JP7254267B2

JP7254267B2 - Hybrid vehicle control device

Info

Publication number: JP7254267B2
Application number: JP2018219346A
Authority: JP
Inventors: 優一田中; 勝正吉田; 健栗原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2023-04-10
Anticipated expiration: 2038-11-22
Also published as: JP2020083000A

Description

本発明は、エンジン及びモータジェネレータを備えたハイブリッド車両に対する制御を行う技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of controlling a hybrid vehicle having an engine and a motor generator.

従来から、燃料を含む混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジンと、このエンジンにより駆動されて発電する発電機能、及び車両を駆動するための動力を発生する電動機能を備えるモータジェネレータと、このモータジェネレータが発電した電力を充電すると共に、モータジェネレータから動力を発生させるように、充電している電力をモータジェネレータに供給するバッテリと、を有するハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１には、そのようなハイブリッド車両において、バッテリの過放電を防止すべく、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を所定範囲内に維持するための制御を行う技術が開示されている。 Conventionally, an engine that burns an air-fuel mixture containing fuel to generate power for a vehicle, a motor generator that has a power generation function that is driven by the engine to generate power, and an electric function that generates power for driving the vehicle. , and a battery that charges the electric power generated by the motor generator and supplies the electric power that is being charged to the motor generator so that the motor generator generates power. For example, Patent Literature 1 discloses a technique for performing control to maintain the SOC (State Of Charge) of a battery within a predetermined range in order to prevent overdischarge of the battery in such a hybrid vehicle. .

特開２００５－０４５８８３号公報JP-A-2005-045883

上述したようなハイブリッド車両では、車両の運転状態に応じて、モータジェネレータを利用した複数の制御が行われている。例えば、この複数の制御としては、車両が加速するときにモータジェネレータから動力を発生させる加速アシスト制御や、車両が減速するときにモータジェネレータを回生発電させる減速回生制御や、車両が停止したときにエンジンを自動停止させ、この後にモータジェネレータによりエンジンを再始動させるアイドリングストップ制御などがある。 In the hybrid vehicle as described above, a plurality of controls using the motor generator are performed according to the driving state of the vehicle. For example, these multiple controls include acceleration assist control that generates power from the motor generator when the vehicle accelerates, deceleration regenerative control that regenerates the motor generator when the vehicle decelerates, and control when the vehicle stops. There is an idling stop control that automatically stops the engine and then restarts the engine by a motor generator.

ここで、ハイブリッド車両においては、バッテリの温度が所定温度以上になった場合に、バッテリの充放電を制限することが望ましい。バッテリが高温である状態において充放電を行うと、バッテリの劣化などが生じてしまうからである。しかしながら、このようにバッテリの充放電を制限すると、上述したような複数の制御も制限されて、ドライバに違和感を与えてしまう場合がある。１つの例では、車両の停止時にはアイドリングストップ制御が通常実行されるものであるが、そのように通常実行されるアイドリングストップ制御が突然実行されなくなると、ドライバに違和感を与えてしまう。更に、充放電の制限により複数の制御が制限されると、燃費の改善効果も低下してしまう。基本的には、ハイブリッド車両においてモータジェネレータを用いて実施される複数の制御は、燃費の改善を図って実行されるものであるので、この制御を制限すると燃費の改善効果が低下してしまうのである。 Here, in a hybrid vehicle, it is desirable to limit charging and discharging of the battery when the temperature of the battery reaches or exceeds a predetermined temperature. This is because if charging and discharging are performed while the battery is at a high temperature, deterioration of the battery will occur. However, if the charging and discharging of the battery is restricted in this way, the multiple controls described above are also restricted, which may give the driver a sense of discomfort. In one example, the idling stop control is normally executed when the vehicle is stopped, but if the idling stop control that is normally executed is suddenly stopped, the driver feels uncomfortable. Furthermore, if a plurality of controls are restricted due to restrictions on charging/discharging, the effect of improving fuel efficiency is also reduced. Basically, a plurality of controls performed using a motor generator in a hybrid vehicle are executed to improve fuel consumption, and limiting this control reduces the effect of improving fuel consumption. be.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、モータジェネレータを利用して複数の制御を行うハイブリッド車両の制御装置において、複数の制御の各々をバッテリの温度に応じて適切に制限することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control apparatus for a hybrid vehicle that performs a plurality of controls using a motor generator. intended to limit

上記の目的を達成するために、本発明は、ハイブリッド車両の制御装置であって、エンジンにより駆動されて発電する発電機能と、ハイブリッド車両を駆動するための動力を発生する電動機能とを備えるモータジェネレータと、モータジェネレータが発電した電力を充電すると共に、モータジェネレータから動力を発生させるように、充電している電力をモータジェネレータに供給可能に構成されたバッテリと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、ハイブリッド車両の運転状態に応じて規定された複数の制御を、少なくともモータジェネレータを用いて実行するように構成された制御器と、を有し、制御器は、複数の制御の各々について規定された異なる設定温度を用いて、バッテリ温度センサによって検出されたバッテリの温度が設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を制限することにより、バッテリの温度に応じて複数の制御の各々を個別に制限するように構成され、複数の制御は、ハイブリッド車両が停止したときにエンジンを自動停止させ、この後にハイブリッド車両が発進するときにモータジェネレータから動力を発生させてエンジンを再始動させるアイドリングストップ制御を少なくとも含み、アイドリングストップ制御に対して規定された設定温度は、複数の制御においてアイドリングストップ制御以外の他の制御に対して規定された設定温度のいずれよりも高い、ことを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a control device for a hybrid vehicle, the motor having a power generation function for generating power driven by an engine and an electric power function for generating power for driving the hybrid vehicle. A generator, a battery configured to charge the electric power generated by the motor generator and supply the electric power being charged to the motor generator so that the motor generator can generate power, and a battery temperature that detects the temperature of the battery. a sensor and a controller configured to execute a plurality of controls defined according to the operating state of the hybrid vehicle using at least the motor generator, the controller performing each of the plurality of controls When the temperature of the battery detected by the battery temperature sensor is equal to or higher than the set temperature using different set temperatures, by limiting the control corresponding to the set temperature among a plurality of controls, the temperature of the battery is reduced. The plurality of controls are configured to individually limit each of the plurality of controls according to the temperature, and the plurality of controls automatically stop the engine when the hybrid vehicle stops, and thereafter, when the hybrid vehicle starts moving, power is supplied from the motor generator. and restarting the engine, and the set temperature specified for the idling stop control is the set temperature specified for other controls other than the idling stop control in a plurality of controls It is characterized by being higher than any of them .

このように構成された本発明では、制御器は、モータジェネレータを用いて実行される複数の制御の各々について異なる設定温度を規定し、バッテリ温度が或る設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を制限する。こうすることで、バッテリ温度に応じて複数の制御を個別に制限するようにする。つまり、バッテリ温度が上昇していった場合に、複数の制御を段階的に制限していくようにする。
ここで、上記のように、複数の制御の各々で異なる設定温度を用いない構成では（以下「比較例」と呼ぶ。）、バッテリ温度が所定温度に達したときに、バッテリの充放電が制限されて、複数の制御の全てが一斉に制限されることになる。これに対して、本発明によれば、バッテリ温度に応じて複数の制御の各々を個別に制限するので、比較例と比べて、複数の制御の制限に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を適切に抑制することができる。また、本発明によれば、比較例と比べて、上記の所定温度付近でのバッテリ温度の上昇を緩やかにし、バッテリ温度が当該所定温度に達するまでの時間を延長することができる。その結果、バッテリの充放電を許可できる期間をできる限り維持し、複数の制御による燃費改善効果を確保することが可能となる。また、本発明によれば、複数の制御の中でアイドリングストップ制御を最後に制限することができる。これにより、バッテリ温度に応じた複数の制御の制限に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。 In the present invention configured as described above, the controller prescribes different set temperatures for each of a plurality of controls executed using the motor generator, and when the battery temperature is equal to or higher than a certain set temperature, a plurality of Limit the control corresponding to the set temperature in the control. By doing so, a plurality of controls are individually limited according to the battery temperature. That is, when the battery temperature rises, a plurality of controls are restricted step by step.
Here, as described above, in a configuration in which different set temperatures are not used for each of a plurality of controls (hereinafter referred to as a "comparative example"), charging and discharging of the battery is restricted when the battery temperature reaches a predetermined temperature. All of the multiple controls will be restricted at once. In contrast, according to the present invention, each of the plurality of controls is individually limited according to the battery temperature. Decrease can be suppressed appropriately. Moreover, according to the present invention, the rise in the battery temperature near the predetermined temperature can be moderated and the time required for the battery temperature to reach the predetermined temperature can be extended as compared with the comparative example. As a result, it is possible to maintain the period during which charging and discharging of the battery is permitted as much as possible, and to secure the effect of improving fuel efficiency through a plurality of controls. Moreover, according to the present invention, the idling stop control can be restricted last among the plurality of controls. As a result, it is possible to more effectively suppress the driver's sense of discomfort and the decrease in the fuel efficiency effect due to the restriction of a plurality of controls according to the battery temperature.

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、ハイブリッド車両の制御装置であって、エンジンにより駆動されて発電する発電機能と、ハイブリッド車両を駆動するための動力を発生する電動機能とを備えるモータジェネレータと、モータジェネレータが発電した電力を充電すると共に、モータジェネレータから動力を発生させるように、充電している電力をモータジェネレータに供給可能に構成されたバッテリと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、ハイブリッド車両の運転状態に応じて規定された複数の制御を、少なくともモータジェネレータを用いて実行するように構成された制御器と、を有し、制御器は、複数の制御の各々について規定された異なる設定温度を用いて、バッテリ温度センサによって検出されたバッテリの温度が設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を制限することにより、バッテリの温度に応じて複数の制御の各々を個別に制限するように構成され、複数の制御は、ハイブリッド車両が加速するときにモータジェネレータから動力を発生させる加速アシスト制御と、ハイブリッド車両が減速するときにモータジェネレータを回生発電させる減速回生制御と、を含み、減速回生制御に対して規定された設定温度は、加速アシスト制御に対して規定された設定温度よりも高く、複数の制御は、ハイブリッド車両に設けられた電気負荷に電力を供給するためのモータジェネレータの発電を禁止する無発電制御を更に含み、無発電制御に対して規定された設定温度は、減速回生制御に対して規定された設定温度及び加速アシスト制御に対して規定された設定温度のいずれよりも高い。
このように構成された本発明によれば、減速回生制御を加速アシスト制御よりも後に制限することができる、換言すると加速アシスト制御を減速回生制御よりも先に制限することができる。これによっても、バッテリ温度に応じた複数の制御の制限に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。
また、本発明によれば、無発電制御を減速回生制御及び加速アシスト制御よりも後に制限することができる、換言すると減速回生制御及び加速アシスト制御を無発電制御よりも先に制限することができる。これによっても、バッテリ温度に応じた複数の制御の制限に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。 From another aspect, in order to achieve the above object, the present invention provides a control device for a hybrid vehicle, comprising a power generation function for generating power driven by an engine, and an electric power generation function for generating power for driving the hybrid vehicle. a battery configured to charge the electric power generated by the motor generator and supply the electric power being charged to the motor generator so that the motor generator can generate power; and the temperature of the battery. and a controller configured to execute a plurality of controls defined according to the operating state of the hybrid vehicle using at least the motor generator, the controller comprising a plurality of When the temperature of the battery detected by the battery temperature sensor is equal to or higher than the set temperature, the control corresponding to the set temperature among the plurality of controls is limited using different set temperatures specified for each of the controls. Accordingly, each of the plurality of controls is individually limited according to the temperature of the battery, and the plurality of controls include acceleration assist control for generating power from the motor generator when the hybrid vehicle accelerates, and hybrid vehicle control. deceleration regenerative control for regeneratively generating the motor generator when the motor decelerates, the set temperature specified for the deceleration regenerative control is higher than the set temperature specified for the acceleration assist control, and a plurality of The control further includes non-power generation control for prohibiting power generation of the motor generator for supplying electric power to the electric load provided in the hybrid vehicle, and the set temperature specified for the non-power generation control is the same for deceleration regeneration control. higher than the set temperature specified for the acceleration assist control and the set temperature specified for the acceleration assist control .
According to the present invention configured in this manner, the deceleration regenerative control can be limited after the acceleration assist control, in other words, the acceleration assist control can be limited before the deceleration regenerative control. This also makes it possible to more effectively suppress the driver's sense of incompatibility and the reduction in fuel efficiency resulting from the restriction of a plurality of controls according to the battery temperature.
Further, according to the present invention, non-power generation control can be limited after deceleration regenerative control and acceleration assist control, in other words, deceleration regenerative control and acceleration assist control can be limited before non-power generation control. . This also makes it possible to more effectively suppress the driver's sense of incompatibility and the reduction in fuel efficiency resulting from the restriction of a plurality of controls according to the battery temperature.

本発明によれば、モータジェネレータを利用して複数の制御を行うハイブリッド車両の制御装置において、複数の制御の各々をバッテリの温度に応じて適切に制限することができる。 According to the present invention, in a hybrid vehicle control device that performs a plurality of controls using a motor generator, each of the plurality of controls can be appropriately limited according to the temperature of the battery.

本発明の実施形態によるハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態によるハイブリッド車両の電気的構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態によるリチウムイオン電池（高電圧バッテリ）の充放電制限を概念的に示すグラフである。4 is a graph conceptually showing charge/discharge limits of a lithium-ion battery (high-voltage battery) according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態によるバッテリ充放電制限処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing battery charge/discharge limiting processing according to the embodiment of the present invention;

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置について説明する。 A hybrid vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

［装置構成］
まず、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置に関する装置構成について説明する。 [Device configuration]
First, the configuration of the hybrid vehicle control device according to the embodiment of the present invention will be described.

図１は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、主に、エンジン１１と、ギヤ駆動式スタータ１２と、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）１３と、リチウムイオン電池１４と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７と、鉛蓄電池１９と、高電圧電気負荷２０と、低電圧電気負荷２１と、を有する。以下では、リチウムイオン電池１４の電圧（公称電圧）が鉛蓄電池１９の電圧（公称電圧）よりも高いことから、リチウムイオン電池１４を適宜「高電圧バッテリ１４」と呼び、鉛蓄電池１９を適宜「低電圧バッテリ１９」と呼ぶ。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the invention. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 mainly includes an engine 11, a gear-driven starter 12, an ISG (Integrated Starter Generator) 13, a lithium ion battery 14, a DC-DC converter 17, and a lead-acid battery. 19 , a high voltage electrical load 20 and a low voltage electrical load 21 . Hereinafter, since the voltage (nominal voltage) of the lithium-ion battery 14 is higher than the voltage (nominal voltage) of the lead-acid battery 19, the lithium-ion battery 14 will be referred to as the "high-voltage battery 14", and the lead-acid battery 19 will be referred to as the " called "low voltage battery 19".

エンジン１１は、ハイブリッド車両１の駆動力を発生する内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン）である。エンジン１１の駆動力は、出力軸９、トランスミッション２、減速機３及び駆動軸４を介して、車輪５に伝達される。エンジン１１の出力軸９には、ギヤを介してギヤ駆動式スタータ１２が連結されている。ギヤ駆動式スタータ１２は、ユーザによりイグニッションスイッチ（図示省略）がオンにされると、低電圧バッテリ１９から供給される電力を用いて、エンジン１１を始動する。また、ハイブリッド車両１は、ドライバによるブレーキペダルの操作に応じた制動力を車両１に付与するためのブレーキシステム７を有する。このブレーキシステム７は、例えば電動ブレーキにより構成される。 The engine 11 is an internal combustion engine (gasoline engine or diesel engine) that generates driving force for the hybrid vehicle 1 . The driving force of the engine 11 is transmitted to the wheels 5 via the output shaft 9 , the transmission 2 , the speed reducer 3 and the drive shaft 4 . A gear-driven starter 12 is connected to an output shaft 9 of the engine 11 via a gear. The gear-driven starter 12 starts the engine 11 using power supplied from the low-voltage battery 19 when an ignition switch (not shown) is turned on by the user. The hybrid vehicle 1 also has a brake system 7 for applying a braking force to the vehicle 1 according to the operation of the brake pedal by the driver. This brake system 7 is configured by, for example, an electric brake.

ＩＳＧ１３は、エンジン１１により駆動されて発電する発電機能と、ハイブリッド車両１の駆動力を発生する電動機能とを備えるモータジェネレータである。ＩＳＧ１３は、ベルト８を介してエンジン１１の出力軸９に連結されている。また、ＩＳＧ１３は、抵抗器６ａ及びスイッチ素子６ｂ、６ｃを介して、高電圧バッテリ１４に電気的に接続されるようになっている。ＩＳＧ１３と高電圧バッテリ１４とを最初に接続する際には、抵抗器６ａが設けられた側のスイッチ素子６ｂをオンにして、突入電流による電子部品などの破損を防止している。そして、この後にスイッチ素子６ｃをオンにして、ＩＳＧ１３と高電圧バッテリ１４との接続を維持するようになっている。基本的には、イグニッションスイッチ（図示省略）がオンにされると、ＩＳＧ１３と高電圧バッテリ１４とが接続され、イグニッションスイッチがオフにされると、ＩＳＧ１３と高電圧バッテリ１４との接続が解除される。 The ISG 13 is a motor generator that is driven by the engine 11 and has a power generation function that generates power and an electric power function that generates driving force for the hybrid vehicle 1 . ISG 13 is connected to output shaft 9 of engine 11 via belt 8 . Also, the ISG 13 is electrically connected to the high-voltage battery 14 via the resistor 6a and switch elements 6b and 6c. When connecting the ISG 13 and the high-voltage battery 14 for the first time, the switch element 6b on the side where the resistor 6a is provided is turned on to prevent damage to electronic components due to rush current. After that, the switch element 6c is turned on to maintain the connection between the ISG 13 and the high-voltage battery 14. Basically, when the ignition switch (not shown) is turned on, the ISG 13 and the high voltage battery 14 are connected, and when the ignition switch is turned off, the connection between the ISG 13 and the high voltage battery 14 is released. be.

また、ＩＳＧ１３は、発電機能により動作する際は、エンジン１１の出力軸９と連動して回転するロータを磁界中で回転させることにより発電を行う。ＩＳＧ１３は、整流器（図示省略）を内蔵しており、この整流器を用いて、発電した交流電力を直流電力に変換する。ＩＳＧ１３の発電により生成された電力は、高電圧バッテリ１４や低電圧バッテリ１９に供給されて充電されたり、高電圧電気負荷２０や低電圧電気負荷２１に供給されたりする。他方で、ＩＳＧ１３は、電動機能により動作する際は、高電圧バッテリ１４に充電された電力を用いて、ベルト８を介してエンジン１１の出力軸９を駆動する。なお、ＩＳＧ１３における発電機能による動作と電動機能による動作との切り替え時などにおいてベルト８のテンションを調整するために、振り子式可変張力テンショナー（デカップリング・オルタネータ・テンショナー）をベルト８に適用するのがよい。 Moreover, when the ISG 13 operates by the power generation function, the ISG 13 generates power by rotating a rotor that rotates in conjunction with the output shaft 9 of the engine 11 in a magnetic field. The ISG 13 incorporates a rectifier (not shown), and uses this rectifier to convert generated AC power into DC power. Electric power generated by the power generation of the ISG 13 is supplied to the high voltage battery 14 and the low voltage battery 19 to be charged, or supplied to the high voltage electric load 20 and the low voltage electric load 21 . On the other hand, the ISG 13 drives the output shaft 9 of the engine 11 via the belt 8 using the electric power charged in the high voltage battery 14 when operating by the electric function. In addition, in order to adjust the tension of the belt 8 when switching between the operation by the power generation function and the operation by the electric function in the ISG 13, it is preferable to apply a pendulum type variable tension tensioner (decoupling alternator tensioner) to the belt 8. good.

高電圧バッテリ１４は、直列接続された複数のリチウムイオン電池を含み、低電圧バッテリ１９は、直列接続された複数の鉛蓄電池を含む。例えば、高電圧バッテリ１４の公称電圧はＤＣ２４Ｖであり、低電圧バッテリ１９の公称電圧はＤＣ１２Ｖである。これら高電圧バッテリ１４及び低電圧バッテリ１９は、化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きであるが、充電容量を確保し易いため、比較的多量の電力を蓄えることができるという特性を有する。 The high voltage battery 14 includes multiple lithium-ion batteries connected in series, and the low voltage battery 19 includes multiple lead-acid batteries connected in series. For example, the nominal voltage of the high voltage battery 14 is 24V DC and the nominal voltage of the low voltage battery 19 is 12V DC. These high-voltage battery 14 and low-voltage battery 19 store electrical energy through chemical reactions, so they are not suitable for rapid charging and discharging. It has the characteristic of being able to

ＤＣ－ＤＣコンバータ１７は、高電圧バッテリ１４と低電圧バッテリ１９との間に設けられている。ＤＣ－ＤＣコンバータ１７は、例えば、内蔵するスイッチング素子のオンオフスイッチングによって入力電圧を変化させて出力する。具体的には、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７は、高電圧バッテリ１４側から低電圧バッテリ１９側へと供給される電力の電圧を降圧する。例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７は、高電圧バッテリ１４側から供給されるＤＣ２４Ｖ程度の電圧をＤＣ１２Ｖ程度に降圧して低電圧バッテリ１９側へと出力する。バイパススイッチ素子１８は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７に並列に接続されている。バイパススイッチ素子１８は、オンにされると、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７の入力端及び出力端の間を短絡し、オフにされると、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７の入力端及び出力端の間を開放する。 DC-DC converter 17 is provided between high voltage battery 14 and low voltage battery 19 . The DC-DC converter 17 changes and outputs an input voltage by, for example, ON/OFF switching of a built-in switching element. Specifically, the DC-DC converter 17 steps down the voltage of the power supplied from the high voltage battery 14 side to the low voltage battery 19 side. For example, the DC-DC converter 17 steps down a voltage of about DC 24V supplied from the high voltage battery 14 side to about DC 12V and outputs it to the low voltage battery 19 side. A bypass switch element 18 is connected in parallel to the DC-DC converter 17 . The bypass switch element 18 short-circuits between the input terminal and the output terminal of the DC-DC converter 17 when turned on, and opens between the input terminal and the output terminal of the DC-DC converter 17 when turned off. do.

高電圧電気負荷２０は、例えばＤＣ２４Ｖ程度の電圧で動作する電気負荷であり、低電圧電気負荷２１は、高電圧電気負荷２０よりも低い、例えばＤＣ１２Ｖ程度の電圧で動作する電気負荷である。高電圧電気負荷２０には、ＩＳＧ１３の発電により生成された電力及び高電圧バッテリ１４に充電された電力の少なくともいずれかが供給される。また、低電圧電気負荷２１には、ＩＳＧ１３の発電により生成された電力、高電圧バッテリ１４に充電された電力、及び低電圧バッテリ１９に充電された電力の少なくともいずれかが供給される。１つの例では、高電圧電気負荷２０は、ヒータ（シートヒータなど）などを含み、低電圧電気負荷２１は、電動式パワーステアリング機構（ＥＡＰＳ）やエアコンやオーディオ機器などを含む。 The high-voltage electric load 20 is an electric load that operates at a voltage of about DC 24V, for example, and the low-voltage electric load 21 is an electric load that operates at a voltage lower than that of the high-voltage electric load 20, for example about DC 12V. At least one of the power generated by the power generation of the ISG 13 and the power charged in the high voltage battery 14 is supplied to the high voltage electric load 20 . Also, the low-voltage electric load 21 is supplied with at least one of power generated by the power generation of the ISG 13 , power charged in the high-voltage battery 14 , and power charged in the low-voltage battery 19 . In one example, high voltage electrical loads 20 include heaters (seat heaters, etc.) and the like, and low voltage electrical loads 21 include electric power steering mechanisms (EAPS), air conditioners, audio equipment, and the like.

次に、図２は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の電気的構成を概略的に示すブロック図である。 Next, FIG. 2 is a block diagram schematically showing the electrical configuration of the hybrid vehicle according to the embodiment of the invention.

本実施形態においては、ハイブリッド車両１は、図２に示すような制御器１０によって制御される。この制御器１０は、１つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。 In this embodiment, hybrid vehicle 1 is controlled by controller 10 as shown in FIG. The controller 10 includes one or more processors, various programs interpreted and executed on the processor (including a basic control program such as an OS, and an application program that is started on the OS and implements a specific function), and programs and a computer with internal memory such as ROM and RAM for storing various data.

具体的には、図２に示すように、制御器１０は、主に、コンバータ入力電圧センサ３０、バッテリ電流センサ３３、バッテリ電圧センサ３４、及びバッテリ温度センサ３５のそれぞれによって検出されたパラメータに対応する検出信号が入力される。コンバータ入力電圧センサ３０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７の入力電圧を検出する。バッテリ電流センサ３３は、高電圧バッテリ１４に流れる電流を検出する。バッテリ電圧センサ３４は、高電圧バッテリ１４の端子電圧を検出する。バッテリ温度センサ３５は、高電圧バッテリ１４の端子温度を検出する。 Specifically, as shown in FIG. 2, controller 10 mainly responds to parameters detected by each of converter input voltage sensor 30, battery current sensor 33, battery voltage sensor 34, and battery temperature sensor 35. A detection signal is input. Converter input voltage sensor 30 detects the input voltage of DC-DC converter 17 . A battery current sensor 33 detects the current flowing through the high voltage battery 14 . A battery voltage sensor 34 detects the terminal voltage of the high voltage battery 14 . A battery temperature sensor 35 detects the terminal temperature of the high voltage battery 14 .

また、制御器１０は、上述したセンサ３０、３３、３４、３５からの検出信号に基づき、ＩＳＧ１３、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７、ギヤ駆動式スタータ１２、スイッチ素子６ｂ、６ｃ、バイパススイッチ素子１８、高電圧電気負荷２０及び低電圧電気負荷２１のそれぞれに対して制御信号を出力する。こうして、制御器１０は、ＩＳＧ１３の発電動作及び電動動作と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１７による降圧動作と、高電圧電気負荷２０、低電圧電気負荷２１及びギヤ駆動式スタータ１２の駆動及び停止と、スイッチ素子６ｂ、６ｃ及びバイパススイッチ素子１８のオンオフと、を制御する。 Based on the detection signals from the sensors 30, 33, 34 and 35, the controller 10 controls the ISG 13, the DC-DC converter 17, the gear driven starter 12, the switch elements 6b and 6c, the bypass switch element 18, the high A control signal is output to each of the voltage electric load 20 and the low voltage electric load 21 . Thus, the controller 10 controls the power generation operation and electric operation of the ISG 13, the step-down operation by the DC-DC converter 17, the driving and stopping of the high voltage electric load 20, the low voltage electric load 21 and the gear driven starter 12, and the switch On/off of the elements 6b, 6c and the bypass switch element 18 are controlled.

本実施形態においては、制御器１０は、燃費の改善などを目的としてハイブリッド車両１の運転状態に応じて規定された複数の制御を、少なくともＩＳＧ１３を用いて実行するよう構成されている。この複数の制御は、（１）ハイブリッド車両１が加速するときに、ＩＳＧ１３から動力を発生させてエンジン１１による加速をアシストするための「加速アシスト制御」と、（２）ハイブリッド車両１が減速するときに、ＩＳＧ１３を回生発電させる「減速回生制御」と、（３）所定条件が成立したときに（例えばＩＳＧ１３の発電によるエンジン１１の負荷の増加を抑制すべき状況など）、高電圧電気負荷２０や低電圧電気負荷２１に電力を供給するためのＩＳＧ１３の発電を禁止する「無発電制御」と、（４）ハイブリッド車両１が停止したときにエンジン１１を自動停止させ、この後にハイブリッド車両１が発進するときにＩＳＧ１３から動力を発生させてエンジン１１を再始動させる「アイドリングストップ制御」と、を含む。以下では、このようなＩＳＧ１３を利用して実行される複数の制御を、適宜「ＩＳＧ利用制御」と呼ぶ。 In this embodiment, the controller 10 is configured to use at least the ISG 13 to perform a plurality of controls specified according to the driving state of the hybrid vehicle 1 for the purpose of improving fuel efficiency. These multiple controls include (1) "acceleration assist control" for generating power from the ISG 13 to assist acceleration by the engine 11 when the hybrid vehicle 1 accelerates, and (2) the hybrid vehicle 1 decelerating. At times, "deceleration regeneration control" to regenerate the ISG 13, and (3) when a predetermined condition is satisfied (for example, a situation where the increase in the load of the engine 11 due to the power generation of the ISG 13 should be suppressed), the high voltage electric load 20 and "no power generation control" for prohibiting power generation of the ISG 13 for supplying power to the low voltage electric load 21, and (4) automatically stopping the engine 11 when the hybrid vehicle 1 stops, after which the hybrid vehicle 1 and "idling stop control" for restarting the engine 11 by generating power from the ISG 13 when starting. Below, a plurality of controls executed using such an ISG 13 are appropriately called "ISG use control".

なお、本発明における「ハイブリッド車両の制御装置」は、主に、ＩＳＧ１３、高電圧バッテリ１４、バッテリ温度センサ３５、及び制御器１０によって構成される。また、高電圧バッテリ（リチウムイオン電池）１４は、本発明における「バッテリ」に相当する。 The "hybrid vehicle control device" in the present invention is mainly composed of the ISG 13, the high voltage battery 14, the battery temperature sensor 35, and the controller 10. Also, the high-voltage battery (lithium ion battery) 14 corresponds to the "battery" in the present invention.

［制御内容］
次に、本発明の実施形態において制御器１０が実行する制御について説明する。最初に、制御器１０が実行する制御の基本概念について説明する。 [Contents of control]
Next, control executed by the controller 10 in the embodiment of the present invention will be described. First, the basic concept of control performed by controller 10 will be described.

上述したように、制御器１０は、ＩＳＧ１３を利用して実現されるＩＳＧ利用制御、具体的には加速アシスト制御、減速回生制御、無発電制御及びアイドリングストップ制御という複数の制御を実行する。そして、本実施形態では、制御器１０は、この複数の制御の各々について規定された異なる設定温度を用いて、高電圧バッテリ１４の温度（以下では単に「バッテリ温度」と呼ぶ。）が或る設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を禁止する。こうすることで、バッテリ温度に応じて複数の制御を個別に禁止するようにする。換言すると、バッテリ温度が上昇していった場合に、複数の制御を段階的に禁止していくようにする。 As described above, the controller 10 performs ISG utilization control implemented using the ISG 13, specifically, a plurality of controls such as acceleration assist control, deceleration regeneration control, no power generation control and idling stop control. Then, in this embodiment, the controller 10 uses different set temperatures defined for each of the plurality of controls to set the temperature of the high voltage battery 14 (hereinafter simply referred to as "battery temperature") to a certain temperature. When the temperature is equal to or higher than the set temperature, control corresponding to the set temperature is prohibited among a plurality of controls. By doing so, a plurality of controls are individually prohibited according to the battery temperature. In other words, when the battery temperature rises, multiple controls are prohibited step by step.

特に、本実施形態では、このような設定温度を、複数の制御の各々に対するドライバの感度（感じ易さや認知性に相当する）及び／又は複数の制御の各々による燃費効果に基づき規定する。より詳しくは、ドライバの感度が高い制御ほど、設定温度を高くし、また、燃費効果が高い制御ほど、設定温度を高くする。換言すると、ドライバの感度が低い制御ほど、設定温度を低くし、また、燃費効果が低い制御ほど、設定温度を低くする。こうすることで、ドライバの感度が低い制御や燃費効果が低い制御を先に禁止し、ドライバの感度が高い制御や燃費効果が高い制御を後に禁止するようにする。 In particular, in the present embodiment, such set temperature is defined based on the driver's sensitivity (equivalent to sensitivity or perceptibility) to each of the plurality of controls and/or the fuel economy effect of each of the plurality of controls. More specifically, the higher the sensitivity of the driver, the higher the set temperature, and the higher the fuel efficiency, the higher the set temperature. In other words, the lower the sensitivity of the driver, the lower the set temperature, and the lower the fuel consumption effect, the lower the set temperature. By doing so, the control with low driver sensitivity and the control with low fuel consumption effect are first prohibited, and the control with high driver sensitivity and the control with high fuel efficiency effect are prohibited later.

上記のような制御を行う理由は以下の通りである。制御器１０は、原則、バッテリ温度が所定の制限温度（例えば６０℃）以上になった場合に、高電圧バッテリ１４の充放電を禁止するようにする。これは、高電圧バッテリ１４が高温により劣化するのを抑制するためである。このように高電圧バッテリ１４の充放電を禁止すると、上述したような複数の制御（ＩＳＧ利用制御）も禁止されて、ドライバに違和感を与えてしまったり、燃費の改善効果が低下してしまったりする。そこで、本実施形態では、複数の制御の各々についてのドライバの感度及び／又は燃費効果に基づき、複数の制御の各々で異なる設定温度（制限温度以下の温度）を規定し、バッテリ温度が或る設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を禁止するようにする。 The reason for performing the above control is as follows. In principle, the controller 10 prohibits charging and discharging of the high-voltage battery 14 when the battery temperature exceeds a predetermined limit temperature (eg, 60° C.). This is to prevent the high voltage battery 14 from deteriorating due to high temperatures. If the charging and discharging of the high-voltage battery 14 is prohibited in this way, the above-described multiple controls (ISG utilization control) are also prohibited, giving the driver a sense of discomfort, or reducing the effect of improving fuel efficiency. do. Therefore, in this embodiment, based on the driver's sensitivity and/or fuel economy effect for each of the plurality of controls, different set temperatures (temperatures below the limit temperature) are defined for each of the plurality of controls, and the battery temperature is set to a certain value. When the temperature is equal to or higher than the set temperature, control corresponding to the set temperature is prohibited among a plurality of controls.

このような複数の制御の各々で異なる設定温度を用いない構成では（以下「比較例」と呼ぶ。）、バッテリ温度が制限温度に達したときに複数の制御の全てが一斉に禁止されることになる。これに対して、本実施形態によれば、複数の制御の各々で異なる、制限温度以下の設定温度を用いるので、バッテリ温度が制限温度に達するまでに複数の制御を個別に段階的に禁止していくことができる。したがって、本実施形態によれば、比較例と比べて、高電圧バッテリ１４の温度上昇を緩やかにし、バッテリ温度が制限温度に達するまでの時間を延長することができる。その結果、高電圧バッテリ１４の充放電を許可できる期間をできる限り維持し、ＩＳＧ利用制御による燃費改善効果を確保することが可能となる。 In a configuration in which different set temperatures are not used for each of the plurality of controls (hereinafter referred to as a "comparative example"), all of the plurality of controls are prohibited at once when the battery temperature reaches the limit temperature. become. In contrast, according to the present embodiment, different set temperatures below the limit temperature are used for each of the plurality of controls, so the plurality of controls are individually prohibited in stages until the battery temperature reaches the limit temperature. can continue. Therefore, according to the present embodiment, the temperature rise of the high-voltage battery 14 can be moderated and the time until the battery temperature reaches the limit temperature can be extended as compared with the comparative example. As a result, it becomes possible to maintain the period during which charging and discharging of the high-voltage battery 14 is permitted as much as possible, and to secure the effect of improving fuel consumption by the ISG utilization control.

特に、本実施形態によれば、ドライバの感度及び／又は燃費効果に基づいて複数の制御の各々の設定温度を規定しているので、ドライバの感度が低い制御や燃費効果が低い制御を先に禁止し、ドライバの感度が高い制御や燃費効果が高い制御を後に禁止することができる。したがって、本実施形態によれば、比較例と比べて、バッテリ温度に応じたＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を適切に抑制することができる。 In particular, according to the present embodiment, since the set temperature for each of the plurality of controls is defined based on the driver's sensitivity and/or the fuel efficiency, the control with low driver sensitivity and the control with low fuel efficiency are performed first. It is possible to prohibit control with high driver sensitivity and control with high fuel efficiency afterward. Therefore, according to the present embodiment, compared with the comparative example, it is possible to appropriately suppress the discomfort given to the driver and the deterioration of the fuel consumption effect due to the prohibition of the ISG utilization control according to the battery temperature.

次に、図３を参照して、本発明の実施形態において制御器１０が実行する制御について具体的に説明する。図３は、本発明の実施形態によるバッテリ温度に応じた高電圧バッテリ１４の充放電制限を概念的に示すグラフである。横軸には、バッテリ温度を示しており、縦軸には、高電圧バッテリ１４の充放電量（「ｋＷ」で表される）を示している。 Next, with reference to FIG. 3, control executed by the controller 10 in the embodiment of the present invention will be specifically described. FIG. 3 is a graph conceptually illustrating the charge/discharge limit of the high voltage battery 14 depending on the battery temperature according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis indicates the battery temperature, and the vertical axis indicates the amount of charging/discharging of the high voltage battery 14 (expressed in "kW").

図３において実線で表したグラフは、バッテリ温度に応じた高電圧バッテリ１４の充放電制限量、つまりバッテリ温度に応じて制限される充電量及び放電量を示している。図３のグラフでは、バッテリ温度が温度Ｔ１未満であるときはほぼ一定の充放電制限量が適用され、バッテリ温度が温度Ｔ１（例えば５０℃程度）以上になると充放電制限量が低減され、バッテリ温度が温度Ｔ４（上述した制限温度に対応し、例えば６０℃程度）になると充放電制限量が０になる、つまり高電圧バッテリ１４の充放電が完全に禁止される。このグラフは、高電圧バッテリ１４としてのリチウムイオン電池の温度特性に基づき規定される。 The solid line graph in FIG. 3 indicates the charge/discharge limit amount of the high-voltage battery 14 according to the battery temperature, that is, the charge amount and discharge amount limited according to the battery temperature. In the graph of FIG. 3, when the battery temperature is less than temperature T1, a substantially constant charge/discharge limit is applied, and when the battery temperature rises above temperature T1 (for example, about 50° C.), the charge/discharge limit is reduced, and the battery When the temperature reaches temperature T4 (corresponding to the limit temperature described above, for example, about 60° C.), the charge/discharge limit becomes 0, that is, charge/discharge of the high-voltage battery 14 is completely prohibited. This graph is defined based on the temperature characteristics of the lithium ion battery as the high voltage battery 14 .

本実施形態では、制御器１０は、まず、バッテリ温度が温度Ｔ１以上になったときに加速アシスト制御を禁止し、次に、バッテリ温度が温度Ｔ２（＞Ｔ１）以上になったときに減速回生制御を禁止し、次に、バッテリ温度が温度Ｔ３（＞Ｔ２）以上になったときに無発電制御を禁止し、次に、バッテリ温度が温度Ｔ４（＞Ｔ３）以上になったときにアイドリングストップ制御を禁止する。こうすることで、制御器１０は、バッテリ温度が上昇していったときに、加速アシスト制御、減速回生制御、無発電制御、アイドリングストップ制御の順でＩＳＧ利用制御を段階的に禁止していくようにする。なお、温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ、加速アシスト制御、減速回生制御、無発電制御、アイドリングストップ制御を禁止するための「設定温度」である。 In the present embodiment, the controller 10 first prohibits the acceleration assist control when the battery temperature reaches the temperature T1 or higher, and next, when the battery temperature reaches the temperature T2 (>T1) or higher, the deceleration regeneration is performed. Prohibit control, then prohibit non-power generation control when the battery temperature reaches a temperature T3 (>T2) or higher, and next, when the battery temperature reaches a temperature T4 (>T3) or higher, idling stop. Prohibit control. By doing this, when the battery temperature rises, the controller 10 gradually prohibits the ISG utilization control in the order of acceleration assist control, deceleration regeneration control, no power generation control, and idling stop control. make it Temperatures T1, T2, T3, and T4 are "set temperatures" for prohibiting acceleration assist control, deceleration regeneration control, no power generation control, and idling stop control, respectively.

加速アシスト制御は、加速時にエンジン１１の駆動をアシストするためにＩＳＧ１３から駆動力を発生させるものであるので、当該制御の実行に対するドライバの感度は比較的低い。他方で、加速アシスト制御は、加速時のドライバ要求出力の一部をＩＳＧ１３から発生させた電気エネルギーで賄うものであるが、一般的に、この電気エネルギーから運動エネルギーへの変換効率は低い。よって、加速アシスト制御が燃費効果に与える影響は比較的小さい。したがって、本実施形態では、加速アシスト制御に適用する設定温度Ｔ１を一番低く規定し、ＩＳＧ利用制御の中で加速アシスト制御を一番目に禁止するようにする。制御器１０は、加速アシスト制御を禁止した場合、この加速アシスト制御の実行による高電圧バッテリ１４からの放電（電力持ち出し）を禁止する。 Since the acceleration assist control is to generate driving force from the ISG 13 in order to assist the drive of the engine 11 during acceleration, the driver's sensitivity to the execution of this control is relatively low. On the other hand, the acceleration assist control uses electrical energy generated from the ISG 13 to cover part of the driver's requested output during acceleration, but generally the efficiency of converting this electrical energy into kinetic energy is low. Therefore, the effect of the acceleration assist control on the fuel consumption effect is relatively small. Therefore, in the present embodiment, the set temperature T1 applied to the acceleration assist control is specified to be the lowest, and the acceleration assist control is prohibited first among the ISG utilization controls. When the acceleration assist control is prohibited, the controller 10 prohibits the high-voltage battery 14 from being discharged (electric power taken out) due to the execution of the acceleration assist control.

減速回生制御は、減速時にＩＳＧ１３を回生発電させるものであるので、当該制御の実行に対するドライバの感度は比較的低い。他方で、減速回生制御は、ブレーキにより熱エネルギーで消費されるエネルギーをＩＳＧ１３の回生により吸収するものであるので、加速アシスト制御よりも燃費効果に与える影響が大きい。したがって、本実施形態では、減速回生制御に適用する設定温度Ｔ２を加速アシスト制御に適用する設定温度Ｔ１よりも高く規定し、ＩＳＧ利用制御の中で減速回生制御を二番目に禁止するようにする。制御器１０は、減速回生制御を禁止した場合、この減速回生制御の実行による高電圧バッテリ１４への充電を禁止する。 Since the deceleration regenerative control regenerates the ISG 13 during deceleration, the driver's sensitivity to the execution of the control is relatively low. On the other hand, the deceleration regenerative control absorbs the energy consumed by braking as heat energy by regenerating the ISG 13, and thus has a greater effect on fuel efficiency than the acceleration assist control. Therefore, in the present embodiment, the set temperature T2 applied to the deceleration regeneration control is defined higher than the set temperature T1 applied to the acceleration assist control, and the deceleration regeneration control is prohibited second in the ISG utilization control. . When the deceleration regeneration control is prohibited, the controller 10 prohibits charging of the high-voltage battery 14 by executing the deceleration regeneration control.

無発電制御は、高電圧電気負荷２０や低電圧電気負荷２１に電力を供給するためのＩＳＧ１３の発電を禁止するものである。この無発電制御をバッテリ温度に応じて禁止すると、つまり電力供給のためのＩＳＧ１３の発電を許可すると、基本的には、エンジン１１がＩＳＧ１３の発電のためにドライバ要求出力以上に動作して、エンジン回転数の増加等が生じるので、ドライバに違和感を与える傾向にある。他方で、無発電制御は、電気負荷２０、２１に電力を供給するためのＩＳＧ１３の発電に関係するものなので、燃費効果に与える影響が加速アシスト制御及び減速回生制御よりも大きくなる。したがって、本実施形態では、無発電制御に適用する設定温度Ｔ３を、加速アシスト制御及び減速回生制御のそれぞれに適用する設定温度Ｔ１、Ｔ２よりも高く規定し、ＩＳＧ利用制御の中で無発電制御を三番目に禁止するようにする。制御器１０は、無発電制御を禁止した場合、この無発電制御の実行による高電圧バッテリ１４からの放電（電力持ち出し）を禁止する。 The non-power generation control prohibits power generation of the ISG 13 for supplying power to the high voltage electric load 20 and the low voltage electric load 21 . If this non-power generation control is prohibited according to the battery temperature, that is, if the power generation of the ISG 13 for power supply is permitted, basically the engine 11 operates at the driver's request output or more for the power generation of the ISG 13, and the engine Since the number of revolutions increases, the driver tends to feel uncomfortable. On the other hand, the non-power generation control is related to the power generation of the ISG 13 for supplying electric power to the electric loads 20 and 21, and thus has a greater influence on the fuel consumption effect than the acceleration assist control and the deceleration regeneration control. Therefore, in the present embodiment, the set temperature T3 applied to the non-power generation control is defined higher than the set temperatures T1 and T2 applied to the acceleration assist control and the deceleration regeneration control, respectively, and the non-power generation control in the ISG utilization control should be banned third. When the non-power generation control is prohibited, the controller 10 prohibits discharging (taking out power) from the high-voltage battery 14 due to the execution of the non-power generation control.

アイドリングストップ制御は、車両停止時にエンジン１１を自動停止させ、この後の車両発進時にＩＳＧ１３によってエンジン１１を再始動させるものなので、ＩＳＧ利用制御の中で燃費効果に与える影響が最も大きい。他方で、アイドリングストップ制御は車両停止時には通常実行されるものであるが、そのように通常実行される制御が突然実行されなくなると、ドライバに大きな違和感を与える。したがって、本実施形態では、アイドリングストップ制御に適用する設定温度Ｔ４を、加速アシスト制御、減速回生制御及び無発電制御のそれぞれに適用する設定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３よりも高く規定し、ＩＳＧ利用制御の中でアイドリングストップ制御を最後（四番目）に禁止するようにする。制御器１０は、アイドリングストップ制御を禁止した場合、このアイドリングストップ制御の実行による高電圧バッテリ１４からの放電（電力持ち出し）を禁止する。 The idling stop control automatically stops the engine 11 when the vehicle is stopped, and restarts the engine 11 by the ISG 13 when the vehicle is started after that. On the other hand, the idling stop control is normally executed when the vehicle is stopped, and if such control that is normally executed suddenly ceases to be executed, the driver feels a great sense of discomfort. Therefore, in the present embodiment, the set temperature T4 applied to the idling stop control is defined higher than the set temperatures T1, T2, and T3 applied to each of the acceleration assist control, deceleration regeneration control, and non-power generation control, and the ISG utilization control In the last (fourth) to prohibit the idling stop control. When the idling stop control is prohibited, the controller 10 prohibits discharging (taking out electric power) from the high voltage battery 14 due to the execution of the idling stop control.

このように、本実施形態では、設定温度Ｔ１～Ｔ４を用いてＩＳＧ利用制御を段階的に禁止するため、高電圧バッテリ１４の制限温度Ｔ４付近における温度上昇を緩やかにすることができ、その結果、バッテリ温度上昇に対する充放電制限量の傾きを緩やかにすることができる（図３中の実線で示すグラフ参照）。これに対して、上述した比較例のように、設定温度Ｔ１～Ｔ４を用いずに、ＩＳＧ利用制御の全てを制限温度Ｔ４において一斉に禁止する場合には、バッテリ温度が制限温度Ｔ４付近になると、バッテリ温度がすぐに制限温度Ｔ４に達するため、バッテリ温度上昇に対する充放電制限量の傾きが急になる（図３中の一点鎖線で示すグラフ参照）。すなわち、比較例では、バッテリ温度が制限温度Ｔ４付近になると、バッテリ温度の充放電がすぐに大きく制限されることとなるが、本実施形態では、バッテリ温度が制限温度Ｔ４付近になっても、そのようなバッテリ温度の充放電の制限をある程度緩和することができる。したがって、本実施形態によれば、ＩＳＧ利用制御による燃費改善効果を確保することが可能となる。 Thus, in this embodiment, since the ISG utilization control is prohibited in stages using the set temperatures T1 to T4, the temperature rise near the limit temperature T4 of the high-voltage battery 14 can be moderated, and as a result , the slope of the charge/discharge limit amount with respect to the battery temperature rise can be moderated (see the graph indicated by the solid line in FIG. 3). On the other hand, as in the comparative example described above, when all the ISG utilization control is prohibited at the limit temperature T4 without using the set temperatures T1 to T4, when the battery temperature becomes near the limit temperature T4 , the battery temperature soon reaches the limit temperature T4, so the slope of the charge/discharge limit with respect to the battery temperature rise becomes steep (see the dashed-dotted line in FIG. 3). That is, in the comparative example, when the battery temperature approaches the limit temperature T4, the charging and discharging of the battery temperature is immediately greatly restricted. Such battery temperature charging/discharging restrictions can be relaxed to some extent. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to ensure the effect of improving fuel consumption by the ISG utilization control.

なお、図３では、アイドリングストップ制御を制限する設定温度と、高電圧バッテリ１４の充放電を制限する制限温度とが等しい例を示したが（設定温度＝制限温度＝Ｔ４）、アイドリングストップ制御の設定温度と制限温度とを異ならせてもよい。この場合、アイドリングストップ制御の設定温度を制限温度よりも少なくとも低い温度に規定することになる。 Note that FIG. 3 shows an example in which the set temperature that limits the idling stop control and the limit temperature that limits the charging and discharging of the high voltage battery 14 are equal (set temperature = limit temperature = T4), but the idling stop control The set temperature and the limit temperature may be different. In this case, the set temperature for idling stop control is set to a temperature at least lower than the limit temperature.

また、図３では、バッテリ温度に応じて制限される充電量と放電量とが等しくなっているが（そのため「充放電量」と１つにまとめている）、バッテリ温度に応じて制限される充電量と放電量とを異ならせてもよい。例えば、放電量の制限を充電量の制限よりも大きくしてもよい。加えて、図３では、高温側での高電圧バッテリ１４の充放電の制限を示したが、実際には、そのような充放電の制限は低温側（例えば－２０℃以下）においても実施される。 In addition, in FIG. 3, the amount of charge and the amount of discharge, which are limited according to the battery temperature, are equal (therefore, they are combined into one "charge/discharge amount"), but are limited according to the battery temperature. The amount of charge and the amount of discharge may be different. For example, the discharge amount limit may be greater than the charge amount limit. In addition, although FIG. 3 shows restrictions on charging and discharging of the high-voltage battery 14 on the high temperature side, in practice, such charging and discharging restrictions are also implemented on the low temperature side (for example, −20° C. or below). be.

次に、図４を参照して、本発明の実施形態において制御器１０が実行する具体的な処理について説明する。図４は、本発明の実施形態によるバッテリ充放電制限処理を示すフローチャートである。このフローは、イグニッションスイッチがオンにされた後に、制御器１０によって所定の周期で繰り返し実行される。 Next, specific processing executed by the controller 10 in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flow chart showing battery charge/discharge limit processing according to an embodiment of the present invention. This flow is repeatedly executed at predetermined intervals by the controller 10 after the ignition switch is turned on.

まず、ステップＳ１０１において、制御器１０は、ハイブリッド車両１の各種情報を取得する。特に、制御器１０は、バッテリ温度センサ３５によって検出された高電圧バッテリ１４の温度（バッテリ温度）を少なくとも取得する。 First, in step S<b>101 , the controller 10 acquires various information about the hybrid vehicle 1 . In particular, the controller 10 acquires at least the temperature of the high voltage battery 14 (battery temperature) detected by the battery temperature sensor 35 .

次に、ステップＳ１０２において、制御器１０は、ステップＳ１０１で取得されたバッテリ温度が所定範囲内であるか否かを判定する。この所定範囲は、高電圧バッテリ１４の充放電を制限すべき、低温側の制限温度及び高温側の制限温度により規定される。１つの例では、所定範囲は、－２０℃～６０℃である。 Next, in step S102, the controller 10 determines whether or not the battery temperature acquired in step S101 is within a predetermined range. This predetermined range is defined by a low-temperature limit temperature and a high-temperature limit temperature at which charging and discharging of the high-voltage battery 14 should be limited. In one example, the predetermined range is -20°C to 60°C.

ステップＳ１０２の判定の結果、バッテリ温度が所定範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制御器１０は、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１において、制御器１０は、高電圧バッテリ１４の充放電を禁止する。この場合、制御器１０は、高電圧バッテリ１４の充電又は放電が必要となる各種制御（基本的には上述したＩＳＧ利用制御）の実行を禁止する。これに加えて、制御器１０は、スイッチ素子６ｂ、６ｃをオフにし、高電圧バッテリ１４の接続を遮断してもよい。 When it is determined that the battery temperature is not within the predetermined range as a result of the determination in step S102 (step S102: No), the controller 10 proceeds to step S111. In step S111, the controller 10 prohibits charging/discharging of the high voltage battery 14. FIG. In this case, the controller 10 prohibits execution of various controls that require charging or discharging of the high-voltage battery 14 (basically the above-described ISG utilization control). Additionally, the controller 10 may turn off the switch elements 6b, 6c to disconnect the high voltage battery 14. FIG.

他方で、ステップＳ１０２の判定の結果、バッテリ温度が所定範囲内であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御器１０は、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、制御器１０は、バッテリ温度が設定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。その結果、バッテリ温度が設定温度Ｔ１以上であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御器１０は、ステップＳ１０４に進み、加速アシスト制御を禁止する。具体的には、制御器１０は、ハイブリッド車両１の加速時にＩＳＧ１３が電動機能による動作を行うことを禁止する。これに対して、バッテリ温度が設定温度Ｔ１未満であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、制御器１０は、本フローを抜ける。 On the other hand, when it is determined that the battery temperature is within the predetermined range as a result of the determination in step S102 (step S102: Yes), the controller 10 proceeds to step S103. In step S103, the controller 10 determines whether or not the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T1. As a result, when it is determined that the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T1 (step S103: Yes), the controller 10 proceeds to step S104 and prohibits the acceleration assist control. Specifically, the controller 10 prohibits the ISG 13 from operating by the electric function when the hybrid vehicle 1 is accelerating. On the other hand, when it is determined that the battery temperature is lower than the set temperature T1 (step S103: No), the controller 10 leaves this flow.

次いで、ステップＳ１０５において、制御器１０は、バッテリ温度が設定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。その結果、バッテリ温度が設定温度Ｔ２以上であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御器１０は、ステップＳ１０６に進み、減速回生制御を禁止する。具体的には、制御器１０は、ハイブリッド車両１の減速時にＩＳＧ１３が発電機能による動作を行うことを禁止する。これに対して、バッテリ温度が設定温度Ｔ２未満であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御器１０は、本フローを抜ける。 Next, in step S105, the controller 10 determines whether or not the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T2. As a result, when it is determined that the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T2 (step S105: Yes), the controller 10 proceeds to step S106 and prohibits deceleration regeneration control. Specifically, the controller 10 prohibits the ISG 13 from operating by the power generation function when the hybrid vehicle 1 is decelerating. On the other hand, when it is determined that the battery temperature is lower than the set temperature T2 (step S105: No), the controller 10 leaves this flow.

次いで、ステップＳ１０７において、制御器１０は、バッテリ温度が設定温度Ｔ３以上であるか否かを判定する。その結果、バッテリ温度が設定温度Ｔ３以上であると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御器１０は、ステップＳ１０８に進み、無発電制御を禁止する。具体的には、制御器１０は、高電圧電気負荷２０や低電圧電気負荷２１に電力を供給するためのＩＳＧ１３の発電を許可する。これに対して、バッテリ温度が設定温度Ｔ３未満であると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、制御器１０は、本フローを抜ける。 Next, in step S107, the controller 10 determines whether or not the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T3. As a result, when it is determined that the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T3 (step S107: Yes), the controller 10 proceeds to step S108 and prohibits non-power generation control. Specifically, controller 10 permits power generation of ISG 13 for supplying power to high voltage electrical load 20 and low voltage electrical load 21 . On the other hand, when it is determined that the battery temperature is lower than the set temperature T3 (step S107: No), the controller 10 leaves this flow.

次いで、ステップＳ１０９において、制御器１０は、バッテリ温度が設定温度Ｔ４以上であるか否かを判定する。その結果、バッテリ温度が設定温度Ｔ４以上であると判定された場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、制御器１０は、ステップＳ１１０に進み、アイドリングストップ制御を禁止する。例えば、制御器１０は、ハイブリッド車両１の停止時にエンジン１１が自動停止することを禁止する。この後、制御器１０は、ステップＳ１１１に進み、上述したように高電圧バッテリ１４の充放電を完全に禁止する。他方で、バッテリ温度が設定温度Ｔ４未満であると判定された場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、制御器１０は、本フローを抜ける。 Next, in step S109, the controller 10 determines whether or not the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T4. As a result, when it is determined that the battery temperature is equal to or higher than the set temperature T4 (step S109: Yes), the controller 10 proceeds to step S110 and prohibits idling stop control. For example, the controller 10 prohibits the engine 11 from automatically stopping when the hybrid vehicle 1 stops. After that, the controller 10 proceeds to step S111 and completely prohibits charging and discharging of the high voltage battery 14 as described above. On the other hand, when it is determined that the battery temperature is lower than the set temperature T4 (step S109: No), the controller 10 leaves this flow.

［作用効果］
次に、本発明の実施形態による作用及び効果について説明する。 [Effect]
Next, functions and effects according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態によれば、制御器１０は、ＩＳＧ利用制御における複数の制御の各々について規定された異なる設定温度を用いて、高電圧バッテリ１４のバッテリ温度が或る設定温度以上であるときに、複数の制御の中で当該設定温度に対応する制御を禁止する。こうすることで、バッテリ温度に応じて複数の制御を個別に禁止するようにする。つまり、バッテリ温度が上昇していった場合に、複数の制御を段階的に禁止していくようにする。したがって、本実施形態によれば、複数の制御の各々で異なる設定温度を用いない比較例、つまりバッテリ温度が制限温度Ｔ４に達したときにＩＳＧ利用制御の全てを一斉に禁止する比較例と比べて、ＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を適切に抑制することができる。加えて、本実施形態によれば、比較例と比べて、バッテリ温度が上昇していった時に複数の制御を段階的に禁止するので、制限温度Ｔ４付近でのバッテリ温度の上昇を緩やかにし、バッテリ温度が制限温度Ｔ４に達するまでの時間を延長することができる。その結果、高電圧バッテリ１４の充放電を許可できる期間をできる限り維持し、ＩＳＧ利用制御による燃費改善効果を確保することが可能となる。 According to this embodiment, the controller 10 uses different set temperatures defined for each of a plurality of controls in the ISG utilization control, and when the battery temperature of the high voltage battery 14 is above a certain set temperature, Control corresponding to the set temperature is prohibited among a plurality of controls. By doing so, a plurality of controls are individually prohibited according to the battery temperature. That is, when the battery temperature rises, a plurality of controls are prohibited step by step. Therefore, according to the present embodiment, compared to a comparative example that does not use different set temperatures for each of a plurality of controls, that is, a comparative example that prohibits all of the ISG utilization controls all at once when the battery temperature reaches the limit temperature T4 Therefore, it is possible to appropriately suppress the feeling of discomfort given to the driver and the deterioration of the fuel efficiency effect due to the prohibition of the ISG utilization control. In addition, according to the present embodiment, as compared with the comparative example, a plurality of controls are prohibited step by step when the battery temperature rises. It is possible to extend the time until the battery temperature reaches the limit temperature T4. As a result, it becomes possible to maintain the period during which charging and discharging of the high-voltage battery 14 is permitted as much as possible, and to secure the effect of improving fuel consumption by the ISG utilization control.

また、本実施形態によれば、制御器１０は、ドライバの感度及び／又は燃費効果に基づいて複数の制御の各々の設定温度を規定しているので、ドライバの感度が低い制御や燃費効果が低い制御を先に禁止し、ドライバの感度が高い制御や燃費効果が高い制御を後に禁止することができる。したがって、本実施形態によれば、バッテリ温度に応じたＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を効果的に抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, the controller 10 defines the set temperature for each of the plurality of controls based on the sensitivity of the driver and/or the fuel efficiency. Low control can be prohibited first, and control with high driver sensitivity or control with high fuel efficiency can be prohibited later. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to effectively suppress the driver's sense of incompatibility and the deterioration of the fuel efficiency effect due to the prohibition of the ISG utilization control according to the battery temperature.

また、本実施形態によれば、アイドリングストップ制御に対して規定された設定温度Ｔ４が、ＩＳＧ利用制御における他の制御に対して規定された設定温度Ｔ１～Ｔ３のいずれよりも高いので、ＩＳＧ利用制御の中でアイドリングストップ制御を最後に禁止することができる。これにより、バッテリ温度に応じたＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, since the set temperature T4 specified for the idling stop control is higher than any of the set temperatures T1 to T3 specified for other controls in the ISG use control, the ISG use The idling stop control can be prohibited last among the controls. As a result, it is possible to more effectively suppress the feeling of strangeness given to the driver and the decrease in the fuel consumption effect due to the prohibition of the ISG use control according to the battery temperature.

また、本実施形態によれば、減速回生制御に対して規定された設定温度Ｔ２が、加速アシスト制御に対して規定された設定温度Ｔ１よりも高いので、減速回生制御を加速アシスト制御よりも後に禁止することができる、換言すると加速アシスト制御を減速回生制御よりも先に禁止することができる。これによっても、バッテリ温度に応じたＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, since the set temperature T2 specified for the deceleration regeneration control is higher than the set temperature T1 specified for the acceleration assist control, the deceleration regeneration control is performed after the acceleration assist control. It can be prohibited, in other words, the acceleration assist control can be prohibited before the deceleration regeneration control. Also by this, it is possible to more effectively suppress the feeling of discomfort given to the driver due to the prohibition of the ISG use control according to the battery temperature and the deterioration of the fuel consumption effect.

また、本実施形態によれば、無発電制御に対して規定された設定温度Ｔ３が、減速回生制御に対して規定された設定温度Ｔ２及び加速アシスト制御に対して規定された設定温度Ｔ１よりも高いので、無発電制御を減速回生制御及び加速アシスト制御よりも後に禁止することができる、換言すると減速回生制御及び加速アシスト制御を無発電制御よりも先に禁止することができる。これによっても、バッテリ温度に応じたＩＳＧ利用制御の禁止に起因するドライバに与える違和感及び燃費効果の低下を、より効果的に抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, the set temperature T3 specified for the no power generation control is higher than the set temperature T2 specified for the deceleration regeneration control and the set temperature T1 specified for the acceleration assist control. Since it is high, non-power generation control can be prohibited after deceleration regenerative control and acceleration assist control. In other words, deceleration regenerative control and acceleration assist control can be prohibited prior to non-power generation control. Also by this, it is possible to more effectively suppress the feeling of discomfort given to the driver due to the prohibition of the ISG use control according to the battery temperature and the deterioration of the fuel consumption effect.

［変形例］
上述した実施形態では、バッテリ温度が設定温度以上になったときに、この設定温度に対応する制御を禁止していたが、このように制御を禁止しなくてもよい。つまり、他の例では、バッテリ温度が設定温度以上になったときに、この設定温度に対応する制御の実行を許容しつつ、その制御内容を制限するようにしてもよい。例えば、加速アシスト制御では、ＩＳＧ１３によるアシストトルクをバッテリ温度の上昇に応じて徐々に小さくすればよく、減速回生制御では、ＩＳＧ１３による回生トルクをバッテリ温度の上昇に応じて徐々に小さくすればよい。 [Modification]
In the above-described embodiment, when the battery temperature reaches or exceeds the set temperature, control corresponding to the set temperature is prohibited, but such control may not be prohibited. That is, in another example, when the battery temperature reaches or exceeds the set temperature, the execution of the control corresponding to the set temperature may be permitted, but the contents of the control may be limited. For example, in acceleration assist control, the assist torque of the ISG 13 may be gradually reduced as the battery temperature rises, and in deceleration regeneration control, the regeneration torque of the ISG 13 may be gradually reduced as the battery temperature rises.

また、上述した実施形態では、加速アシスト制御、減速回生制御、無発電制御、アイドリングストップ制御の順でＩＳＧ利用制御を禁止していたが、この順でＩＳＧ利用制御を禁止することに限定はされない。複数の制御についてのドライバの感度や燃費効果は、各種の車両の特徴（車両諸元など）や走り方などによって変わるので、それらに応じて、ＩＳＧ利用制御を禁止する順序を設定すればよい。例えば、車重が大きい車両では、減速回生制御の燃費効果が高くなるので、減速回生制御を禁止する順序を上げてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the ISG use control was prohibited in the order of acceleration assist control, deceleration regeneration control, no power generation control, and idling stop control, but it is not limited to prohibiting the ISG use control in this order. . Since the driver's sensitivity and fuel consumption effect for a plurality of controls vary depending on various vehicle characteristics (vehicle specifications, etc.) and driving style, the order of prohibiting ISG utilization control may be set accordingly. For example, in a vehicle with a large vehicle weight, the deceleration regeneration control is more effective in fuel consumption, so the order of prohibition of the deceleration regeneration control may be raised.

１ハイブリッド車両
１０制御器
１１エンジン
１３ＩＳＧ
１４リチウムイオン電池（高電圧バッテリ）
１７ＤＣ－ＤＣコンバータ
１９鉛蓄電池（低電圧バッテリ）
２０高電圧電気負荷
２１低電圧電気負荷
３５バッテリ温度センサ 1 hybrid vehicle 10 controller 11 engine 13 ISG
14 Lithium ion battery (high voltage battery)
17 DC-DC converter 19 lead-acid battery (low voltage battery)
20 high voltage electrical load 21 low voltage electrical load 35 battery temperature sensor

Claims

A control device for a hybrid vehicle,
a motor generator having a power generation function that is driven by an engine to generate power, and an electric function that generates power for driving the hybrid vehicle;
a battery that is configured to charge the electric power generated by the motor generator and to supply the electric power being charged to the motor generator so that the motor generator generates power;
a battery temperature sensor that detects the temperature of the battery;
a controller configured to execute a plurality of controls defined according to the operating state of the hybrid vehicle, using at least the motor generator;
has
Using different set temperatures defined for each of the plurality of controls, the controller controls the temperature of the battery when the temperature of the battery detected by the battery temperature sensor is equal to or higher than the set temperature during the plurality of controls. is configured to individually limit each of the plurality of controls according to the temperature of the battery by limiting the control corresponding to the set temperature in
The plurality of controls include idling stop control that automatically stops the engine when the hybrid vehicle stops, and then restarts the engine by generating power from the motor generator when the hybrid vehicle starts moving. including at least
The set temperature specified for the idling stop control is higher than any of the set temperatures specified for controls other than the idling stop control in the plurality of controls,
A hybrid vehicle control device characterized by:

A control device for a hybrid vehicle,
a motor generator having a power generation function that is driven by an engine to generate power, and an electric function that generates power for driving the hybrid vehicle;
a battery that is configured to charge the electric power generated by the motor generator and to supply the electric power being charged to the motor generator so that the motor generator generates power;
a battery temperature sensor that detects the temperature of the battery;
a controller configured to execute a plurality of controls defined according to the operating state of the hybrid vehicle, using at least the motor generator;
has
Using different set temperatures defined for each of the plurality of controls, the controller controls the temperature of the battery when the temperature of the battery detected by the battery temperature sensor is equal to or higher than the set temperature during the plurality of controls. is configured to individually limit each of the plurality of controls according to the temperature of the battery by limiting the control corresponding to the set temperature in
The plurality of controls include acceleration assist control for generating power from the motor generator when the hybrid vehicle accelerates, and deceleration regeneration control for regeneratively generating power from the motor generator when the hybrid vehicle decelerates,
the set temperature specified for the deceleration regeneration control is higher than the set temperature specified for the acceleration assist control;
The plurality of controls further includes non-power generation control for prohibiting power generation by the motor generator for supplying electric power to an electric load provided in the hybrid vehicle,
The set temperature specified for the no power generation control is higher than both the set temperature specified for the deceleration regeneration control and the set temperature specified for the acceleration assist control.
A hybrid vehicle control device characterized by: