DE112014003917T5 - Batteriesteuervorrichtung - Google Patents
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Abstract
In einer durch eine CPU 10 durchgeführten Selbstdiagnoseverarbeitung wird basierend auf erhaltenen Fahrzeugbetriebsinformationen und Motorbetriebsinformationen bestimmt, ob sich ein Fahrzeug in einem Leerlaufstoppzustand befindet, um eine Anormalitätserfassungsverarbeitung durchzuführen. Wenn ein Motor in einem Fahrzeug, das mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet ist, gestoppt wurde, wird Strom zu elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zugeführt, was bedeutet, dass eine Batterie Ströme zu den elektrischen Komponenten zuführt. Wenn also ein durch das Messen eines Stroms, während das Fahrzeug stationär ist und eine Zündung 30 EIN ist, erhaltenes Strommessergebnis angibt, dass der Messwert gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Stromwert ist, bestimmt die CPU 10, dass eine Anormalität in einem Messsystem aufgetreten ist. Es wird also eine Technik vorgesehen, die eine Verarbeitung zum Erfassen von Anormalitäten in dem Messsystem mittels einer einfachen Selbstdiagnoseverarbeitung in einer Batteriesteuervorrichtung, die zum Erfassen des Zustands einer Speicherbatterie befähigt ist, ermöglicht.
Description
- Erfindungsfeld
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriesteuervorrichtung und insbesondere eine Batteriesteuervorrichtung, die eine Selbstdiagnosefunktion für ein Batteriesystem vorsieht.
- Hintergrund
- Elektrische Fahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHV) haben sich inzwischen als praktikabel erwiesen, wobei verschiedene Typen von Fahrzeugen auf den Markt gebracht werden. Derartige Fahrzeuge verwenden elektrischen Strom als Energiequelle. Die Fahrzeuge sind mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. In derartigen Fahrzeugen ist es sehr wichtig, die Zuverlässigkeit eines Systems, d. h. die Zuverlässigkeit einer Batterieeinheit mit einer darin enthaltenen Batteriesteuervorrichtung sicherzustellen. In der Batteriesteuervorrichtung wird eine Selbstdiagnosefunktion durchgeführt, um das Auftreten von Anormalitäten zu verfolgen.
-
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinrichtung (zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)110 ) eines Batteriesystems zeigt, das eine bekannte Selbstdiagnosefunktion umfasst.2 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung der durch die CPU110 durchgeführten Selbstdiagnosefunktion und vor allem die Verarbeitung zum Erfassen von Anormalitäten in einem Strommesssystem zeigt. - Nachdem eine Stromvariation in Bezug auf eine erhaltene Variation der Spannung einer Batterie V vorbestimmt wurde, erfasst die CPU
110 eine Anormalität in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Stromvariation. Insbesondere startet die CPU110 eine Selbstdiagnose eines Messsystems (S110). Wenn eine Zündung130 AUS ist (NEIN in S112), führt die CPU110 eine Verarbeitung zum Erfassen einer vorgeschriebenen Variation der Spannung durch (S114). Wenn die CPU110 die vorgeschriebene Variation der Spannung erfasst (JA in S114), führt die CPU110 eine Verarbeitung zum Erfassen, ob ein Entladestrom unter einem vorbestimmten Wert ist, durch (S116). Wenn der Entladestrom unter dem vorgeschriebenen Wert ist (JA in S116), bestimmt die CPU, dass eine Anormalität in einem Strommesssystem120 aufgetreten ist (S118). - Es sind Selbstdiagnosetechniken bekannt, die eine Verschlechterung einer sekundären Batterie oder Anormalitäten in einem Messsystem in einem derartigen Batteriesystem erfassen können (siehe zum Beispiel die Patentliteratur 1). Insbesondere wird in der Technik der Patentliteratur 1 der Ladezustand (SOC) einer sekundären Batterie berechnet, indem durch eine Strommesseinheit erfasste Ströme integriert werden und Leerspannungen der sekundären Batterie bei vorbestimmten ersten und zweiten Zeitpunkten als erste und zweite Leerspannungswerte auf der Basis der gemessenen Werte von einer Spannungsmesseinheit und der Strommesseinheit geschätzt werden. Dann werden erste Informationen zu der Größe der Ladung/Entladung der sekundären Batterie basierend auf ersten und zweiten SOCs zu den ersten und zweiten Zeitpunkten erhalten, werden zweite Informationen zu der Größe der Ladung/Entladung der sekundären Batterie basierend auf den ersten und zweiten Leerspannungswerten zu den ersten und zweiten Zeitpunkten erhalten und wird basierend auf den ersten und zweiten Informationen bestimmt, ob Anormalitäten in der sekundären Batterie, einer Spannungserfassungseinheit und einer Stromerfassungseinheit vorhanden sind.
- Referenzliste
- Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2010-200574 - Zusammenfassung
- Technisches Problem
- Die in
1 und2 gezeigte herkömmliche Technik beruht auf der Voraussetzung, dass ein Spannungsmesssystem normal ist. Daraus ergibt sich das Problem, dass wenn das Auftreten einer Anormalität bestimmt wird, nicht unterschieden werden kann, ob die Anormalität auf das Spannungsmesssystem oder das Strommesssystem bezogen ist. Das gleiche gilt für die Technik der Patentliteratur 1. Wenn also die Selbstdiagnoseverarbeitungsfähigkeiten zum Erfassen von Anormalitäten erweitert werden, verkompliziert dies die Verarbeitung und beschränkt auch die Anzahl von Zeitpunkten für die Selbstdiagnoseverarbeitung. Deshalb ist eine alternative Technik erforderlich. - Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Technik zum Lösen des oben genannten Problems vorzusehen.
- Problemlösung
- Die vorliegende Erfindung gibt eine Batteriesteuervorrichtung mit einer Selbstdiagnosefunktion für ein Batteriesystem an. Dabei bestimmt die Batteriesteuervorrichtung basierend auf Fahrzeugbetriebszustandsinformationen und Motorbetriebsinformationen, dass eine Anormalität aufgetreten ist, wenn ein Fahrzeug betrieben wird, der Motor des Fahrzeugs gestoppt ist und ein Entladestromwert einer Speicherbatterie gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist.
- Weiterhin können die Fahrzeugbetriebszustandsinformationen Informationen dazu sein, ob eine Zündung EIN ist.
- Weiterhin können die Motorbetriebsinformationen Informationen zu der Motorgeschwindigkeit sein.
- Weiterhin wird die Batteriesteuervorrichtung auf ein Fahrzeug angewendet, das mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet ist, die veranlasst, dass die an dem Fahrzeug montierte Speicherbatterie während eines Leerlaufstoppzustands, in dem das Fahrzeug anhält, während es betrieben wird, und der Motor gestoppt ist, Strom zu elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zuführt. Dabei bestimmt die Batteriesteuervorrichtung, dass sich das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet, wenn die Zündung EIN ist und der Motor gestoppt ist, und bestimmt weiterhin, dass eine Anormalität in dem Strommesssystem aufgetreten ist, wenn ein Entladestromwert der Speicherbatterie gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist.
- Vorteilhafte Effekte der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung kann eine Technik vorsehen, die eine Verarbeitung zum Erfassen von Anormalitäten in einem Messsystem unter Verwendung einer einfachen Selbstdiagnosefunktion in einer Batteriesteuervorrichtung, die zum Erfassen des Zustands einer Speicherbatterie befähigt ist, ermöglicht. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung die Anzahl von Zeitpunkten der Selbstdiagnoseverarbeitung erhöhen.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinrichtung eines Batteriesystems zeigt, das eine Selbstdiagnosefunktion gemäß dem Stand der Technik enthält. -
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung der durch die Steuereinrichtung (CPU) durchgeführten Selbstdiagnosefunktion gemäß dem Stand der Technik zeigt. -
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinrichtung eines Batteriesystems zeigt, das eine Selbstdiagnosefunktion gemäß einer Ausführungsform enthält. -
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung der durch die Steuereinrichtung (CPU) durchgeführten Selbstdiagnosefunktion gemäß der Ausführungsform zeigt. - Beschreibung von Ausführungsformen
- Im Folgenden wird eine Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
3 ist ein Blockdiagramm, das eine CPU10 (Mikrocomputer) zeigt, der eine Steuereinrichtung (Batteriesteuervorrichtung) eines Batteriesystems1 mit einer Selbstdiagnosefunktion gemäß der Ausführungsform ist. - Die CPU
10 enthält eine Funktion zum Durchführen einer Selbstdiagnoseverarbeitung (Selbstdiagnosefunktion) und steuert das Batteriesystem1 , das an einem Fahrzeug wie etwa einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug montiert ist. Die CPU10 erhält Informationen zu einem Fahrzeugbetriebszustand (nachfolgend als „Fahrzeugbetriebsinformationen” bezeichnet) und Informationen zu dem Motorbetrieb (nachfolgend als „Motorbetriebsinformationen” bezeichnet) und misst außerdem die Batteriespannung und einen Lade-/Entladestrom. - In der durch die CPU
10 in der Ausführungsform durchgeführten Selbstdiagnoseverarbeitung wird basierend auf den erhaltenen Fahrzeugbetriebsinformationen und Motorbetriebsinformationen bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Leerlaufstoppzustand befindet, um eine Anormalitätserfassungsverarbeitung durchzuführen. Wenn bei einem Fahrzeug, das mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet ist, das Fahrzeug während des Betriebs anhält, wird der Motor gestoppt, sobald eine bestimmte Bedingung erfüllt wird. In diesem Zustand wird Leistung (Strom) von einer montierten Batterie (Speicherbatterie) V zu elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zugeführt. In diesem Zustand fließen also immer Ströme durch die elektrischen Komponenten von der Batterie V. Folglich erfasst die CPU10 das Vorhandensein einer Anormalität in einem Messsystem basierend auf einem Strommessergebnis, das durch das Messen der Ströme erhalten wird, während das Fahrzeug stationär ist und eine Zündung30 EIN ist. -
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung der durch die CPU10 durchgeführten Selbstdiagnosefunktion zeigt und sich insbesondere auf die Verarbeitung zum Erfassen von Anormalitäten in einem Strommesssystem20 konzentriert. - Sobald die CPU
10 die Selbstdiagnoseverarbeitung an dem Messsystem startet (S10), bestimmt die CPU10 , ob die Zündung30 EIN ist (S12). Wenn die Zündung30 EIN ist (JA in S12), bestimmt die CPU10 basierend auf den erhaltenen Motorgeschwindigkeitsinformationen (ENGPRM)40 , ob die Motorgeschwindigkeit größer als null ist (S14). Mit anderen Worten bestimmt die CPU10 , ob der Motor läuft oder gestoppt ist. - Wenn die Motorgeschwindigkeit gleich oder kleiner als null ist, d. h. wenn der Motor gestoppt ist (NEIN in S14), bestimmt die CPU
10 , dass sich das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet, erhält außerdem einen Stromwert von dem Strommesssystem20 und bestimmt, ob ein Entladestrom, der größer als ein vorgeschriebener Wert ist, fließt (S16). Wenn sich wie oben beschrieben das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet, wird Strom zu den elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zugeführt, was bedeutet, dass unter normalen Bedingungen ein Entladestrom, der größer als der vorgeschriebene Wert ist, fließen muss. Wenn kein Entladestrom, der größer als der vorgeschriebene Wert ist, fließt und also der Entladestromwert gleich oder kleiner als der vorgeschriebene Wert ist (NEIN in S16), bestimmt die CPU10 , dass eine Anormalität in dem Strommesssystem20 aufgetreten ist (S18). - Wenn die Zündung
30 AUS ist (NEIN in S12) und der Motor läuft (JA in S14) und wenn sich das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet und ein Entladestrom, der größer als der vorgeschriebene Wert ist, fließt (JA in S16), kehrt die Verarbeitung der CPU10 zu S12 zurück. - Wenn gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ein Strommessergebnis angibt, dass der Entladestromwert nicht größer als der vorgeschriebene Wert ist und also der Entladestromwert gleich oder kleiner als der vorgeschriebene Wert ist, kann bestimmt werden, dass eine Anormalität in dem Messsystem vorliegt. Mit anderen Worten kann das Vorhandensein einer Anormalität in dem Strommesssystem mittels eines einfachen Aufbaus und einer einfachen Verarbeitung unabhängig von einem Spannungssystem bestimmt werden. Und außerdem kann ein System auf einer höheren Ebene über das Ergebnis (Anormalität) gewarnt werden, sodass das System auf der höheren Ebene die Anormalität zu einem entsprechend frühen Zeitpunkt handhaben kann.
- Die Fahrzeugbetriebsinformationen (Informationen dazu, ob die Zündung
30 EIN ist, und die Motorgeschwindigkeitsinformationen40 können verwendet werden, um die Anzahl von Zeitpunkten der Selbstdiagnoseverarbeitung zu vergrößern und die Fähigkeiten zum Erfassen von Anormalitäten zu verbessern. - Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die jedoch lediglich beispielhaft ist. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die Komponenten und die Kombination derselben auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Zum Beispiel wird in der beschriebenen Ausführungsform eine einzelne CPU
10 in dem Aufbau zum Durchführen der Selbstdiagnoseverarbeitung verwendet, wobei aber auch mehrere CPUs in dem Aufbau enthalten sein können. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Batteriesystem
- 10
- CPU (Batteriesteuervorrichtung)
- 20
- Strommesssystem
- 30
- Zündung (Fahrzeugbetriebsinformationen)
- 40
- Motorgeschwindigkeitsinformationen
Claims (4)
- Batteriesteuervorrichtung mit einer Selbstdiagnosefunktion für ein Batteriesystem, wobei: die Batteriesteuervorrichtung basierend auf Fahrzeugbetriebszustandsinformationen und Motorbetriebsinformationen bestimmt, dass eine Anormalität aufgetreten ist, wenn ein Fahrzeug betrieben wird, der Motor des Fahrzeugs gestoppt ist und ein Entladestromwert einer Speicherbatterie gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist.
- Batteriesteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Fahrzeugbetriebszustandsinformationen Informationen dazu sind, ob eine Zündung EIN ist.
- Batteriesteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Motorbetriebsinformationen Informationen zu der Motorgeschwindigkeit sind.
- Batteriesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Batteriesteuervorrichtung auf ein Fahrzeug angewendet wird, das mit einer Leerlaufstoppfunktion ausgestattet ist, die veranlasst, dass eine an dem Fahrzeug montierte Speicherbatterie während eines Leerlaufstoppzustands, in dem das Fahrzeug anhält, während es betrieben wird, und der Motor gestoppt ist, Strom zu elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zuführt, und die Batteriesteuervorrichtung bestimmt, dass sich das Fahrzeug in dem Leerlaufstoppzustand befindet, wenn die Zündung EIN ist und der Motor gestoppt ist, und weiterhin bestimmt, dass eine Anormalität in dem Strommesssystem aufgetreten ist, wenn ein Entladestromwert der Speicherbatterie gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist.
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