged and discharged in a well-balanced manner, and overcharging or overdischarging can be prevented.

ここで、切換え部６０が第１状態から第２状態に直接移行された場合、Ｌｉバッテリ負荷１７へ供給される電圧が変動し、Ｌｉバッテリ負荷１７の動作が不安定になるおそれがある。 Here, when the switching unit 60 is directly shifted from the first state to the second state, the voltage supplied to the Li battery load 17 may fluctuate and the operation of the Li battery load 17 may become unstable.

そこで、本実施例では、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ１２で切換え部６０を第１状態から第２状態に移行させる際に、図２−１に示す第１状態から、図２−２に示す中間状態、図２−３に示す中間状態を順次経て、図２−４に示す第２状態へと移行させる。 Therefore, in the present embodiment, when the ECU 50 shifts the switching unit 60 from the first state to the second state at time t12, the intermediate state shown in FIG. 2-2 is changed from the first state shown in FIG. 2-1. The intermediate state shown in FIG. 2-3 is sequentially passed through, and the transition to the second state shown in FIG. 2-4 is performed.

また、本実施例では、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ１３で切換え部６０を第２状態から第１状態に移行させる際に、図２−４に示す第２状態から、図２−３に示す中間状態、図２−２に示す中間状態を順次経て、図２−１に示す第１状態へと移行させる。 Further, in the present embodiment, when the ECU 50 shifts the switching unit 60 from the second state to the first state at time t13, the second state shown in FIG. 2-4 is changed to the intermediate state shown in FIG. 2-3. The intermediate state shown in FIG. 2-2 is sequentially passed through, and the state is shifted to the first state shown in FIG. 2-1.

このように、切換え部６０において第１状態と第２状態との間で中間状態を経て移行することにより、電力供給経路の切換え時に電圧変動が発生するのを抑制できる。このため、Ｌｉバッテリ負荷１７および鉛バッテリ負荷１６の動作最低電圧を確保でき、Ｌｉバッテリ負荷１７および鉛バッテリ負荷１６を安定して動作させることができる。 In this way, by shifting between the first state and the second state through the intermediate state in the switching unit 60, it is possible to suppress the occurrence of voltage fluctuation when switching the power supply path. Therefore, the minimum operating voltage of the Li battery load 17 and the lead battery load 16 can be secured, and the Li battery load 17 and the lead battery load 16 can be operated stably.

以上のように、本実施例に係るハイブリッド車両において、切換え部６０は、ＩＳＧ４０から鉛バッテリ７１に電力が供給され、Ｌｉバッテリ７２からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される第１状態と、Ｌｉバッテリ７２からＩＳＧ４０に電力が供給され、鉛バッテリ７１からＬｉバッテリ負荷１７に電力が供給される第２状態と、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とが接続された中間状態と、を形成する。 As described above, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, the switching unit 60 has the first state in which power is supplied from the ISG 40 to the lead battery 71 and power is supplied from the Li battery 72 to the Li battery load 17, and Li. A second state in which power is supplied from the battery 72 to the ISG 40 and power is supplied from the lead battery 71 to the Li battery load 17, and an intermediate state in which the ISG 40, the lead battery 71, the Li battery 72, and the Li battery load 17 are connected. And form.

そして、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を第１状態から第２状態へ移行させる際に、第１状態から中間状態を経て第２状態へと移行させる Then, when the switching unit 60 shifts from the first state to the second state, the ECU 50 shifts from the first state to the second state via the intermediate state.

これにより、電力供給状態を切換えるときに、ＩＳＧ４０へ供給される電力を確保でき、かつ、Ｌｉバッテリ負荷１７への供給電力の瞬断を回避でき、Ｌｉバッテリ負荷１７の最低動作電圧を保障することができる。 As a result, when switching the power supply state, the power supplied to the ISG 40 can be secured, the momentary interruption of the power supplied to the Li battery load 17 can be avoided, and the minimum operating voltage of the Li battery load 17 can be guaranteed. Can be done.

この結果、電力供給状態の切換え時に、Ｌｉバッテリ負荷１７に供給される電圧の変動を抑制でき、Ｌｉバッテリ負荷１７の動作を安定させることができる。 As a result, fluctuations in the voltage supplied to the Li battery load 17 can be suppressed when the power supply state is switched, and the operation of the Li battery load 17 can be stabilized.

また、本実施例に係るハイブリッド車両において、ＥＣＵ５０は、切換え部６０を第２状態から第１状態へ移行させる際に、第２状態から中間状態を経て第１状態へと移行させる。 Further, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, when the switching unit 60 shifts from the second state to the first state, the ECU 50 shifts from the second state to the first state through the intermediate state.

これにより、電力供給状態の切換え時に、Ｌｉバッテリ負荷１７への供給電力の瞬断を回避でき、Ｌｉバッテリ負荷１７の最低動作電圧を保障することができる。 As a result, it is possible to avoid a momentary interruption of the power supplied to the Li battery load 17 when the power supply state is switched, and it is possible to guarantee the minimum operating voltage of the Li battery load 17.

また、本実施例に係るハイブリッド車両において、鉛バッテリ７１は、Ｌｉバッテリ７２と比較して、短時間であればより大きな電流を放電可能な特性を有し、Ｌｉバッテリ７２は、鉛バッテリ７１と比較して、より多くの回数充放電を繰り返し可能な特性を有する。 Further, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, the lead battery 71 has a characteristic that a larger current can be discharged in a short time as compared with the Li battery 72, and the Li battery 72 is different from the lead battery 71. In comparison, it has the property of being able to repeat charging and discharging more times.

これにより、鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ７２とが互いに特性が異なるため、状況に応じて適切な電力供給状態を形成することができる。 As a result, the lead battery 71 and the Li battery 72 have different characteristics from each other, so that an appropriate power supply state can be formed depending on the situation.

また、本実施例に係るハイブリッド車両において、切換え部６０は、ＩＳＧ４０と鉛バッテリ７１とを接続するスイッチＳＷ１と、鉛バッテリ７１とＬｉバッテリ負荷１７とを接続するスイッチＳＷ２と、ＩＳＧ４０とＬｉバッテリ７２とを接続するスイッチＳＷ３と、Ｌｉバッテリ７２とＬｉバッテリ負荷１７とを接続するスイッチＳＷ４と、を有する。 Further, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, the switching unit 60 includes a switch SW1 for connecting the ISG40 and the lead battery 71, a switch SW2 for connecting the lead battery 71 and the Li battery load 17, and the ISG40 and the Li battery 72. It has a switch SW3 for connecting the above and a switch SW4 for connecting the Li battery 72 and the Li battery load 17.

また、切換え部６０は、中間状態として、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ４を接続した状態と、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４を接続した状態と、の一方の状態を形成する。 Further, the switching unit 60 forms one of a state in which the switch SW1, the switch SW2 and the switch SW4 are connected and a state in which the switch SW1, the switch SW3 and the switch SW4 are connected as an intermediate state.

これにより、電力供給状態の切換え時に、Ｌｉバッテリ負荷１７への供給電力の瞬断を回避でき、Ｌｉバッテリ負荷１７の最低動作電圧を保障することができる。したがって、Ｌｉバッテリ負荷１７に供給される電圧の変動を抑制でき、Ｌｉバッテリ負荷１７の動作を安定させることができる。 As a result, it is possible to avoid a momentary interruption of the power supplied to the Li battery load 17 when the power supply state is switched, and it is possible to guarantee the minimum operating voltage of the Li battery load 17. Therefore, fluctuations in the voltage supplied to the Li battery load 17 can be suppressed, and the operation of the Li battery load 17 can be stabilized.

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed, it is clear that some skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

１７ Ｌｉバッテリ負荷（電気負荷）
２０ エンジン（内燃機関）
４０ ＩＳＧ（モータジェネレータ）
５０ ＥＣＵ（制御部）
６０ 切換え部
７１ 鉛バッテリ（第１電源）
７２ Ｌｉバッテリ（第２電源）
ＳＷ１ スイッチ（第１スイッチ）
ＳＷ２ スイッチ（第２スイッチ）
ＳＷ３ スイッチ（第３スイッチ）
ＳＷ４ スイッチ（第４スイッチ） 17 Li battery load (electrical load)
20 engine (internal combustion engine)
40 ISG (Motor Generator)
50 ECU (control unit)
60 Switching unit 71 Lead battery (first power supply)
72 Li battery (second power supply)
SW1 switch (1st switch)
SW2 switch (2nd switch)
SW3 switch (3rd switch)
SW4 switch (4th switch)

Claims (4)

電気負荷に電力を供給可能な二次電池からなる第１電源および第２電源と、
電力を発電し、電力により駆動するモータジェネレータと、
前記第１電源、前記第２電源、前記モータジェネレータおよび前記電気負荷の間の電力供給状態を切換える切換え部と、
前記切換え部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記電気負荷は第１の電気負荷と第２の電気負荷とで構成され、
前記第２の電気負荷は、前記第１の電気負荷と比較して電力消費量が少ない電気負荷であり、
前記切換え部は、
回生と燃料カットとを伴うエンジン走行中に用いられ、前記モータジェネレータから前記第１電源に電力が供給され、前記第２電源から前記第２の電気負荷に電力が供給され、前記モータジェネレータから前記第２の電気負荷へ電力が供給されない第１状態と、
前記第２電源から前記モータジェネレータに電力が供給され、前記第１電源から前記第２の電気負荷に電力が供給される第２状態と、
前記モータジェネレータと前記第１電源と前記第２電源と前記第２の電気負荷とが接続された中間状態と、を形成し、
前記制御部は、
前記切換え部を前記第１状態から前記第２状態へ移行させる際に、前記第１状態から前記中間状態を経て前記第２状態へと移行させることを特徴とするハイブリッド車両。 A first power source and a second power source consisting of a secondary battery capable of supplying electric power to an electric load,
A motor generator that generates electricity and is driven by electricity,
A switching unit that switches the power supply state between the first power supply, the second power supply, the motor generator, and the electric load.
A hybrid vehicle including a control unit that controls the switching unit.
The electric load is composed of a first electric load and a second electric load.
The second electric load is an electric load that consumes less power than the first electric load.
The switching unit is
Used during engine running with regeneration and fuel cut, the motor generator supplies power to the first power source, the second power source supplies power to the second electrical load, and the motor generator supplies power to the second electrical load. In the first state where power is not supplied to the second electrical load,
A second state in which power is supplied from the second power source to the motor generator, and power is supplied from the first power source to the second electric load.
An intermediate state in which the motor generator, the first power source, the second power source, and the second electric load are connected is formed.
The control unit
A hybrid vehicle characterized in that when the switching unit is shifted from the first state to the second state, the switching unit is shifted from the first state to the second state via the intermediate state. 前記制御部は、
前記切換え部を前記第２状態から前記第１状態へ移行させる際に、前記第２状態から前記中間状態を経て前記第１状態へと移行させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。 The control unit
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein when the switching unit is shifted from the second state to the first state, the switching unit is shifted from the second state to the first state via the intermediate state. .. 前記第１電源は、前記第２電源と比較して、短時間であればより大きな電流を放電可能な特性を有し、
前記第２電源は、前記第１電源と比較して、より多くの回数充放電を繰り返し可能な特性を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。 The first power supply has a characteristic that a larger current can be discharged in a short time as compared with the second power supply.
The hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the second power source has a characteristic that it can be charged and discharged more times than the first power source. 前記切換え部は、
前記モータジェネレータと前記第１電源とを接続する第１スイッチと、
前記第１電源と前記第２の電気負荷とを接続する第２スイッチと、
前記モータジェネレータと前記第２電源とを接続する第３スイッチと、
前記第２電源と前記第２の電気負荷とを接続する第４スイッチと、を有し、
前記中間状態として、
前記第１スイッチ、前記第２スイッチおよび前記第４スイッチを接続した状態と、
前記第１スイッチ、前記第３スイッチおよび前記第４スイッチを接続した状態と、の一方の状態を形成することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のハイブリッド車両。 The switching unit is
A first switch that connects the motor generator and the first power supply,
A second switch that connects the first power supply and the second electric load,
A third switch that connects the motor generator and the second power supply,
It has a fourth switch that connects the second power supply and the second electric load.
As the intermediate state
A state in which the first switch, the second switch, and the fourth switch are connected, and
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein one of a state in which the first switch, the third switch and the fourth switch are connected is formed.
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