JP2016119802A - Automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車に関し、詳しくは、モータと第1バッテリと第1昇圧コンバータと第2バッテリと第2昇圧コンバータとを備える自動車に関する。 The present invention relates to an automobile, and more particularly, to an automobile including a motor, a first battery, a first boost converter, a second battery, and a second boost converter.
従来、この種の自動車としては、モータジェネレータと、第1蓄電装置と、第1コンバータと、第2蓄電装置と、第2コンバータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。第1コンバータは、モータジェネレータが接続された第1電力ラインと、第1蓄電装置が接続された第2電力ラインと、に接続されている。この第1コンバータは、第1,第2トランジスタと、第1,第2ダイオードと、第1リアクトルと、を有する。第1トランジスタは、第1電力ラインの正極母線に接続されている。第2トランジスタは、第1トランジスタと、第1電力ラインの負極母線と、に接続されている。第1,第2ダイオードは、第1,第2トランジスタに逆方向に並列接続されている。リアクトルは、第1トランジスタと第2トランジスタとの接続点と、第2電力ラインの正極母線と、に接続されている。この第1コンバータは、第2電力ラインの電力を昇圧して第1電力ラインに供給したり、第1電力ラインの電力を降圧して第2電力ラインに供給したりする。第2コンバータは、第1電力ラインと、第2蓄電装置が接続された第3電力ラインと、に接続されている。第2コンバータは、第1コンバータと同様に、第3,第4トランジスタと、第3,第4ダイオードと、第2リアクトルと、を有する。この第2コンバータは、第3電力ラインの電力を昇圧して第1電力ラインに供給したり、第1電力ラインの電力を降圧して第3電力ラインに供給したりする。この自動車では、要求パワーが基準値未満のときには、第1,第2コンバータの何れか一方を動作させると共に他方を駆動停止させる。これにより、要求パワーが基準値未満のときに、動作させるコンバータの数を少なくして、スイッチング損失を抑制することができる。 Conventionally, as this type of automobile, a vehicle including a motor generator, a first power storage device, a first converter, a second power storage device, and a second converter has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ). The first converter is connected to a first power line to which the motor generator is connected and a second power line to which the first power storage device is connected. The first converter includes first and second transistors, first and second diodes, and a first reactor. The first transistor is connected to the positive bus of the first power line. The second transistor is connected to the first transistor and the negative bus of the first power line. The first and second diodes are connected in parallel to the first and second transistors in the reverse direction. The reactor is connected to a connection point between the first transistor and the second transistor and a positive bus of the second power line. The first converter boosts the power of the second power line and supplies it to the first power line, or steps down the power of the first power line and supplies it to the second power line. The second converter is connected to the first power line and the third power line to which the second power storage device is connected. Similar to the first converter, the second converter includes third and fourth transistors, third and fourth diodes, and a second reactor. The second converter boosts the power of the third power line and supplies it to the first power line, or steps down the power of the first power line and supplies it to the third power line. In this automobile, when the required power is less than the reference value, one of the first and second converters is operated and the other is stopped. As a result, when the required power is less than the reference value, the number of converters to be operated can be reduced and switching loss can be suppressed.
上述の自動車では、第1,第2コンバータのうち駆動停止中のコンバータについてのスイッチング損失を低減することができる。しかし、第1,第2コンバータのうち何れかを選択コンバータとして駆動停止させる場合、その選択コンバータの駆動を停止した後に、選択コンバータに対応するバッテリから選択コンバータのダイオードを介してモータジェネレータ側に電力が供給され、そのバッテリの蓄電割合がある程度低下することがある。このため、蓄電割合が比較的小さいバッテリに対応するコンバータを選択コンバータとして駆動停止すると、そのバッテリが過放電になる可能性がある。 In the above-described automobile, it is possible to reduce the switching loss for the converter whose driving is stopped among the first and second converters. However, when stopping driving of either the first converter or the second converter as the selected converter, after stopping the driving of the selected converter, power is supplied from the battery corresponding to the selected converter to the motor generator side via the diode of the selected converter. May be supplied, and the power storage ratio of the battery may decrease to some extent. For this reason, if a converter corresponding to a battery with a relatively small power storage ratio is stopped as a selected converter, the battery may be overdischarged.
本発明の自動車は、第1バッテリや第2バッテリの過放電の抑制と、第1昇圧コンバータや第2昇圧コンバータのスイッチング損失の低減と、のある程度の両立を図ることを主目的とする。 The main object of the automobile of the present invention is to achieve a certain degree of coexistence between suppression of overdischarge of the first battery and the second battery and reduction of switching loss of the first boost converter and the second boost converter.
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The automobile of the present invention has taken the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の自動車は、
走行用のモータと、
第1バッテリと、
前記モータが接続された第1電力ラインと前記第1バッテリが接続された第2電力ラインとに接続され、第1,第2トランジスタと第1,第2ダイオードと第1リアクトルとを有し、前記第2電力ラインの電力を昇圧して前記第1電力ラインに供給可能な第1昇圧コンバータと、
第2バッテリと、
前記第1電力ラインと前記第2バッテリが接続された第3電力ラインとに接続され、第3,第4トランジスタと第3,第4ダイオードと第2リアクトルとを有し、前記第3電力ラインの電力を昇圧して前記第1電力ラインに供給可能な第2昇圧コンバータと、
前記第1昇圧コンバータについては、前記第1リアクトルに流れる電流が目標電流となるように電流制御を行ない、前記第2昇圧コンバータについては、前記第1電力ラインの電圧が目標電圧となるように電圧制御を行なう制御手段と、
を備える自動車であって、
前記制御手段は、
前記第1バッテリの蓄電割合が第1閾値以上のときには、前記第1昇圧コンバータを間欠駆動すると共に前記第2昇圧コンバータを継続駆動し、
前記第1バッテリの蓄電割合が前記第1閾値未満で且つ前記第2バッテリの蓄電割合が第2閾値以上のときには、前記第1昇圧コンバータを継続駆動すると共に前記第2昇圧コンバータを間欠駆動し、
前記第1バッテリの蓄電割合が前記第1閾値未満で且つ前記第2バッテリの蓄電割合が前記第2閾値未満のときには、前記第1昇圧コンバータおよび前記第2昇圧コンバータを継続駆動する、
ことを特徴とする。
The automobile of the present invention
A motor for traveling,
A first battery;
Connected to a first power line to which the motor is connected and a second power line to which the first battery is connected, and includes first and second transistors, first and second diodes, and a first reactor; A first boost converter capable of boosting the power of the second power line and supplying the boosted power to the first power line;
A second battery;
The third power line is connected to the first power line and a third power line to which the second battery is connected, and includes third and fourth transistors, third and fourth diodes, and a second reactor. A second boost converter capable of boosting the power of the first power line and supplying the boosted power to the first power line;
For the first boost converter, current control is performed so that the current flowing through the first reactor becomes a target current, and for the second boost converter, a voltage is set so that the voltage of the first power line becomes the target voltage. Control means for performing control;
A car equipped with
The control means includes
When the power storage ratio of the first battery is equal to or greater than a first threshold, the first boost converter is intermittently driven and the second boost converter is continuously driven,
When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is greater than or equal to a second threshold, the first boost converter is continuously driven and the second boost converter is intermittently driven.
When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is less than the second threshold, the first boost converter and the second boost converter are continuously driven;
It is characterized by that.
この本発明の自動車では、第1昇圧コンバータについては、第1リアクトルに流れる電流が目標電流となるように電流制御を行なう。また、第2昇圧コンバータについては、第1電力ラインの電圧が目標電圧となるように電圧制御を行なう。 In the automobile of the present invention, the first boost converter performs current control so that the current flowing through the first reactor becomes the target current. Further, the second boost converter performs voltage control so that the voltage of the first power line becomes the target voltage.
そして、第1バッテリの蓄電割合が第1閾値以上のときには、第1昇圧コンバータを間欠駆動すると共に第2昇圧コンバータを継続駆動する。第1昇圧コンバータを間欠駆動することにより、第1昇圧コンバータの損失を低減することができる。また、第2昇圧コンバータを間欠駆動せずに継続駆動することにより、第2バッテリの蓄電割合が比較的低いときでも第2バッテリが過放電となるのを抑制することができると共に、第1電力ラインの電圧と目標電圧とのズレが大きくなるのを抑制することができる。ここで、「第1昇圧コンバータを間欠駆動する」とは、第1昇圧コンバータの電流制御(駆動)と駆動停止とを交互に行なうことを意味する。また、「第2昇圧コンバータを継続駆動する」とは、第2昇圧コンバータの電圧制御の実行(第2昇圧コンバータの駆動)を継続することを意味する。 When the storage ratio of the first battery is equal to or higher than the first threshold value, the first boost converter is intermittently driven and the second boost converter is continuously driven. By intermittently driving the first boost converter, the loss of the first boost converter can be reduced. Further, by continuously driving the second boost converter without intermittent driving, it is possible to suppress the second battery from being overdischarged even when the storage ratio of the second battery is relatively low, and the first power An increase in the deviation between the line voltage and the target voltage can be suppressed. Here, “intermittently driving the first boost converter” means that the current control (drive) and the drive stop of the first boost converter are alternately performed. Further, “continuously driving the second boost converter” means that the voltage control of the second boost converter (driving the second boost converter) is continued.
第1バッテリの蓄電割合が第1閾値未満で且つ第2バッテリの蓄電割合が第2閾値以上のときには、第1昇圧コンバータを継続駆動すると共に第2昇圧コンバータを間欠駆動する。第2昇圧コンバータを間欠駆動することにより、第2昇圧コンバータの損失を低減することができる。また、第1昇圧コンバータを間欠駆動せずに継続駆動することにより、第1バッテリが過放電となるのを抑制することができる。ここで、「第1昇圧コンバータを継続駆動する」とは、第1昇圧コンバータの電流制御の実行(第1昇圧コンバータの駆動)を継続することを意味する。また、「第2昇圧コンバータを間欠駆動する」とは、第2昇圧コンバータの電圧制御(駆動)と駆動停止とを交互に行なうことを意味する。 When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is greater than or equal to the second threshold, the first boost converter is continuously driven and the second boost converter is intermittently driven. By intermittently driving the second boost converter, the loss of the second boost converter can be reduced. Moreover, it is possible to suppress the first battery from being overdischarged by continuously driving the first boost converter without intermittent driving. Here, “continuously driving the first boost converter” means continuing the execution of current control of the first boost converter (driving the first boost converter). Further, “intermittently driving the second boost converter” means that voltage control (drive) and drive stop of the second boost converter are alternately performed.
第1バッテリの蓄電割合が第1閾値未満で且つ第2バッテリの蓄電割合が第2閾値未満のときには、第1昇圧コンバータおよび第2昇圧コンバータを継続駆動する。これにより、第1バッテリおよび第2バッテリが過放電となるのを抑制することができる。 When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is less than the second threshold, the first boost converter and the second boost converter are continuously driven. Thereby, it can suppress that a 1st battery and a 2nd battery become overdischarge.
これらの結果、第1バッテリや第2バッテリの過放電の抑制と、第1昇圧コンバータや第2昇圧コンバータのスイッチング損失の低減と、のある程度の両立を図ることができる。 As a result, it is possible to achieve a certain degree of coexistence between suppression of overdischarge of the first battery and the second battery and reduction of switching loss of the first boost converter and the second boost converter.
こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、前記第1昇圧コンバータを間欠駆動する際、前記第1昇圧コンバータを駆動停止した後に、前記第1リアクトルに流れる電流と前記目標電流との電流差分が電流閾値より大きくなったときに、前記第1昇圧コンバータの前記電流制御を再開するものとしてもよい。 In such an automobile according to the present invention, when the first boost converter is intermittently driven, the control means stops the driving of the first boost converter, and then the current difference between the current flowing through the first reactor and the target current is calculated. The current control of the first boost converter may be resumed when the current threshold value is exceeded.
また、本発明の自動車において、前記制御手段は、前記第2昇圧コンバータを間欠駆動する際、前記第2昇圧コンバータを駆動停止した後に、前記第1電力ラインの電圧と前記目標電圧との電圧差分が電圧閾値より大きくなったときに、前記第2昇圧コンバータの前記電圧制御を再開するものとしてもよい。 In the automobile of the present invention, when the second boost converter is intermittently driven, the control unit stops driving the second boost converter, and then the voltage difference between the voltage of the first power line and the target voltage. When the voltage becomes larger than the voltage threshold, the voltage control of the second boost converter may be resumed.
さらに、本発明の自動車において、前記第1昇圧コンバータにおいて、前記第1トランジスタは、前記第1電力ラインの正極母線に接続され、前記第2トランジスタは、前記第1トランジスタと前記第1電力ラインの負極母線とに接続され、前記第1,第2ダイオードは、前記第1,第2トランジスタに逆方向に並列接続され、前記リアクトルは、前記第1トランジスタと前記第2トランジスタとの接続点と、前記第2電力ラインの正極母線と、に接続されており、前記第2昇圧コンバータにおいて、前記第3トランジスタは、前記第1電力ラインの正極母線に接続され、前記第4トランジスタは、前記第3トランジスタと前記第1電力ラインの負極母線とに接続され、前記第3,第4ダイオードは、前記第3,第4トランジスタに逆方向に並列接続され、前記第2リアクトルは、前記第3トランジスタと前記第4トランジスタとの接続点と、前記第3電力ラインの正極母線と、に接続されているものとしてもよい。 Further, in the automobile of the present invention, in the first boost converter, the first transistor is connected to a positive bus of the first power line, and the second transistor is connected to the first transistor and the first power line. Connected to a negative electrode bus, the first and second diodes are connected in parallel to the first and second transistors in the reverse direction, and the reactor is a connection point between the first transistor and the second transistor; And the third transistor is connected to the positive bus of the first power line, and the fourth transistor is connected to the third bus of the second power line. The third and fourth diodes are connected to a transistor and a negative electrode bus of the first power line, and the third and fourth diodes are opposite to the third and fourth transistors. It is column connection, the second reactor, and the third transistor and the connection point between the fourth transistor, the positive bus of the third power line, may alternatively be connected to.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。図2は、モータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、第1,第2昇圧コンバータ54,55,第1,第2バッテリ50,51と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により運転制御されている。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23からのクランク角θcrなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への駆動信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このエンジンECU24は、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御する。また、エンジンECU24は、必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。
Although not shown, the
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を有する同期発電電動機として構成されている。このモータMG1は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、モータMG1と同様の同期発電電動機として構成されている。このモータMG2は、回転子が駆動軸36に接続されている。
The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor having a rotor in which permanent magnets are embedded and a stator in which a three-phase coil is wound. As described above, the motor MG1 has a rotor connected to the sun gear of the
図1や図2に示すように、インバータ41は、第1電力ライン46に接続されている。このインバータ41は、6つのトランジスタT11〜T16と、6つのダイオードD11〜D16と、を有する。トランジスタT11〜T16は、それぞれ、第1電力ライン46の正極母線と負極母線とに対して、ソース側とシンク側になるように、2個ずつペアで配置されている。6つのダイオードD11〜D16は、それぞれ、トランジスタT11〜T16に逆方向に並列接続されている。トランジスタT11〜T16の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータMG1の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、インバータ41に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によって、対となるトランジスタT11〜T16のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG1が回転駆動される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
インバータ42は、インバータ41と同様に、6つのトランジスタT21〜T26と、6つのダイオードD21〜D26と、を有する。そして、インバータ42に電圧が作用しているときに、モータECU40によって、対となるトランジスタT21〜T26のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータMG2が回転駆動される。
Similarly to the
第1昇圧コンバータ54は、インバータ41,42が接続された第1電力ライン46と、第1バッテリ50が接続された第2電力ライン47と、に接続されている。この第1昇圧コンバータ54は、2つのトランジスタT31,T32と、2つのダイオードD31,D32と、リアクトルL1と、を有する。トランジスタT31は、第1電力ライン46の正極母線に接続されている。トランジスタT32は、トランジスタT31と、第1電力ライン46および第2電力ライン47の負極母線と、に接続されている。2つのダイオードD31,D32は、それぞれ、トランジスタT31,T32に逆方向に並列接続されている。リアクトルL1は、トランジスタT31,T32同士の接続点Cn1と、第2電力ライン47の正極母線と、に接続されている。第1昇圧コンバータ54は、モータECU40によって、トランジスタT31,T32のオン時間の割合が調節されることにより、第2電力ライン47の電力を昇圧して第1電力ライン46に供給したり、第1電力ライン46の電力を降圧して第2電力ライン47に供給したりする。
The
第2昇圧コンバータ55は、第1電力ライン46と、第2バッテリ51が接続された第3電力ライン48と、に接続されている。第2昇圧コンバータ55は、第1昇圧コンバータ54と同様に、2つのトランジスタT41,T42と、2つのダイオードD41,D42と、リアクトルL2と、を有する。そして、第2昇圧コンバータ55は、モータECU40によって、トランジスタT41,T42のオン時間の割合が調節されることにより、第3電力ライン48の電力を昇圧して第1電力ライン46に供給したり、第1電力ライン46の電力を降圧して第3電力ライン48に供給したりする。
The
第1電力ライン46の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ46aが取り付けられている。第2電力ライン47の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ47aが取り付けられている。第3電力ライン48の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ48aが取り付けられている。
A smoothing
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2や第1,第2昇圧コンバータ54,55を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2。モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。コンデンサ46aの端子間に取り付けられた電圧センサ46bからのコンデンサ46a(第1電力ライン46)の電圧VH。コンデンサ47aの端子間に取り付けられた電圧センサ47bからのコンデンサ47a(第2電力ライン47)の電圧VL1。コンデンサ48aの端子間に取り付けられた電圧センサ48bからのコンデンサ48a(第3電力ライン48)の電圧VL2。第1昇圧コンバータ54のトランジスタT31,T32同士の接続点Cn1とリアクトルL1との間に取り付けられた電流センサ54aからのリアクトルL1の電流IL1(リアクトルL1側から接続点Cn1側に流れるときが正の値)。第2昇圧コンバータ55のトランジスタT41,T42同士の接続点Cn2とリアクトルL2との間に取り付けられた電流センサ55aからのリアクトルL2の電流IL2(リアクトルL2側から接続点Cn2側に流れるときが正の値)。モータECU40からは、モータMG1,MG2や第1,第2昇圧コンバータ54,55を駆動制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26へのスイッチング制御信号。第1,第2昇圧コンバータ54,55のトランジスタT31,T32,T41,T42へのスイッチング制御信号。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このモータECU40は、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2や第1,第2昇圧コンバータ54,55を駆動制御する。また、モータECU40は、必要に応じてモータMG1,MG2や第1,第2昇圧コンバータ54,55の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、モータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいて、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
第1バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、第2電力ライン47に接続されている。第2バッテリ51は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、第3電力ライン48に接続されている。第1,第2バッテリ50,51は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。
The
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、第1,第2バッテリ50,51を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。第1バッテリ50の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vb1。第1バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ50aからの電池電流Ib1。第1バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tb1。第2バッテリ51の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vb2。第2バッテリ51の出力端子に取り付けられた電流センサ51aからの電池電流Ib2。第2バッテリ51に取り付けられた温度センサからの電池温度Tb2。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このバッテリECU52は、必要に応じて第1,第2バッテリ50,51の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、第1,第2バッテリ50,51を管理するために、電池電流Ib1,Ib2の積算値に基づいて、蓄電割合SOC1,SOC2を演算している。蓄電割合SOC1,SOC2は、そのときの第1,第2バッテリ50,51から放電可能な電力の容量の、全容量に対する割合である。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号。シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP。アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc。ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP。車速センサ88からの車速V。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。このHVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
The
HV走行モードでの走行時には、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて、走行に要求される(駆動軸36に出力すべき)要求トルクTr*を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて、走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Nrとしては、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行用パワーPdrv*から第1,第2バッテリ50,51の充放電要求パワーPb*(第1,第2バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて、車両に要求される要求パワーPe*を設定する。ここで、充放電要求パワーPb*は、第1,第2バッテリ50,51の蓄電割合SOC1,SOC2と目標割合SOC1*,SOC2*との差分ΔSOC1,ΔSOC2に基づいて、差分ΔSOC1の絶対値や差分ΔSOC2の絶対値が小さくなるように設定するものとした。
When traveling in the HV traveling mode, the
次に、要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるように、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。続いて、モータMG1の目標駆動点(トルク指令Tm1*,回転数Nm1)とモータMG2の目標駆動点(トルク指令Tm2*,回転数Nm2)とに基づいて、第1電力ライン46の目標電圧VH*を設定する。そして、分配比Drを設定する。ここで、分配比Drは、第1昇圧コンバータ54を介して第1バッテリ50とインバータ41,42との間でやりとりする電力Pc1と、第2昇圧コンバータ55を介して第2バッテリ51とインバータ41,42との間でやりとりする電力Pc2と、の和(Pc1+Pc2)に対する電力Pc1の割合である。実施例では、差分ΔSOC1,ΔSOC2に基づいて、差分ΔSOC1と差分ΔSOC2とが大きく乖離しないように分配比Drを設定するものとした。こうして分配比Drを設定すると、設定した分配比Drに基づいて、第1昇圧コンバータ54のリアクトルL1の目標電流IL1*を設定する。
Next, the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torques of the motors MG1 and MG2 are output so that the required power Pe * is output from the
そして、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについては、エンジンECU24に送信する。また、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*や第1電力ライン46の目標電圧VH*,第1昇圧コンバータ54のリアクトルL1の目標電流IL1*については、モータECU40に送信する。エンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22が運転されるように、エンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。モータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるように、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26のスイッチング制御を行なう。また、モータECU40は、第1昇圧コンバータ54を駆動する際には、リアクトルL1の電流IL1が目標電流IL1*となるように第1昇圧コンバータ54のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を行なう。以下、この制御を電流制御という。さらに、モータECU40は、第2昇圧コンバータ55を駆動する際には、第1電力ライン46の電圧VHが目標電圧VH*となるように第2昇圧コンバータ55のトランジスタT41,T42のスイッチング制御を行なう。以下、この制御を電圧制御という。第1,第2昇圧コンバータ54,55の制御の詳細については後述する。
Then, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
EV走行モードでの走行時には、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する。続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する。そして、要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。次に、HV走行モードでの走行時と同様に、第1電力ライン46の目標電圧VH*と第1昇圧コンバータ54のリアクトルL1の目標電流IL1*とを設定する。続いて、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*や第1電力ライン46の目標電圧VH*,リアクトルL1の目標電流IL1*をモータECU40に送信する。モータECU40は、上述したように、インバータ41,42や第1,第2昇圧コンバータ54,55を制御する。
During travel in the EV travel mode, the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、第1,第2昇圧コンバータ54,55の制御について説明する。図3は、実施例のモータECU40により実行されるフラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、間欠駆動フラグF1,F2を設定するために、繰り返し実行される。ここで、間欠駆動フラグF1は、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動させるときに値1が設定され、第1昇圧コンバータ54を継続駆動させるときに値0が設定されるフラグである。また、間欠駆動フラグF2は、第2昇圧コンバータ55を間欠駆動させるときに値1が設定され、第2昇圧コンバータ55を継続駆動させるときに値0が設定されるフラグである。
Next, the operation of the
図3のフラグ設定ルーチンが実行されると、モータECU40は、まず、第1,第2バッテリ50,51の蓄電割合SOC1,SOC2を入力する(ステップS100)。ここで、第1,第2バッテリ50,51の蓄電割合SOC1,SOC2は、電流センサ50a,51aにより検出された電池電流Ib1,Ib2の積算値に基づいて演算された値を、バッテリECU52からHVECU70を介して通信により入力するものとした。
When the flag setting routine of FIG. 3 is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力した第1バッテリ50の蓄電割合SOC1を閾値Sref1と比較する(ステップS110)。ここで、閾値Sref1は、第1範囲の下限値であり、例えば、25%や30%,35%などを用いることができる。第1範囲は、第1昇圧コンバータ54の間欠駆動を許容する、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1の範囲である。
When the data is input in this way, the input storage ratio SOC1 of the
第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1以上のときには、間欠駆動フラグF1に値1を設定すると共に間欠駆動フラグF2に値0を設定して、即ち、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動させると共に第2昇圧コンバータ55を継続駆動させると判定して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。
When the storage ratio SOC1 of the
第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1未満のときには、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2を閾値Sref2と比較する(ステップS120)。ここで、閾値Sref2は、第2範囲の下限値であり、例えば、25%や30%,35%などを用いることができる。第2範囲は、第2昇圧コンバータ55の間欠駆動を許容する、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2の範囲である。
When the storage ratio SOC1 of the
第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2以上のときには、間欠駆動フラグF1に値0を設定すると共に間欠駆動フラグF2に値1を設定して、即ち、第1昇圧コンバータ54を継続駆動させると共に第2昇圧コンバータ55を間欠駆動させると判定して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。
When the storage ratio SOC2 of the
第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2未満のときには、間欠駆動フラグF1および間欠駆動フラグF2に共に値0を設定して、即ち、第1昇圧コンバータ54および第2昇圧コンバータ55を共に継続駆動させると判定して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。
When the storage ratio SOC2 of the
次に、第1昇圧コンバータ54や第2昇圧コンバータ55の制御の詳細について説明する。以下、まず、第1昇圧コンバータ54の制御について説明し、その後、第2昇圧コンバータ55の制御について説明する。図4は、モータECU40により実行される第1制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、第1昇圧コンバータ54を継続駆動または間欠駆動するために、繰り返し実行される。
Next, details of the control of the
図4の第1制御ルーチンが実行されると、モータECU40は、まず、リアクトルL1の電流IL1,リアクトルL1の目標電流IL1*,間欠駆動フラグF1などのデータを入力する(ステップS200)。ここで、リアクトルL1の電流IL1は、電流センサ54aにより検出された値を入力するものとした。また、リアクトルL1の目標電流IL1*は、上述の駆動制御により設定された値をHVECU70から通信により入力するものとした。間欠駆動フラグF1は、図3の判定ルーチンにより設定された値を入力するものとした。
When the first control routine of FIG. 4 is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力した間欠駆動フラグF1の値を調べる(ステップS210)。間欠駆動フラグF1が値0のときには、第1昇圧コンバータ54を継続駆動させると判断し、第1昇圧コンバータ54の電流制御を実行して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。このようにして、間欠駆動フラグF1が値0のときには、第1昇圧コンバータ54の電流制御の実行を継続する。
When the data is input in this way, the value of the input intermittent drive flag F1 is checked (step S210). When the intermittent drive flag F1 is 0, it is determined that the
ステップS210で間欠駆動フラグF1が値1のときには、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動させると判断し、第1昇圧コンバータ54について、電流制御の実行中か駆動停止中かを判定する(ステップS230)。電流制御の実行中であると判定されたときには、電流制御の実行が所定時間tiに亘って継続しているか否かを判定する(ステップS240)。電流制御の実行が所定時間tiに亘って継続していないと判定されたときには、第1昇圧コンバータ54の電流制御の実行を継続して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間tiは、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動する際に、第1昇圧コンバータ54の電流制御(第1昇圧コンバータ54の駆動)を少なくとも継続する時間として定められ、例えば、100msecなどを用いることができる。
When the intermittent drive flag F1 is 1 in step S210, it is determined that the
ステップS240で電流制御の実行が所定時間tiに亘って継続しているときには、リアクトルL1の目標電流IL1*から電流IL1を減じた値(IL1*−IL1)の絶対値を閾値ILrefと比較する(ステップS250)。ここで、閾値ILrefは、第1昇圧コンバータ54の駆動停止を許容するか否かを判定するために用いられる閾値であり、20Aなどを用いることができる。値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILrefより大きいときには、第1昇圧コンバータ54の電流制御の実行を継続して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。
When execution of current control continues in step S240 for a predetermined time ti, the absolute value of the value obtained by subtracting the current IL1 from the target current IL1 * of the reactor L1 (IL1 * -IL1) is compared with the threshold value ILref ( Step S250). Here, the threshold value ILref is a threshold value used for determining whether or not to stop driving of the
ステップS350で値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILref以下のときには、第1昇圧コンバータ54を駆動停止して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。第1昇圧コンバータ54の駆動停止により、トランジスタT31,T32が共にオフとされる。これにより、第1昇圧コンバータ54のスイッチング損失を低減させることができる。なお、トランジスタT31,T32をオフとしたときには、第1電力ライン46から第2電力ライン47には電力が供給されなくなるが、第2電力ライン47から第1電力ライン46には、ダイオードD31を介して電力が供給され得る。このため、第1昇圧コンバータ54の駆動を停止した後に、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1がある程度低下することがある。
When the absolute value of the value (IL1 * −IL1) is equal to or smaller than the threshold value ILref in step S350, the
こうして第1昇圧コンバータ54を駆動停止すると、次回に本ルーチンが実行されたときに、ステップS210で間欠駆動フラグF1が値1であれば、ステップS230で第1昇圧コンバータ54の駆動停止中であると判定され、値(IL1*−IL1)の絶対値を閾値ILrefと比較する(ステップS250)。そして、値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILref以下のときには、第1昇圧コンバータ54の駆動停止を継続して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。そして、第1昇圧コンバータ54の駆動停止の継続中に、ステップS250で値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILrefより大きいと判定されると、第1昇圧コンバータ54の電流制御を再開して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。
When the drive of the
図5は、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動する際のリアクトルL1の電流IL1と第1昇圧コンバータ54の状態との時間変化の様子を示す説明図である。第1昇圧コンバータ54を間欠駆動する際には、図示するように、まず、時刻t11に、第1昇圧コンバータ54を駆動停止する。続いて、値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILrefより大きくなった時刻t12に、第1昇圧コンバータ54の電流制御を再開する。そして、第1昇圧コンバータ54の電流制御を所定時間tiに亘って継続した時刻t13に、値(IL1*−IL1)の絶対値が閾値ILref以下であれば、第1昇圧コンバータ54を駆動停止する。このように第1昇圧コンバータ54を間欠駆動することにより、第1昇圧コンバータ54を継続駆動するものに比して、第1昇圧コンバータ54のスイッチング損失を低減させることができる。なお、実施例では、電流制御の実行が所定時間tiに亘って継続するまで、値(IL1*−IL1)の絶対値と閾値ILrefとの比較を行なわない。これは、電流制御を再開して直ぐに値(IL1*−IL1)の絶対値と閾値ILrefとを比較すると、電流制御の実行と駆動停止との切替周期が短くなりすぎる可能性があるためである。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the current IL1 of the reactor L1 and the state of the
次に、第2昇圧コンバータ55の制御について説明する。図6は、モータECU40により実行される第2制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、第2昇圧コンバータ55を継続駆動または間欠駆動するために、繰り返し実行される。
Next, control of the
図6の第2制御ルーチンが実行されると、モータECU40は、まず、コンデンサ46a(第1電力ライン46)の電圧VH,第1電力ライン46の目標電圧VH*,間欠駆動フラグF2などのデータを入力する(ステップS300)。ここで、第1電力ライン46の電圧VHは、電圧センサ46bにより検出された値を入力するものとした。また、第1電力ライン46の目標電圧VH*は、上述の駆動制御により設定された値をHVECU70から通信により入力するものとした。間欠駆動フラグF2は、図3の判定ルーチンにより設定された値を入力するものとした。
When the second control routine of FIG. 6 is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力した間欠駆動フラグF2の値を調べる(ステップS310)。間欠駆動フラグF2が値0のときには、第2昇圧コンバータ55を継続駆動させると判断し、第2昇圧コンバータ55の電圧制御を実行して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。このようにして、間欠駆動フラグF2が値0のときには、第2昇圧コンバータ55の電圧制御の実行を継続する。
When the data is thus input, the value of the input intermittent drive flag F2 is checked (step S310). When the intermittent drive flag F2 is 0, it is determined that the
ステップS310で間欠駆動フラグF2が値1のときには、第2昇圧コンバータ55を間欠駆動させると判断し、第2昇圧コンバータ55について、電圧制御の実行中か駆動停止中かを判定する(ステップS330)。電圧制御の実行中であると判定されたときには、電圧制御の実行が所定時間tvに亘って継続しているか否かを判定する(ステップS340)。電圧制御の実行が所定時間tvに亘って継続していないと判定されたときには、第2昇圧コンバータ55の電圧制御の実行を継続して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間tvは、第2昇圧コンバータ55を間欠駆動する際に、第2昇圧コンバータ55の電圧制御(第2昇圧コンバータ55の駆動)を少なくとも継続する時間として定められ、例えば、100msecなどを用いることができる。
When the intermittent drive flag F2 is 1 in step S310, it is determined that the
ステップS340で電圧制御の実行が所定時間tvに亘って継続しているときには、第1電力ライン46の目標電圧VH*から電圧VHを減じた値(VH*−VH)の絶対値を閾値VHrefと比較する(ステップS350)。ここで、閾値VHrefは、第2昇圧コンバータ55の駆動停止を許容するか否かを判定するために用いられる閾値であり、20Vなどを用いることができる。値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHrefより大きいときには、第2昇圧コンバータ55の電圧制御の実行を継続して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。
When the execution of the voltage control continues for a predetermined time tv in step S340, the absolute value of the value (VH * −VH) obtained by subtracting the voltage VH from the target voltage VH * of the
ステップS350で値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHref以下のときには、第2昇圧コンバータ55を駆動停止して(ステップS360)、本ルーチンを終了する。第2昇圧コンバータ55の駆動停止により、トランジスタT41,T42が共にオフとされる。これにより、第2昇圧コンバータ55のスイッチング損失を低減させることができる。なお、トランジスタT41,T42をオフとしたときには、第1電力ライン46から第3電力ライン48には電力が供給されなくなるが、第3電力ライン48から第1電力ライン46には、ダイオードD31を介して電力が供給され得る。このため、第2昇圧コンバータ55の駆動を停止した後に、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2がある程度低下することがある。
When the absolute value of the value (VH * −VH) is less than or equal to the threshold value VHref in step S350, the
こうして第2昇圧コンバータ55を駆動停止すると、次回に本ルーチンが実行されたときに、ステップS310で間欠駆動フラグF2が値1であれば、ステップS330で第2昇圧コンバータ55の駆動停止中であると判定され、値(VH*−VH)の絶対値を閾値VHrefと比較する(ステップS350)。そして、値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHref以下のときには、第2昇圧コンバータ55の駆動停止を継続して(ステップS360)、本ルーチンを終了する。そして、第2昇圧コンバータ55の駆動停止の継続中に、ステップS350で値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHrefより大きいと判定されると、第2昇圧コンバータ55の電圧制御を再開して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。
When the driving of the
図7は、第2昇圧コンバータ55を間欠駆動する際の第1電力ライン46の電圧VHと第2昇圧コンバータ55の状態との時間変化の様子を示す説明図である。第2昇圧コンバータ55を間欠駆動する際には、図示するように、まず、時刻t21に、第2昇圧コンバータ55を駆動停止する。続いて、値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHrefより大きくなった時刻t22に、第2昇圧コンバータ55の電圧制御を再開する。そして、第2昇圧コンバータ55の電圧制御を所定時間tvに亘って継続した時刻t23に、値(VH*−VH)の絶対値が閾値VHref以下であれば、第2昇圧コンバータ55を駆動停止する。このように第2昇圧コンバータ55を間欠駆動することにより、第2昇圧コンバータ55を継続駆動するものに比して、第2昇圧コンバータ55のスイッチング損失を低減させることができる。なお、実施例では、電圧制御の実行が所定時間tvに亘って継続するまで、値(VH*−VH)の絶対値と閾値VHrefとの比較を行なわない。これは、電圧制御を再開して直ぐに値(VH*−VH)の絶対値と閾値VHrefとを比較すると、電圧制御の実行と駆動停止との切替周期が短くなりすぎる可能性があるためである。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the voltage VH of the
以上、第1昇圧コンバータ54や第2昇圧コンバータ55の制御の詳細について説明した。図4や図5のルーチンを用いて説明したように、第1昇圧コンバータ54や第2昇圧コンバータ55を間欠駆動することにより、第1昇圧コンバータ54や第2昇圧コンバータ55のスイッチング損失を低減することができる。また、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動すると、第1昇圧コンバータ54の駆動停止中に、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1がある程度低下することがある。さらに、第2昇圧コンバータ55を間欠駆動すると、第2昇圧コンバータ55の駆動停止中に、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2がある程度低下することがある。
The details of the control of the
実施例では、これを考慮して、図3のルーチンを用いて説明したように、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1以上のときには、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2に拘わらず、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動すると共に第2昇圧コンバータ55を継続駆動する。これにより、第1昇圧コンバータ54のスイッチング損失を低減することができる。また、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が比較的低いときでも、第2バッテリ51が過放電となるのを抑制することができる。なお、こうした制御により、第1電力ライン46の電圧VHと目標電圧VH*とのズレが大きくなるのを抑制することができる。
In the embodiment, in consideration of this, as described using the routine of FIG. 3, when the storage ratio SOC1 of the
また、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1未満で第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2以上のときには、第1昇圧コンバータ54を継続駆動すると共に第2昇圧コンバータ55を間欠駆動する。これにより、第2昇圧コンバータ55のスイッチング損失を低減することができる。また、第1バッテリ50が過放電となるのを抑制することができる。
When the storage ratio SOC1 of the
さらに、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1未満で且つ第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2未満のときには、第1昇圧コンバータ54および第2昇圧コンバータ55を共に継続駆動する。これにより、第1,第2バッテリ50,51が過放電となるのを抑制することができる。
Further, when the storage ratio SOC1 of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1以上のときには、第2バッテリ51の蓄電割合SOC2に拘わらず、第1昇圧コンバータ54を間欠駆動すると共に第2昇圧コンバータ55を継続駆動する。また、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1未満で第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2以上のときには、第1昇圧コンバータ54を継続駆動すると共に第2昇圧コンバータ55を間欠駆動する。さらに、第1バッテリ50の蓄電割合SOC1が閾値Sref1未満で且つ第2バッテリ51の蓄電割合SOC2が閾値Sref2未満のときには、第1昇圧コンバータ54および第2昇圧コンバータ55を共に継続駆動する。こうした制御により、第1バッテリ50や第2バッテリ51の過放電の抑制と、第1昇圧コンバータ54や第2昇圧コンバータ55のスイッチング損失の低減と、のある程度の両立を図ることができる。
In the
実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2と第1,第2バッテリ50,51と第1,第2昇圧コンバータ54,55とを備えるハイブリッド自動車20の構成について説明した。しかし、エンジンと1つのモータと第1,第2バッテリと第1,第2昇圧コンバータとを備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、エンジンを備えず、モータと第1,第2バッテリと第1,第2昇圧コンバータとを備える電気自動車の構成としてもよい。
In the embodiment, the configuration of the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータMG2が「モータ」に相当し、第1バッテリ50が「第1バッテリ」に相当し、第1昇圧コンバータ54が「第1昇圧コンバータ」に相当し、第2バッテリ51が「第2バッテリ」に相当し、第2昇圧コンバータ55が「第2昇圧コンバータ」に相当し、モータECU40が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to “motor”, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the automobile manufacturing industry.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、46 第1電力ライン、46a,47a,48a コンデンサ、46b,47b,48b 電圧センサ、47 第2電力ライン、48 第3電力ライン、50 第1バッテリ、50a,51a 電流センサ、51 第2バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット、(バッテリECU)54 第1昇圧コンバータ、54a,55a 電流センサ、55 第2昇圧コンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、Cn1,Cn2 接続点、D11〜D16,D21〜D26,D31,D31,D41,D42 ダイオード、L1,L2 リアクトル、MG1,MG2 モータ、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32,T41,T42 トランジスタ。 20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 23 Crank Position Sensor, 24 Electronic Control Unit for Engine (Engine ECU), 26 Crankshaft, 30 Planetary Gear, 36 Drive Shaft, 37 Differential Gear, 38a, 38b Drive Wheel, 40 Electronic Control Unit for Motor (Motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 46 first power line, 46a, 47a, 48a capacitor, 46b, 47b, 48b voltage sensor, 47 second power line, 48 third power line , 50 First battery, 50a, 51a Current sensor, 51 Second battery, 52 Battery electronic control unit, (Battery ECU) 54 First boost converter, 54a, 55a Current sensor, 55 Second boost converter, 7 Electronic control unit (HVECU) for hybrid, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, Cn1, Cn2 connection Point, D11-D16, D21-D26, D31, D31, D41, D42 Diode, L1, L2 reactor, MG1, MG2 motor, T11-T16, T21-T26, T31, T32, T41, T42 transistors.
Claims (1)
第1バッテリと、
前記モータが接続された第1電力ラインと前記第1バッテリが接続された第2電力ラインとに接続され、第1,第2トランジスタと第1,第2ダイオードと第1リアクトルとを有し、前記第2電力ラインの電力を昇圧して前記第1電力ラインに供給可能な第1昇圧コンバータと、
第2バッテリと、
前記第1電力ラインと前記第2バッテリが接続された第3電力ラインとに接続され、第3,第4トランジスタと第3,第4ダイオードと第2リアクトルとを有し、前記第3電力ラインの電力を昇圧して前記第1電力ラインに供給可能な第2昇圧コンバータと、
前記第1昇圧コンバータについては、前記第1リアクトルに流れる電流が目標電流となるように電流制御を行ない、前記第2昇圧コンバータについては、前記第1電力ラインの電圧が目標電圧となるように電圧制御を行なう制御手段と、
を備える自動車であって、
前記制御手段は、
前記第1バッテリの蓄電割合が第1閾値以上のときには、前記第1昇圧コンバータを間欠駆動すると共に前記第2昇圧コンバータを継続駆動し、
前記第1バッテリの蓄電割合が前記第1閾値未満で且つ前記第2バッテリの蓄電割合が第2閾値以上のときには、前記第1昇圧コンバータを継続駆動すると共に前記第2昇圧コンバータを間欠駆動し、
前記第1バッテリの蓄電割合が前記第1閾値未満で且つ前記第2バッテリの蓄電割合が前記第2閾値未満のときには、前記第1昇圧コンバータおよび前記第2昇圧コンバータを継続駆動する、
ことを特徴とする自動車。 A motor for traveling,
A first battery;
Connected to a first power line to which the motor is connected and a second power line to which the first battery is connected, and includes first and second transistors, first and second diodes, and a first reactor; A first boost converter capable of boosting the power of the second power line and supplying the boosted power to the first power line;
A second battery;
The third power line is connected to the first power line and a third power line to which the second battery is connected, and includes third and fourth transistors, third and fourth diodes, and a second reactor. A second boost converter capable of boosting the power of the first power line and supplying the boosted power to the first power line;
For the first boost converter, current control is performed so that the current flowing through the first reactor becomes a target current, and for the second boost converter, a voltage is set so that the voltage of the first power line becomes the target voltage. Control means for performing control;
A car equipped with
The control means includes
When the power storage ratio of the first battery is equal to or greater than a first threshold, the first boost converter is intermittently driven and the second boost converter is continuously driven,
When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is greater than or equal to a second threshold, the first boost converter is continuously driven and the second boost converter is intermittently driven.
When the storage ratio of the first battery is less than the first threshold and the storage ratio of the second battery is less than the second threshold, the first boost converter and the second boost converter are continuously driven;
A car characterized by that.
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