JP2006121786A - Drive system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動システムに関し、特に、モータからの駆動力により走行可能な車両の駆動システムに関する。 The present invention relates to a vehicle drive system, and more particularly, to a vehicle drive system capable of traveling by a driving force from a motor.
近年、環境問題対策の一環として、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。これらのような車両には、低燃費や排気ガス特性に優れていることが要求される一方で、加速性などの走行性能も要求される。 In recent years, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric vehicles, and the like have attracted attention as part of measures for environmental problems. Such vehicles are required to have low fuel consumption and excellent exhaust gas characteristics, while also being required to have driving performance such as acceleration.
特開2001−238306号公報(特許文献1)は、動力出力装置から出力可能な出力特性を変更することができる動力出力装置を開示する。特許文献1に記載の動力出力装置は、少なくとも電動機から駆動軸に動力の出力が可能な動力出力装置である。この動力出力装置は、駆動軸に出力される動力の出力特性パターンを複数記憶するパターン記憶部と、記憶された複数の出力特性パターンのいずれかを選択するパターン選択部と、選択された出力特性パターンの範囲内の動力が駆動軸に出力されるよう少なくとも電動機を駆動制御する駆動制御部とを含む。
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-238306 (Patent Document 1) discloses a power output device that can change the output characteristics that can be output from the power output device. The power output device described in
この公報に記載の動力出力装置によると、パターン選択部によりパターン記憶部に複数記憶された駆動軸に出力される動力の出力特性パターンのいずれかが選択されると、駆動制御部が、この選択された出力特性パターンの動力が駆動軸に出力されるよう少なくとも電動機を駆動制御する。この結果、所望の出力特性パターンを用いて動力出力装置から動力を出力させることができ、操作者の操作感を高めることができる。
ハイブリッド車などにおいては、モータにはバッテリなどの蓄電装置から電力が供給される。したがって、特開2001−238306号公報に記載の動力出力装置において、電動機(モータ)からの出力が大きくなるように出力特性パターンが選択された場合は、蓄電装置からの放電電力が大きくなり、蓄電装置の負荷が増大する。蓄電装置の負荷が過剰に増大すれば、たとえば温度上昇が著しくなり、蓄電装置の劣化等を促進してしまうという問題点があった。 In a hybrid vehicle or the like, electric power is supplied to a motor from a power storage device such as a battery. Therefore, in the power output device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-238306, when the output characteristic pattern is selected so that the output from the electric motor (motor) becomes large, the discharge power from the power storage device increases, The load on the device increases. If the load of the power storage device increases excessively, for example, the temperature rises significantly, and there is a problem that the deterioration of the power storage device is promoted.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の走行性能を向上しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる車両の駆動システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle drive system that can suppress deterioration of the power storage device while improving the running performance of the vehicle. That is.
第1の発明に係る車両の駆動システムは、回転電機からの駆動力により走行可能な車両の駆動システムである。この駆動システムは、回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置に冷却媒体を供給する供給装置と、第1のモードおよび第1のモードよりも大きい駆動力を回転電機に発生させる第2のモードのいずれか一方を選択して、回転電機を制御するための制御手段と、回転電機が第2のモードで制御されている場合は、第1のモードで制御されている場合に比べて、蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように供給装置を制御するための手段とを含む。 A vehicle drive system according to a first aspect of the present invention is a vehicle drive system capable of traveling with a driving force from a rotating electrical machine. The drive system includes a power storage device that stores power to be supplied to the rotating electrical machine, a supply device that supplies a cooling medium to the power storage device, and a first mode and a first drive that generates a driving force greater than the first mode. The control means for selecting one of the two modes and controlling the rotating electrical machine, and the case where the rotating electrical machine is controlled in the second mode, compared to the case where it is controlled in the first mode And a means for controlling the supply device so that the amount of the cooling medium supplied to the power storage device is increased.
第1の発明によると、大きい駆動力を回転電機に発生させる第2のモードが選択された場合は、蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように制御される。これにより、蓄電装置の熱負荷を抑制することができる。そのため、過度の温度上昇を回避して、蓄電装置の劣化を抑制することができる。その結果、車両の走行性能を向上しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる車両の駆動システムを提供することができる。 According to the first invention, when the second mode for generating a large driving force in the rotating electrical machine is selected, the amount of the cooling medium supplied to the power storage device is controlled to be increased. Thereby, the thermal load of an electrical storage apparatus can be suppressed. Therefore, excessive temperature rise can be avoided and deterioration of the power storage device can be suppressed. As a result, it is possible to provide a vehicle drive system that can suppress deterioration of the power storage device while improving the running performance of the vehicle.
第2の発明に係る車両の駆動システムは、第1の発明の構成に加え、車両の運転者により操作されるスイッチをさらに含む。制御手段は、スイッチの操作状態に基づいて、第1モードおよび第2モードのいずれか一方を選択して、回転電機を制御するための手段を含む。 The vehicle drive system according to the second invention further includes a switch operated by the driver of the vehicle in addition to the configuration of the first invention. The control means includes means for controlling the rotating electrical machine by selecting one of the first mode and the second mode based on the operation state of the switch.
第2の発明によると、運転者のスイッチ操作に基づいて、第1のモードおよび第2のモードのいずれか一方が選択される。これにより、運転者の意図に沿って車両を走行させることができる。 According to the second invention, either the first mode or the second mode is selected based on the driver's switch operation. Thereby, a vehicle can be drive | worked according to a driver | operator's intention.
第3の発明に係る車両の駆動システムにおいては、第1または第2の発明の構成に加え、冷却媒体は、空気である。供給装置は、ファンである。 In the vehicle drive system according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the cooling medium is air. The supply device is a fan.
第3の発明によると、ファンにより空気を蓄電装置に対して供給することで、蓄電装置を冷却し、熱負荷を低減して劣化を抑制することができる。 According to the third invention, by supplying air to the power storage device by the fan, the power storage device can be cooled, the thermal load can be reduced, and deterioration can be suppressed.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本実施の形態に係る駆動システムを搭載したハイブリッド車両は、エンジン100と、MG(Motor Generator)(1)200と、パワーコントロールユニット300と、バッテリ400と、冷却ファン404と、バッテリECU(Electronic Control Unit)406と、MG(2)500と、ハイブリッドECU600とを含む。
<First Embodiment>
Referring to FIG. 1, a hybrid vehicle equipped with the drive system according to the present embodiment includes an
エンジン100が発生する動力は、動力分割機構700により、2経路に分割される。一方は減速機800を介して車輪900を駆動する経路である。もう一方は、MG(1)200を駆動させて発電する経路である。また、エンジン100はスタータジェネレータ(図示せず)を駆動させ、電力を発電させる。スタータジェネレータ(図示せず)により発電された電力は、補機バッテリ(図示せず)に充電される。
The power generated by the
MG(1)200は、動力分割機構700により分割されたエンジン100の動力により発電するが、MG(1)200により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ400のSOC(State Of Charge)の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、MG(1)200により発電された電力はそのままMG(2)500を駆動させる電力となる。一方、バッテリ400のSOCが予め定められた値よりも低い場合、MG(1)200により発電された電力は、パワーコントロールユニット300のインバータ302により交流から直流に変換され、コンバータ304により電圧が調整された後、バッテリ400に蓄えられる。
The MG (1) 200 generates power using the power of the
バッテリ400は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。このバッテリ400は、冷却ファン404が導入する冷却空気により冷却される。また、バッテリ400および冷却ファン404は、バッテリECU406に接続されている。冷却ファン404は、バッテリECU406により制御される。バッテリECU406は、バッテリ400の温度およびSOCを検知し、検知結果に関する情報をハイブリッドECU600に送信するとともに、メモリ408に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、バッテリ400の温度が予め定められた温度よりも高くなった場合に、冷却ファン404を作動させるように制御する。また、バッテリECU406は、補機バッテリに電気的に接続されている。これにより、バッテリECU406を作動させる電力は、補機バッテリ供給される。
The
MG(2)500は、バッテリ400に蓄えられた電力およびMG(1)200により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動する。MG(2)500の駆動力は、減速機800を介して車輪900に伝えられる。これにより、MG(2)500はエンジン100をアシストしたり、MG(2)500からの駆動力により車両を走行させたりする。
MG (2) 500 is driven by at least one of the electric power stored in
一方、ハイブリッド車両が回生制動時には、減速機800を介して車輪900によりMG(2)500が駆動され、MG(2)500が発電機として作動させられる。これによりMG(2)500は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用することになる。MG(2)500により発電された電力は、インバータ302を介してバッテリ400に蓄えられる。
On the other hand, when the hybrid vehicle is regeneratively braked, MG (2) 500 is driven by
ハイブリッドECU600は、CPU(Central Processing Unit)602と、メモリ
604とを含む。また、ハイブリッドECU600には、切り替えスイッチ606が接続される。運転者は、切り替えスイッチ606を操作することにより、車両の走行モードを選択することができる。走行モードは、ノーマルモードおよびノーマルモードよりも大きなトルク(駆動力)をMG(2)500に発生させるスポーツモードの中から選択される。なお、これら以外の走行モードがあってもよい。
Hybrid ECU 600 includes a CPU (Central Processing Unit) 602 and a
CPU602は、車両の走行状態や、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み量、シフトポジション、バッテリ400のSOC、メモリ604に保存されたマップおよびプログラム、切り替えスイッチ606から送信される信号等に基づいて演算処理を行なう。これにより、車両が所望の走行状態となるように、車両に搭載された機器類を制御することになる。
The
なお、本実施の形態において、バッテリ400、冷却ファン404、バッテリECU406は、エンジン100とMG(2)500を備えたハイブリッド車両に搭載されているが、本発明はハイブリッド車両に限られず、その他、燃料電池自動車や、電気自動車などに適用することができ、また、冷却ファン404がハイブリッドECU600により制御される場合についても適用することができる。
In this embodiment,
図2を参照して、切り替えスイッチ606についてさらに説明する。図2に示すように、切り替えスイッチ606は、インストルメントパネル1000上であって、ステアリングホイール1002の近傍など、運転者が操作し易い場所に設置されている。なお、切り替えスイッチ606の設置場所はこれに限らず、その他、シフトレバー(図示せず)の近傍であってもよく、ステアリングホイール1002上であってもよい。
The
切り替えスイッチ606がオンである場合、走行モードがスポーツモードに選択される。切り替えスイッチ606がオフである場合、走行モードがノーマルモードに選択される。なお、オンとオフとが逆であってもよい。
When the
図3を参照して、ノーマルモードおよびスポーツモードについてさらに説明する。図3における横軸はMG(2)500の回転数を示す。なお、MG(2)500の回転数と車速とは比例関係にある。すなわち、MG(2)500の回転数が高いほど、車速が高い。図3における縦軸はトルクを示す。 With reference to FIG. 3, the normal mode and the sport mode will be further described. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the rotation speed of MG (2) 500. The rotational speed of MG (2) 500 and the vehicle speed are in a proportional relationship. That is, the higher the rotational speed of MG (2) 500, the higher the vehicle speed. The vertical axis in FIG. 3 represents torque.
図中、実線は、エンジン100から出力可能な最大トルクを示す。一点鎖線は、走行モードがノーマルモードである場合に、エンジン100から出力可能な最大トルクに、MG(2)500から出力可能な最大トルクを加算したトルクを示す。二点鎖線は、走行モードがスポーツモードである場合に、エンジン100から出力可能な最大トルクに、MG(2)500から出力可能な最大トルクを加算したトルクを示す。
In the figure, the solid line indicates the maximum torque that can be output from the
図3に示すように、走行モードがスポーツモードである場合(二点鎖線)は、ノーマルモードである場合(一点鎖線)に比べて、MG(2)500が出力可能なトルクが高くされる。これにより、車両の加速性を向上し、走行性能を高めることができる。 As shown in FIG. 3, when the running mode is the sport mode (two-dot chain line), the torque that can be output by MG (2) 500 is higher than when the running mode is the normal mode (one-dot chain line). Thereby, the acceleration of a vehicle can be improved and driving performance can be improved.
図4を参照して、冷却ファン404の風量(バッテリ400に供給される冷却空気の量)について説明する。冷却ファン404の風量は、バッテリECU406により設定される。
With reference to FIG. 4, the air volume of cooling fan 404 (the amount of cooling air supplied to battery 400) will be described. The air volume of cooling
図4に示すように、バッテリECU406は、メモリ408に記憶されたマップを用いて、バッテリ400の温度に基づいて、冷却ファン404への指令値を段階的に設定する。冷却ファン404の風量は、指令値と対応した風量になる。すなわち、冷却ファン404の風量は段階的に設定される。図4から明らかなように、バッテリ400の温度が高いほど、指令値が高くなる。すなわち、バッテリ400の温度が高いほど、冷却ファン404の風量が多くなる。
As shown in FIG. 4, the
図5を参照して、本実施の形態に係る駆動システムのバッテリECU406が実行するプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 5, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、バッテリECU406は、ハイブリッドECU600から送信された信号に基づいて、切り替えスイッチ606がオフであるか否か、すなわち、ノーマルモードが選択されているか否かを判別する。切り替えスイッチ606がオフである場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。そうでない場合(S100にてNO)、処理はS104に移される。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、バッテリECU406は、通常時の風量となるように、冷却ファン404を制御する。その後、この処理は終了する。S104にて、バッテリECU406は、
冷却ファン404の風量を増大する。その後、この処理は終了する。
In S102,
The air volume of the cooling
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る駆動システムの動作について説明する。 An operation of the drive system according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
車両システムの起動中、運転者が切り替えスイッチ606をオフにして、走行モードがノーマルモードに選択されると(S100にてYES)、図6において実線で示すように、通常の風量となるように、冷却ファン404が制御される(S102)。
If the driver turns off the
一方、運転者が切り替えスイッチ606がオンにして(S100にてNO)、走行モードがスポーツモードに選択されると、MG(2)500からより高いトルクが出力されて、加速性が向上する。この場合、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、より大きい電力がMG(2)500に供給される。すなわち、スポーツモードが選択されている場合は、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、より大きい電力が、バッテリ400から放電される。そのため、バッテリ400の発熱量が大きくなり、バッテリ400の温度が上昇し易い状態となる。
On the other hand, when the driver turns on changeover switch 606 (NO in S100) and travel mode is selected as the sport mode, higher torque is output from MG (2) 500, and acceleration is improved. In this case, larger electric power is supplied to MG (2) 500 than when the normal mode is selected. That is, when the sport mode is selected, a larger amount of power is discharged from the
この場合、バッテリ400の温度が上昇して熱負荷が増大すれば、バッテリ400の劣化を促進することになる。したがって、スポーツモードが選択されている場合(S100にてNO)は、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、図6において破線で示すように、指令値が大きくされる。これにより、冷却ファン404の風量が増大される(S104)。そのため、バッテリ400が冷却されて、熱負荷が抑制される。その結果、Pバッテリ400の劣化が抑制される。
In this case, if the temperature of the
このとき、冷却ファン404の回転数が増加して、冷却ファン404で発生する騒音が大きくなるが、運転者の意思によりスポーツモードが選択された結果、冷却ファン404で発生する騒音が大きくなるため、運転者が違和感を感じ難い。
At this time, the number of rotations of the cooling
以上のように、本実施の形態に係る駆動システムのバッテリECUは、ノーマルモードが選択されている場合に比べて高いトルクをMG(2)に発生させるスポーツモードが選択されている場合、冷却ファンの風量を増大する。これにより、バッテリが冷却される。そのため、バッテリの熱負荷を抑制することができる。その結果、バッテリの劣化を抑制することができる。 As described above, the battery ECU of the drive system according to the present embodiment has a cooling fan when the sports mode that causes MG (2) to generate a higher torque than when the normal mode is selected is selected. Increase the airflow. Thereby, the battery is cooled. Therefore, the heat load of the battery can be suppressed. As a result, battery deterioration can be suppressed.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 エンジン、200 動力分割機構、300 パワーコントロールユニット、302 インバータ、304 コンバータ、400 バッテリ、404 冷却ファン、406 バッテリECU、408 メモリ、600 ハイブリッドECU、602 CPU、604 メモリ、606 切り替えスイッチ、700 動力分割機構、800 減速機、900,902 車輪、1000 インストルメントパネル、1002 ステアリングホイール。 100 Engine, 200 Power split mechanism, 300 Power control unit, 302 Inverter, 304 Converter, 400 Battery, 404 Cooling fan, 406 Battery ECU, 408 Memory, 600 Hybrid ECU, 602 CPU, 604 Memory, 606 Changeover switch, 700 Power split Mechanism, 800 reducer, 900,902 wheel, 1000 instrument panel, 1002 steering wheel.
Claims (3)
前記回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置に冷却媒体を供給する供給装置と、
第1のモードおよび前記第1のモードよりも大きい駆動力を前記回転電機に発生させる第2のモードのいずれか一方を選択して、前記回転電機を制御するための制御手段と、
前記回転電機が前記第2のモードで制御されている場合は、前記第1のモードで制御されている場合に比べて、前記蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように前記供給装置を制御するための手段とを含む、車両の駆動システム。 A drive system for a vehicle capable of traveling by a driving force from a rotating electrical machine,
A power storage device for storing electric power to be supplied to the rotating electrical machine;
A supply device for supplying a cooling medium to the power storage device;
Control means for controlling the rotating electrical machine by selecting one of the first mode and the second mode for causing the rotating electrical machine to generate a driving force larger than that of the first mode;
When the rotating electrical machine is controlled in the second mode, the supply is performed so that the amount of the cooling medium supplied to the power storage device is larger than when the rotating electrical machine is controlled in the first mode. A vehicle drive system comprising: means for controlling the device.
前記制御手段は、前記スイッチの操作状態に基づいて、前記第1モードおよび前記第2モードのいずれか一方を選択して、前記回転電機を制御するための手段を含む、請求項1に記載の車両の駆動システム。 The drive system further includes a switch operated by a driver of the vehicle,
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit includes a unit for controlling the rotating electrical machine by selecting one of the first mode and the second mode based on an operation state of the switch. Vehicle drive system.
前記供給装置は、ファンである、請求項1または2に記載の車両の駆動システム。 The cooling medium is air;
The vehicle drive system according to claim 1, wherein the supply device is a fan.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |