JP2013133060A

JP2013133060A - Hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2013133060A
Application number: JP2011286317A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sugiura; 雅宣杉浦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-08

Abstract

【課題】停車時におけるインバータの温度上昇を抑制する技術を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車１００は、エンジン１９、メインバッテリ５、モータ１２、インバータ９、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７、及びコントローラ４を備える。停車中、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが所定の温度閾値Ｔｔｈより低いか否か判断し、低い場合にはＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１に設定し、高い場合にはＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１よりも低い第２出力上限値Ｗ２に設定する。
【選択図】図１A technique for suppressing an increase in temperature of an inverter when the vehicle is stopped is provided.
A hybrid vehicle includes an engine, a main battery, a motor, an inverter, a DC / DC converter, and a controller. While the vehicle is stopped, the controller 4 determines whether or not the inverter temperature Ti is lower than a predetermined temperature threshold value Tth. If the inverter temperature Ti is low, the controller 4 sets the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 to the first output upper limit value W1 and is high. In this case, the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 is set to a second output upper limit value W2 lower than the first output upper limit value W1.
[Selection] Figure 1

Description

本明細書が開示する技術は、エンジンとモータを搭載したハイブリッド車に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor.

ハイブリッド車の車輪駆動用のモータは、大電流を必要とするため、モータ、及び、バッテリの直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータは発熱し、その温度が上昇する。モータやインバータの温度上昇を抑制することがハイブリッド車の一つの課題になっている。 Since the motor for driving the wheels of the hybrid vehicle requires a large current, the motor and the inverter that converts the DC power of the battery into AC power and supplies the motor to the motor generate heat, and the temperature rises. Suppressing the temperature rise of motors and inverters is one of the challenges of hybrid vehicles.

特許文献１には、モータ（あるいはインバータ）の温度が所定温度以上となった場合に、モータ出力を抑制し、モータ（あるいはインバータ）のそれ以上の温度上昇を抑制する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology that suppresses a motor output and suppresses a further temperature increase of the motor (or inverter) when the temperature of the motor (or inverter) exceeds a predetermined temperature.

特開２００８−００５６１５号公報JP 2008-005615 A

ハイブリッド車のモータは、車両走行用の駆動源として用いられるほか、発電機としても用いられる。ハイブリッド車では、バッテリの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータが、逆にモータが発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリへ供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能も果たすことが多い。そして、ハイブリッド車は、停車中であっても、バッテリの充電量（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が既定の残量閾値を下回ると、エンジンを始動してモータを駆動し、モータが発電した交流電力をインバータで直流電力に変換してバッテリを充電する。なお、前述したように、このときはインバータはＡＣ／ＤＣコンバータとして機能する。従って、停車時であってもインバータの温度が上昇することがある。本明細書は、停車時におけるインバータの温度上昇を抑制する技術を提供する。 The motor of the hybrid vehicle is used not only as a driving source for traveling the vehicle but also as a generator. In hybrid vehicles, the inverter that converts the DC power of the battery into AC power and supplies it to the motor, on the contrary, also functions as an AC / DC converter that converts the AC power generated by the motor into DC power and supplies it to the battery. There are many. And even if the hybrid vehicle is stopped, when the battery charge (SOC: State Of Charge) falls below a predetermined remaining amount threshold, the engine is started to drive the motor, and the AC power generated by the motor is generated. Is converted into DC power by an inverter to charge the battery. As described above, at this time, the inverter functions as an AC / DC converter. Therefore, the temperature of the inverter may rise even when the vehicle is stopped. This specification provides the technique which suppresses the temperature rise of the inverter at the time of a stop.

本明細書が開示するハイブリッド車は、エンジン、バッテリ、モータ、インバータ、電圧コンバータ、及び、コントローラを備える。モータは、バッテリの電力によって車輪駆動用のトルクを出力する機能と、エンジンと連動し、エンジンの駆動力によって発電する機能を兼ね備える。インバータは、バッテリの直流電力を交流に変換してモータに供給するとともに、モータが発電した交流電力を直流に変換してバッテリに供給する。電圧コンバータは、バッテリの出力電圧を降圧し、モータの駆動電圧よりも低い電圧で作動する小電力デバイスへ電力を供給する。コントローラは、停車中にバッテリの残量が予め定められた残量下限値を下回った場合にエンジンを始動し、エンジンの駆動力によってモータで発電してバッテリを充電する。そして、コントローラは、インバータの温度が所定の温度閾値よりも低い場合は電圧コンバータの出力を第１出力上限値に制限し、インバータの温度が温度閾値よりも高い場合は電圧コンバータの出力を第１出力上限値よりも低い第２出力上限値に制限する。 The hybrid vehicle disclosed in this specification includes an engine, a battery, a motor, an inverter, a voltage converter, and a controller. The motor has a function of outputting a wheel driving torque by the electric power of the battery and a function of generating electric power by the driving force of the engine in conjunction with the engine. The inverter converts the DC power of the battery into AC and supplies it to the motor, and converts the AC power generated by the motor into DC and supplies it to the battery. The voltage converter steps down the output voltage of the battery and supplies power to a low power device that operates at a voltage lower than the drive voltage of the motor. The controller starts the engine when the remaining amount of the battery falls below a predetermined remaining amount lower limit value while the vehicle is stopped, and charges the battery by generating electric power with the motor by the driving force of the engine. Then, the controller limits the output of the voltage converter to the first output upper limit value when the temperature of the inverter is lower than a predetermined temperature threshold, and outputs the output of the voltage converter to the first when the temperature of the inverter is higher than the temperature threshold. The second output upper limit value is lower than the output upper limit value.

ハイブリッド車は、停車中であっても、エアコンやカーオーディオ、あるいは、車両システムに関わる何らかのコントローラなどの電気デバイスが作動しており電力を消費している。なお、上述したように、それらの電気デバイスと車輪駆動用のモータを区別するために、カーオーディオなど、モータの電圧よりも低い電圧で作動するデバイスを「小電力デバイス」と称する。小電力デバイスへの電力供給は、ＤＣ／ＤＣコンバータが行っている。ＤＣ／ＤＣコンバータは、上記の「電圧コンバータ」に相当する。そこで、上記のハイブリッド車では、インバータの温度が高いときには、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を低くして小電力デバイスへの電力供給を抑制し、バッテリがＤＣ／ＤＣコンバータに供給する電力量を低減する。それゆえ、バッテリの残量が減る速度が、インバータの温度が低い場合に比べて遅くなる。つまり、バッテリのＳＯＣ低下が抑制できる。従って、停車中に充電する機会、即ちインバータを駆動する機会を減らすことができ、結果として、インバータの温度上昇が抑制される。 Even when the hybrid vehicle is stopped, an electric device such as an air conditioner, a car audio, or a controller related to the vehicle system is operating and consumes electric power. Note that, as described above, in order to distinguish between these electric devices and the wheel driving motor, a device that operates at a voltage lower than the motor voltage, such as a car audio, is referred to as a “low power device”. The DC / DC converter supplies power to the low power device. The DC / DC converter corresponds to the “voltage converter” described above. Therefore, in the above hybrid vehicle, when the inverter temperature is high, the output of the DC / DC converter is lowered to suppress the power supply to the low-power device, and the amount of power supplied from the battery to the DC / DC converter is reduced. . Therefore, the speed at which the remaining amount of the battery decreases is slower than when the inverter temperature is low. That is, the decrease in SOC of the battery can be suppressed. Therefore, the opportunity to charge while the vehicle is stopped, that is, the opportunity to drive the inverter can be reduced, and as a result, the temperature rise of the inverter is suppressed.

ハイブリッド車は、エンジンでモータを駆動して発電する。逆にモータをスタータとして用い、エンジンを始動することもある。ところで、コントローラは、インバータ（あるいはモータ）の発熱を抑制するため、モータの出力に上限値（出力上限値）を設けている。モータ出力上限値は、インバータ（あるいはモータ）の温度に依存して変更される。具体的には、インバータ（あるいはモータ）の温度が高くなるほど、モータ出力上限値を低くする。インバータ（あるいはモータ）の温度があまりに高いと、モータ出力上限値が、エンジンを始動するのに必要な最低限の出力を下回ってしまうこともあり得る。そこで、インバータ（あるいはモータ）の温度上昇に伴い、モータ出力上限値がエンジン始動に必要な最低限の出力以下になった場合には、コントローラは、エンジンを駆動状態に保持する。なお、モータ出力上限値がエンジン始動に必要な最低限の出力を上回っていれば、コントローラは、エンジンを停止してもよい。即ち、コントローラは、モータ出力上限値がエンジン始動に必要な最低限の出力を上回っている場合には、エンジンの停止を許容する。典型的には、バッテリ残量が低ければエンジンを始動しモータで発電し、バッテリ残量が十分大きくなればエンジンを停止する。これによると、モータ出力上限値がエンジン始動に要する出力最低値以下のときにエンジンを駆動できなくなることを回避できる。車両停車中にエンジン間欠運転（エンジンの自動始動及び自動停止）を実行できる。なお、上記の技術要素は、単独で技術的有用性を発揮するものであり、他の技術と組み合わせた場合にのみ価値を有するものではない。 A hybrid vehicle generates power by driving a motor with an engine. Conversely, the motor may be used as a starter to start the engine. Incidentally, the controller provides an upper limit value (output upper limit value) for the output of the motor in order to suppress the heat generation of the inverter (or motor). The motor output upper limit value is changed depending on the temperature of the inverter (or motor). Specifically, the motor output upper limit value is lowered as the temperature of the inverter (or motor) increases. If the temperature of the inverter (or motor) is too high, the motor output upper limit value may fall below the minimum output required to start the engine. Therefore, when the motor output upper limit value becomes equal to or lower than the minimum output necessary for starting the engine as the inverter (or motor) rises in temperature, the controller keeps the engine in the driving state. Note that the controller may stop the engine if the motor output upper limit value exceeds the minimum output required for engine start. In other words, the controller allows the engine to stop when the motor output upper limit value exceeds the minimum output necessary for starting the engine. Typically, if the remaining battery level is low, the engine is started and electric power is generated by the motor. If the remaining battery level is sufficiently large, the engine is stopped. According to this, it is possible to avoid that the engine cannot be driven when the motor output upper limit value is less than or equal to the minimum output value required for engine start. Intermittent engine operation (automatic engine start and stop) can be performed while the vehicle is stopped. In addition, said technical element exhibits technical usefulness independently, and does not have value only when combined with another technique.

前述の小電力デバイスには、エアコンやカーオーディオ、カーナビゲーションなどが含まれるが、エアコンは特に消費電力が高い。そこで、インバータの温度が所定の温度閾値によって制御する対象は、ＤＣ／ＤＣコンバータの代わりにエアコンであってもよい。即ち、本明細書で開示するハイブリッド車のコントローラは、インバータの温度が所定の温度閾値よりも低い場合はエアコンの設定消費電力を第１消費電力に制限し、インバータの温度が前記温度閾値よりも高い場合はエアコンの設定消費電力を第１消費電力よりも低い第２消費電力に制限する。インバータの温度が所定の温度閾値よりも高い場合は、エアコンの消費電力を下げることにより、バッテリがＤＣ／ＤＣコンバータを介してエアコンに供給する電力量が低減される。バッテリのＳＯＣの低下を抑制でき、結果として、インバータの温度上昇を抑制できる。 The low power devices mentioned above include air conditioners, car audio systems, car navigation systems, etc., but air conditioners consume particularly high power. Therefore, an object of which the inverter temperature is controlled by a predetermined temperature threshold may be an air conditioner instead of the DC / DC converter. That is, the controller of the hybrid vehicle disclosed in this specification limits the set power consumption of the air conditioner to the first power consumption when the inverter temperature is lower than a predetermined temperature threshold, and the inverter temperature is lower than the temperature threshold. When the power consumption is high, the set power consumption of the air conditioner is limited to the second power consumption lower than the first power consumption. When the temperature of the inverter is higher than a predetermined temperature threshold, the amount of power supplied from the battery to the air conditioner via the DC / DC converter is reduced by reducing the power consumption of the air conditioner. A decrease in the SOC of the battery can be suppressed, and as a result, an increase in the temperature of the inverter can be suppressed.

なお、前述の「インバータの温度」は、インバータに取り付けた温度センサによって直接に計測することのほか、インバータを冷却する冷媒の温度を、「インバータの温度」あるいは「モータの温度」として扱ってもよい。あるいは、インバータの温度とモータの温度はほぼ比例する関係にあるので、モータの温度（あるいはモータを冷却する冷媒の温度）を、インバータの温度の代わりに用いてもよい。 The above-mentioned “inverter temperature” can be directly measured by a temperature sensor attached to the inverter, or the temperature of the refrigerant for cooling the inverter can be treated as “inverter temperature” or “motor temperature”. Good. Or since the temperature of an inverter and the temperature of a motor are in a substantially proportional relationship, you may use the temperature of a motor (or the temperature of the refrigerant | coolant which cools a motor) instead of the temperature of an inverter.

ハイブリッド車のシステムブロック図を示す。A system block diagram of a hybrid vehicle is shown. 停車中の充電処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the charge process in the stop. インバータの温度とＤＣ／ＤＣコンバータの出力上限値の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the temperature of an inverter, and the output upper limit of a DC / DC converter. インバータの温度とモータ出力上限値の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the temperature of an inverter, and a motor output upper limit. 図５（Ａ）はメインバッテリのＳＯＣの時間変化の一例を示すグラフであり、図５（Ｂ）はインバータの温度の時間変化の一例を示すグラフである。FIG. 5A is a graph showing an example of the time change of the SOC of the main battery, and FIG. 5B is a graph showing an example of the time change of the temperature of the inverter. インバータの温度とエアコン設定消費電力上限値の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the temperature of an inverter, and an air-conditioner setting power consumption upper limit.

（第１実施例）図１を参照して実施例のハイブリッド車１００を説明する。停車中においては、ハイブリッド車１００は、エンジン１９の始動と停止を自動的に切り替える。これをエンジン間欠運転という。なお、停車中とは、「車両は走行可能な状態であるがアクセルペダルを踏んでいない状態」を意味する。 (First Embodiment) A hybrid vehicle 100 according to an embodiment will be described with reference to FIG. While the vehicle is stopped, the hybrid vehicle 100 automatically switches between starting and stopping the engine 19. This is called intermittent engine operation. The term “stopped” means “a state in which the vehicle is capable of traveling but the accelerator pedal is not depressed”.

まず、ハイブリッド車１００の駆動機構系を説明する。ハイブリッド車１００は、モータ１２とエンジン１９を適宜に使い分ける。モータ１２の出力とエンジン１９の出力は、動力分配機構１４で適宜に分配又は合成され、車軸１５へ伝達される。車軸１５はデファレンシャル１６を介して駆動輪１７と連動する。 First, the drive mechanism system of the hybrid vehicle 100 will be described. The hybrid vehicle 100 uses the motor 12 and the engine 19 appropriately. The output of the motor 12 and the output of the engine 19 are appropriately distributed or combined by the power distribution mechanism 14 and transmitted to the axle 15. The axle 15 is interlocked with the drive wheel 17 via a differential 16.

なお、ハイブリッド車１００は、実際には、機能ごとに備えられた多数のコントローラを備えており、それら多数のコントローラが協働することによって、一つの車両システムとして機能する。しかし本明細書では説明を簡略化するため、物理的に複数のコントローラに分かれていても、それらを「コントローラ４」で総称する。 Note that the hybrid vehicle 100 actually includes a large number of controllers provided for each function, and functions as a single vehicle system by the cooperation of the large number of controllers. However, in order to simplify the description in this specification, even if the controller is physically divided into a plurality of controllers, they are collectively referred to as “controller 4”.

モータ１２を駆動するための電力はメインバッテリ５から供給される。メインバッテリ５の出力電圧は例えば３００［Ｖ］である。メインバッテリ５は、システムメインリレー７を介してインバータ９に接続される。システムメインリレー７は、メインバッテリ５と車両の駆動システムを接続したり切断したりするスイッチである。システムメインリレー７は、コントローラ４によって切り換えられる。 Electric power for driving the motor 12 is supplied from the main battery 5. The output voltage of the main battery 5 is, for example, 300 [V]. The main battery 5 is connected to the inverter 9 via the system main relay 7. The system main relay 7 is a switch that connects or disconnects the main battery 5 and the vehicle drive system. The system main relay 7 is switched by the controller 4.

メインバッテリ５の出力はまた、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７へも送られる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は、メインバッテリ５とインバータ９の間に並列に接続されており、メインバッテリ５の出力電圧を他の電子デバイスを駆動するのに適した電圧（例えば１２［Ｖ］）に降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は、１２［Ｖ］の低圧で駆動されるデバイスへ電力を供給する。本明細書では、大電力を必要とするモータ１２と区別するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧で動作する電気デバイスを「小電力デバイス」と総称する。小電力デバイスには、例えば、エアコン４０、カーオーディオ４２、カーナビゲーション４４などがある。また、車載の様々なコントローラの回路も、「小電力デバイス」に含まれる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７及びインバータ９への指令であるＰＷＭ信号を生成するコントローラ４も、１２［Ｖ］で駆動されるデバイスの一つである。 The output of the main battery 5 is also sent to the DC / DC converter 37. The DC / DC converter 37 is connected in parallel between the main battery 5 and the inverter 9, and the output voltage of the main battery 5 is set to a voltage (for example, 12 [V]) suitable for driving other electronic devices. Step down. The DC / DC converter 37 supplies power to a device driven at a low voltage of 12 [V]. In this specification, in order to distinguish from the motor 12 that requires high power, the electric devices that operate with the output voltage of the DC / DC converter 37 are collectively referred to as “low-power devices”. Examples of the low-power device include an air conditioner 40, a car audio 42, and a car navigation 44. Various on-vehicle controller circuits are also included in the “small power device”. The controller 4 that generates a PWM signal that is a command to the DC / DC converter 37 and the inverter 9 is also one of devices driven by 12 [V].

ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力だけでは小電力デバイスに十分な電力を供給できない場合に、１２［Ｖ］のサブバッテリ３８が小電力デバイスに電力を供給する。後で詳しく説明するが、停車中において、エンジン１９が駆動状態のときは、モータ１２で発電してメインバッテリ５を充電する。と同時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７を介してサブバッテリ３８を充電し、小電力デバイスへ電力を供給する。他方、エンジン１９が停止状態のときは、メインバッテリ５がＤＣ／ＤＣコンバータ３７を介して小電力デバイスに電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力が不足して小電力デバイスに必要な電力を供給できない場合は、前述のようにサブバッテリ３８が小電力デバイスに電力を供給して不足分を補う。また、サブバッテリ３８は、システムメインリレー７が開放されている間も、小電力デバイスへ電力を供給する。 When sufficient power cannot be supplied to the low-power device only by the output of the DC / DC converter 37, the sub battery 38 of 12 [V] supplies power to the low-power device. As will be described in detail later, when the engine 19 is in a driving state while the vehicle is stopped, the motor 12 generates power to charge the main battery 5. At the same time, the sub-battery 38 is charged via the DC / DC converter 37 to supply power to the low-power device. On the other hand, when the engine 19 is stopped, the main battery 5 supplies power to the low power device via the DC / DC converter 37. When the output of the DC / DC converter 37 is insufficient and the necessary power cannot be supplied to the low-power device, the sub-battery 38 supplies power to the low-power device as described above to compensate for the shortage. The sub-battery 38 supplies power to the low-power device while the system main relay 7 is open.

なお、「メインバッテリ」、「サブバッテリ」との呼称は、２つのバッテリを区別するための便宜上のものであることに留意されたい。 It should be noted that the names “main battery” and “sub-battery” are for convenience in distinguishing two batteries.

コントローラ４は、車両の様々なセンサのデータや他のデバイスからの信号に基づいて、モータ１２とエンジン１９を制御する。コントローラ４が用いるセンサには、例えば、メインバッテリ５のＳＯＣ（以下では、単に「ＳＯＣ」とも称する）を計測するバッテリセンサ６、インバータ９の温度を計測する温度センサ１３、車速センサ１８がある。温度センサ１３は、インバータ９の温度（インバータ９に含まれる発熱素子の温度）を直接に計測するものであってもよいし、インバータ９を冷却する冷媒の温度を計測するものであってもよい。インバータ９の温度と冷媒の温度との間には相関があるので、冷媒の温度を、インバータ９の温度の推定値として用いることができる。あるいは、インバータ９の温度とモータ１２の温度にも相関があり、モータ１２の温度をインバータ９の温度の推定値として用いることもできるので、温度センサ１３は、モータ１２の温度（あるいはモータ１２を冷却する冷媒の温度）を計測するものであってもよい。 The controller 4 controls the motor 12 and the engine 19 based on data from various sensors of the vehicle and signals from other devices. Sensors used by the controller 4 include, for example, a battery sensor 6 that measures the SOC of the main battery 5 (hereinafter, also simply referred to as “SOC”), a temperature sensor 13 that measures the temperature of the inverter 9, and a vehicle speed sensor 18. The temperature sensor 13 may directly measure the temperature of the inverter 9 (the temperature of the heating element included in the inverter 9), or may measure the temperature of the refrigerant that cools the inverter 9. . Since there is a correlation between the temperature of the inverter 9 and the temperature of the refrigerant, the temperature of the refrigerant can be used as the estimated value of the temperature of the inverter 9. Alternatively, there is a correlation between the temperature of the inverter 9 and the temperature of the motor 12, and the temperature of the motor 12 can also be used as an estimated value of the temperature of the inverter 9, so that the temperature sensor 13 detects the temperature of the motor 12 (or the motor 12 The temperature of the refrigerant to be cooled) may be measured.

続いて、図２を参照して、停車中のメインバッテリ５の充電処理について説明する。コントローラ４は、温度センサ１３から、インバータ９の温度Ｔｉを取得する（Ｓ２）。後で詳しく説明するが、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが所定の温度閾値Ｔｔｈより低いか否かを判断し（Ｓ４）、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈより低い場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力の上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１に設定する（Ｓ６）。他方、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈより高い場合には（Ｓ４：ＮＯ）、出力上限値Ｗｏｕｔを第２出力上限値Ｗ２に設定する（Ｓ８）。ここで、第１出力上限値Ｗ１＞第２出力上限値Ｗ２である。即ち、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈを超えると、出力上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１から第２出力上限値Ｗ２に下げる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は、出力電圧を一定値（１２ボルト）に保つように制御するデバイスであるため、その出力を制限することは、出力電流の大きさを制限することを意味する。 Then, with reference to FIG. 2, the charge process of the main battery 5 in a stop is demonstrated. The controller 4 acquires the temperature Ti of the inverter 9 from the temperature sensor 13 (S2). As will be described in detail later, the controller 4 determines whether or not the inverter temperature Ti is lower than a predetermined temperature threshold Tth (S4). If the inverter temperature Ti is lower than the temperature threshold Tth (S4: YES), The upper limit value Wout of the output of the DC / DC converter 37 is set to the first output upper limit value W1 (S6). On the other hand, when the inverter temperature Ti is higher than the temperature threshold Tth (S4: NO), the controller 4 sets the output upper limit value Wout to the second output upper limit value W2 (S8). Here, the first output upper limit value W1> the second output upper limit value W2. That is, when the inverter temperature Ti exceeds the temperature threshold Tth, the controller 4 decreases the output upper limit value Wout from the first output upper limit value W1 to the second output upper limit value W2. The DC / DC converter 37 is a device that controls the output voltage so as to maintain a constant value (12 volts). Therefore, limiting the output means limiting the magnitude of the output current.

ところで、エアコン４０やカーオーディオ４２などの小電力デバイスは、車両走行中だけではなく、停車中にも使用される。停車中であっても、小電力デバイスに電力を供給するメインバッテリ５のＳＯＣは減少する。そのため、コントローラ４は、メインバッテリ５のＳＯＣによって、エンジン１９を始動してメインバッテリ５を充電するか、又はエンジン１９を停止してメインバッテリ５の充電を終えるかを判断する。より具体的には、コントローラ４は、バッテリセンサ６からメインバッテリ５のＳＯＣを取得する（Ｓ１０）。コントローラ４は、メインバッテリ５のＳＯＣが予め定められた残量下限値より低いか否かを判断する（Ｓ１２）。メインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値より低い場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、コントローラ４はエンジン１９を始動して（Ｓ１４）モータ１２を駆動する（Ｓ２０）。即ち発電する。モータ１２で発電した交流電力はインバータ９で直流電力に変換され、メインバッテリ５を充電する。一方において、メインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値より高い場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、コントローラ４は、Ｓ１０で取得されたメインバッテリ５のＳＯＣが、予め定められた残量上限値より高いか否かを判断する（Ｓ１６）。メインバッテリ５のＳＯＣが、残量上限値より高い場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、コントローラ４は、メインバッテリ５をそれ以上に充電する必要はないと判断して、エンジン１９を停止する。小電力デバイスが使われ続けていれば、エンジン停止後、メインバッテリ５のＳＯＣは減少していく。このとき、メインバッテリ５が小電力デバイスに供給する電力は、Ｓ６またはＳ８で設定された出力上限値以下となる。他方、メインバッテリ５のＳＯＣが、残量上限値より低い場合（Ｓ１６：ＮＯ）、即ち、メインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値よりも高く、且つ残量上限値よりも低い場合には、コントローラ４は、それまでの状態を維持する。 By the way, the low power devices such as the air conditioner 40 and the car audio 42 are used not only when the vehicle is running but also when the vehicle is stopped. Even when the vehicle is stopped, the SOC of the main battery 5 that supplies power to the low-power device decreases. Therefore, the controller 4 determines, based on the SOC of the main battery 5, whether to start the engine 19 and charge the main battery 5, or stop the engine 19 and finish charging the main battery 5. More specifically, the controller 4 acquires the SOC of the main battery 5 from the battery sensor 6 (S10). The controller 4 determines whether the SOC of the main battery 5 is lower than a predetermined remaining amount lower limit value (S12). When the SOC of the main battery 5 is lower than the remaining amount lower limit value (S12: YES), the controller 4 starts the engine 19 (S14) and drives the motor 12 (S20). That is, it generates electricity. The AC power generated by the motor 12 is converted into DC power by the inverter 9 and charges the main battery 5. On the other hand, when the SOC of the main battery 5 is higher than the remaining amount lower limit value (S12: NO), the controller 4 determines that the SOC of the main battery 5 acquired in S10 is higher than the predetermined remaining amount upper limit value. Whether or not (S16). When the SOC of the main battery 5 is higher than the remaining amount upper limit value (S16: YES), the controller 4 determines that it is not necessary to charge the main battery 5 any more and stops the engine 19. If the low power device continues to be used, the SOC of the main battery 5 decreases after the engine stops. At this time, the power supplied from the main battery 5 to the low-power device is equal to or lower than the output upper limit set in S6 or S8. On the other hand, when the SOC of the main battery 5 is lower than the remaining amount upper limit value (S16: NO), that is, when the SOC of the main battery 5 is higher than the remaining amount lower limit value and lower than the remaining amount upper limit value, The controller 4 maintains the previous state.

図２の処理は所定時間毎に繰り返し実行される。コントローラ４は、メインバッテリ５のＳＯＣによってエンジン１９を始動又は停止する。上記の処理に基づいて、ハイブリッド車１００は停車中にエンジン間欠運転を行う。 The process of FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined time intervals. The controller 4 starts or stops the engine 19 according to the SOC of the main battery 5. Based on the above processing, the hybrid vehicle 100 performs intermittent engine operation while the vehicle is stopped.

続いて、図３を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔとインバータ温度Ｔｉの関係について説明する。図２のＳ１４に示すように、停車中にエンジン１９を始動してモータ１２で発電し、インバータ９がＡＣ／ＤＣコンバータとして作動すると、インバータ温度Ｔｉが上昇する。インバータ温度Ｔｉが上昇して所定のインバータ温度Ｔ１に達するまでは、コントローラ４は、出力上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１に維持する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力が出力上限値Ｗ１に制限されるので、メインバッテリ５が失う電力もＷ１以下に制限される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７における電力損失はここでは考慮しない。 Next, the relationship between the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 and the inverter temperature Ti will be described with reference to FIG. As shown in S14 of FIG. 2, when the engine 19 is started and the motor 12 generates electricity while the vehicle is stopped, and the inverter 9 operates as an AC / DC converter, the inverter temperature Ti rises. Until the inverter temperature Ti rises and reaches a predetermined inverter temperature T1, the controller 4 maintains the output upper limit value Wout at the first output upper limit value W1. Since the output of the DC / DC converter 37 is limited to the output upper limit value W1, the power lost by the main battery 5 is also limited to W1 or less. The power loss in the DC / DC converter 37 is not considered here.

インバータ温度Ｔｉが上昇してインバータ温度Ｔ１を上回ると、コントローラ４は、出力上限値Ｗｏｕｔを、第１出力上限値Ｗ１よりも低い第２出力上限値Ｗ２に変更する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値が低くなるので、メインバッテリ５が失う電力も小さくなる。即ち、メインバッテリ５のＳＯＣの低下が抑制される。コントローラ４はさらに、インバータ温度Ｔｉが所定のインバータ温度Ｔ２を上回る場合に、出力上限値Ｗｏｕｔを第２出力上限値Ｗ２よりも低い任意の値に設定してもよい。 When the inverter temperature Ti rises and exceeds the inverter temperature T1, the controller 4 changes the output upper limit value Wout to a second output upper limit value W2 that is lower than the first output upper limit value W1. Since the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is lowered, the power lost by the main battery 5 is also reduced. That is, the decrease in the SOC of the main battery 5 is suppressed. The controller 4 may further set the output upper limit value Wout to an arbitrary value lower than the second output upper limit value W2 when the inverter temperature Ti exceeds a predetermined inverter temperature T2.

なお、第１実施例では、図３におけるインバータ温度Ｔ１が図２における温度閾値Ｔｔｈに相当する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は、メインバッテリ５の出力電圧を約１２［Ｖ］に降圧するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧は約１２［Ｖ］で一定である。コントローラ４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の電流の値を変更することで、所望の電力を出力することができる。コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉ＜温度閾値ＴｔｈのときはＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧が第１出力上限値Ｗ１を超えないようにＤＣ／ＤＣコンバータ３７の電流の値を調整する。また、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉ＞温度閾値ＴｔｈのときはＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧が第２出力上限値Ｗ２を超えないようにＤＣ／ＤＣコンバータ３７の電流の値を調整する。 In the first embodiment, the inverter temperature T1 in FIG. 3 corresponds to the temperature threshold Tth in FIG. Further, since the DC / DC converter 37 steps down the output voltage of the main battery 5 to about 12 [V], the output voltage of the DC / DC converter 37 is constant at about 12 [V]. The controller 4 can output desired power by changing the current value of the DC / DC converter 37. The controller 4 adjusts the current value of the DC / DC converter 37 so that the output voltage of the DC / DC converter 37 does not exceed the first output upper limit value W1 when the inverter temperature Ti <temperature threshold Tth. Further, the controller 4 adjusts the current value of the DC / DC converter 37 so that the output voltage of the DC / DC converter 37 does not exceed the second output upper limit value W2 when the inverter temperature Ti> the temperature threshold value Tth.

図４は、インバータ温度Ｔｉとモータ１２の出力の関係を示すグラフである。前述したように、モータ１２が作動するとインバータ９及びモータ１２は発熱する。インバータ温度Ｔｉは、モータ１２の出力が大きくなるほど高くなる。そこで、ハイブリッド車１００のコントローラ４は、インバータ温度Ｔｉの過熱を防ぐために、モータ１２の出力に上限値を設けるようにプログラムされている。図４に示すように、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが高くなるほど、モータ１２の出力上限値を下げる。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the inverter temperature Ti and the output of the motor 12. As described above, when the motor 12 operates, the inverter 9 and the motor 12 generate heat. The inverter temperature Ti increases as the output of the motor 12 increases. Therefore, the controller 4 of the hybrid vehicle 100 is programmed to provide an upper limit value for the output of the motor 12 in order to prevent overheating of the inverter temperature Ti. As shown in FIG. 4, the controller 4 decreases the output upper limit value of the motor 12 as the inverter temperature Ti increases.

ところで、モータ１２は、前述のようにエンジン１９を始動するスタータとしても作動する。エンジン１９を始動するためには、モータ１２は、エンジン１９を始動するための出力の最低値（以下、「エンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎ」と称する）以上の駆動力を出力しなければならない。インバータ温度Ｔｉが上昇して、モータ１２の出力上限値が減少すると、ある温度でモータ１２の出力上限値がエンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎを下回る。このときの温度を「エンジン始動上限値Ｔｅｇ」と称する。インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇを超えると、モータ１２の出力がエンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎに満たないため、モータ１２はエンジン１９を始動することが不可能になる。このため、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇを超える場合には、エンジン１９を始動し、エンジン駆動状態を保持する。このとき、コントローラ４は、図２のフローチャート図の処理に優先してエンジン１９を始動する。他方、インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇ以下である場合には、コントローラ４は、図２のフローチャート図の処理に従う。即ち、図２のフローチャート図に示す処理は、インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇ以下である場合に実行される処理である。インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇを超える場合には、コントローラ４は、メインバッテリ５のＳＯＣに関わらずエンジン１９を駆動し続ける。 By the way, the motor 12 also operates as a starter for starting the engine 19 as described above. In order to start the engine 19, the motor 12 must output a driving force that is equal to or greater than the minimum output value for starting the engine 19 (hereinafter referred to as “engine start output minimum value Wegmin”). When the inverter temperature Ti rises and the output upper limit value of the motor 12 decreases, the output upper limit value of the motor 12 falls below the engine start output minimum value Wegmin at a certain temperature. The temperature at this time is referred to as “engine start upper limit value Teg”. When the inverter temperature Ti exceeds the engine start upper limit value Teg, the output of the motor 12 is less than the engine start output minimum value Wegmin, so that the motor 12 cannot start the engine 19. Therefore, when the inverter temperature Ti exceeds the engine start upper limit value Teg, the controller 4 starts the engine 19 and maintains the engine drive state. At this time, the controller 4 starts the engine 19 in preference to the processing in the flowchart of FIG. On the other hand, when the inverter temperature Ti is equal to or lower than the engine start upper limit value Teg, the controller 4 follows the processing of the flowchart of FIG. That is, the process shown in the flowchart of FIG. 2 is a process executed when the inverter temperature Ti is equal to or lower than the engine start upper limit value Teg. When the inverter temperature Ti exceeds the engine start upper limit value Teg, the controller 4 continues to drive the engine 19 regardless of the SOC of the main battery 5.

なお、エンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎは、停止しているエンジン１９を始動するために、モータ１２に必要とされる出力電力の最低値を意味する。つまり、図４に示すように、エンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎの単位は［ｋＷ］である。モータのトルクは、出力と回転数に応じて一意に決まっている。それゆえ、エンジン始動出力最低値Ｗｅｇｍｉｎは一意的にモータ１２の出力トルクに対応する。 The engine start output minimum value Wegmin means the minimum value of output power required for the motor 12 in order to start the stopped engine 19. That is, as shown in FIG. 4, the unit of the engine start output minimum value Wegmin is [kW]. The torque of the motor is uniquely determined according to the output and the rotational speed. Therefore, the engine start output minimum value Wegmin uniquely corresponds to the output torque of the motor 12.

続いて、メインバッテリ５のＳＯＣとインバータ温度Ｔｉの時間変化の一例を説明する。図５（Ａ）はメインバッテリ５のＳＯＣの時間変化のグラフを示し、図５（Ｂ）はインバータ温度Ｔｉの時間変化を示す。破線Ｌ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値を一定としたときのメインバッテリ５のＳＯＣの時間変化を示し、破線Ｌ２はそれに対応するインバータ温度Ｔｉの時間変化を示す。実線Ｌ３はインバータ温度Ｔｉに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値を変更したときのメインバッテリ５のＳＯＣの時間変化を示し、実線Ｌ４はそれに対応するインバータ温度Ｔｉの時間変化を示している。今、いくつかの小電力デバイスが動作しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は出力上限値の出力を出していると仮定する。 Subsequently, an example of the time change of the SOC of the main battery 5 and the inverter temperature Ti will be described. FIG. 5 (A) shows a graph of the time change of the SOC of the main battery 5, and FIG. 5 (B) shows the time change of the inverter temperature Ti. A broken line L1 indicates a time change of the SOC of the main battery 5 when the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is constant, and a broken line L2 indicates a time change of the inverter temperature Ti corresponding thereto. A solid line L3 indicates a time change of the SOC of the main battery 5 when the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is changed according to the inverter temperature Ti, and a solid line L4 indicates a time change of the corresponding inverter temperature Ti. . It is assumed that several low-power devices are operating now and the DC / DC converter 37 outputs an output upper limit value.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値が第１出力上限値Ｗ１で一定の場合について説明する。時刻ｔ１でＳＯＣが残量下限値Ｓ２を下回るので、コントローラ４はエンジン１９を駆動し、モータ１２で発電し、メインバッテリ５を充電する。時刻ｔ２でＳＯＣが残量上限値Ｓ１を上回るので、コントローラ４はエンジン１９を停止する。充電中（時刻ｔ１〜ｔ２）、インバータ９が作動するのでインバータ温度Ｔｉは上昇する。エンジン１９を停止した後も小電力デバイスは動作しており、メインバッテリ５の残量は減少する。時刻ｔ３に再びＳＯＣが残量下限値Ｓ２を下回り、コントローラ４は再びエンジン１９を駆動し発電する。今、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は常に出力上限値の出力を出しているので、一定間隔でＳＯＣの増減が繰り返され、インバータ９の温度も徐々に上昇する（破線Ｌ１、Ｌ２参照）。 The case where the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is constant at the first output upper limit value W1 will be described. Since the SOC falls below the remaining amount lower limit S2 at time t1, the controller 4 drives the engine 19, generates power with the motor 12, and charges the main battery 5. Since the SOC exceeds the remaining amount upper limit S1 at time t2, the controller 4 stops the engine 19. During charging (time t1 to t2), the inverter 9 operates, so that the inverter temperature Ti rises. Even after the engine 19 is stopped, the low-power device is operating and the remaining amount of the main battery 5 is reduced. At time t3, the SOC again falls below the remaining amount lower limit S2, and the controller 4 drives the engine 19 again to generate power. Now, since the DC / DC converter 37 always outputs the output upper limit value, the increase / decrease in the SOC is repeated at regular intervals, and the temperature of the inverter 9 gradually rises (see broken lines L1 and L2).

次に、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈを超えた場合にＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値を第１出力上限値Ｗ１から第２出力上限値Ｗ２に下げる場合について説明する。時刻ｔ１まではインバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈよりも低いので、出力上限値は第１出力上限値Ｗ１に設定されている（図２のステップＳ４、Ｓ６）。時刻ｔ１でＳＯＣが残量下限値Ｓ２を下回るので、コントローラ４はエンジン１９を駆動し、モータ１２で発電し、メインバッテリ５を充電する（ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ２０）。時刻ｔ２でＳＯＣが残量上限値Ｓ１を上回るので、コントローラ４はエンジン１９を停止する（Ｓ１６、Ｓ１８）。ここまでは、先の場合と同じである。ただし、時刻ｔｓにて、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈを超えるので、コントローラ４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値を第１出力上限値Ｗ１からそれよりも低い第２出力上限値Ｗ２に変更する（Ｓ４、Ｓ８）。それゆえ、時刻ｔ２で充電（発電）が停止した後は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力が第２出力上限値Ｗ２へ下がるのでメインバッテリ５のＳＯＣの減少が緩やかになる（実線Ｌ３における時刻ｔ２〜ｔ５の期間を参照）。メインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値Ｓ２に下がるまでの時間が時刻ｔ２からｔ５まで伸びるので、その間は発電が行われず（インバータ９が作動せず）、従ってインバータ９の温度は下がり続ける（実線Ｌ４における時刻ｔ２〜ｔ５の期間を参照）。時刻ｔ５でメインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値Ｓ２を下回るので、コントローラ４は再びエンジン１９を始動し、発電してメインバッテリ５を充電する（Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ２０）。時刻ｔ７でＳＯＣが残量上限値Ｓ１を上回り、充電（発電）を停止した後も、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値は第２出力上限値Ｗ２のままであるので、メインバッテリ５のＳＯＣの減り方は緩やかとなる（実線Ｌ３の時間ｔ７〜ｔ１０を参照）。従ってインバータ９の温度が下がる期間も長くなる（実線Ｌ４の時間ｔ７〜ｔ１０を参照）。こうして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値が一定の場合と比較して、エンジン１９が停止している期間が長くなり、結果的にインバータ９の温度上昇が抑えられる。 Next, the case where the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is lowered from the first output upper limit value W1 to the second output upper limit value W2 when the inverter temperature Ti exceeds the temperature threshold value Tth will be described. Since the inverter temperature Ti is lower than the temperature threshold value Tth until time t1, the output upper limit value is set to the first output upper limit value W1 (steps S4 and S6 in FIG. 2). Since the SOC falls below the remaining amount lower limit S2 at time t1, the controller 4 drives the engine 19, generates electric power with the motor 12, and charges the main battery 5 (steps S12, S14, S20). Since the SOC exceeds the remaining amount upper limit S1 at time t2, the controller 4 stops the engine 19 (S16, S18). So far, it is the same as the previous case. However, since the inverter temperature Ti exceeds the temperature threshold value Tth at time ts, the controller 4 changes the output upper limit value of the DC / DC converter 37 from the first output upper limit value W1 to a second output upper limit value W2 lower than that. Change (S4, S8). Therefore, after the charging (power generation) is stopped at time t2, the output of the DC / DC converter 37 falls to the second output upper limit value W2, so that the decrease in the SOC of the main battery 5 becomes gradual (time t2 in the solid line L3). See period of t5). Since the time until the SOC of the main battery 5 decreases to the remaining amount lower limit S2 extends from time t2 to t5, power generation is not performed during that time (the inverter 9 does not operate), and thus the temperature of the inverter 9 continues to decrease (solid line) (Refer to the period from time t2 to t5 in L4). Since the SOC of the main battery 5 falls below the remaining amount lower limit S2 at time t5, the controller 4 starts the engine 19 again and generates power to charge the main battery 5 (S12, S14, S20). Even after the SOC exceeds the remaining amount upper limit S1 at time t7 and the charging (power generation) is stopped, the output upper limit value of the DC / DC converter 37 remains the second output upper limit value W2, so the SOC of the main battery 5 Is reduced gradually (see time t7 to t10 of the solid line L3). Therefore, the period during which the temperature of the inverter 9 decreases is also long (see time t7 to t10 of the solid line L4). In this way, as compared with the case where the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is constant, the period during which the engine 19 is stopped becomes longer, and as a result, the temperature rise of the inverter 9 is suppressed.

第１実施例の利点を説明する。図３によると、ハイブリッド車１００では、インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈ（＝Ｔ１）を超えるときには、コントローラ４はＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔを第１出力上限値Ｗ１から第２出力上限値Ｗ２に下げることにより、メインバッテリ５からの小電力デバイスへの電力供給を抑制する。なお、電力不足分は、サブバッテリ３８から供給される。つまり、インバータ温度Ｔｉが比較的に低い場合（即ち、インバータ温度Ｔｉ＜温度閾値Ｔｔｈ）はＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値を比較的に高く設定する（即ち、Ｗｏｕｔ＝Ｗ１）ことで、サブバッテリ３８の負担を減らし、主にメインバッテリ５が小電力デバイスに電力供給する。インバータ温度Ｔｉが比較的に高い場合（即ち、インバータ温度Ｔｉ＞温度閾値Ｔｔｈ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔを下げる（即ち、Ｗｏｕｔ＝Ｗ２）ことでメインバッテリ５の出力を抑制し、不足する電力はサブバッテリ３８が補う。これによると、インバータ温度Ｔｉ＞温度閾値Ｔｔｈの場合は、メインバッテリ５のＳＯＣの低下を抑制できる。つまり、メインバッテリ５を充電するためにエンジン１９を始動する頻度を減らすことができる。結果として、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力を有効に活用しつつ、インバータ９の温度上昇を抑制できる。 The advantages of the first embodiment will be described. According to FIG. 3, in hybrid vehicle 100, when inverter temperature Ti exceeds temperature threshold value Tth (= T1), controller 4 changes output upper limit value Wout of DC / DC converter 37 from first output upper limit value W1 to second output upper limit value. By lowering to the value W2, power supply from the main battery 5 to the low power device is suppressed. The power shortage is supplied from the sub battery 38. That is, when the inverter temperature Ti is relatively low (that is, the inverter temperature Ti <temperature threshold value Tth), the output upper limit value of the DC / DC converter 37 is set to be relatively high (that is, Wout = W1). The burden on the battery 38 is reduced, and the main battery 5 mainly supplies power to the low-power device. When the inverter temperature Ti is relatively high (that is, the inverter temperature Ti> the temperature threshold value Tth), the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 is decreased (that is, Wout = W2), thereby suppressing the output of the main battery 5. The sub battery 38 compensates for the insufficient power. According to this, when inverter temperature Ti> temperature threshold value Tth, a decrease in SOC of main battery 5 can be suppressed. That is, the frequency at which the engine 19 is started to charge the main battery 5 can be reduced. As a result, the temperature rise of the inverter 9 can be suppressed while effectively using the output of the DC / DC converter 37.

図５（Ａ）によると、ハイブリッド車１００が、インバータ温度Ｔｉに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力を制限する機能（実線Ｌ３）を有することにより、そのような機能を有さない場合（即ち、破線Ｌ１の場合）と比べて、ＳＯＣが残量上限値Ｓ１から残量下限値Ｓ２へ減少する時間が長くなる。次の充電までの時間が長くなることにより、エンジン１９を始動してメインバッテリ５を充電する頻度が減る。即ち、停車中においてインバータ９がＡＣ／ＤＣコンバータとして作動する頻度が減る。従って、ハイブリッド車１００は、インバータ温度Ｔｉに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力を制限する機能を有することにより、インバータ９の温度上昇を抑制できる。 According to FIG. 5A, when hybrid vehicle 100 has a function (solid line L3) for limiting the output of DC / DC converter 37 based on inverter temperature Ti, it does not have such a function (ie, Compared with the case of the broken line L1, the time during which the SOC decreases from the remaining amount upper limit value S1 to the remaining amount lower limit value S2 becomes longer. By increasing the time until the next charging, the frequency of starting the engine 19 and charging the main battery 5 decreases. That is, the frequency at which the inverter 9 operates as an AC / DC converter while the vehicle is stopped is reduced. Accordingly, the hybrid vehicle 100 has a function of limiting the output of the DC / DC converter 37 on the basis of the inverter temperature Ti, so that the temperature increase of the inverter 9 can be suppressed.

上記では、エンジン１９の始動頻度の観点からインバータ９の温度上昇抑制を説明したが、インバータ温度Ｔｉの観点からも説明できる。具体的には、前述したように、インバータ温度Ｔｉに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力を制限する機能を有する（実線Ｌ３、Ｌ４）ことにより、メインバッテリ５が次に充電されるまでの時間が長くなる。メインバッテリ５のＳＯＣが残量上限値Ｓ１を超えた状態から、ＳＯＣが低下し残量下限値Ｓ２に達するまでの間は、インバータ９が作動を停止しているため、図５（Ｂ）によると、インバータ温度Ｔｉは下がり続ける。即ち、上記の機能を有する場合（実線Ｌ３、Ｌ４）は、そのような機能を有さない場合（破線Ｌ１、Ｌ２）に比べて、インバータ温度Ｔｉをより大きく下げることが可能となる。上記の機能を有さない場合は、インバータ温度Ｔｉが十分に低下する前にエンジン１９が始動してメインバッテリ５の充電を開始するため、充電完了直後のインバータ温度Ｔｉは、次第に上昇していく。他方、上記の機能を有する場合には、インバータ温度Ｔｉが十分に低下するため、エンジン１９がメインバッテリ５の充電を完了した直後のインバータ温度Ｔｉは前回の充電完了時と比較してさほど高くならない。結果として、ハイブリッド車１００は、インバータ温度Ｔｉに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力を制限する機能を有することにより、インバータ９の温度上昇を抑制できる。 In the above, the suppression of the temperature rise of the inverter 9 has been described from the viewpoint of the start frequency of the engine 19, but it can also be described from the viewpoint of the inverter temperature Ti. Specifically, as described above, the time until the main battery 5 is next charged by having the function of limiting the output of the DC / DC converter 37 based on the inverter temperature Ti (solid lines L3 and L4). Becomes longer. Since the operation of the inverter 9 is stopped from the state where the SOC of the main battery 5 exceeds the remaining amount upper limit value S1 until the SOC decreases and reaches the remaining amount lower limit value S2, the operation according to FIG. Then, the inverter temperature Ti keeps decreasing. That is, when the above function is provided (solid lines L3 and L4), the inverter temperature Ti can be lowered more than when the above function is not provided (broken lines L1 and L2). If the above function is not provided, the engine 19 starts and the main battery 5 starts to be charged before the inverter temperature Ti is sufficiently lowered. Therefore, the inverter temperature Ti immediately after the completion of charging gradually increases. . On the other hand, in the case of having the above function, since the inverter temperature Ti is sufficiently lowered, the inverter temperature Ti immediately after the engine 19 completes the charging of the main battery 5 is not so high as compared with the previous charging completion. . As a result, the hybrid vehicle 100 has a function of limiting the output of the DC / DC converter 37 based on the inverter temperature Ti, thereby suppressing the temperature increase of the inverter 9.

また、図４によると、インバータ温度Ｔｉがエンジン始動上限値Ｔｅｇを超える場合に、エンジン１９を駆動できなくなることがない。即ち、メインバッテリ５のＳＯＣが残量下限値を下回ったときにエンジン１９が始動できないという事態の発生を回避できる。モータ１２に、インバータ温度Ｔｉに基づく出力上限値を設定することで、エンジン１９を駆動できなくなる事態の発生を回避しつつ、インバータ９及びモータ１２の温度上昇を抑制できる。 Further, according to FIG. 4, when the inverter temperature Ti exceeds the engine start upper limit value Teg, the engine 19 cannot be driven. That is, it is possible to avoid a situation in which the engine 19 cannot be started when the SOC of the main battery 5 falls below the remaining amount lower limit value. By setting the output upper limit value based on the inverter temperature Ti to the motor 12, it is possible to suppress the temperature rise of the inverter 9 and the motor 12 while avoiding the situation where the engine 19 cannot be driven.

（第２実施例）次に、第２実施例を説明する。エアコン４０は小電力デバイスの中でも特に消費電力が高い。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力をインバータ温度Ｔｉに基づいて制限する代わりに、エアコン４０の設定消費電力をインバータ温度Ｔｉに基づいて制限する構成でもよい。第２実施例では、第１実施例の図３の代わりに図６を用いる。図６を参照して、エアコン４０の設定消費電力の上限値Ｗａとインバータ温度Ｔｉの関係について説明する。「エアコン４０の設定消費電力の上限値」とは、別言すれば、エアコン４０の冷房能力上限値（あるいは暖房能力上限値）に相当し、例えば運転モードの最大値を「強」から「中」に制限することに相当する。 (Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. The air conditioner 40 has a particularly high power consumption among low power devices. Therefore, instead of limiting the output of the DC / DC converter 37 based on the inverter temperature Ti, a configuration in which the set power consumption of the air conditioner 40 is limited based on the inverter temperature Ti may be employed. In the second embodiment, FIG. 6 is used instead of FIG. 3 of the first embodiment. With reference to FIG. 6, the relationship between the upper limit value Wa of the set power consumption of the air conditioner 40 and the inverter temperature Ti will be described. In other words, “the upper limit value of the set power consumption of the air conditioner 40” corresponds to the cooling capacity upper limit value (or the heating capacity upper limit value) of the air conditioner 40. For example, the maximum value of the operation mode is changed from “strong” to “medium”. Is equivalent to the restriction.

メインバッテリ５の充電によりインバータ温度Ｔｉが上昇して所定のインバータ温度Ｔ３に達するまでは、コントローラ４は、エアコン４０の設定消費電力上限値Ｗａを第１消費電力Ｗａ１に設定する。インバータ温度Ｔｉが上昇してインバータ温度Ｔ３を上回ると、コントローラ４は、エアコン４０の設定消費電力上限値Ｗａを、第１消費電力Ｗａ１よりも低い第２消費電力Ｗａ２に設定する。 Until the inverter temperature Ti increases due to charging of the main battery 5 and reaches a predetermined inverter temperature T3, the controller 4 sets the set power consumption upper limit Wa of the air conditioner 40 to the first power consumption Wa1. When the inverter temperature Ti rises and exceeds the inverter temperature T3, the controller 4 sets the set power consumption upper limit Wa of the air conditioner 40 to the second power consumption Wa2 that is lower than the first power consumption Wa1.

第２実施例では、図６におけるインバータ温度Ｔ３が図２における温度閾値Ｔｔｈに相当する。また、図２のＳ６における出力上限値Ｗｏｕｔ及び第１出力上限値Ｗ１が、それぞれ、図６におけるエアコン設定消費電力上限値Ｗａ及び第１消費電力Ｗａ１に相当し、図２のＳ８における第２出力上限値Ｗ２が図６における第２消費電力Ｗａ２に相当する。即ち、Ｓ２でインバータ温度Ｔｉを計測し、Ｓ４でインバータ温度Ｔｉがインバータ温度Ｔ３より低いか否かを判断する。インバータ温度Ｔｉがインバータ温度Ｔ３より低い場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ６で、エアコン設定消費電力上限値Ｗａは第１消費電力Ｗａ１に設定され、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度Ｔ３より高い場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ８でエアコン設定消費電力上限値Ｗａは第２消費電力Ｗａ２に設定される。Ｓ１０以降の処理は、第１実施例と同様である。なお、図６において、コントローラ４は、インバータ温度Ｔｉが所定のインバータ温度Ｔ４を上回る場合に、エアコン消費電力上限値Ｗａを第２消費電力Ｗａ２よりも低い任意の値に設定してもよい。 In the second embodiment, the inverter temperature T3 in FIG. 6 corresponds to the temperature threshold value Tth in FIG. Further, the output upper limit value Wout and the first output upper limit value W1 in S6 of FIG. 2 correspond to the air conditioner set power consumption upper limit value Wa and the first power consumption Wa1 in FIG. 6, respectively, and the second output in S8 of FIG. The upper limit value W2 corresponds to the second power consumption Wa2 in FIG. That is, the inverter temperature Ti is measured in S2, and it is determined in S4 whether the inverter temperature Ti is lower than the inverter temperature T3. If the inverter temperature Ti is lower than the inverter temperature T3 (S4: YES), in S6, the air conditioner set power consumption upper limit Wa is set to the first power consumption Wa1, and if the inverter temperature Ti is higher than the inverter temperature T3. (S4: YES), the air conditioner set power consumption upper limit Wa is set to the second power consumption Wa2 in S8. The processes after S10 are the same as those in the first embodiment. In FIG. 6, the controller 4 may set the air conditioner power consumption upper limit Wa to an arbitrary value lower than the second power consumption Wa2 when the inverter temperature Ti exceeds a predetermined inverter temperature T4.

第２実施例の利点を説明する。インバータ温度Ｔｉが温度閾値Ｔｔｈよりも高い場合、コントローラ４はエアコン設定消費電力上限値Ｗａを下げることでメインバッテリ５の出力を抑制する。これによると、インバータ温度Ｔｉ＞温度閾値Ｔｔｈの場合は、メインバッテリ５のＳＯＣの低下を抑制できる。つまり、メインバッテリ５を充電するためにエンジン１９を始動する頻度を減らすことができる。結果として、インバータ９の温度上昇を抑制できる。 The advantages of the second embodiment will be described. When the inverter temperature Ti is higher than the temperature threshold Tth, the controller 4 suppresses the output of the main battery 5 by lowering the air conditioner set power consumption upper limit Wa. According to this, when inverter temperature Ti> temperature threshold value Tth, a decrease in SOC of main battery 5 can be suppressed. That is, the frequency at which the engine 19 is started to charge the main battery 5 can be reduced. As a result, the temperature rise of the inverter 9 can be suppressed.

本明細書が開示する技術に関する留意点をいくつか述べる。図２において、不等号（「＞」又は「＜」）は、等号を含むもの（「≧」や「≦」）であってもよい。また、「上回る」、「より高い」、「超える」といった表現は「以上」であってもよく、「下回る」、「より低い」といった表現は「以下」であってもよい。逆も然りである。上記の説明では２個の値を比較することが重要であり、等号を含むか否かは重要ではない点に留意されたい。 Some points to note regarding the technology disclosed in this specification will be described. In FIG. 2, an inequality sign (“>” or “<”) may include an equal sign (“≧” or “≦”). In addition, expressions such as “above”, “higher”, and “exceed” may be “above”, and expressions “below” and “lower” may be “below”. The reverse is also true. It should be noted that in the above description it is important to compare two values, not including the equal sign.

図３及び図６のグラフは、インバータ温度Ｔｉが上昇するほどＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔ又はエアコン設定消費電力上限値Ｗａがステップ状に減少する様子を示すが、出力上限値Ｗｏｕｔやエアコン設定消費電力上限値Ｗａは、インバータ温度Ｔｉの上昇に伴って漸減するものであってもよい。グラフは、例えば、インバータ温度Ｔｉが上昇するほど、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力上限値Ｗｏｕｔ又はエアコン設定消費電力上限値Ｗａが減少するような直線あるいは曲線でもよい。また、図４のグラフはインバータ温度Ｔｉが上昇するほどモータ１２の出力上限値が線形に減少する様子を示すが、モータ出力上限値の変化は、インバータ温度Ｔｉに対して線形でなくともよい。モータ出力上限値は、例えば、インバータ温度Ｔｉが上昇するほど減少するような曲線であってもよい。 The graphs of FIGS. 3 and 6 show that the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 or the air conditioner set power consumption upper limit value Wa decreases stepwise as the inverter temperature Ti increases. The air conditioner set power consumption upper limit Wa may be gradually reduced as the inverter temperature Ti increases. The graph may be, for example, a straight line or a curve in which the output upper limit value Wout of the DC / DC converter 37 or the air conditioner set power consumption upper limit value Wa decreases as the inverter temperature Ti increases. The graph of FIG. 4 shows that the output upper limit value of the motor 12 decreases linearly as the inverter temperature Ti increases. However, the change in the motor output upper limit value may not be linear with respect to the inverter temperature Ti. The motor output upper limit value may be, for example, a curve that decreases as the inverter temperature Ti increases.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

４：コントローラ
５：メインバッテリ
６：バッテリセンサ
７：システムメインリレー
９：インバータ
１２：モータ
１３：温度センサ
１４：動力分割機構
１５：車軸
１６：デファレンシャル
１７：駆動輪
１８：車速センサ
１９：エンジン
３７：ＤＣ／ＤＣコンバータ
３８：サブバッテリ
４０：エアコン
４２：カーオーディオ
４４：カーナビゲーション 4: Controller 5: Main battery 6: Battery sensor 7: System main relay 9: Inverter 12: Motor 13: Temperature sensor 14: Power split mechanism 15: Axle 16: Differential 17: Drive wheel 18: Vehicle speed sensor 19: Engine 37: DC / DC converter 38: sub battery 40: air conditioner 42: car audio 44: car navigation

Claims

Engine,
Battery,
A motor that combines the function of outputting torque for driving wheels with the power of the battery and the function of generating power with the driving force of the engine;
An inverter that converts the DC power of the battery into AC and supplies it to the motor, and converts the AC power generated by the motor into DC and supplies it to the battery;
A voltage converter that steps down the output voltage of the battery and supplies power to a low-power device that operates at a voltage lower than the drive voltage of the motor;
A controller that starts the engine when the remaining amount of the battery falls below a predetermined remaining amount lower limit value while the vehicle is stopped, and generates power with a motor by the driving force of the engine to charge the battery;
The controller is equipped with
When the inverter temperature is lower than a predetermined temperature threshold, the output of the voltage converter is limited to the first output upper limit value, and when the inverter temperature is higher than the temperature threshold value, the output of the voltage converter is lower than the first output upper limit value. Is limited to a lower second output upper limit value,
A hybrid vehicle characterized by that.

The controller lowers the motor output upper limit value as the inverter temperature rises. To keep the engine running,
The hybrid vehicle according to claim 1.

Engine,
Battery,
A motor that combines the function of outputting torque for driving wheels with the power of the battery and the function of generating power with the driving force of the engine;
An inverter that converts the DC power of the battery into AC and supplies it to the motor, and converts the AC power generated by the motor into DC and supplies it to the battery;
A voltage converter that steps down the output voltage of the battery and supplies power to the air conditioner;
A controller that starts the engine when the remaining amount of the battery falls below a predetermined remaining amount lower limit value while the vehicle is stopped, and generates power with a motor by the driving force of the engine to charge the battery;
The controller is equipped with
When the inverter temperature is lower than a predetermined temperature threshold, the set power consumption of the air conditioner is limited to the first power consumption. When the inverter temperature is higher than the temperature threshold, the set power consumption of the air conditioner is less than the first power consumption. Limit to a low second power consumption,
A hybrid vehicle characterized by that.