JP7143880B2 - Power generation control device for hybrid vehicle - Google Patents

Power generation control device for hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP7143880B2
JP7143880B2 JP2020509910A JP2020509910A JP7143880B2 JP 7143880 B2 JP7143880 B2 JP 7143880B2 JP 2020509910 A JP2020509910 A JP 2020509910A JP 2020509910 A JP2020509910 A JP 2020509910A JP 7143880 B2 JP7143880 B2 JP 7143880B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
power
battery
amount
vehicle
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
JP2020509910A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019188362A1 (en
Inventor
勇輔 佐々木
憲彦 生駒
亮 清水
聖悟 山崎
純雄 田中
達也 田脇
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
Publication of JPWO2019188362A1 publication Critical patent/JPWO2019188362A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7143880B2 publication Critical patent/JP7143880B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B60W20/14Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration
    • 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

Description

本発明は、ハイブリッド車両の発電制御装置に関する。 The present invention relates to a power generation control device for a hybrid vehicle.

従来、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両では、減速時や下り坂等でモータを回生運転させることにより制動力(回生制動力)を発生させ、エネルギーロスを低減している。ここで、回生運転時はモータにより発電を行うが、バッテリの充電率が高い状態では回生運転により発生した電力の受け入れ量が少なくなり、回生制動力が小さくなるという解題がある。
これを解決するため、例えば、下記特許文献1には、エンジンと、このエンジンに連結された発電機と、電力を蓄える蓄電器と、電力によって駆動力を発生する走行モータとを備え、車両減速時に生じるエネルギを上記走行モータの発電運転により電力エネルギに変換して上記蓄電器に蓄えるエネルギ回生動作が可能なハイブリッド型電気自動車において、上記エネルギ回生動作時に上記蓄電器の充電量が所定値を越えた場合に電力エネルギを消費する電力消費装置を二つ以上備えたハイブリッド型電気自動車が開示されている。
Conventionally, in a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor, a braking force (regenerative braking force) is generated by regeneratively operating the motor during deceleration or downhill to reduce energy loss. Here, the electric power is generated by the motor during the regenerative operation, but when the charging rate of the battery is high, the amount of power generated by the regenerative operation is reduced and the regenerative braking force is reduced.
In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 below discloses an engine, a generator connected to the engine, an electric storage device that stores electric power, and a traction motor that generates driving force from the electric power. In a hybrid electric vehicle capable of performing an energy regeneration operation in which generated energy is converted into electric energy by power generation operation of the traction motor and stored in the capacitor, when the amount of charge in the capacitor exceeds a predetermined value during the energy regeneration operation. A hybrid electric vehicle is disclosed that includes two or more power consumption devices that consume power energy.

特開2002-238105号公報JP-A-2002-238105

一般に、ハイブリッド車両は、バッテリの充電率が高い間はモータのみを駆動して走行するEV走行モードで走行し、バッテリの充電率が低下するとエンジンで発電機を駆動してモータに電力を供給して走行するHV走行モードに移行する。すなわち、ハイブリッド車両でエンジンが駆動するのは、基本的にはバッテリの充電率が低い状態である。
一方で、例えば走行時の操作応答性の良いスポーツモードに設定された場合やエアコンで暖房を効かせたい場合、ユーザから充電要求があった場合(チャージスイッチが操作された場合)などには、バッテリの充電率に関わらずエンジンが始動する。
エンジンが始動し発電機が駆動されると、発電された電力はモータに供給され、バッテリからモータへの供給電力は低減する。このため、バッテリの充電率が高い状態でエンジンが始動すると、回生制動が効きにくい状態が長時間継続してしまうという課題がある。
上述した従来技術では、回生運転で発生した電力を電力消費装置(排ガス浄化装置や発電機)で消費するようにしているが、上記のようにエンジンが稼働している状態では、発電機によるエンジンのモータリングを行うことができない。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリが高充電率状態にある際にエンジンが始動した場合でも、高い回生制動力を得ることにある。
Generally, a hybrid vehicle runs in an EV driving mode in which only the motor is driven while the battery charge rate is high, and when the battery charge rate drops, the engine drives the generator to supply power to the motor. HV running mode is entered. In other words, the engine of the hybrid vehicle is basically driven when the charging rate of the battery is low.
On the other hand, for example, when the sport mode is set to provide good operational responsiveness while driving, when the air conditioner wants to heat the vehicle, or when the user requests charging (when the charge switch is operated), etc. The engine will start regardless of the battery charge.
When the engine starts and the generator drives, the generated power is supplied to the motor, and the power supplied from the battery to the motor is reduced. Therefore, when the engine is started with a high battery charging rate, there is a problem that a state in which regenerative braking is difficult to work continues for a long time.
In the above-mentioned conventional technology, the power generated by the regenerative operation is consumed by the power consumption device (exhaust gas purification device or generator). motoring cannot be performed.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to obtain a high regenerative braking force even when the engine is started while the battery is in a high state of charge.

上述の目的を達成するため、本発明にかかるハイブリッド車両の発電制御装置は、エンジンで駆動される車載発電機の発電電力および車載バッテリに蓄積された電力の少なくともいずれか一方を用いてモータを駆動して走行可能であり、所定量以上のアクセル操作により前記エンジンが駆動する第1モードと、前記所定量よりも小さいアクセル操作で前記エンジンが駆動する第2モードと、を有するハイブリッド車両の発電制御装置であって、前記第2モードにおける前記車載発電機での発電量を制限可能な発電制限部を備え、当該発電制限部は、前記車載バッテリの充電率が第1の所定値以上のときに前記エンジンを駆動させる場合には、前記車載発電機での発電量を、前記第1モードにおいて前記エンジンを駆動させる場合の前記車載発電機での発電量よりも少なくする、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power generation control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention drives a motor using at least one of electric power generated by an onboard generator driven by an engine and electric power stored in an onboard battery. power generation control of a hybrid vehicle having a first mode in which the engine is driven by an accelerator operation of a predetermined amount or more, and a second mode in which the engine is driven by an accelerator operation smaller than the predetermined amount. The device includes a power generation limiting unit capable of limiting the amount of power generated by the vehicle-mounted generator in the second mode, wherein the power generation limiting unit limits the amount of power generated by the vehicle-mounted battery when the charging rate of the vehicle-mounted battery is equal to or higher than a first predetermined value. When the engine is driven, the amount of power generated by the vehicle-mounted generator is made smaller than the amount of power generated by the vehicle-mounted generator when the engine is driven in the first mode .

本発明によれば、第2モード中、車載バッテリの充電率が第1の所定値以上の際にエンジンを駆動させる場合、車載発電機での発電量を制限するので、発電量の非制限時と比較して車載バッテリからの出力電力(放電量)が多くなる。この結果、モータの回生運転時に車載バッテリで受け入れ可能な電力量が増加し、より大きい回生制動力を得る上で有利となる。 According to the present invention, when the engine is driven when the charging rate of the on-vehicle battery is equal to or higher than the first predetermined value during the second mode, the amount of power generated by the on-vehicle generator is limited. The output power (amount of discharge) from the on-board battery increases compared to As a result, the amount of electric power that can be accepted by the on-vehicle battery during regenerative operation of the motor increases, which is advantageous in obtaining a greater regenerative braking force.

実施の形態にかかる発電制御装置10を搭載したハイブリッド車両12の構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 12 equipped with a power generation control device 10 according to an embodiment; FIG. ECU60の機能的構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the functional configuration of an ECU 60; FIG. ジェネレータ31の発電電力と要求電力との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the power generated by the generator 31 and the required power. 発電量の制限度合いを模式的に示すグラフである。4 is a graph schematically showing the degree of restriction of power generation amount; バッテリ50の充電率と発電電力との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the charging rate of the battery 50 and the generated power. バッテリ50の出力性能低下時における制御を模式的に示す説明図である。4 is an explanatory diagram schematically showing control when the output performance of the battery 50 is degraded; FIG. 発電制御装置10の処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing processing of the power generation control device 10;

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるハイブリッド車両の発電制御装置(以下、単に「発電制御装置」という)の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかる発電制御装置10を搭載したハイブリッド車両12の構成を示す説明図である。
図1に示すように、ハイブリッド車両12は、走行システム20と、発電システム30と、ECU60とを備えている。
走行システム20は、ハイブリッド車両12の駆動機構であり、前輪21および後輪22と、モータ23と、インバータ24と、エンジン25と、モータ23の出力軸23Aの回転とエンジン25の出力軸25Aの回転とを前輪21に伝達する伝達機構26と、燃料タンク40と、バッテリ(車載バッテリ)50とを備えている。
Preferred embodiments of a hybrid vehicle power generation control device (hereinafter simply referred to as a "power generation control device") according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a hybrid vehicle 12 equipped with a power generation control device 10 according to an embodiment.
As shown in FIG. 1 , the hybrid vehicle 12 includes a travel system 20, a power generation system 30, and an ECU 60.
The traveling system 20 is a driving mechanism of the hybrid vehicle 12, and includes front wheels 21 and rear wheels 22, a motor 23, an inverter 24, an engine 25, rotation of an output shaft 23A of the motor 23, and rotation of an output shaft 25A of the engine 25. A transmission mechanism 26 for transmitting rotation to the front wheels 21 , a fuel tank 40 , and a battery (vehicle battery) 50 are provided.

前輪21および後輪22は、それぞれ車幅方向で対となった2つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪21がモータ23およびエンジン25で駆動される駆動輪となっている。
モータ23は、バッテリ50に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸23Aから回転力(トルク)を出力する。なお、モータ23は、ハイブリッド車両12の減速時(アクセルペダルの戻し時など)に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ24を介してバッテリ50に供給され、バッテリ50を充電する。
The front wheels 21 and the rear wheels 22 are each composed of two wheels paired in the vehicle width direction. In this embodiment, the front wheels 21 are driving wheels driven by the motor 23 and the engine 25 .
The motor 23 is driven using electric power stored in the battery 50, and outputs rotational force (torque) from the output shaft 23A. It should be noted that the motor 23 can perform regenerative operation to generate regenerative power when the hybrid vehicle 12 is decelerated (eg, when the accelerator pedal is released). Electric power generated by regenerative power generation is supplied to the battery 50 via the inverter 24 to charge the battery 50 .

インバータ24は、バッテリ50に蓄積された電力、または後述するジェネレータ31で発電した電力を運転者の要求出力に合わせて調整してモータ23に供給する。運転者の要求出力は、例えばアクセルペダルやブレーキペダル、シフトレバー(図示なし)等の操作状態や車速センサによって計測された車速などに基づいて、後述するECU60が算出する。ECU60は、算出した運転者からの要求出力に基づいてインバータ24を制御する。 The inverter 24 adjusts the electric power stored in the battery 50 or the electric power generated by the generator 31 described later according to the driver's requested output and supplies the motor 23 with the adjusted power. The output demanded by the driver is calculated by the ECU 60, which will be described later, based on, for example, the operating states of an accelerator pedal, a brake pedal, a shift lever (not shown), etc., and the vehicle speed measured by a vehicle speed sensor. The ECU 60 controls the inverter 24 based on the calculated output requested by the driver.

エンジン25は、燃料タンク40から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって駆動する。エンジン25は、一例として、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン25の駆動は、後述するECU60によって制御される。 The engine 25 is driven by burning the fuel supplied from the fuel tank 40 in the combustion chamber. The engine 25 is, for example, a reciprocating engine that uses gasoline as fuel. Driving of the engine 25 is controlled by an ECU 60, which will be described later.

伝達機構26は、モータ23の出力軸23Aの回転を前輪21に伝達するとともに、エンジン25の出力軸25Aの回転を前輪21に伝達する。伝達機構26は、クラッチ装置27を備えている。クラッチ装置27は、一対のクラッチ板27A,27Bと、クラッチ板27A,27Bを互いに接触可能とさせ、かつ、接触状態を解除可能とする駆動部27Cを備えている。 The transmission mechanism 26 transmits rotation of the output shaft 23 A of the motor 23 to the front wheels 21 and transmits rotation of the output shaft 25 A of the engine 25 to the front wheels 21 . The transmission mechanism 26 has a clutch device 27 . The clutch device 27 includes a pair of clutch plates 27A and 27B, and a driving portion 27C that allows the clutch plates 27A and 27B to come into contact with each other and release the contact state.

クラッチ板27Aは、エンジン25の出力軸25Aと一体に回転する。クラッチ板27Bは、モータ23の出力軸23Aと一体に回転する。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bどうしが互いに接触すると、クラッチ板27A,27Bは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン25の出力軸25Aの回転が前輪21に伝達される。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bが互いに離れた状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転は前輪21に伝達されなくなる。駆動部27Cは、後述するECU60によって制御される。 The clutch plate 27A rotates integrally with the output shaft 25A of the engine 25. As shown in FIG. The clutch plate 27B rotates integrally with the output shaft 23A of the motor 23. As shown in FIG. When the clutch plates 27A and 27B are brought into contact with each other by the driving portion 27C, the clutch plates 27A and 27B rotate together with each other. As a result, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the front wheels 21. As shown in FIG. When the drive portion 27C separates the clutch plates 27A and 27B from each other, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is no longer transmitted to the front wheels 21 . 27 C of drive parts are controlled by ECU60 mentioned later.

燃料タンク40は、エンジン25の動力源である燃料(例えばガソリン)を蓄積する。
バッテリ50は、モータ23の動力源である電力を蓄積する。バッテリ50の充電は、後述するジェネレータ31による発電、モータ23による回生発電、およびハイブリッド車両12の車体に設けられた充電コネクタ(図示なし)から外部電源の供給等によって行うことができる。
バッテリ50にはBMU(Battery Monitoring Unit)50Aが接続されている。BMU50Aは、バッテリ50の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率(SOC:State Of Charge)を含むバッテリ50の状態を検出する。BMU50Aは、バッテリ50の状態(充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等)をECU60に送信する。
The fuel tank 40 stores fuel (for example, gasoline) that is the power source of the engine 25 .
The battery 50 stores electric power, which is the power source of the motor 23 . The battery 50 can be charged by power generation by a generator 31 (to be described later), regenerative power generation by a motor 23, and external power supply from a charging connector (not shown) provided on the vehicle body of the hybrid vehicle 12.
A BMU (Battery Monitoring Unit) 50A is connected to the battery 50 . The BMU 50A detects the voltage, temperature, and input/output current of the battery 50, and detects the state of the battery 50 including the state of charge (SOC). BMU 50A transmits the state of battery 50 (charging rate, battery voltage, battery temperature, etc.) to ECU 60 .

発電システム30は、バッテリ50を充電するための機構であり、エンジン25と、ジェネレータ(車載発電機)31と、インバータ24とを備えている。 The power generation system 30 is a mechanism for charging the battery 50 and includes an engine 25 , a generator (vehicle generator) 31 , and an inverter 24 .

ジェネレータ31の回転軸31Aには、第2の伝達機構32を介してエンジン25の出力軸25Aの回転が伝達される。ジェネレータ31は、ECU60の制御によって発電可能な状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転を受けて回転軸31Aが回転し、発電する。ジェネレータ31は、インバータ24に接続されており、ジェネレータ31が発電した交流電力はインバータ24によって直流電力に変換されてバッテリ50に充電される。
また、後述するHV走行モードでは、ジェネレータ31が発電した交流電力がそのままモータ23の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ31の発電電力はインバータ24で適宜周波数が変換された上でモータ23に供給される。
Rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the rotating shaft 31A of the generator 31 via the second transmission mechanism 32 . When the generator 31 becomes capable of generating power under the control of the ECU 60, the rotating shaft 31A rotates in response to the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to generate power. The generator 31 is connected to the inverter 24 , and the AC power generated by the generator 31 is converted into DC power by the inverter 24 to charge the battery 50 .
Further, in the HV running mode, which will be described later, the AC power generated by the generator 31 is directly used to drive the motor 23 . In this case, the power generated by the generator 31 is appropriately frequency-converted by the inverter 24 and then supplied to the motor 23 .

ジェネレータ31は、エンジン25を始動する際の電動機(スタータ)としても機能する。ECU60は、エンジン25を始動するときは、インバータ24を制御してジェネレータ31を駆動する。ジェネレータ31が駆動することによって回転軸31Aが回転する。回転軸31Aは第2の伝達機構32を介してエンジン25の出力軸25Aに連結されているので、ジェネレータ31が駆動されて回転軸31Aが回転すると、エンジン25の出力軸25Aを回転することができる。 The generator 31 also functions as an electric motor (starter) for starting the engine 25 . When starting the engine 25 , the ECU 60 controls the inverter 24 to drive the generator 31 . 31 A of rotating shafts rotate when the generator 31 drives. Since the rotary shaft 31A is connected to the output shaft 25A of the engine 25 via the second transmission mechanism 32, when the generator 31 is driven and the rotary shaft 31A rotates, the output shaft 25A of the engine 25 can be rotated. can.

ECU60は、ハイブリッド車両12全体を制御する制御部であり、ハイブリッド車両12の発電制御装置10として機能する。
ECU60は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
The ECU 60 is a control unit that controls the entire hybrid vehicle 12 and functions as a power generation control device 10 for the hybrid vehicle 12 .
The ECU 60 includes a CPU, a ROM that stores and stores control programs, a RAM that serves as an operating area for the control programs, an EEPROM that rewritably holds various data, an interface section that interfaces with peripheral circuits, and the like. be.

図2は、発電制御装置10(ECU60)の機能的構成を示すブロック図である。
ECU60は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部602、エンジン始動要求検知部604、バッテリ性能検知部606、発電制御部608、発電制限部610として機能する。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the power generation control device 10 (ECU 60).
The ECU 60 functions as a drive control unit 602, an engine start request detection unit 604, a battery performance detection unit 606, a power generation control unit 608, and a power generation limiter 610 by the CPU executing the control program.

駆動制御部602は、例えばハイブリッド車両12のバッテリ50の充電率やハイブリッド車両12への要求出力などのパラメータに基づいて、ハイブリッド車両12の各部、例えばモータ23、エンジン25、ジェネレータ31、クラッチ装置27の駆動部27C等を制御する。
駆動制御部602は、ハイブリッド車両12の走行モードを、例えばモータ23のみを駆動して走行するEV走行モードと、モータ23とエンジン25とを駆動しバッテリ50の充電率を所定範囲に維持して走行するHV走行モードと、の間で切り替えることが可能である。
EV走行モード中は、エンジン25は停止し、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行する。EV走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力であり、モータ23の回生運転時以外はバッテリ50内の電力が消費され、バッテリ50の充電率が徐々に低下する。
HV走行モード(シリーズ走行モード)中は、エンジン25でジェネレータ31を駆動しながら、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行する。HV走行モード中は、ジェネレータ31で発電された発電電力がモータ23に供給されるため、バッテリ50の充電率は一定範囲に保たれる。
The drive control unit 602 controls each unit of the hybrid vehicle 12, such as the motor 23, the engine 25, the generator 31, and the clutch device 27, based on parameters such as the charging rate of the battery 50 of the hybrid vehicle 12 and the required output to the hybrid vehicle 12. drive unit 27C and the like.
The drive control unit 602 selects a running mode of the hybrid vehicle 12, for example, an EV running mode in which only the motor 23 is driven and a driving mode in which the motor 23 and the engine 25 are driven to maintain the charging rate of the battery 50 within a predetermined range. It is possible to switch between the HV driving mode in which the vehicle is driven and the HV driving mode.
During the EV travel mode, the engine 25 is stopped and the driving force of the motor 23 rotates the axle to travel. The electric power supplied to the motor 23 in the EV traveling mode is accumulated electric power accumulated in the battery 50, and the electric power in the battery 50 is consumed except during the regenerative operation of the motor 23, and the charging rate of the battery 50 gradually decreases. do.
During the HV running mode (series running mode), the generator 31 is driven by the engine 25 and the driving force of the motor 23 rotates the axle to run. During the HV running mode, the electric power generated by the generator 31 is supplied to the motor 23, so the charging rate of the battery 50 is kept within a certain range.

駆動制御部602は、バッテリ50の充電率が所定のモード切替充電率以下となるまではEV走行モードで、バッテリ50の充電率がモード切替充電率以下となった場合はHV走行モードでハイブリッド車両12を走行させる。
バッテリ50が高充電率の状態(モード切替充電率以上)からハイブリッド車両12が走行を開始すると、駆動制御部602は、まずEV走行モードハイブリッド車両12を走行させる。EV走行モードでは、バッテリ50の充電率は徐々に低下する。そして、バッテリ50の充電率がモード切替充電率になると、走行モードをHV走行モードに切り替える。
HV走行モードでは、モータ23に加えてエンジン25が駆動し、エンジン25の動力によりジェネレータ31を駆動して発電を行ってモータ23に電力を供給することにより、バッテリ50の充電率が一定範囲に保たれる。
The drive control unit 602 operates the hybrid vehicle in the EV running mode until the charging rate of the battery 50 becomes equal to or less than the predetermined mode switching charging rate, and in the HV running mode when the charging rate of the battery 50 becomes equal to or less than the mode switching charging rate. 12 to run.
When hybrid vehicle 12 starts running from a state where battery 50 has a high charging rate (a mode switching charging rate or higher), drive control unit 602 first causes EV running mode hybrid vehicle 12 to run. In the EV running mode, the charging rate of battery 50 gradually decreases. Then, when the charging rate of the battery 50 reaches the mode switching charging rate, the running mode is switched to the HV running mode.
In the HV traveling mode, the engine 25 is driven in addition to the motor 23, and the generator 31 is driven by the power of the engine 25 to generate electric power and supply electric power to the motor 23, thereby keeping the charging rate of the battery 50 within a certain range. be kept.

エンジン始動要求検知部604は、エンジン25が駆動状態にないEV走行モードでの走行中にエンジン25の始動要求があったことを検知し、エンジン25を始動させる。
エンジン始動要求検知部604は、例えば所定量以上のアクセル操作(アクセルペダルの踏み込み)があった場合にエンジン25を始動させ、ジェネレータ31による発電を行わせる。これは、所定量以上のアクセル操作が行われた場合には、モータ23に高い出力が要求されており、モータ23に供給する電力をバッテリ50の電力のみではまかない切れない(瞬間的な出力増大にバッテリ放電が追い付かない)可能性があるためである。
ここで、エンジン25が始動するアクセル操作量は、車両へのモード設定(本実施の形態ではノーマルモードおよびスポーツモード)により変更される。すなわち、ノーマルモードが設定されている場合には、上記のように所定量以上のアクセル操作が行われた場合にエンジン25が始動するのに対して、スポーツモードが設定されている場合には、所定量より小さいアクセル操作が行われた段階でエンジン25が始動する。スポーツモードの設定により、ユーザによるアクセル操作への加速応答性を向上させることができる。
すなわち、ハイブリッド車両12は、所定量以上のアクセル操作によりエンジン25が駆動するノーマルモード(第1モード)と、所定量よりも小さいアクセル操作でエンジンが駆動する第2モード(スポーツモード)とを有する。
なお、スポーツモードの設定は、例えば運転席に設けられた操作部(スポーツモード設定用スイッチなど)をユーザが操作することによって行う。
また、エンジン始動要求検知部604は、例えば暖房要求や充電要求(チャージスイッチの操作)などがあった場合に、エンジン始動要求があったものとし、エンジン25を始動させてもよい。
An engine start request detection unit 604 detects that there is a request to start the engine 25 while the vehicle is traveling in the EV traveling mode in which the engine 25 is not in a driving state, and starts the engine 25 .
The engine start request detection unit 604 starts the engine 25 and causes the generator 31 to generate power when, for example, the accelerator operation (the accelerator pedal is depressed) by a predetermined amount or more is performed. This is because when the accelerator operation is performed by a predetermined amount or more, a high output is required of the motor 23, and the power supplied to the motor 23 cannot be covered by the power of the battery 50 alone (instantaneous output increase). This is because there is a possibility that the battery discharge cannot catch up with the
Here, the accelerator operation amount at which the engine 25 is started is changed depending on the mode setting of the vehicle (normal mode and sport mode in the present embodiment). That is, when the normal mode is set, the engine 25 is started when the accelerator is operated by a predetermined amount or more as described above. The engine 25 is started when the accelerator is operated by less than a predetermined amount. By setting the sport mode, it is possible to improve the acceleration responsiveness to the accelerator operation by the user.
That is, the hybrid vehicle 12 has a normal mode (first mode) in which the engine 25 is driven by an accelerator operation greater than or equal to a predetermined amount, and a second mode (sport mode) in which the engine is driven by an accelerator operation smaller than a predetermined amount. .
Note that the sport mode is set by the user operating an operation unit (sport mode setting switch, etc.) provided in the driver's seat, for example.
Further, the engine start request detection unit 604 may determine that there is an engine start request and start the engine 25 when, for example, there is a request for heating or a request for charging (operation of a charge switch).

バッテリ性能検知部606は、バッテリ50の出力性能を検知する。なお、バッテリ性能検知部606の機能をBMU50Aに設けてもよい。
バッテリ性能検知部606は、例えばバッテリ50の劣化度合い(SOH:State Of Health)やバッテリ温度を検知する。バッテリ50の劣化度合いは、例えばバッテリ50の使用開始からの経過時間、積算通電量、バッテリ温度の経時変化などを記録し、バッテリ50の性能特性に基づいて予め定められている劣化度推定マップや計算式等に基づいて推定することができる。また、バッテリ温度は、BMU50Aから取得することができる。
一般に、バッテリ50の劣化度合いが大きいほど、またバッテリ温度が低いほどバッテリ50の出力性能が低下することが知られている。バッテリ50の出力性能が低下するとは、バッテリ50の充電率に関わらず単位時間あたりに出力できる電力量が低下することを指す。
A battery performance detection unit 606 detects the output performance of the battery 50 . Note that the function of the battery performance detection unit 606 may be provided in the BMU 50A.
The battery performance detection unit 606 detects, for example, the degree of deterioration of the battery 50 (SOH: State Of Health) and battery temperature. The degree of deterioration of the battery 50 is obtained by recording, for example, the elapsed time from the start of use of the battery 50, the accumulated amount of electricity, and the change in battery temperature over time, and using a predetermined deterioration degree estimation map or map based on the performance characteristics of the battery 50. It can be estimated based on a calculation formula or the like. Also, the battery temperature can be obtained from the BMU 50A.
Generally, it is known that the higher the degree of deterioration of the battery 50 and the lower the battery temperature, the lower the output performance of the battery 50 . A decrease in the output performance of the battery 50 means a decrease in the amount of power that can be output per unit time regardless of the charging rate of the battery 50 .

発電制御部608は、ジェネレータ31での目標発電量を設定し、目標発電量に基づいてエンジン25の駆動状態を制御する。
本実施の形態では、基本的にエンジン25の駆動中は、モータ23が運転者からの要求出力を出すのに必要な電力(要求電力)をジェネレータ31で発電してモータ23に供給する。この場合、モータ23での消費電力はジェネレータ31の発電電力でまかなわれ、バッテリ50の充電率は減少しない。
一方、後述する発電制限部610により発電量が制限される場合には、要求電力のうち一部をジェネレータ31で発電するとともに、残りはバッテリ50に蓄積された電力をモータ23に供給する。この場合、モータ23でバッテリ50の蓄積電力の一部が使用され、バッテリ50の充電率が減少する。
すなわち、発電制御部608は、発電制限部610による発電量の非制限時(通常時)には、運転者からのモータ23への要求出力を出すのに必要な電力である要求電力をジェネレータ31での目標発電量として設定し、発電制限部610による発電量の制限時には、要求電力よりも少ない電力をジェネレータ31での目標発電量として設定する。このとき、要求電力の不足分は、バッテリ50からモータ23へと供給される。
また、要求電力がジェネレータ31の上限発電電力以上の場合には、不足分をバッテリ50に蓄積された電力で補う。この場合も、バッテリ50の充電率が減少する。
A power generation control unit 608 sets a target power generation amount of the generator 31 and controls the driving state of the engine 25 based on the target power generation amount.
In this embodiment, basically, while the engine 25 is running, the generator 31 generates electric power (required electric power) necessary for the motor 23 to output the output requested by the driver and supplies the electric power to the motor 23 . In this case, the power consumption of the motor 23 is covered by the power generated by the generator 31, and the charging rate of the battery 50 does not decrease.
On the other hand, when the power generation amount is limited by the power generation limiting unit 610 described later, part of the requested power is generated by the generator 31 and the remaining power stored in the battery 50 is supplied to the motor 23 . In this case, the motor 23 uses part of the power stored in the battery 50, and the charging rate of the battery 50 decreases.
That is, when the power generation limiter 610 does not limit the amount of power generation (normal time), the power generation control unit 608 sets the required power to the generator 31 to produce the required output from the driver to the motor 23 . is set as the target power generation amount at the generator 31, and when the power generation limiting unit 610 limits the power generation amount, the target power generation amount at the generator 31 is set to be less than the requested power. At this time, the shortage of the required power is supplied from the battery 50 to the motor 23 .
Further, when the required electric power is equal to or higher than the upper limit generated electric power of the generator 31, the electric power accumulated in the battery 50 is used to make up for the shortfall. Also in this case, the charging rate of the battery 50 decreases.

図3は、ジェネレータ31の発電電力と要求電力との関係を示すグラフである。
図3において、縦軸はモータ23への供給電力およびジェネレータ31の発電電力、横軸は要求電力である。図3には3つの項目、すなわち発電電力+バッテリ出力電力を示すラインL1、発電量の非制限時(通常時)における発電電力を示すラインL2、発電量の制限時における発電電力を示すラインL3を示している。また、網掛け部分がバッテリ50の出力電力となる。
ラインL1は、ジェネレータ31の発電電力とバッテリ50からの出力電力との和であり、最終的にモータ23に供給される電力を示している。ラインL1は、全領域に渡って要求電力と等しくなっている。
ラインL2は、後述する発電量の制限が行われていない場合(通常時)のジェネレータ31の発電電力を示している。ラインL2は、ジェネレータ31の上限発電電力WMまでは要求電力と等しくなっており、上限発電電力WM以上の領域では上限発電電力WMでの発電を維持している。すなわち、通常時は、要求電力が上限発電電力WM以下の領域では、要求電力を全てジェネレータ31で発電してモータ23に供給し、要求電力が上限発電電力WMを超える領域では、ジェネレータ31で上限発電電力WMを発電するとともに、バッテリ50の出力電力によって要求電力との不足分を補っている。
ラインL3は、後述する発電量の制限が行われている場合(発電制限時)のジェネレータ31の発電電力を示している。ラインL3では、全領域に渡って、ジェネレータ31の発電電力が要求電力よりも小さい値となっており、通常時と比較してジェネレータ31の発電電力が少なくなっている。すなわち、発電制限時は、全ての領域においてジェネレータ31での発電量が要求電力よりも少なく、バッテリ50の出力電力によって要求電力との不足分を補っている。例えば、要求電力が70Whの場合、通常時はジェネレータ31で70Wh発電するのに対して、発電制限時は40Whしか発電せず、残りの30Whはバッテリ50から供給する。このため、発電制限時には通常時よりもバッテリ50の消費電力が大きくなり、充電率が下がりやすくなる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the power generated by the generator 31 and the required power.
In FIG. 3, the vertical axis is the power supplied to the motor 23 and the power generated by the generator 31, and the horizontal axis is the required power. In FIG. 3, there are three items: a line L1 indicating generated power + battery output power, a line L2 indicating generated power when the amount of power generation is not limited (normal time), and a line L3 indicating the generated power when the amount of power generation is limited. is shown. Also, the shaded portion is the output power of the battery 50 .
A line L<b>1 is the sum of the power generated by the generator 31 and the power output from the battery 50 , and indicates the power finally supplied to the motor 23 . Line L1 is equal to the required power over the entire area.
A line L2 indicates the power generated by the generator 31 when the power generation amount is not limited (normal time), which will be described later. The line L2 is equal to the required electric power up to the upper limit generated power WM of the generator 31, and in the region above the upper limit generated power WM, power generation is maintained at the upper limit generated power WM. That is, normally, when the requested power is equal to or less than the upper limit generated power WM, all of the requested power is generated by the generator 31 and supplied to the motor 23, and when the requested power exceeds the upper limit generated power WM, the generator 31 generates the upper limit. In addition to generating the generated power WM, the output power of the battery 50 is used to make up for the shortage of the required power.
A line L3 indicates the power generated by the generator 31 when the power generation amount is limited (during power generation limitation), which will be described later. In the line L3, the power generated by the generator 31 is smaller than the required power over the entire area, and the power generated by the generator 31 is smaller than in normal times. That is, during power generation restriction, the amount of power generated by the generator 31 is less than the required power in all regions, and the output power of the battery 50 compensates for the shortage of the required power. For example, when the required power is 70 Wh, the generator 31 normally generates 70 Wh of power, whereas only 40 Wh of power is generated when the power generation is restricted, and the remaining 30 Wh is supplied from the battery 50 . Therefore, when power generation is limited, the power consumption of the battery 50 is greater than in normal times, and the charging rate tends to decrease.

図2の説明に戻り、発電制限部610は、スポーツモード(第2モード)におけるジェネレータ31での発電量を制限可能である。より詳細には、発電制限部610は、スポーツモード設定中にバッテリ50の充電率が第1の所定値以上のときにエンジン25を駆動させる場合には、ジェネレータ31での発電量を、バッテリ50の充電率が第1の所定値未満のときにエンジン25を駆動させる場合のジェネレータ31での発電量よりも少なくする。
第1の所定値は、例えば比較的高充電率の値(充電率80%など)とする。
このような発電制限を行うのは、高充電率状態でジェネレータ31の発電電力のみを用いて走行すると、バッテリ50の充電率が高い状態が長時間継続し、回生制動力が得られにくい状態が継続するためである。上述のように、通常、HV走行モードに際してハイブリッド車両12のエンジン25が駆動するのは、バッテリ50の充電率が低くなった場合である。一方、EV走行中にエンジン25の始動要求があった場合(所定量以上のアクセル操作が行われた場合など、エンジン始動要求検知部604でエンジン25の始動要求を検知した場合)には、バッテリ50の充電率に関わらずエンジン25が始動し、ジェネレータ31の発電が開始される。特に、スポーツモード設定時には、ノーマルモードと比較して頻繁にエンジン25が駆動することになり、バッテリ50の充電率が上がりやすくなる。
発電制限部610を用いて、スポーツモード設定中におけるジェネレータ31での発電量を制限することによって、バッテリ50の充電率を意図的に下げ、回生制動力を得られやすい状態とすることができる。
Returning to the description of FIG. 2, the power generation limiter 610 can limit the amount of power generated by the generator 31 in the sport mode (second mode). More specifically, power generation limiting unit 610 limits the amount of power generated by generator 31 to battery 50 when engine 25 is to be driven when the charging rate of battery 50 is equal to or higher than the first predetermined value while the sport mode is set. is less than the amount of power generated by the generator 31 when the engine 25 is driven when the charging rate of is less than the first predetermined value.
The first predetermined value is, for example, a relatively high charging rate value (charging rate of 80%, etc.).
The reason why such power generation is limited is that if the vehicle is driven using only the power generated by the generator 31 in the state of high charging rate, the high charging rate of the battery 50 will continue for a long time, and it will be difficult to obtain the regenerative braking force. This is to continue. As described above, the engine 25 of the hybrid vehicle 12 is normally driven in the HV running mode when the charging rate of the battery 50 is low. On the other hand, when there is a request to start the engine 25 during EV travel (when the engine start request detection unit 604 detects a request to start the engine 25, such as when the accelerator is operated by a predetermined amount or more), the battery Regardless of the charging rate of 50, the engine 25 starts and the generator 31 starts generating power. In particular, when the sport mode is set, the engine 25 is driven more frequently than in the normal mode, and the charging rate of the battery 50 tends to increase.
By using the power generation limiting unit 610 to limit the amount of power generated by the generator 31 while the sport mode is set, the charging rate of the battery 50 can be intentionally lowered to make it easier to obtain regenerative braking force.

なお、ノーマルモード(第1モード)設定中は、発電制限部610による制限を行わなくてもよい。例えば、ノーマルモード設定中は図3のラインL2に沿って発電電力が移行するのに対して、スポーツモード設定中かつバッテリの充電率がバッテリ50の充電率が第1の所定値以上の場合には図3のラインL3に沿って発電電力が移行する。
すなわち、発電制限部610は、スポーツモード設定中にバッテリ50の充電率が第1の所定値以上のときにエンジン25を駆動させる場合には、ジェネレータ31での発電量を、ノーマルモードにおいてエンジン25を駆動させる場合のジェネレータ31での発電量よりも制限する。
It should be noted that while the normal mode (first mode) is set, the power generation limiting unit 610 may not limit power generation. For example, when the normal mode is set, the generated power shifts along the line L2 in FIG. , the generated power shifts along the line L3 in FIG.
That is, power generation limiting unit 610 limits the amount of power generated by generator 31 to engine 25 in normal mode when engine 25 is to be driven when the charging rate of battery 50 is equal to or higher than the first predetermined value while sport mode is set. The amount of power generated by the generator 31 is restricted more than when the is driven.

発電制限部610は、例えばバッテリ50の充電率に基づいて発電量の制限度合いを変更するようにしてもよい。具体的には、例えばバッテリ50の充電率が大きいほど発電量の制限度合いを大きくする。
図4は、発電量の制限度合いを模式的に示すグラフである。
図4の各項目は図3と同様であるが、発電量の制限時における発電電力を示すラインとしてラインL3とラインL4とを示している。ラインL3は、例えばバッテリ50の充電率が100%の場合の発電電力を示しており、ラインL4は、例えばバッテリ50の充電率が80%の場合の発電電力を示している。
ラインL3とラインL4とを比較すると、充電率100%における発電電力の方が、充電率80%における発電電力よりも少なくなっており、通常時における発電電力(ラインL2)との差分が大きくなっている。これにより、充電率100%の時の方が充電率80%の時よりもバッテリ50からの出力電力が多くなり、バッテリ50の充電率を早期に低減することができる。
The power generation limiting unit 610 may change the degree of power generation amount limitation based on the charging rate of the battery 50, for example. Specifically, for example, the higher the charging rate of the battery 50, the greater the degree of restriction on the power generation amount.
FIG. 4 is a graph schematically showing the degree of restriction on the power generation amount.
Each item in FIG. 4 is the same as in FIG. 3, but line L3 and line L4 are shown as lines indicating the generated power when the power generation amount is limited. Line L3 indicates the generated power when the charging rate of the battery 50 is 100%, for example, and line L4 indicates the generated power when the charging rate of the battery 50 is 80%, for example.
Comparing the line L3 and the line L4, the generated power at the charging rate of 100% is less than the generated power at the charging rate of 80%, and the difference from the generated power (line L2) at normal time is large. ing. As a result, the output power from the battery 50 is greater when the charging rate is 100% than when the charging rate is 80%, and the charging rate of the battery 50 can be reduced early.

また、発電制限部610は、バッテリ50の充電率が第2の所定値以下となった場合に、発電量の制限を漸近的に解除するようにしてもよい。なお、第2の所定値(発電制限解除充電率)は、第1の所定値(発電制限開始充電率)以下の値とする。
すなわち、発電制限部610は、十分な回生制動力を得られるだけバッテリ50の充電率が低下した場合には発電制限を解除するが、その際に例えば図3のラインL3からラインL2へと垂直的に発電量を変化させると、エンジン25の回転数が急激に高まってユーザに違和感を与える。このため、発電制限の解除時には発電量を徐々に変化させるようにする。
Further, the power generation limiting unit 610 may asymptotically release the power generation amount limitation when the charging rate of the battery 50 becomes equal to or lower than the second predetermined value. Note that the second predetermined value (power generation limitation release charging rate) is set to a value equal to or lower than the first predetermined value (power generation limitation start charging rate).
That is, when the charging rate of the battery 50 is reduced enough to obtain a sufficient regenerative braking force, the power generation limiting unit 610 cancels the power generation limitation. If the amount of power generation is changed dramatically, the rotation speed of the engine 25 will increase sharply, giving the user a sense of discomfort. Therefore, when the power generation restriction is lifted, the power generation amount is gradually changed.

図5は、バッテリ50の充電率と発電電力との関係を示すグラフであり、図5Aはバッテリ50の充電率、図5Bは発電電力(要求電力は一定と仮定)を示す。
図5の例では、充電率70%が第2の所定値となっている。充電率100%(図示なし)から充電率70%までの領域では、発電制限部610は、発電電力を例えば図3のラインL3に沿った値N1とする。また、充電率60%以下の領域では、発電電力を例えば図3のラインL2に沿った値N2(>N1)とする。この間の充電率70%から充電率60%までの領域では、充電率と反比例して発電電力を値N1から値N2へと徐々に増加させる。
このようにすることで、エンジン25の回転数の急激な変化を生じさせることなく、発電量の制限を解除することができる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the charging rate of the battery 50 and the generated power. FIG. 5A shows the charging rate of the battery 50, and FIG. 5B shows the generated power (assuming that the required power is constant).
In the example of FIG. 5, the charging rate of 70% is the second predetermined value. In a region from a charging rate of 100% (not shown) to a charging rate of 70%, the power generation limiting unit 610 sets the generated power to, for example, the value N1 along the line L3 in FIG. Also, in the region where the charging rate is 60% or less, the generated power is set to a value N2 (>N1) along the line L2 in FIG. 3, for example. In the region from the charging rate of 70% to the charging rate of 60% during this period, the generated power is gradually increased from the value N1 to the value N2 in inverse proportion to the charging rate.
By doing so, the restriction on the power generation amount can be lifted without causing a sudden change in the rotational speed of the engine 25 .

また、発電制限部610は、バッテリ性能検知部606で検知されたバッテリ50の出力性能に基づいて発電量の制限度合いを変更してもよい。この場合、発電制限部610は、バッテリ50の出力性能が低下している場合には発電量の制限度合いを小さくする。これは、バッテリ50の出力性能が低下している場合には、発電量の制限によって不足した発電量をバッテリ50からの出力電力で補うことができない可能性があるためである。
上述のように、バッテリ50の出力性能に関わる指標としては、例えばバッテリ50の劣化度合いやバッテリ温度が挙げられ、バッテリ50の劣化度合いが大きいほど、またバッテリ温度が低いほどバッテリ50の出力性能が低下することが知られている。
このため、発電制限部610は、バッテリ50の劣化度合いが大きいほど発電量の制限度合いを小さく、また、バッテリ温度が低いほど発電量の制限度合いを小さくする。なお、発電量の制限度合いを小さくするとは、図4を用いて説明した通りである。
Further, the power generation limiting unit 610 may change the degree of power generation amount limitation based on the output performance of the battery 50 detected by the battery performance detection unit 606 . In this case, power generation limiting unit 610 reduces the degree of power generation amount limitation when the output performance of battery 50 is declining. This is because when the output performance of the battery 50 is degraded, there is a possibility that the output power from the battery 50 cannot make up for the insufficient amount of power generation due to the restriction on the amount of power generation.
As described above, indicators related to the output performance of the battery 50 include, for example, the degree of deterioration of the battery 50 and the battery temperature. known to decline.
Therefore, power generation limiting unit 610 reduces the degree of limitation of the amount of power generation as the degree of deterioration of battery 50 increases, and reduces the degree of limitation of the amount of power generation as battery temperature decreases. It should be noted that reducing the degree of restriction on the amount of power generation is as described with reference to FIG. 4 .

図6は、バッテリ50の出力性能低下時における制御を模式的に示す説明図である。
図6Aは、バッテリ50の出力性能が十分高い場合を示す。バッテリ50の出力性能が十分高い場合には、要求電力WAに対して、例えば図3のラインL3に沿った制限時発電電力WBを設定し、不足分をバッテリ出力電力WCとして設定する(WA=WB+WC)。
図6Bは、バッテリ50の出力性能が低下した場合を示す。この場合のバッテリ出力電力WDは、図6Aに示すバッテリ出力電力WCよりも少なくなる。よって、図6Aと同様の制限時発電電力WBでは要求電力WAに足りなくなってしまう。この場合、発電制限部610は、不足する電力WEの分だけ発電電力を増加させ、ジェネレータ31の発電電力をWF=WB+WEとする。
これにより、バッテリ50の出力性能低下時におけるモータ23への供給電力不足を防止することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing control when the output performance of the battery 50 is lowered.
FIG. 6A shows a case where the output performance of battery 50 is sufficiently high. When the output performance of the battery 50 is sufficiently high, for the required power WA, for example, the limit generated power WB along the line L3 in FIG. 3 is set, and the shortfall is set as the battery output power WC (WA= WB+WC).
FIG. 6B shows the case where the output performance of the battery 50 is degraded. The battery output power WD in this case is less than the battery output power WC shown in FIG. 6A. Therefore, the limit generated power WB similar to that in FIG. 6A is insufficient for the required power WA. In this case, the power generation limiting unit 610 increases the generated power by the amount of the insufficient power WE, and sets the generated power of the generator 31 to WF=WB+WE.
As a result, it is possible to prevent insufficient power supply to the motor 23 when the output performance of the battery 50 is degraded.

図7は、発電制御装置10の処理を示すフローチャートである。
ハイブリッド車両12の走行中、駆動制御部602は、バッテリ50の充電率がモード切替充電率以上か否かを判断し(ステップS700)、モード切替充電率以上の場合は(ステップS700:Yes)、エンジン25を停止して走行するEV走行モードでハイブリッド車両12を走行させ(ステップS702)、モード切替充電率未満の場合は(ステップS700:No)、エンジン25を駆動して発電を行いながら走行するHV走行モードでハイブリッド車両12を走行させる(ステップS704)。
FIG. 7 is a flow chart showing processing of the power generation control device 10 .
While the hybrid vehicle 12 is running, the drive control unit 602 determines whether the charging rate of the battery 50 is equal to or higher than the mode switching charging rate (step S700). The hybrid vehicle 12 is driven in the EV driving mode in which the engine 25 is stopped (step S702), and if the charging rate is less than the mode switching charging rate (step S700: No), the engine 25 is driven to generate power while driving. The hybrid vehicle 12 is driven in the HV driving mode (step S704).

EVモードでの走行中、ノーマルモードで走行している場合には(ステップS705:No)、所定量以上のアクセル操作が行われた場合、すなわちアクセル操作量が第1の所定量α以上となった場合にエンジン25が始動する(ステップS706)。この場合、発電制御部608は、通常通り(図3のラインL2に沿って)ジェネレータ31の発電量を設定する(ステップS712)。 When the vehicle is running in the normal mode while driving in the EV mode (step S705: No), if the accelerator is operated by a predetermined amount or more, that is, the accelerator operation amount becomes a first predetermined amount α or more. If so, the engine 25 is started (step S706). In this case, the power generation control unit 608 normally sets the power generation amount of the generator 31 (along the line L2 in FIG. 3) (step S712).

一方、EVモードでの走行中、スポーツモードが設定されている場合には(ステップS705:Yes)、上記所定量より小さいアクセル操作により、すなわちアクセル操作量が第1の所定量αよりも小さい第2の所定量β以上となった場合にエンジン25が始動する(ステップS708)。 On the other hand, when the sports mode is set while driving in the EV mode (step S705: Yes), the accelerator operation amount is smaller than the predetermined amount, that is, the accelerator operation amount is smaller than the first predetermined amount α. 2, the engine 25 is started (step S708).

スポーツモード設定中、発電制御部608は、バッテリ50の充電率が第1の所定値以上か否かを判断する(ステップS710)。バッテリ50の充電率が第1の所定値未満の場合(ステップS710:No)、モータ23が回生運転した場合に発生する電力をバッテリ50が受け入れ可能な状態であるため、通常通り(図3のラインL2に沿って)ジェネレータ31の発電量を設定する(ステップS712)。
一方、バッテリ50の充電率が第1の所定値以上の場合(ステップS710:Yes)、モータ23が回生運転した場合に発生する電力をバッテリ50が受け入れられず、十分な回生制動力が得られないと判断し、発電制限部610でジェネレータ31の発電量を制限する(ステップS714)。この場合、発電制限部610は、例えば図3のラインL3に沿ってジェネレータ31の発電量を設定したり、バッテリ50の出力性能や充電率に基づいて適宜発電量の制限度合いを変更する。
バッテリ50の充電率が第2の所定値以下になるまでは(ステップS716:Noのループ)、ステップS714に戻り、発電量の制限を継続する。バッテリ50の充電率が第2の所定値以下になると(ステップS716:Yes)、発電量の制限を漸次的に解除する。すなわち、ジェネレータ31の発電量を漸次的に増加させ、通常時の発電量と一致させる。
While the sport mode is set, power generation control unit 608 determines whether the charging rate of battery 50 is equal to or higher than a first predetermined value (step S710). If the charging rate of the battery 50 is less than the first predetermined value (step S710: No), the battery 50 is in a state where it can accept the power generated when the motor 23 regenerates, so the normal operation ( The power generation amount of the generator 31 is set (along the line L2) (step S712).
On the other hand, if the charging rate of the battery 50 is equal to or higher than the first predetermined value (step S710: Yes), the battery 50 cannot receive the electric power generated when the motor 23 regenerates, and sufficient regenerative braking force cannot be obtained. Therefore, the power generation limiting unit 610 limits the power generation amount of the generator 31 (step S714). In this case, the power generation limiting unit 610 sets the power generation amount of the generator 31 along the line L3 in FIG.
Until the charging rate of the battery 50 becomes equal to or lower than the second predetermined value (step S716: No loop), the process returns to step S714 to continue limiting the power generation amount. When the charging rate of the battery 50 becomes equal to or lower than the second predetermined value (step S716: Yes), the restriction on the power generation amount is gradually lifted. That is, the power generation amount of the generator 31 is gradually increased to match the normal power generation amount.

以上説明したように、実施の形態にかかる発電制御装置10は、スポーツモード設定中にバッテリ50の充電率が第1の所定値以上の際にエンジン25を駆動させる場合、ジェネレータ31での発電量を制限するので、発電量の非制限時と比較してバッテリ50からの出力電力(放電量)が多くなる。この結果、モータ23の回生運転時にバッテリ50で受け入れ可能な電力量が増加し、より大きい回生制動力を得る上で有利となる。
また、発電制御装置10において、バッテリ50の充電率に基づいて発電量の制限度合いを変更するようにすれば、ジェネレータ31の発電量を適切に設定する上で有利となる。例えば、バッテリ50の充電率が高いほど発電量の制限度合いを大きくするので、より短時間にバッテリ50の充電率を低減させる上で有利となる。ひいては、回生制動力を得る上でさらに有利となる。
また、発電制御装置10において、バッテリ50の充電率が第2の所定値以下となった場合、発電量の制限を漸近的に解除するようにすれば、ユーザに違和感を与えることなく発電量を通常通りに戻す上で有利となる。
また、発電制御装置10において、バッテリ50の出力性能が低下している場合に発電量の制限度合いを小さくするようにすれば、バッテリ50からの出力電力不足によりモータ23への供給電力が不足するのを防止することができる。
また、発電制御装置10において、バッテリ50の劣化度合いが大きいほど発電量の制限度合いを小さくしたり、バッテリ50のバッテリ温度が低いほど発電量の制限度合いを小さくしたりすれば、車載バッテリの劣化やバッテリ温度低下による出力性能の低下時にモータへの供給電力が不足するのを防止することができる。
As described above, when the power generation control device 10 according to the embodiment drives the engine 25 when the charging rate of the battery 50 is equal to or higher than the first predetermined value while the sport mode is set, the power generation amount of the generator 31 is is limited, the output power (amount of discharge) from the battery 50 is increased compared to when the power generation amount is not limited. As a result, the amount of electric power that can be accepted by the battery 50 increases during the regenerative operation of the motor 23, which is advantageous in obtaining a greater regenerative braking force.
Further, if the power generation control device 10 changes the degree of limitation of the power generation amount based on the charging rate of the battery 50, it is advantageous in setting the power generation amount of the generator 31 appropriately. For example, the higher the charging rate of the battery 50, the greater the degree of restriction on the power generation amount, which is advantageous in reducing the charging rate of the battery 50 in a shorter time. As a result, it is more advantageous in obtaining regenerative braking force.
Further, in the power generation control device 10, when the charging rate of the battery 50 becomes equal to or lower than the second predetermined value, if the restriction on the power generation amount is asymptotically lifted, the power generation amount can be increased without causing discomfort to the user. Useful for getting back to normal.
Further, in the power generation control device 10, when the output performance of the battery 50 is degraded, if the degree of limitation of the power generation amount is reduced, the power supply to the motor 23 will be insufficient due to the shortage of the output power from the battery 50. can be prevented.
Further, in the power generation control device 10, if the degree of limitation of the amount of power generation is reduced as the degree of deterioration of the battery 50 increases, or if the degree of limitation of the amount of power generation is reduced as the battery temperature of the battery 50 decreases, deterioration of the vehicle-mounted battery can be prevented. It is possible to prevent shortage of electric power supplied to the motor when output performance is lowered due to battery temperature drop.

10 発電制御装置
12 ハイブリッド車両
23 モータ
25 エンジン
31 ジェネレータ
50 バッテリ
60 ECU
602 駆動制御部
604 エンジン始動要求検知部
606 バッテリ性能検知部
608 発電制御部
610 発電制限部
10 power generation control device 12 hybrid vehicle 23 motor 25 engine 31 generator 50 battery 60 ECU
602 Drive control unit 604 Engine start request detection unit 606 Battery performance detection unit 608 Power generation control unit 610 Power generation limiting unit

Claims (8)

エンジンで駆動される車載発電機の発電電力および車載バッテリに蓄積された電力の少なくともいずれか一方を用いてモータを駆動して走行可能であり、
所定量以上のアクセル操作により前記エンジンが駆動する第1モードと、
前記所定量よりも小さいアクセル操作で前記エンジンが駆動する第2モードと、
を有するハイブリッド車両の発電制御装置であって、
前記第2モードにおける前記車載発電機での発電量を制限可能な発電制限部を備え、
当該発電制限部は、前記車載バッテリの充電率が第1の所定値以上のときに前記エンジンを駆動させる場合には、前記車載発電機での発電量を、前記第1モードにおいて前記エンジンを駆動させる場合の前記車載発電機での発電量よりも少なくする、
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。
The vehicle can run by driving a motor using at least one of power generated by an on-vehicle generator driven by an engine and power stored in an on-vehicle battery,
a first mode in which the engine is driven by an accelerator operation of a predetermined amount or more;
a second mode in which the engine is driven by an accelerator operation smaller than the predetermined amount;
A power generation control device for a hybrid vehicle having
a power generation limiting unit capable of limiting the amount of power generated by the in-vehicle generator in the second mode,
When driving the engine when the charging rate of the vehicle battery is equal to or higher than a first predetermined value, the power generation limiting unit limits the amount of power generated by the vehicle generator to drive the engine in the first mode. less than the amount of power generated by the in-vehicle generator when the
A power generation control device for a hybrid vehicle, characterized by:
前記車載発電機での発電量を制御する発電制御部を更に備え、
前記発電制御部は、前記発電制限部による前記発電量の非制限時には、運転者からの前記モータへの要求出力を出すのに必要な電力である要求電力を前記車載発電機での目標発電量として設定し、前記発電制限部による前記発電量の制限時には、前記要求電力よりも少ない電力を前記車載発電機での目標発電量として設定し、
前記要求電力の不足分は、前記車載バッテリから前記モータへと供給される、
ことを特徴とする請求項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
Further comprising a power generation control unit that controls the amount of power generated by the in-vehicle generator,
When the power generation amount is not limited by the power generation limiting unit, the power generation control unit adjusts the required power, which is the power required to output the requested output from the driver to the motor, to the target power generation amount of the in-vehicle power generator. and when limiting the amount of power generation by the power generation limiting unit, setting a power smaller than the requested power as a target power generation amount of the in-vehicle generator,
The shortage of the required power is supplied from the on-vehicle battery to the motor.
A power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 1 , characterized in that:
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率に基づいて前記発電量の制限度合いを変更する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
The power generation limiting unit changes the degree of limitation of the amount of power generation based on the charging rate of the vehicle battery.
3. A power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率が高いほど前記発電量の制限度合いを大きくする、
ことを特徴とする請求項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
The power generation limiting unit increases the degree of limitation of the power generation amount as the charging rate of the vehicle battery increases.
4. A power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 3 , wherein:
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率が前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値以下となった場合、前記発電量の制限を漸近的に解除する、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
The power generation limiter asymptotically cancels the limit on the amount of power generation when the charging rate of the on-vehicle battery becomes equal to or less than a second predetermined value that is smaller than the first predetermined value.
A power generation control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
前記車載バッテリの出力性能を検知するバッテリ性能検知部を更に備え、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの出力性能が低下している場合には前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
further comprising a battery performance detection unit that detects the output performance of the in-vehicle battery,
The power generation limiting unit reduces the degree of limitation of the power generation amount when the output performance of the vehicle battery is degraded.
A power generation control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that:
前記バッテリ性能検知部は、前記車載バッテリの劣化度合いを検知し、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記劣化度合いが大きいほど前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
The battery performance detection unit detects the degree of deterioration of the vehicle battery,
The power generation limiting unit reduces the degree of limitation of the amount of power generation as the degree of deterioration of the on-vehicle battery increases.
7. A power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 6 , wherein:
前記バッテリ性能検知部は、前記車載バッテリのバッテリ温度を検知し、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記バッテリ温度が低いほど前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
The battery performance detection unit detects a battery temperature of the vehicle battery,
The power generation limiting unit reduces the degree of limitation of the power generation amount as the battery temperature of the vehicle battery is lower.
7. A power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 6 , wherein:
JP2020509910A 2018-03-27 2019-03-14 Power generation control device for hybrid vehicle Active JP7143880B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018059564 2018-03-27
JP2018059564 2018-03-27
PCT/JP2019/010651 WO2019188362A1 (en) 2018-03-27 2019-03-14 Power generation control device for hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019188362A1 JPWO2019188362A1 (en) 2021-04-15
JP7143880B2 true JP7143880B2 (en) 2022-09-29

Family

ID=68058175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020509910A Active JP7143880B2 (en) 2018-03-27 2019-03-14 Power generation control device for hybrid vehicle

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7143880B2 (en)
CN (1) CN111936363B (en)
WO (1) WO2019188362A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023157166A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-24 三菱自動車工業株式会社 Hybrid vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022118A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Nissan Motor Co Ltd Control unit of hybrid vehicle
JP2008168700A (en) 2007-01-10 2008-07-24 Nissan Motor Co Ltd Hybrid vehicle
JP2017140869A (en) 2016-02-08 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Battery system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5048824B2 (en) * 2010-10-25 2012-10-17 三菱電機株式会社 Vehicle power generation control device
JP6276021B2 (en) * 2013-12-24 2018-02-07 株式会社Kcm Hybrid work vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022118A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Nissan Motor Co Ltd Control unit of hybrid vehicle
JP2008168700A (en) 2007-01-10 2008-07-24 Nissan Motor Co Ltd Hybrid vehicle
JP2017140869A (en) 2016-02-08 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Battery system

Also Published As

Publication number Publication date
CN111936363A (en) 2020-11-13
CN111936363B (en) 2023-10-13
JPWO2019188362A1 (en) 2021-04-15
WO2019188362A1 (en) 2019-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5510116B2 (en) Hybrid vehicle regenerative control device
US9403439B2 (en) Power generation control device
JP6168031B2 (en) vehicle
US9127582B2 (en) Control apparatus for hybrid vehicle
JP2005253126A (en) Brake controller of hybrid vehicle and vehicle mounting that controller
JP2012182934A (en) Control device of vehicle
JP5200797B2 (en) Control method and apparatus for hybrid vehicle
JP2012144195A (en) Regeneration control device, hybrid automobile, regeneration control method, and program
WO2012086061A1 (en) Vehicle and vehicle control method
JP5598555B2 (en) Vehicle and vehicle control method
KR20140135246A (en) Electric power generation control system for hybrid automobile
JP2011079409A (en) Hybrid vehicle and control method therefor
JP5692140B2 (en) Drive control device
JP2007510567A (en) Method for controlling state of charge of energy storage in vehicle with hybrid drive
JP7143880B2 (en) Power generation control device for hybrid vehicle
JP2004076599A (en) Engine automatic stop and restart device for hybrid vehicle
WO2012157102A1 (en) Vehicle and control method for vehicle
JP2009214580A (en) Hybrid vehicle and control method therefor
JP2012217281A (en) Travel road determining device for vehicle, and drive force control device
JP5339091B2 (en) Hybrid car
JP2005295617A (en) Power generation controller of hybrid vehicle
KR102041917B1 (en) Method and apparatus for controlling engine start for hybrid electric vehicle
JP7115647B2 (en) electric vehicle controller
WO2020183960A1 (en) Hybrid vehicle
CN113924238A (en) Electric device control method and electric device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220601

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: 20220816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220829

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7143880

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151