JP2007223560A - Charging controller for hybrid car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用蓄電部と、電装品等に電力を供給する低電圧蓄電部とを備えたハイブリッド車両の充電制御装置に関するものである。 The present invention relates to a charging control device for a hybrid vehicle including a traveling power storage unit and a low-voltage power storage unit that supplies power to electrical components and the like.
エンジン電気ハイブリッド車両(以下、単に「ハイブリッド車両」と称する)は、エンジンやトランスミッションを含むパワートレーンの一部に接続されたジェネレータによって、車両の制動時に発生する回生エネルギやエンジンの余剰出力を利用して発電し、バッテリへの充電を行うとともに、加速時等には充電された電力を駆動用モータに供給して利用するものである。また、このようなジェネレータ及び駆動用モータは、共通の回転電機であるモータジェネレータを用いる場合もある。 An engine electric hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as “hybrid vehicle”) uses regenerative energy generated during braking of the vehicle and surplus output of the engine by a generator connected to a part of a power train including the engine and transmission. The power is generated and the battery is charged, and at the time of acceleration or the like, the charged power is supplied to the drive motor for use. Moreover, a motor generator which is a common rotating electric machine may be used for such a generator and a driving motor.
上述したようなハイブリッド車両は、駆動用電力を蓄積する走行用バッテリとして、例えば100V以上(172V等)の定格電圧を有する高電圧バッテリを用いるとともに、その他の電装品への電力供給用として、例えば定格12V等の低電圧バッテリを用いている。 The hybrid vehicle as described above uses, for example, a high-voltage battery having a rated voltage of 100 V or higher (such as 172 V) as a running battery that accumulates driving power, and for supplying power to other electrical components, for example, A low voltage battery with a rating of 12V or the like is used.
従来、ハイブリッド車両は、高電圧バッテリの充電を効率よく行うため、発電効率が良い運転条件か否かを判定し、発電効率が低い運転条件の場合は発電を禁止したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、走行用の主バッテリと補機駆動用の補機バッテリとを有する電気自動車において、主バッテリの残容量の低下に応じて補機バッテリに充電するDC/DCコンバータの出力電圧を低下させるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, in an electric vehicle having a main battery for driving and an auxiliary battery for driving an auxiliary machine, the output voltage of the DC / DC converter that charges the auxiliary battery is lowered in accordance with a decrease in the remaining capacity of the main battery. What is made to be known is known (for example, refer patent document 2).
ハイブリッド車両は、低電圧バッテリへの充電に用いられるエネルギも車両全体としての燃料消費率に影響を与えることから、低電圧バッテリへの充電を効率よく行うことが求められている。
本発明の課題は、低電圧蓄電部への電力供給を効率よく行うハイブリッド車両の充電制御装置を提供することである。
The hybrid vehicle is required to efficiently charge the low-voltage battery because the energy used for charging the low-voltage battery also affects the fuel consumption rate of the entire vehicle.
The subject of this invention is providing the charge control apparatus of the hybrid vehicle which supplies the electric power to a low voltage electrical storage part efficiently.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、エンジンによって駆動される発電部と、前記発電部が発電した電力を蓄積するとともに、走行用電力を出力する走行用蓄電部と、電装品の少なくとも一部に電力を供給し、その出力電圧が前記走行用蓄電部よりも低い低電圧蓄電部と、前記発電部、前記走行用蓄電部の少なくとも一方の出力をその電圧を低下させて前記低電圧蓄電部に供給する変圧部とを備えるハイブリッド車両に設けられ、前記変圧部を制御するハイブリッド車両の充電制御装置において、前記発電部が前記エンジンの動力を用いた発電を行う場合に、前記走行用蓄電部の残存電力量の減少に応じて前記変圧部の出力を向上させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
According to a first aspect of the present invention, a power generation unit driven by an engine, a power storage unit that outputs power for traveling while accumulating power generated by the power generation unit, and supplies power to at least a part of the electrical components A low-voltage power storage unit whose output voltage is lower than that of the travel power storage unit, and a transformer that supplies the low-voltage power storage unit with the output of at least one of the power generation unit and the travel power storage unit reduced in voltage. In a hybrid vehicle charging control device for controlling the transformer unit, the remaining electric energy of the traveling power storage unit is generated when the power generation unit generates power using the power of the engine. The charging control device for a hybrid vehicle is characterized in that the output of the transformer section is improved in accordance with the decrease in the power.
請求項2の発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記発電部が車輪側から駆動力伝達装置を介して伝達される駆動力によって回生発電を行う場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記ハイブリッド車両がその車輪を駆動するモータ部によって前記車輪を駆動する場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
請求項4の発明は、請求項3に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記発電部及び前記モータ部は、共通の回転電機であることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
請求項5の発明は、請求項3又は請求項4に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記発電部による発電及び前記モータ部の駆動をともに行わない場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the charging control device for a hybrid vehicle according to the first aspect, the traveling is performed when the power generation unit performs regenerative power generation by a driving force transmitted from a wheel side via a driving force transmission device. A charging control device for a hybrid vehicle, wherein the output of the transformer unit is improved in accordance with an increase in the remaining power amount of the power storage unit.
According to a third aspect of the present invention, in the charging control device for a hybrid vehicle according to the first or second aspect, when the hybrid vehicle drives the wheel by a motor unit that drives the wheel, the traveling power storage unit The charging control device for a hybrid vehicle is characterized in that the output of the transformer is improved in accordance with an increase in the remaining power amount.
According to a fourth aspect of the present invention, in the charging control device for a hybrid vehicle according to the third aspect, the power generation unit and the motor unit are a common rotating electric machine.
According to a fifth aspect of the present invention, in the charging control device for a hybrid vehicle according to the third or fourth aspect, the power storage unit for traveling is configured to perform the power generation by the power generation unit and the drive of the motor unit. In the hybrid vehicle charging control device, the output of the transformer is improved in accordance with an increase in the amount of remaining power.
請求項6の発明は、請求項2に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記走行用蓄電部の放電時に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させるとともに、この場合における前記走行用蓄電部の所定の残存電力量に対する前記変圧部の出力を、前記回生発電を行う場合よりも低下させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
請求項7の発明は、請求項6に記載のハイブリッド車両の充電制御装置において、前記走行用蓄電部の放電時に、前記走行用蓄電部の所定の残存電力量に対する前記変圧部の出力を、前記走行用蓄電部の放電電力の増加に応じて低下させることを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the charging control device for a hybrid vehicle according to the second aspect, when the traveling power storage unit is discharged, the output of the transformer unit is increased according to the increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit. In this case, the charge control device for a hybrid vehicle is characterized in that the output of the transformer unit with respect to a predetermined remaining power amount of the traveling power storage unit in this case is reduced as compared with the case where the regenerative power generation is performed. .
A seventh aspect of the present invention is the charge control device for a hybrid vehicle according to the sixth aspect, wherein when the traveling power storage unit is discharged, the output of the transformer unit with respect to a predetermined remaining power amount of the traveling power storage unit is obtained. A charge control device for a hybrid vehicle, wherein the charge control device is configured to decrease in accordance with an increase in discharge power of a traveling power storage unit.
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)発電部がエンジンの動力を用いた発電を行う場合に、走行用蓄電部の残存電力量の低下に応じて変圧部の出力を向上させることによって、走行用蓄電部を充電するためエンジンが高負荷状態にあるときに低電圧蓄電部の充電が促進される。エンジンは通常高負荷状態にあるときポンピングロスが低減され、熱効率が向上するから、高負荷状態において低電圧蓄電部の充電を促進することによって、この充電に用いられる電力を燃費効率よく発電することができる。
(2)発電部が回生発電を行う場合に、走行用蓄電部の残存電力量の増加に応じて変圧部の出力を向上させることによって、走行用蓄電部が満充電に近く、回生発電によって得られた電力を十分に吸収できない場合であっても、この電力を低電圧蓄電部に吸収させることによって、回生ブレーキの制動フィーリングの急激な変化を防止することができる。また、走行用蓄電部の残存電力量が少ない場合は、変圧部の出力を低下させることによって、走行用蓄電部を優先的に充電することができる。
(3)モータ部による駆動を行う場合に、走行用蓄電部の残存電力量の増加に応じて変圧部の出力を向上させることによって、残存電力量が多い場合に走行用蓄電部の余剰電力を活用して低電圧蓄電部の充電を行うとともに、残存電力量が少ない場合は低電圧蓄電部への電力供給を抑制してモータ部への供給可能電力量を確保することができる。
(4)発電部による発電及びモータ部の駆動をともに行わない場合に、走行用蓄電部の残存電力量の増加に応じて変圧部の出力を向上させることによって、残存電力量が多い場合に走行用蓄電部の余剰電力を活用して低電圧蓄電部の充電を行うとともに、残存電力量が少ない場合はそのさらなる低下を抑制することができる。
(5)走行用蓄電部の所定の残存電力量に対する変圧部の出力を、走行用蓄電部を回生発電によって充電する場合よりも放電時のほうが低下するようにしたから、走行用蓄電部の残存電力量が仮に同じ場合であっても、回生時には低電圧蓄電部への充電を促進することによって回生エネルギの吸収可能量を確保するとともに、放電時には低電圧蓄電部への充電を抑制することによって、走行用蓄電部の残存電力量を温存することができる。
(6)走行用蓄電部の放電時に、走行用蓄電部の残存電力量に対する変圧部の出力を、走行用蓄電部の放電電力の増加に応じて低下させることによって、放電電力が大きくなるモータ駆動時において、モータ駆動を行わない場合よりも上述した残存電力量の温存効果を向上させることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) When the power generation unit performs power generation using engine power, the engine for charging the travel power storage unit by improving the output of the transformer unit according to the decrease in the remaining power amount of the travel power storage unit When the battery is in a high load state, charging of the low voltage power storage unit is promoted. When the engine is normally in a high load state, the pumping loss is reduced and the thermal efficiency is improved. Therefore, by promoting the charging of the low voltage power storage unit in the high load state, the electric power used for this charge can be generated with high fuel efficiency. Can do.
(2) When the power generation unit performs regenerative power generation, the power storage unit for travel is close to full charge and is obtained by regenerative power generation by improving the output of the transformer unit according to the increase in the remaining power amount of the power storage unit for travel. Even when the generated electric power cannot be sufficiently absorbed, a sudden change in the braking feeling of the regenerative brake can be prevented by absorbing the electric power in the low voltage power storage unit. Further, when the remaining power amount of the traveling power storage unit is small, the traveling power storage unit can be preferentially charged by reducing the output of the transformer unit.
(3) When driving by the motor unit, the surplus power of the traveling power storage unit is reduced when the remaining power amount is large by improving the output of the transformer unit according to the increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit. In addition to charging the low-voltage power storage unit by utilizing it, when the remaining power amount is small, it is possible to suppress the power supply to the low-voltage power storage unit and ensure the amount of power that can be supplied to the motor unit.
(4) When both the power generation by the power generation unit and the driving of the motor unit are not performed, the output of the transformer unit is improved in accordance with the increase in the remaining power amount of the power storage unit for traveling, and the vehicle travels when the remaining power amount is large. The surplus power of the power storage unit is used to charge the low-voltage power storage unit, and when the remaining power amount is small, the further decrease can be suppressed.
(5) Since the output of the transformer with respect to the predetermined remaining power amount of the traveling power storage unit is lower during discharging than when the traveling power storage unit is charged by regenerative power generation, the remaining of the traveling power storage unit Even if the amount of electric power is the same, by recharging the low voltage power storage unit by promoting charging to the low voltage power storage unit, the regenerative energy can be absorbed and by suppressing charging to the low voltage power storage unit during discharging. The remaining power amount of the traveling power storage unit can be preserved.
(6) When the traveling power storage unit is discharged, the motor drive increases the discharge power by reducing the output of the transformer relative to the remaining power amount of the traveling power storage unit according to the increase in the discharge power of the traveling power storage unit. In some cases, the above-described effect of preserving the remaining electric power can be improved as compared with the case where the motor is not driven.
本発明は、低電圧蓄電部への電力供給を効率よく行うハイブリッド車両の充電制御装置を提供するという課題を、エンジン動力を用いた発電を行う場合に、高電圧バッテリのSOCの増加に応じて、低電圧バッテリに電力を供給するDc/Dcコンバータの出力電圧を低下させることによって解決する。 An object of the present invention is to provide a charging control device for a hybrid vehicle that efficiently supplies power to a low-voltage power storage unit, according to an increase in SOC of a high-voltage battery when generating power using engine power. This is solved by lowering the output voltage of the Dc / Dc converter that supplies power to the low voltage battery.
以下、本発明を適用したハイブリッド車両の充電制御装置を含むハイブリッドシステムの実施例について説明する。
図1は、ハイブリッドシステムの構成を示すブロック図である。図1において、各構成要素間の実線は機械的な接続、破線は電力供給ラインによる接続、一点鎖線は電気信号ラインによる接続をそれぞれ示すものとする。
本実施例のハイブリッド車両は、エンジン1、トランスミッション2、ディファレンシャルギア3、駆動輪4、ハイブリッドシステム10を備えた乗用車である。
Embodiments of a hybrid system including a charging control device for a hybrid vehicle to which the present invention is applied will be described below.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the hybrid system. In FIG. 1, solid lines between components indicate mechanical connections, broken lines indicate connections by power supply lines, and alternate long and short dash lines indicate connections by electric signal lines.
The hybrid vehicle of the present embodiment is a passenger car including an engine 1, a
エンジン1は、例えば、4ストロークのガソリンエンジンであって、図示しない吸気管路を、部分負荷時に図示しないスロットルバルブで絞ることによって出力を調整するものである。
トランスミッション2は、エンジン1の出力に対して減速又は増速を行う変速部であって、この減速(増速)比を変更する有段又は無段の変速機能を備えている。また、エンジン1とトランスミッション2との間には、後述するモータジェネレータ11が挿入されている。トランスミッション2は、ディファレンシャルギア3と協働して駆動力伝達装置を構成する。
ディファレンシャルギア3は、トランスミッション2の出力に対してさらに最終減速を行うとともに、左右の駆動輪4に駆動力を配分するものである。ディファレンシャルギア3は、車両の旋回時等における左右の駆動輪4の回転数差を吸収する差動機能を備えている。
駆動輪4は、車両の左右にそれぞれ設けられ、路面に対する駆動力の伝達を行う車輪である。駆動輪4は、ドライブシャフトを介してディファレンシャルギア3と接続されている。
The engine 1 is, for example, a 4-stroke gasoline engine, and adjusts the output by restricting an intake pipe (not shown) with a throttle valve (not shown) at the time of partial load.
The
The
The driving wheels 4 are wheels that are provided on the left and right sides of the vehicle, respectively, and transmit driving force to the road surface. The drive wheel 4 is connected to the
ハイブリッドシステム10は、エンジン−電気パラレルハイブリッド方式のものであって、モータジェネレータ11、インバータ12、走行用バッテリ13、Dc/Dcコンバータ14、電装品用バッテリ15、コントローラ16を備えている。
モータジェネレータ11は、エンジン1とトランスミッション2との間に挿入される回転電機である。モータジェネレータ11は、エンジン1又はトランスミッション2からの入力によって駆動され、発電を行う発電部として機能するとともに、インバータ12から電力供給を受けてトランスミッション2の図示しない入力軸を駆動するモータ部としても機能するものである。
The
The
インバータ12は、走行用バッテリ13が出力する直流電力を、交流に変換してモータジェネレータ11に供給する逆変換装置であるとともに、モータジェネレータ11が発電した交流電力を直流に変換して走行用バッテリ13及びDc/Dcコンバータ14に供給する整流装置としても機能するものである。
The
走行用バッテリ13は、モータジェネレータ11によって車両を駆動アシストする際に用いられる電力(走行用電力)を蓄積する高電圧蓄電部であって、例えば、定格出力電圧が約173Vのマンガン系リチウムイオンバッテリ等の二次電池を備えている。
走行用バッテリ13は、モータジェネレータ11が発電し、インバータ12が整流した電力によって充電される。また、走行用バッテリ13が放電する電力は、インバータ12によって交流に変換されてモータジェネレータ11の駆動に用いられるほか、Dc/Dcコンバータ14にも供給される。
The traveling
The traveling
Dc/Dcコンバータ14は、インバータ12又は走行用バッテリ13が出力する直流電力が入力され、その電圧を低下させて電装品用バッテリ15及び電装品20に供給する変圧部である。Dc/Dcコンバータ14は、コントローラ16からの制御信号に従った公知のPWM制御によって、例えば約173V程度の入力電圧を、例えば12から14Vの範囲内における任意の電圧に降圧して出力するものである。このPWM制御は、目標電圧と実際の出力電圧との差分を積分し、この積分結果に基づいて内部スイッチのスイッチング信号を生成し、出力電圧を調整する制御手法である。
The Dc /
電装品用バッテリ15は、後述する電装品20に電力を供給する低電圧蓄電部であって、例えば、定格出力電圧が12V、充電電圧が最大約14Vの鉛蓄電池である。
この電装品用バッテリ15は、Dc/Dcコンバータ14の出力によって充電される。
The
The
コントローラ16は、インバータ12及びDc/Dcコンバータ14を制御する制御装置である。コントローラ16は、インバータ12を制御してモータジェネレータ11が発電部として機能する際の発電量、及び、これがアシスト駆動用のモータ部として機能する際のアシスト量を調整する。また、コントローラ16は、走行用バッテリ13の充電状態(SOC:State Of Charge)を検出し、このSOCに応じてDc/Dcコンバータ14の出力電圧を調整する充電制御装置としても機能する。この充電制御装置としての機能については、後に詳しく説明する。
ここで、SOCは、走行用バッテリ13に蓄積された残存電力量に相関するパラメータである。
The
Here, the SOC is a parameter that correlates with the remaining power amount accumulated in the traveling
車両は、さらに電装品20を備えている。電装品20は、その定格入力電圧が12V前後に設定され、例えば、各種のECU、センサ類、灯火類、スタータモータや電動パワーステアリング用のアクチュエータ、オーディオ・ナビゲーションシステム等を含むものである。
The vehicle further includes an
次に、上述したハイブリッドシステム10において、コントローラ16が充電制御装置として行うDc/Dcコンバータ14の出力制御方法について説明する。
図2は、この出力制御方法を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
Next, an output control method of the Dc /
FIG. 2 is a flowchart showing this output control method. Hereinafter, the steps will be described step by step.
<ステップS01:モータジェネレータ発電有無判断>
コントローラ16は、モータジェネレータ11が現在発電を行っているか否かを判断し、発電を行っている場合はステップS02に進み、発電していない場合はステップS05に進む。
<ステップS02:回生条件充足判断>
コントローラ16は、車両の走行状態が予め設定された回生条件を充足するか否かを判断し、これを充足する場合は、車両の減速時等に駆動輪4からトランスミッション2等を介して伝達される力によってモータジェネレータ11が発電を行う回生発電状態であると判断してステップS04に進む。一方、回生条件が充足されない場合は、エンジン1の出力を用いて発電を行うエンジン発電状態であると判断してステップS03に進む。
ここで、回生条件は、例えば、図示しないスロットル操作に応じて求められる運転者の推定要求駆動力及びブレーキペダルの操作状態を含み、推定要求駆動力が所定値よりも小さく、ブレーキペダルが操作されている場合は、回生発電状態であると判定される。
回生発電状態は、モータジェネレータ11が車両の運動エネルギを電力に変換している状態であり、モータジェネレータ11が吸収するトルクは、回生ブレーキの制動力として作用する。
<Step S01: Determination of Motor Generator Power Generation>
The
<Step S02: Regenerative condition satisfaction determination>
The
Here, the regenerative condition includes, for example, a driver's estimated requested driving force and an operating state of the brake pedal, which are obtained in response to a throttle operation (not shown), and the estimated requested driving force is smaller than a predetermined value and the brake pedal is operated. If it is, the regenerative power generation state is determined.
The regenerative power generation state is a state where the
<ステップS03:エンジン発電時Dc/Dcコンバータ出力設定>
コントローラ16は、走行用バッテリ13のSOCに応じて、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧を、予め設定されたエンジン発電時におけるSOCと出力電圧の相関に基づいて設定する。
図3は、走行用バッテリ13のSOCとDc/Dcコンバータ14の出力電圧との相関を示すグラフであって、図中における実線、破線、一点鎖線、二点鎖線は、それぞれエンジン発電時、回生発電時、アシスト時、ゼロトルク時における相関を示している。
このエンジン発電時においては、SOCが所定の中間範囲内においては、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧は、14VからSOCの増加に応じて直線的に低下し、最終的には12Vとなる。そして、この中間範囲よりもSOCが小さい範囲では、出力電圧は14Vで一定とされ、この中間範囲よりもSOCが大きい範囲では、出力電圧は12Vで一定とされる。
<Step S03: Dc / Dc converter output setting during engine power generation>
The
FIG. 3 is a graph showing the correlation between the SOC of the traveling
During engine power generation, when the SOC is within a predetermined intermediate range, the output voltage of the Dc /
<ステップS04:回生発電時Dc/Dcコンバータ出力設定>
コントローラ16は、走行用バッテリ13のSOCに応じて、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧を、予め設定された回生発電時におけるSOCと出力電圧の相関に基づいて設定する。
図3に示すように、回生発電時においては、SOCが所定の中間範囲内においては、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧は、12VからSOCの増加に応じて直線的に増加し、最終的には14Vとなる。そして、この中間範囲よりもSOCが小さい範囲では、出力電圧は12Vで一定とされ、この中間範囲よりもSOCが大きい範囲では、出力電圧は14Vで一定とされる。
<Step S04: Dc / Dc converter output setting during regenerative power generation>
The
As shown in FIG. 3, during regenerative power generation, when the SOC is within a predetermined intermediate range, the output voltage of the Dc /
<ステップS05:モータアシスト有無判断>
コントローラ16は、モータジェネレータ11に対して、インバータ12から電力供給が行われ、モータジェネレータ11の駆動が行われているか否かを判断する。モータジェネレータ11の駆動が行われている場合は、アシスト状態であると判断してステップS06に進み、駆動が行われていない場合は、モータジェネレータ11が発電も駆動も行わないゼロトルク状態であると判断してステップS07に進む。
<Step S05: Determination of presence / absence of motor assist>
The
<ステップS06:アシスト時Dc/Dcコンバータ出力設定>
コントローラ16は、走行用バッテリ13のSOCに応じて、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧を、予め設定されたアシスト時におけるSOCと出力電圧の相関に基づいて設定する。
図3に示すように、アシスト時においては、上述した回生発電時と同様に、SOCが所定の中間範囲内においては、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧は、12VからSOCの増加に応じて直線的に増加し、最終的には14Vとなる。そして、この中間範囲よりもSOCが小さい範囲では、出力電圧は12Vで一定とされ、この中間範囲よりもSOCが大きい範囲では、出力電圧は14Vで一定とされる。
しかし、アシスト時においては、SOCに応じて出力電圧が変化する中間範囲が、その幅及びSOCに対する出力電圧の傾きは略同じであるが、上述した回生発電時に対して、SOCが高い方向にシフトしている。その結果、アシスト時においては、所定のSOCの値に対する出力電圧が、回生発電時よりも低くなる範囲が生じている。
<Step S06: Dc / Dc converter output setting during assist>
The
As shown in FIG. 3, at the time of assist, as in the above-described regenerative power generation, when the SOC is within a predetermined intermediate range, the output voltage of the Dc /
However, at the time of assist, the intermediate range in which the output voltage changes according to the SOC, the width and the slope of the output voltage with respect to the SOC are substantially the same, but the SOC shifts higher in the above-described regenerative power generation. is doing. As a result, during assist, there is a range in which the output voltage with respect to a predetermined SOC value is lower than during regenerative power generation.
<ステップS07:ゼロトルク時Dc/Dcコンバータ出力設定>
コントローラ16は、走行用バッテリ13のSOCに応じて、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧を、予め設定されたゼロトルク時におけるSOCと出力電圧の相関に基づいて設定する。
図3に示すように、ゼロトルク時においては、上述した回生発電時及びアシスト時と同様に、SOCが所定の中間範囲内においては、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧は、12VからSOCの増加に応じて直線的に増加し、最終的には14Vとなる。そして、この中間範囲よりもSOCが小さい範囲では、出力電圧は12Vで一定とされ、この中間範囲よりもSOCが大きい範囲では、出力電圧は14Vで一定とされる。
そして、ゼロトルク時においては、SOCに応じて出力電圧が変化する中間範囲が、その幅及びSOCに対する出力電圧の傾きは回生発電時及びアシスト時と略同じであるが、その位置が回生発電時とアシスト時との中間となるように設定されている。その結果、ゼロトルク時においては、所定のSOCの値に対する出力電圧が、回生発電時よりも低くなる範囲、及び、アシスト時よりも高くなる範囲がそれぞれ生じており、これらの各範囲は、その大部分において重複している。
なお、上述したステップS03,S04,S06,S07の実行後、コントローラ16は、再びステップS01に戻り、それ以降の処理を繰返す。(リターン)
<Step S07: Zero torque Dc / Dc converter output setting>
The
As shown in FIG. 3, at the time of zero torque, the output voltage of the Dc /
At zero torque, the intermediate range in which the output voltage changes according to the SOC, the width and the slope of the output voltage with respect to the SOC are substantially the same as during regenerative power generation and assist, but the position is the same as during regenerative power generation. It is set to be in the middle of assist. As a result, at zero torque, a range in which the output voltage with respect to a predetermined SOC value is lower than that at the time of regenerative power generation and a range where the output voltage is higher than at the time of assist are generated. Duplicate in part.
In addition, after execution of steps S03, S04, S06, and S07 described above, the
本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)エンジン発電時に、走行用バッテリ13のSOCの低下に応じてDc/Dcコンバータ14の出力電圧を向上させることによって、走行用バッテリ13を充電するため、エンジン1が高負荷状態にあるときに電装品用バッテリ15の充電を促進することができる。このように、エンジン1のスロットルバルブが開かれ、ポンピングロスが低減されて熱効率が向上した状態において電装品用バッテリ15の充電を促進することによって、この充電に用いられる電力を燃費効率よく発電することができ、車両トータルでの実走行燃費を向上することができる。
(2)回生発電時に、走行用バッテリ13のSOCの増加に応じてDc/Dcコンバータ14の出力電圧を向上させることによって、走行用バッテリ13が満充電に近く、回生発電によって得られた電力を十分に吸収できない場合であっても、この電力を電装品用バッテリ15に吸収させることによって、回生ブレーキの制動フィーリングの急激な変化を防止することができる。
また、走行用バッテリ13のSOCが少ない場合は、Dc/Dcコンバータ14の出力電圧を低下させることによって、電装品用バッテリ15への充電を抑制し、走行用バッテリ13の充電を優先的に行うことができる。
(3)アシスト時に、走行用バッテリ13のSOCの増加に応じてDc/Dcコンバータ14の出力を向上させることによって、SOCが多い場合に走行用バッテリ13の余剰電力を活用して電装品用バッテリ15の充電を行うとともに、SOCが少ない場合は電装品用バッテリ15への充電を抑制してモータジェネレータ11への供給可能電力量を確保することができる。
(4)ゼロトルク時に、走行用バッテリ13のSOCの増加に応じてDc/Dcコンバータ14の出力電圧を向上させることによって、SOCが多い場合に走行用バッテリ13の余剰電力を活用して電装品用バッテリ15の充電を行うとともに、SOCが少ない場合はそのさらなる低下を抑制することができる。
(5)走行用バッテリ13の所定のSOCに対するDc/Dcコンバータ14の出力を、回生発電時よりもアシスト時、ゼロトルク時等の放電時のほうが低下するようにしたから、走行用バッテリ13のSOCが仮に同じ場合であっても、回生時には電装品用バッテリ15への充電を促進することによって回生エネルギの吸収可能量を確保するとともに、これらの放電時には電装品用バッテリ15への充電を抑制することによって、走行用バッテリ13の残存電力量を温存することができる。
(6)走行用バッテリの放電時に、走行用バッテリ13のSOCに対するDc/Dcコンバータ14の出力を、ゼロトルク時よりもアシスト時のほうが低くなるように設定することによって、放電電力(電流値)が大きくなるアシスト時に、放電電力が小さいゼロトルク時よりも残存電力量の温存効果を向上させることができる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) During engine power generation, when the engine 1 is in a high load state in order to charge the traveling
(2) At the time of regenerative power generation, the output voltage of the Dc /
Further, when the SOC of the traveling
(3) At the time of assisting, by improving the output of the Dc /
(4) At the time of zero torque, the output voltage of the Dc /
(5) Since the output of the Dc /
(6) When the traveling battery is discharged, by setting the output of the Dc /
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)充電制御装置、ハイブリッドシステム、ハイブリッド車両の構成は、実施例のものに限定されず、適宜変更することができる。
例えば、実施例は、蓄電部としてバッテリを用いているが、バッテリに代えて、あるいはバッテリと併用してキャパシタ等のバッテリ以外の蓄電手段を用いてもよい。
また、実施例は、低電圧蓄電部として例えば充電電圧が約14V、定格出力電圧が約12Vの鉛蓄電池を用いているが、例えばセル数を増加させ、充電電圧が約42V、定格出力電圧が約36Vとしたものを用いてもよい。
同様に、走行用バッテリも、実施例のものに限らず、例えば200V以上の定格出力電圧を有するものを用いてもよい。
さらに、各バッテリの種類も実施例のものに限らず、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の他の種類のバッテリを用いてもよい。
(2)実施例のハイブリッドシステムは、パラレルハイブリッド方式のものであったが、本発明の充電制御装置は、これに限らず、例えば、シリーズハイブリッド方式や、シリーズ・パラレルハイブリッド方式のものにも適用することができる。
(3)実施例の充電制御装置は、高電圧蓄電部の残存電力量に応じて変圧部の出力電圧が連続的に変化するものであったが、これに限らず、例えばステップ状に電圧を変化させてもよい。
(4)実施例の充電制御装置は、アシスト時及びゼロトルク時において、それぞれ設定された高電圧蓄電部の残存電力量と変圧部の出力との相関を段階的に切換えているが、これに限らず、所定の残存電力量に対する変圧部の出力を、高電圧蓄電部の放電電力に応じて連続的に変化させるようにしてもよい。これによれば、アシスト量の程度に応じて適切な高電圧蓄電部の電力温存効果を得ることができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configurations of the charging control device, the hybrid system, and the hybrid vehicle are not limited to those in the embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, in the embodiment, a battery is used as the power storage unit, but power storage means other than a battery such as a capacitor may be used instead of the battery or in combination with the battery.
Moreover, although the Example uses the lead storage battery whose charging voltage is about 14V and a rated output voltage is about 12V as a low voltage electrical storage part, for example, the number of cells is increased, a charging voltage is about 42V and a rated output voltage is about You may use what was about 36V.
Similarly, the battery for traveling is not limited to the battery of the embodiment, and for example, a battery having a rated output voltage of 200 V or more may be used.
Furthermore, the type of each battery is not limited to that of the embodiment, and other types of batteries such as a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery may be used.
(2) Although the hybrid system of the embodiment is of a parallel hybrid system, the charge control device of the present invention is not limited to this, and is applicable to, for example, a series hybrid system or a series / parallel hybrid system can do.
(3) In the charging control device of the embodiment, the output voltage of the transformer unit is continuously changed according to the remaining power amount of the high-voltage power storage unit. It may be changed.
(4) The charge control device according to the embodiment switches the correlation between the set remaining power amount of the high-voltage power storage unit and the output of the transformer unit step by step at the time of assist and zero torque, but is not limited thereto. Instead, the output of the transformer unit for a predetermined remaining power amount may be continuously changed according to the discharge power of the high voltage power storage unit. According to this, it is possible to obtain an appropriate power conservation effect of the high voltage power storage unit according to the degree of the assist amount.
1 エンジン
2 トランスミッション
3 ディファレンシャルギア
4 駆動輪
10 ハイブリッドシステム
11 モータジェネレータ
12 インバータ
13 走行用バッテリ
14 Dc/Dcコンバータ
15 電装品用バッテリ
16 コントローラ
20 電装品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記発電部が発電した電力を蓄積するとともに、走行用電力を出力する走行用蓄電部と、
電装品の少なくとも一部に電力を供給し、その出力電圧が前記走行用蓄電部よりも低い低電圧蓄電部と、
前記発電部、前記走行用蓄電部の少なくとも一方の出力をその電圧を低下させて前記低電圧蓄電部に供給する変圧部と
を備えるハイブリッド車両に設けられ、前記変圧部を制御するハイブリッド車両の充電制御装置において、
前記発電部が前記エンジンの動力を用いた発電を行う場合に、前記走行用蓄電部の残存電力量の減少に応じて前記変圧部の出力を向上させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 A power generation unit driven by an engine;
A power storage unit for traveling that accumulates the power generated by the power generation unit and outputs power for traveling, and
Supplying power to at least a part of the electrical component, and a low-voltage power storage unit whose output voltage is lower than that of the traveling power storage unit;
The hybrid vehicle is provided in a hybrid vehicle including: a power generation unit; and a transformer unit that reduces the voltage of at least one output of the power storage unit and the traveling power storage unit and supplies the output to the low voltage power storage unit, and charging the hybrid vehicle that controls the transformer unit In the control device,
When the power generation unit performs power generation using the power of the engine, the output of the transformer unit is improved in accordance with a decrease in the remaining power amount of the traveling power storage unit. .
前記発電部が車輪側から駆動力伝達装置を介して伝達される駆動力によって回生発電を行う場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 In the hybrid vehicle charging control device according to claim 1,
When the power generation unit performs regenerative power generation using the driving force transmitted from the wheel side via the driving force transmission device, the output of the transformer unit is improved in accordance with the increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit. A charge control device for a hybrid vehicle characterized by the above.
前記ハイブリッド車両がその車輪を駆動するモータ部によって前記車輪を駆動する場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 In the hybrid vehicle charging control device according to claim 1 or 2,
When the hybrid vehicle drives the wheel by a motor unit that drives the wheel, the hybrid vehicle improves the output of the transformer unit according to the increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit. Charge control device.
前記発電部及び前記モータ部は、共通の回転電機であること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 In the hybrid vehicle charging control device according to claim 3,
The power generation unit and the motor unit are a common rotating electric machine.
前記発電部による発電及び前記モータ部の駆動をともに行わない場合に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 In the charging control device for a hybrid vehicle according to claim 3 or 4,
Charging a hybrid vehicle characterized in that, when neither power generation by the power generation unit nor driving of the motor unit is performed, the output of the transformer unit is improved in accordance with an increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit Control device.
前記走行用蓄電部の放電時に、前記走行用蓄電部の前記残存電力量の増加に応じて前記変圧部の出力を向上させるとともに、この場合における前記走行用蓄電部の所定の残存電力量に対する前記変圧部の出力を、前記回生発電を行う場合よりも低下させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。 The charging control device for a hybrid vehicle according to claim 2,
When the traveling power storage unit is discharged, the output of the transformer unit is improved according to the increase in the remaining power amount of the traveling power storage unit, and the predetermined amount of remaining power of the traveling power storage unit in this case A charge control device for a hybrid vehicle, characterized in that the output of the transformer is reduced as compared with the case where the regenerative power generation is performed.
前記走行用蓄電部の放電時に、前記走行用蓄電部の所定の残存電力量に対する前記変圧部の出力を、前記走行用蓄電部の放電電力の増加に応じて低下させること
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置。
The hybrid vehicle charging control device according to claim 6,
A hybrid vehicle characterized in that, when the traveling power storage unit is discharged, the output of the transformer unit with respect to a predetermined remaining power amount of the traveling power storage unit is decreased according to an increase in discharge power of the traveling power storage unit. Charge control device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-02-27 JP JP2006049886A patent/JP2007223560A/en active Pending
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