JP2009274677A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a travel distance of a hybrid vehicle when only motors are used after stopping an engine thereof, to improve mileage, and to also increase battery life. <P>SOLUTION: A controller for the hybrid vehicle has: an engine 10; first and second motor generators 21, 22 performing powering operation and regenerative operation; first and second inverters 31, 32 respectively driving them; and first and second batteries 41, 42 respectively supplying power to them or charged by them. The first battery 41 is controlled such that the first battery is available within a range of an upper limit value 80% to a lower limit value 40% of an SOC by a controller 100, and the second battery 42 is controlled such that the second battery 42 is available within a range of an upper limit value 90% to a lower limit value 10% thereof by the controller 100. The second battery 42 is used just before a complete discharge to increase the travel distance of the hybrid vehicle only with the motors, and the first and second batteries are individually managed to improve the mileage and to also increase the battery life. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor generator as a vehicle drive source.

従来、燃費の向上等を図るために、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータ（発電電動機）とを併用するハイブリッド車両が注目されている（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid vehicle using an engine and a motor generator (generator motor) in combination as a vehicle drive source has been attracting attention in order to improve fuel consumption and the like (see, for example, Patent Document 1).

この種のハイブリッド車両としては、様々な型式のものが提案されており、エンジンがモータ発電機の駆動だけを行いモータ発電機のみで車輪を駆動するシリーズ型のものや、エンジンとモータ発電機の両方で車輪を駆動し、モータによりエンジンのトルクをアシストするパラレル型のものがある。更に、一定速度以上になるとエンジンとモータの両方で車輪を駆動するが、発進時や一定速度以下ではエンジンを停止しモータのみで車輪を駆動するパラレル・シリーズ型のものもあり、減速・制動時にはモータが回生発電を行い、運動エネルギの一部を電力に変えてバッテリを充電する。
特開２００３−３４８７０８号公報 Various types of hybrid vehicles of this type have been proposed, such as a series type in which the engine drives only the motor generator and the wheels are driven only by the motor generator, or the engine and motor generator. There is a parallel type in which the wheels are driven by both and the motor torque is assisted by a motor. Furthermore, the wheels are driven by both the engine and motor when the speed exceeds a certain speed, but there are also parallel series types that stop the engine and drive the wheels only by the motor when starting or below a certain speed. The motor performs regenerative power generation and changes the kinetic energy into electric power to charge the battery.
JP 2003-348708 A

従来のハイブリッド車両では、主として、回生制動時のバッテリへの充電機能とトルクアシスト時の放電機能との両立のために、バッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ／充電状態、残存容量）を中間容量状態（例えば、４０〜８０％）に維持する制御を行っている。特に、かかるバッテリ容量の下限値を、例えば、４０％とするのは、バッテリのＳＯＣが低い状態でＩＧ（イグニッション）オフした後、再始動するために必要な電力を保持しておくためである。そのため、上述したパラレル・シリーズ型のハイブリッド車両等で、エンジンを停止しモータのみで車輪を駆動する場合（ＥＶ［Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｈｉｃｌｅ］走行等）には、上限値との差分である４０％の範囲内しかバッテリ容量を使用できないため、エンジンを停止できる距離に制約があるという問題があった。   In a conventional hybrid vehicle, the battery SOC (State Of Charge / charged state, remaining capacity) is set to an intermediate capacity state (mainly in order to achieve both the battery charging function during regenerative braking and the discharging function during torque assist). For example, control is performed to maintain 40 to 80%). In particular, the lower limit value of the battery capacity is set to 40%, for example, in order to hold power necessary for restart after IG (ignition) is turned off in a state where the SOC of the battery is low. . Therefore, in the above-described parallel series type hybrid vehicle or the like, when the engine is stopped and the wheels are driven only by the motor (EV [Electric Vehicle] traveling, etc.), the difference is within the range of 40% which is the difference from the upper limit value. However, since the battery capacity can only be used, there is a problem that there is a limit to the distance at which the engine can be stopped.

また、バッテリが過放電状態になった時は、エンジンを始動してモータ発電機を回してバッテリに充電するため、エンジンを燃費率の悪いところでも使わざるを得ず、平均燃費の悪化に繋がる問題もあった。   In addition, when the battery is over-discharged, the engine is started and the motor generator is turned to charge the battery, so the engine must be used even at a low fuel consumption rate, leading to a deterioration in average fuel consumption. There was also a problem.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エンジンを停止しモータのみで走行できる距離を伸ばすことができ、燃費を向上させることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can extend the distance that the engine can be stopped and the vehicle can run only with a motor, and that can improve fuel efficiency. And

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。   Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problems will be described with additional effects and the like as necessary.

１．エンジンと、該エンジンに連結され、力行運転及び回生運転がそれぞれ可能な第１、第２のモータジェネレータと、該第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続された第１、第２のバッテリとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第１、第２のバッテリは、それぞれ第１、第２の充電状態を有し、前記制御装置は、前記第１、第２の充電状態が必ずしも同じにならないように制御する充放電制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 1. An engine, first and second motor generators coupled to the engine and capable of power running operation and regenerative operation, respectively, and first and second inverters respectively driving the first and second motor generators; A hybrid vehicle control device comprising first and second batteries respectively connected to the first and second inverters,
The first and second batteries have first and second charging states, respectively, and the control device controls the first and second charging states so that the first and second charging states are not necessarily the same. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:

ここで、「必ずしも同じにならない」とは、その充放電制御過程で、ＳＯＣ等の第１のバッテリの充電状態（第１の充電状態）と第２のバッテリの充電状態（第２の充電状態）が当該充放電制御の最適化のために同じになることもあれば異なることもあることを意味する。   Here, “not necessarily the same” means the charge state of the first battery such as SOC (first charge state) and the charge state of the second battery (second charge state) in the charge / discharge control process. ) May be the same or different for optimization of the charge / discharge control.

手段１によれば、第１、第２のバッテリの各々の充電状態に応じた充放電制御が可能になるので、各バッテリを有効に活用することができる。   According to the means 1, since the charge / discharge control according to the charge state of each of the first and second batteries is possible, each battery can be used effectively.

２．前記第１、第２のバッテリは、それぞれ上限値及び下限値により画される放電可能な第１、第２のバッテリ容量を有し、前記充放電制御手段は、前記第１のバッテリ容量を前記エンジンを始動可能な下限値まで放電可能に制御すると共に、前記第２のバッテリ容量を完全放電手前の下限値まで放電可能に制御することを特徴とする手段１に記載のハイブリッド車両の制御装置。   2. The first and second batteries have dischargeable first and second battery capacities defined by an upper limit value and a lower limit value, respectively, and the charge / discharge control means sets the first battery capacity to the 2. The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the controller controls the engine to be dischargeable to a lower limit value at which the engine can be started and controls the second battery capacity to be discharged to a lower limit value before full discharge.

手段２によれば、第２のバッテリ容量を完全放電手前まで使用できるので、エンジンを停止しモータのみで走行できる距離を伸ばすことができる。   According to the means 2, since the second battery capacity can be used before the complete discharge, the engine can be stopped and the distance that can be traveled only by the motor can be extended.

３．前記第１、第2のモータジェネレータの出力トルク比を、前記第１、第２のバッテリ容量の使用範囲の比と同様に設定することを特徴とする手段２に記載のハイブリッド車両の制御装置。   3. 3. The hybrid vehicle control apparatus according to claim 2, wherein the output torque ratio of the first and second motor generators is set in the same manner as the ratio of the usage ranges of the first and second battery capacities.

手段３によれば、前記第１、第２のバッテリ容量の使用範囲を有効に活用して車両を走行させることができる。   According to the means 3, the vehicle can be driven by effectively utilizing the usage ranges of the first and second battery capacities.

４．前記充放電制御手段は、前記回生運転が行われる時に、前記第１、第２のバッテリのうち、それぞれ前記第１、第２のバッテリ容量の下限値により近い方のバッテリに対する充電割合を増加させるように制御することを特徴とする手段２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。   4). When the regenerative operation is performed, the charge / discharge control unit increases a charge ratio of the first and second batteries to a battery closer to the lower limit value of the first and second battery capacities, respectively. The control apparatus for a hybrid vehicle according to the means 2 or 3, wherein the control is performed as described above.

手段４によれば、第１、第２のバッテリの充電状態を個別に管理でき、バッテリ寿命を延ばすことができる。   According to the means 4, the charge states of the first and second batteries can be individually managed, and the battery life can be extended.

５．前記制御装置は、更に、前記第２のバッテリの方がその下限値により近い場合に、前記第１のバッテリから前記第２のバッテリに充電する補充電手段を有することを特徴とする手段４に記載のハイブリッド車両の制御装置。   5. The control device further includes auxiliary charging means for charging the second battery from the first battery when the second battery is closer to the lower limit value thereof. The hybrid vehicle control apparatus described.

手段５によれば、第２のバッテリが過放電になりそうな場合は、第１のバッテリから第２のバッテリに充電することで過放電状態を回避できるため、エンジンが燃費率の悪い状態で使用されることが無くなり、燃費の向上に繋がる。   According to the means 5, when the second battery is likely to be overdischarged, the overdischarge state can be avoided by charging the second battery from the first battery. It will not be used, leading to improved fuel economy.

６．前記制御装置は、更に、前記第１、第２の充電状態がそれぞれ前記第１、第２のバッテリ容量の範囲内であり、前記第２のバッテリの方がその下限値により近い場合には、前記第１及び第２のモータジェネレータのトルク比を前記第２のモータジェネレータのトルクがより大きくなるように制御するトルク制御手段を有することを特徴とする手段２乃至５の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装置。   6). The control device further includes the first and second charging states in the first and second battery capacities, respectively, and the second battery is closer to the lower limit value, The hybrid according to any one of means 2 to 5, further comprising torque control means for controlling the torque ratio of the first and second motor generators so that the torque of the second motor generator becomes larger. Vehicle control device.

手段６によれば、第１、第２のバッテリの充電状態がそれぞれ第１、第２のバッテリ容量の範囲内である場合に、各バッテリ容量を有効に活用して走行できる。   According to the means 6, when the state of charge of the first and second batteries is within the range of the first and second battery capacities, it is possible to travel by effectively utilizing each battery capacity.

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hybrid vehicle control device according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１には、本実施形態の制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成が示されている。図１に示すハイブリッド車両は、エンジン１０と、エンジン１０に連結され、力行運転及び回生運転がそれぞれ可能な第１、第２のモータジェネレータ２１、２２と、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２をそれぞれ駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と、第１、第２のインバータ３１，３２にそれぞれ接続された第１、第２のバッテリ４１、４２とを備えている。即ち、図１において、このハイブリッド車両は、駆動源としてエンジン１０と第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２とを併用している。エンジン１０は、ガソリンや軽油のような燃料を燃焼することにより駆動力を発生し、クランクシャフト１２を回転駆動する。第１及び第２のモータジェネレータ２１、２２は、それぞれ第１及び第２のインバータ３１、３２に接続された交流モータジェネレータであって、力行運転及び回生運転の双方を行うことができる。発電用モータジェネレータ２１は、主としてクランクシャフト１２により回転駆動されて発電を行う発電機として機能し、かつ、エンジン始動時にクランクシャフト１２をクランキングするエンジン始動モータ（スタータ）としての機能を兼用している。走行用モータジェネレータ２２は、主として駆動軸１４を回転駆動する走行用電動機として機能し、単独又はエンジン１０と協動して駆動輪５０を回転駆動する。この走行用モータジェネレータ２２は、後述するように車両減速時には回生運転により発電を行う。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a hybrid vehicle to which the control device of the present embodiment is applied. The hybrid vehicle shown in FIG. 1 is connected to an engine 10, first and second motor generators 21 and 22 that are connected to the engine 10 and can perform power running operation and regenerative operation, respectively, and first and second motor generators 21, 22, respectively, and first and second batteries 41 and 42 connected to the first and second inverters 31 and 32, respectively. That is, in FIG. 1, the hybrid vehicle uses the engine 10 and the first and second motor generators 21 and 22 as a drive source. The engine 10 generates driving force by burning fuel such as gasoline or light oil, and rotationally drives the crankshaft 12. The first and second motor generators 21 and 22 are AC motor generators connected to the first and second inverters 31 and 32, respectively, and can perform both power running operation and regenerative operation. The power generation motor generator 21 functions mainly as a generator that is rotationally driven by the crankshaft 12 to generate power, and also functions as an engine starter motor (starter) that cranks the crankshaft 12 when the engine is started. Yes. The travel motor generator 22 mainly functions as a travel electric motor that rotationally drives the drive shaft 14, and rotates the drive wheel 50 alone or in cooperation with the engine 10. As will be described later, the traveling motor generator 22 generates power by regenerative operation when the vehicle is decelerated.

駆動源の駆動力は、自動変速機１６、図示しない差動ギヤ、及びドライブシャフト１８を経由して、一対の駆動輪５０へ伝達される。自動変速機１６は、駆動源の駆動力を無段階・連続的に変速して駆動輪５０へ伝達する。なお、自動変速機１６として有段式の自動変速機を用いることもできる。   The driving force of the driving source is transmitted to the pair of driving wheels 50 via the automatic transmission 16, the differential gear (not shown), and the drive shaft 18. The automatic transmission 16 shifts the driving force of the driving source continuously and continuously and transmits it to the driving wheels 50. A stepped automatic transmission can also be used as the automatic transmission 16.

エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、動力の伝達を断続するクラッチ５２が介装され、このクラッチ５２と駆動輪５０との動力伝達経路に、上記の走行用モータジェネレータ２２が設けられている。エンジン走行時にはクラッチ５２が締結され、アイドリングストップ中やモータ走行中にはクラッチ５２が切られることとなる。クラッチ５２のドライブ側には、エンジン１０のクランクシャフト１２と同期して回転する発電用モータジェネレータ２１の回転軸が連結されている。クラッチ５２のドリブン側には、クランクシャフト１２と同軸上に配置される上述した駆動軸１４が連結されており、この駆動軸１４の他端に走行用モータジェネレータ２２が連結されている。尚、本実施形態では、上述したクラッチ５２に加えて、補助クラッチ５４が走行用モータジェネレータ２２と駆動輪５０との動力伝達経路に設けられており、具体的には、走行用モータジェネレータ２２と上述した自動変速機１６との間に介装されている。この補助クラッチ５４は、動力の伝達をほぼ完全に遮断できるものであり、典型的にはドグクラッチのような噛み合い式クラッチである。このように、本実施形態では、エンジン１０と駆動輪５０との動力伝達経路には、クラッチ５２と補助クラッチ５４の２個のクラッチが介装されているが、例えば、補助クラッチ５４は設けない構成でも良い。   A clutch 52 for intermittently transmitting power is interposed in the power transmission path between the engine 10 and the drive wheels 50, and the traveling motor generator 22 is provided in the power transmission path between the clutch 52 and the drive wheels 50. It has been. The clutch 52 is engaged during engine travel, and the clutch 52 is disengaged during idling stop or motor travel. A drive shaft of the clutch 52 is connected to a rotation shaft of a power generation motor generator 21 that rotates in synchronization with the crankshaft 12 of the engine 10. The driven side of the clutch 52 is connected to the drive shaft 14 disposed coaxially with the crankshaft 12, and the traveling motor generator 22 is connected to the other end of the drive shaft 14. In the present embodiment, in addition to the clutch 52 described above, an auxiliary clutch 54 is provided in the power transmission path between the travel motor generator 22 and the drive wheels 50. Specifically, the travel motor generator 22 It is interposed between the automatic transmission 16 described above. The auxiliary clutch 54 can interrupt power transmission almost completely, and is typically a meshing clutch such as a dog clutch. As described above, in the present embodiment, the two clutches of the clutch 52 and the auxiliary clutch 54 are interposed in the power transmission path between the engine 10 and the drive wheel 50. For example, the auxiliary clutch 54 is not provided. It may be configured.

また、本実施形態では、エンジン１０に連結され、力行運転及び回生運転がそれぞれ可能な第１、第２のモータジェネレータ２１、２２が直列に２個配置されているが、これらは並列に２個配置される構成でも良い。即ち、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２が２個配置され、それぞれのモータジェネレータを駆動する第１、第２のインバータ３１、３２と第１、第２のバッテリ４１、４２も２個ずつ配置された構成であれば良い。   Further, in the present embodiment, two first and second motor generators 21 and 22 that are connected to the engine 10 and capable of power running operation and regenerative operation are arranged in series. The arrangement may be acceptable. That is, two first and second motor generators 21 and 22 are arranged, and the first and second inverters 31 and 32 and the first and second batteries 41 and 42 that drive each motor generator are also two. Any configuration may be used as long as it is arranged one by one.

更に、図１に示すハイブリッド車両は、ハイブリッドＥＣＵ６０と、電池ＥＣＵ７０を備えている。ハイブリッドＥＣＵ６０と電池ＥＣＵ７０は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェース等を備えた周知のマイクロコンピュータシステムである。   Further, the hybrid vehicle shown in FIG. 1 includes a hybrid ECU 60 and a battery ECU 70. The hybrid ECU 60 and the battery ECU 70 are well-known microcomputer systems each including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.

ハイブリッドＥＣＵ６０は、図示せぬ車速センサ、エンジン回転数センサ、アクセル開度センサ等の各種センサ類の検出信号に基づいて、エンジン１０、モータジェネレータ２１、２２、クラッチ５２、及び自動変速機１６へ制御信号を出力し、その動作を制御する。   The hybrid ECU 60 controls the engine 10, the motor generators 21, 22, the clutch 52, and the automatic transmission 16 based on detection signals from various sensors such as a vehicle speed sensor, an engine speed sensor, and an accelerator opening sensor (not shown). Outputs a signal and controls its operation.

また、ハイブリッドＥＣＵ６０は、その内部のＲＯＭ上に予め格納されているプログラムを実行することにより、所定の機能を実現する。例えば、主として燃費の向上及び排気の浄化を図るために、交差点待ちのような車両の一時停止時にエンジンの自動停止すなわちアイドリングストップを行い、エンジン効率の良くないエンジン低速走行をモータジェネレータのみを駆動源とするモータ走行へ切り換え、自動変速機１６によるエンジン作動点の高効率化を行い、更には車両減速時や制動時の車両運動エネルギをモータジェネレータ２１、２２により回生する。   Moreover, the hybrid ECU 60 implements a predetermined function by executing a program stored in advance on its internal ROM. For example, mainly to improve fuel efficiency and purify exhaust, the engine is automatically stopped when the vehicle is temporarily stopped, such as waiting for an intersection, that is, idling stop is performed, and only the motor generator is used as the driving source for engine low speed running with poor engine efficiency. The engine operating point is increased by the automatic transmission 16 and the vehicle kinetic energy during vehicle deceleration and braking is regenerated by the motor generators 21 and 22.

更に、ハイブリッドＥＣＵ６０は、主として走行用モータジェネレータ２２を駆動源とするモータ走行（上述したＥＶ走行）中には、エンジンフリクションを軽減するために、クラッチ５２を開放し、エンジン１０を駆動輪５０から切り離す。これにより、走行用モータジェネレータ２２の駆動エネルギを軽減し、燃費向上を図ることができる。また、車両減速時や制動時にモータジェネレータ２１、２２を回生運転する場合にも、エンジンフリクションを軽減するために、クラッチ５２を開放し、エンジン１０を駆動輪５０から切り離す。これにより、エンジンフリクションに費やされる分の回生エネルギを増加でき、燃費向上を図ることができる。   Further, the hybrid ECU 60 releases the clutch 52 and reduces the engine 10 from the drive wheels 50 in order to reduce engine friction during motor travel (EV travel described above) mainly using the travel motor generator 22 as a drive source. Separate. Thereby, the drive energy of the motor generator 22 for driving | running | working can be reduced and a fuel consumption improvement can be aimed at. Also, when the motor generators 21 and 22 are regeneratively operated during vehicle deceleration or braking, the clutch 52 is released and the engine 10 is disconnected from the drive wheels 50 in order to reduce engine friction. Thereby, the regenerative energy consumed for engine friction can be increased, and fuel consumption can be improved.

一方、電池ＥＣＵ７０は、第１、第２のバッテリ４１、４２の温度をそれぞれ検出する図示しないバッテリ温度センサの検出値、更には、これらバッテリ４１、４２の出力電圧を検出する図示しない電圧センサの検出値に基づき、バッテリ４１、４２それぞれの内部状態を監視する。特に、第１、第２のバッテリ４１、４２の上記したＳＯＣをそれぞれ検出する。そして、検出したＳＯＣに関する情報に基づき、第１、第２のバッテリ４１、４２それぞれの充電状態を把握し、これらの情報をハイブリッドＥＣＵ６０に送信し、ハイブリッドＥＣＵ６０と共にバッテリ４１、４２それぞれの充放電制御を行う。また、ＳＯＣに関する情報等を受信したハイブリッドＥＣＵ６０は、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２に対し、第１、第２のインバータ３１、３２と共に、トルク制御手段として、後述するトルク制御等を行う。尚、電池ＥＣＵ７０による第１、第２のバッテリ４１、４２の各ＳＯＣの検出方法は、公知の方法によることができるので、ここでは詳述しない。   On the other hand, the battery ECU 70 detects a detected value of a battery temperature sensor (not shown) that detects the temperatures of the first and second batteries 41 and 42, and further detects a voltage sensor (not shown) that detects an output voltage of the batteries 41 and 42. Based on the detected value, the internal state of each of the batteries 41 and 42 is monitored. In particular, the SOCs of the first and second batteries 41 and 42 are detected, respectively. Then, based on the detected information on the SOC, the charging state of each of the first and second batteries 41 and 42 is grasped, and these pieces of information are transmitted to the hybrid ECU 60. I do. In addition, the hybrid ECU 60 that has received the information related to the SOC, for the first and second motor generators 21 and 22, performs torque control, which will be described later, as torque control means together with the first and second inverters 31 and 32. Do. Note that the method of detecting the SOC of each of the first and second batteries 41 and 42 by the battery ECU 70 can be performed by a known method and will not be described in detail here.

即ち、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２は、エンジン１０とトルク授受可能に連結され、それぞれ第１、第２のバッテリ４１、４２から第１、第２のインバータ３１、３２を通じて給電されて電動動作したり、エンジン１０により駆動されて発電を行って第１、第２のインバータ３１、３２を通じてそれぞれ第１、第２のバッテリ４１、４２を充電したりする。   That is, the first and second motor generators 21 and 22 are connected to the engine 10 so as to be able to transmit and receive torque, and are supplied with power from the first and second batteries 41 and 42 through the first and second inverters 31 and 32, respectively. The first and second batteries 41 and 42 are charged through the first and second inverters 31 and 32, respectively.

第１、第２のインバータ３１、３２は、それぞれ三相のインバータであり、図示しない複数のスイッチング素子と、各スイッチング素子と個別に逆並列接続されたフライホイルダイオード等からなり、各スイッチング素子はインバータ内部に搭載された制御回路により断続制御されて第１、第２のバッテリ４１、４２からの直流電圧を、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の回転と同期した三相交流電圧に変換する。ハイブリッドＥＣＵ６０は、各第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の回転を検出する不図示の回転位置検出センサからの信号に基づいて各第１、第２のインバータ３１、３２を位相制御したり、各第１、第２のインバータ３１、３２のスイッチング素子のＰＷＭデューティ比を制御して、各第１、第２のモータジェネレータ２１、２２のトルクを調整する。   Each of the first and second inverters 31 and 32 is a three-phase inverter, and includes a plurality of switching elements (not shown) and flywheel diodes individually connected in reverse parallel to each switching element. The DC voltage from the first and second batteries 41 and 42 is intermittently controlled by a control circuit mounted inside the inverter to a three-phase AC voltage synchronized with the rotation of the first and second motor generators 21 and 22. Convert. The hybrid ECU 60 controls the phase of each of the first and second inverters 31 and 32 based on a signal from a rotation position detection sensor (not shown) that detects the rotation of each of the first and second motor generators 21 and 22. The torques of the first and second motor generators 21 and 22 are adjusted by controlling the PWM duty ratio of the switching elements of the first and second inverters 31 and 32, respectively.

尚、ハイブリッド車両では、モータジェネレータを用いてエンジンの始動、その後のトルクアシスト、回生制動等を行うが、このモータジェネレータによるエンジンの始動、その後の車両変速時のトルクアシストなどでは、バッテリとモータジェネレータとの間でインバータを通じて大電力を授受する必要がある。特に、上述したようにエンジンを停止した状態で車両を発進させ、或いはＥＶ走行するには、バッテリによる電源電圧を１００乃至４００Ｖといった高圧に設定して送電損失の低減等を図る必要がある。   In hybrid vehicles, a motor generator is used to start the engine, and then torque assist, regenerative braking, and the like. In the engine start by this motor generator and subsequent torque assist during vehicle shift, the battery and the motor generator It is necessary to send and receive large power through the inverter. In particular, in order to start the vehicle with the engine stopped or to run on EV as described above, it is necessary to reduce the power transmission loss by setting the power supply voltage of the battery to a high voltage of 100 to 400V.

本実施形態においても、バッテリによる電源電圧は１００乃至４００Ｖの高圧に設定されるが、かかるバッテリパックを第１及び第２のバッテリ４１、４２に２分割している。即ち、ここで言う２分割したバッテリとは、インバータを介してモータジェネレータに給電して車両を走行させる動力を発生するための、いわゆる主機用のバッテリを２分割したことを言い、ハイブリッド車両に多数搭載される定格電圧が約１２Ｖ程度の低圧電気負荷（上述したハイブリッドＥＣＵ６０等のコントローラや電装品）に給電するための、いわゆる補機用のバッテリを分割したことではない。上記の２分割したバッテリ４１、４２から低圧電気負荷に給電することも、勿論可能であるが、それらに給電するために第１及び第２のバッテリ４１、４２の他に補機用のバッテリとしての低圧バッテリも配置することは可能である。   Also in this embodiment, the power supply voltage by the battery is set to a high voltage of 100 to 400 V, but the battery pack is divided into two parts, the first and second batteries 41 and 42. In other words, the battery divided into two here means that a battery for a so-called main engine for generating power for running the vehicle by supplying power to the motor generator via the inverter is divided into two, and there are many hybrid vehicles. This is not to divide a so-called auxiliary battery for supplying power to a low-voltage electric load (a controller or an electrical component such as the hybrid ECU 60 described above) having a rated voltage of about 12V. It is of course possible to supply power to the low-voltage electric load from the two divided batteries 41 and 42, but in order to supply power to them, in addition to the first and second batteries 41 and 42, as auxiliary batteries. It is also possible to arrange a low-voltage battery.

また、１００乃至４００Ｖの電源電圧が必要であるため、上述した主機用のバッテリは、その単位セルを多数直列接続してなる組電池として用いられるが、本実施形態でも、第１、第２のバッテリ４１、４２のそれぞれが、かかる組電池として構成されている。第１、第２のバッテリ４１、４２の種類は、特に問わず、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、鉛電池等を用いることができるが、後述する第１、第２のバッテリ４１、４２の充放電制御の容易化と精度向上のためには、第１、第２のバッテリ４１、４２には同じ種類の電池を用いるのが望ましい。   Further, since a power supply voltage of 100 to 400 V is necessary, the battery for the main unit described above is used as an assembled battery in which a large number of unit cells are connected in series. In this embodiment, the first and second batteries are used. Each of the batteries 41 and 42 is configured as such an assembled battery. The type of the first and second batteries 41 and 42 is not particularly limited, and a lithium secondary battery, a nickel metal hydride battery, a lead battery, or the like can be used, but the first and second batteries 41 and 42 described later are used. In order to facilitate charge / discharge control and improve accuracy, it is desirable to use the same type of batteries for the first and second batteries 41 and 42.

さて、本実施形態の大きな特徴である第１及び第２のバッテリ４１、４２を２分割した理由とその充放電制御について、更に図２を参照して説明する。尚、かかる第１及び第２のバッテリ４１、４２に対する充放電制御は、上述したように、ハイブリッドＥＣＵ６０と電池ＥＣＵ７０により行うので、以下では、両者により構成されるコントローラ１００（図１参照）を、この充放電制御手段として説明する。   Now, the reason why the first and second batteries 41 and 42 are divided into two and the charge / discharge control will be described with reference to FIG. Since the charge / discharge control for the first and second batteries 41 and 42 is performed by the hybrid ECU 60 and the battery ECU 70 as described above, the controller 100 (see FIG. 1) configured by both is hereinafter described. This charge / discharge control means will be described.

即ち、従来は単一のバッテリパックからインバータを介して１又は２個のモータジェネレータに給電する構成であったのに対し、本実施形態では、第１及び第２のバッテリ４１、４２に２分割し、それぞれが別個のインバータ３１、３２を介して別個のモータジェネレータ２１、２２に給電し、第１、第２のバッテリ４１、４２で役割を分担する構成を有している。そして、第１、第２のバッテリ４１、４２は、それぞれ第１、第２の充電状態を有し、上述したコントローラ１００は、これら第１、第２のバッテリ４１、４２の充放電制御手段として、第１のバッテリ４１の充電状態（第１の充電状態）と第２のバッテリ４２の充電状態（第２の充電状態）が必ずしも同じにならないように制御する。ここで、「必ずしも同じにならない」とは、その充放電制御過程で、後で詳述するＳＯＣ等の第１のバッテリ４１の充電状態（第１の充電状態）と第２のバッテリ４２の充電状態（第２の充電状態）が、充放電制御の最適化の観点から、同じ状態になることも異なる状態になることもあることを意味する。かかる構成により、第１、第２のバッテリ４１、４２の各々の充電状態に応じた充放電制御が可能になるので、各バッテリ４１、４２を有効に活用することができる。以下、この点につき述べる。   In other words, the conventional configuration is such that one or two motor generators are supplied with power from a single battery pack via an inverter, whereas in this embodiment, the first and second batteries 41 and 42 are divided into two. The first and second batteries 41 and 42 each share power by supplying power to the separate motor generators 21 and 22 via separate inverters 31 and 32, respectively. The first and second batteries 41 and 42 have first and second charging states, respectively. The controller 100 described above serves as charge / discharge control means for the first and second batteries 41 and 42. The charging state (first charging state) of the first battery 41 and the charging state (second charging state) of the second battery 42 are controlled not to be the same. Here, “not necessarily the same” means in the charge / discharge control process, the charge state (first charge state) of the first battery 41 such as SOC and the charge of the second battery 42 which will be described in detail later. This means that the state (second charge state) may be the same or different from the viewpoint of optimization of charge / discharge control. With such a configuration, charge / discharge control corresponding to the state of charge of each of the first and second batteries 41 and 42 becomes possible, so that each battery 41 and 42 can be used effectively. This point will be described below.

第１、第２のバッテリ４１、４２は、図２（ａ）に示すように、それぞれ上限値及び下限値により画される放電可能な第１、第２のバッテリ容量を有している。即ち、第１のバッテリ４１は、従来の単一バッテリの場合と同様に、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ／充電状態、残存容量）を、例えば、４０〜８０％に維持するように、充放電制御手段としてのコントローラ１００に制御される。従って、第１のバッテリ４１の使用可能な第１のバッテリ容量は、ＳＯＣの上限値８０％と下限値４０％により画される、その差分４０％の範囲内である。一方、第２のバッテリ４２は、従来の単一バッテリの場合とは異なり、ＳＯＣを、例えば、１０〜９０％に維持するように、充放電制御手段としてのコントローラ１００に制御される。従って、第２のバッテリ４２の使用可能な第２のバッテリ容量は、ＳＯＣの上限値９０％と下限値１０％により画される、その差分８０％の範囲内である。この結果、仮に、第１、第２のバッテリ４１、４２の満充電状態（ＦＵＬＬ）の使用可能なバッテリ容量が同じだとすれば、第２のバッテリ４２は、第１のバッテリ４１の約２倍の容量を使用可能であることになる。このように、本実施形態では、充放電制御手段としてのコントローラ１００は、第１のバッテリ４１の上記容量をエンジン１０を始動可能な下限値である４０％まで放電可能に制御するのに対し、第２のバッテリ４２の上記容量は、完全放電（０％）手前の下限値である１０％まで放電可能に制御するようにしている。これにより、第２のバッテリ４２の容量を完全放電手前まで使用できるので、エンジン１０を停止しモータ（モータジェネレータ２２）のみで走行できる距離を伸ばすことができる。   As shown in FIG. 2A, the first and second batteries 41 and 42 have dischargeable first and second battery capacities defined by an upper limit value and a lower limit value, respectively. That is, as in the case of the conventional single battery, the first battery 41 is charged and discharged by the charge / discharge control means so as to maintain the SOC (State Of Charge / charged state, remaining capacity) at, for example, 40 to 80%. Is controlled by the controller 100. Accordingly, the usable first battery capacity of the first battery 41 is within the range of 40% difference between the upper limit value 80% and the lower limit value 40% of the SOC. On the other hand, unlike the case of the conventional single battery, the second battery 42 is controlled by the controller 100 as charge / discharge control means so as to maintain the SOC at, for example, 10 to 90%. Accordingly, the usable second battery capacity of the second battery 42 is within a range of 80% difference between the upper limit value 90% and the lower limit value 10% of the SOC. As a result, if the usable battery capacities of the first and second batteries 41 and 42 in the fully charged state (FULL) are the same, the second battery 42 is about 2 times the first battery 41. Double capacity will be available. Thus, in the present embodiment, the controller 100 as the charge / discharge control means controls the capacity of the first battery 41 so that it can be discharged to 40%, which is a lower limit value at which the engine 10 can be started. The capacity of the second battery 42 is controlled to be able to discharge up to 10%, which is a lower limit value before complete discharge (0%). As a result, the capacity of the second battery 42 can be used up to the point before complete discharge, so the engine 10 can be stopped and the distance that can be traveled only by the motor (motor generator 22) can be extended.

以上のように、本実施形態では、第２のバッテリ４２の使用可能な容量は第１のバッテリ４１の使用可能な容量の略２倍に画されるので、例えば、従来の単一のバッテリを有する場合に対して、使用できる電気エネルギを略１．５倍に増やすことが可能である。   As described above, in the present embodiment, the usable capacity of the second battery 42 is defined to be approximately twice the usable capacity of the first battery 41. For example, a conventional single battery is used. It is possible to increase the electric energy that can be used by about 1.5 times compared to the case of having it.

ところで、上述したように、回生運転が行われる時には、充放電制御手段としてのコントローラ１００は、モータジェネレータ２１、２２により発電された電力により第１、第２のバッテリ４１、４２に充電する制御を行う。この場合、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、第１、第２のバッテリ４１、４２は、両者のうち、上述した使用可能な容量の下限値により近い方のバッテリに対する充電割合を増加させるように、充放電制御手段としてのコントローラ１００に制御される。図２（ｂ）に示す例では、第２のバッテリ４２の方が第１のバッテリ４１よりも、その使用可能な容量の下限値である１０％により近いので、同図に示すように、第２のバッテリ４２に対する充電割合を増加させるように制御されている。具体的には、第２のバッテリ４２に対する単位時間当たりの充電量を第１のバッテリ４１に対する単位時間当たりの充電量よりも大きくすることで、これを実現している。このように、第１、第２のバッテリ４１、４２の充電状態を個別に管理できるので、それぞれのバッテリ寿命を延ばすことが可能である。   By the way, as described above, when the regenerative operation is performed, the controller 100 as the charge / discharge control means performs control to charge the first and second batteries 41 and 42 with the electric power generated by the motor generators 21 and 22. Do. In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the first and second batteries 41 and 42 are charged to the battery closer to the lower limit value of the usable capacity described above. It is controlled by the controller 100 as charge / discharge control means so as to increase the ratio. In the example shown in FIG. 2 (b), the second battery 42 is closer to the lower limit of the usable capacity of 10% than the first battery 41, so as shown in FIG. Control is performed to increase the charging rate of the second battery 42. Specifically, this is realized by making the charge amount per unit time for the second battery 42 larger than the charge amount per unit time for the first battery 41. Thus, since the charge state of the 1st, 2nd batteries 41 and 42 can be managed separately, it is possible to extend each battery life.

尚、望ましくは、充放電制御手段としてのコントローラ１００は、第２のバッテリ４２の方がその使用可能な容量の下限値により近い場合に、第１のバッテリ４１から第２のバッテリ４２に充電する補充電を行うようにしても良い。これにより、第２のバッテリ４２が過放電になりそうな場合は、第１のバッテリ４１から第２のバッテリ４２に充電することで過放電状態を回避できるため、エンジン１０が燃費率の悪い状態で使用されることが無くなり、燃費の向上に繋がる。   Desirably, the controller 100 as the charge / discharge control means charges the second battery 42 from the first battery 41 when the second battery 42 is closer to the lower limit value of the usable capacity. You may make it perform supplementary charge. Accordingly, when the second battery 42 is likely to be overdischarged, the engine 10 is in a state where the fuel consumption rate is poor because the overdischarge state can be avoided by charging the second battery 42 from the first battery 41. Will not be used, leading to improved fuel economy.

次に、本実施形態の特徴をなすコントローラ１００による充放電制御動作を図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。   Next, the charge / discharge control operation by the controller 100 that characterizes the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4.

図３では、コントローラ１００による制御処理として、第１、第２のインバータ３１、３２を介して第１、第２のモータジェネレータ２１、２２の出力を制御する処理が示されている。第１、第２のバッテリ４１、４２の充放電制御としては、第１、第２のバッテリ４１、４２を均等に充放電していき、その上下の閾値（上限値と下限値）に達した方のバッテリ４１又は４２の充放電量を小さくすることを特徴としている。   FIG. 3 shows a process for controlling the outputs of the first and second motor generators 21 and 22 via the first and second inverters 31 and 32 as the control process by the controller 100. As the charge / discharge control of the first and second batteries 41, 42, the first and second batteries 41, 42 were charged / discharged evenly, and the upper and lower thresholds (upper limit value and lower limit value) were reached. The charge / discharge amount of the other battery 41 or 42 is reduced.

まず、力行運転に入った場合とそうでない場合（モータジェネレータ２１、２２が回転駆動されていればエンジン１００のトルクアシストとして機能する）とで大きく制御が分かれる。ここで、力行運転とは、モータジェネレータ２１、２２がそれぞれ第１、第２のバッテリ４１、４２から電力の供給を受け、駆動輪５０を回転駆動する力を発生する状態を言う。まず、かかる力行運転に入ったかどうかを判別し（Ｓ３０１）、肯定判別された場合、即ち、力行運転に入った場合には、第１、第２のバッテリ４１、４２のＳＯＣがそれぞれ上述した下限値Ｌ１、Ｌ２を上回っているかを調べる（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。これに対して、Ｓ３０１で否定判別された場合、即ち、力行運転に入っていない場合には、第１、第２のバッテリ４１、４２のＳＯＣがそれぞれ上述した上限値Ｈ１、Ｈ２に達していないかを調べる（Ｓ３０４、Ｓ３０５）。   First, control is largely divided between when the power running operation is started and when it is not (when the motor generators 21 and 22 are rotationally driven, they function as torque assist of the engine 100). Here, the power running refers to a state in which the motor generators 21 and 22 are supplied with electric power from the first and second batteries 41 and 42, respectively, and generate a force for rotationally driving the drive wheels 50. First, it is determined whether or not the power running operation has been started (S301). If the determination is affirmative, that is, if the power running operation has been started, the SOCs of the first and second batteries 41 and 42 are the lower limits described above. It is checked whether the values L1 and L2 are exceeded (S302, S303). On the other hand, when a negative determination is made in S301, that is, when the power running operation is not started, the SOCs of the first and second batteries 41 and 42 have not reached the above-described upper limit values H1 and H2, respectively. (S304, S305).

力行運転に入り、第１のバッテリ４１のＳＯＣが下限値Ｌ１を上回っている場合には（Ｓ３０２でＹｅｓ）、モータジェネレータ２１、２２が同一の出力（ＡｋＷ）になるように制御する（Ｓ３０６）。一方、第１のバッテリ４１のＳＯＣが下限値Ｌ１に達している場合には（Ｓ３０２でＮｏ）、第２のバッテリ４２のＳＯＣが下限値Ｌ２を上回っているかを調べる（Ｓ３０３）。第２のバッテリ４２のＳＯＣが下限値Ｌ２を上回っている場合には（Ｓ３０３でＹｅｓ）、モータジェネレータ２１の出力を減少させ、その分（αｋＷ）だけモータジェネレータ２２の出力を増加させるように制御する（Ｓ３０７）。第２のバッテリ４２のＳＯＣが下限値Ｌ２を上回っているかを調べる（Ｓ３０３）。第２のバッテリ４２のＳＯＣが下限値Ｌ２に達している場合には（Ｓ３０３でＮｏ）、モータジェネレータ２２の出力をＡｋＷまで減少させるように制御する（Ｓ３０８）。   When the power running operation is started and the SOC of the first battery 41 exceeds the lower limit value L1 (Yes in S302), the motor generators 21 and 22 are controlled to have the same output (AkW) (S306). . On the other hand, when the SOC of the first battery 41 has reached the lower limit L1 (No in S302), it is checked whether the SOC of the second battery 42 exceeds the lower limit L2 (S303). When the SOC of the second battery 42 exceeds the lower limit value L2 (Yes in S303), the output of the motor generator 21 is decreased, and the output of the motor generator 22 is increased by that amount (α kW). (S307). It is checked whether the SOC of the second battery 42 exceeds the lower limit L2 (S303). When the SOC of the second battery 42 has reached the lower limit L2 (No in S303), control is performed so that the output of the motor generator 22 is reduced to AkW (S308).

力行運転に入っておらず、第１のバッテリ４１のＳＯＣが上限値Ｈ１に達していない場合には（Ｓ３０４でＹｅｓ）、モータジェネレータ２１、２２が同一の出力（ＢｋＷ）になるように制御する（Ｓ３０９）。一方、第１のバッテリ４１のＳＯＣが上限値Ｈ１に達している場合には（Ｓ３０４でＮｏ）、第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２に達していないかを調べる（Ｓ３０５）。第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２に達していなければ（Ｓ３０５でＹｅｓ）、第１のバッテリ４１の出力を増加させ、その分（αｋＷ）だけモータジェネレータ２２の出力を減少させるように制御する（Ｓ３１０）。第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２に達している場合には（Ｓ３０５でＮｏ）、モータジェネレータ２２の出力をＢｋＷまで復帰させるように制御する（Ｓ３１１）。   When the power running operation is not started and the SOC of the first battery 41 does not reach the upper limit value H1 (Yes in S304), the motor generators 21 and 22 are controlled to have the same output (BkW). (S309). On the other hand, if the SOC of the first battery 41 has reached the upper limit value H1 (No in S304), it is checked whether the SOC of the second battery 42 has reached the upper limit value H2 (S305). If the SOC of the second battery 42 has not reached the upper limit value H2 (Yes in S305), the output of the first battery 41 is increased and the output of the motor generator 22 is decreased by that amount (αkW). (S310). When the SOC of the second battery 42 has reached the upper limit value H2 (No in S305), control is performed so that the output of the motor generator 22 is returned to BkW (S311).

尚、以上の制御処理は、コントローラ１００の行う公知の主制御プログラムの割込み処理として行われる副制御プログラムとして実行される。従って、以上の処理が終了した場合には、主制御プログラムに戻り、次の割込み処理時に以上の制御処理を繰り返す。   The above control processing is executed as a sub control program executed as an interrupt processing of a known main control program performed by the controller 100. Therefore, when the above process is completed, the process returns to the main control program, and the above control process is repeated during the next interrupt process.

このように、本実施形態によれば、力行運転に入り、第１のバッテリ４１のＳＯＣが下限値Ｌ１を上回っている限り、モータジェネレータ２１、２２が同一の出力（ＡｋＷ）になるように駆動して走行し、第１のバッテリ４１のＳＯＣが下限値Ｌ１に達した場合には、モータジェネレータ２２の出力を増加させて走行する。これにより、第１のバッテリ４１のＳＯＣがそれ以上低下し下限値Ｌ１を下回って、エンジン１０を始動できなくなるのを防止する。第２のバッテリ４２のＳＯＣが下限値Ｌ２に達した場合には、モータジェネレータ２２の出力を減少させて第２のバッテリ４２が完全放電してしまうのを防止する。一方、力行運転に入っていない場合、即ち、モータジェネレータ２１、２２がエンジン１００のトルクアシストを行う場合には、第１のバッテリ４１のＳＯＣが上限値Ｈ１を下回っている限り、モータジェネレータ２１、２２を同一の出力（ＢｋＷ）になるように駆動し、第１のバッテリ４１のＳＯＣが増加するようにする。第１のバッテリ４１のＳＯＣが上限値Ｈ１に達した場合には、第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２に達するまでは、上限値Ｈ１に達した第１のバッテリ４１の出力を増加させて第２のバッテリ４２のＳＯＣが増加するようにする。第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２に達した合には、モータジェネレータ２２の出力をＢｋＷまで復帰させて、第２のバッテリ４２のＳＯＣが上限値Ｈ２を超え、過充電になるのを防止する。   As described above, according to the present embodiment, the motor generators 21 and 22 are driven so as to have the same output (AkW) as long as the SOC of the first battery 41 exceeds the lower limit value L1. When the SOC of the first battery 41 reaches the lower limit L1, the vehicle travels with the output of the motor generator 22 increased. As a result, the SOC of the first battery 41 is further reduced and falls below the lower limit value L1, thereby preventing the engine 10 from starting. When the SOC of the second battery 42 reaches the lower limit value L2, the output of the motor generator 22 is reduced to prevent the second battery 42 from being completely discharged. On the other hand, when the power generator operation is not started, that is, when the motor generators 21 and 22 perform torque assist of the engine 100, as long as the SOC of the first battery 41 is lower than the upper limit value H1, the motor generator 21, 22 is driven to have the same output (BkW) so that the SOC of the first battery 41 increases. When the SOC of the first battery 41 reaches the upper limit value H1, the output of the first battery 41 that has reached the upper limit value H1 is increased until the SOC of the second battery 42 reaches the upper limit value H2. Thus, the SOC of the second battery 42 is increased. When the SOC of the second battery 42 reaches the upper limit value H2, the output of the motor generator 22 is returned to BkW, and the SOC of the second battery 42 exceeds the upper limit value H2 and is overcharged. To prevent.

以上の例では、上述したように、第１、第２のバッテリ４１、４２を均等に充放電していき、その上下の閾値（上限値と下限値）に達した方のバッテリ４１又は４２の充放電量を小さくするようにしたが、前述したように、第１、第２のバッテリ４１、４２のＳＯＣの使用範囲は、それぞれ上限値と下限値の差分である４０％、８０％であり、１：２であることから、充放電量自体に差を付ける制御も考えられる。以下、図４を用いて、コントローラ１００が、かかる制御処理を行う例について説明する。尚、ハイブリッドＥＣＵ６０による第１、第２のモータジェネレータ２１、２２に対するトルク指令値の算出方法自体は公知の方法によるので、ここでは詳述しない。   In the above example, as described above, the first and second batteries 41 and 42 are charged and discharged evenly, and the battery 41 or 42 that has reached the upper and lower thresholds (upper limit value and lower limit value) Although the charge / discharge amount was reduced, as described above, the SOC usage ranges of the first and second batteries 41 and 42 are 40% and 80%, which are the difference between the upper limit value and the lower limit value, respectively. Since the ratio is 1: 2, it is possible to control the charging / discharging amount itself. Hereinafter, an example in which the controller 100 performs such control processing will be described with reference to FIG. Note that the method of calculating the torque command value for the first and second motor generators 21 and 22 by the hybrid ECU 60 is a known method and will not be described in detail here.

本例では、上述した理由からも、まず、第１、第２のバッテリ４１、４２の各充電状態がそれぞれのＳＯＣの使用範囲内であるか否かを判別する。即ち、第１のバッテリ４１のＳＯＣが上述した下限値Ｌ１と上限値Ｈ１の範囲内にあるかを調べる（Ｓ４０１）、範囲内になければ、次に、第２のバッテリ４２のＳＯＣが上述した下限値Ｌ２と上限値Ｈ２の範囲内にあるかを調べる（Ｓ４０２）。第２のバッテリ４２のＳＯＣも上述した下限値Ｌ２と上限値Ｈ２の使用範囲内になければ、どちらのバッテリも、その使用範囲を超えており、それ以上充電すれば過充電となり、バッテリ寿命を低下させる、或いは、それ以上放電させればエンジン１０を始動できなくなり、又は完全放電してしまいバッテリが劣化して交換しなければならなくなる。従って、この場合には、モータジェネレータ２１、２２いずれに対してもトルク指令を０にするように制御する（Ｓ４０３）。第１のバッテリ４１のＳＯＣが使用範囲内にないが、第２のバッテリ４２のＳＯＣは使用範囲内にあれば、モータジェネレータ２１に対するトルク指令を０にし、モータジェネレータ２２に対するトルク指令を全トルク指令にするように制御する（Ｓ４０４）。これにより、第１のバッテリ４１のＳＯＣを中間容量状態（４０〜８０％）に維持することができ、例えば、４０％を下回ってエンジン１０を始動できなくなる事態を防止できる。   In this example, also for the reasons described above, first, it is determined whether or not the state of charge of each of the first and second batteries 41 and 42 is within the use range of each SOC. That is, it is checked whether the SOC of the first battery 41 is within the range between the lower limit value L1 and the upper limit value H1 (S401). If not, the SOC of the second battery 42 is as described above. It is checked whether it is within the range between the lower limit L2 and the upper limit H2 (S402). If the SOC of the second battery 42 is not within the above-described use range of the lower limit value L2 and the upper limit value H2, both batteries exceed the use range. If it is lowered or discharged further, the engine 10 cannot be started, or it is completely discharged and the battery deteriorates and must be replaced. Therefore, in this case, control is performed so that the torque command is set to 0 for both the motor generators 21 and 22 (S403). If the SOC of the first battery 41 is not within the use range, but the SOC of the second battery 42 is within the use range, the torque command for the motor generator 21 is set to 0 and the torque command for the motor generator 22 is set to the full torque command. (S404). As a result, the SOC of the first battery 41 can be maintained in an intermediate capacity state (40 to 80%), and for example, a situation in which the engine 10 cannot be started when it falls below 40% can be prevented.

一方、第１のバッテリ４１のＳＯＣが使用範囲内にある場合（Ｓ４０１でＹｅｓ）には、更に、第２のバッテリ４２のＳＯＣも使用範囲内にあるか否かを調べ（Ｓ４０５）、第２のバッテリ４２のＳＯＣは使用範囲内になければ（Ｓ４０５でＮｏ）、モータジェネレータ２２に対するトルク指令を０にし、モータジェネレータ２１に対するトルク指令を全トルク指令にするように制御する（Ｓ４０６）。これにより、第２のバッテリ４２のＳＯＣをその使用可能範囲内（１０〜９０％）に維持することができ、例えば、１０％を下回って完全放電してしまいバッテリが劣化して交換しなければならなくなる事態を防止できる。また、９０％を超える過充電状態にしてしまい、バッテリ寿命が低下するのを防止することができる。以上に対して、第１、第２のバッテリ４１、４２のどちらも、その使用範囲内にある場合には（Ｓ４０５でＹｅｓ）、コントローラ１００は、第１、第２のモータジェネレータ２１、２２のトルク比を１対２になるように制御する。即ち、モータジェネレータ２１に対するトルク指令を全トルク指令の１／３とし、モータジェネレータ２２に対するトルク指令を全トルク指令の２／３にするように制御する（Ｓ４０７）。これにより、第１、第２のバッテリ４１、４２の充電状態がそれぞれ使用可能範囲内である場合に、各バッテリ容量を有効に活用して車両を走行させることができる。このように、本実施形態では、第１、第2のモータジェネレータ２１、２２の出力トルク比を、第１、第２のバッテリ４１、４２の容量の使用範囲の比と同様に設定することにより、第１、第２のバッテリ容量の使用範囲を最大限有効に活用して車両を走行させること等が可能である。   On the other hand, if the SOC of the first battery 41 is within the usage range (Yes in S401), it is further checked whether the SOC of the second battery 42 is also within the usage range (S405). If the SOC of the battery 42 is not within the use range (No in S405), the torque command for the motor generator 22 is set to 0, and the torque command for the motor generator 21 is controlled to the full torque command (S406). As a result, the SOC of the second battery 42 can be maintained within the usable range (10 to 90%). For example, the SOC is completely discharged below 10% and the battery must be deteriorated and replaced. The situation where it becomes impossible can be prevented. Further, it is possible to prevent an overcharged state exceeding 90% and a decrease in battery life. On the other hand, when both of the first and second batteries 41 and 42 are within the use range (Yes in S405), the controller 100 controls the first and second motor generators 21 and 22. The torque ratio is controlled to be 1: 2. That is, control is performed so that the torque command for the motor generator 21 is 1/3 of the total torque command, and the torque command for the motor generator 22 is 2/3 of the total torque command (S407). Thereby, when the charge states of the first and second batteries 41 and 42 are within the usable range, the vehicle capacity can be used effectively to drive the vehicle. Thus, in the present embodiment, the output torque ratio of the first and second motor generators 21 and 22 is set in the same manner as the ratio of the usage ranges of the capacities of the first and second batteries 41 and 42. It is possible to make the vehicle travel by making the most effective use of the first and second battery capacities.

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、第１、第２のバッテリが使用可能な容量として、第１、第２のバッテリが有する充電状態としてのＳＯＣをそれぞれ４０〜８０％、１０〜９０％に維持するように制御したが、これら以外の他の充電状態を有するように制御することも可能であり、また第1と第2のバッテリの使用範囲を入れ替えて使うことも可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the main point of this invention. For example, in the above-described embodiment, as the capacities that the first and second batteries can use, the SOC as the charge state of the first and second batteries is maintained at 40 to 80% and 10 to 90%, respectively. However, it is also possible to perform control so as to have other charging states other than these, and it is also possible to use the first and second batteries in a different usage range.

本発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを有するハイブリッド車両、特に、エンジンを停止しモータジェネレータによるモータ駆動のみで走行することが可能なハイブリッド車両に、広く適用可能である。   The present invention is widely applicable to a hybrid vehicle having an engine and a motor generator as a drive source of the vehicle, in particular, a hybrid vehicle capable of running only by motor drive by the motor generator with the engine stopped.

本発明の実施形態に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied. 第１、第２のバッテリがそれぞれ異なる第１、第２の充電状態を有することを示す図であり、（ａ）は、それぞれ上限値及び下限値により画される使用可能な第１、第２のバッテリ容量を有することを示す図、（ｂ）は、その使用可能な容量の下限値により近いバッテリに対する充電割合を増加させることを示す図である。It is a figure which shows that a 1st, 2nd battery has a respectively different 1st, 2nd charge state, (a) is the 1st, 2nd which can be used which is defined by the upper limit value and the lower limit value, respectively. The figure which shows having a battery capacity of (b), (b) is a figure which shows increasing the charge ratio with respect to the battery nearer the lower limit of the usable capacity | capacitance. 本発明の実施形態に係るコントローラ１００の実行する第１の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st control processing which the controller 100 which concerns on embodiment of this invention performs. 本発明の実施形態に係るコントローラ１００の実行する第２の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd control processing which the controller 100 which concerns on embodiment of this invention performs.

符号の説明Explanation of symbols

１０ エンジン、 ２１、２２（第１、第２の）モータジェネレータ、
３１、３２（第１、第２の）インバータ、 ４１、４２（第１、第２の）バッテリ、
１００ コントローラ（充放電制御手段） 10 engines, 21 and 22 (first and second) motor generators,
31, 32 (first and second) inverters, 41 and 42 (first and second) batteries,
100 controller (charge / discharge control means)

Claims (6)

エンジンと、該エンジンに連結され、力行運転及び回生運転がそれぞれ可能な第１、第２のモータジェネレータと、該第１、第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１、第２のインバータと、該第１、第２のインバータにそれぞれ接続された第１、第２のバッテリとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第１、第２のバッテリは、それぞれ第１、第２の充電状態を有し、前記制御装置は、前記第１、第２の充電状態が必ずしも同じにならないように制御する充放電制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An engine, first and second motor generators coupled to the engine and capable of power running operation and regenerative operation, respectively, and first and second inverters respectively driving the first and second motor generators; A hybrid vehicle control device comprising first and second batteries respectively connected to the first and second inverters,
The first and second batteries have first and second charging states, respectively, and the control device controls the first and second charging states so that the first and second charging states are not necessarily the same. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: 前記第１、第２のバッテリは、それぞれ上限値及び下限値により画される放電可能な第１、第２のバッテリ容量を有し、前記充放電制御手段は、前記第１のバッテリ容量を前記エンジンを始動可能な下限値まで放電可能に制御すると共に、前記第２のバッテリ容量を完全放電手前の下限値まで放電可能に制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The first and second batteries have dischargeable first and second battery capacities defined by an upper limit value and a lower limit value, respectively, and the charge / discharge control means sets the first battery capacity to the 2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control is performed so that the engine can be discharged to a lower limit value at which the engine can be started, and the second battery capacity is controlled to be discharged to a lower limit value before full discharge. . 前記第１、第2のモータジェネレータの出力トルク比を、前記第１、第２のバッテリ容量の使用範囲の比と同様に設定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。   3. The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein an output torque ratio of the first and second motor generators is set in the same manner as a ratio of a usage range of the first and second battery capacities. . 前記充放電制御手段は、前記回生運転が行われる時に、前記第１、第２のバッテリのうち、それぞれ前記第１、第２のバッテリ容量の下限値により近い方のバッテリに対する充電割合を増加させるように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。   When the regenerative operation is performed, the charge / discharge control unit increases a charge ratio of the first and second batteries to a battery closer to the lower limit value of the first and second battery capacities, respectively. The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the control is performed as described above. 前記制御装置は、更に、前記第２のバッテリの方がその下限値により近い場合に、前記第１のバッテリから前記第２のバッテリに充電する補充電手段を有することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。   5. The control device according to claim 4, further comprising auxiliary charging means for charging the second battery from the first battery when the second battery is closer to the lower limit value thereof. The control apparatus of the hybrid vehicle described in 2. 前記制御装置は、更に、前記第１、第２の充電状態がそれぞれ前記第１、第２のバッテリ容量の範囲内であり、前記第２のバッテリの方がその下限値により近い場合には、前記第１及び第２のモータジェネレータのトルク比を前記第２のモータジェネレータのトルクがより大きくなるように制御するトルク制御手段を有することを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The control device further includes the first and second charging states in the first and second battery capacities, respectively, and the second battery is closer to the lower limit value, The torque control means for controlling the torque ratio of the first and second motor generators so that the torque of the second motor generator is larger is provided. The hybrid vehicle control apparatus described.
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