JP2008099443A - Battery monitor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バッテリ監視装置に係り、特にアイドリングストップ車等の車両に搭載されるバッテリの状態を監視するとともにバッテリの充電量を制御するバッテリ監視装置に関する。 The present invention relates to a battery monitoring device, and more particularly to a battery monitoring device that monitors the state of a battery mounted on a vehicle such as an idling stop vehicle and controls the amount of charge of the battery.
エンジンとモータジェネレータ(発電動機)とを搭載したアイドリングストップ車やハイブリッド車等の車両は、バッテリの充電状態(以下「SOC」という)を監視するバッテリ監視装置を備えている。このバッテリ監視装置は、バッテリのSOCを算出し、アイドリングストップ中にSOCが規定値よりも下がってきたら、エンジンを再始動する制御を行うものである。
しかし、上述のSOCの算出においては、電流値の積算を使用するために、長時間の運転では積算の誤差が蓄積し、SOCの算出精度が低下し、このため、規定のSOCでエンジンを再始動しようとしたとき、蓄電量が少なく、エンジンが始動しないという問題があった。
また、バッテリ性能が劣化してきたときにも、同様に、規定のSOCでエンジンを再始動しようとしたとき、蓄電量が少なくなり、エンジンが始動しないという問題があった。
A vehicle such as an idling stop vehicle or a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor generator (generator) includes a battery monitoring device that monitors a state of charge of the battery (hereinafter referred to as “SOC”). This battery monitoring device calculates the SOC of the battery, and performs control to restart the engine when the SOC falls below a specified value during idling stop.
However, in the calculation of the SOC described above, since the integration of the current value is used, an accumulation error accumulates in a long-time operation, and the calculation accuracy of the SOC decreases. For this reason, the engine is restarted with the specified SOC. When starting, there was a problem that the amount of electricity stored was small and the engine did not start.
Similarly, when the battery performance has deteriorated, there is a problem that, when an attempt is made to restart the engine with the specified SOC, the amount of stored power decreases and the engine does not start.
従来、車両のアイドリングストップ処理装置には、SOCに対して2つ以上の閾値を設け、SOCが最も低い閾値以上の場合にアイドリングストップを許可し、SOCが閾値よりも低い場合に、アイドリングストップを強制終了するものがある。
また、車両のバッテリ監視装置には、SOCではなく、バッテリ電圧でアイドリングストップ制御を行い、つまり、バッテリ電圧が高くなったらアイドリングストップに入り、バッテリ電圧が低くなったらアイドリングストップを中止するものがある。その上で、アイドリングストップ中のバッテリ電圧を過放電判定閾値と比較し、過放電と判定したら、通常よりも高い電圧でバッテリを充電し、これにより、バッテリの耐久性の劣化やエンジンの再始動性の悪化を防ごうとしている。
Some vehicle battery monitoring devices perform idling stop control not by SOC but by battery voltage, that is, when the battery voltage becomes high, the idling stop is entered, and when the battery voltage becomes low, idling stop is stopped. . Then, the battery voltage during idling stop is compared with the overdischarge determination threshold value. If it is determined that the battery is overdischarged, the battery is charged with a voltage higher than normal, thereby deteriorating the durability of the battery and restarting the engine. I'm trying to prevent gender deterioration.
ところが、従来、上記の特許文献1においては、エンジンの始動(運転者の意図に基づくイグニション(IG)キー等の操作によるエンジン始動及び運転者の直接始動操作によらないエンジン自動再始動)後のバッテリ充電制御やアイドリングストップ制御用SOC閾値の修正については言及していない。従って、次回のエンジン始動操作までの時間が短い場合に、充電量が不足し、次回のエンジン始動操作でエンジン始動できない場合があるという不都合があった。また、アイドリングストップ許可判定用SOC閾値(アイドリングストップ強制終了SOC閾値としても使用)を2つ以上もつため、制御がやや複雑になるという不都合があった。
また、上記の特許文献2においては、過放電判定をアイドリングストップ中の電圧で行っており、その際の電流値はエンジン再始動に必要な電流100〜300Aより一桁小さいため、エンジン再始動可能かどうかの判定には誤りを生じやすいという不都合があった。これは、小さい電流で過放電ではないと判定しても、エンジン再始動に必要な大きな電流をバッテリが出力できず、結果として、エンジンを再始動できない状態が存在するためである。そこで、エンジン再始動性を確保するためには、過放電判定の電圧閾値を高めに設定せざるを得ない。このため、アイドリングストップ可能なのに、アイドリングストップを禁止する状況が存在し、燃費向上率が低下するおそれが生ずるという不都合があった。
However, conventionally, in the above-mentioned
Further, in the above-mentioned
そこで、この発明の目的は、バッテリの充電状態(SOC)に基づきアイドリングストップを制御、つまり、アイドリングストップ許可判定用SOC閾値を1個、アイドリングストップ強制終了判定用SOC閾値を1個を用い、且つエンジン始動中の電圧に基づきエンジン始動後のバッテリ充電制御を行い、エンジン始動性を確保するバッテリ監視装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to control the idling stop based on the state of charge (SOC) of the battery, that is, using one SOC threshold for determining idling stop permission, using one SOC threshold for determining idling stop forced termination, and An object of the present invention is to provide a battery monitoring device that performs battery charge control after engine startup based on the voltage during engine startup and ensures engine startability.
この発明は、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、エンジンの始動に必要な電力が前記バッテリに確保できている状態であることを判定するバッテリ電圧の電力−電圧閾値を予め設定し、且つこの電圧閾値と検出したバッテリ電圧とを比較して前記エンジンの始動に必要な電力が前記バッテリに確保できている状態であるか否かを判定する電力判定手段とを有するバッテリ監視装置において、電力判定に用いる検出バッテリ電圧の値を前記エンジンの始動過程に検出した値とし、前記電力判定手段によって前記始動時のバッテリ電圧を前記電力−電圧閾値と比較して前記バッテリの電力判定を行うことを特徴とする。 The present invention preliminarily sets a battery voltage detection means for detecting a battery voltage, and a battery voltage power-voltage threshold value for determining that the battery has sufficient power necessary for starting the engine, and In the battery monitoring device having power determination means for comparing the voltage threshold value with the detected battery voltage to determine whether or not the power necessary for starting the engine is secured in the battery. The value of the detected battery voltage used for the determination is set to a value detected during the starting process of the engine, and the power determination unit compares the battery voltage at the time of starting with the power-voltage threshold to determine the power of the battery. Features.
この発明のバッテリ監視装置は、電力判定に用いる検出バッテリ電圧の値を、エンジンの始動過程に検出した値とし、この始動時のバッテリ電圧を電力−電圧閾値と比較してバッテリの電力判定を行うことにより、エンジン始動性を確保することができる。 The battery monitoring apparatus according to the present invention uses the value of the detected battery voltage used for power determination as a value detected during the engine starting process, and compares the battery voltage at the time of starting with the power-voltage threshold value to determine the battery power. Thus, engine startability can be ensured.
この発明は、エンジン始動性を確保する目的を、バッテリの充電状態(SOC)に基づきアイドリングストップを制御し、且つ、エンジン始動中の電圧に基づきエンジン始動後のバッテリ充電制御を行って実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
The present invention achieves the purpose of ensuring engine startability by controlling idling stop based on the state of charge (SOC) of the battery and performing battery charge control after engine start based on the voltage during engine start. It is.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically based on the drawings.
図1〜図8は、この発明の第1実施例を示すものである。図8において、1はアイドリングストップ車やハイブリッド車等の車両に搭載される車両システム、2はエンジンである。車両システム1は、エンジン2に駆動可能に設けられたモータジェネレータ(発電動機:MG)3と、このモータジェネレータ3のコントローラ4と、電源となるバッテリ5と、このバッテリ5のバッテリ監視装置6とを備えている。
モータジェネレータ3とコントローラ4とは、三相電線7で接続している。コントローラ4とバッテリ5とは、バッテリ5のプラス(+)端子5Aに接続したプラス電線8とバッテリ5のマイナス(−)端子5Bに接続したマイナス電線9とで接続している。コントローラ4とバッテリ監視装置6とは、発電電圧指令電線10で接続している。
プラス線8とバッテリ監視装置6とは、プラス連絡電線11で接続している。このプラス連絡電線11の途中には、イグニション(IG)スイッチ12が設けられている。このイグニションスイッチ12は、オンすることでバッテリ監視装置6を起動するものである。
プラス電線8には、該プラス電線8に流れるバッテリ電流の値を検出するバッテリ電流検出手段である電流センサ13が設けられている。この電流センサ13は、電流電線14を介してバッテリ監視装置6に接続している。プラス電線8は、プラス電圧電線15を介してバッテリ監視装置6に接続している。
マイナス電線9は、マイナス電圧電線16を介してバッテリ監視装置6に接続している。また、マイナス電線9は、マイナス連絡電線17を介してバッテリ監視装置6に接続している。
バッテリ5には、バッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段であるバッテリ温度センサ18が設けられている。このバッテリ温度センサ18は、バッテリ温度電線19を介してバッテリ監視装置6に接続している。
1 to 8 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 8, 1 is a vehicle system mounted on a vehicle such as an idling stop vehicle or a hybrid vehicle, and 2 is an engine. A
The
The plus
The
The negative electric wire 9 is connected to the battery monitoring device 6 via the negative voltage
The battery 5 is provided with a
バッテリ監視装置6は、イグニションスイッチ12のオンで起動され、バッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ温度等からバッテリ5の充電状態(以下「SOC」という)を算出する。また、このバッテリ監視装置6は、コントローラ4に対して発電電圧指令を送る。更に、バッテリ監視装置6は、イグニションスイッチ12がオンからオフになった後、SOCや時間等のデータを内部のEEPROM20に書き込みデータを保持する機能を有する。
コントローラ4は、モータジェネレータ3と共に、その能力の範囲内で、指令された電圧でバッテリ5の充電を行う。つまり、コントローラ4は、モータジェネレータ3の駆動制御に加え、車両減速時にはモータジェネレータ3の負トルクを電力に変換する回生制御を行う。
モータジェネレータ3は、コントローラ4から供給された三相交流電力によって駆動力を発生する。このモータジェネレータ3で発生した駆動力は、変速機(自動変速機)を介して駆動輪に伝達される。
The battery monitoring device 6 is activated when the
The controller 4 charges the battery 5 together with the
The
バッテリ監視装置6は、各種制御を実施する制御手段21と、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段22と、エンジン2の始動に必要な電力がバッテリ5に確保できている状態であることを判定するバッテリ電圧の電力−電圧閾値を予め設定し、且つこの電圧閾値と検出したバッテリ電圧とを比較してエンジン2の始動に必要な電力がバッテリ5に確保できている状態であるか否かを判定する電力判定手段23とを有する。
また、バッテリ監視装置6において、電力判定に用いる検出バッテリ電圧の値をエンジン2の始動過程に検出した値とし、電力判定手段23によって前記始動時のバッテリ電圧を電力−電圧閾値と比較してバッテリ5の電力判定行う。
更に、バッテリ監視装置6は、電力確保判定に用いるバッテリ電圧の電圧閾値を電圧と電流とバッテリ温度との関数とした3次元マップ(図4に示すマップA)として予め設定する。この3次元マップは、図4に示すように、電流とバッテリ温度とにより電圧閾値を設定する。
電力判定手段23は、電力判定を行う際に、エンジン2の始動過程に検出したバッテリ電流及びバッテリ温度から電力−電圧閾値を算出し、この電力−電圧閾値とエンジン2の始動過程に検出したバッテリ電圧とを比較して電力判定に用いる。
The battery monitoring device 6 determines that the
Further, in the battery monitoring device 6, the value of the detected battery voltage used for power determination is set to a value detected in the starting process of the
Furthermore, the battery monitoring device 6 presets the voltage threshold value of the battery voltage used for the power securing determination as a three-dimensional map (map A shown in FIG. 4) as a function of the voltage, current, and battery temperature. In this three-dimensional map, as shown in FIG. 4, a voltage threshold is set by current and battery temperature.
The power determination means 23 calculates a power-voltage threshold from the battery current and battery temperature detected during the
また、バッテリ監視装置6において、所定の車両条件で自動的にエンジン2を停止するとともに所定の条件で自動的にエンジン2を始動するエンジン自動停止・始動手段24を備え、電力判定手段23にはバッテリ5のSOCを算出する充電状態算出手段であるSOC算出手段25を併設し、エンジン2を始動する所定の充電状態であるSOCの値を始動充電状態閾値である始動SOC閾値として予め設定し、電力判定手段23が電力−電圧閾値と検出したバッテリ電圧とを比較してエンジン2の始動に必要な電力がバッテリ5に確保できている状態ではないと判定した際には、始動SOC閾値を通常値よりも高い始動SOC閾値に変更するとともに、バッテリ5を充電する通常の発電電圧値よりも高い電圧値で発電を行う電力確保処理手段26を設けている。
この電力確保処理手段26は、タイマ27で計時した所定時間経過後に、始動SOC閾値と発電電圧値をそれぞれ通常値に降下させる。
Further, the battery monitoring device 6 includes an engine automatic stop / start means 24 that automatically stops the
The power securing processing means 26 lowers the starting SOC threshold value and the generated voltage value to normal values after a predetermined time counted by the
バッテリ監視装置6には、車速を検出する車速検出手段28と、アクセルペダルの踏み込み状態を検出するアクセル検出手段29と、エンジン2の暖機状態を検出するエンジン温度検出手段30と、外気温度を検出する外気検出手段31とが接続している。
The battery monitoring device 6 includes vehicle speed detection means 28 for detecting the vehicle speed, accelerator detection means 29 for detecting the depression state of the accelerator pedal, engine temperature detection means 30 for detecting the warm-up state of the
次に、この実施例の作用を説明する。
図1は、バッテリ管理のメインルーチンを示すものである。
図1に示すように、プログラムがスタートすると(ステップA01)、バッテリ温度(Tb)とバッテリ電圧(Vb)とバッテリ電流(Ib)とを検出し(ステップA02)、SOCを算出する(ステップA03)。
その後、アイドリングストップ処理を行い(ステップA04)、バッテリ電圧(Vb)の低下を判定し(ステップA05)、再始動SOC閾値及び発電電圧の下方修正判定を行い(ステップA06)、再始動SOC閾値を修正し(ステップA07)、そして、発電電圧を修正する(ステップA08)。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 1 shows a main routine of battery management.
As shown in FIG. 1, when the program starts (step A01), the battery temperature (Tb), battery voltage (Vb), and battery current (Ib) are detected (step A02), and the SOC is calculated (step A03). .
Thereafter, an idling stop process is performed (step A04), a decrease in the battery voltage (Vb) is determined (step A05), a restart SOC threshold value and a downward correction determination of the generated voltage are performed (step A06), and the restart SOC threshold value is set. It is corrected (step A07), and the generated voltage is corrected (step A08).
図1の前記ステップA04のアイドリングストップ処理は、図2のサブルーチンに基づいて行われる。
図2に示すように、プログラムがスタートすると(ステップB01)、先ず、エンジンが停止か否かを判断する(ステップB02)。
このステップB02がNOの場合には、後述のSOC条件を除いて、例えば、車速=0、暖機終了、アクセル検出手段29がオフ等の要因で、アイドリングストップを行う条件が成立したか否かを判断する(ステップB03)。
このステップB03がYESの場合には、SOC条件として、SOC>(SOCth+SOCad)が成立したか否かを判断する(ステップB04)。ここで、SOCthは、エンジン再始動SOC閾値である。つまり、SOCがこのエンジン再始動SOC閾値(SOCth)値を下回ったときに、エンジン2の再始動を指令する。SOCadは、所定の加算値である。SOCth+SOCadは、エンジン停止許可SOC閾値である。
このステップB04がYESの場合には、エンジン2を停止し(ステップB05)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップB06)。
前記ステップB03がNOの場合及び前記ステップB04がNOの場合には、そのままリターンしてサブルーチンを抜ける(ステップB06)。
一方、前記ステップB02がYESの場合には、SOC条件を除いて、エンジン再始動要求の条件が成立したか否かを判断する(ステップB07)。
このステップB07がNOの場合には、SOC<SOCthか否かを判断する(ステップB08)。
このステップB08がYESの場合及び前記ステップB07がYESの場合には、エンジン始動フラグ(EngStartFlag)をセットし(EngStartFlag=1)(ステップB09)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップB06)。
前記ステップB08がNOの場合には、そのままリターンしてサブルーチンを抜ける(ステップB06)。
The idling stop process in step A04 in FIG. 1 is performed based on the subroutine in FIG.
As shown in FIG. 2, when the program starts (step B01), it is first determined whether or not the engine is stopped (step B02).
If this step B02 is NO, whether or not the conditions for idling stop are satisfied, for example, due to factors such as vehicle speed = 0, warm-up end, and accelerator detection means 29 off, except for the SOC conditions described later Is determined (step B03).
If this step B03 is YES, it is determined whether or not SOC> (SOCth + SOCad) is established as the SOC condition (step B04). Here, SOCth is an engine restart SOC threshold value. That is, when the SOC falls below the engine restart SOC threshold (SOCth) value, the
If this step B04 is YES, the
When the step B03 is NO and when the step B04 is NO, the process returns to exit the subroutine (step B06).
On the other hand, if step B02 is YES, it is determined whether or not the engine restart request condition is satisfied, except for the SOC condition (step B07).
If step B07 is NO, it is determined whether or not SOC <SOCth (step B08).
If step B08 is YES and step B07 is YES, an engine start flag (EngStartFlag) is set (EngStartFlag = 1) (step B09), and the process returns to exit the subroutine (step B06).
If step B08 is NO, the process returns and exits the subroutine (step B06).
図1の前記ステップA05のバッテリ電圧の低下の判定は、図3のサブルーチンに基づいて行われる。
図3に示すように、プログラムがスタートすると(ステップC01)、先ず、エンジン始動フラグ(EngStartFlag)がセット状態(EngStartFlag=1)か否かを判断する(ステップC02)。
このステップC02がYESの場合には、エンジン2の始動開始を行い(ステップC03)、エンジン2の始動中のバッテリ5の最低電圧(Vbmin)及び最大電流(Ibmax)を検出する(ステップC04)。但し、バッテリ電圧(Vb)とバッテリ電流(Ib)とは同期して記録し、最低電圧(Vbmin)の検出時の電流を最大電流(Ibmax)とする。
そして、エンジン2の始動が完了したか否かを判断する(ステップC05)。
このステップC05がYESの場合には、エンジン始動フラグ(EngStartFlag)をクリアし(EngStartFlag=0)(ステップC06)、バッテリ温度(Tb)と最大電流(Ibmax)とをパラメータとして、図4のマップAにおいて、バッテリ電圧閾値(電圧低下判定)(Vth)を読み込む(ステップC07)。
ここで、この図4のマップAについて、以下のように説明する。
図4のマップAのバッテリ電圧閾値(Vth)は、エンジン2の始動時のバッテリ温度(Tb)及び最大電流(Ibmax)に対し、バッテリ電圧(Vb)がバッテリ電圧閾値(Vth)以上であれば、その後、エンジン2が停止され且つ数日間放置された後で、エンジン2を始動できることを示す。エンジン2の始動時のバッテリ温度(Tb)が低い程、また、最大電流(Ibmax)が大きい程、バッテリ電圧閾値(Vth)は低くなる。図4のマップAのデータとしては、バッテリ5の寿命末期のものを使用する。エンジン2を停止させて放置した場合、エンジン2やバッテリ5の温度がどこまで下がるかは地域や季節によって違うので、図4のマップAをそのとき想定される最低温度毎に何種類か用意し、外気温度の平均値等で使い分けてもよい。
そして、最低電圧(Vbmin)<バッテリ電圧閾値(Vth)か否かを判断する(ステップC08)。
このステップC08がYESの場合には、発電電圧アップフラグ(GeneVoltUpFlag)をセットし(GeneVoltUpFlag=1)且つエンジン始動SOCアップフラグ(EngRestartSocUpFlag)をセットし(EngRestartSocUpFlag=1)(ステップC09)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップC10)。
前記ステップC02がNOの場合、前記ステップC05がNOの場合及び前記ステップC08がNOの場合には、そのままリターンしてサブルーチンを抜ける(ステップC10)。
The determination of the decrease in battery voltage in step A05 in FIG. 1 is performed based on the subroutine in FIG.
As shown in FIG. 3, when the program is started (step C01), it is first determined whether or not the engine start flag (EngStartFlag) is set (EngStartFlag = 1) (step C02).
If this step C02 is YES, the
Then, it is determined whether or not the
If this step C05 is YES, the engine start flag (EngStartFlag) is cleared (EngStartFlag = 0) (step C06), the battery temperature (Tb) and the maximum current (Ibmax) are used as parameters, and the map A in FIG. , The battery voltage threshold value (voltage drop determination) (Vth) is read (step C07).
Here, the map A of FIG. 4 will be described as follows.
The battery voltage threshold value (Vth) in the map A of FIG. 4 is as long as the battery voltage (Vb) is equal to or higher than the battery voltage threshold value (Vth) with respect to the battery temperature (Tb) and the maximum current (Ibmax) when the
Then, it is determined whether or not minimum voltage (Vbmin) <battery voltage threshold (Vth) (step C08).
If this step C08 is YES, the power generation voltage up flag (GeneVoltUpFlag) is set (GeneVoltUpFlag = 1) and the engine start SOC up flag (EngStartSocUpFlag = 1) is set (EngStartSocUpFlag = 1) (Step C09) and the process returns. The subroutine is exited (step C10).
When the step C02 is NO, when the step C05 is NO and when the step C08 is NO, the process directly returns and exits the subroutine (step C10).
図1の前記ステップA06の再始動SOC閾値及び発電電圧の下方修正判定は、図5のサブルーチンに基づいて行われる。
図5に示すように、プログラムがスタートすると(ステップD01)、図3の前記ステップC09の実行時から所定時間経過したか否かを判断し(ステップD02)、このステップD02がYESの場合には、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)をセットし(GeneVoltDownFlag=1)且つエンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)セットする(EngRestartSocDownFlag=1)(ステップD03)。このステップD03の処理後、及び前記ステップD02がNOの場合には、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップD04)。
即ち、この図5のサブルーチンにおいて、バッテリ電圧の低下判定でバッテリ電圧(Vb)が低下したと判定されると、エンジン再始動SOC閾値(SOCth)や発電電圧(Vgen)が上方に修正されるわけだが、その後、所定時間を経過するとエンジン再始動SOC閾値(SOCth)や発電電圧(Vgen)を再び初期値に向けて下げていく。この図5サブルーチンでは、規定した時間が経過すると発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)及びエンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)をセットする。バッテリ5の状態は短時間では変わらないので、この下方修正が働くのは、エンジン再始動SOC閾値(SOCth)や発電電圧(Vgen)の上方修正から数時間後を想定している。
The restart SOC threshold value and the generation voltage downward correction determination in step A06 in FIG. 1 are performed based on the subroutine in FIG.
As shown in FIG. 5, when the program starts (step D01), it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the execution of step C09 in FIG. 3 (step D02). If this step D02 is YES, Then, the power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) is set (GeneVoltDownFlag = 1) and the engine start SOC down flag (EngStartSocDownFlag) is set (EngStartSocDownFlag = 1) (step D03). After the process of step D03 and when the step D02 is NO, the process returns and exits the subroutine (step D04).
That is, in the subroutine of FIG. 5, if it is determined that the battery voltage (Vb) has decreased due to the battery voltage decrease determination, the engine restart SOC threshold (SOCth) and the power generation voltage (Vgen) are corrected upward. However, after a predetermined time has elapsed, the engine restart SOC threshold (SOCth) and the power generation voltage (Vgen) are lowered toward the initial values again. In the subroutine of FIG. 5, when the specified time has elapsed, the power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) and the engine start SOC down flag (EngRestartSocDownFlag) are set. Since the state of the battery 5 does not change in a short time, it is assumed that this downward correction works several hours after the upward correction of the engine restart SOC threshold (SOCth) and the power generation voltage (Vgen).
図1の前記ステップA07の再始動SOC閾値の修正は、図6のサブルーチンに基づいて行われる。この再始動SOC閾値の修正では、フラグを見て実際に再始動閾値であるエンジン再始動SOC閾値(SOCth)を変更するものである。
図6に示すように、プログラムがスタートすると(ステップE01)、先ず、エンジン始動SOCアップフラグ(EngRestartSocUpFlag)がセット状態(EngRestartSocUpFlag=1)か否かを判断する(ステップE02)。
このステップE02がYESの場合には、SOCth+D<SOCUpLimか否かを判断する(ステップE03)。ここで、SOCthは、エンジン再始動SOC閾値である。Dは、変化量定数であり、バッテリ電圧閾値(Vth)と起動中の最低電圧(Vbmin)の電位差やバッテリ温度(Tb)によってマップから算出することも可能である。SOCUpLimは、エンジン再始動SOC閾値上限である。
このステップE03がYESの場合には、再始動SOCを変更するように、SOCth=SOCth+Dとする(ステップE04)。よって、エンジン再始動SOC閾値(SOCth)は、D(変化量定数)だけ増加される。
このステップE03がNOの場合には、再始動SOCを変更するように、SOCth=SOCUpLimとする(ステップE05)。
前記ステップE04又は前記ステップE05の処理後は、エンジン始動SOCアップフラグ(EngRestartSocUpFlag)をクリアし(EngRestartSocUpFlag=0)(ステップE06)、そして、エンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)のセットを解除し(EngRestartSocDownFlag=0)(ステップE07)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップE08)。
一方、前記ステップE02がNOの場合には、エンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)がセット状態(EngRestartSocDownFlag=1)か否かを判断する(ステップE09)。
このステップE09がYESの場合には、SOCth−E>SOCthLoLimか否かを判断する(ステップE10)。SOCthは、エンジン再始動SOC閾値である。Eは、変化量定数であり、バッテリ電圧閾値(Vth)と起動中の最低電圧(Vbmin)の電位差やバッテリ温度(Tb)によってマップから算出することも可能である。SOCLoLimは、エンジン再始動SOC閾値下限である。
このステップE10がYESの場合には、再始動SOCを変更するように、SOCth=SOCth−Eとする(ステップE11)。よって、エンジン再始動SOC閾値(SOCth)は、E(変化量定数)だけ減少される。
このステップE10がNOの場合には、再始動SOCを変更するように、SOCth=SOCthLoLimとする(ステップE12)。
前記ステップE11又は前記ステップE12の処理後は、エンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)をクリアし(EngRestartSocDownFlag=0)(ステップE07)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップE08)。
The correction of the restart SOC threshold value in Step A07 of FIG. 1 is performed based on the subroutine of FIG. In this restart SOC threshold correction, the engine restart SOC threshold (SOCth), which is actually the restart threshold, is changed by looking at the flag.
As shown in FIG. 6, when the program is started (step E01), it is first determined whether or not the engine start SOC up flag (EngStartSocUpFlag) is in a set state (EngStartSocUpFlag = 1) (step E02).
If step E02 is YES, it is determined whether or not SOCth + D <SOCUpLim (step E03). Here, SOCth is an engine restart SOC threshold value. D is a variation constant, and can be calculated from the map based on the potential difference between the battery voltage threshold (Vth) and the lowest voltage (Vbmin) during startup, or the battery temperature (Tb). SOCUpLim is the engine restart SOC threshold upper limit.
If this step E03 is YES, SOCth = SOCth + D is set so that the restart SOC is changed (step E04). Therefore, the engine restart SOC threshold value (SOCth) is increased by D (change amount constant).
If this step E03 is NO, SOCth = SOCUpLim is set so that the restart SOC is changed (step E05).
After the processing of step E04 or step E05, the engine start SOC up flag (EngRestartSocUpFlag) is cleared (EngRestartSocUpFlag = 0) (step E06), and the engine start SOC down flag (EngStartSocDownFlag) is released from the set Dcst = 0) (step E07), the process returns to exit the subroutine (step E08).
On the other hand, if the step E02 is NO, it is determined whether or not the engine start SOC down flag (EngStartSocDownFlag) is in the set state (EngStartSocDownFlag = 1) (step E09).
If this step E09 is YES, it is determined whether or not SOCth-E> SOCthLoLim (step E10). SOCth is an engine restart SOC threshold value. E is a variation constant, and can be calculated from the map based on the potential difference between the battery voltage threshold (Vth) and the lowest voltage (Vbmin) during startup or the battery temperature (Tb). SOCLoLim is the engine restart SOC threshold lower limit.
If this step E10 is YES, SOCth = SOCth−E is set so that the restart SOC is changed (step E11). Therefore, the engine restart SOC threshold (SOCth) is decreased by E (variation constant).
When this step E10 is NO, SOCth = SOCthLoLim is set so that the restart SOC is changed (step E12).
After the process of step E11 or step E12, the engine start SOC down flag (EngRestartSocDownFlag) is cleared (EngRestartSocDownFlag = 0) (step E07), and the process returns to exit the subroutine (step E08).
図1の前記ステップA08の発電電圧を修正は、フラグを見て実際に発電電圧の値を変更するものであり、図7のサブルーチンに基づいて行われる。
図7に示すように、プログラムがスタートすると(ステップF01)、発電電圧アップフラグ(GeneVoltUpFlag)がセット状態(GeneVoltUpFlag=1)か否かを判断する(ステップF02)。
このステップF02がYESの場合には、Vgen+F<VgenUpLimか否かを判断する(ステップF03)。ここで、Vgenは、発電電圧である。Fは、変化量定数であり、バッテリ電圧閾値(Vth)と起動中の最低電圧(Vbmin)の電位差やバッテリ温度(Tb)によってマップから算出することも可能である。Fは、変化量定数である。VgenUpLimは、発電電圧上限値である。
このステップF03がYESの場合には、発電電圧を変更するように、Vgen=Vgen+Fとする(ステップF04)。よって、発電電圧(Vgen)は、変化量定数(F)だけ増加する。
このステップF03がNOの場合には、発電電圧を変更するように、Vgen=VgenUpLimとする(ステップF05)。
前記ステップF04又は前記ステップF05の処理後は、発電電圧アップフラグ(GeneVoltUpFlag)をクリアし(GeneVoltUpFlag=0)(ステップF06)、そして、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)をクリアし(GeneVoltDownFlag=0)(ステップF07)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップF08)。
一方、前記ステップF02がNOの場合には、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)がセット状態(GeneVoltDownFlag=1)か否かを判断する(ステップF09)。
このステップF09がYESの場合には、Vgen−G>VgenLoLimか否かを判断する(ステップF10)。ここで、Vgenは、発電電圧である。Gは、変化量定数であり、バッテリ電圧閾値(Vth)と起動中の最低電圧(Vbmin)の電位差やバッテリ温度(Tb)によってマップから算出することも可能である。VgenLoLimは、発電電圧下限値である。
このステップF10がYESの場合には、発電電圧を変更するように、Vgen=Vgen−Gとする(ステップF11)。よって、発電電圧(Vgen)は、変化量定数(G)だけ減少する。
このステップE10がNOの場合には、発電電圧を変更するように、Vgen=VgenLoLimとする(ステップF12)。
前記ステップF11又は前記ステップF12の処理後は、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)をクリアし(GeneVoltDownFlag=0)(ステップF07)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップF08)。
The correction of the generated voltage in step A08 in FIG. 1 is to actually change the value of the generated voltage by looking at the flag, and is performed based on the subroutine of FIG.
As shown in FIG. 7, when the program is started (step F01), it is determined whether or not the power generation voltage up flag (GeneVoltUpFlag) is set (GeneVoltUpFlag = 1) (step F02).
If this step F02 is YES, it is determined whether or not Vgen + F <VgenUpLim (step F03). Here, Vgen is a generated voltage. F is a variation constant, and can be calculated from the map based on the potential difference between the battery voltage threshold (Vth) and the lowest voltage (Vbmin) during startup or the battery temperature (Tb). F is a change amount constant. VgenUpLim is a power generation voltage upper limit value.
If this step F03 is YES, Vgen = Vgen + F is set so as to change the generated voltage (step F04). Therefore, the generated voltage (Vgen) increases by the change amount constant (F).
If this step F03 is NO, Vgen = VgenUpLim is set so as to change the generated voltage (step F05).
After the process of Step F04 or Step F05, the power generation voltage up flag (GeneVoltUpFlag) is cleared (GeneVoltUpFlag = 0) (Step F06), and the power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) is cleared (GeneVoltDownFlag = 0) ( Step F07) returns and exits the subroutine (Step F08).
On the other hand, if step F02 is NO, it is determined whether or not the power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) is in the set state (GeneVoltDownFlag = 1) (step F09).
If this step F09 is YES, it is determined whether Vgen-G> VgenLoLim (step F10). Here, Vgen is a generated voltage. G is a variation constant, and can be calculated from a map based on the potential difference between the battery voltage threshold (Vth) and the lowest voltage (Vbmin) during startup, or the battery temperature (Tb). VgenLoLim is a power generation voltage lower limit value.
If this step F10 is YES, Vgen = Vgen-G is set so as to change the generated voltage (step F11). Therefore, the generated voltage (Vgen) decreases by the change amount constant (G).
If this step E10 is NO, Vgen = VgenLoLim is set so as to change the generated voltage (step F12).
After the processing in step F11 or step F12, the power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) is cleared (GeneVoltDownFlag = 0) (step F07), and the process returns to exit the subroutine (step F08).
この結果、この実施例のバッテリ監視の制御を請求項毎に当てはめると、以下のようになる。
先ず、請求項1に記載の発明において、電力判定に用いる検出バッテリ電圧の値をエンジン2の始動過程に検出した値とし、電力判定手段23によって始動時のバッテリ電圧を電力−電圧閾値と比較してバッテリ5の電力判定を行う。つまり、エンジン2の始動中のバッテリ5の最低電圧(Vbmin)を検出し、この最低電圧(Vbmin)から次回にエンジン2を始動するときに必要な電力が確保できているかを判定する。これにより、エンジン2の始動に必要な電力を確保されている電力の判定に、SOCを用いないので、SOCを演算する際の累積誤差等の精度の影響を受けず、バッテリ5の新旧を問わずに判定が可能になり、エンジン2の始動性を確保することができる。
また、請求項2に記載の発明において、バッテリ電流を検出するバッテリ電流検出手段13とバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段18とをバッテリ監視装置6に接続し、電力確保判定に用いるバッテリ電圧の電圧閾値を電圧と電流とバッテリ温度との関数とした3次元マップ(図4のマップA)として予め設定する一方、電力判定手段23は、電力判定を行う際に、エンジン2の始動過程に検出したバッテリ電流(Ib)及びバッテリ温度(Tb)から電力−電圧閾値を算出し、この電力−電圧閾値とエンジン2の始動過程に検出したバッテリ電圧(Vb)とを比較して電力判定に用いる。これにより、バッテリ電圧閾値(Vth)を適正に設定し、エンジン2を確実に始動する必要な電力を、最低限確保することができ、冷機状態からでも確実に次回のエンジン2を始動することができる。
更に、請求項3に記載の発明において、エンジン2にはモータジェネレータ3を駆動可能に設け、所定の車両条件を満たした場合に自動的にエンジン2を停止させるとともに別な所定の車両条件を満たした場合にモータジェネレータ3を用いて自動的にエンジン2を始動するエンジン自動停止・始動手段24を備えている。また、電力判定手段23にはバッテリ5のSOCを算出するSOC算出手段25を併設し、エンジン2を始動する所定のSOCの値を始動SOC閾値として予め設定し、電力判定手段23が電力−電圧閾値と検出したバッテリ電圧(Vb)とを比較してエンジン2の始動に必要な電力がバッテリ5に確保できている状態ではないと判定した際には、始動SOC閾値を通常値よりも高い始動SOC閾値に変更するとともに、バッテリ5を充電する通常の発電電圧値よりも高い電圧値で発電を行う電力確保処理手段26を設けている。これにより、エンジン自動停止・自動始動(アイドリングストップ)の時間をある程度長く確保することができ、エンジン2の運転を停止する時間を従来よりも長くでき、燃費向上に寄与し、さらに、満充電からの放電量をより大きく採ることができる。つまり、最低電圧(Vbmin)<バッテリ電圧閾値(Vth)のときに、エンジン2の再始動を指令するSOC閾値(SOCth)のみを上げるとアイドリングストップの時間が極端に短くなるが、この発明では、エンジン再始動SOC閾値(SOCth)を上昇させるとともに発電電圧を上昇させることにより、アイドリングストップの時間はあまり短くならず、よって、燃費向上に寄与する。
また、請求項4に記載の発明において、電力確保処理手段26は、所定時間経過後に始動SOC閾値と発電電圧値をそれぞれ通常値に降下させる。これにより、エネルギ消費の少ない通常状態に戻し、燃費向上に寄与する。
As a result, the battery monitoring control of this embodiment is applied to each claim as follows.
First, in the first aspect of the invention, the value of the detected battery voltage used for power determination is set to a value detected during the starting process of the
Further, in the invention according to
Further, in the invention described in
According to the fourth aspect of the present invention, the power securing processing means 26 lowers the starting SOC threshold value and the generated voltage value to normal values after a predetermined time has elapsed. Thereby, it returns to a normal state with little energy consumption, and contributes to a fuel consumption improvement.
図9、図10は、この発明の第2実施例を示すものである。
この第2実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図1の前記ステップA06の再始動SOC閾値及び発電電圧の下方修正判定において、上記の図5の場合は、規定した時間が経つと下方修正を行うとしているが、この第2実施例では、エンジン2の始動時の最低電圧を見て、図9のサブルーチンに基づいて行われる。
この図9のサブルーチンにおいては、上記の図3のバッテリ電圧の低下の判定と同様に、エンジン2の始動時の最低電圧(Vbmin)を検出し、図10の3次元のマップBからバッテリ電圧閾値(下方修正判定)(Vthd)を読み込み、Vbmin>Vthdであれば、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)及びエンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)をセットする。また、図10のマップBにおいては、バッテリ温度(Tb)が低い程、また、最大電流(Ibmax)が大きい程、バッテリ電圧閾値(下方修正判定)(Vthd)は低くなる。
9 and 10 show a second embodiment of the present invention.
The features of the second embodiment are as follows. That is, in the restart SOC threshold value and power generation voltage downward correction determination in step A06 of FIG. 1, in the case of FIG. 5 described above, downward correction is performed after a specified time, but in this second embodiment, Referring to the subroutine shown in FIG. 9, the minimum voltage at the start of the
In the subroutine of FIG. 9, the lowest voltage (Vbmin) at the start of the
この第2実施例の再始動SOC閾値及び発電電圧の下方修正判定においては、図9に示すように、プログラムがスタートすると(ステップG01)、先ず、エンジン始動フラグ(EngStartFlag)がセット状態(EngStartFlag=1)か否かを判断する(ステップG02)。
このステップG02がYESの場合には、エンジン2の始動開始を行い(ステップG03)、エンジン2の始動中のバッテリ5の最低電圧(Vbmin)及び最大電流(Ibmax)を検出する(ステップG04)。但し、バッテリ電圧(Vb)とバッテリ電流(Ib)とは同期して記録し、最低電圧(Vbmin)の検出時の電流を最大電流(Ibmax)とする。
そして、エンジン2の始動が完了したか否かを判断する(ステップG05)。
このステップG05がYESの場合には、エンジン始動フラグ(EngStartFlag)をクリアし(EngStartFlag=0)(ステップG06)、バッテリ温度(Tb)と最大電流(Ibmax)とをパラメータとして図10のマップBにおいて、バッテリ電圧閾値(下方修正判定)(Vthd)を読み込む(ステップG07)。
そして、最低電圧(Vbmin)<バッテリ電圧閾値(Vthd)か否かを判断する(ステップG08)。
このステップG08がYESの場合には、発電電圧ダウンフラグ(GeneVoltDownFlag)をセットし(GeneVoltDownFlag=1)且つエンジン始動SOCダウンフラグ(EngRestartSocDownFlag)をセットし(EngRestartSocDownFlag=1)(ステップG09)、リターンしてサブルーチンを抜ける(ステップG10)。
前記ステップG02がNOの場合、前記ステップG05がNOの場合及び前記ステップG08がNOの場合には、そのままリターンしてサブルーチンを抜ける(ステップG10)。
この第2実施例によれば、上述の第1実施例の場合と同様な作用効果を得るので、ここでは、詳細な説明を省略する。
In the restart SOC threshold value and power generation voltage downward correction determination in the second embodiment, as shown in FIG. 9, when the program starts (step G01), first, the engine start flag (EngStartFlag) is set (EngStartFlag = 1) It is determined whether or not (step G02).
If this step G02 is YES, the
Then, it is determined whether or not the
When this step G05 is YES, the engine start flag (EngStartFlag) is cleared (EngStartFlag = 0) (step G06), and the battery temperature (Tb) and the maximum current (Ibmax) are used as parameters in the map B in FIG. Then, the battery voltage threshold value (downward correction determination) (Vthd) is read (step G07).
Then, it is determined whether or not minimum voltage (Vbmin) <battery voltage threshold (Vthd) (step G08).
If this step G08 is YES, a power generation voltage down flag (GeneVoltDownFlag) is set (GeneVoltDownFlag = 1) and an engine start SOC down flag (EngStartSocDownFlag) is set (EngStartSocDownFlag = 1) (Step G0 is returned). The subroutine is exited (step G10).
When the step G02 is NO, when the step G05 is NO and when the step G08 is NO, the process directly returns and exits the subroutine (step G10).
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and thus detailed description thereof is omitted here.
なお、この発明においては、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
例えば、上述の実施例では、発電指令が電圧指令の場合を挙げたが、発電指令が電流指令や電力指令の場合でも、発電指令を上下させることで、この発明に適用させることができる。
また、上述の第1実施例の図5において、所定の電流量を充電したことを条件に、前記ステップD03を実施することも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various application modifications are of course possible.
For example, in the above-described embodiment, the case where the power generation command is a voltage command has been described. However, even if the power generation command is a current command or a power command, the power generation command can be applied to the present invention by raising or lowering the power generation command.
Further, in FIG. 5 of the first embodiment described above, the step D03 can be performed on condition that a predetermined amount of current is charged.
電力判定に用いる検出バッテリ電圧の値を、エンジンの始動過程に検出した値とし、この始動時のバッテリ電圧を電力一電圧閾値と比較してバッテリの電力判定行うことを、他の判定制御にも適用することができる。 The value of the detected battery voltage used for the power determination is set to a value detected during the engine starting process, and the battery power is determined by comparing the battery voltage at the time of starting with the power one voltage threshold. Can be applied.
1 車両システム、
2 エンジン
3 モータジェネレータ
4 コントローラ
5 バッテリ
6 バッテリ監視装置
13 電流センサ
18 バッテリ温度センサ
21 制御手段
22 バッテリ電圧検出手段
23 電力判定手段
24 エンジン自動停止・始動手段
25 SOC算出手段
26 電力確保処理手段
27 タイマ
28 車速検出手段
29 アクセル検出手段
30 エンジン温度検出手段
31 外気検出手段
1 vehicle system,
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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