JP2017114311A - Hybrid vehicle and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法に関し、より詳細には、ハイブリッドシステムの稼働率を向上するハイブリッド車両及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof, and more particularly to a hybrid vehicle and a control method thereof that improve the operating rate of a hybrid system.
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有したハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や減速時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる。 2. Description of the Related Art In recent years, a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) including a hybrid system having an engine and a motor generator that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle has been attracting attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. ing. In this HEV, driving force is assisted by a motor generator when the vehicle is accelerated or started, while regenerative power generation is performed by the motor generator during inertial traveling or deceleration.
このモータージェネレーターに電気的に接続されるバッテリーとしては、リチウムイオンバッテリー、ニッケルカドミウムバッテリー、あるいは、ニッケル水素バッテリーなどを例示できる。 Examples of the battery electrically connected to the motor generator include a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, and a nickel metal hydride battery.
しかし、この種のバッテリーは、バッテリーの内部温度に応じて充放電特性が左右される。そのために、ＨＥＶの始動時のバッテリーの内部温度が低いときは、バッテリーの充放電特性が低く、ハイブリッドシステムの始動に時間が掛かり、ハイブリッドシステムの稼働率が低下する問題があった（例えば、特許文献１参照）。 However, the charge and discharge characteristics of this type of battery depend on the internal temperature of the battery. Therefore, when the internal temperature of the battery at the time of HEV start-up is low, there is a problem that the charge / discharge characteristics of the battery are low, the start-up of the hybrid system takes time, and the operating rate of the hybrid system decreases (for example, patents) Reference 1).
本発明の目的は、ハイブリッドシステムの始動時にバッテリーの内部温度を予め上昇させておき、ハイブリッドシステムの稼働率を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle and a control method thereof that can increase the operating rate of the hybrid system by raising the internal temperature of the battery in advance when the hybrid system is started.
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンの動力を伝達する出力軸に接続されたモータージェネレーター、このモータージェネレーターに電気的に接続されたバッテリー、このバッテリーに充電された電力を変圧する変圧器、及び、前記変圧器に電気的に接続されて、前記バッテリーとは異なる種類の補助バッテリーを有するハイブリッドシステムと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記制御装置が、運転者が前記ハイブリッドシステムを始動する前に行う始動準備動作を検出したときに、前記変圧器を調節して、前記バッテリーと前記補助バッテリーとの相互間で充放電させる制御を行うように構成されたことを特徴とするものである。 The hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object transforms a motor generator connected to an output shaft that transmits engine power, a battery electrically connected to the motor generator, and electric power charged in the battery. In a hybrid vehicle including a transformer and a hybrid system electrically connected to the transformer and having an auxiliary battery of a type different from the battery, and a control device, the control device is operated by a driver. It is configured to adjust the transformer to perform charging and discharging between the battery and the auxiliary battery when detecting a start preparation operation performed before starting the hybrid system. It is a feature.
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、変圧器を調節して、モータージェネレーターで発電された電力を充電するバッテリーと、このバッテリーと種類の異なる補助バッテリーとの相互間で充放電させるハイブリッド車両の制御方法において、運転者がハイブリッドシステムを始動する前に行う始動準備動作を検出したときに、前記変圧器を調節して、それらのバッテリー及び補助バッテリーとの相互間で充放電させることを特徴とする方法である。 In addition, the hybrid vehicle control method of the present invention that achieves the above object includes a battery that adjusts the transformer and charges the electric power generated by the motor generator, and the battery and a different type of auxiliary battery. In the control method of the hybrid vehicle to be charged / discharged at the time, when the driver detects the start preparation operation before starting the hybrid system, the transformer is adjusted so that the battery and the auxiliary battery It is a method characterized by charging and discharging.
なお、ここでいうバッテリーとしては、電圧が２４Ｖや４８Ｖに設定されたリチウムイオンバッテリー、ニッケルカドミウムバッテリー、あるいは、ニッケル水素バッテリーなどの高電圧バッテリーを例示できる。また、補助バッテリーとしては、電圧が１２Ｖに設定された鉛バッテリー（鉛蓄電池）などの低電圧バッテリーを例示できる。さらに、変圧器としては、ＤＣ／ＤＣコンバーターを例示できる。このＤＣ／ＤＣコンバーターとしては、バッテリーから放電された電力を降圧する降圧回路として機能するもの、補助バッテリーから放電された電力を昇圧する昇圧回路として機能するもの、あるいはその両方の回路として機能するものが例示できる。 Examples of the battery here include a high voltage battery such as a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery whose voltage is set to 24V or 48V. Moreover, examples of the auxiliary battery include a low voltage battery such as a lead battery (lead storage battery) whose voltage is set to 12V. Furthermore, a DC / DC converter can be illustrated as a transformer. This DC / DC converter functions as a step-down circuit that steps down the power discharged from the battery, functions as a step-up circuit that steps up the power discharged from the auxiliary battery, or functions as both circuits Can be illustrated.
また、ここでいう始動準備動作は、運転者がエンジンキーによりメインスイッチを入れてハイブリッドシステムを始動する前に行う動作のことである。この始動準備動作としては、ドアロックを解除する動作、ドアを開ける動作、あるいは、シートに座る動作などを例示できる。 The start preparation operation here is an operation performed by the driver before turning on the main switch with the engine key and starting the hybrid system. Examples of the start preparation operation include an operation of releasing the door lock, an operation of opening the door, and an operation of sitting on the seat.
さらに、ここでいう相互間で充放電させるとは、バッテリーから放電された電力を補助バッテリーに充電する、あるいは、補助バッテリーから放電された電力をバッテリーに充電することである。つまり、バッテリーから放電された電力を補助バッテリーに充電する場合は、変圧器を降圧回路として機能させて、バッテリーからの電力を降圧する。一方、補助バッテリーから放電された電力をバッテリーに充電する場合は、変圧器を昇圧回路として機能させて、補助バッテリーからの電力を昇圧する。 Furthermore, charging and discharging between each other here refers to charging the auxiliary battery with the electric power discharged from the battery, or charging the battery with the electric power discharged from the auxiliary battery. That is, when charging the auxiliary battery with the electric power discharged from the battery, the transformer functions as a step-down circuit to step down the electric power from the battery. On the other hand, when charging the battery with the electric power discharged from the auxiliary battery, the transformer functions as a booster circuit to boost the electric power from the auxiliary battery.
このハイブリッド車両及びその制御方法によれば、始動準備動作を検出したときに、バッテリーと補助バッテリーとの相互間で充放電させるようにしたことで、その充放電時に流れる電流によりバッテリーの内部温度を運転者がハイブリッドシステムを始動するよりも前に昇温することができる。これにより、運転者がハイブリッドシステムを始動する時には、バッテリーの内部温度が昇温していることになり、即座にハイブリッドシステムを稼動することができるので、ハイブリッドシステムの稼働率を向上できる。 According to this hybrid vehicle and its control method, when the start preparation operation is detected, charging and discharging are performed between the battery and the auxiliary battery, so that the internal temperature of the battery is controlled by the current flowing during the charging and discharging. The temperature can be raised before the driver starts the hybrid system. As a result, when the driver starts the hybrid system, the internal temperature of the battery is raised, and the hybrid system can be operated immediately, so that the operating rate of the hybrid system can be improved.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車のみならず、バスやトラックなどを含む車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン１０及びモータージェネレーター３１を有するハイブリッドシステム３０を備えている。また、このハイブリッドシステム３０は、バッテリーとして電圧が２４Ｖや４８Ｖに設定された高電圧バッテリー３２と、変圧器としてＤＣ／ＤＣコンバーター３３と、補助バッテリーとして電圧が１２Ｖに設定された低電圧バッテリー３４とを有している。 This hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) includes a hybrid system 30 having an engine 10 and a motor generator 31 that are controlled in combination according to driving conditions of not only ordinary passenger cars but also vehicles including buses and trucks. I have. The hybrid system 30 also includes a high voltage battery 32 whose voltage is set to 24V or 48V as a battery, a DC / DC converter 33 as a transformer, and a low voltage battery 34 whose voltage is set to 12V as an auxiliary battery. have.
エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト１３の回転動力は、クランクシャフト１３の一端部に接続す
るクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じてトランスミッション２０に伝達される。
In the engine 10, the crankshaft 13 is rotationally driven by thermal energy generated by the combustion of fuel in a plurality (four in this example) of cylinders 12 formed in the engine body 11. The engine 10 is a diesel engine or a gasoline engine. The rotational power of the crankshaft 13 is transmitted to the transmission 20 through a clutch 14 (for example, a wet multi-plate clutch) connected to one end of the crankshaft 13.
トランスミッション２０で変速された回転動力は、プロペラシャフト２２を通じてデファレンシャル２３に伝達され、一対の駆動輪２４にそれぞれ駆動力として分配される。 The rotational power changed by the transmission 20 is transmitted to the differential 23 through the propeller shaft 22 and distributed to each of the pair of drive wheels 24 as drive power.
ハイブリッドシステム３０は、モータージェネレーター３１と、そのモータージェネレーター３１に順に電気的に接続するインバーター３５、高電圧バッテリー３２、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３及び低電圧バッテリー３４とを有している。ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。このＤＣ／ＤＣコンバーター３３により、低電圧バッテリー３４に加えて、高電圧バッテリー３２からも、各種の車両電装品３６に電力を供給可能になっている。 The hybrid system 30 includes a motor generator 31, an inverter 35, a high voltage battery 32, a DC / DC converter 33, and a low voltage battery 34 that are electrically connected to the motor generator 31 in order. The DC / DC converter 33 has a function of controlling the charge / discharge direction and the output voltage between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34. The DC / DC converter 33 can supply power to various vehicle electrical components 36 from the high voltage battery 32 in addition to the low voltage battery 34.
なお、高電圧バッテリー３２としては、リチウムイオンバッテリー、ニッケルカドミウムバッテリー、ニッケル水素バッテリーを例示できる。また、低電圧バッテリー３４としては、鉛バッテリー、電気二重層コンデンサを例示できる。加えて、変圧器は、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電可能なＤＣ／ＤＣコンバーター３３に限定されない。変圧器としては、その他に、高電圧バッテリー３２から放電された電力を降圧する降圧回路としてのみ機能するもの、低電圧バッテリー３４から放電された電力を昇圧する昇圧回路としてのみ機能するものも例示できる。但し、高電圧バッテリー３２に充電された電力を車両電装品３６に供給可能にすることが望ましい。従って、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、少なくとも降圧回路としての機能を有することが望ましい。 Examples of the high voltage battery 32 include a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, and a nickel metal hydride battery. Further, examples of the low voltage battery 34 include a lead battery and an electric double layer capacitor. In addition, the transformer is not limited to the DC / DC converter 33 that can be charged and discharged between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34. Other examples of the transformer include those that function only as a step-down circuit that steps down the power discharged from the high-voltage battery 32, and those that function only as a step-up circuit that steps up the power discharged from the low-voltage battery 34. . However, it is desirable that the electric power charged in the high voltage battery 32 can be supplied to the vehicle electrical component 36. Therefore, it is desirable that the DC / DC converter 33 has at least a function as a step-down circuit.
また、このハイブリッドシステム３０の高電圧バッテリー３２における種々のパラメータ、例えば、内部温度、電流値、電圧値や充電容量（ＳＯＣ）などは、ＢＭＳ（バッテリーマネージメントシステム）３９により管理される。 Various parameters in the high voltage battery 32 of the hybrid system 30, such as internal temperature, current value, voltage value and charge capacity (SOC), are managed by a BMS (battery management system) 39.
モータージェネレーター３１は、回転軸３７に取り付けられた第１プーリー１５とエンジン本体１１の出力軸であるクランクシャフト１３の他端部に取り付けられた第２プーリー１６との間に掛け回された無端状のベルト状部材１７を介して、エンジン１０との間で動力を伝達する。なお、２つのプーリー１５、１６及びベルト状部材１７の代わりに、ギヤボックスなどを用いて動力を伝達することもできる。また、モータージェネレーター３１に接続するエンジン本体１１の出力軸は、クランクシャフト１３に限るものではなく、例えばエンジン本体１１とトランスミッション２０との間の伝達軸であっても良い。 The motor generator 31 is an endless shape wound around a first pulley 15 attached to the rotating shaft 37 and a second pulley 16 attached to the other end of the crankshaft 13 which is an output shaft of the engine body 11. Power is transmitted to and from the engine 10 via the belt-shaped member 17. Note that power can be transmitted using a gear box or the like instead of the two pulleys 15 and 16 and the belt-like member 17. Further, the output shaft of the engine body 11 connected to the motor generator 31 is not limited to the crankshaft 13, and may be a transmission shaft between the engine body 11 and the transmission 20, for example.
このモータージェネレーター３１は、エンジン本体１１を始動するスターターモーター（図示せず）の代わりに、クランキングを行う機能も有している。 The motor generator 31 has a function of cranking instead of a starter motor (not shown) that starts the engine body 11.
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム３０は、制御装置８０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム３０は高電圧バッテリー３２から電力を供給されたモータージェネレーター３１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター３１による回生発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー３２を充電する。 The engine 10 and the hybrid system 30 are controlled by the control device 80. Specifically, at the time of HEV start or acceleration, the hybrid system 30 assists at least a part of the driving force by the motor generator 31 supplied with power from the high voltage battery 32, while at the time of inertia traveling or braking. Performs regenerative power generation by the motor generator 31, converts surplus kinetic energy into electric power, and charges the high voltage battery 32.
このＨＥＶの図示しないキャブの側部に形成されたドア１００には、このドア１００を施錠する施錠機構１０１を備えている。この施錠機構１０１としては、ドアロック及びアンロックを、鍵を鍵穴に差し込んで行う機械式、運転者が所有し、施錠機構１０１と通信可能な携帯機のボタンの入り切りで行うキーレスエントリー式、その携帯機が施錠機構１
０１に近接して通信可能になるだけで行うパッシブエントリー式などを例示できる。
A door 100 formed on the side of a cab (not shown) of the HEV is provided with a locking mechanism 101 that locks the door 100. As this locking mechanism 101, a door is locked and unlocked mechanically by inserting a key into the keyhole, a keyless entry type that is owned and operated by a driver and can be communicated with the locking mechanism 101, Mobile device is locking mechanism 1
An example is a passive entry method that is performed simply by enabling communication in the vicinity of 01.
このようなＨＥＶにおいて、制御装置８０が、運転者がハイブリッドシステム３０を始動する前に行う始動準備動作ＯＰ１として、施錠機構１０１のドアロックの解除動作を検出したときに、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３を調節して、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電させる制御を行うように構成される。 In such HEV, when the control device 80 detects the door lock releasing operation of the locking mechanism 101 as the start preparation operation OP1 performed before the driver starts the hybrid system 30, the DC / DC converter 33 is turned on. The control is configured to adjust and charge / discharge between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34.
制御装置８０は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムが一時的に格納されるＲＯＭ、処理結果を読み書き可能なＲＡＭ、および各種インターフェースなどから構成される。 The control device 80 includes a CPU that performs various processes, a ROM that temporarily stores programs used to perform the various processes, a RAM that can read and write processing results, and various interfaces.
この制御装置８０は、信号線を介してハイブリッドシステム３０のＤＣ／ＤＣコンバーター３３及びＢＭＳ３９に接続される。また、この制御装置８０は、信号線を介して施錠機構１０１に接続される。 The control device 80 is connected to the DC / DC converter 33 and the BMS 39 of the hybrid system 30 via signal lines. The control device 80 is connected to the locking mechanism 101 through a signal line.
制御装置８０は、複数の実行プログラムがＲＡＭに記憶されており、これらの実行プログラムがＣＰＵによりＲＡＭからＲＯＭに読み出されることで、それぞれ予め指定された処理を行う。この実行プログラムとしては、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３により電圧を昇圧及び降圧するプログラムを例示できる。 The control device 80 stores a plurality of execution programs in the RAM, and these execution programs are read out from the RAM to the ROM by the CPU, thereby performing respective processes designated in advance. As this execution program, a program for boosting and lowering the voltage by the DC / DC converter 33 can be exemplified.
始動準備動作ＯＰ１は、運転者がハイブリッドシステム３０を始動する前に行う動作であり、運転者がエンジンキーやエンジンスタートボタンによりメインスイッチを入れて、ハイブリッドシステム３０を始動するまでの間に行う動作のことである。この始動準備動作ＯＰ１としては、施錠機構１０１によりドアロックを解除する動作を例示できる。なお、この始動準備動作ＯＰ１としては、この他に、ドア１００を開ける動作や運転者がシートに座る動作なども例示できる。 The start preparation operation OP1 is an operation performed before the driver starts the hybrid system 30 and is performed until the driver turns on the main switch by the engine key or the engine start button and starts the hybrid system 30. That is. As this start preparation operation OP1, the operation | movement which cancels | releases a door lock by the locking mechanism 101 can be illustrated. In addition, as the start preparation operation OP1, an operation of opening the door 100 and an operation of a driver sitting on a seat can be exemplified.
但し、この始動準備動作ＯＰ１としては、施錠機構１０１によりドアロックを解除する動作が好ましい。この施錠機構１０１によりドアロックを解除する動作は、例示した動作の中で、運転者がハイブリッドシステム３０を始動するまでの間の時間が最長になる。従って、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電させる時間も最長となるので、高電圧バッテリー３２の昇温に有利になる。 However, as the start preparation operation OP1, an operation of releasing the door lock by the locking mechanism 101 is preferable. The operation for releasing the door lock by the locking mechanism 101 takes the longest time until the driver starts the hybrid system 30 among the illustrated operations. Therefore, the charging / discharging time between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34 is also the longest, which is advantageous for increasing the temperature of the high voltage battery 32.
高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電においては、制御装置８０がＤＣ／ＤＣコンバーター３３により変圧を調節することで達成される。例えば、高電圧バッテリー３２の電圧は２４Ｖや４８Ｖに設定されており、一方、低電圧バッテリー３４の電圧は１２Ｖに設定されている。そこで、高電圧バッテリー３２から放電した電力を低電圧バッテリー３４に充電する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３が降圧回路として機能して、高電圧バッテリー３２からの電力を降圧する。一方、低電圧バッテリー３４から放電した電力を高電圧バッテリー３２に充電する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３が昇圧回路として作動し、低電圧バッテリー３４からの電力を昇圧する。つまり、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、その出力電圧を充電対象となる方の電圧よりも高くするように制御される。 In charging / discharging between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34, the control device 80 adjusts the transformation by the DC / DC converter 33. For example, the voltage of the high voltage battery 32 is set to 24V or 48V, while the voltage of the low voltage battery 34 is set to 12V. Therefore, when the low-voltage battery 34 is charged with the power discharged from the high-voltage battery 32, the DC / DC converter 33 functions as a step-down circuit to step down the power from the high-voltage battery 32. On the other hand, when the high voltage battery 32 is charged with the electric power discharged from the low voltage battery 34, the DC / DC converter 33 operates as a booster circuit, and boosts the electric power from the low voltage battery 34. That is, when charging / discharging between the high-voltage battery 32 and the low-voltage battery 34, the DC / DC converter 33 is controlled to make its output voltage higher than the voltage to be charged. .
以下、このＨＥＶの制御方法を、図２のフロー図を参照しながら制御装置８０の機能として以下に説明する。なお、この制御方法は、ＨＥＶが停車した状態で、運転者がそのＨＥＶに搭乗しようとして、施錠機構１０１によりドア１００のドアロックを解除したときに、開始されるものとする。つまり、この制御方法は、ドアロックの解除をトリガーにして処理される。 Hereinafter, this HEV control method will be described as a function of the control device 80 with reference to the flowchart of FIG. Note that this control method is started when the HEV is stopped and the driver releases the door lock of the door 100 by the locking mechanism 101 in order to board the HEV. That is, this control method is processed with the release of the door lock as a trigger.
まず、ステップＳ１０では、制御装置８０が、ＢＭＳ３９から取得した高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘが予め設定された充放電判定値Ｃａ以下か否かを判定する。充放電判定値Ｃａは、高電圧バッテリー３２に充填するか、あるいは高電圧バッテリー３２から放電するかを一意的に判定するための値である。 First, in step S10, the control device 80 determines whether or not the charge capacity Cx of the high voltage battery 32 acquired from the BMS 39 is equal to or less than a preset charge / discharge determination value Ca. The charge / discharge determination value Ca is a value for uniquely determining whether the high voltage battery 32 is charged or discharged from the high voltage battery 32.
このステップＳ１０は、この実施形態が、相互間で充放電可能なＤＣ／ＤＣコンバーター３３を用いているために行うステップであり、省略することもできる。また、高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘの代わりに、低電圧バッテリー３４の充電容量を用いてもよい。但し、低電圧バッテリー３４にスターターが接続されている場合には、エンジン１０の始動時にスターターを駆動可能とする充電容量を確保することが必要となる。 This step S10 is a step performed because this embodiment uses the DC / DC converter 33 that can be charged and discharged between each other, and can be omitted. Further, the charging capacity of the low voltage battery 34 may be used instead of the charging capacity Cx of the high voltage battery 32. However, when a starter is connected to the low voltage battery 34, it is necessary to secure a charge capacity that allows the starter to be driven when the engine 10 is started.
このステップＳ１０で、充電容量Ｃｘが充放電判定値Ｃａ以下と判定すると、ステップＳ２０へ進む。一方、充電容量Ｃｘが充放電判定値Ｃａ超と判定すると、ステップＳ４０へ進む。 If it is determined in step S10 that the charge capacity Cx is equal to or less than the charge / discharge determination value Ca, the process proceeds to step S20. On the other hand, if the charge capacity Cx is determined to exceed the charge / discharge determination value Ca, the process proceeds to step S40.
次いで、ステップＳ２０では、制御装置８０が、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３の出力電圧を高電圧バッテリー３２の電圧よりも高くして、昇圧回路として機能させる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３で、低電圧バッテリー３４から放電された電力を昇圧して、高電圧バッテリー３２に充電する。 Next, in step S20, the control device 80 causes the output voltage of the DC / DC converter 33 to be higher than the voltage of the high voltage battery 32, and functions as a booster circuit. Then, the DC / DC converter 33 boosts the electric power discharged from the low voltage battery 34 and charges the high voltage battery 32.
次いで、ステップＳ３０では、制御装置８０が、終了条件が成立したか否かを判定する。この終了条件の成立は、以下の挙げる条件のうちのいずれかが成立した場合である。その条件としては、高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘが所定の温度まで昇温したか否か、高電圧バッテリー３２及び低電圧バッテリー３４の各電圧が所定値以下になったか否か、所定時間が経過したか否か、あるいは、運転者がハイブリッドシステム３０の始動操作を行ったか否かを例示できる。 Next, in step S30, the control device 80 determines whether or not an end condition is satisfied. The end condition is satisfied when any of the following conditions is satisfied. The conditions include whether or not the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 has risen to a predetermined temperature, whether or not each voltage of the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34 has become a predetermined value or less, and a predetermined time. It is possible to exemplify whether or not the time has elapsed, or whether or not the driver has started the hybrid system 30.
このステップＳ３０で、終了条件が成立したと判定すると、この制御方法は完了する。一方、終了条件が成立していないと判定すると、ステップＳ２０へ戻る。 If it is determined in step S30 that the end condition is satisfied, the control method is completed. On the other hand, if it is determined that the end condition is not satisfied, the process returns to step S20.
一方、ステップＳ４０では、制御装置８０が、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３の出力電圧を高電圧バッテリー３２の電圧よりも低く、かつ低電圧バッテリー３４の電圧よりも高くして、降圧回路として機能させる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３で、高電圧バッテリー３２から放電された電力を降圧して、低電圧バッテリー３４に充電する。 On the other hand, in step S40, the control device 80 causes the output voltage of the DC / DC converter 33 to be lower than the voltage of the high voltage battery 32 and higher than the voltage of the low voltage battery 34 to function as a step-down circuit. Then, the DC / DC converter 33 steps down the power discharged from the high voltage battery 32 and charges the low voltage battery 34.
次いで、ステップＳ５０では、制御装置８０が、終了条件が成立したか否かを判定する。このステップＳ５０で、終了条件が成立したと判定すると、この制御方法は完了する。一方、終了条件が成立していないと判定すると、ステップＳ４０へ戻る。 Next, in step S50, the control device 80 determines whether an end condition is satisfied. If it is determined in step S50 that the end condition is satisfied, the control method is completed. On the other hand, if it is determined that the end condition is not satisfied, the process returns to step S40.
以上のような制御を行うようにしたことで、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間における充放電時に流れる電流により高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘを、運転者がハイブリッドシステム３０を始動するよりも前に昇温することができる。これにより、運転者がハイブリッドシステム３０を始動する時には、高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘが昇温していることになり、即座にハイブリッドシステム３０を稼動することができるので、ハイブリッドシステム３０の稼働率を向上できる。 By performing the control as described above, the internal temperature Tx of the high-voltage battery 32 is determined by the current flowing during charging / discharging between the high-voltage battery 32 and the low-voltage battery 34, and the driver sets the hybrid system 30. The temperature can be raised before starting. Thereby, when the driver starts the hybrid system 30, the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 is raised, and the hybrid system 30 can be operated immediately. The rate can be improved.
上記のＨＥＶにおいて、制御装置８０が、高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘをモニタリングするよう構成される。そして、制御装置８０が、始動準備動作ＯＰ１を検出し、かつ、検出した時の高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘが予め設定された昇温判定値Ｔ
ａ未満の場合に、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３を調節して、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電させる制御を行うように構成されることが望ましい。
In the HEV described above, the control device 80 is configured to monitor the internal temperature Tx of the high voltage battery 32. Then, the control device 80 detects the start preparation operation OP1, and when the temperature is detected, the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 is set in advance.
In the case of less than a, it is desirable that the DC / DC converter 33 is adjusted so as to perform control for charging and discharging between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34.
昇温判定値Ｔａは、高電圧バッテリー３２の充放電特性が低い、つまり、規定された電圧が出力できない状態を判定可能な値に設定される。この昇温判定値Ｔａは、バッテリーの種類やセル数により異なり、予め実験や試験により求めておく。高電圧バッテリー３２としてリチウムイオンバッテリーを用いる場合の昇温判定値Ｔａとしては、１０℃以上の値を例示できる。 The temperature rise determination value Ta is set to a value that can determine a state in which the charge / discharge characteristics of the high-voltage battery 32 are low, that is, a state where a specified voltage cannot be output. This temperature rise determination value Ta varies depending on the type of battery and the number of cells, and is obtained in advance through experiments and tests. As the temperature increase determination value Ta when a lithium ion battery is used as the high voltage battery 32, a value of 10 ° C. or more can be exemplified.
以下、このＨＥＶの制御方法を、図３のフロー図を参照しながら制御装置８０の機能として以下に説明する。なお、図２と同様のステップについては、同符号を用いることとして、その説明は省略する。 Hereinafter, this HEV control method will be described as a function of the control device 80 with reference to the flowchart of FIG. In addition, about the step similar to FIG. 2, the description is abbreviate | omitted as using the same code | symbol.
運転者がそのＨＥＶに搭乗しようとして、施錠機構１０１によりドア１００のドアロックを解除したときに、スタートした直後のステップＳ６０では、制御装置８０が、ＢＭＳ３９から取得した高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘが昇温判定値Ｔａ以下か否かを判定する。このステップＳ６０で、内部温度Ｔｘが昇温判定値Ｔａ以下と判定すると、ステップＳ１０へ進み、図２と同様のステップを処理する。一方、内部温度Ｔｘが昇温判定値Ｔａ超と判定すると、この制御方法は完了する。 When the driver tries to board the HEV and releases the door lock of the door 100 by the locking mechanism 101, in step S60 immediately after the start, the control device 80 obtains the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 acquired from the BMS 39. It is determined whether or not the temperature rise determination value Ta or less. If it is determined in step S60 that the internal temperature Tx is equal to or lower than the temperature increase determination value Ta, the process proceeds to step S10, and the same steps as in FIG. 2 are processed. On the other hand, when it is determined that the internal temperature Tx exceeds the temperature increase determination value Ta, this control method is completed.
以上のように、高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘが昇温判定値Ｔａ超の場合には、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電しないので、この充放電による電力の損失を抑制できる。そのため、高電圧バッテリー３２及び低電圧バッテリー３４の充電容量の維持に有利になる。 As described above, when the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 is higher than the temperature rise determination value Ta, the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34 are not charged / discharged. Loss can be suppressed. This is advantageous for maintaining the charge capacity of the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34.
さらに、上記のＨＥＶにおいて、制御装置８０が、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３を調節して、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電させるときに、高電圧バッテリー３２の内部温度Ｔｘに基づいた電流値Ｉｘで充放電させる制御を行うように構成されることが望ましい。 Further, in the HEV described above, when the control device 80 adjusts the DC / DC converter 33 to charge / discharge between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34, the internal temperature Tx of the high voltage battery 32 is determined. It is desirable that the charging / discharging control be performed with the current value Ix based on the above.
図４は、内部温度Ｔｘと電流値Ｉｘとの関係を示す特性図である。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the internal temperature Tx and the current value Ix.
高電圧バッテリー３２から放電される電力、あるいは高電圧バッテリー３２に充電される電力の電流値Ｉｘは、ＢＭＳ３９により設定されている。これに関して、上記のような高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との相互間で充放電する場合には、高電圧バッテリー３２の電流値Ｉｘは、内部温度Ｔｘに応じて設定される。 The electric current discharged from the high voltage battery 32 or the current value Ix of the electric power charged in the high voltage battery 32 is set by the BMS 39. In this regard, when charging / discharging between the high voltage battery 32 and the low voltage battery 34 as described above, the current value Ix of the high voltage battery 32 is set according to the internal temperature Tx.
内部温度Ｔｘが、低温の内部温度Ｔ１の場合には、電流値Ｉ１は大きくなる。一方、高温の内部温度Ｔ２の場合には、電流値Ｉ２は小さくなる。 When the internal temperature Tx is a low internal temperature T1, the current value I1 increases. On the other hand, when the internal temperature T2 is high, the current value I2 is small.
このように、高電圧バッテリー３２を、その内部温度Ｔｘに基づいた電流値Ｉｘで充放電させることで、内部温度Ｔｘを効率良く昇温できるので、ハイブリッドシステム３０の稼働率の向上に有利になる。 Thus, charging / discharging the high voltage battery 32 with the current value Ix based on the internal temperature Tx can efficiently increase the internal temperature Tx, which is advantageous for improving the operating rate of the hybrid system 30. .
１０ エンジン
３０ ハイブリッドシステム
３１ モータージェネレーター
３２ 高電圧バッテリー
３３ ＤＣ／ＤＣコンバーター
３４ 低電圧バッテリー
８０ 制御装置
ＯＰ１ 始動準備動作
10 Engine 30 Hybrid system 31 Motor generator 32 High voltage battery 33 DC / DC converter 34 Low voltage battery 80 Control device OP1 Start preparation operation
Claims (6)
前記制御装置が、運転者が前記ハイブリッドシステムを始動する前に行う始動準備動作を検出したときに、前記変圧器を調節して、前記バッテリーと前記補助バッテリーとの相互間で充放電させる制御を行うように構成されたことを特徴とするハイブリッド車両。 A motor generator connected to an output shaft for transmitting engine power, a battery electrically connected to the motor generator, a transformer for transforming electric power charged in the battery, and an electrical connection to the transformer In a hybrid vehicle including a hybrid system having an auxiliary battery of a type different from the battery, and a control device,
When the control device detects a start preparation operation performed before the driver starts the hybrid system, the control device adjusts the transformer to charge / discharge between the battery and the auxiliary battery. A hybrid vehicle characterized by being configured to perform.
前記補助バッテリーが、鉛バッテリーで構成された請求項１に記載のハイブリッド車両。 The battery is composed of a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the auxiliary battery is a lead battery.
運転者がハイブリッドシステムを始動する前に行う始動準備動作を検出したときに、前記変圧器を調節して、それらのバッテリー及び補助バッテリーとの相互間で充放電させることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 In a control method of a hybrid vehicle that adjusts a transformer and charges and discharges between a battery that charges electric power generated by a motor generator and a different type of auxiliary battery,
A hybrid vehicle characterized by adjusting the transformer to charge / discharge between the battery and the auxiliary battery when the driver detects a start preparation operation before starting the hybrid system. Control method.
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008029050A (en) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | Power supply system and vehicle equipped with the system, temperature rise control method of power accumulator, and computer-readable recording medium recording program for making computer execute temperature rise control of power accumulator |
| JP2013031320A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Denso Corp | Vehicular power control device |
| WO2013031615A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 三洋電機株式会社 | Battery system for hybrid car and hybrid car equipped with this battery system |
| JP2014107968A (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Toyota Motor Corp | Power supply system for vehicle |
-
2015
- 2015-12-24 JP JP2015252164A patent/JP6701722B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008029050A (en) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | Power supply system and vehicle equipped with the system, temperature rise control method of power accumulator, and computer-readable recording medium recording program for making computer execute temperature rise control of power accumulator |
| JP2013031320A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Denso Corp | Vehicular power control device |
| WO2013031615A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 三洋電機株式会社 | Battery system for hybrid car and hybrid car equipped with this battery system |
| JP2014107968A (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Toyota Motor Corp | Power supply system for vehicle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11271417B2 (en) | 2019-03-04 | 2022-03-08 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling charge and discharge of battery |
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