JP2009051243A - Warning device for hybrid electric car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はハイブリッド電気自動車用警報装置に関し、特にエンジンを発電機の駆動専用とし、発電機で発電した電力を走行用バッテリに蓄えると共に、走行用バッテリから供給される電力で作動する走行用モータにより駆動輪を駆動するようにしたシリーズ式ハイブリッド電気自動車に用いられる走行用バッテリのための警報装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an alarm device for a hybrid electric vehicle, and more particularly to an engine dedicated to driving a generator, storing electric power generated by the generator in a traveling battery and operating with electric power supplied from the traveling battery. The present invention relates to an alarm device for a traveling battery used in a series hybrid electric vehicle configured to drive drive wheels.
従来より、エンジンを専ら発電機の駆動に用いて発電機の発電電力を走行用バッテリに蓄えておき、インバータを介して走行用バッテリの電力を走行用モータに供給し、走行用モータの駆動力により車両の駆動輪を駆動するようにした、いわゆるシリーズ式ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車に用いられる走行用バッテリは、充放電を繰り返すことにより徐々に劣化し、当初の充放電特性を発揮することができなくなっていく。そこで、走行用バッテリの劣化の度合いを検知し、劣化の度合いがある程度大きくなったときに走行用バッテリの交換を促す表示を行うようにした警報装置が、例えば特許文献1などによって提案されている。
Conventionally, the power generated by the generator is stored in the traveling battery by using the engine exclusively for driving the generator, and the power of the traveling battery is supplied to the traveling motor via the inverter. Thus, a so-called series-type hybrid electric vehicle that drives the drive wheels of the vehicle has been developed and put into practical use.
The traveling battery used in such a hybrid electric vehicle is gradually deteriorated by repeated charging and discharging, and cannot initially exhibit the charging / discharging characteristics. Therefore, for example,
特許文献1の警報装置では、走行用バッテリの電圧と充放電電流との関係から走行用バッテリの劣化の度合いを検知し、その劣化の度合いに応じて点検の必要性や走行用バッテリの交換を促す警報表示を行うようになっている。
ところで、シリーズ式ハイブリッド電気自動車の場合、エンジンは専ら発電機の駆動に用いられるため、走行用バッテリの劣化に伴う充電効率の低下に従って、エンジンの仕事量が徐々に増大していくことになる。エンジンの仕事量が増大するとエンジンが排出する排ガス量も増大するため、排ガス中に含まれるPM(粒子状物質)やNOx(窒素酸化物)などの大気汚染物質の量も徐々に増大していく。エンジンには、エンジンからの大気汚染物質排出量が環境保護のために予め設定されている基準値を上回ることのないように、予め排ガス特性が定められているが、走行用バッテリの劣化が進むと、このような排ガス特性を満足しなくなるおそれがある。 By the way, in the case of a series type hybrid electric vehicle, since the engine is exclusively used for driving the generator, the work amount of the engine gradually increases as the charging efficiency decreases due to the deterioration of the traveling battery. As the engine work increases, the amount of exhaust gas emitted by the engine also increases, so the amount of air pollutants such as PM (particulate matter) and NOx (nitrogen oxide) contained in the exhaust gas also gradually increases. . The engine has exhaust gas characteristics so that the amount of air pollutants discharged from the engine does not exceed a reference value set in advance for environmental protection, but the battery for traveling is increasingly deteriorated. In such a case, the exhaust gas characteristics may not be satisfied.
上記特許文献1の警報装置においても、上述したような走行用バッテリの劣化に伴う排ガス特性の悪化は考慮されておらず、単に走行用バッテリの劣化の度合いが所定値を上回った場合に警報を行っている。このため、走行用バッテリの劣化が進んだ場合、警報を行う前に、エンジンが上記排ガス特性を満足しなくなってしまうおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの排ガス特性を適正な範囲内に維持できるように走行用バッテリの交換時期を警報可能なハイブリッド電気自動車用警報装置を提供することにある。
The alarm device of
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid electric vehicle capable of alarming the replacement time of a traveling battery so that the exhaust gas characteristics of the engine can be maintained within an appropriate range. It is to provide an alarm device.
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車用警報装置は、駆動輪に伝達するための駆動力を発生する走行用モータと、上記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、エンジンにより駆動され、上記走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機と、上記走行用バッテリの劣化度を求め、求められた劣化度が予め設定された基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリの交換を促す警報を行う制御手段とを備え、上記基準劣化度は、所定の排ガス特性を上記エンジンが満足するための基準値として設定されることを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, an alarm device for a hybrid electric vehicle according to the present invention includes a traveling motor that generates a driving force for transmission to driving wheels, a traveling battery that supplies electric power to the traveling motor, and an engine. And a generator that generates electric power for charging the traveling battery and a degree of deterioration of the traveling battery, and when the obtained degree of deterioration is equal to or higher than a preset reference deterioration degree And a control means for issuing an alarm prompting replacement of the battery for traveling, wherein the reference deterioration degree is set as a reference value for satisfying a predetermined exhaust gas characteristic of the engine. 1).
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンは走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機の駆動に用いられ、走行用バッテリから供給される電力により走行用モータが発生した駆動力が駆動輪に伝達されることによりハイブリッド電気自動車が走行する。そして、制御手段には所定の排ガス特性をエンジンが満足するための基準値として基準劣化度が設定されており、走行用バッテリの劣化度がこの基準劣化度以上となったとき、制御手段が走行用バッテリの交換を促す警報を行う。 According to the alarm device for a hybrid electric vehicle configured as described above, the engine is used to drive a generator that generates electric power for charging the traveling battery, and the traveling motor is driven by the electric power supplied from the traveling battery. The hybrid electric vehicle travels by transmitting the generated driving force to the driving wheels. The control means is set with a reference deterioration degree as a reference value for satisfying a predetermined exhaust gas characteristic of the engine. When the deterioration degree of the traveling battery becomes equal to or higher than the reference deterioration degree, the control means is driven. A warning is given to replace the battery.
また、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記走行用バッテリの劣化度が上記基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリを上記走行用モータ及び上記発電機から切り離した状態で上記発電機から上記走行用モータに電力供給を行うことを特徴とする(請求項2)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの劣化度が基準劣化度以上になると、制御手段は走行用バッテリを走行用モータ及び発電機から切り離すと共に、エンジンによって駆動される発電機から走行用モータに電力供給を行う。
In the hybrid electric vehicle alarm device, the control means disconnects the traveling battery from the traveling motor and the generator when the degradation degree of the traveling battery becomes equal to or higher than the reference degradation level. In this state, electric power is supplied from the generator to the traveling motor (claim 2).
According to the alarm device for a hybrid electric vehicle configured as described above, when the deterioration degree of the traveling battery becomes equal to or higher than the reference deterioration degree, the control unit disconnects the traveling battery from the traveling motor and the generator and is driven by the engine. The power is supplied from the generator to the traveling motor.
また、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記エンジンの通算運転時間の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする(請求項3)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンの通算運転時間が増大するほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。
In the hybrid electric vehicle alarm device, the control means reduces the reference deterioration level in accordance with an increase in the total operation time of the engine (claim 3).
According to the hybrid electric vehicle alarm device configured as described above, an alarm that prompts the user to replace the traveling battery is performed using the reference deterioration degree that is set to be lowered as the total operation time of the engine increases.
或いは、上記ハイブリッド電気自動車用警報装置において、上記制御手段は、上記走行用バッテリの交換回数の増大に応じ、上記基準劣化度を低下させることを特徴とする(請求項4)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの交換回数が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。
Alternatively, in the hybrid electric vehicle alarm device, the control means reduces the reference deterioration level in accordance with an increase in the number of replacements of the traveling battery.
According to the hybrid electric vehicle alarm device configured as described above, the alarm for prompting the replacement of the traveling battery is performed using the reference deterioration degree which is set to be lowered as the number of replacement of the traveling battery increases.
本発明のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、所定の排ガス特性をエンジンが満足するための基準値として設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの劣化度がこの基準劣化度以上となったとき、制御手段が走行用バッテリの交換を促す警報を行うようにしたので、走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス量が増加することによりエンジンが排出する大気汚染物質の量が増大しても、この大気汚染物質の量が許容範囲内にあってエンジンが所定の排ガス特性を満足している間に走行用バッテリを交換することが可能となる。 According to the alarm device for a hybrid electric vehicle of the present invention, the reference deterioration degree set as a reference value for satisfying a predetermined exhaust gas characteristic by the engine is used, and the deterioration degree of the traveling battery is equal to or higher than the reference deterioration degree. Since the control means issues a warning prompting the replacement of the traveling battery, the amount of air pollutants discharged by the engine increases as the exhaust gas amount of the engine increases as the traveling battery deteriorates. However, the traveling battery can be replaced while the amount of the air pollutant is within the allowable range and the engine satisfies the predetermined exhaust gas characteristics.
また、請求項2のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの劣化度が基準劣化度以上になると、走行用バッテリを走行用モータ及び発電機から切り離すと共に、エンジンによって駆動される発電機から走行用モータに電力供給を行うようにしたので、走行用バッテリの更なる劣化に伴うエンジンの排ガス特性の悪化を防止しながら、走行用バッテリを交換するために整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
According to the alarm device for a hybrid electric vehicle of
ところで、走行用バッテリの劣化に加え、発電機を駆動するエンジン自体も経年変化によって運転効率が低下する。このため、エンジンの仕事量は走行用バッテリの劣化だけではなく、エンジン自体の運転効率低下にも起因して増大していくことになり、エンジンの通算運転時間が増大するほどその排ガス特性は悪化する。
そこで、請求項3のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、エンジンの通算運転時間が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。このようにすることで、エンジンの通算運転時間に拘わらず、エンジンの経年変化及び走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス特性がほぼ同程度に悪化した段階で、走行用バッテリの交換を促す警報を行うことが可能となる。
Incidentally, in addition to the deterioration of the battery for traveling, the operating efficiency of the engine itself that drives the generator also decreases due to secular change. For this reason, the work amount of the engine increases not only due to the deterioration of the battery for traveling but also due to the decrease in the operation efficiency of the engine itself, and the exhaust gas characteristic deteriorates as the total operation time of the engine increases. To do.
Therefore, according to the alarm device for a hybrid electric vehicle according to the third aspect, the alarm for encouraging the replacement of the traveling battery is performed using the reference deterioration degree that is set to be lowered as the total operation time of the engine increases. In this way, regardless of the total operating time of the engine, it is urged to replace the traveling battery when the exhaust gas characteristics of the engine have deteriorated to almost the same degree due to the aging of the engine and the deterioration of the traveling battery. An alarm can be performed.
従って、エンジンが比較的新しい段階で走行用バッテリの交換時期となる場合は、エンジンの排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度が比較的大きくなるまで走行用バッテリを使用した上で走行用バッテリを交換することが可能となる。一方、エンジンが比較的古くなった段階で走行用バッテリの交換時期となる場合においても、エンジンの排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリの交換を行うことが可能となる。 Therefore, when it is time to replace the running battery at a relatively new stage, the running battery must be used until the deterioration level is relatively large while maintaining the exhaust gas characteristics of the engine within a good range. The traveling battery can be replaced. On the other hand, even when it is time to replace the traveling battery when the engine is relatively old, the traveling battery can be replaced while the exhaust gas characteristics of the engine are within a favorable range.
また、複数回の走行用バッテリの交換を考慮した場合には、走行用バッテリの交換回数が増大するほど、同様の理由によりエンジンの経年変化によってエンジンの排ガス特性が悪化していくことになる。
そこで、請求項4のハイブリッド電気自動車用警報装置によれば、走行用バッテリの交換回数が増えるほど低下されて設定された基準劣化度を用い、走行用バッテリの交換を促す警報が行われる。このようにすることで、走行用バッテリの交換回数に拘わらず、エンジンの経年変化及び走行用バッテリの劣化に伴ってエンジンの排ガス特性がほぼ同程度に悪化した段階で、走行用バッテリの交換を促す警報を行うことが可能となる。
Further, when considering the replacement of the traveling battery a plurality of times, the exhaust gas characteristic of the engine deteriorates due to the secular change of the engine for the same reason as the number of replacement of the traveling battery increases.
Therefore, according to the alarm device for a hybrid electric vehicle according to the fourth aspect of the present invention, the alarm for prompting the replacement of the traveling battery is performed using the reference deterioration degree which is set to be lowered as the number of replacement of the traveling battery increases. In this way, regardless of the number of times the travel battery has been replaced, the travel battery must be replaced when the exhaust gas characteristics of the engine have deteriorated to approximately the same degree as the engine has changed over time and the travel battery has deteriorated. It is possible to issue an alarm to prompt.
従って、エンジンが比較的新しい段階で交換時期となる走行用バッテリの場合は、エンジンの排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度が比較的大きくなるまで走行用バッテリを使用した上で走行用バッテリを交換することが可能となる。一方、エンジンが比較的古くなった段階で交換時期となる走行用バッテリの場合においても、エンジンの排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリの交換を行うことが可能となる。 Therefore, in the case of a traveling battery whose engine is to be replaced at a relatively new stage, the traveling battery must be used until the deterioration level is relatively large while maintaining the exhaust gas characteristics of the engine within a good range. The traveling battery can be replaced. On the other hand, even in the case of a traveling battery that is to be replaced when the engine is relatively old, it is possible to replace the traveling battery while the exhaust gas characteristics of the engine are within a favorable range.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車用の警報装置1の全体構成図である。
図1に示すように、ハイブリッド電気自動車には走行用モータ2が搭載されており、走行用モータ2の駆動力が左右の駆動輪4に伝達されることにより、ハイブリッド電気自動車が走行する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an
As shown in FIG. 1, a traveling
エンジン6は専ら発電機8の駆動に用いられるものであって、エンジン6の出力軸は発電機8の回転軸に連結されている。発電機8の出力はインバータ10に接続されており、発電機8の出力電力はインバータ10によって調整されることにより、走行用モータ2に供給可能であると共に、コンタクタユニット12を介してインバータ10に接続された走行用バッテリ14に充電可能となっている。
The
走行用バッテリ14に蓄えられた電力は、インバータ10で調整された後に走行用モータ2に供給されるようになっている。従って、走行用モータ2にはインバータ10を介して走行用バッテリ14及び発電機8からの電力を供給することができる。
図1に示すようにコンタクタユニット12は、走行用バッテリ14の一方の端子とインバータ10との間に介装されたメインコンタクタ16と、このメインコンタクタ16をバイパスするように直列に接続されたプリチャージコンタクタ18及び減流抵抗20とからなる。このコンタクタユニット12は、走行用バッテリ14をインバータ10から切り離す機能を有すると共に、走行用バッテリ14をインバータ10に接続する際に、走行用バッテリ14からインバータ10に流れる突入電流を抑制する機能を有している。
The electric power stored in the traveling
As shown in FIG. 1, the
コントローラ(制御手段)22には、走行用バッテリ14の電圧、充放電電流、及び温度、並びにインバータ10における各部の電圧及び温度のほか、ハイブリッド電気自動車の走行状態などを検出するための各種センサからの情報が入力され、コントローラ22はこれらの情報に基づき、インバータ10及びコンタクタユニット12の作動を制御する。
即ち、コントローラ22は、インバータ10を介して発電機8から走行用バッテリ14や走行用モータ2に供給される電力、及び走行用バッテリ14から走行用モータ2に供給される電力を適正に調整するため、上記情報に基づきインバータ10を制御する。このとき、エンジン6の運転制御を行うエンジン制御ユニット24との間で情報の交換を行い、エンジン6が適正に運転されるようエンジン制御ユニット24に指令を発する。
The controller (control means) 22 includes various sensors for detecting the voltage, charging / discharging current, and temperature of the battery for traveling 14 and the voltage and temperature of each part of the
That is, the controller 22 appropriately adjusts the power supplied from the generator 8 to the traveling
また、コントローラ22には、図示しないキースイッチがオン操作されることによって投入される制御電源が接続されており、この制御電源の投入に伴ってコントローラ22はコンタクタユニット12の制御を開始する。このコンタクタユニット12の制御では、まず最初にプリチャージコンタクタ18がオンとされ、走行用バッテリ14がプリチャージコンタクタ18及び減流抵抗20を介してインバータ10に接続される。プリチャージコンタクタ18のオン作動に伴って走行用バッテリ14からインバータ10には突入電流が流れるが、この突入電流は減流抵抗20によって低減される。インバータ10の充電が進むに従い突入電流は減少し、走行用バッテリ14によってインバータ10に印加される電圧が上昇していく。そして、走行用バッテリ14の電圧と、インバータ10に印加されている電圧との差が所定電圧以下になると、コントローラ22はメインコンタクタ16をオンさせると共にプリチャージコンタクタ18をオフとし、走行用バッテリ14のインバータ10への接続を完了する。
The controller 22 is connected to a control power source that is turned on when a key switch (not shown) is turned on. The controller 22 starts to control the
このようにして、走行用バッテリ14がインバータ10に直接接続されると、コントローラ22はインバータ10の運転を開始すると共にエンジン制御ユニット24に指令を送り、インバータ10を介して発電機8から走行用バッテリ14や走行用モータ2に供給される電力、及び走行用バッテリ14から走行用モータ2に供給される電力が適正となるようにインバータ10及びエンジン6を制御する。
In this way, when the traveling
こうして走行用バッテリ14や発電機8から走行用モータ2に電力が供給されることにより、走行用モータ2の駆動力が駆動輪4に伝達され、ハイブリッド電気自動車が走行する。このときのコントローラ22によるエンジン6及びインバータ10の制御は公知の方法に従って行われるものであり、ここでは詳細な説明を省略する。
このようなインバータ10やエンジン6の制御と並行し、コントローラ22は走行用バッテリ14の劣化度を監視し、その劣化度に応じてハイブリッド電気自動車のインストルメントパネル(図示せず)に設けられた警告灯26による警告を行うための警告制御を所定の制御周期で実行する。
When electric power is supplied from the traveling
In parallel with the control of the
この警告制御においてコントローラ22は、走行用バッテリ14の電圧及び充放電電流から走行用バッテリ14の内部抵抗を求め、新品のときの内部抵抗を100%としたときの、その時点での内部抵抗の比率を劣化度SOHとして制御周期毎に求める。そして、この劣化度SOHを所定の第1基準劣化度A1及び第2基準劣化度(基準劣化度)A2と比較し、その時点の劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上となった場合には、走行用バッテリ14の交換時期が近付いていることを警報する一方、その時点の劣化度SOHが第2基準劣化度A2以上となった場合には、走行用バッテリ14の交換を促す警報を行う。
In this warning control, the controller 22 obtains the internal resistance of the traveling
このような警告制御を行うため第2基準劣化度A2は、走行用バッテリ14の劣化に伴う充電効率の低下によりエンジン6の仕事量が増大してエンジン6の排ガス特性が悪化しても、エンジン6から排出される大気汚染物質の量が基準値以内となるような、走行用バッテリ14の劣化度SOHの上限値(例えば200〜300%)に対応して設定される。
エンジン6が排出する排ガスの量はエンジン6の仕事量に応じて変化するが、エンジン6の仕事量は、エンジン6自身の経年変化に伴う運転効率の低下、及び走行用バッテリ14の劣化に伴う充電効率の低下により、エンジン6が初めて運転されてからの通算運転時間であるエンジン6の積算運転時間の増大と共に増加していく。
In order to perform such warning control, the second reference deterioration level A2 is determined even if the work amount of the
The amount of exhaust gas discharged from the
図2は、エンジン6の積算運転時間と、走行用バッテリ14に許容される排ガス量との関係を示す概念図であるが、エンジン6自身の経年変化によってエンジン6の積算運転時間の増加と共に増大する排ガス量は、図2中に排ガス量Sbを初期値とした一点鎖線で示されている。これに走行用バッテリ14の劣化に伴って増加する排ガス量が上乗せされたものが、その時点でエンジン6から排出されるトータルの排ガス量となる。図2中のSoは、エンジン6から排出される大気汚染物質の量が、環境保護の観点から予め定められた基準値以内となるような排ガス量の上限値を示しており、第2基準劣化度A2は、エンジン6自身の経年変化に伴う運転効率の低下によって一点鎖線で示されるように増大する排ガス量を考慮した上で、エンジン6から排出される排ガス量がこの上限値Soを超えることのないような劣化度SOHに設定される。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the relationship between the accumulated operation time of the
また、走行用バッテリ14の劣化の進行度合いは、個々の走行用バッテリ14の特性によって異なることが考えられ、比較的速く劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線L1、比較的ゆっくり劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線L3、その中間の速度で劣化が進行した場合の排ガス量の増加を実線L2によりそれぞれ図2中に示している。
図2に示されるように、時間t1でエンジン6の排ガス量が上限値Soに達する場合、エンジン6自体の経年変化に伴う運転効率の低下は比較的小さいことから、走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガスの増加量は、比較的大きなΔS1まで許容されることになる。一方、時間t3でエンジン6の排ガス量が上限値Soに達する場合、エンジン6自体の経年変化に伴う運転効率の低下が比較的大きいことから、走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガスの増加量は、比較的小さなΔS3までしか許容されない。そして、時間t1及びt3の中間の時間t2でエンジン6の排ガス量が上限値Soに達する場合、走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガスの増加量は、ΔS1とΔS3との間のΔS2まで許容される。
In addition, the degree of progress of the deterioration of the traveling
As shown in FIG. 2, when the exhaust gas amount of the
そこで、コントローラ22は、エンジン6の積算運転時間に応じ、第2基準劣化度A2の値を変化させ、積算運転時間が増加するほど第2基準劣化度A2の値を小さく設定するようにしている。このように第2基準劣化度A2を変化させることにより、走行用バッテリ14の劣化の進行速度に拘わらず、エンジン6の排ガス量が上限値Soに達する直前まで走行用バッテリ14を使用し続けることが可能となる。
Therefore, the controller 22 changes the value of the second reference deterioration degree A2 in accordance with the accumulated operation time of the
従って、エンジン6の積算運転時間が少なく、エンジン6が比較的新しい段階で走行用バッテリ14の交換時期となる場合は、エンジン6の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度SOHが比較的大きくなるまで走行用バッテリ14を使用した上で走行用バッテリ14を交換することが可能となる。一方、エンジン6の積算運転時間が増大し、エンジン6が比較的古くなった段階で走行用バッテリ14の交換時期となる場合においても、エンジン6の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ14の交換を行うことが可能となる。
Accordingly, when the accumulated operation time of the
なお、走行用バッテリ14の劣化の進行速度にさほどばらつきがなく、例えばエンジン6の一般的な寿命や使用期間と同程度の期間にわたって走行用バッテリ14を使用可能であるような場合には、第2基準劣化度A2を固定値としても良い。この場合には、走行用バッテリ14の標準的な寿命におけるエンジン6の経年変化に起因した排ガスの増大量に基づき、エンジン6の排ガス量が上限値Soを超過しないような走行用バッテリ14の劣化度SOHに対応して第2基準劣化度A2を設定すればよい。
It should be noted that when the traveling speed of the
また、第1基準劣化度A1は、走行用バッテリ14の交換時期が近付いていることを警報するために使用されるものであることから、その時点の第2基準劣化度A2より例えば50%程度小さい値に設定される。従って、第2基準劣化度A2がエンジン6の積算運転時間に応じて変化して設定される場合には、第1基準劣化度A1も第2基準劣化度A2に応じて変化することになる。
Further, the first reference deterioration level A1 is used to warn that the replacement time of the traveling
以上のような警告制御は、コントローラ22に制御電源が投入されることによって開始され、図3に示すフローチャートに従い、所定の制御周期で実行される。そこで、コントローラ22が行う警告制御の具体的な処理の内容を、図3のフローチャートに基づき以下に説明する。
警告制御が開始されると、コントローラ22はステップS1で、その制御周期で求めた走行用バッテリ14の劣化度SOHと、その制御周期で上述のようにして設定した第1基準劣化度A1とを比較し、劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上であるか否かを判定する。
The warning control as described above is started when the controller 22 is turned on, and is executed at a predetermined control cycle according to the flowchart shown in FIG. Therefore, the specific content of the warning control performed by the controller 22 will be described below based on the flowchart of FIG.
When the warning control is started, in step S1, the controller 22 obtains the deterioration level SOH of the traveling
劣化度SOHが第1基準劣化度A1未満である場合には、エンジン6から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン6の排ガス特性が基準を満たさなくなるほど走行用バッテリ14が劣化しておらず、走行用バッテリ14を交換する必要はないものと判断して処理をステップS2に進め、警告灯26による警告を消灯状態とした後、ステップS3でメインコンタクタ16をオン状態に維持し、更にステップS4で通常走行モードを選択して、その制御周期を終了する。
When the degree of deterioration SOH is less than the first reference degree of deterioration A1, the
この通常走行モードにおいては、前述したように、走行用バッテリ14をインバータ10に接続した状態で、エンジン6によって駆動される発電機8及び走行用バッテリ14からの電力を、インバータ10を介して走行用モータ2に供給してハイブリッド電気自動車を走行させ、発電機8の電力をインバータ10により調整して走行用バッテリ14に充電する。
In this normal travel mode, as described above, the power from the generator 8 and the
劣化度SOHが第1基準劣化度A1未満である限りは、上述したようにステップS1乃至S4の処理が制御周期毎に繰り返され、警告灯26が消灯状態に維持されると共に、メインコンタクタ16がオン状態となって通常走行モードが選択される。
一方、走行用バッテリ14の劣化が進み、その時点の走行用バッテリ14の劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上になると、コントローラ22は処理をステップS5に進め、その制御周期で求めた劣化度SOHと、その制御周期で上述のようにして設定した第2基準劣化度A2とを比較し、劣化度SOHが第2基準劣化度A2以上であるか否かを判定する。
As long as the deterioration degree SOH is less than the first reference deterioration degree A1, as described above, the processing of steps S1 to S4 is repeated every control cycle, the warning
On the other hand, when the deterioration of the traveling
走行用バッテリ14の劣化度SOHが第2基準劣化度A2未満である場合、コントローラ22はステップS6に処理を進める。ステップS6では、既にステップS1で劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上であると判定していることから、警告灯26により橙色警告を点灯させ、走行用バッテリ14の交換時期が近付いていることを警告する。
更にコントローラ22は処理をステップS7に進め、メインコンタクタ16をオン状態に維持すると共に、次のステップS8で通常走行モードを選択し、その制御周期を終了する。次の制御周期以降においても、走行用バッテリ14の劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上で第2基準劣化度A2未満である限りは、上述したようにステップS1からステップS5乃至S8の制御が制御周期毎に繰り返される。
When the deterioration degree SOH of the traveling
Further, the controller 22 advances the process to step S7, maintains the
このように、走行用バッテリ14の劣化度SOHが第1基準劣化度A1以上で第2基準劣化度A2未満である場合には、走行用バッテリ14の交換時期が近付いているものの、現時点では走行用バッテリ14を交換する必要はないことから、橙色警告のみにとどめて走行用バッテリ14の交換時期が近付いていることを警告した上で、走行用バッテリ14を使用する通常走行モードを選択する。
As described above, when the deterioration degree SOH of the traveling
更に走行用バッテリ14の劣化が進み、ステップS5で走行用バッテリ14の劣化度SOHが第2基準劣化度A2以上であると判定すると、コントローラ22はこれ以上走行用バッテリ22が劣化すると、エンジン6の仕事量が増大することによりエンジン6から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン6の排ガス特性が許容範囲から逸脱するものと判断し、ステップS9に処理を進めて警告灯26により赤色警告を点灯させ、走行用バッテリ14の交換時期であることを警告する。
If the deterioration of the traveling
次に、ステップS10に処理を進めると、コントローラ22はメインコンタクタ16をオフとし、走行用バッテリ14をインバータ10から切り離すことにより走行用モータ2及び発電機8から走行用バッテリ14を切り離して、走行用バッテリ14がこれ以上劣化しないようにする。そして、次のステップS11でコントローラは、非常走行モードを選択し、その制御周期を終了する。
Next, when the process proceeds to step S10, the controller 22 turns off the
この非常走行モードでは、走行用バッテリ14をインバータ10から切り離した状態において、エンジン6によって駆動される発電機8の電力を、インバータ10により調整して走行用モータ2に供給し、ハイブリッド電気自動車の走行を可能とする。従って、劣化の進んだ走行用バッテリ14の交換のために、整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
In this emergency travel mode, in a state where the
走行用バッテリ14が交換されると、走行用バッテリ14の劣化度SOHは100%に戻るので、警告制御では再び処理がステップS1からステップS2に進むようになる。この結果、警告灯26による警報は行われず、通常走行モードが選択される。
以上のようにして警告制御が行われることにより、走行用バッテリ14の劣化が進行してエンジン6の仕事量が増え、エンジン6から排出される大気汚染物質の量が基準値を超えてエンジン6の排ガス特性が予め定められた基準を満たさなくなる前に、走行用バッテリ14を交換することが可能となる。また、走行用バッテリ14の交換時期となる前に、警告灯26の橙色警告によって交換時期が近付いていることを警告するので、ハイブリッド電気自動車の使用者は予め走行用バッテリ14の交換準備をすることが可能となる。
When the traveling
By performing the warning control as described above, the deterioration of the traveling
更に、前述したように、走行用バッテリ14の交換時期であることを示すために用いられる第2基準劣化度A2は、エンジン6の積算運転時間が増加するほど小さく設定されるようになっているので、走行用バッテリ14の劣化の進行速度に拘わらず、エンジン6の排ガス量が上限値Soに達する直前まで走行用バッテリ14を使用し続けることが可能となる。
Further, as described above, the second reference deterioration level A2 used to indicate that it is time to replace the traveling
従って、エンジン6の積算運転時間が少なく、エンジン6が比較的新しい段階で走行用バッテリ14の交換時期となる場合は、エンジン6の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度SOHが比較的大きくなるまで走行用バッテリ14を使用した上で走行用バッテリ14を交換することが可能となる。一方、エンジン6の積算運転時間が増大し、エンジン6が比較的古くなった段階で走行用バッテリ14の交換時期となる場合においても、エンジン6の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ14の交換を行うことが可能となる。
Accordingly, when the accumulated operation time of the
また、走行用バッテリ14の劣化度SOHが第2基準劣化度A2以上となり、走行用バッテリ14を交換しなければならなくなった場合には、走行用バッテリ14をインバータ10から切り離すことにより、走行用モータ2及び発電機8から走行用バッテリ14を切り離すと共に、エンジン6によって駆動される発電機8から走行用モータ2に電力供給を行うようにしたので、走行用バッテリ14の更なる劣化に伴うエンジン6の排ガス特性の悪化を防止しながら、走行用バッテリ14を交換するために整備工場等までハイブリッド電気自動車を走行させることが可能となる。
In addition, when the degradation level SOH of the traveling
なお、上記実施形態では、エンジン6自体も経年変化によって徐々に運転効率が低下することに起因して排ガス量が増大していくため、エンジン6の積算運転時間の増加と共に第2基準劣化度A2を減少させるようにしたが、走行用バッテリ14の複数回の交換を考慮して、走行用バッテリ14の交換回数の増大と共に第2基準劣化度A2を減少させるようにしても良い。
In the above-described embodiment, since the exhaust gas amount increases due to the gradual decrease in operating efficiency of the
図4は、走行用バッテリ14の劣化に伴う交換を複数回想定した場合の、各走行用バッテリ14に許容される排ガス増加量の関係を、図2と同様に示す概念図である。エンジン6自身の経年変化に伴う仕事量の増大によってエンジン6の積算運転時間の増加と共に増大する排ガス量は、図2と同様に排ガス量Sbを初期値とした一点鎖線で示されている。前述したように、これに走行用バッテリ14の劣化に伴って増加する排ガス量が上乗せされたものが、その時点でエンジン6から排出されるトータルの排ガス量となる。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the relationship between the increase amounts of exhaust gas allowed for each traveling
また、上記実施形態と同様に、図4中のSoは、エンジン6から排出される大気汚染物質の量が、環境保護の観点から予め定められた基準値以内となるような排ガス量の上限値を示しており、第2基準劣化度A2は、エンジン6自身の経年変化によって一点鎖線で示されるように増大する排ガス量を考慮した上で、エンジン6から排出される排ガス量がこの上限値Soを超えることのないような劣化度SOHに設定される。
Similarly to the above embodiment, the So in FIG. 4 indicates the upper limit value of the exhaust gas amount so that the amount of air pollutants discharged from the
図4に示すように、例えば1番目の走行用バッテリ14では、劣化の進行と共にエンジン6の排ガス量が実線L1’のように増大したとすると、時間t1’でエンジン6の排ガス量が上限値Soに達するため、この時点で走行用バッテリ14を交換することになる。この場合には、エンジン6の経年変化に起因する排ガス量の初期値Sbからの増加量が比較的少ないことから、走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガス量の増加量はΔS1’まで許容されることになる。
As shown in FIG. 4, for example, in the first traveling
2番目及び3番目の走行用バッテリ14についても、同様にエンジン6の排ガス量が実線L2’及びL3’のように増大したとすると、それぞれ時間t2’及びt3’で走行用バッテリ14を交換することになる。エンジン6の経年変化に起因する排ガス量の初期値Sbからの増加は、時間t1’よりも時間t2’の方が大きく、時間t2’よりも時間t3’の方が大きい。このため、2番目の走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガスの増加量は、1番目の走行用バッテリ14の増加量ΔS1’より小さいΔS2’まで許容され、3番目の走行用バッテリ14の劣化に伴う排ガスの増加量は、2番目の走行用バッテリ14の増加量ΔS2’より小さいΔS3’まで許容される。即ち、走行用バッテリ14の交換回数が増加するほど、許容される排ガスの増加量は小さくなる。
Similarly, regarding the second and third traveling
従って、複数回の走行用バッテリ14の交換を考慮した場合には、走行用バッテリ14の交換回数が増加するほど第2基準劣化度A2を小さく設定することにより、それぞれの走行用バッテリ14について、エンジン6の排ガス量が上限値Soに達する直前まで走行用バッテリ14を使用し続けることが可能となる。
従って、エンジン6が比較的新しい段階で交換時期となる走行用バッテリ14の場合には、エンジン6の排ガス特性を良好な範囲内に維持しながら、劣化度SOHが比較的大きくなるまで走行用バッテリ14を使用した上で走行用バッテリ14を交換することが可能となる。一方、エンジン6が比較的古くなった段階で交換時期となる走行用バッテリ14の場合においても、エンジン6の排ガス特性が良好な範囲内にあるうちに走行用バッテリ14の交換を行うことが可能となる。
Therefore, when considering the replacement of the traveling battery 14 a plurality of times, the second reference deterioration degree A2 is set to be smaller as the number of replacements of the traveling
Therefore, in the case of the traveling
以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車用警報装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、警告灯26を用い、走行用バッテリ14の交換時期が近付いていることを橙色警告により警告すると共に、走行用バッテリ14の交換時期であることを赤色警告により警告するようにしたが、警告の手段及び形式はこれに限られるものではなく、例えば音声や文字による警告を用いてもよいし、これらを警告灯と組み合わせるようにしても良い。また、走行用バッテリ14の交換時期であることだけを警告するようにしても良い。
Although the description of the alarm device for a hybrid electric vehicle according to one embodiment of the present invention is finished above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the warning
1 警報装置
2 走行用モータ
4 駆動輪
6 エンジン
8 発電機
14 走行用バッテリ
22 コントローラ(制御手段)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、
エンジンにより駆動され、上記走行用バッテリを充電するための電力を発生する発電機と、
上記走行用バッテリの劣化度を求め、求められた劣化度が予め設定された基準劣化度以上となったときに、上記走行用バッテリの交換を促す警報を行う制御手段とを備え、
上記基準劣化度は、所定の排ガス特性を上記エンジンが満足するための基準値として設定されることを特徴とするハイブリッド電気自動車用警報装置。 A traveling motor that generates a driving force to be transmitted to the driving wheels;
A traveling battery for supplying power to the traveling motor;
A generator that is driven by an engine and generates electric power for charging the traveling battery;
Control means for obtaining a warning for prompting replacement of the traveling battery when the degree of deterioration of the traveling battery is obtained and when the obtained degree of deterioration is equal to or higher than a preset reference deterioration degree;
The alarm device for a hybrid electric vehicle, wherein the reference deterioration degree is set as a reference value for satisfying a predetermined exhaust gas characteristic of the engine.
Priority Applications (1)
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JP2007216995A JP2009051243A (en) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | Warning device for hybrid electric car |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107444125A (en) * | 2016-04-26 | 2017-12-08 | 株式会社杰士汤浅国际 | Electric power management system, managing device, electrical storage device and electric power management method |
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2007
- 2007-08-23 JP JP2007216995A patent/JP2009051243A/en not_active Withdrawn
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