JP2000023307A - ハイブリッド車両のバッテリー制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両のバッテリー制御装置Info
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Abstract
る。 【解決手段】 バッテリー温度が所定値以下またはバッ
テリーの内部抵抗が所定値以上で、且つバッテリーSO
Cが所定値以上で、且つエンジン冷却水温度が所定値以
下の場合に、バッテリーからモーターへ電力を供給して
エンジンを始動するとともに、エンジン始動後もバッテ
リーからモーターへ電力を供給してモーターを力行運転
する。これにより、バッテリーの温度が上がって入出力
を回復させることができ、車両の要求性能を満たすこと
ができる。
Description
に搭載されるバッテリーの制御装置に関する。
電力を供給して駆動するハイブリッド車両では、バッテ
リーの温度が低くなると内部抵抗が大きくなり、出力が
低下するため、車両の要求駆動力を満たせなくなる。
きに入出力を回復することにある。
は、エンジンおよび/またはモーターの駆動力により走
行するハイブリッド車両に搭載され、モーターとの間で
電力の授受を行うバッテリーの制御装置であって、バッ
テリーの温度を検出する温度検出手段と、バッテリーの
内部抵抗を検出する抵抗検出手段と、バッテリーのSO
Cを検出するSOC検出手段と、エンジンの冷却水温度
を検出する水温検出手段と、バッテリー温度が所定値以
下またはバッテリーの内部抵抗が所定値以上で、且つバ
ッテリーSOCが所定値以上で、且つエンジン冷却水温
度が所定値以下の場合に、バッテリーからモーターへ電
力を供給してエンジンを始動するとともに、エンジン始
動後もバッテリーからモーターへ電力を供給してモータ
ーを力行運転する制御手段とを備える。
ッテリー制御装置は、無段変速機の油温を検出する油温
検出手段を備え、制御手段によって、油温が所定値以下
の場合にオイルポンプモーターを高速運転するようにし
たものである。
ッテリー制御装置は、制御手段によって、バッテリー温
度が所定値以下またはバッテリーの内部抵抗が所定値以
上で、且つバッテリーSOCが所定値未満の場合には、
バッテリーからモーターへ電力を供給してエンジンを始
動するとともに、エンジン始動後はモーターを発電運転
してバッテリーを充電するようにしたものである。
テリーの温度が上がって入出力を回復させることがで
き、車両の要求性能を満たすことができる。
リーの温度が早く上がって入出力を早く回復させること
ができる。
リーのSOCが低い場合でも、バッテリーの温度が上が
って入出力を回復させることができ、車両の要求性能を
満たすことができる。
図である。図において、太い実線は機械力の伝達経路を
示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御
線を示し、二重線は油圧系統を示す。
1、エンジン2、クラッチ3、モーター4、無段変速機
5、減速装置6、差動装置7および駆動輪8から構成さ
れる。モーター1の出力軸、エンジン2の出力軸および
クラッチ3の入力軸は互いに連結されており、また、ク
ラッチ3の出力軸、モーター4の出力軸および無段変速
機5の入力軸は互いに連結されている。
4が車両の推進源となり、クラッチ3解放時はモーター
4のみが車両の推進源となる。エンジン2および/また
はモーター4の駆動力は、無段変速機5、減速装置6お
よび差動装置7を介して駆動輪8へ伝達される。無段変
速機5には油圧装置9から圧油が供給され、ベルトのク
ランプと潤滑がなされる。油圧装置9のオイルポンプ
(不図示)はモーター10により駆動される。
は三相誘導電動機などの交流機であり、モーター1は主
としてエンジン始動と発電に用いられ、モーター4は主
として車両の推進と制動に用いられる。また、モーター
10は油圧装置9のオイルポンプ駆動用である。なお、
モーター1,4,10には交流機に限らず直流電動機を
用いることもできる。また、クラッチ3締結時に、モー
ター1を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ
ー4をエンジン始動や発電に用いることもできる。
達トルクがほぼ励磁電流に比例するので伝達トルクを調
節することができる。無段変速機5はベルト式やトロイ
ダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節
することができる。
ーター11,12,13により駆動される。なお、モー
ター1,4,10に直流電動機を用いる場合には、イン
バーターの代わりにDC/DCコンバーターを用いる。
インバーター11〜13は共通のDCリンク14を介し
てメインバッテリー15に接続されており、メインバッ
テリー15の直流充電電力を交流電力に変換してモータ
ー1,4,10へ供給するとともに、モーター1,4の
交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー1
5を充電する。
Cリンク14を介して接続されているので、回生運転中
のモーターにより発電された電力をメインバッテリー1
5を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給するこ
とができる。また、メインバッテリー15にはリチウム
イオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などを用いるこ
とができる。
ーターとその周辺部品や各種アクチュエータなどを備
え、エンジン2の回転速度や出力トルク、クラッチ3の
伝達トルク、モーター1,4,10の回転速度や出力ト
ルク、無段変速機5の変速比、メインバッテリー15の
充放電などを制御する。
な機器が接続されている。キースイッチ20は、車両の
メインキーがON位置またはSTART位置に設定されるとオ
ン(閉路)する。バッテリー温度センサー21はメイン
バッテリー15の温度Tb[℃]を検出し、バッテリー
電圧センサー22はメインバッテリー15の端子電圧V
b[V]を検出する。バッテリー電流センサー23はメ
インバッテリー15に流れる充放電電流Ib[A]を検
出し、SOC検出装置24はメインバッテリー15のS
OC[%]を検出する。
毎分回転数[rpm]を検出し、エンジン水温センサー2
6はエンジン2の冷却水温度Te[℃]を検出する。ま
た、変速機油温センサー27は無段変速機5の油温Tc
[℃]を検出し、モーター10回転センサー28はモー
ター10の毎分回転数[rpm]を検出する。
射し、点火装置31はエンジン2の点火を行う。補助バ
ッテリー32は、コントローラー16などの車載機器へ
低圧電源を供給する。
プログラムを示すフローチャートである。このフローチ
ャートにより、一実施の形態の動作を説明する。
がオン状態にある間、このバッテリー制御プログラムを
繰り返し実行する。ステップ1において、メインバッテ
リー15の温度Tbが運行に最適な状態にあるかどうか
を確認する。
メインバッテリー15の温度Tbに大きく左右される。
温度Tbが低くなると、入出力が低下して車両の要求性
能を満たせなくなる。なお、温度Tbが高くなると、性
能が劣化して寿命が短くなる。
bは温度Tbと相関があり、温度Tbが低くなると内部抵
抗Rbが大きくなり、逆に温度Tbが高くなると内部抵抗
Rbが小さくなるので、内部抵抗Rbによりバッテリー温
度Tbを知ることができる。
テリー15をその入出力が高い状態で使用するために、
バッテリー温度Tbが所定値以下(Tb≦Tb1)のと
き、またはバッテリー内部抵抗Rbが所定値Rb1以上
(Rb≧Rb1)のときは、強制的に充放電を行ってバッ
テリー温度Tbを上げる。
bは、バッテリー電圧Vbとバッテリー電流Ibを測定
し、それらの測定値によりメインバッテリー15のV−
I特性を直線回帰し、V−I特性の傾きを内部抵抗Rb
とする。
Tb1以下のとき、または内部抵抗Rbが所定値Rb1以
上のときは、メインバッテリー15の温度Tbが運行に
適した温度にないと判断してステップ3以降の処理を行
う。一方、メインバッテリー15の温度Tbが所定値Tb
1より高いとき、または内部抵抗Rbが所定値Rb1より
低いときは、メインバッテリー15の温度Tbが運行に
適した温度であると判断してステップ2へ進み、通常の
充放電制御を行う。
部抵抗Rbが大きいときには、ステップ3でメインバッ
テリー15のSOCを確認し、SOCが所定値SOC1
以上のときはステップ4へ進み、所定値SOC1未満の
ときは図4のステップ12へ進む。SOCが所定値SO
C1以上のときは、ステップ4でエンジン2の冷却水温
度Teが所定値Te1以下かどうかを確認する。エンジン
冷却水温度Teが所定値Te1以下のときはステップ5へ
進み、そうでなければステップ9へ進む。
つエンジン冷却水温度Teが低いときは、メインバッテ
リー15の強制放電をおこなってバッテリー温度Tbを
上げる。すなわち、ステップ5でエンジン2が運転状態
にあるか否かを確認し、運転されていなければステップ
6へ進み、メインバッテリー15からモーター1へ電力
を供給して駆動し、モーター1によりエンジン2を始動
する。エンジン始動後のステップ7で、車両運行のため
のモーター1の運転要求があるかどうかを確認し、運転
要求がなければステップ8へ進み、メインバッテリー1
5からモーター1へ電力を供給して駆動し、モーター1
の力行運転を行って運転中のエンジン2をアシストす
る。
電によってバッテリー温度Tbが上昇し、バッテリー温
度Tbが所定値Tb1より高くなるか、または内部抵抗R
bが所定値Rb1より低くなると、メインバッテリー15
の入出力が回復し、メインバッテリー15に対する要求
入出力を満たすことができる。
所定値Tc1以下かどうかを確認し、油温Tcが所定値T
c1以下であればステップ10へ進み、オイルポンプ用
モーター10の回転数Ncが所定値Nc1以下の時はステ
ップ11でモーター10の高速運転を行う。このよう
に、メインバッテリー15からモーター1と10への強
制放電を行うことによって、バッテリー温度Tbを早く
上昇させ、入出力を早く回復させることができる。
いときは、メインバッテリー15の強制充電を行う。す
なわち、図4のステップ12で、エンジン2が運転中か
否かを確認し、運転中でなければステップ13でエンジ
ン2を始動する。続くステップ14で、車両運行のため
のモーター1の運転要求があるかどうかを確認し、運転
要求がなければステップ15でモーター1を発電運転
し、メインバッテリー15の充電を行う。
電によってバッテリー温度Tbが上昇し、バッテリー温
度Tbが所定値Tb1より高くなるか、または内部抵抗R
bが所定値Rb1より低くなると、メインバッテリー15
の入出力が回復し、メインバッテリー15に対する要求
入出力を満たすことができる。
テリー温度センサー21が温度検出手段を、バッテリー
電圧センサー22、バッテリー電流センサー23および
コントローラー16が抵抗検出手段を、SOC検出装置
24がSOC検出手段を、エンジン水温センサー26が
水温検出手段を、コントローラー16が制御手段を、変
速機油温センサー27が油温検出手段をそれぞれ構成す
る。
び図2に示す構成に限定されず、エンジンおよび/また
はモーターの駆動力により走行するものであればどのよ
うな構成であってもよい。また、上記実施の形態では2
台のモーターによりエンジン始動、発電、車両駆動を行
う例を示したが、1台のモーターによりそれらを行うハ
イブリッド車両に対しても本発明を適用することができ
る。
チャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】エンジンおよび/またはモーターの駆動力
により走行するハイブリッド車両に搭載され、モーター
との間で電力の授受を行うバッテリーの制御装置であっ
て、 バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、 バッテリーの内部抵抗を検出する抵抗検出手段と、 バッテリーのSOCを検出するSOC検出手段と、 エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、 前記バッテリー温度が所定値以下または前記バッテリー
の内部抵抗が所定値以上で、且つ前記バッテリーSOC
が所定値以上で、且つ前記エンジン冷却水温度が所定値
以下の場合に、バッテリーからモーターへ電力を供給し
てエンジンを始動するとともに、エンジン始動後もバッ
テリーからモーターへ電力を供給してモーターを力行運
転する制御手段とを備えることを特徴とするハイブリッ
ド車両のバッテリー制御装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のハイブリッド車両のバッ
テリー制御装置において、 無段変速機の油温を検出する油温検出手段を備え、 前記制御手段は、前記油温が所定値以下の場合にオイル
ポンプモーターを高速運転することを特徴とするハイブ
リッド車両のバッテリー制御装置。 - 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のハイブリ
ッド車両のバッテリー制御装置において、 前記制御手段は、前記バッテリー温度が所定値以下また
は前記バッテリーの内部抵抗が所定値以上で、且つ前記
バッテリーSOCが前記所定値未満の場合には、バッテ
リーからモーターへ電力を供給してエンジンを始動する
とともに、エンジン始動後はモーターを発電運転してバ
ッテリーを充電することを特徴とするハイブリッド車両
のバッテリー制御装置。
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