JP2004324613A

JP2004324613A - Temperature controller for prime mover

Info

Publication number: JP2004324613A
Application number: JP2003123912A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Ikeda; 達彦池田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the possibility that a feeling of incongruity is given to a driver and other occupants by preventing the situation where vehicle speed and acceleration are unpreparedly lowered. <P>SOLUTION: In a hybrid vehicle, a route from an existing position to a set destination is set by a navigation controller 22 on the basis of road information composed of at least altitude information, and the quantity of heat generation of an engine 1 and a driving motor 2 as a prime mover in running on the route is estimated by a hybrid controller 21 based on route information of the set route. In this hybrid vehicle, when the temperature based on the estimated quantity of heat generation of the engine 1 and the driving motor 2 is estimated to exceed a predetermined temperature, the output of the engine 1 and the driving motor 2 is restricted or cooled in advance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動源として使用する原動機の温度を制御する原動機温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、駆動源としてエンジンのみならず電気モータを使用して、車両を走行させるための駆動トルクを発生させる電気自動車が知られている。この電気自動車では、電気モータの保護を目的とし、当該電気モータのコイル温度が所定温度以上にまで上昇した場合には、電気モータの出力を制限して温度上昇を抑制する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２６０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来の技術においては、電気モータのコイル温度が所定温度を超過した場合に電気モータの出力制限を行うので、例えば一定の勾配の登坂路を走行しているような場合には、登坂路の途中で電気モータの出力制限が行われることになる。したがって、この従来の技術においては、一定の勾配の登板路を走行しており道路状況に変化がないにもかかわらず、出力制限が行われることによって急激に車速や加速度が低下してしまい、運転者やその他の乗員に対して違和感を与える可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、運転者やその他の乗員に対して急激な車速や加速度の変化に起因する違和感を減少させることのできる原動機温度制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る原動機温度制御装置では、少なくとも道路の標高情報を含む道路情報に基づいて、車両が目的地に至るまでに走行する走行経路を演算し、この走行経路に含まれる標高情報に基づいて、走行経路を走行した際の原動機の温度を所定の区間毎に予測する。
【０００７】
そして、この予測された原動機の温度が所定温度を超過すると予測された場合に、原動機の温度が所定温度を超過すると予測された区間より前の区間を走行する際に、原動機の出力制限を行うか、又は原動機を冷却する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明に係る原動機温度制御装置によれば、原動機の温度が所定温度を超過することが予測される場合には、予測される区間より前の区間を走行する際に、原動機の出力制限を行うことで原動機の発熱量を抑制しておくか、又は原動機を冷却しておくことで、所定温度を超過すると予測される区間を走行する際に原動機の温度が所定温度を超過することを防止できる可能性が高くなるので、急激な車速や加速度の低下に起因する運転者やその他の乗員に対する違和感を減少することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、例えば図１に示すように、車両を走行させるためのトルクをエンジンと電気モータにより発生させるハイブリッド車両に適用される。
【００１１】
［ハイブリッド車両の構成］
「ハイブリッド車両の全体構成」
このハイブリッド車両は、走行するための駆動トルクを発生させるための原動機としてエンジン１及び駆動用モータ２を備えている。エンジン１及び駆動用モータ２は、ハイブリッド車両を走行させるに際して駆動トルクを発生させることにより、当該駆動トルクをトランスミッション５０、駆動系（図示せず）を介して駆動輪側のタイヤ５２に伝達する。このとき、エンジン１が発生した駆動トルクは、発電用モータ３にも伝達され、この伝達された駆動トルクにより当該発電用モータ３が回転することで発電を行う。また、駆動用モータ２と発電用モータ３とは、クラッチ５１を介して連結され、このクラッチ５１が開放されているとエンジン１の駆動トルクは発電用モータ３やトランスミッション５０へ伝達されないようになっている。
【００１２】
また、このハイブリッド車両は、バッテリ４に充電された直流電力をインバータ５で交流電力に変換して駆動用モータ２に供給する。また、インバータ５は、発電用モータ３が発電した交流電力及び駆動用モータ２が回生した交流電力を直流電力に変換してバッテリ４に供給し、バッテリ４を充電する。このインバータ５は、高電圧ＤＣハーネス６を介してバッテリ４と接続されると共に、第１高電圧三相ＡＣハーネス７を介して駆動用モータ２と接続され、更に第２高電圧三相ＡＣハーネス８を介して発電用モータ３と接続されている。
【００１３】
更に、このハイブリッド車両は、エンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５を冷却する冷却系を備える。この冷却系は、エンジン１を冷却する冷却系と、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５を冷却する冷却系とが別系統となって構成されている。
【００１４】
エンジン１の冷却系は、エンジン冷却水配管９によりエンジン１とエンジン冷却用ラジエータ１０とを接続し、エンジン冷却用ラジエータ１０の車両後方側にラジエータファン１１が設けられて構成されている。このようなエンジン１の冷却系では、ラジエータファン１１を駆動してエンジン冷却用ラジエータ１０に送風をすると共に、ハイブリッド車両の走行風によりエンジン冷却用ラジエータ１０内のエンジン冷却水を冷却する。そして、エンジン１の冷却系では、エンジン冷却水をエンジン１とエンジン冷却用ラジエータ１０との間で循環させることによって、エンジン１の発熱を冷却させる。
【００１５】
一方、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の冷却系は、モータ・インバータ冷却水配管１２により、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５とモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３とを接続し、モータ・インバータ冷却用ラジエータ１３の車両後方側にラジエータファン１１が設けられて構成されている。このようなモータ・インバータの冷却系では、ラジエータファン１１を駆動してモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３に送風をすると共に、ハイブリッド車両の走行風によりモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３内のモータ・ラジエータ冷却水を冷却する。そして、モータ・インバータの冷却系では、モータ・ラジエータ冷却水を駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５、モータ・インバータ冷却用ラジエータ１３との間で循環させることによって、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の発熱を冷却させる。
【００１６】
なお、本例では、モータ・インバータの冷却系と、エンジン１の冷却系とで、ラジエータファン１１を共用した場合を示しているが、別個のラジエータファンを備えていても良い。
【００１７】
更に、このハイブリッド車両は、図示しない空調装置（以下、エアコンと呼ぶ。）を備え、このエアコンのエアコンプレッサ１４を駆動させることにより、車両内の温度を調整する。このとき、エアコンプレッサ１４は、バッテリ４からの電力により駆動する。
【００１８】
更にまた、このハイブリッド車両では、バッテリ４をバッテリケース１５によって収容している。このバッテリケース１５には、車室内の空気を内部に取り込むための空気吸入口１５ａ、内部の空気を外部に排出する空気排出口１５ｂが設けられている。また、バッテリケース１５には、バッテリ４を冷却するためのバッテリ冷却用ファン１６が空気排出口１５ｂに設けられている。このハイブリッド車両では、バッテリ４の冷却時にバッテリ冷却用ファン１６を駆動することにより、車室内の空気を空気吸入口１５ａを介してバッテリケース１５内を通過させて空気排出口１５ｂから排出させる。これにより、ハイブリッド車両では、バッテリ４の発熱により加熱されたバッテリケース１５内の空気を外部に排出して、バッテリ４を冷却する。
【００１９】
更にまた、このハイブリッド車両は、運転者やその他の乗員により操作されて、走行案内をするナビゲーションシステム１７を備える。このナビゲーションシステム１７は、運転者等の操作によってハイブリッド車両の目的地が設定されると、内部に記憶した道路情報を用いて推奨経路を演算して運転者に提示する。また、ナビゲーションシステム１７は、道路情報として、少なくとも道路の標高情報（勾配情報）や距離情報を記憶している。
【００２０】
「車両制御システムの構成」
つぎに、上述したハイブリッド車両の各部を制御する車両制御システムの機能的な構成について図２を参照して説明する。
【００２１】
この車両制御システムは、上述した各部を統合制御するハイブリッドコントローラ２１を備える。このハイブリッドコントローラ２１は、ナビゲーションコントローラ２２、エンジンコントローラ２３、モータコントローラ２４、バッテリコントローラ２５、エアコンコントローラ２６、メータコントローラ２７と接続される。このハイブリッドコントローラ２１は、各コントローラからの情報を用いて各種処理を行って、処理結果を各コントローラに出力することで、ハイブリッド車両の各部を統合制御する。
【００２２】
ナビゲーションコントローラ２２は、現在位置を検出するＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）３１と、道路情報を記憶するＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＤｉｓｃ／ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）−ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３２及び操作スイッチ３３と接続され、これらのＧＰＳ３１、ＤＶＤ−ＲＯＭ３２及び操作スイッチ３３と共にナビゲーションシステム１７として機能する。このナビゲーションコントローラ２２は、操作スイッチ３３が操作されることにより例えばハイブリッド車両の目的地情報が入力されると、ＤＶＤ−ＲＯＭ３２に記憶された道路情報を読み出すと共にＧＰＳ３１により算出されたハイブリッド車両の現在位置情報を取得する。
【００２３】
そして、このナビゲーションコントローラ２２は、経路情報として、現在位置から目的地までに到着するまでの走行経路を示す経路情報、現在位置から目的地に到着するまでの走行経路の標高情報、距離情報を演算すると共に、標高情報および距離情報をハイブリッドコントローラ２１に出力する。
【００２４】
ハイブリッドコントローラ２１は、ナビゲーションコントローラ２２から出力された標高情報、距離情報を用いて、エンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３、バッテリ４及びインバータ５の温度を後述の温度管理制御処理に基づいて制御する。
【００２５】
エンジンコントローラ２３には、エンジン１と、ラジエータファン１１と、エンジン冷却水の水温を検出するエンジン水温センサ３４とが接続される。このエンジンコントローラ２３は、エンジン水温センサ３４によって検出されたエンジン冷却水の水温を示すエンジン水温信号を受信することによってエンジン冷却水の水温を把握すると共に、このエンジン水温信号をハイブリッドコントローラ２１に送信する。
【００２６】
ハイブリッドコントローラ２１では、エンジン水温信号に基づいて、エンジン出力制限値を算出すると共にラジエータファン駆動要求フラグを設定するエンジン水温を低減するためのエンジン水温低減値設定処理を行ったうえで、エンジン出力制限値信号及びラジエータファン駆動要求信号をエンジンコントローラ２３に出力する。そして、エンジンコントローラ２３では、ハイブリッドコントローラ２１から受信したエンジン出力制限値信号に基づいて、エンジン１にエンジン制御信号を送信することにより、エンジン１の出力を制御する。また、エンジンコントローラ２３は、ハイブリッドコントローラ２１から受信したラジエータファン駆動要求信号に基づいて、ラジエータファン１１にラジエータファン駆動信号を送信し、ラジエータファン１１を駆動する。
【００２７】
モータコントローラ２４には、駆動用モータ２及び発電用モータ３と、モータ・インバータ冷却水の水温を検出するモータ・インバータ水温センサ３５とが接続される。モータコントローラ２４は、モータ・インバータ水温センサ３５によって検出されたモータ・インバータ冷却水の水温を示すモータ・インバータ水温信号を受信することによってモータ・インバータ冷却水の水温を把握すると共に、このモータ・インバータ水温信号をハイブリッドコントローラ２１に送信する。
【００２８】
ハイブリッドコントローラ２１は、モータ・インバータ水温信号に基づいて、モータ・インバータ冷却水の温度を低減するためのモータ・インバータ水温低減値設定処理を行ったうえで、モータ出力制限信号を生成してモータコントローラ２４に出力する。そして、モータコントローラ２４では、ハイブリッドコントローラ２１から受信したモータ出力制限値信号に基づいて、発電用モータ３や駆動用モータ２にモータ制御信号を送信することにより、発電用モータ３や駆動用モータ２の出力を制御する。
【００２９】
バッテリコントローラ２５には、バッテリ冷却用ファン１６と、バッテリ４の温度を検出するバッテリ温度センサ３６とが接続される。バッテリコントローラ２５は、バッテリ温度センサ３６によって検出されたバッテリ４の温度を示すバッテリ温度信号を受信することによってバッテリ４の温度を把握すると共に、このバッテリ温度信号をハイブリッドコントローラ２１に送信する。
【００３０】
ハイブリッドコントローラ２１は、バッテリ温度信号に基づいて、バッテリ温度を低減するためのバッテリ温度低減値設定処理を行ったうえで、バッテリファン駆動要求信号を生成してバッテリコントローラ２５に出力する。そして、バッテリコントローラ２５では、ハイブリッドコントローラ２１から受信したバッテリファン駆動要求信号に基づいて、バッテリ冷却用ファン１６にバッテリファン駆動信号を送信することにより、バッテリ冷却用ファン１６の動作を制御する。
【００３１】
エアコンコントローラ２６には、エアコン３７と、外気温度を検出する外気温度センサ３８と、車室内温度を検出する車室内温度センサ３９とが接続される。エアコンコントローラ２６は、外気温度センサ３８や車室内温度センサ３９によって検出された外気温度や車室内温度を示す外気温度信号及び車室内温度信号を受信することによって外気温度や車室内温度を把握すると共に、これら外気温度信号や車室内温度信号をハイブリッドコントローラ２１に送信する。
【００３２】
ハイブリッドコントローラ２１は、現在の外気温度及び車室内温度に応じた車室内温度要求値を算出する処理を行ったうえで、当該車室内温度要求値信号をエアコンコントローラ２６に出力する。そして、エアコンコントローラ２６は、ハイブリッドコントローラ２１から受信した車室内温度要求値信号に基づいて、エアコン３７にエアコン制御信号を送信することにより、エアコンプレッサ１４の駆動量を制御し、車室内温度を調整する。
【００３３】
メータコントローラ２７には、車輪速を検出する車輪速センサ４０が接続される。メータコントローラ２７は、車輪速センサ４０によって検出された車輪速を示す車輪速信号を受信することによって車輪速を把握すると共に、車輪速に基づく車速を求め、この車速を示す車速信号をハイブリッドコントローラ２１に送信する。ハイブリッドコントローラ２１では、現在のハイブリッド車両の車速信号をエンジンコントローラ２３及びモータコントローラ２４に出力して、エンジン１の駆動量や、駆動用モータ２及び発電用モータ３の駆動量を制御させて、ハイブリッド車両に与える駆動トルクを発生させる。
【００３４】
［ハイブリッド車両における温度管理制御処理］
つぎに、上述したハイブリッド車両において、ハイブリッドコントローラ２１により、ナビゲーションシステム１７によって設定された経路情報に基づいて車両内の各温度を制御する温度管理制御処理を図３〜図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
先ず、ハイブリッド車両では、ステップＳ１において、ナビゲーションシステム１７の操作スイッチ３３が運転者に操作されて目的地が設定されると、ナビゲーションコントローラ２２により、ＧＰＳ３１からの位置情報及びＤＶＤ−ＲＯＭ３２の道路情報を用いて、現在位置から目的地まで走行するための経路情報を生成してステップＳ２に処理を進める。
【００３６】
ステップＳ２においては、ナビゲーションコントローラ２２は、ステップＳ１にて生成された距離情報及び標高情報を含む経路情報をハイブリッドコントローラ２１に送信して、ステップＳ３に処理を進める。
【００３７】
ステップＳ３においては、ハイブリッドコントローラ２１は、標高情報に応じて現在位置から目的地までの経路を複数の区間に区分けし、各区間について、一定の車速を維持するためにエンジン１、駆動用モータ２及び発電用モータ３が必要な駆動トルクを算出する。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、各区間について、算出したエンジン１の駆動トルクを発生したときの発電用モータ３の発電量、及び算出した駆動トルクを発生させるために駆動用モータ２に供給するモータ電流を算出する。
【００３８】
次のステップＳ４においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ２にて受信した距離情報を用いて、一定の車速で走行した場合における区間毎の走行時間を算出する。
【００３９】
次のステップＳ５においては、ハイブリッドコントローラ２１は、エンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の発熱量を算出する。このとき、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ３にて算出した各部に必要な駆動トルク、走行時間、車速、予め保持しておいたエンジン１についての発熱量マップ、及び駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の発熱量を示すモータ・インバータ損失マップに基づいて、エンジン１、発電用モータ３、駆動用モータ２及びインバータ５の発熱量を、区間毎に算出する。
【００４０】
ここで、エンジン１についての発熱量マップは、エンジン１に必要な駆動トルク、走行時間、車速に応じたエンジン１の発熱量の変化をマップ化したマップデータである。また、モータ・インバータ損失マップは、駆動用モータ２、発電用モータ３に必要な駆動トルク、走行時間、車速に応じた駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５のそれぞれの発熱量の変化をマップ化したマップデータである。
【００４１】
次のステップＳ６においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ４にて算出した走行時間、ステップＳ３にて算出したモータ電流、及び予め保持しておいたバッテリ４の内部抵抗値に基づいて、バッテリ４の発熱量を区間毎に算出する。
【００４２】
次のステップＳ７においては、ハイブリッドコントローラ２１により、各区間について算出したエンジン１の発熱量、駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の発熱量、バッテリ４の発熱量をそれぞれ加算することにより、現在位置から目的地まで走行したときの全体のエンジン１の発熱量、発電用モータ３及び駆動用モータ２の発熱量、インバータ５の発熱量、及びバッテリ４の発熱量を算出する。これにより、ハイブリッドコントローラ２１では、経路情報に従ってハイブリッド車両が走行したときの各部の発熱量を予測することができる。
【００４３】
ここで、ステップＳ１〜ステップＳ７によって各発熱量を演算する処理を具体的に説明すると、図９に示すように、地点Ａから地点Ｆまでの起伏のある経路がナビゲーションコントローラ２２により設定されると（ステップＳ１，ステップＳ２）、ハイブリッドコントローラ２１により、経路を地形に合わせて複数の区間に区分けする（ステップＳ３）。
【００４４】
具体的には、ハイブリッドコントローラ２１は、ナビゲーションコントローラ２２から受信した標高情報に基づいて、平坦路の区間Ａ−Ｂ、登坂路の区間Ｂ−Ｃ、下坂路の区間Ｃ−Ｄ、登坂路の区間Ｄ−Ｅ、及び下坂路の区間Ｅ−Ｆに区分けする。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、各区間Ａ−Ｂ、区間Ｂ−Ｃ、区間Ｃ−Ｄ、区間Ｄ−Ｅ、区間Ｅ−Ｆについて、一定の走行速度Ｖで走行するために必要となるエンジン１、駆動用モータ２及び発電用モータ３の駆動トルク及び必要なモータ電流値を算出する（ステップＳ３）。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、算出した駆動トルク及び必要なモータ電流量を用いてエンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３、バッテリ４及びインバータ５の発熱量を各区間について演算して（ステップＳ４，ステップＳ５，ステップＳ６）、最後に各区間について算出した各発熱量を加算することにより各区間の発熱量を合計して経路における発熱量を算出する（ステップＳ７）。
【００４５】
次にステップＳ８においては、ハイブリッドコントローラ２１は、エアコンコントローラ２６から外気温度信号を受信し、当該外気温度の環境下において各区間ごとに設定した車速にて走行した場合のエンジン冷却用ラジエータ１０及びモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３の放熱可能量を各区間ごとに算出する。
【００４６】
次のステップＳ９においては、ハイブリッドコントローラ２１は、車室内温度センサ３９により検出した車室内温度信号を取得する。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、取得した車室内温度の環境下において、例えばバッテリ冷却用ファン１６の最大の風量にて駆動した場合のバッテリ４の冷却可能熱量を算出する。
【００４７】
次のステップＳ１０においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ７にて算出したエンジン１の発熱量及びステップＳ８にて算出したエンジン冷却用ラジエータ１０の放熱可能量に基づいてエンジン１の冷却系に流れる冷却水の水温を算出すると共に、ステップＳ７にて算出した駆動用モータ２、発電用モータ３及びインバータ５の発熱量及びステップＳ８にて算出したモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３の放熱可能量に基づいてモータ・インバータ冷却系に流れる冷却水の水温を算出する。
【００４８】
次のステップＳ１１においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ７にて算出したバッテリ４の発熱量及びステップＳ９にて算出したバッテリ４の冷却可能熱量に基づいてバッテリ４の温度を算出する。
【００４９】
次のステップＳ１２においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ１にて設定された経路を走行した場合、ステップＳ１０にて算出したエンジン冷却水の水温が、予め設定したエンジン冷却水の水温の上限値未満か否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、経路走行時におけるエンジン冷却水の水温が上限値未満であると判定した場合には、ステップＳ１４へと処理を移行する。
【００５０】
一方、ハイブリッドコントローラ２１は、経路を走行した時におけるエンジン冷却水の水温が上限値未満でないと判定した場合には、エンジン冷却水の水温を低減する必要があるので、ステップＳ１３へと処理を移行し、図５のエンジン冷却水の水温の低減値（エンジン水温低減値）を設定するエンジン水温低減値設定処理を行う。
【００５１】
このエンジン水温低減値設定処理は、先ずステップＳ３１において、ハイブリッドコントローラ２１により、経路走行をした時にエンジン冷却水温度が上限値を超える熱量である上限水温オーバー分熱量、及びラジエータファン１１の回転数を増加させたときの追加放熱量に基づいて、高負荷走行前のエンジン出力制限値を算出し、設定する。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ３２において、ラジエータファン１１の駆動要求を行うためのラジエータファン駆動要求フラグをセットし、図４中ステップＳ１４へと移行する。
【００５２】
ステップＳ１４においては、ハイブリッドコントローラ２１により、ステップＳ１にて設定された経路を走行した場合、ステップＳ１０にて算出したモータ・インバータ冷却水の水温が、予め設定したモータ・インバータ冷却水の水温の上限値未満か否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、経路走行時におけるモータ・インバータ冷却水の水温が上限値未満であると判定した場合には、ステップＳ１６へと処理を移行する。
【００５３】
一方、ハイブリッドコントローラ２１は、経路を走行した時におけるモータ・インバータ冷却水の水温が上限値未満でないと判定した場合には、モータ・インバータ冷却水の水温を低減する必要があるので、ステップＳ１５へと処理を移行し、図６のモータ・インバータ冷却水の水温の低減値（モータ・インバータ水温低減値）を設定するモータ・インバータ水温低減値設定処理を行う。
【００５４】
このモータ・インバータ水温低減値設定処理は、先ずステップＳ４１において、ハイブリッドコントローラ２１により、経路走行をした時にモータ・インバータ冷却水温度が上限値を超える熱量である上限水温オーバー分熱量、及びラジエータファン１１の回転数を増加させたときの追加放熱量に基づいて、高負荷走行前のモータ出力制限値を算出し、設定する。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ４２において、ラジエータファン１１の駆動要求を行うためのラジエータファン駆動要求フラグをセットし、図４中ステップＳ１６へと移行する。
【００５５】
ステップＳ１６においては、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ１にて設定された経路を走行した場合、ステップＳ１１にて算出したバッテリ温度が、予め設定したバッテリ温度の上限値未満か否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、経路走行時におけるバッテリ温度が上限値未満であると判定した場合には、ステップＳ１８へと処理を移行する。
【００５６】
一方、ハイブリッドコントローラ２１は、経路走行した時におけるバッテリ温度が上限値未満でないと判定した場合には、バッテリ温度を低減する必要があるので、ステップＳ１７へと処理を移行し、図７のバッテリ温度の低減値（モータ・インバータ水温低減値）を設定するバッテリ温度低減値設定処理を行う。
【００５７】
このバッテリ温度低減値設定処理は、先ずステップＳ５１において、ハイブリッドコントローラ２１により、経路を走行をした時にバッテリ温度が上限値を超える熱量である上限温度オーバー分熱量、及びバッテリ冷却用ファン１６の回転数を増加させたときの追加放熱量に基づいて、高負荷走行前の車室内温度要求値を算出し、設定する。そして、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ５２において、バッテリ冷却用ファン１６の駆動要求を行うためのバッテリファン駆動要求フラグをセットし、図４中ステップＳ１８へと移行する。
【００５８】
このように、ハイブリッドコントローラ２１では、ステップＳ１２，ステップＳ１４，ステップＳ１６の判定をすることにより、経路を走行した場合にエンジン冷却水、モータ・インバータ冷却水、バッテリ４の温度が上限値を超える区間を実際に走行する前に認識し、当該上限値を超える区間の直前の区間のエンジン水温低減値、モータ・インバータ水温低減値、バッテリ温度低減値を実際に走行するより前に設定する。
【００５９】
具体的には、図９に示す経路において、ハイブリッドコントローラ２１は、区間Ｂ−Ｃ及び区間Ｄ−Ｅの高負荷走行区間を走行する前の低負荷走行区間の区間Ａ−Ｂ及び区間Ｃ−Ｄを温度低減制御区間とし、当該区間Ａ−Ｂ及び区間Ｃ−Ｄにおけるエンジン水温低減値、モータ・インバータ水温低減値、バッテリ温度低減値を算出する。
【００６０】
次のステップＳ１８においては、ハイブリッドコントローラ２１により、現在のハイブリッド車両の位置情報をナビゲーションコントローラ２２から取得して、現在走行している区間が、エンジン冷却水、モータ・インバータ冷却水、バッテリ温度に応じて温度低減制御処理を行う必要がある温度低減制御区間であるか否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、現在走行している区間が温度低減制御区間でないと判定した場合には、ステップＳ２１へと処理を移行し、現在走行している区間が温度低減制御区間であると判定した場合には、ステップＳ１９へと処理を移行し、温度低減制御を開始する。なお、この温度低減制御処理については、後に図８を用いて説明する。
【００６１】
次のステップＳ２０において、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ１９にて温度低減制御を行った結果、エンジン冷却水、モータ・インバータ冷却水の水温やバッテリ４の温度が高負荷走行を許容する状態に至ったか否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、高負荷走行を許容する状態に至っていないと判定した場合には、高負荷走行を許容する状態に至るまで、引き続き温度低減制御を継続し、高負荷走行を許容する状態に至ると、ステップＳ２１へと処理を移行する。
【００６２】
次のステップＳ２１において、ハイブリッドコントローラ２１は、通常走行制御を継続し、ステップＳ２２において、ハイブリッド車両が目的地に到着して経路の走行が終了したか否かを判定する。ハイブリッドコントローラ２１は、経路の走行が終了していないと判定した場合には、ステップＳ１８〜ステップＳ２１の処理を繰り返し、経路走行が終了したと判定した場合には処理を終了する。
【００６３】
「温度低減制御処理」
つぎに、図４中ステップＳ１９における温度低減制御処理について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
ハイブリッドコントローラ２１は、温度低減制御処理に移行すると、ステップＳ６１において、ステップＳ３１にてエンジン出力制限値を設定した場合には、エンジンコントローラ２３にエンジン出力制限値信号を送信する。これに応じて、エンジンコントローラ２３は、ステップＳ６２において、ハイブリッドコントローラ２１から受信したエンジン出力制限値信号に基づいて、エンジン１の出力を制限させる。
【００６５】
このようにハイブリッドコントローラ２１は、エンジン１の出力を制限して発熱量を抑制することにより、高負荷区間を走行する以前にエンジン冷却水の水温を低減させておく。
【００６６】
また、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ６３において、ステップＳ４１にてモータ出力制限値を設定した場合には、モータコントローラ２４に発電用モータ３及び駆動用モータ２のモータ出力制限値信号を送信する。これに応じて、モータコントローラ２４は、ステップＳ６４において、ハイブリッドコントローラ２１から受信したモータ出力制限値信号に基づいて、発電用モータ３及び駆動用モータ２の出力を制限させる。
【００６７】
このようにハイブリッドコントローラ２１は、駆動用モータ２及び発電用モータ３の出力を制限して発熱量を抑制することにより、高負荷区間を走行する以前にモータ・インバータ冷却水の水温を低減させておく。
【００６８】
更に、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ６５において、ステップＳ５１にて車室内温度要求値を設定した場合には、エアコンコントローラ２６に車室内温度要求値信号を送信する。これに応じて、エアコンコントローラ２６は、ステップＳ６６において、ハイブリッドコントローラ２１から受信した車室内温度要求値信号に基づく車室内温度とするようにエアコン３７を運転する。
【００６９】
さらにまた、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ６７において、ステップＳ３２にてラジエータファン駆動要求フラグがセットされている場合には、エンジンコントローラ２３にラジエータファン駆動要求信号を送信する。これに応じて、エンジンコントローラ２３は、ステップＳ６８において、ハイブリッドコントローラ２１から受信したラジエータファン駆動要求信号に基づいて、ラジエータファン１１にラジエータファン駆動信号を送信し、ラジエータファン１１を駆動する。
【００７０】
このようにハイブリッドコントローラ２１は、ラジエータファン１１を駆動させてモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３の放熱量を増加させることにより、高負荷区間を走行する以前にモータ・インバータ冷却水の水温を低減させておく。
【００７１】
また、ハイブリッドコントローラ２１は、ステップＳ６９において、ステップＳ４２にてバッテリファン駆動要求フラグがセットされている場合には、バッテリコントローラ２５にバッテリファン駆動要求信号を送信する。これに応じて、バッテリコントローラ２５は、ステップＳ７０において、ハイブリッドコントローラ２１から受信したバッテリファン駆動要求信号に基づいて、バッテリ冷却用ファン１６にバッテリファン駆動信号を送信し、バッテリ冷却用ファン１６を駆動する。
【００７２】
このようにハイブリッドコントローラ２１は、バッテリ冷却用ファン１６を駆動させてバッテリケース１５内でのバッテリ４の放熱量を増加させることにより、高負荷区間を走行する以前にバッテリ温度を低減させておく。
【００７３】
［本発明を適用したハイブリッド車両と比較例との比較］
つぎに、図９に示した経路を走行した場合において、上述の温度管理制御処理を行うハイブリッド車両の動作と、温度管理制御処理を行わない比較例に係る動作との比較について説明する。
【００７４】
まず、図９に示した経路を走行した場合に、エンジン冷却水の水温、エンジン出力制限値、及びラジエータファンの駆動状態の時間的な変化について比較する。
【００７５】
図１０（Ｂ）に示すように、比較例においては、低負荷区間である区間Ａ−Ｂを走行している間は、エンジン冷却水の水温が微増であってエンジン冷却水の上限値以下であるので、エンジン出力制限値は０％とされ、ラジエータファンも駆動しない。ところが、比較例においては、勾配が急となり高負荷区間となる区間Ｂ−Ｃ以降では、エンジン冷却水の水温上昇が大きくなるので、ラジエータファンが駆動される。そして、比較例では、エンジン冷却水の水温がさらに上昇して水温上限値近傍まで上昇すると、エンジン出力制限を開始する。更に、比較例では、エンジン冷却水の水温が水温上限値に到達すると、エンジン出力制限値を増加させ、低負荷区間となる区間Ｅ−Ｆとなってエンジン冷却水の水温が低下すると、徐々にエンジン出力制限値を低下させる。
【００７６】
したがって、比較例においては、高負荷走行中にエンジン出力制限を実施することにより、登り勾配を走行しているときの車速低下及び加速度不足を運転者に与える状態となる。
【００７７】
一方、図１０（Ａ）に示すように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路設定時の各発熱量の予測に基づいて、低負荷区間である区間Ａ−Ｂからエンジン出力制限を行い、更に、ラジエータファン１１を作動させることにより、経路走行中に水温上限値に到達しないレベルまでエンジン冷却水の水温を低下させる。そして、本発明を適用したハイブリッド車両では、登り勾配である区間Ｂ−Ｃ以降の高負荷区間に入った時点では、エンジン出力制限値を０％とし、ラジエータファン１１を作動させた状態で走行する。
【００７８】
このように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路情報に基づいて予測した発熱量に基づいて、事前にエンジン冷却水の水温を低下させておくことにより、高負荷走行中にエンジン出力制限を行うことなく、設定経路を走行させることができる。
【００７９】
つぎに、図９に示した経路を走行した場合に、モータ・インバータ冷却水の水温、モータ出力制限値、及びラジエータファンの駆動状態の時間的な変化について比較する。
【００８０】
図１１（Ｂ）に示すように、比較例においては、低負荷区間である区間Ａ−Ｂを走行している間は、モータ・インバータ冷却水の水温が微増であってモータ・インバータ冷却水の上限値以下であるので、モータ出力制限値は０％とされ、ラジエータファンも駆動しない。ところが、比較例においては、勾配が急となり高負荷区間となる区間Ｂ−Ｃ以降では、モータ・インバータ冷却水の水温上昇が大きくなるので、ラジエータファンが駆動される。そして、比較例では、モータ・インバータ冷却水の水温がさらに上昇して水温上限値近傍まで上昇すると、モータ出力制限を開始する。更に、比較例では、モータ・インバータ冷却水の水温が水温上限値に到達すると、モータ出力制限値を増加させ、低負荷区間となる区間Ｅ−Ｆとなってモータ・インバータ冷却水の水温が低下すると、徐々にモータ出力制限値を低下させる。
【００８１】
したがって、比較例においては、高負荷走行中にモータ・インバータ出力制限を実施することにより、登り勾配を走行しているときの車速低下及び加速度不足を運転者に与える状態となる。
【００８２】
一方、図１１（Ａ）に示すように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路設定時の各発熱量の予測に基づいて、低負荷区間である区間Ａ−Ｂからモータ出力制限を行い、更に、ラジエータファン１１を作動させることにより、経路走行中に水温上限値に到達しないレベルまでモータ・インバータ冷却水の水温を低下させる。そして、本発明を適用したハイブリッド車両では、登り勾配である区間Ｂ−Ｃ以降の高負荷区間に入った時点では、モータ出力制限値を０％とし、ラジエータファン１１を作動させた状態で走行する。
【００８３】
このように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路情報に基づいて予測した発熱量に基づいて、事前にモータ・インバータ冷却水の水温を低下させておくことにより、高負荷走行中にモータ出力制限を行うことなく、設定経路を走行させることができる。
【００８４】
つぎに、図９に示した経路を走行した場合に、バッテリ温度、モータ出力制限値、バッテリ冷却用ファンの駆動状態、及び車室内温度の時間的な変化について比較する。
【００８５】
図１２（Ｂ）に示すように、比較例においては、低負荷区間である区間Ａ−Ｂを走行している間は、バッテリ温度が微増であって温度上限値以下であるので、モータ出力制限値は０％とされ、バッテリ冷却用ファンも駆動しない。ところが、比較例においては、勾配が急となり高負荷区間となる区間Ｂ−Ｃ以降では、バッテリ温度上昇が大きくなるので、バッテリ冷却用ファンが駆動される。そして、比較例では、バッテリ温度がさらに上昇して温度上限値近傍まで上昇すると、モータ出力制限を開始してバッテリ４の充放電量を少なくする。更に、比較例では、バッテリ温度が温度上限値に到達すると、モータ出力制限値を増加させ、低負荷区間となる区間Ｅ−Ｆとなってバッテリ温度が低下すると、徐々にモータ出力制限値を低下させる。
【００８６】
したがって、比較例においては、高負荷走行中にモータ出力制限を実施することにより、登り勾配を走行しているときの車速低下及び加速度不足を運転者に与える状態となる。
【００８７】
一方、図１２（Ａ）に示すように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路設定時の各発熱量の予測に基づいて、低負荷区間である区間Ａ−Ｂからモータ出力制限を行い、更に、バッテリ冷却用ファン１６を作動させることにより、経路走行中に温度上限値に到達しないレベルまでバッテリ温度を低下させる。そして、本発明を適用したハイブリッド車両では、登り勾配である区間Ｂ−Ｃ以降の高負荷区間に入った時点では、モータ出力制限値を０％とし、バッテリ冷却用ファン１６を作動させた状態で走行する。
【００８８】
このように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、経路情報に基づいて予測した発熱量に基づいて、事前にバッテリ温度を低下させておくことにより、高負荷走行中にモータ出力制限を行うことなく、設定経路を走行させることができる。
【００８９】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用したハイブリッド車両においては、走行する道路の標高情報に基づいて経路走行時における原動機の温度を予測して、原動機の温度が所定温度を超過すると予測される場合に、事前に、原動機の出力を制限する制御、又は原動機を冷却する制御をするので、低負荷走行時であって高負荷走行に至る事前に、原動機の出力を制限又は原動機を冷却することにより、原動機の温度が上昇した時点で出力制限を行って温度上昇を抑制する制御を行う可能性が低くなる。
【００９０】
したがって、このハイブリッド車両によれば、高負荷走行時に急激に車速や加速度を低下させることがなくなり、原動機を保護しつつ、運転者やその他の乗員に対して違和感を与える可能性を低減することができる。
【００９１】
更に、このハイブリッド車両によれば、エンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３の何れかの温度を予測し、エンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３の何れかの出力を制限する制御、又はエンジン１、駆動用モータ２、発電用モータ３の何れかを冷却する制御をすることにより、エンジン１、駆動用モータ２発電用モータ３に対して適切な温度制御を行うことができる。
【００９２】
このとき、このハイブリッド車両においては、エンジン１の発熱量及びエンジン冷却用ラジエータ１０の放熱可能量に基づいてエンジン冷却水の水温を算出すると共に、駆動用モータ２及び発電用モータ３の発熱量並びにモータ・インバータ冷却用ラジエータ１３の放熱可能量に基づいてモータ・インバータ冷却水の水温を算出することができる。これにより、ハイブリッド車両によれば、負荷が大きい場合には原動機の上限温度を超過して走行停止に至ることなく、低負荷走行中の出力制限時にラジエータファン１１を作動する制御を行うことができ、出力制限と共に、高負荷走行に至る事前にエンジン冷却水の水温、並びにモータ・インバータ冷却水の水温を低下させておくことが可能となる。
【００９３】
更にまた、このハイブリッド車両によれば、バッテリ４についても、温度制御の対象とし、バッテリ４の発熱量を予測することにより、さらにきめ細かい適切な温度制御を行うことができる。
【００９４】
更にまた、このハイブリッド車両によれば、バッテリ４の発熱量及びバッテリ４の冷却可能熱量に基づいて、バッテリ４の温度を算出することができ、バッテリ４を冷却するバッテリ冷却用ファン１６の風量と車室内温度とに基づいて、バッテリ４の冷却可能熱量を算出することができる。したがって、このハイブリッド車両によれば、低負荷走行中の出力制限時には、車室内温度の設定を下げてバッテリ冷却用ファン１６を作動する制御を行うことができ、出力制限と共に、高負荷走行に至るより前に、バッテリ４の温度を低下させることが可能となる。
【００９５】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９６】
［特許請求の範囲の構成要件と実施形態の構成との対応関係］
特許請求の範囲に記載の「原動機」は「エンジン１」、「駆動用モータ２」、「発電用モータ３」に相当し、特許請求の範囲に記載の「経路設定手段」は「ナビゲーションシステム１７」に相当し、特許請求の範囲に記載の「温度予測手段」及び「温度制御手段」は「ハイブリッドコントローラ２１」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したハイブリッド車両の構成を説明する図である。
【図２】本発明を適用したハイブリッド車両が備える車両制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用したハイブリッド車両による温度管理制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明を適用したハイブリッド車両による温度管理制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明を適用したハイブリッド車両によるエンジン水温低減値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用したハイブリッド車両によるモータ・インバータ水温低減値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用したハイブリッド車両によるバッテリ温度低減値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用したハイブリッド車両による温度低減制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】運転者が設定した経路を走行した場合における発熱量を算出して予測する際の概念について説明する図である。
【図１０】図３に示す経路を走行した場合に、エンジン冷却水の水温、エンジン出力制限値、及びラジエータファンの駆動状態が、時間的にどのように変化するかについて、と本発明を適用したハイブリッド車両と比較例とを比較して説明する図であって、（Ａ）は本発明であり、（Ｂ）は比較例である。
【図１１】図３に示す経路を走行した場合に、モータ・インバータ冷却水の水温、モータ出力制限値、及びラジエータファンの駆動状態が、時間的にどのように変化するかについて、本発明を適用したハイブリッド車両と比較例とを比較して説明する図であって、（Ａ）は本発明であり、（Ｂ）は比較例である。
【図１２】図３に示す経路を走行した場合に、バッテリ温度、モータ出力制限値、バッテリファンの駆動状態、及びエアコンによる車室内温度が、時間的にどのように変化するかについて、本発明を適用したハイブリッド車両と比較例とを比較して説明する図であって、（Ａ）本発明であり、（Ｂ）は比較例である。
【符号の説明】
１エンジン
２駆動用モータ
３発電用モータ
４バッテリ
５インバータ
６高電圧ＤＣハーネス
７第１高電圧三相ＡＣハーネス
８第２高電圧三相ＡＣハーネス
９エンジン冷却水配管
１０エンジン冷却用ラジエータ
１１ラジエータファン
１２モータ・インバータ冷却水配管
１３モータ・インバータ冷却用ラジエータ
１４エアコンプレッサ
１５バッテリケース
１５ａ空気吸入口
１５ｂ空気排出口
１６バッテリ冷却用ファン
１７ナビゲーションシステム
２１ハイブリッドコントローラ
２２ナビゲーションコントローラ
２３エンジンコントローラ
２４モータコントローラ
２５バッテリコントローラ
２６エアコンコントローラ
２７メータコントローラ
３１ＧＰＳ
３２ＤＶＤ−ＲＯＭ
３３操作スイッチ
３４エンジン水温センサ
３５モータ・インバータ水温センサ
３６バッテリ温度センサ
３７エアコン
３８外気温度センサ
３９車室内温度センサ
４０車輪速センサ
５０トランスミッション
５１クラッチ
５２タイヤ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor temperature control device that controls the temperature of a motor used as a drive source of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle that generates a driving torque for running a vehicle using an electric motor as well as an engine as a driving source is known. In this electric vehicle, there is known a technique for protecting the electric motor and, when the coil temperature of the electric motor rises to a predetermined temperature or higher, restricting the output of the electric motor to suppress the temperature rise. (See Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-32602 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology described in Patent Document 1 described above, the output of the electric motor is limited when the coil temperature of the electric motor exceeds a predetermined temperature. In such a case, the output of the electric motor is limited in the middle of the uphill road. Therefore, in this conventional technique, the vehicle speed and acceleration are suddenly reduced due to the output restriction, even though the vehicle is traveling on a climbing road with a constant gradient and there is no change in the road condition. It may cause discomfort to people and other occupants.
[0005]
In view of the above, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and has provided a motor temperature control device that can reduce discomfort caused by a sudden change in vehicle speed or acceleration to a driver or other occupants. It is intended to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the prime mover temperature control device according to the present invention, based on the road information including at least the altitude information of the road, the travel route on which the vehicle travels to reach the destination is calculated, and based on the altitude information included in the travel route. The temperature of the prime mover when traveling on the traveling route is predicted for each predetermined section.
[0007]
Then, when the predicted temperature of the prime mover is predicted to exceed the predetermined temperature, the output of the prime mover is limited when traveling in a section before the section in which the temperature of the prime mover is predicted to exceed the predetermined temperature. Or cool the prime mover.
[0008]
【The invention's effect】
According to the prime mover temperature control device of the present invention, when the temperature of the prime mover is predicted to exceed the predetermined temperature, the output of the prime mover is limited when traveling in a section before the predicted section. By suppressing the calorific value of the prime mover or cooling the prime mover, it is possible to prevent the temperature of the prime mover from exceeding the predetermined temperature when traveling in a section predicted to exceed the predetermined temperature Since the possibility increases, it is possible to reduce a sense of discomfort to the driver and other occupants due to a sudden decrease in vehicle speed and acceleration.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
The present invention is applied to a hybrid vehicle that generates a torque for running the vehicle by an engine and an electric motor, for example, as shown in FIG.
[0011]
[Configuration of hybrid vehicle]
"Overall configuration of hybrid vehicle"
This hybrid vehicle includes an engine 1 and a driving motor 2 as a prime mover for generating a driving torque for traveling. The engine 1 and the driving motor 2 generate a driving torque when the hybrid vehicle travels, thereby transmitting the driving torque to the driving wheel-side tires 52 via a transmission 50 and a driving system (not shown). At this time, the drive torque generated by the engine 1 is also transmitted to the power generation motor 3, and the power generation motor 3 is rotated by the transmitted drive torque to generate power. The driving motor 2 and the power generation motor 3 are connected via a clutch 51. When the clutch 51 is released, the driving torque of the engine 1 is not transmitted to the power generation motor 3 or the transmission 50. ing.
[0012]
In the hybrid vehicle, the DC power charged in the battery 4 is converted into AC power by the inverter 5 and supplied to the drive motor 2. The inverter 5 converts the AC power generated by the power generation motor 3 and the AC power regenerated by the drive motor 2 into DC power, supplies the DC power to the battery 4, and charges the battery 4. The inverter 5 is connected to the battery 4 via a high-voltage DC harness 6, connected to the driving motor 2 via a first high-voltage three-phase AC harness 7, and further connected to a second high-voltage three-phase AC harness 8 and is connected to the power generation motor 3.
[0013]
Further, the hybrid vehicle includes a cooling system for cooling the engine 1, the driving motor 2, the power generation motor 3, and the inverter 5. In this cooling system, a cooling system for cooling the engine 1 and a cooling system for cooling the drive motor 2, the power generation motor 3 and the inverter 5 are configured as separate systems.
[0014]
The cooling system of the engine 1 is configured such that the engine 1 and the engine cooling radiator 10 are connected by an engine cooling water pipe 9, and a radiator fan 11 is provided on the vehicle rear side of the engine cooling radiator 10. In such a cooling system of the engine 1, the radiator fan 11 is driven to blow air to the engine cooling radiator 10, and the engine cooling water in the engine cooling radiator 10 is cooled by the running wind of the hybrid vehicle. In the cooling system of the engine 1, heat generated by the engine 1 is cooled by circulating engine cooling water between the engine 1 and the radiator 10 for cooling the engine.
[0015]
On the other hand, the cooling system of the drive motor 2, the power generation motor 3, and the inverter 5 connects the drive motor 2, the power generation motor 3, the inverter 5 and the motor / inverter cooling radiator 13 with the motor / inverter cooling water pipe 12. A radiator fan 11 is provided on the vehicle rear side of the motor / inverter cooling radiator 13. In such a motor / inverter cooling system, the radiator fan 11 is driven to blow air to the motor / inverter cooling radiator 13, and the motor / radiator cooling in the motor / inverter cooling radiator 13 is performed by the running wind of the hybrid vehicle. Cool the water. In the motor / inverter cooling system, the motor / radiator cooling water is circulated between the driving motor 2, the power generation motor 3 and the inverter 5, and the motor / inverter cooling radiator 13, whereby the driving motor 2, The heat generated by the power generation motor 3 and the inverter 5 is cooled.
[0016]
In this example, the case where the cooling system of the motor / inverter and the cooling system of the engine 1 share the radiator fan 11 is shown, but a separate radiator fan may be provided.
[0017]
The hybrid vehicle further includes an air conditioner (not shown) (not shown), and drives an air compressor 14 of the air conditioner to adjust the temperature inside the vehicle. At this time, the air compressor 14 is driven by electric power from the battery 4.
[0018]
Furthermore, in this hybrid vehicle, the battery 4 is housed in the battery case 15. The battery case 15 is provided with an air inlet 15a for taking in the air in the passenger compartment and an air outlet 15b for discharging the internal air to the outside. In the battery case 15, a battery cooling fan 16 for cooling the battery 4 is provided at the air outlet 15b. In this hybrid vehicle, when the battery 4 is cooled, the battery cooling fan 16 is driven to allow the air in the vehicle compartment to pass through the battery case 15 via the air inlet 15a and to be discharged from the air outlet 15b. Accordingly, in the hybrid vehicle, the air in the battery case 15 heated by the heat generated by the battery 4 is discharged to the outside, and the battery 4 is cooled.
[0019]
Furthermore, the hybrid vehicle includes a navigation system 17 that is operated by a driver or other occupants to provide travel guidance. When a destination of a hybrid vehicle is set by an operation of a driver or the like, the navigation system 17 calculates a recommended route using road information stored therein and presents the recommended route to the driver. The navigation system 17 stores at least altitude information (gradient information) and distance information of the road as the road information.
[0020]
"Configuration of vehicle control system"
Next, a functional configuration of a vehicle control system that controls each unit of the above-described hybrid vehicle will be described with reference to FIG.
[0021]
This vehicle control system includes a hybrid controller 21 that integrally controls the above-described units. The hybrid controller 21 is connected to a navigation controller 22, an engine controller 23, a motor controller 24, a battery controller 25, an air conditioner controller 26, and a meter controller 27. The hybrid controller 21 performs various processes using information from each controller, and outputs a processing result to each controller, thereby integrally controlling each unit of the hybrid vehicle.
[0022]
The navigation controller 22 is connected to a GPS (Global Positioning System) 31 for detecting a current position, a DVD (Digital Video Disc / Digital Versatile Disc) -ROM (Read Only Memory) 32 for storing road information, and an operation switch 33. Together with the GPS 31, DVD-ROM 32 and operation switch 33, it functions as the navigation system 17. When, for example, destination information of the hybrid vehicle is input by operating the operation switch 33, the navigation controller 22 reads the road information stored in the DVD-ROM 32, and calculates the current position of the hybrid vehicle calculated by the GPS 31. Get information.
[0023]
The navigation controller 22 calculates, as the route information, route information indicating a travel route from the current position to the destination, altitude information of the travel route from the current position to the destination, and distance information. At the same time, the altitude information and the distance information are output to the hybrid controller 21.
[0024]
The hybrid controller 21 uses the altitude information and the distance information output from the navigation controller 22 to determine the temperatures of the engine 1, the driving motor 2, the power generating motor 3, the battery 4, and the inverter 5 based on a temperature management control process described later. Control.
[0025]
The engine 1, the radiator fan 11, and an engine coolant temperature sensor 34 for detecting the coolant temperature of the engine coolant are connected to the engine controller 23. The engine controller 23 receives the engine coolant temperature signal indicating the coolant temperature of the engine coolant detected by the engine coolant temperature sensor 34 to grasp the coolant temperature of the engine coolant, and transmits the coolant temperature signal to the hybrid controller 21. .
[0026]
The hybrid controller 21 calculates an engine output limit value based on the engine water temperature signal, performs an engine water temperature reduction value setting process for reducing an engine water temperature for setting a radiator fan drive request flag, and then sets an engine output limit value. A value signal and a radiator fan drive request signal are output to the engine controller 23. The engine controller 23 controls the output of the engine 1 by transmitting an engine control signal to the engine 1 based on the engine output limit value signal received from the hybrid controller 21. In addition, the engine controller 23 transmits a radiator fan drive signal to the radiator fan 11 based on the radiator fan drive request signal received from the hybrid controller 21 to drive the radiator fan 11.
[0027]
The motor controller 24 is connected to the drive motor 2 and the power generation motor 3, and a motor / inverter water temperature sensor 35 for detecting the water temperature of the motor / inverter cooling water. The motor controller 24 receives the motor / inverter water temperature signal indicating the water temperature of the motor / inverter cooling water detected by the motor / inverter water temperature sensor 35, thereby grasping the water temperature of the motor / inverter cooling water. A water temperature signal is transmitted to the hybrid controller 21.
[0028]
The hybrid controller 21 performs a motor / inverter water temperature reduction value setting process for reducing the temperature of the motor / inverter cooling water based on the motor / inverter water temperature signal, and then generates a motor output limit signal to generate a motor output limit signal. 24. Then, the motor controller 24 transmits a motor control signal to the power generation motor 3 and the drive motor 2 based on the motor output limit value signal received from the hybrid controller 21, so that the power generation motor 3 and the drive motor 2 Control the output of
[0029]
The battery controller 25 is connected to the battery cooling fan 16 and a battery temperature sensor 36 that detects the temperature of the battery 4. The battery controller 25 grasps the temperature of the battery 4 by receiving a battery temperature signal indicating the temperature of the battery 4 detected by the battery temperature sensor 36, and transmits the battery temperature signal to the hybrid controller 21.
[0030]
The hybrid controller 21 performs a battery temperature reduction value setting process for reducing the battery temperature based on the battery temperature signal, and then generates a battery fan drive request signal and outputs the signal to the battery controller 25. The battery controller 25 controls the operation of the battery cooling fan 16 by transmitting a battery fan driving signal to the battery cooling fan 16 based on the battery fan driving request signal received from the hybrid controller 21.
[0031]
The air conditioner controller 26 is connected to an air conditioner 37, an outside air temperature sensor 38 for detecting an outside air temperature, and a vehicle interior temperature sensor 39 for detecting a vehicle interior temperature. The air conditioner controller 26 receives the outside air temperature signal indicating the outside air temperature and the vehicle interior temperature detected by the outside air temperature sensor 38 and the vehicle interior temperature sensor 39 and the vehicle interior temperature signal, thereby grasping the outside air temperature and the vehicle interior temperature. , And transmits the outside air temperature signal and the vehicle interior temperature signal to the hybrid controller 21.
[0032]
The hybrid controller 21 calculates the required vehicle interior temperature value according to the current outside air temperature and the vehicle interior temperature, and then outputs the required vehicle interior temperature signal to the air conditioner controller 26. Then, the air conditioner controller 26 controls the driving amount of the air compressor 14 by transmitting an air conditioner control signal to the air conditioner 37 based on the vehicle interior temperature request value signal received from the hybrid controller 21 to adjust the vehicle interior temperature. I do.
[0033]
A wheel speed sensor 40 for detecting a wheel speed is connected to the meter controller 27. The meter controller 27 receives the wheel speed signal indicating the wheel speed detected by the wheel speed sensor 40 to determine the wheel speed, obtains the vehicle speed based on the wheel speed, and outputs the vehicle speed signal indicating the vehicle speed to the hybrid controller 21. Send to The hybrid controller 21 outputs the current vehicle speed signal of the hybrid vehicle to the engine controller 23 and the motor controller 24 to control the drive amount of the engine 1 and the drive amounts of the drive motor 2 and the power generation motor 3, thereby controlling the hybrid drive. Generate driving torque to be applied to the vehicle.
[0034]
[Temperature management control process in hybrid vehicle]
Next, in the above-described hybrid vehicle, a temperature management control process for controlling each temperature in the vehicle by the hybrid controller 21 based on the route information set by the navigation system 17 will be described with reference to flowcharts of FIGS. explain.
[0035]
First, in the hybrid vehicle, in step S1, when the operation switch 33 of the navigation system 17 is operated by the driver to set the destination, the navigation controller 22 transmits the position information from the GPS 31 and the road information in the DVD-ROM 32. Then, route information for traveling from the current position to the destination is generated, and the process proceeds to step S2.
[0036]
In step S2, the navigation controller 22 transmits the route information including the distance information and the altitude information generated in step S1 to the hybrid controller 21, and proceeds to step S3.
[0037]
In step S3, the hybrid controller 21 divides the route from the current position to the destination according to the altitude information into a plurality of sections, and maintains the engine 1 and the driving motor 2 to maintain a constant vehicle speed in each section. And the drive torque required by the power generation motor 3 is calculated. Then, the hybrid controller 21 calculates, for each section, the amount of power generation of the power generation motor 3 when the calculated drive torque of the engine 1 is generated, and the motor current supplied to the drive motor 2 to generate the calculated drive torque. Is calculated.
[0038]
In the next step S4, the hybrid controller 21 uses the distance information received in step S2 to calculate a travel time for each section when traveling at a constant vehicle speed.
[0039]
In the next step S5, the hybrid controller 21 calculates the amount of heat generated by the engine 1, the driving motor 2, the power generation motor 3, and the inverter 5. At this time, the hybrid controller 21 calculates the driving torque, the running time, the vehicle speed, the heating value map for the engine 1 held in advance, the driving motor 2, the power generation motor 3 Then, based on the motor / inverter loss map indicating the heat generation amount of the inverter 5, the heat generation amount of the engine 1, the power generation motor 3, the drive motor 2, and the inverter 5 is calculated for each section.
[0040]
Here, the heat generation amount map for the engine 1 is map data in which a change in the heat generation amount of the engine 1 according to the driving torque, the running time, and the vehicle speed required for the engine 1 is mapped. Further, the motor-inverter loss map shows the change in the amount of heat generated by each of the driving motor 2, the power generating motor 3, and the inverter 5 according to the driving torque, the running time, and the vehicle speed required for the driving motor 2, the power generating motor 3. Is map data obtained by mapping.
[0041]
In the next step S6, the hybrid controller 21 uses the running time calculated in step S4, the motor current calculated in step S3, and the battery 4 The calorific value is calculated for each section.
[0042]
In the next step S7, the hybrid controller 21 adds the calorific value of the engine 1, the calorific value of the driving motor 2, the power generating motor 3, and the calorific value of the inverter 5 and the calorific value of the battery 4 calculated for each section. Then, the calorific value of the engine 1, the calorific value of the power generation motor 3 and the driving motor 2, the calorific value of the inverter 5, and the calorific value of the battery 4 when traveling from the current position to the destination are calculated. Thereby, the hybrid controller 21 can predict the heat value of each part when the hybrid vehicle travels according to the route information.
[0043]
Here, a specific description will be given of a process of calculating each heat generation amount in steps S1 to S7. As shown in FIG. 9, an undulating route from point A to point F is set by the navigation controller 22. (Steps S1 and S2) The hybrid controller 21 divides the route into a plurality of sections according to the terrain (step S3).
[0044]
More specifically, based on the altitude information received from the navigation controller 22, the hybrid controller 21 determines a section AB on a flat road, a section BC on an uphill road, a section CD on a downhill road, and a section on an uphill road. It is divided into DE and a section EF of a downhill road. Then, the hybrid controller 21 controls the engine 1, which is required to travel at a constant traveling speed V in each of the sections AB, BC, section CD, section DE, and section EF. The drive torque of the drive motor 2 and the power generation motor 3 and the required motor current value are calculated (step S3). Then, the hybrid controller 21 calculates the heat values of the engine 1, the driving motor 2, the power generation motor 3, the battery 4, and the inverter 5 for each section using the calculated driving torque and the necessary motor current amount (step S1). S4, Step S5, Step S6) Finally, the calorific value of each section is calculated by adding the calorific values calculated for the respective sections to calculate the calorific value of the route (Step S7).
[0045]
Next, in step S8, the hybrid controller 21 receives the outside air temperature signal from the air conditioner controller 26, and executes the engine cooling radiator 10 and the motor when traveling at the vehicle speed set for each section under the environment of the outside air temperature. Calculate the amount of heat that can be radiated by the inverter cooling radiator 13 for each section.
[0046]
In the next step S9, the hybrid controller 21 acquires a vehicle interior temperature signal detected by the vehicle interior temperature sensor 39. Then, under the environment of the acquired vehicle interior temperature, the hybrid controller 21 calculates, for example, the amount of heat that can be cooled by the battery 4 when the battery cooling fan 16 is driven at the maximum air volume.
[0047]
In the next step S10, the hybrid controller 21 performs the cooling flowing to the cooling system of the engine 1 based on the calorific value of the engine 1 calculated in step S7 and the radiable amount of the engine cooling radiator 10 calculated in step S8. In addition to calculating the water temperature of the water, based on the calorific values of the driving motor 2, the power generating motor 3 and the inverter 5 calculated in step S7, and the heat radiation amount of the motor / inverter cooling radiator 13 calculated in step S8. Calculate the temperature of the cooling water flowing to the motor / inverter cooling system.
[0048]
In the next step S11, the hybrid controller 21 calculates the temperature of the battery 4 based on the calorific value of the battery 4 calculated in step S7 and the coolable heat amount of the battery 4 calculated in step S9.
[0049]
In the next step S12, when traveling on the route set in step S1, the hybrid controller 21 determines that the temperature of the engine cooling water calculated in step S10 is lower than the preset upper limit of the temperature of the engine cooling water. It is determined whether or not. If the hybrid controller 21 determines that the temperature of the engine cooling water during traveling on the route is lower than the upper limit, the process proceeds to step S14.
[0050]
On the other hand, if the hybrid controller 21 determines that the temperature of the engine cooling water when traveling on the route is not less than the upper limit value, it is necessary to reduce the temperature of the engine cooling water, so the process proceeds to step S13. Then, an engine water temperature reduction value setting process of setting the water temperature reduction value (engine water temperature reduction value) of FIG. 5 is performed.
[0051]
In the engine water temperature reduction value setting process, first, in step S31, the hybrid controller 21 determines an upper limit water temperature excess heat amount, which is a heat amount at which the engine cooling water temperature exceeds an upper limit value when traveling on a route, and a rotation speed of the radiator fan 11. The engine output limit value before the high-load running is calculated and set based on the additional heat radiation amount when increased. Then, in step S32, the hybrid controller 21 sets a radiator fan drive request flag for making a request for driving the radiator fan 11, and proceeds to step S14 in FIG.
[0052]
In step S14, when the hybrid controller 21 travels on the route set in step S1, the water temperature of the motor / inverter cooling water calculated in step S10 is equal to the upper limit of the preset water temperature of the motor / inverter cooling water. It is determined whether it is less than the value. If the hybrid controller 21 determines that the temperature of the motor / inverter cooling water during traveling on the route is lower than the upper limit, the process proceeds to step S16.
[0053]
On the other hand, if the hybrid controller 21 determines that the water temperature of the motor / inverter cooling water when traveling on the route is not less than the upper limit value, it is necessary to reduce the water temperature of the motor / inverter cooling water. Then, the motor / inverter water temperature reduction value setting processing for setting the motor / inverter water temperature reduction value (motor / inverter water temperature reduction value) shown in FIG. 6 is performed.
[0054]
In the motor / inverter water temperature reduction value setting process, first, in step S41, the hybrid controller 21 causes the motor / inverter cooling water temperature to exceed the upper limit when the vehicle travels on the route. The motor output limit value before the high-load running is calculated and set based on the additional heat radiation amount when the rotation speed of the motor is increased. Then, in step S42, the hybrid controller 21 sets a radiator fan drive request flag for making a drive request for the radiator fan 11, and proceeds to step S16 in FIG.
[0055]
In step S16, when traveling on the route set in step S1, the hybrid controller 21 determines whether the battery temperature calculated in step S11 is lower than a preset upper limit of the battery temperature. If the hybrid controller 21 determines that the battery temperature during traveling on the route is lower than the upper limit, the process proceeds to step S18.
[0056]
On the other hand, if the hybrid controller 21 determines that the battery temperature when traveling on the route is not lower than the upper limit value, it is necessary to reduce the battery temperature, so the processing shifts to step S17, and the battery temperature in FIG. A battery temperature reduction value setting process for setting a reduction value (motor / inverter water temperature reduction value) is performed.
[0057]
In the battery temperature reduction value setting process, first, in step S51, the hybrid controller 21 uses the amount of heat over the upper limit temperature, which is the amount of heat at which the battery temperature exceeds the upper limit when traveling on the route, and the rotational speed of the battery cooling fan 16. Is calculated and set based on the amount of additional heat radiation when is increased. Then, in step S52, the hybrid controller 21 sets a battery fan drive request flag for making a drive request for the battery cooling fan 16, and proceeds to step S18 in FIG.
[0058]
As described above, the hybrid controller 21 makes the determinations in steps S12, S14, and S16 to determine whether the engine cooling water, the motor / inverter cooling water, and the temperature of the battery 4 exceed the upper limit values when traveling on the route. Is recognized before the vehicle actually travels, and the engine water temperature reduction value, the motor / inverter water temperature reduction value, and the battery temperature reduction value in the section immediately before the section exceeding the upper limit value are set before the vehicle actually travels.
[0059]
Specifically, in the route illustrated in FIG. 9, the hybrid controller 21 performs the sections AB and the sections CD of the low-load traveling sections before traveling in the high-load traveling sections of the sections BC and DE. Is a temperature reduction control section, and an engine water temperature reduction value, a motor / inverter water temperature reduction value, and a battery temperature reduction value in the sections AB and CD are calculated.
[0060]
In the next step S18, the current position information of the hybrid vehicle is acquired from the navigation controller 22 by the hybrid controller 21, and the currently traveling section is determined according to the engine cooling water, the motor / inverter cooling water, and the battery temperature. Then, it is determined whether or not it is a temperature reduction control section in which it is necessary to perform the temperature reduction control processing. If the hybrid controller 21 determines that the currently traveling section is not the temperature reduction control section, the process proceeds to step S21, and determines that the currently traveling section is the temperature reduction control section. , The process proceeds to step S19, and the temperature reduction control is started. The temperature reduction control process will be described later with reference to FIG.
[0061]
In the next step S20, the hybrid controller 21 performs the temperature reduction control in step S19, and as a result, has the temperature of the engine cooling water, the motor / inverter cooling water or the temperature of the battery 4 reached a state in which high-load running is permitted? Determine whether or not. If the hybrid controller 21 determines that the vehicle is not in the state where the high load traveling is permitted, the hybrid controller 21 continues the temperature reduction control until the state where the high load traveling is permitted, and reaches the state where the high load traveling is permitted. Then, the process proceeds to step S21.
[0062]
In the next step S21, the hybrid controller 21 continues the normal traveling control, and in step S22, determines whether or not the hybrid vehicle has arrived at the destination and traveling on the route has been completed. When determining that the traveling of the route has not been completed, the hybrid controller 21 repeats the processes of steps S18 to S21, and terminates the process when determining that the traveling of the route has been completed.
[0063]
"Temperature reduction control processing"
Next, the temperature reduction control processing in step S19 in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0064]
When shifting to the temperature reduction control process, the hybrid controller 21 transmits an engine output limit value signal to the engine controller 23 in step S61 when the engine output limit value is set in step S31. In response to this, in step S62, the engine controller 23 limits the output of the engine 1 based on the engine output limit value signal received from the hybrid controller 21.
[0065]
As described above, the hybrid controller 21 reduces the temperature of the engine cooling water before traveling in the high load section by limiting the output of the engine 1 to suppress the heat generation.
[0066]
When the motor output limit value is set in step S41 in step S63, the hybrid controller 21 transmits a motor output limit value signal of the power generation motor 3 and the drive motor 2 to the motor controller 24. In response to this, in step S64, the motor controller 24 limits the outputs of the power generating motor 3 and the driving motor 2 based on the motor output limit value signal received from the hybrid controller 21.
[0067]
Thus, the hybrid controller 21 reduces the temperature of the motor / inverter cooling water before traveling in the high load section by limiting the output of the drive motor 2 and the power generation motor 3 to suppress the heat generation. deep.
[0068]
Further, in step S65, when the vehicle interior temperature request value is set in step S51, the hybrid controller 21 transmits a vehicle interior temperature request value signal to the air conditioner controller 26. In response, in step S66, the air conditioner controller 26 operates the air conditioner 37 to set the vehicle interior temperature based on the vehicle interior temperature request value signal received from the hybrid controller 21.
[0069]
Further, in step S67, if the radiator fan drive request flag is set in step S32, the hybrid controller 21 transmits a radiator fan drive request signal to the engine controller 23. In response, the engine controller 23 transmits a radiator fan drive signal to the radiator fan 11 based on the radiator fan drive request signal received from the hybrid controller 21 in step S68, and drives the radiator fan 11.
[0070]
As described above, the hybrid controller 21 drives the radiator fan 11 to increase the heat radiation amount of the motor / inverter cooling radiator 13, thereby reducing the temperature of the motor / inverter cooling water before traveling in the high load section. deep.
[0071]
If the battery fan drive request flag is set in step S42 in step S69, the hybrid controller 21 transmits a battery fan drive request signal to the battery controller 25. In response to this, in step S70, the battery controller 25 transmits a battery fan drive signal to the battery cooling fan 16 based on the battery fan drive request signal received from the hybrid controller 21 to drive the battery cooling fan 16. I do.
[0072]
As described above, the hybrid controller 21 drives the battery cooling fan 16 to increase the amount of heat radiation of the battery 4 in the battery case 15, thereby reducing the battery temperature before traveling in the high load section.
[0073]
[Comparison between hybrid vehicle to which the present invention is applied and comparative example]
Next, a description will be given of a comparison between the operation of the hybrid vehicle that performs the above-described temperature management control process and the operation according to the comparative example that does not perform the temperature management control process when traveling on the route illustrated in FIG. 9.
[0074]
First, when the vehicle travels on the route shown in FIG. 9, a comparison is made of the change over time in the temperature of the engine cooling water, the engine output limit value, and the drive state of the radiator fan.
[0075]
As shown in FIG. 10B, in the comparative example, while traveling in the section AB, which is a low-load section, the temperature of the engine cooling water slightly increases and is lower than the upper limit of the engine cooling water. Therefore, the engine output limit value is set to 0%, and the radiator fan is not driven. However, in the comparative example, the radiator fan is driven since the temperature rise of the engine cooling water becomes large after the section B-C where the slope becomes steep and the load becomes high. Then, in the comparative example, when the temperature of the engine cooling water further rises to near the upper limit of the water temperature, the engine output restriction is started. Furthermore, in the comparative example, when the coolant temperature of the engine coolant reaches the coolant temperature upper limit value, the engine output limit value is increased, and when the coolant temperature of the engine coolant drops in the section EF where the load becomes low, the coolant temperature gradually decreases. Reduce the engine output limit.
[0076]
Therefore, in the comparative example, by performing the engine output restriction during the high-load traveling, a state is provided in which the driver is given a decrease in vehicle speed and a lack of acceleration when traveling on an uphill slope.
[0077]
On the other hand, as shown in FIG. 10A, in a hybrid vehicle to which the present invention is applied, engine output is limited from a section AB, which is a low load section, based on the prediction of each heat generation amount at the time of setting a route. Further, by operating the radiator fan 11, the coolant temperature of the engine cooling water is reduced to a level at which the coolant temperature does not reach the upper limit value during traveling on the route. Then, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, when the vehicle enters a high load section after the section B-C, which is an ascending slope, the vehicle runs with the engine output limit value set to 0% and the radiator fan 11 operated. .
[0078]
As described above, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, by reducing the temperature of the engine cooling water in advance on the basis of the calorific value predicted based on the route information, the engine output is limited during high-load driving. , The vehicle can travel on the set route.
[0079]
Next, when the vehicle travels on the route shown in FIG. 9, the water temperature of the motor / inverter cooling water, the motor output limit value, and the temporal change of the driving state of the radiator fan are compared.
[0080]
As shown in FIG. 11B, in the comparative example, while traveling in the section AB, which is a low load section, the temperature of the motor / inverter cooling water slightly increases and the motor / inverter cooling water is increased. Since it is equal to or less than the upper limit, the motor output limit value is set to 0%, and the radiator fan is not driven. However, in the comparative example, the radiator fan is driven since the temperature of the motor / inverter cooling water increases greatly in the section B-C and later, in which the gradient becomes steep and the load becomes high. In the comparative example, when the water temperature of the motor / inverter cooling water further rises and rises to near the water temperature upper limit, the motor output restriction is started. Furthermore, in the comparative example, when the water temperature of the motor / inverter cooling water reaches the water temperature upper limit value, the motor output limit value is increased, and the temperature of the motor / inverter cooling water decreases in the section EF which is a low load section. Then, the motor output limit value is gradually reduced.
[0081]
Therefore, in the comparative example, the motor / inverter output restriction is performed during the high-load traveling, so that the driver is given a decrease in vehicle speed and an insufficient acceleration when traveling on an uphill slope.
[0082]
On the other hand, as shown in FIG. 11A, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, the motor output is limited from the section AB, which is a low load section, based on the prediction of each heat generation amount at the time of setting a route. Further, by operating the radiator fan 11, the water temperature of the motor / inverter cooling water is reduced to a level at which the water temperature does not reach the upper limit value during traveling on the route. Then, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, when the vehicle enters a high load section after the section B-C, which is an ascending slope, the vehicle runs with the motor output limit value set to 0% and the radiator fan 11 operated. .
[0083]
As described above, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, the motor temperature of the motor / inverter cooling water is reduced in advance based on the calorific value predicted based on the route information, so that the motor can be driven during high-load traveling. The set route can be run without limiting the output.
[0084]
Next, when the vehicle travels on the route shown in FIG. 9, the battery temperature, the motor output limit value, the driving state of the battery cooling fan, and the temporal change of the vehicle interior temperature are compared.
[0085]
As shown in FIG. 12 (B), in the comparative example, while the vehicle is traveling in the section AB, which is a low load section, the battery temperature is slightly increased and is equal to or lower than the temperature upper limit value. The value is set to 0%, and the battery cooling fan is not driven. However, in the comparative example, the battery temperature rise becomes large after the section B-C where the slope becomes steep and the load becomes high, so that the battery cooling fan is driven. In the comparative example, when the battery temperature further rises and rises to near the temperature upper limit, the motor output restriction is started to reduce the charge / discharge amount of the battery 4. Furthermore, in the comparative example, when the battery temperature reaches the temperature upper limit value, the motor output limit value is increased, and when the battery temperature decreases in the section EF where the load is low, the motor output limit value is gradually reduced. Let it.
[0086]
Therefore, in the comparative example, by performing the motor output restriction during the high-load traveling, a state is provided in which the driver is given a decrease in vehicle speed and a lack of acceleration when traveling on an uphill slope.
[0087]
On the other hand, as shown in FIG. 12A, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, the motor output is restricted from the section AB which is a low load section based on the prediction of each heat generation amount at the time of setting a route. Further, by operating the battery cooling fan 16, the battery temperature is reduced to a level at which the temperature does not reach the upper temperature limit during traveling on the route. Then, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, when the vehicle enters the high load section after the section B-C, which is an ascending slope, the motor output limit value is set to 0% and the battery cooling fan 16 is operated. To run.
[0088]
As described above, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, the motor output is restricted during high-load traveling by lowering the battery temperature in advance based on the calorific value predicted based on the route information. And the vehicle can travel on the set route.
[0089]
[Effects of Embodiment]
As described in detail above, in the hybrid vehicle to which the present invention is applied, the temperature of the prime mover at the time of traveling the route is predicted based on the altitude information of the road on which the vehicle travels, and the temperature of the prime mover is predicted to exceed the predetermined temperature. In such a case, the control to limit the output of the prime mover or the control to cool the prime mover is performed in advance, so that the output of the prime mover is limited or the prime mover is cooled before the low load traveling and the high load traveling. As a result, the possibility of performing control to suppress the temperature rise by limiting the output when the temperature of the prime mover rises is reduced.
[0090]
Therefore, according to this hybrid vehicle, the vehicle speed and acceleration do not suddenly decrease during high-load running, and the possibility of giving a sense of discomfort to the driver and other occupants can be reduced while protecting the prime mover. it can.
[0091]
Further, according to this hybrid vehicle, any one of the temperatures of the engine 1, the driving motor 2, and the power generating motor 3 is predicted, and the output of any of the engine 1, the driving motor 2, and the power generating motor 3 is limited. Appropriate temperature control can be performed on the engine 1, the drive motor 2, and the power generation motor 3 by controlling or cooling the engine 1, the drive motor 2, or the power generation motor 3. .
[0092]
At this time, in this hybrid vehicle, the temperature of the engine cooling water is calculated based on the heat generation amount of the engine 1 and the heat release amount of the engine cooling radiator 10, and the heat generation amount of the drive motor 2 and the power generation motor 3 and The temperature of the motor / inverter cooling water can be calculated based on the amount of heat dissipated by the motor / inverter cooling radiator 13. Thus, according to the hybrid vehicle, when the load is large, the control to operate the radiator fan 11 at the time of the output limitation during the low load traveling can be performed without exceeding the upper limit temperature of the prime mover and stopping the traveling. In addition to the output limitation, it is possible to lower the temperature of the engine cooling water and the temperature of the motor / inverter cooling water before the vehicle travels under a high load.
[0093]
Furthermore, according to this hybrid vehicle, the battery 4 is also subjected to temperature control, and a more detailed and appropriate temperature control can be performed by estimating the amount of heat generated by the battery 4.
[0094]
Furthermore, according to this hybrid vehicle, the temperature of the battery 4 can be calculated based on the heat value of the battery 4 and the heat value of the battery 4 that can be cooled. The amount of heat that can be cooled by the battery 4 can be calculated based on the vehicle interior temperature. Therefore, according to this hybrid vehicle, when the output is limited during low-load traveling, control for operating the battery cooling fan 16 by lowering the vehicle interior temperature setting can be performed. Earlier, the temperature of the battery 4 can be reduced.
[0095]
The above embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and even if it is in a form other than this embodiment, as long as it does not deviate from the technical idea according to the present invention, Of course, various changes are possible.
[0096]
[Correspondence relationship between the components of the claims and the configuration of the embodiment]
The “motor” described in the claims corresponds to the “engine 1”, the “drive motor 2”, and the “power generation motor 3”, and the “route setting means” described in the claims corresponds to the “navigation system 17”. The "temperature prediction means" and the "temperature control means" in the claims correspond to the "hybrid controller 21".
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control system provided in a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of a temperature management control process by a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a temperature management control process by a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of engine water temperature reduction value setting processing by a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a motor / inverter water temperature reduction value setting process by the hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of a battery temperature reduction value setting process by the hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of a temperature reduction control process by a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 9 is a diagram illustrating a concept of calculating and predicting a heat generation amount when the vehicle travels on a route set by a driver.
10 shows how the temperature of the engine cooling water, the engine output limit value, and the driving state of the radiator fan change with time when the vehicle travels along the route shown in FIG. 3, and the present invention is applied. FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating a comparison between a hybrid vehicle and a comparative example, in which FIG. 7A is the present invention and FIG. 7B is a comparative example.
FIG. 11 shows how the present invention relates to how the water temperature of the motor / inverter cooling water, the motor output limit value, and the driving state of the radiator fan change with time when traveling on the route shown in FIG. It is a figure explaining and comparing an applied hybrid vehicle and a comparative example, (A) is the present invention and (B) is a comparative example.
FIG. 12 is a diagram illustrating how the battery temperature, the motor output limit value, the driving state of the battery fan, and the vehicle interior temperature of the air conditioner change with time when the vehicle travels along the route shown in FIG. FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a comparison between a hybrid vehicle to which the present invention is applied and a comparative example, wherein FIG. 5A is the present invention and FIG.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Drive motor
3 Motor for power generation
4 Battery
5 Inverter
6 High voltage DC harness
7 First high-voltage three-phase AC harness
8 Second high-voltage three-phase AC harness
9 Engine cooling water piping
10. Radiator for cooling the engine
11 Radiator fan
12 Motor / inverter cooling water piping
13. Radiator for cooling motor / inverter
14 Air compressor
15 Battery case
15a Air inlet
15b Air outlet
16 Battery cooling fan
17 Navigation system
21 Hybrid controller
22 Navigation controller
23 Engine controller
24 Motor controller
25 Battery Controller
26 Air conditioner controller
27 Meter controller
31 GPS
32 DVD-ROM
33 Operation switch
34 Engine water temperature sensor
35 Motor / inverter water temperature sensor
36 Battery temperature sensor
37 air conditioner
38 Outside air temperature sensor
39 Car interior temperature sensor
40 Wheel speed sensor
50 transmission
51 clutch
52 tires

Claims

A motor temperature control device for controlling the output of a motor for driving a vehicle, and controlling the temperature of the motor,
Route setting means for calculating a traveling route on which the vehicle travels to reach a destination based on road information including at least elevation information of the road;
Temperature estimation means for estimating the temperature of the prime mover when traveling on the travel route for each predetermined section, based on the altitude information included in the travel route calculated by the route setting means,
When the temperature predicting unit predicts that the temperature of the prime mover will exceed a predetermined temperature, a section prior to a section (hereinafter, referred to as a prediction section) in which the temperature of the prime mover is predicted to exceed a predetermined temperature (hereinafter, referred to as a “predicted section”). A temperature control unit for limiting the output of the prime mover when traveling in a section, or cooling the prime mover.

The temperature control means, when traveling in the preliminary section, restricts the output of the prime mover so that the temperature of the prime mover does not exceed the predetermined temperature when traveling in the predicted section, or The prime mover temperature control device according to claim 1, wherein the motor is cooled.

The prime mover is an engine;
The said temperature prediction means predicts the temperature of the said engine, The said temperature control means limits the output of the said engine, or cools the said engine, The Claims 1 or 2 characterized by the above-mentioned. A motor temperature control device according to item 1.

The motor is a drive motor,
The temperature predicting means predicts the temperature of the drive motor, and the temperature control means limits the output of the drive motor or cools the drive motor. The motor temperature control device according to claim 1 or 2.

The temperature predicting unit calculates a temperature of cooling water for cooling the engine based on a heat generation amount of the engine and a heat release amount of a cooling mechanism for cooling the engine, and predicts a temperature of the engine, Calculating a temperature of cooling water for cooling the driving motor and the inverter based on a heat generation amount of the driving motor and the inverter and a radiable amount of a cooling mechanism for cooling the driving motor and the inverter; 5. The motor temperature control device according to claim 3, wherein the temperature of the motor and the inverter is predicted. 6.

Further comprising a power generation motor for generating power by the power of the engine,
The temperature estimating means is configured to generate heat based on the amount of heat generated by the power generation motor, the drive motor and the inverter, and a heat dissipation amount of a cooling mechanism that cools the power generation motor, the drive motor and the inverter. The temperature of the cooling motor for cooling the power generation motor, the drive motor and the inverter is calculated to predict the temperatures of the power generation motor, the drive motor and the inverter. Item 5. A motor temperature control device according to Item 4.

Further comprising a battery for supplying power to the drive motor,
The motor temperature according to any one of claims 3 to 6, wherein the temperature predicting unit predicts the temperature of the battery and limits the output of the battery or cools the battery. Control device.

The temperature estimating means calculates a heat amount capable of cooling the battery based on a vehicle interior temperature and an air volume of a battery fan that cools the battery with air in the vehicle interior, and predicts the temperature of the battery. The prime mover temperature control device according to claim 7, wherein: