JP2010183758A - Vehicle controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリを備えた車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device including a battery.
従来、車両停車時にバッテリを充電する技術として特許文献1に記載の技術が知られている。この公報には、乗車予定時刻を指定し、乗車予定時刻に充電が終了するように充電開始タイミングを決定する技術が開示されている。
Conventionally, a technique described in
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術にあっては、充電するときに直接的に関係のないアクチュエータやコントローラといった補機が接続されたまま充電を行うため、補機類に暗電流が流れてしまい、充電効率の低下を招いていた。また、長期放置が想定される場合には、事前にバッテリの蓄電量を増加させて放置する必要があるため、より充電効率を高めることが要求される。
However, in the technique described in
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、充電効率を向上する車両用制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that improves charging efficiency.
上記目的を達成するため、本発明では、車両が長時間放置されることが推定される場合には、バッテリに接続されている補機とバッテリとの接続を遮断して充電することとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, when it is estimated that the vehicle is left for a long time, the battery is charged by cutting off the connection between the auxiliary machine connected to the battery and the battery.
これにより、バッテリ充電時に補機に供給される暗電流が抑制され、バッテリの充電効率を向上することができる。 Thereby, the dark current supplied to an auxiliary machine at the time of battery charge is suppressed, and the charging efficiency of a battery can be improved.
図1は実施例1の車両用制御装置が適用されたシステム図である。この車両は、エンジン105とモータジェネレータ106とを備えたハイブリッド車両である。この車両には図外のイグニッションスイッチが設けられ、イグニッションスイッチをオンとしたとき、システムの稼動を開始し、イグニッションスイッチをオフとしたとき、システムの稼動を停止する。尚、システムの稼動の停止にあたり、所定の終了処理を行う場合や、他の条件等が成立しない場合には、イグニッションをオフとしても、システムの稼動を継続し、所定条件の成立等を待ってシステムの稼動を停止するものとする。
FIG. 1 is a system diagram to which the vehicle control device of the first embodiment is applied. This vehicle is a hybrid vehicle including an
エンジン105は駆動力を出力すると共に、モータジェネレータ106を発電機として作動させる際の動力源ともなる。モータジェネレータ106は駆動力を出力すると共に、発電機として作用する。エンジン105及びモータジェネレータ106はコントローラ101からの指令信号を受信して、指令信号に応じた作動を行う。
The
また、車両は、モータジェネレータとの間で電力の授受を行う高電圧バッテリ201と、高電圧バッテリ201の電圧降下を行うDC/DCコンバータ202と、DC/DCコンバータ202を介して電力が供給され、低電圧で作動する各種搭載物に電力を供給する低電圧バッテリ203とを有する。尚、図1中、太い実線が高電圧系を示し、太い破線が低電圧系を示し、細い実線が信号線を示す。
The vehicle is also supplied with electric power via a high-
車両には、車両の利用者の操作により長期放置するという意思を車両システムに伝達する放置スイッチ102を有し、コントローラ101に利用者の長期放置意思の有無を出力する。また、地形情報を画面表示すると共に、目的地までの道案内を行うナビゲーションシステム(以下、ナビ)103を有する。ナビ103は、利用者の目的地を把握し、現在地及び目的地までの距離、平均車速等から推定される推定所要時間情報をコントローラ101に出力する。また、後述するコントローラ101において演算された充電所要時間から規定時間を減じた所定時間をカウントダウンするタイマー104を有し、コントローラ101にタイマー104のカウントダウンが終了したことを出力する。
The vehicle has an
また、低電圧バッテリ203を駆動源とするECU群401と、第1補機群402と、第2補機群403とを有する。ECU群401は、車両システムの各機能を制御するコントローラの総称であり、これらコントローラの詳細機能は本発明に影響しないため、群として示す。第1補機群402は、アクチュエータなど低電圧系電源で作動するアクチュエータのうち、システム稼動に必要なアクチュエータ群の総称として示すものであり、具体的にはエンジン制御用のバルブタイミング制御アクチュエータや、モータジェネレータ等が挙げられるが、特に限定しない。第2補機群403は、アクチュエータなど低電圧系電源で作動するアクチュエータのうち、システム稼動に必要ないアクチュエータ群の総称として示すものであり、具体的にはエアコンや曇り止め用の熱線等の補機が挙げられるが、特に限定しない。また、低電圧バッテリ203と第2補機群403との間には、低電圧バッテリ203から第2補機群403への電力供給を禁止する放電抑制スイッチ301(放電抑制手段)が設けられ、コントローラ101からの指令信号により作動して電力供給を許可・禁止する。
In addition, it includes an
コントローラ101は、放置スイッチ102,ナビ104及び高電圧バッテリ201の状態(以下、SOCと記載する)を検出し、目標SOCとなるまで充電させるのに必要な充電パターンを設定する。そして、設定された充電パターンから充電に必要な充電所要時間に基づいてタイマー104に所定時間を設定する。充電パターンには、エンジン105を駆動源としてモータジェネレータ106により発電させることを含めて設定される。
The
(放電抑制制御処理)
次に、コントローラ101において実行される放電抑制制御処理について説明する。図2は放電抑制制御処理を表すフローチャートである。尚、実施例1の放電抑制制御処理とは、放置前の段階でバッテリの蓄電量を確保するものである。すなわち、長期間放置により暗電流が流れ微量に放電する状態が継続したとしても、十分な蓄電量が得られていれば、過放電を抑制できるという背景のもと、この趣旨を実行するにあたり、車両走行中であって実際に長期放置が開始される前に十分な蓄電量を効率よく確保することを目的とする処理である。
(Discharge suppression control process)
Next, the discharge suppression control process executed in the
ステップ201では、放置スイッチ102の信号に基づいて長期放置するか否かを判断する。長期放置しないときはステップ208へ進んで通常制御を実行し、長期放置の意図があるときはステップ202へ進む。尚、放置スイッチ102以外にも、利用者の車両使用頻度が規定以下であるか否かを判断し、利用頻度が極めて低いときは長期放置するといった学習制御に基づいて判断してもよい。
In
ステップ202では、電池状態のチェック処理として高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203の状態(SOC,劣化状態や電池温度特性、セルばらつき程度)を検出する。セルばらつき程度とは、バッテリとして複数のバッテリセルを組み合わせたモジュールを採用しており、それぞれのバッテリセルの状態(電圧等)のばらつきを示す。
ステップ203では、自車状態チェックとして、ナビ103による自車位置、目的地までの距離、目的地到着までの推定所要時間を確認する。
In
In
ステップ204では、ステップ202,203の情報に基づいて、目標SOCまでの充電パターンを設定する。尚、この目標SOCは通常のバッテリSOCの利用範囲が仮に30%から80%の場合、90%まで上昇させた目標値である。充電パターンとはバッテリの状態に応じて設定される充電容量や、充電電流との関係を表すものであり、下記にそれぞれの特性例を示す。
In
図3は目標SOCと現在のSOCとの差分と、充電パターン(充電容量)との関係を表す特性図である。長期放置に耐えうる充電容量は、目標SOCとの差分と比例している。すなわち、目標SOCとの差分が大きいほど、充電容量は大きくなる。
図4はバッテリ温度と充電パターン(充電電流)との関係を表す特性図である。バッテリ温度がある温度までは高めの充電電流を設定し、ある温度以上になると温度に応じて小さな電流となるように制限する。これにより、電池の温度上昇を抑制する。
図5は劣化と充電パターン(充電電流)との関係を表す特性図である。バッテリの劣化が進行するほど充電電流が小さくなるように制限することで、内部抵抗による電圧降下代を考慮したパターンを設定する。
図6はセルばらつきと充電パターン(充電電流)との関係を表す特性図である。充電電流については、セルばらつきにより電圧が高いセルが過充電とならないよう、セルばらつきが小さいほど高い充電電流に設定する。充電容量についてはセルばらつき補正分を追加充電するべきと考えられるため、セルばらつきが大きいほど充電容量が高くなるように設定する。これら各指標を総合的に判断して、充電パターンを設定する。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the difference between the target SOC and the current SOC and the charge pattern (charge capacity). The charge capacity that can withstand long-term neglect is proportional to the difference from the target SOC. That is, the charge capacity increases as the difference from the target SOC increases.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the battery temperature and the charging pattern (charging current). A high charging current is set until the battery temperature reaches a certain temperature, and when the temperature exceeds a certain temperature, the current is limited to a small current according to the temperature. Thereby, the temperature rise of a battery is suppressed.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between deterioration and a charging pattern (charging current). By limiting the charging current to become smaller as the battery deterioration progresses, a pattern is set in consideration of the voltage drop due to the internal resistance.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between cell variation and charging pattern (charging current). The charging current is set to a higher charging current as the cell variation is smaller so that a cell having a high voltage is not overcharged due to cell variation. Regarding the charging capacity, since it is considered that the cell variation correction should be additionally charged, the charging capacity is set to be higher as the cell variation is larger. The charging pattern is set by comprehensively judging these indexes.
ステップ205では、設定された充電パターンに基づいてタイマー104に所定時間を設定し、エンジン105の駆動力によりモータジェネレータ106を発電作動させて高電圧バッテリ201の充電を開始すると共に、DC/DCコンバータ202を制御して低電圧バッテリ203の充電を開始する。例えば、通常制御時にエンジン105とモータジェネレータ106を用いて発電動作させている場合には、この発電動作による発電量を増加させるものである。また、放電抑制スイッチ301により第2補機群403への電力供給を禁止する。すなわち、走行に関係ないアクチュエータへの電力を遮断することで、暗電流を抑制し、より素早く効率のよい充電を可能とする。
In
尚、バッテリの充電の途中で、低電圧バッテリ203の充電が先に目標SOCに到達したような場合には、更に、DC/DCコンバータ202の作動をも停止させ、DC/DCコンバータ202において消費される電力もカットし、効率よく高電圧バッテリ201の充電を行うものとする。
In the middle of charging the battery, if the
ステップ206では、タイマー104によるカウントダウンが完了したか否かを判断し、完了したと判断したときはステップ207に進み、放電抑制スイッチ301による禁止を解除して第2補機群403への電力供給を再開する。
In
図7は実施例1の放電抑制制御処理を表すタイムチャートである。この例では、走行中の時刻t1において、長時間放置されることが推定されると、目的地に到着するまでの時間、目標SOCとの差分、バッテリ状態等に基づいて充電パターンが設定され、充電パターンに基づいて高電圧バッテリ201への電力供給を行う。このとき、タイマー104に所定時間が設定され、放電抑制スイッチ301が作動して第2補機群403への電力供給が遮断されるとともに、カウントダウンが開始される。
FIG. 7 is a time chart showing the discharge suppression control process of the first embodiment. In this example, if it is estimated that the vehicle will be left for a long time at the time t1 during traveling, the charging pattern is set based on the time until arrival at the destination, the difference from the target SOC, the battery state, etc. Electric power is supplied to the
時刻t2において、タイマー104のカウントダウンが終了すると、放電抑制スイッチ301による電力供給が再開される。このとき、バッテリは目標SOCに到達していることから、充電も終了し、その後、車両停止後に車両システムの稼動を停止する。すなわち、車両停止前の状態で目標SOCに到達させておくことで、長期間放置された場合であっても、過放電を回避することができる。
When the countdown of the
以上説明したように、実施例1にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。 As described above, the effects listed below can be obtained in the first embodiment.
(1)高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203(バッテリ)と、低電圧バッテリ203に接続された第2補機群403(補機)と、バッテリへ電力を供給するエンジン105及びモータジェネレータ106(充電手段)と、低電圧バッテリ203に電力が供給されない状態、すなわち放置スイッチ102や頻度の学習制御に基づいて長期放置されるか否かを判断し(非電力供給時間を検出又は推定する非電力供給時間検出手段)と、長期放置されると判断したとき(検出された前記非電力供給時間が所定時間以上のとき)は、低電圧バッテリ203から第2補機群403への電力供給を遮断する放電抑制スイッチ301(放電抑制手段)と、を備えた。よって、充電時に補機への暗電流を抑制することで充電効率を向上できる。また、放置前にバッテリ蓄電量を確保することで、長期に放置された場合でも、バッテリの過放電を抑制することができる。
(1) A
(2)長期放置されると判断したとき(非電力供給時間が所定時間以上のとき)は、車両を停止する前に、バッテリへの電力供給量を通常制御時(所定時間未満のとき)よりも増加する。具体的には通常制御よりも高めに設定された目標SOCとなるまで増加させるため十分な充電量を確保できる。尚、通常制御と同等の目標SOCとしてもよい。 (2) When it is determined that the battery will be left for a long time (when the non-power supply time is longer than the predetermined time), before stopping the vehicle, the power supply to the battery is less than during normal control (when less than the predetermined time). Will also increase. Specifically, a sufficient amount of charge can be secured because the target SOC is set higher than the normal control. Note that the target SOC may be equal to that of the normal control.
(3)第2補機群403は、走行に関与しない補機である。よって、走行中でも問題なく効率のよい素早い充電を行うことができる。
(3) The second
(4)車両の利用者により操作される放置スイッチ102がオンのときは長期放置される(所定時間以上の非電力供給時間である)と推定することで、利用者の意図を確認した上で放電抑制制御を実行することができ、必要以上の充電を行うことがなく、また、過放電を抑制することで、バッテリ劣化を抑制することができる。
(4) When the
(5)所定期間内における利用者の車両使用頻度が低いときは、長期放置される(所定時間以上の非電力供給時間である)と推定することで、利用者の具体的な意思表示がなくとも放電抑制制御を実行することができる。 (5) When a user's vehicle usage frequency is low within a predetermined period, there is no specific indication of the user's intention by estimating that the vehicle will be left for a long time (it is a non-power supply time longer than a predetermined time). In both cases, discharge suppression control can be executed.
(6)バッテリ劣化状態、バッテリ温度特性、バッテリばらつきに応じた充電パターンを設定し(充電パターン設定手段)、設定された充電パターンに基づいてバッテリを充電する(充電手段)ことで、効率的に充電できると共に、バッテリに対する負荷を低減できるため、バッテリ寿命への影響を小さくすることができる。 (6) By setting the charging pattern according to the battery deterioration state, battery temperature characteristics, battery variation (charging pattern setting means), and charging the battery based on the set charging pattern (charging means) While being able to charge, since the load with respect to a battery can be reduced, the influence on battery life can be made small.
(7)高電圧バッテリ201と低電圧バッテリ203とDC/DCコンバータ202を有し、低電圧バッテリ203の充電が終了したときは、DC/DCコンバータ202の作動を停止する。これにより、効率よく高電圧バッテリ201を充電することができる。
(7) The high-
(8)バッテリの充電が終了する前に放電抑制スイッチ301の遮断を解除することとした。よって、次回車両システム起動時に必要機能を作動させることができ、システム異常を回避することができる。
(8) The interruption of the
次に実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。まず、実施例1では走行中に長期放置が行われると判断したときにバッテリの充電を行った。これに対し、実施例2では長期放置が行われると判断したときは、車両停止後にバッテリの充電を行う点で相違する。また、実施例1では目的地に到着する前までに充電する必要があったことから、タイマー104のカウントダウンにより放電抑制スイッチ301を切り替えた。これに対し、実施例2では目的地に到着した後に行われるものであるため、タイマーを用いない点が異なる。よって、図1のシステム図のうち、タイマー104がないものとシステム構成としては同じである。
Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. First, in Example 1, the battery was charged when it was determined that long-term neglect was performed during traveling. On the other hand, in Example 2, when it is determined that long-term neglect is performed, the battery is charged after the vehicle is stopped. In Example 1, since it was necessary to charge the battery before it arrived at the destination, the
図8は放電抑制制御処理を表すフローチャートである。尚、実施例2の放電抑制制御処理とは、ナビ103により目的地に到着後の段階でバッテリの蓄電量を確保するものである。すなわち、長期間放置されることが予測される場合には、車両停止後に十分な蓄電量を確保しておけば、暗電流が流れ微量に放電する状態が継続したとしても、過放電を抑制できるという背景のもと、充電時に効率よく充電する趣旨のものである。
FIG. 8 is a flowchart showing the discharge suppression control process. Note that the discharge suppression control process of the second embodiment is to secure the storage amount of the battery at the stage after arrival at the destination by the
ステップ301では、放置スイッチ102の信号に基づいて長期放置するか否かを判断する。長期放置しないときはステップ307へ進んで通常制御を実行し、長期放置の意図があるときはステップ302へ進む。尚、放置スイッチ102以外にも、利用者の車両使用頻度が規定以下であるか否かを判断し、利用頻度が極めて低いときは長期放置するといった学習制御に基づいて判断してもよい。また、実施例2では、車両停止後にこの処理が実行されていることから、通常制御とは、所定の終了処理を実行してシステムを停止することである。
In
ステップ302では、電池状態のチェック処理として高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203の状態(SOC,劣化状態や電池温度特性、セルばらつき程度)を検出する。セルばらつき程度とは、バッテリとして複数のバッテリセルを組み合わせたモジュールを採用しており、それぞれのバッテリセルの状態(電圧等)のばらつきを示す。
In
ステップ303では、ステップ302の情報に基づいて、目標SOCまでの充電パターンを設定する。尚、この目標SOCは通常のバッテリSOCの利用範囲が仮に30%から80%の場合、90%まで上昇させた目標値である。充電パターンとはバッテリの状態に応じて設定される充電容量や、充電電流との関係を表すものであり、実施例1のステップ204と同じであるため説明を省略する。
In
ステップ304では、車両停止状態で、設定された充電パターンに基づいてエンジン105の駆動力によりモータジェネレータ106を発電作動させて高電圧バッテリ201の充電を開始すると共に、DC/DCコンバータ202を制御して低電圧バッテリ203の充電を開始する。また、放電抑制スイッチ301により第2補機群403への電力供給を禁止する。すなわち、走行に関係ないアクチュエータへの電力を遮断することで、より素早く充電を可能とする。尚、車両停止時であるため、走行に関係ないアクチュエータへの電力だけでなく、エンジン105やモータジェネレータ106のように発電に必要なものは除き、走行に関係あるアクチュエータへの電力をも遮断する構成としてもよい。例えば、低電圧バッテリ203と第1補機群402との間に放電抑制スイッチを更に追加し、このスイッチを遮断するようにしてもよい。
In
尚、バッテリの充電の途中で、低電圧バッテリ203の充電が先に目標SOCに到達したような場合には、更に、DC/DCコンバータ202の作動をも停止させ、DC/DCコンバータ202において消費される電力もカットし、効率よく高電圧バッテリ201の充電を行うものとする。
In the middle of charging the battery, if the
ステップ305では、充電パターンに基づく充電が完了したか否かを判断し、完了したと判断したときはステップ306に進み、放電抑制スイッチ301による禁止を解除して第2補機群403への電力供給を再開する。
In
図10は実施例2の放電抑制制御処理を表すタイムチャートである。この例では、車両停止時の時刻t1において、長時間放置されることが推定されると、目標SOCとの差分、バッテリ状態等に基づいて充電パターンが設定され、充電パターンに基づいて高電圧バッテリ201への電力供給を行う。このとき、放電抑制スイッチ301が作動して第2補機群403への電力供給が遮断される。時刻t2において、バッテリが目標SOCに到達すると、放電抑制スイッチ301の遮断を解除して第2補機群403への電力供給が再開される。その後、車両システムの稼動を停止する。すなわち、車両停止の状態で目標SOCに到達させておくことで、その後、長期間放置された場合であっても、過放電を回避することができる。
FIG. 10 is a time chart showing the discharge suppression control process of the second embodiment. In this example, if it is estimated that the vehicle is left for a long time at time t1 when the vehicle is stopped, a charging pattern is set based on the difference from the target SOC, the battery state, and the like, and the high voltage battery is based on the charging pattern. Power is supplied to 201. At this time, the
以上説明したように、実施例2にあっては、実施例1の効果(1),(3)〜(8)に示す効果に加えて、下記に列挙する作用効果を得ることができる。 As described above, in the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (3) to (8) of the first embodiment.
(9)バッテリへ電力を供給するエンジン105及びモータジェネレータ106(充電手段)を有し、長期放置されると判断したとき(非電力供給時間が所定時間以上のとき)は、車両を停止後に、バッテリへの電力供給を行う。これにより、走行に影響を与えることなく充電することができ、利用者に与える違和感を抑制することができる。
(9) Having an
(10)車両停止後に充電を行うため、第2補機群403への電力供給の遮断に加えて、車両の走行に必要な第1補機群403のうち、発電作用に必要のない補機についても電力供給の遮断を行うようにしてもよい。これにより、更に効率よく充電することができる。
(10) In order to charge after the vehicle stops, in addition to shutting off the power supply to the second
次に実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図10は実施例3の車両用制御装置が適用されたシステム図である。構成要素は実施例1と同じであるが、実施例3では、特に必要のない要素に斜線を入れてある。すなわち、実施例1ではエンジン105及びモータジェネレータ106により電力を発電させてバッテリの充電を行う例を示したが、実施例3では、充電器501により高電圧バッテリ201に充電する点で異なる。この充電器501は、所定充電設備に設置されており、車両システム停止後、利用者により所定充電ポートに充電器501を接続することで高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203への充電が実行される。
Next, Example 3 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 10 is a system diagram to which the vehicle control device of the third embodiment is applied. The components are the same as those in the first embodiment, but in the third embodiment, elements that are not particularly necessary are hatched. That is, in the first embodiment, an example is shown in which electric power is generated by the
図11は放電抑制制御処理を表すフローチャートである。尚、実施例3の放電抑制制御処理とは、充電器501が接続された段階で、長期放置の意図に基づいてバッテリの蓄電量を確保するものである。すなわち、長期間放置されることが予測される場合には、車両停止後に十分な蓄電量を確保しておけば、暗電流が流れ微量に放電する状態が継続したとしても、過放電を抑制できるという背景のもと、効率よく充電する趣旨のものである。
FIG. 11 is a flowchart showing the discharge suppression control process. In addition, the discharge suppression control process of the third embodiment is to secure the amount of power stored in the battery based on the intention of leaving for a long time when the
ステップ401では、放置スイッチ102の信号に基づいて長期放置するか否かを判断する。長期放置しないときはステップ407へ進んで通常制御を実行し、長期放置の意図があるときはステップ302へ進む。尚、放置スイッチ102以外にも、利用者の車両使用頻度が規定以下であるか否かを判断し、利用頻度が極めて低いときは長期放置するといった学習制御に基づいて判断してもよい。また、実施例3では、車両停止後にこの処理が実行されていることから、通常制御とは、例えば目標SOCとして過度に高めとはならない80%程度を目標SOCとして充電する処理である。
In
ステップ402では、電池状態のチェック処理として高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203の状態(SOC,劣化状態や電池温度特性、セルばらつき程度)を検出する。セルばらつき程度とは、バッテリとして複数のバッテリセルを組み合わせたモジュールを採用しており、それぞれのバッテリセルの状態(電圧等)のばらつきを示す。
In
ステップ403では、ステップ402の情報に基づいて、目標SOCまでの充電パターンを設定する。尚、この目標SOCは通常のバッテリSOCの利用範囲が仮に30%から80%の場合、90%まで上昇させた目標値である。充電パターンとはバッテリの状態に応じて設定される充電容量や、充電電流との関係を表すものであり、実施例1のステップ204と同じであるため説明を省略する。
In
ステップ404では、車両停止状態で、設定された充電パターンに基づいて充電器501から高電圧バッテリ201の充電を開始すると共に、DC/DCコンバータ202を制御して低電圧バッテリ203の充電を開始する。また、放電抑制スイッチ301により第2補機群403への電力供給を禁止する。すなわち、走行に関係ないアクチュエータへの電力を遮断することで、より素早く充電を可能とする。尚、車両停止時であるため、走行に関係ないアクチュエータへの電力だけでなく、走行に関係あるアクチュエータへの電力をも遮断する構成としてもよい。例えば、低電圧バッテリ203と第1補機群402との間に放電抑制スイッチを更に追加し、このスイッチを遮断するようにしてもよい。
In
尚、バッテリの充電の途中で、低電圧バッテリ203の充電が先に目標SOCに到達したような場合には、更に、DC/DCコンバータ202の作動をも停止させ、DC/DCコンバータ202において消費される電力もカットし、効率よく高電圧バッテリ201の充電を行うものとする。
In the middle of charging the battery, if the
ステップ405では、充電パターンに基づく充電が完了したか否かを判断し、完了したと判断したときはステップ406に進み、放電抑制スイッチ301による禁止を解除して第2補機群403への電力供給を再開する。尚、この処理の動作は基本的に実施例2の図9に示すタイムチャートと同じである。
In
以上説明したように、実施例3にあっては、実施例1の効果(1),(3)〜(8)に示す効果、実施例2の効果(9),(10)に加えて、下記に列挙する作用効果を得ることができる。 As described above, in the third embodiment, in addition to the effects (1) and (3) to (8) of the first embodiment and the effects (9) and (10) of the second embodiment, The effects listed below can be obtained.
(11)車両停止後に充電を行うため、第2補機群403への電力供給の遮断に加えて、車両の走行に必要な第1補機群403についても電力供給の遮断を行うようにしてもよい。また、実施例2のようにエンジン105やモータジェネレータ106をも作動させる必要がないことから、更に効率よく充電することができる。また、乗車予定時刻を指定し、乗車予定時刻に充電を終了させるような充電システムの場合、停車してから乗車予定時刻までが長期にわたることが考えられる。このとき、充電器が接続されていることからイグニッションオフにも係らずシステムがオンとなり、走行に不要な補機に暗電流が流れ、バッテリ放電が懸念される。これに対し、実施例3では、第2補機群403への電力供給が遮断されているため、充電が開始される前の暗電流を抑制することができる。
(11) In order to perform charging after the vehicle is stopped, in addition to shutting off the power supply to the second
次に実施例4について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図11は実施例4の車両用制御装置が適用されたシステム図である。実施例1ではモータジェネレータを備えたハイブリッド車両について説明したが、実施例4ではモータジェネレータを備えていない通常のエンジン車両に適用した場合を示す。よって、システム図からモータジェネレータ106,高電圧バッテリ201,DC/DCコンバータ202が除かれ、代わりにエンジン105によりベルト等を介して駆動される発電機であるオルタネータ204を備えている点が異なる。このオルタネータ204の発電量は、コントローラ101において、エンジン105の駆動状態や低電圧バッテリ203のSOC等に基づいて制御される。
Next, Example 4 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 11 is a system diagram to which the vehicle control device of the fourth embodiment is applied. In the first embodiment, the hybrid vehicle including the motor generator has been described. In the fourth embodiment, the present invention is applied to a normal engine vehicle not including the motor generator. Therefore, the
次に、コントローラ101において実行される放電抑制制御処理について説明する。図13は放電抑制制御処理を表すフローチャートである。尚、実施例4の放電抑制制御処理とは、放置前の段階、すなわち走行中にバッテリの蓄電量を確保するものであり、その点については実施例1と共通する。
Next, the discharge suppression control process executed in the
ステップ501では、放置スイッチ102の信号に基づいて長期放置するか否かを判断する。長期放置しないときはステップ508へ進んで通常制御を実行し、長期放置の意図があるときはステップ502へ進む。尚、放置スイッチ102以外にも、利用者の車両使用頻度が規定以下であるか否かを判断し、利用頻度が極めて低いときは長期放置するといった学習制御に基づいて判断してもよい。
In
ステップ502では、電池状態のチェック処理として低電圧バッテリ203の状態(SOC,劣化状態や電池温度特性、セルばらつき程度)を検出する。セルばらつき程度とは、バッテリとして複数のバッテリセルを組み合わせたモジュールを採用しており、それぞれのバッテリセルの状態(電圧等)のばらつきを示す。
ステップ503では、自車状態チェックとして、ナビ103による自車位置、目的地までの距離、目的地到着までの推定所要時間を確認する。
In
In
ステップ504では、ステップ502,503の情報に基づいて、目標SOCまでの充電パターンを設定する。尚、この目標SOCは通常のバッテリSOCの利用範囲が仮に30%から80%の場合、90%まで上昇させた目標値である。充電パターンとはバッテリの状態に応じて設定される充電容量や、充電電流との関係を表すものであり、この点については実施例1と共通であるため説明を省略する。
In
ステップ505では、設定された充電パターンに基づいてタイマー104に所定時間を設定し、エンジン105の駆動力によりオルタネータ204を発電作動させて低電圧バッテリ203の充電を開始する。例えば、通常制御時にエンジン105とオルタネータ204を用いて発電動作させている場合には、この発電動作による発電量を増加させるものである。また、放電抑制スイッチ301により第2補機群403への電力供給を禁止する。すなわち、走行に関係ないアクチュエータへの電力を遮断することで、より素早く充電を可能とする。
In
ステップ506では、タイマー104によるカウントダウンが完了したか否かを判断し、完了したと判断したときはステップ507に進み、放電抑制スイッチ301による禁止を解除して第2補機群403への電力供給を再開する。尚、この処理の動作は基本的に実施例2の図9に示すタイムチャートと同じである。以上説明したように、実施例4にあっては、実施例1の効果(1)〜(6),(8)に示す効果と同様の作用効果を得ることができる。
In
次に実施例5について説明する。基本的な構成は実施例4と同じであるため異なる点についてのみ説明する。まず、実施例4では走行中に長期放置が行われると判断したときにバッテリの充電を行った。これに対し、実施例5では長期放置が行われると判断したときは、車両停止後にバッテリの充電を行う点で相違する。また、実施例4では目的地に到着する前までに充電する必要があったことから、タイマー104のカウントダウンにより放電抑制スイッチ301を切り替えた。これに対し、実施例5では目的地に到着した後に行われるものであるため、タイマーを用いない点が異なる。よって、図12のシステム図のうち、タイマー104がないものとシステム構成としては同じである。
Next, Example 5 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the fourth embodiment, only different points will be described. First, in Example 4, the battery was charged when it was determined that long-term neglect was performed during traveling. On the other hand, in Example 5, when it is determined that long-term neglect is performed, the battery is charged after the vehicle is stopped. In Example 4, since it was necessary to charge the battery before it arrived at the destination, the
図14は放電抑制制御処理を表すフローチャートである。尚、実施例5の放電抑制制御処理とは、ナビ103により目的地に到着後の段階でバッテリの蓄電量を確保するものである。すなわち、長期間放置されることが予測される場合には、車両停止後に十分な蓄電量を確保しておけば、暗電流が流れ微量に放電されたとしても、過放電を抑制できるという背景のもと、効率よく充電する趣旨のものである。
FIG. 14 is a flowchart showing the discharge suppression control process. Note that the discharge suppression control process of the fifth embodiment is to secure the amount of charge of the battery at the stage after arrival at the destination by the
ステップ601では、放置スイッチ102の信号に基づいて長期放置するか否かを判断する。長期放置しないときはステップ607へ進んで通常制御を実行し、長期放置の意図があるときはステップ602へ進む。尚、放置スイッチ102以外にも、利用者の車両使用頻度が規定以下であるか否かを判断し、利用頻度が極めて低いときは長期放置するといった学習制御に基づいて判断してもよい。また、実施例5では、車両停止後にこの処理が実行されていることから、通常制御とは、所定の終了処理を実行してシステムを停止することである。
In
ステップ602では、電池状態のチェック処理として高電圧バッテリ201及び低電圧バッテリ203の状態(SOC,劣化状態や電池温度特性、セルばらつき程度)を検出する。セルばらつき程度とは、バッテリとして複数のバッテリセルを組み合わせたモジュールを採用しており、それぞれのバッテリセルの状態(電圧等)のばらつきを示す。
In
ステップ603では、ステップ602の情報に基づいて、目標SOCまでの充電パターンを設定する。尚、この目標SOCは通常のバッテリSOCの利用範囲が仮に30%から80%の場合、90%まで上昇させた目標値である。充電パターンとはバッテリの状態に応じて設定される充電容量や、充電電流との関係を表すものであり、実施例1のステップ204と同じであるため説明を省略する。
In
ステップ604では、車両停止状態で、設定された充電パターンに基づいてエンジン105の駆動力によりオルタネータ204を発電作動させて低電圧バッテリ203の充電を開始する。また、放電抑制スイッチ301により第2補機群403への電力供給を禁止する。すなわち、走行に関係ないアクチュエータへの電力を遮断することで、より素早く充電を可能とする。尚、車両停止時であるため、走行に関係ないアクチュエータへの電力だけでなく、走行に関係あるアクチュエータへの電力をも遮断する構成としてもよい。例えば、低電圧バッテリ203と第1補機群402との間に放電抑制スイッチを更に追加し、このスイッチを遮断するようにしてもよい。
In
ステップ605では、充電パターンに基づく充電が完了したか否かを判断し、完了したと判断したときはステップ606に進み、放電抑制スイッチ301による禁止を解除して第2補機群403への電力供給を再開する。尚、この処理の動作は基本的に実施例2の図9に示すタイムチャートと同じである。以上説明したように、実施例5にあっては、実施例1の効果(1),(3)〜(8)、実施例2の(9),(10)に示す効果と同様の作用効果を得ることができる。
In
101 コントローラ
102 放置スイッチ
103 ナビゲーションシステム
104 タイマー
105 エンジン
106 モータジェネレータ
201 高電圧バッテリ
202 DC/DCコンバータ
203 低電圧バッテリ
204 オルタネータ
301 放電抑制スイッチ
402 第1補機群
403 第2補機群
501 充電器
101 controller
102 neglect switch
103 Navigation system
104 timer
105 engine
106 Motor generator
201 high voltage battery
202 DC / DC converter
203 Low voltage battery
204 Alternator
301 Discharge suppression switch
402 1st auxiliary machine group
403 Second auxiliary machine group
501 charger
Claims (9)
該バッテリに接続された補機と、
前記バッテリに電力が供給されない時間を検出又は推定する非電力供給時間検出手段と、
前記バッテリへ電力を供給して充電する充電手段と、
検出された前記非電力供給時間が所定時間以上のときは、前記充電手段により充電するときに前記バッテリから前記補機への電力供給を遮断する放電抑制手段と、
を備えたことを特徴とする車両用制御装置。 Battery,
An auxiliary machine connected to the battery;
Non-power supply time detection means for detecting or estimating a time during which power is not supplied to the battery;
Charging means for supplying and charging power to the battery;
When the detected non-power supply time is a predetermined time or more, a discharge suppression means for cutting off power supply from the battery to the auxiliary machine when charging by the charging means;
A vehicle control device comprising:
前記放電抑制手段は、前記非電力供給時間が所定時間以上のときは、車両を停止する前に、前記充電手段による前記バッテリへの電力供給量を所定時間未満のときよりも増加することを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
When the non-power supply time is a predetermined time or more, the discharge suppression means increases the amount of power supplied to the battery by the charging means before the vehicle is stopped than when the non-power supply time is less than the predetermined time. A vehicle control device.
前記放電抑制手段は、前記非電力供給時間が所定時間以上のときは、車両を停止後に、前記充電手段による前記バッテリへの電力供給を行うことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
When the non-power supply time is equal to or longer than a predetermined time, the discharge suppression unit supplies power to the battery by the charging unit after stopping the vehicle.
前記補機は、走行に関与しない補機であることを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the auxiliary machine is an auxiliary machine not involved in traveling.
前記非電力供給時間検出手段は、車両の利用者により操作される放置スイッチがオンのときは所定時間以上の非電力供給時間であると推定することを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
The non-power supply time detection means estimates that the non-power supply time is a predetermined time or longer when a neglect switch operated by a vehicle user is on.
前記非電力供給時間検出手段は、所定期間内における利用者の車両使用頻度が低いときは、所定時間以上の非電力供給時間であると推定することを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The non-power supply time detection means estimates that the non-power supply time is a predetermined time or more when the vehicle usage frequency of the user within a predetermined period is low.
バッテリ劣化状態、バッテリ温度特性、バッテリばらつきに応じた充電パターンを設定する充電パターン設定手段と、
設定された充電パターンに基づいてバッテリを充電する充電手段と、
を設けたことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 6,
Charging pattern setting means for setting a charging pattern according to the battery deterioration state, battery temperature characteristics, and battery variation;
Charging means for charging the battery based on the set charging pattern;
A vehicle control device characterized by comprising:
前記バッテリは、高電圧バッテリと、低電圧バッテリであり、
前記高電圧バッテリと前記低電圧バッテリとの間に、高電圧バッテリの電圧を降下して低電圧バッテリに電力供給するDC/DCコンバータを有し、
前記低電圧バッテリの充電が終了したときは、DC/DCコンバータの作動を停止することを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7,
The battery is a high voltage battery and a low voltage battery,
A DC / DC converter between the high-voltage battery and the low-voltage battery, for dropping the voltage of the high-voltage battery and supplying power to the low-voltage battery;
When the charging of the low-voltage battery is completed, the operation of the DC / DC converter is stopped.
前記放電抑制手段は、前記充電手段による電力供給が終了する前に前記バッテリから前記補機への電力供給の遮断を解除することを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 8,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the discharge suppression unit releases the interruption of the power supply from the battery to the auxiliary machine before the power supply by the charging unit is completed.
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- 2009-02-06 JP JP2009025878A patent/JP2010183758A/en active Pending
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