JP2006197739A - Controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の動力で発電機を駆動し、その発電機で発電した電力をバッテリに充電する車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device that drives a generator with the power of an internal combustion engine and charges a battery with electric power generated by the generator.
一般に、内燃機関を搭載した車両においては、内燃機関の運転中に発電機で発電した電力をバッテリに充電するようにしているが、近年、バッテリの過充電による燃費悪化やバッテリの過放電によるバッテリの劣化を防止するために、バッテリの充電状態(例えば充電割合)を適正範囲内に制御することが要求されるようになってきており、この要求を満たすには、バッテリの充電状態を監視する必要がある。 In general, in a vehicle equipped with an internal combustion engine, the battery is charged with the electric power generated by the generator during operation of the internal combustion engine. However, in recent years, the battery is deteriorated due to deterioration of fuel consumption due to overcharge of the battery or overdischarge of the battery. In order to prevent the deterioration of the battery, it is required to control the state of charge of the battery (for example, the charging ratio) within an appropriate range. To satisfy this requirement, the state of charge of the battery is monitored. There is a need.
一般に、バッテリの充電状態に応じてバッテリの開放端子電圧が変化するため、バッテリ開放端子電圧はバッテリ充電状態の情報となる。従って、バッテリの充放電電流がほぼ0になってバッテリの電圧が開放端子電圧の状態になったときに、電圧センサ等でバッテリ開放端子電圧を検出すれば、バッテリ充電状態を判定することができる。しかし、内燃機関の運転中は、バッテリの電圧が開放端子電圧の状態(バッテリの充放電電流がほぼ0の状態)となる機会が非常に少ないため、電圧センサ等でバッテリ開放端子電圧を検出できる機会が非常に少ない。 In general, since the open terminal voltage of the battery changes according to the state of charge of the battery, the battery open terminal voltage is information on the battery charge state. Therefore, when the battery charging / discharging current becomes almost zero and the battery voltage becomes the open terminal voltage state, the battery charge state can be determined by detecting the battery open terminal voltage with a voltage sensor or the like. . However, during operation of the internal combustion engine, there is very little opportunity for the battery voltage to be in the open terminal voltage state (the charge / discharge current of the battery is almost zero), so the battery open terminal voltage can be detected by a voltage sensor or the like. There are very few opportunities.
そこで、バッテリの充放電時の電流と電圧の相関関係からバッテリ開放端子電圧を算出することで、バッテリの充放電中にバッテリ開放端子電圧を算出できるようにしたものがある。しかし、バッテリの種類によってはバッテリの充放電時の電流と電圧の相関関係が一定にならず、直前の充放電履歴によってバッテリの電圧が変化するため、バッテリの充放電時の電流と電圧の相関関係からバッテリ開放端子電圧を算出する方法では、バッテリ開放端子電圧を精度良く求めることができない。 Thus, there is a battery open terminal voltage that can be calculated during charge / discharge of the battery by calculating the battery open terminal voltage from the correlation between the current and voltage during charge / discharge of the battery. However, depending on the type of battery, the correlation between current and voltage during charging / discharging of the battery is not constant, and the voltage of the battery changes according to the previous charging / discharging history. In the method of calculating the battery open terminal voltage from the relationship, the battery open terminal voltage cannot be obtained with high accuracy.
そこで、特許文献1(特開2000−30748号公報)に記載されているように、バッテリの電圧が開放端子電圧の状態のときに電圧センサ等でバッテリ開放端子電圧V0 を検出し、バッテリの充放電中はバッテリの充放電電流を積分し、その積分値に基づいて前記バッテリ開放端子電圧V0 を補正することで、バッテリの充放電中にバッテリ開放端子電圧を求めるようにしたものがある。
ところで、バッテリの充電電流と放電電流は、絶対値が同じであってもバッテリ開放端子電圧に対する影響度が異なる。しかし、上記特許文献1の技術では、バッテリ開放端子電圧を求める際に、バッテリの充電電流と放電電流を同等に扱って求めた充放電電流の積分値を用いるため、やはり直前の充放電履歴の影響を受けてバッテリ開放端子電圧の算出精度が低下することがあり、このような不正確なバッテリ開放端子電圧からはバッテリ充電状態を精度良く判定することができない。
By the way, even if the charging current and discharging current of the battery have the same absolute value, the degree of influence on the battery open terminal voltage is different. However, in the technique of
この対策として、例えば、内燃機関の運転中に所定条件でバッテリの充電や放電を強制的に実施して、直前の充放電履歴を同一にした状態でバッテリ開放端子電圧を求めるようにすることで、直前の充放電履歴の影響を受けずにバッテリ開放端子電圧を精度良く求めてバッテリ状態を精度良く判定することが考えられる。しかし、この方法では、バッテリ充電状態を検出するために、強制的にバッテリの充電や放電を実施して直前の充放電履歴を同一にする必要があり、その分、エネルギーを無駄に消費して燃費が悪化するという欠点がある。 As a countermeasure, for example, the battery open / close terminal voltage is obtained by forcibly carrying out charging and discharging of the battery under a predetermined condition during operation of the internal combustion engine and making the immediately preceding charging / discharging history the same. It is conceivable that the battery open terminal voltage is accurately obtained without being affected by the previous charge / discharge history and the battery state is accurately determined. However, in this method, in order to detect the battery charge state, it is necessary to forcibly charge and discharge the battery to make the previous charge / discharge history the same, which wastes energy. There is a disadvantage that fuel consumption deteriorates.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、バッテリ充電状態の検出精度及び検出頻度を向上させることができると共に、燃費の悪化を防止することができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to improve the detection accuracy and the detection frequency of the battery charge state and to prevent deterioration of fuel consumption. An object of the present invention is to provide a control device for a vehicle that can be used.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の動力で駆動される発電機と、この発電機で発電した電力が充電されるバッテリと、内燃機関の運転中に発電機の発電を制御する発電制御手段とを備えた車両の制御装置において、発電機の発電電圧を電圧検出手段で検出すると共に、バッテリの充電電流を電流検出手段で検出し、充電状態検出手段によってバッテリの充電開始時における発電機の発電電圧とバッテリの充電電流とに基づいてバッテリの充電状態を検出するようにしたものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
一般に、発電機の発電によるバッテリの充電時には、発電機の発電電圧とバッテリの充電状態とに応じてバッテリの充電電流が変化するという特性があるため、発電機の発電電圧とバッテリの充電電流とを用いれば、バッテリの充電状態を検出することができる。しかも、本発明は、バッテリの充電開始時、つまり、バッテリの放電がある程度継続して充電に切り換わったときにバッテリ充電状態を検出することができるため、毎回、直前の充放電履歴がほぼ同一の状態でバッテリ充電状態を検出することができ、バッテリ充電状態の検出精度を向上させることができる。また、内燃機関の運転中に発電機の発電によるバッテリ充電が実施される毎にバッテリ充電状態を検出することができるため、バッテリ充電状態の検出頻度を多くすることができると共に、バッテリ充電状態を検出するために強制的にバッテリの充電や放電を実施する必要はなく、燃費の悪化を防止することができる。 In general, when a battery is charged by the power generation of the generator, the battery charging current varies depending on the power generation voltage of the generator and the state of charge of the battery. Can be used to detect the state of charge of the battery. In addition, the present invention can detect the battery charge state at the start of battery charge, that is, when the battery discharge is switched to charge for some time, so the charge / discharge history immediately before is almost the same. In this state, the battery charge state can be detected, and the battery charge state detection accuracy can be improved. In addition, since the battery charge state can be detected every time the battery is charged by the power generation of the generator during the operation of the internal combustion engine, the detection frequency of the battery charge state can be increased and the battery charge state can be There is no need to forcibly charge or discharge the battery in order to detect it, and fuel consumption can be prevented from deteriorating.
この場合、請求項2のように、バッテリの充電開始時に発電機の発電電流が最大となるように発電機を制御するようにすると良い。このようにすれば、バッテリの充電開始時、つまり、バッテリの放電から充電に切り換わったときに、バッテリの充電電流を急上昇させて充電電流と放電電流との差を大きくすることができるため、バッテリの充電開始時のバッテリ充電電流の検出精度ひいてはバッテリ充電状態の検出精度を更に向上させることができる。
In this case, as in
また、請求項3のように、バッテリの充電期間中における発電機の平均発電電圧とバッテリの平均充電電流とに基づいてバッテリの充電状態を検出するようにしても良い。このようにすれば、バッテリの充電がある程度継続して放電に切り換わる充電終了時にバッテリ充電状態を検出することができるため、毎回、直前の充放電履歴がほぼ同一の状態でバッテリ充電状態を検出することができ、バッテリ充電状態の検出精度を向上させることができる。この場合も、請求項1と同じように、バッテリ充電状態の検出頻度を多くすることができると共に、燃費の悪化を防止することができる。 Further, as in claim 3, the state of charge of the battery may be detected based on the average power generation voltage of the generator and the average charge current of the battery during the battery charging period. In this way, the battery charge state can be detected at the end of the charge when the battery is continuously charged to a certain extent, and the battery charge state is detected each time the charge / discharge history just before is almost the same. It is possible to improve the detection accuracy of the battery charge state. In this case as well, as with the first aspect, the frequency of detection of the battery charge state can be increased, and deterioration of fuel consumption can be prevented.
また、請求項4のように、減速運転時に発電機で発電させる減速回生発電を実行し、この減速回生発電の実行時に前記充電状態検出手段によってバッテリの充電状態を検出するようにすると良い。減速回生発電は、内燃機関の回転速度が比較的高い領域で実行されるので、減速回生発電によるバッテリの充電時には、発電機の回転速度が比較的高くなって発電電流(充電電流)が大きくなり、それによって、充電電流と放電電流との差を大きくすることができ、バッテリ充電電流の検出精度ひいてはバッテリ充電状態の検出精度を向上させることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, it is preferable that the decelerating regenerative power generation that is generated by the power generator during the deceleration operation is performed, and the state of charge of the battery is detected by the charge state detecting means during the execution of the decelerating regenerative power generation. Since deceleration regenerative power generation is performed in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is relatively high, when the battery is charged by decelerating regenerative power generation, the rotational speed of the generator is relatively high and the generated current (charging current) increases. Thereby, the difference between the charging current and the discharging current can be increased, and the detection accuracy of the battery charging current and hence the detection accuracy of the battery charging state can be improved.
また、請求項5のように、前記電流検出手段を、バッテリの充電電流と放電電流を検出するように構成し、前記充電状態検出手段によるバッテリ充電状態の検出が行われない期間にその直前に該充電状態検出手段で検出したバッテリ充電状態の検出値を初期値として前記電流検出手段で検出したバッテリの充電電流と放電電流に基づいてバッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段を設けるようにしても良い。このようにすれば、バッテリ充電状態の検出タイミング(バッテリの充電開始時や充電終了時)以外のときでも、バッテリの充電状態を推定することが可能となる。 According to a fifth aspect of the present invention, the current detection unit is configured to detect a charging current and a discharging current of a battery, and immediately before a period when the battery charging state is not detected by the charging state detection unit. Charge state estimation means for estimating the charge state of the battery based on the charge current and discharge current of the battery detected by the current detection means with the detected value of the battery charge state detected by the charge state detection means as an initial value is provided. May be. In this way, it is possible to estimate the charge state of the battery even at times other than the detection timing of the battery charge state (at the start of battery charge or at the end of charge).
この場合、請求項6のように、前記充電状態推定手段で推定したバッテリ充電状態の推定値が所定値以下になったときに発電機で発電させる強制発電を実行するようにすると良い。このようにすれば、バッテリ充電状態の検出タイミング(バッテリの充電開始時や充電終了時)以外のときでも、バッテリ充電状態の推定値が所定値以下になったときに強制発電によりバッテリ充電状態を回復させて、バッテリ充電状態を適正範囲内に制御することができる。 In this case, as in claim 6, it is preferable to execute forced power generation by the generator when the estimated value of the battery state of charge estimated by the state of charge estimating means becomes a predetermined value or less. In this way, even when the battery charging state is not detected (when the charging of the battery starts or at the end of charging), the battery charging state is forcibly generated when the estimated value of the battery charging state falls below a predetermined value. It is possible to recover and control the battery charge state within an appropriate range.
更に、請求項7のように、強制発電の実行時にも前記充電状態検出手段によってバッテリの充電状態を検出するようにしても良い。このようにすれば、強制発電によるバッテリ充電時にもバッテリ充電状態を精度良く検出することができる。 Further, as in the seventh aspect, the state of charge of the battery may be detected by the state of charge detection means even when forced power generation is performed. In this way, the battery charge state can be detected with high accuracy even when the battery is charged by forced power generation.
一般に、バッテリの温度に応じてバッテリ充電状態が変化するため、請求項8のように、バッテリの温度を検出して、その温度に応じてバッテリ充電状態の検出値を補正するようにしても良い。このようにすれば、バッテリの温度に応じてバッテリ充電状態が変化するのに対応して、バッテリ充電状態の検出値を補正することができ、バッテリ充電状態の検出精度を更に向上させることができる。 Generally, since the battery charge state changes according to the battery temperature, the battery temperature may be detected and the detected value of the battery charge state may be corrected according to the temperature. . In this way, the detection value of the battery charge state can be corrected in response to the change of the battery charge state according to the temperature of the battery, and the detection accuracy of the battery charge state can be further improved. .
また、バッテリの劣化時には、バッテリの特性が変化して、発電機の発電電圧とバッテリの充電電流とバッテリの充電状態との関係が変化するため、発電機の発電電圧とバッテリの充電電流とに基づくバッテリ充電状態の検出精度が低下して、バッテリ充電状態を誤検出する可能性が高い。 In addition, when the battery deteriorates, the characteristics of the battery change, and the relationship between the power generation voltage of the generator, the charging current of the battery, and the charging state of the battery changes. There is a high possibility that the detection accuracy of the battery charge state based on the battery charge is lowered and the battery charge state is erroneously detected.
この対策として、請求項9のように、バッテリの劣化を検出する劣化検出手段を設けて、バッテリの劣化検出時にバッテリ充電状態の検出を禁止するようにしても良い。このようにすれば、バッテリの劣化によるバッテリ充電状態の誤検出を未然に防止することができ、バッテリ充電状態の検出信頼性を高めることができる。 As a countermeasure against this, it is also possible to provide a deterioration detecting means for detecting the deterioration of the battery as in claim 9 so as to prohibit the detection of the battery charge state when the deterioration of the battery is detected. In this way, it is possible to prevent erroneous detection of the battery charge state due to deterioration of the battery, and it is possible to improve the detection reliability of the battery charge state.
以下、本発明を実施するための最良の形態を2つの実施例1,2を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described using two Examples 1 and 2.
本発明の実施例1を図1乃至図15に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12には、モータ等によって開度調節されるスロットルバルブ13と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ14とが設けられている。更に、スロットルバルブ13の下流側に設けられたサージタンク15には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド16が設けられ、各気筒の吸気マニホールド16の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁17が取り付けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. An
また、自動変速機18は、エンジン11のクランク軸19に、トルクコンバータ20の入力軸21が連結され、このトルクコンバータ21の出力軸22に、変速歯車機構23が連結されている。トルクコンバータ20の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ24とタービンランナ25が対向して設けられ、ポンプインペラ24とタービンランナ25との間には、オイルの流れを整流するステータ26が設けられている。ポンプインペラ24は、トルクコンバータ20の入力軸21に連結され、タービンランナ25は、トルクコンバータ20の出力軸22に連結されている。
In the
トルクコンバータ20には、入力軸21側と出力軸22側とを直結状態にするためのロックアップクラッチ27が設けられている。エンジン11の出力トルクは、トルクコンバータ20を介して変速歯車機構23に伝達され、変速歯車機構23の複数のギヤで変速されて、車輪の駆動軸に伝達されるようになっている。
The torque converter 20 is provided with a
エンジン11には、エンジン回転速度Ne (=トルクコンバータ20の入力軸回転速度)を検出するエンジン回転速度センサ28が設けられ、自動変速機18には、トルクコンバータ20の出力軸回転速度であるタービン回転速度Nt (タービンランナ25の回転速度)を検出するタービン回転速度センサ29が設けられている。また、ブレーキスイッチ30によってブレーキ操作が検出され、車速センサ31によって車速が検出される。
The engine 11 is provided with an engine
一方、界磁コイル式の発電機32(オルタネータ)には、クランク軸19に連結されたクランクプーリ33の回転がベルト34を介して伝達され、クランク軸19の動力で発電機32が回転駆動されて発電され、その発電電力がバッテリ37に充電される。また、発電機32には、発電機32の発電電圧を検出する電圧検出回路38(電圧検出手段)が接続され、バッテリ37には、バッテリ37の充電電流や放電電流を検出する電流検出回路39(電流検出手段)が接続されている。
On the other hand, the rotation of the
上述した各種センサや電圧検出回路38及び電流検出回路39の出力は、制御回路(以下「ECU」と表記する)35に入力される。このECU35は、エンジン11と自動変速機18を総合的に制御する1個又は複数個のマイクロコンピュータにより構成され、各種の制御プログラム(図示せず)を実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁17の燃料噴射量や点火プラグ(図示せず)の点火時期を制御すると共に、シフトレバーの操作レンジや運転条件に応じて自動変速機18の油圧制御回路36を制御して、変速歯車機構23の変速比を切り換える。
Outputs of the various sensors,
更に、ECU35は、減速運転時にロックアップクラッチ27の係合力を制御して、トルクコンバータ20の出力軸回転速度(タービン回転速度Nt )と入力軸回転速度(エンジン回転速度Ne )との差であるロックアップクラッチ27のスリップ量を制御するロックアップスリップ制御(以下「L/Uスリップ制御」と表記する)を行う。
Further, the
また、ECU35は、後述する発電制御用の各ルーチンを実行することで、図14のタイムチャートに示すように、減速運転時のL/Uスリップ制御中に発電機32で発電させる減速回生発電を実行すると共に、図15のタイムチャートに示すように、後述するバッテリ37の充電割合推定値SOCが所定値(例えば89%)よりも低くなったときに発電機32で発電させる強制発電を実行する。
Further, the
その際、ECU35は、図14のタイムチャートに示すように、減速回生発電によるバッテリ37の充電開始時に、発電機32の発電電圧とバッテリ37の充電電流とに基づいてバッテリ37の充電割合SOCs を検出すると共に、図15のタイムチャートに示すように、強制発電によるバッテリ37の充電開始時に、発電機32の発電電圧とバッテリ37の充電電流とに基づいてバッテリ37の充電割合SOCs を検出する。
At this time, as shown in the time chart of FIG. 14, the
更に、ECU35は、図14及び図15のタイムチャートに示すように、バッテリ37の充電割合SOCs を検出したときに、そのバッテリ37の充電割合検出値SOCs を初期値SOCi とし、この初期値SOCi (=バッテリ37の充電割合検出値SOCs )に所定の演算周期でバッテリ37の充放電電流を積算してバッテリ37の充電割合推定値SOCを求める。
以下、ECU35が実行する発電制御用の各ルーチンの処理内容を説明する。
Further, as shown in the time charts of FIGS. 14 and 15, when the
Hereinafter, processing contents of each routine for power generation control executed by the
[メインルーチン]
図2に示すメインルーチンは、ECU35の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう発電制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、後述する図3のバッテリ充電割合推定ルーチンを実行して、バッテリ充電割合SOCを推定する。
[Main routine]
The main routine shown in FIG. 2 is executed at a predetermined cycle while the
この後、ステップ102で、後述する図6の減速回生発電許可判定ルーチンを実行して、減速回生発電許可フラグXGENを減速回生発電許可を意味する「1」にセットするか又は「0」にリセットし、次のステップ103で、後述する図7の強制発電許可判定ルーチンを実行して、強制発電許可フラグXHATUを強制発電許可を意味する「1」にセットするか又は「0」にリセットする。
Thereafter, in
この後、ステップ104に進み、減速回生発電許可フラグXGEN又は強制発電許可フラグXHATUが「1」にセットされているか否かを判定する。その結果、減速回生発電許可フラグXGENと強制発電許可フラグXHATUの両方が「0」にリセットされていると判定された場合には、ステップ105以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
After this, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether the deceleration regeneration power generation permission flag XGEN or the forced power generation permission flag XHATU is set to “1”. As a result, when it is determined that both the deceleration regenerative power generation permission flag XGEN and the forced power generation permission flag XHATU are reset to “0”, the routine is terminated without executing the processing from
一方、上記ステップ104で、減速回生発電許可フラグXGENと強制発電許可フラグXHATUのうちの少なくとも一方が「1」にセットされていると判定された場合には、ステップ105以降の処理を次のようにして実行する。まず、ステップ105で、後述する図8の発電機制御電流算出ルーチンを実行して発電機32の制御電流Aopenを算出し、次のステップ106で、発電機32の界磁コイルに制御電流Aopenを流して発電させる処理を行う。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ107に進み、後述する図11のバッテリ充電割合検出ルーチンを実行して、減速回生発電又は強制発電によるバッテリ37の充電開始時に、発電機32の発電電圧Volt とバッテリ37の充電電流Culb とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出する。
Thereafter, the routine proceeds to step 107, where a battery charge ratio detection routine of FIG. 11 to be described later is executed, and at the start of charging of the
[バッテリ充電割合推定ルーチン]
図3に示すバッテリ充電割合推定ルーチンは、前記図2のメインルーチンのステップ101で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう充電状態推定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、後述する図5の初期値設定ルーチンを実行してバッテリ充電割合推定値の初期値SOCi を設定する。
[Battery charge rate estimation routine]
The battery charge ratio estimation routine shown in FIG. 3 is a subroutine executed in
この後、ステップ202に進み、初期値SOCi が更新されたか否かを判定し、初期値SOCi が更新されたと判定されたときに、ステップ203に進み、バッテリ充電割合推定値SOCを初期値SOCi で更新する。
SOC=SOCi
Thereafter, the routine proceeds to step 202, where it is determined whether or not the initial value SOCi has been updated. When it is determined that the initial value SOCi has been updated, the routine proceeds to step 203, where the battery charge ratio estimated value SOC is set to the initial value SOCi. Update.
SOC = SOCi
一方、上記ステップ202で、初期値SOCi が更新されていないと判定された場合には、ステップ204に進み、電流検出回路39で検出したバッテリ電流BA(充電電流又は放電電流)が0よりも大きいか否かを判定する。その結果、バッテリ電流BAが0よりも大きいと判定された場合には、バッテリ37に充電電流が流入する充電状態であると判断して、ステップ205に進み、図4に示すバッテリ充電割合推定値SOCをパラメータとする電流流入割合Ksociのマップを参照して、現在のバッテリ充電割合推定値SOCに応じた電流流入割合Ksociを算出する。
On the other hand, if it is determined in
一般に、バッテリ充電割合が所定値を越えると、バッテリ充電割合が高くなるほどバッテリ37の充電電流のうち充電に寄与する割合が低下する傾向があるため、図4の電流流入割合Ksociのマップは、バッテリ充電割合推定値SOCが所定値以下の領域では電流流入割合Ksociが上限値である100%に固定され、バッテリ充電割合推定値SOCが所定値よりも高い領域では電流流入割合Ksociが100%よりも低くなってバッテリ充電割合推定値SOCが高くなるほど電流流入割合Ksociが低くなるように設定されている。
In general, when the battery charging rate exceeds a predetermined value, the rate of contribution to charging of the charging current of the
この後、ステップ206に進み、次式によりバッテリ充電電流BA(>0)に電流流入割合Ksociを乗算した値を前回のバッテリ充電割合推定値SOCに加算して今回のバッテリ充電割合推定値SOCを求める。
SOC=SOC+BA×Ksoci
Thereafter, the process proceeds to step 206, where a value obtained by multiplying the battery charging current BA (> 0) by the current inflow ratio Ksoci by the following equation is added to the previous battery charging ratio estimated value SOC to obtain the current battery charging ratio estimated value SOC. Ask.
SOC = SOC + BA × Ksoci
これに対して、上記ステップ204で、バッテリ電流BAが0以下であると判定された場合には、バッテリ37から放電電流が流出する放電状態であると判断して、ステップ207に進み、電流流出割合Ksocoを上限値である100%に設定する。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ208に進み、次式によりバッテリ放電電流BA(≦0)に電流流出割合Ksocoを乗算した値を前回のバッテリ充電割合推定値SOCに加算して今回のバッテリ充電割合推定値SOCを求める。
SOC=SOC+BA×Ksoco
Thereafter, the process proceeds to step 208, where the value obtained by multiplying the battery discharge current BA (≦ 0) by the current outflow rate Ksoco by the following equation is added to the previous battery charge rate estimated value SOC, and the current battery charge rate estimated value SOC is obtained. Ask.
SOC = SOC + BA × Ksoco
[初期値設定ルーチン]
図5に示す初期値設定ルーチンは、前記図3のバッテリ充電割合推定ルーチンのステップ201で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、IGスイッチ(イグニッションスイッチ)がオンされたか否かを判定し、次のステップ302で、エンジン回転速度Ne が所定値(例えば400rpm)を越えたか否かを判定する。
[Initial value setting routine]
The initial value setting routine shown in FIG. 5 is a subroutine executed in
上記ステップ301でIGスイッチがオフされていると判定された場合、又は、上記ステップ302でエンジン回転速度Ne が所定値以下であると判定された場合には、ステップ303に進み、初期値SOCi を0%に保持すると共に、仮初期値設定フラグXSOCibを「0」に保持する。
If it is determined in
その後、上記ステップ301でIGスイッチがオンされたと判定され、且つ、上記ステップ302でエンジン回転速度Ne が所定値を越えたと判定されたときに、ステップ304に進み、仮初期値SOCibを80%に設定して、仮初期値設定フラグXSOCibを「1」にセットする。
Thereafter, when it is determined in
この後、ステップ305〜307で、次の(1) 〜(3) の条件が全て成立しているか否かを判定する。
(1) エンジン回転速度Ne が所定値(例えば400rpm)を越えていること(ステップ305)
(2) 発電機32の発電実行中(例えば発電電圧が13.5V以上)であること(ステップ306)
(3) バッテリ充電電流が所定値(例えば5A)以上の状態が所定時間(例えば1分)以上継続していること(ステップ307)
上記(1) 〜(3) の条件が全て成立していると判定されたときに、ステップ308に進み、仮初期値SOCibを90%に設定して、仮初期値設定フラグXSOCibを「2」にセットする。
Thereafter, in
(1) The engine speed Ne exceeds a predetermined value (for example, 400 rpm) (step 305).
(2) The generator 32 is generating power (for example, the generated voltage is 13.5 V or more) (step 306).
(3) The state where the battery charging current is a predetermined value (for example, 5A) or more continues for a predetermined time (for example, 1 minute) (step 307).
When it is determined that the above conditions (1) to (3) are all satisfied, the process proceeds to step 308, the temporary initial value SOCib is set to 90%, and the temporary initial value setting flag XSOCib is set to “2”. Set to.
この後、ステップ309に進み、仮初期値SOCibが設定されたか否かを、仮初期値設定フラグXSOCibが「0」以外であるか否かによって判定し、仮初期値SOCibが設定されたと判定されれば、ステップ310に進み、仮初期値SOCibを初期値SOCi とする。
SOCi =SOCib
Thereafter, the process proceeds to step 309, where it is determined whether or not the temporary initial value SOCib has been set based on whether or not the temporary initial value setting flag XSOCib is other than “0”, and it is determined that the temporary initial value SOCib has been set. Then, the process proceeds to step 310, and the temporary initial value SOCib is set as the initial value SOCi.
SOCi = SOCib
この後、ステップ311に進み、バッテリ充電割合SOCs が検出されたか否かを、後述するバッテリ充電割合検出フラグXSOCs が「0」以外であるか否かによって判定し、バッテリ充電割合SOCs が検出されたと判定されれば、ステップ312に進み、バッテリ充電割合検出値SOCs を初期値SOCi とする。
SOCi =SOCs
尚、以上説明した図5の初期値算出ルーチンのうちステップ305〜308の処理を省略しても良い。
Thereafter, the process proceeds to step 311 where it is determined whether or not the battery charge rate SOCs is detected based on whether or not a battery charge rate detection flag XSOCs described later is other than “0” and the battery charge rate SOCs is detected. If it is determined, the process proceeds to step 312, and the battery charge ratio detection value SOCs is set to the initial value SOCi.
SOCi = SOCs
In the initial value calculation routine of FIG. 5 described above, the processes in
[減速回生発電許可判定ルーチン]
図6に示す減速回生発電許可判定ルーチンは、前記図2のメインルーチンのステップ102で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ401〜403で、減速回生発電制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、減速回生発電制御の実行条件は、例えば、次の(1) 〜(3) の条件を全て満たすことである。
[Deceleration regeneration power generation permission judgment routine]
The deceleration regeneration power generation permission determination routine shown in FIG. 6 is a subroutine executed in
(1) スロットル開度が全閉であること(ステップ401)
(2) 減速運転時のL/Uスリップ制御中であること(ステップ402)
(3) エンジン回転速度Ne が減速回生発電終了回転速度(L/Uスリップ制御終了回転速度)に相当する所定値αよりも高いこと(ステップ403)
尚、上記(3) の条件に代えて、タービン回転速度Nt 又は車速が所定値よりも高いことを条件としても良い。
(1) The throttle opening is fully closed (step 401).
(2) L / U slip control during deceleration operation is being performed (step 402)
(3) The engine rotational speed Ne is higher than a predetermined value α corresponding to the deceleration regenerative power generation end rotational speed (L / U slip control end rotational speed) (step 403).
Instead of the above condition (3), the turbine rotational speed Nt or the vehicle speed may be higher than a predetermined value.
上記(1) 〜(3) の条件を全て満たせば、減速回生発電制御の実行条件が成立するが、上記(1) 〜(3) の条件のうちいずれか1つでも満たさない条件があれば、減速回生発電制御の実行条件が不成立となる。 If all of the above conditions (1) to (3) are satisfied, the condition for executing the deceleration regenerative power generation control is satisfied, but if any one of the above conditions (1) to (3) is not satisfied The execution condition of the deceleration regenerative power generation control is not satisfied.
上記ステップ401〜403で、減速回生発電制御の実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ404に進み、減速回生発電許可フラグXGENを「0」にリセット又は維持する。
If it is determined in
一方、上記ステップ401〜403で、減速回生発電制御の実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ405に進み、減速回生発電許可フラグXGENを「1」にセット又は維持する。
On the other hand, if it is determined in
[強制発電許可判定ルーチン]
図7に示す強制発電許可判定ルーチンは、前記図2のメインルーチンのステップ103で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ501で、現在のバッテリ充電割合推定値SOCが所定値(例えば89%)よりも低いか否かを判定する。
[Forced power generation permission determination routine]
The forced power generation permission determination routine shown in FIG. 7 is a subroutine executed in
このステップ501で、バッテリ充電割合推定値SOCが所定値以上であると判定された場合には、ステップ502に進み、強制発電許可フラグXHATUを「0」にリセット又は維持する。
If it is determined in
一方、上記ステップ501で、バッテリ充電割合の推定値SOCが所定値よりも低いと判定された場合には、ステップ503に進み、強制発電許可フラグXHATUを「1」にセット又は維持する。
On the other hand, if it is determined in
[発電機制御電流算出ルーチン]
図8に示す発電機制御電流算出ルーチンは、前記図2のメインルーチンのステップ105で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ601で、減速回生発電許可フラグXGEN又は強制発電許可フラグXHATUが「0」から「1」に切り換わった直後であるか否かによって、バッテリ37の充電開始時(つまり減速回生発電開始時又は強制発電開始時)であるか否かを判定する。
[Generator control current calculation routine]
The generator control current calculation routine shown in FIG. 8 is a subroutine executed in
このステップ601で、バッテリ37の充電開始時であると判定された場合には、ステップ602に進み、発電機制御電流Aopenを最大値Amax (例えば制御デューティ値100%)に設定する。これにより、バッテリ37の充電開始時に発電機32の界磁コイルに発電機制御電流の最大値Amax を流して発電機32の発電電流を最大にする。
If it is determined in
その後、上記ステップ601で、バッテリ37の充電開始時ではないと判定された場合には、ステップ603に進み、タービン回転速度センサ29で検出したタービン回転速度Nt (トルクコンバータ20の出力軸回転速度)を読み込む。
Thereafter, if it is determined in
この後、ステップ604に進み、図9に示すタービン回転速度Nt をパラメータとするベース制御電流Abaseのマップを参照して、現在のタービン回転速度Nt に応じたベース制御電流Abaseを算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 604, where a base control current Abase corresponding to the current turbine rotational speed Nt is calculated with reference to a map of the base control current Abase using the turbine rotational speed Nt shown in FIG. 9 as a parameter.
この図9のベース制御電流Abaseのマップは、タービン回転速度Nt が低くなるほどベース制御電流Abaseが小さくなるように設定されている。要するに、発電機32の制御電流(界磁電流)が大きくなるほど、界磁磁界が強くなって発電機32の駆動トルクが大きくなるため、減速運転時に車両の減速エネルギ(タービン回転速度Nt 、車速)が低く、発電機32の回転速度が低くなっている領域で、発電機32の制御電流が大きいと、発電機32の大きな駆動トルクによってエンジン回転速度Ne が落ち込んでエンストに陥る可能性がある。この対策として、図9のマップのように、減速運転時に車両の減速エネルギ(タービン回転速度Nt 、車速)が低くなるほどベース制御電流Abaseを小さくすれば、減速運転時に車両の減速エネルギが低くなって発電機32の回転速度が低くなるほど発電機32の駆動トルクを低下させて、エンジン回転速度Ne の落ち込みやエンストを未然に防止することができる。但し、タービン回転速度Nt が比較的高い所定値以上の領域では、車両の運動エネルギが大きく、発電機32の回転速度も高いため、ベース制御電流Abaseを上限値に固定している。 The map of the base control current Abase in FIG. 9 is set so that the base control current Abase decreases as the turbine rotational speed Nt decreases. In short, as the control current (field current) of the generator 32 increases, the field magnetic field increases and the drive torque of the generator 32 increases, so that the deceleration energy of the vehicle (turbine rotational speed Nt, vehicle speed) during deceleration operation. If the control current of the generator 32 is large in the region where the rotational speed of the generator 32 is low, the engine rotational speed Ne may drop due to the large driving torque of the generator 32, resulting in an engine stall. As a countermeasure, as shown in the map of FIG. 9, if the base control current Abase is reduced as the vehicle deceleration energy (turbine rotational speed Nt, vehicle speed) decreases during deceleration operation, the vehicle deceleration energy decreases during deceleration operation. As the rotational speed of the generator 32 becomes lower, the drive torque of the generator 32 can be lowered to prevent the engine rotational speed Ne from dropping or stalling. However, in the region where the turbine rotational speed Nt is relatively high or higher, the kinetic energy of the vehicle is large and the rotational speed of the generator 32 is high, so the base control current Abase is fixed to the upper limit value.
尚、図9のベース制御電流Abaseのマップに代えて、車速又はエンジン回転速度Ne をパラメータとするベース制御電流Abaseのマップを参照して、現在の車速又はエンジン回転速度Ne に応じたベース制御電流Abaseを算出するようにしても良い。 In place of the map of base control current Abase in FIG. 9, a base control current Abase according to the current vehicle speed or engine speed Ne is referred to by referring to a map of base control current Abase using the vehicle speed or engine speed Ne as a parameter. Abase may be calculated.
この後、ステップ605に進み、図10Aに示すバッテリ電圧をパラメータとする補正係数Ks のマップを参照して、現在のバッテリ電圧に応じた補正係数Ks を算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 605, and the correction coefficient Ks corresponding to the current battery voltage is calculated with reference to the map of the correction coefficient Ks using the battery voltage as a parameter shown in FIG. 10A.
図10Aの補正係数Ks のマップは、バッテリ電圧が目標電圧(例えば12V)以上の領域では補正係数Ks が1に固定され、バッテリ電圧が目標電圧よりも低い領域では補正係数Ks が1よりも大きくなってバッテリ電圧が低くなるほど補正係数Ks が大きくなるように設定されている。これにより、バッテリ電圧が目標電圧よりも低くなるほど発電機制御電流A0pen(Aopen=Abase×Ks )を増加補正して発電機32の発電電流を増加させて、バッテリ充電量の低下を防止するようにしている。 In the map of the correction coefficient Ks in FIG. 10A, the correction coefficient Ks is fixed to 1 in the region where the battery voltage is equal to or higher than the target voltage (for example, 12V), and the correction coefficient Ks is larger than 1 in the region where the battery voltage is lower than the target voltage. Thus, the correction coefficient Ks is set to increase as the battery voltage decreases. Thus, as the battery voltage becomes lower than the target voltage, the generator control current A0pen (Aopen = Abase × Ks) is corrected to be increased to increase the generated current of the generator 32, thereby preventing the battery charge from being lowered. ing.
尚、図10Aのマップに代えて、図10Bに示すバッテリ充電割合推定値SOCをパラメータとする補正係数Ks のマップを参照して、現在のバッテリ充電割合推定値SOCに応じた補正係数Ks を算出するようにしても良い。 Instead of the map of FIG. 10A, the correction coefficient Ks corresponding to the current battery charge ratio estimated value SOC is calculated with reference to the map of the correction coefficient Ks using the battery charge ratio estimated value SOC shown in FIG. 10B as a parameter. You may make it do.
この後、ステップ606に進み、ベース制御電流Abaseに補正係数Ks を乗算することで、ベース制御電流Abaseを補正係数Ks で補正して発電機制御電流Aopenを求める。
Aopen=Abase×Ks
Thereafter, the process proceeds to step 606, where the base control current Abase is multiplied by the correction coefficient Ks by multiplying the base control current Abase by the correction coefficient Ks to obtain the generator control current Aopen.
Aopen = Abase × Ks
この後、ステップ607に進み、発電機制御電流Aopenが下限側ガード値(例えば0)以上であるか否かを判定して、発電機制御電流Aopenが下限側ガード値よりも小さければ、ステップ608に進み、発電機制御電流Aopenを下限側ガード値でガード処理する(Aopen=0)。
一方、上記ステップ607で、発電機制御電流Aopenが下限側ガード値以上であると判定されれば、その発電機制御電流Aopenをそのまま採用する。
Thereafter, the process proceeds to step 607, where it is determined whether or not the generator control current Aopen is equal to or greater than a lower limit guard value (for example, 0), and if the generator control current Aopen is smaller than the lower limit guard value,
On the other hand, if it is determined in
[バッテリ充電割合検出ルーチン]
図11に示すバッテリ充電割合検出ルーチンは、前記図2のメインルーチンのステップ107で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう充電状態検出手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ701で、バッテリ劣化フラグXREKがバッテリ37の劣化を意味する「1」にセットされているか否かを判定する。このバッテリ劣化フラグXREKは、図示しないバッテリ劣化診断ルーチン(劣化検出手段)によって「1」にセットされるか又は「0」にリセットされる。
[Battery charge ratio detection routine]
The battery charge ratio detection routine shown in FIG. 11 is a subroutine executed in
このステップ701で、バッテリ37が劣化していると判定された場合には、ステップ702以降のバッテリ充電割合検出に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了して、バッテリ充電割合SOCs の検出を禁止する。このステップ701の処理が特許請求の範囲でいう充電状態検出禁止手段としての役割を果たす。
If it is determined in
一方、上記ステップ701で、バッテリ37が劣化していないと判定された場合には、ステップ702以降のバッテリ充電割合検出に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ702で、減速回生発電許可フラグXGEN又は強制発電許可フラグXHATUが「0」から「1」に切り換わった直後であるか否かによって、バッテリ37の充電開始時(つまり減速回生発電開始時又は強制発電開始時)であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ702で、バッテリ37の充電開始時であると判定された場合には、ステップ703に進み、バッテリ充電割合検出フラグXSOCs がバッテリ充電割合SOCs の未検出を意味する「0」であるか否かを判定する。
If it is determined in
その結果、バッテリ37の充電開始時にバッテリ充電割合SOCs が未検出であると判定された場合には、ステップ704に進み、電圧検出回路38で検出した発電機32の発電電圧Volt を読み込んだ後、ステップ705に進み、電流検出回路39で検出したバッテリ37の充電電流Culb を読み込む。
As a result, when it is determined that the battery charge rate SOCs is not detected at the start of charging of the
この後、ステップ706に進み、図12に示す発電電圧Volt とバッテリ充電電流Culb とをパラメータとするバッテリ充電割合検出値SOCs のマップを参照して、現在の発電電圧Volt とバッテリ37の充電電流Culb とに応じたバッテリ充電割合検出値SOCs を算出する。
Thereafter, the process proceeds to step 706, where the current power generation voltage Volt and the charging current Culb of the
この図12のバッテリ充電割合検出値SOCs のマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めた発電電圧Volt とバッテリ充電電流Culb とバッテリ充電割合との関係を用いて作成され、ECU35のROMに記憶されている。 The map of the battery charge ratio detection value SOCs in FIG. 12 is created in advance using the relationship among the power generation voltage Volt, the battery charge current Culb, and the battery charge ratio obtained based on experimental data, design data, and the like. Stored in ROM.
この後、ステップ707に進み、図13に示すバッテリ温度をパラメータとする温度補正係数Konのマップを参照して、現在のバッテリ温度に応じた温度補正係数Konを算出する。尚、バッテリ温度は、温度センサ等で検出しても良いが、外気温、吸気温、冷却水温等に基づいて推定しても良い。 Thereafter, the process proceeds to step 707, where the temperature correction coefficient Kon corresponding to the current battery temperature is calculated with reference to the map of the temperature correction coefficient Kon using the battery temperature as a parameter shown in FIG. The battery temperature may be detected by a temperature sensor or the like, but may be estimated based on the outside air temperature, the intake air temperature, the cooling water temperature, or the like.
一般に、バッテリ温度が低くなるほどバッテリ充電割合が低くなるため、図13の温度補正係数Konのマップは、バッテリ温度が低くなるほど温度補正係数Konが小さくなってバッテリ充電割合検出値SOCs が低くなるように設定されている。 In general, since the battery charge ratio decreases as the battery temperature decreases, the map of the temperature correction coefficient Kon in FIG. 13 is such that the temperature correction coefficient Kon decreases as the battery temperature decreases and the battery charge ratio detection value SOCs decreases. Is set.
温度補正係数Konの算出後、ステップ708に進み、バッテリ充電割合検出値SOCs に温度補正係数Konを乗算することで、バッテリ充電割合検出値SOCs を温度補正係数Konで補正して最終的なバッテリ充電割合検出値SOCs を求める。
SOCs =SOCs ×Kon
この後、ステップ709に進み、バッテリ充電割合検出フラグXSOCs をバッテリ充電割合SOCs の検出済みを意味する「1」にセットする。
After calculating the temperature correction coefficient Kon, the process proceeds to step 708, where the battery charge ratio detection value SOCs is multiplied by the temperature correction coefficient Kon, thereby correcting the battery charge ratio detection value SOCs with the temperature correction coefficient Kon and finally charging the battery. The ratio detection value SOCs is obtained.
SOCs = SOCs x Kon
Thereafter, the process proceeds to step 709, where the battery charge ratio detection flag XSOCs is set to “1” which means that the battery charge ratio SOCs has been detected.
その後、上記ステップ702でバッテリ37の充電開始時ではないと判定された場合、又は、上記ステップ703でバッテリ充電割合検出フラグXSOCs が「1」であると判定された場合には、ステップ710に進み、バッテリ充電割合検出値SOCs を「0」にリセットすると共に、バッテリ充電割合検出フラグXSOCs を「0」にリセットして、本ルーチンを終了する。
Thereafter, if it is determined in
以上説明した本実施例1では、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電開始時、つまり、バッテリ37の放電がある程度継続して充電に切り換わったときに、発電機32の発電電圧とバッテリ37の充電電流とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出するようにしたので、毎回、直前の充放電履歴がほぼ同一の状態でバッテリ充電割合SOCs を検出することができ、バッテリ充電割合SOCs の検出精度を向上させることができる。また、エンジン運転中に減速回生発電や強制発電によるバッテリ充電が実施される毎にバッテリ充電割合SOCs を検出することができるため、バッテリ充電割合SOCs の検出頻度を多くすることができると共に、バッテリ充電割合SOCs を検出するために強制的にバッテリ37の充電や放電を実施するといった必要がなく、エネルギー回収効率の低下ひいては燃費の悪化を防止することができる。
In the first embodiment described above, the generated voltage of the generator 32 and the battery are charged at the start of charging of the
また、本実施例1では、バッテリ37の充電開始時に発電機32の発電電流が最大となるようにしたので、バッテリ37の充電開始時、つまり、バッテリ37の放電から充電に切り換わったときに、バッテリ37の充電電流を急上昇させて充電電流と放電電流との差を大きくすることができ、バッテリ37の充電開始時のバッテリ充電電流の検出精度ひいてはバッテリ充電割合SOCs の検出精度を更に向上させることができる。しかも、減速回生発電は、エンジン回転速度が比較的高い領域で実行されるので、減速回生発電によるバッテリ37の充電時には、発電機32の回転速度が比較的高くなって発電電流が大きくなり、それによって、バッテリ37の充電電流を増加させて充電電流と放電電流との差を更に大きくして、バッテリ充電割合SOCs を更に精度良く検出することができる。
In the first embodiment, since the power generation current of the generator 32 is maximized when the charging of the
また、本実施例1では、バッテリ充電割合SOCs を検出したときに、そのバッテリ充電割合検出値SOCs を初期値SOCi とし、この初期値SOCi (=バッテリ充電割合検出値SOCs )に所定の演算周期でバッテリ37の充放電電流を積算してバッテリ充電割合推定値SOCを求め、そのバッテリ充電割合推定値SOCが所定値以下になったときに強制発電を実行するようにしたので、バッテリ充電割合検出値SOCs の検出タイミング以外のときでも、バッテリ37の充放電電流とバッテリ充電割合検出値SOCs とに基づいてバッテリ充電割合SOCを推定することができ、そのバッテリ充電割合推定値SOCが所定値以下になったときに強制発電によりバッテリ充電割合を上昇させて、バッテリ充電割合を適正範囲内に制御することができる。
In the first embodiment, when the battery charge ratio SOCs is detected, the battery charge ratio detection value SOCs is set as the initial value SOCi, and the initial value SOCi (= battery charge ratio detection value SOCs) is set at a predetermined calculation cycle. The battery charge ratio estimated value SOC is obtained by integrating the charge / discharge current of the
また、本実施例1では、バッテリ温度に応じた温度補正係数Konでバッテリ充電割合検出値SOCs を補正するようにしたので、バッテリ温度に応じてバッテリ充電割合が変化するのに対応して、バッテリ充電割合検出値SOCs を補正することができ、バッテリ充電割合SOCs の検出精度を更に向上させることができる。 In the first embodiment, since the battery charge ratio detection value SOCs is corrected with the temperature correction coefficient Kon corresponding to the battery temperature, the battery charge ratio changes in accordance with the battery temperature. The charge ratio detection value SOCs can be corrected, and the detection accuracy of the battery charge ratio SOCs can be further improved.
また、バッテリ37の劣化時には、バッテリ37の特性が変化して、発電電圧とバッテリ充電電流とバッテリ充電割合との関係が変化するため、発電電圧とバッテリ充電電流とに基づくバッテリ充電割合SOCs の検出精度が低下して、バッテリ充電割合SOCs を誤検出する可能性が高いが、本実施例1では、バッテリ37の劣化時にバッテリ充電割合SOCs の検出を禁止するようにしたので、バッテリ37の劣化によるバッテリ充電割合SOCs の誤検出を未然に防止することができる。
Further, when the
次に、図16乃至図19を用いて本発明の実施例2を説明する。
前記実施例1では、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電開始時に、発電機32の発電電圧とバッテリ37の充電電流とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出するようにしたが、本実施例2では、図16のバッテリ充電割合検出ルーチンを実行することで、図18及び図19のタイムチャートに示すように、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電終了時に、バッテリ充電期間中の発電機32の発電電圧平均値とバッテリ37の充電電流平均値とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出するようにしている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the battery charge ratio SOCs is detected based on the power generation voltage of the generator 32 and the charging current of the
図16に示すバッテリ充電割合検出ルーチンでは、まず、ステップ801で、バッテリ劣化フラグXREKがバッテリ37の劣化を意味する「1」にセットされているか否かを判定し、バッテリ37が劣化していると判定されれば、ステップ802以降のバッテリ充電割合検出に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了して、バッテリ充電割合SOCs の検出を禁止する。
In the battery charge ratio detection routine shown in FIG. 16, first, in
一方、上記ステップ801で、バッテリ37が劣化していないと判定されれば、ステップ802以降のバッテリ充電割合検出に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ802で、減速回生発電許可フラグXGEN又は強制発電許可フラグXHATUが「1」にセットされているか否かによって、バッテリ37の充電中(つまり減速回生発電中又は強制発電中)であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in
このステップ802で、バッテリ37の充電中であると判定された場合には、ステップ803に進み、バッテリ37の充電開始からの経過時間を計測する充電カウンタJCをカウントアップした後、ステップ804に進み、前回までの発電電圧積算値VSUMに今回検出した発電機32の発電電圧Volt を加算して発電電圧積算値VSUMを更新する。
VSUM=VSUM+Volt
If it is determined in
VSUM = VSUM + Volt
この後、ステップ805に進み、前回までのバッテリ充電電流積算値CSUMに今回検出したバッテリ37の充電電流Culb を加算してバッテリ充電電流積算値CSUMを更新する。
CSUM=CSUM+Culb
Thereafter, the process proceeds to step 805, and the battery charging current integrated value CSUM is updated by adding the charging current Culb of the
CSUM = CSUM + Culb
その後、上記ステップ802で、バッテリ37の充電中ではないと判定されたときに、ステップ806に進み、減速回生発電許可フラグXGEN又は強制発電許可フラグXHATUが「1」から「0」に切り換わった直後であるか否かによって、バッテリ37の充電終了時(つまり減速回生発電終了時又は強制発電終了時)であるか否かを判定する。
Thereafter, when it is determined in
このステップ806で、バッテリ37の充電終了時であると判定された場合には、ステップ807に進み、バッテリ充電期間中の発電電圧積算値VSUMを充電カウンタJCのカウント値(つまりバッテリ37の充電開始から充電終了までの経過時間)で除算して、バッテリ充電期間中の発電電圧平均値AVolt を求める。
If it is determined in
この後、ステップ808に進み、バッテリ充電期間中のバッテリ充電電流積算値CSUMを充電カウンタJCのカウント値で除算して、バッテリ充電期間中のバッテリ充電電流平均値ACulb を求める。 Thereafter, the process proceeds to step 808, and the battery charging current integrated value CSUM during the battery charging period is divided by the count value of the charging counter JC to obtain the battery charging current average value ACulb during the battery charging period.
この後、ステップ809に進み、図17に示す発電電圧平均値AVolt とバッテリ充電電流平均値ACulb とをパラメータとするバッテリ充電割合検出値SOCs のマップを参照して、発電電圧平均値AVolt とバッテリ充電電流平均値ACulb とに応じたバッテリ充電割合検出値SOCs を算出する。 Thereafter, the process proceeds to step 809, where the generation voltage average value AVolt and the battery charge are referred to with reference to the map of the battery charge ratio detection value SOCs using the generation voltage average value AVolt and the battery charge current average value ACulb as parameters shown in FIG. A battery charge ratio detection value SOCs according to the current average value ACulb is calculated.
この図17のバッテリ充電割合検出値SOCs のマップは、予め、実験データや設計データ等に基づいて求めた発電電圧平均値AVolt とバッテリ充電電流平均値ACulb とバッテリ充電割合との関係を用いて作成され、ECU35のROMに記憶されている。
The map of the battery charge ratio detection value SOCs in FIG. 17 is created using the relationship among the generated voltage average value AVolt, the battery charge current average value ACulb, and the battery charge ratio obtained in advance based on experimental data, design data, and the like. And stored in the ROM of the
この後、ステップ810に進み、図13に示すバッテリ温度をパラメータとする温度補正係数Konのマップを参照して、現在のバッテリ温度に応じた温度補正係数Konを算出した後、ステップ810に進み、バッテリ充電割合検出値SOCs を温度補正係数Konで補正して最終的なバッテリ充電割合検出値SOCs を求める。
SOCs =SOCs ×Kon
この後、ステップ812に進み、バッテリ充電割合検出フラグXSOCs をバッテリ充電割合SOCs の検出済みを意味する「1」にセットする。
Thereafter, the process proceeds to step 810, the temperature correction coefficient Kon corresponding to the current battery temperature is calculated with reference to the map of the temperature correction coefficient Kon using the battery temperature as a parameter shown in FIG. 13, and then the process proceeds to step 810. The final battery charge ratio detection value SOCs is obtained by correcting the battery charge ratio detection value SOCs with the temperature correction coefficient Kon.
SOCs = SOCs x Kon
Thereafter, the process proceeds to step 812, where the battery charge ratio detection flag XSOCs is set to “1” which means that the battery charge ratio SOCs has been detected.
その後、上記ステップ806でバッテリ37の充電終了時ではないと判定された場合には、ステップ813に進み、バッテリ充電割合検出値SOCs を「0」にリセットすると共に、バッテリ充電割合検出フラグXSOCs を「0」にリセットし、更に、発電電圧積算値VSUMとバッテリ充電電流積算値CSUMとを共に「0」にリセットして、本ルーチンを終了する。
Thereafter, when it is determined in
以上説明した本実施例2では、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電終了時、つまり、バッテリ37の充電がある程度継続して放電に切り換わったときに、バッテリ充電期間中の発電電圧平均値とバッテリ充電電流平均値とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出するようにしたので、毎回、直前の充放電履歴がほぼ同一の状態でバッテリ充電割合SOCs を検出することができ、バッテリ充電割合SOCs の検出精度を向上させることができる。本実施例2においても、前記実施例1と同じように、エンジン運転中に減速回生発電や強制発電によるバッテリ充電が実施される毎にバッテリ充電割合SOCs を検出することができるため、バッテリ充電割合SOCs の検出頻度を多くすることができると共に、バッテリ充電割合SOCs を検出するために強制的にバッテリ37の充電や放電を実施するといった必要がなく、エネルギー回収効率の低下ひいては燃費の悪化を防止することができる。
In the second embodiment described above, when the charging of the
尚、上記実施例1と上記実施例2とを組み合わせて、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電開始時に発電電圧とバッテリ充電電流とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出すると共に、減速回生発電や強制発電によるバッテリ37の充電終了時にバッテリ充電期間における発電電圧平均値とバッテリ充電電流平均値とに基づいてバッテリ充電割合SOCs を検出するようにしても良い。
The first embodiment and the second embodiment are combined to detect the battery charge ratio SOCs based on the power generation voltage and the battery charging current at the start of charging of the
11…エンジン(内燃機関)、18…自動変速機、19…クランク軸、20…トルクコンバータ、23…変速歯車機構、27…ロックアップクラッチ、28…エンジン回転速度センサ、29…タービン回転速度センサ、32…発電機、35…ECU(発電制御手段,充電状態検出手段,充電状態推定手段,充電状態検出禁止手段)、37…バッテリ、38…電圧検出回路(電圧検出手段)、39…電流検出回路(電流検出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 18 ... Automatic transmission, 19 ... Crankshaft, 20 ... Torque converter, 23 ... Transmission gear mechanism, 27 ... Lock-up clutch, 28 ... Engine rotational speed sensor, 29 ... Turbine rotational speed sensor, 32 ... Generator, 35 ... ECU (power generation control means, charge state detection means, charge state estimation means, charge state detection prohibition means), 37 ... battery, 38 ... voltage detection circuit (voltage detection means), 39 ... current detection circuit (Current detection means)
Claims (9)
前記発電機の発電電圧を検出する電圧検出手段と、
前記バッテリの充電電流を検出する電流検出手段と、
前記バッテリの充電開始時における前記発電機の発電電圧と前記バッテリの充電電流とに基づいて前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 Control of a vehicle comprising a generator driven by the power of an internal combustion engine, a battery charged with electric power generated by the generator, and power generation control means for controlling power generation of the generator during operation of the internal combustion engine In the device
Voltage detection means for detecting the power generation voltage of the generator;
Current detecting means for detecting a charging current of the battery;
A vehicle control apparatus comprising: a charge state detection unit configured to detect a charge state of the battery based on a power generation voltage of the generator and a charge current of the battery at a start of charging of the battery.
前記発電機の発電電圧を検出する電圧検出手段と、
前記バッテリの充電電流を検出する電流検出手段と、
前記バッテリの充電期間中における前記発電機の平均発電電圧と前記バッテリの平均充電電流とに基づいて前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 Control of a vehicle comprising a generator driven by the power of an internal combustion engine, a battery charged with electric power generated by the generator, and power generation control means for controlling power generation of the generator during operation of the internal combustion engine In the device
Voltage detection means for detecting the power generation voltage of the generator;
Current detecting means for detecting a charging current of the battery;
Control of a vehicle, comprising: a charging state detection unit that detects a charging state of the battery based on an average generated voltage of the generator and an average charging current of the battery during a charging period of the battery. apparatus.
前記充電状態検出手段は、前記減速回生発電の実行時に前記バッテリの充電状態を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車両の制御装置。 The power generation control means executes decelerated regenerative power generation that causes the generator to generate power during deceleration operation,
4. The vehicle control device according to claim 1, wherein the charging state detection unit detects a charging state of the battery when the deceleration regenerative power generation is executed. 5.
前記充電状態検出手段は、前記温度検出手段で検出したバッテリ温度に応じて前記バッテリ充電状態の検出値を補正する手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の車両の制御装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the battery;
The said charge state detection means is provided with the means to correct | amend the detected value of the said battery charge state according to the battery temperature detected by the said temperature detection means, The said any one of Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Vehicle control device.
前記劣化検出手段で前記バッテリの劣化を検出したときに前記充電状態検出手段によるバッテリ充電状態の検出を禁止する充電状態検出禁止手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の車両の制御装置。 Deterioration detecting means for detecting deterioration of the battery;
9. A charging state detection prohibiting unit for prohibiting detection of a battery charging state by the charging state detecting unit when the deterioration detecting unit detects deterioration of the battery. The vehicle control apparatus according to claim 1.
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