JP2010208577A - Battery temperature adjusting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly increase the temperature of a battery mounted on a hybrid vehicle and suppress the deterioration of the battery by exhaust gas. <P>SOLUTION: An exhaust gas flow passage part (15) is a flow passage part which extends to the periphery of a battery (14) so that heat energy can be propagated from the exhaust gas passing through a catalyst part (12) to the battery (14) while an engine (11) is operated. By the exhaust gas flow passage part (15), the temperature of the catalyst part (12) can be increased by the heat energy of the exhaust gas so that the catalyst part (12) can enhance the purification action for purifying the exhaust gas, and the temperature of the battery (14) can be increased. An ECU (10) acquires the information on the operating state of the catalyst part (12) while the engine (11) is operated to determine whether the catalyst part (12) is normally operating or not. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、ハイブリッド車両(HEV)に搭載された電池の温度を調整するための電池温度調整装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a battery temperature adjusting device for adjusting the temperature of a battery mounted on a hybrid vehicle (HEV), for example.
この種の温度調整装置の一例として、電池の温度が変化した場合でも当該電池を最適な状態で使用可能なように電池の温度を制御可能な、ハイブリッド自動車の温度制御装置が提案されている(特許文献1参照。)。   As an example of this type of temperature control device, there has been proposed a hybrid vehicle temperature control device capable of controlling the temperature of a battery so that the battery can be used in an optimum state even when the temperature of the battery changes ( (See Patent Document 1).
特開平9−130917号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-130917
しかしながら、排気を用いて電池を暖機する場合、エンジンの始動直後、言い換えれば、排気を浄化する触媒が暖機されていない状態では、触媒が排気を浄化する浄化作用が十分に機能していない。したがって、排気に含まれるノックス(NOx)及び炭化水素(HC)等の成分によって、電池が劣化してしまう問題が生じる。より具体的には、ノックス(NOx)等の成分と電池表面で凝縮した水とが反応することによって生成された硝酸等の酸性物質によって、電池及び配管等が腐食してしまう問題が生じる。   However, when the battery is warmed up using exhaust gas, immediately after the engine is started, in other words, when the catalyst for purifying exhaust gas is not warmed up, the purifying action for the catalyst to purify exhaust gas does not function sufficiently. . Therefore, there arises a problem that the battery deteriorates due to components such as NOX and hydrocarbon (HC) contained in the exhaust gas. More specifically, there arises a problem that the battery, piping, and the like are corroded by an acidic substance such as nitric acid generated by a reaction between a component such as NOx and water condensed on the battery surface.
一方、ハイブリッド車両に用いられる電池の温度が低い場合、電池特性として電力の入出力が制限されるため、電池の性能を十分に発揮できなくなる問題も生じる。特に、ハイブリッド車両に用いられる電池がリチウム電池である場合、電池の性能を十分に発揮させるためには、エンジンの始動後、できるだけ早く電池の温度を高める必要がある。   On the other hand, when the temperature of the battery used in the hybrid vehicle is low, the input / output of electric power is restricted as the battery characteristics, so that there is a problem that the performance of the battery cannot be sufficiently exhibited. In particular, when the battery used in the hybrid vehicle is a lithium battery, it is necessary to raise the temperature of the battery as soon as possible after the engine is started in order to fully demonstrate the performance of the battery.
よって、本発明は、上述した問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、ハイブリッド車両に搭載された電池の温度をいち早く高めることができると共に、排気による電池の劣化を抑制可能な電池温度調整装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems and the like. For example, the battery temperature that can quickly increase the temperature of a battery mounted on a hybrid vehicle and can suppress deterioration of the battery due to exhaust. It is an object to provide an adjustment device.
本発明に係る電池温度調整装置は、上述した課題を解決するため、エンジン及びモータを有するハイブリッド車両に搭載された電池の温度を調整するための電池温度調整装置であって、前記エンジンから排出される排気を導く第1排気流路部と、前記第1排気流路部の途中に設けられ、且つ前記排気を浄化可能な触媒部と、前記触媒部を通過した通過後の排気から前記電池に熱エネルギーが伝播可能なように、前記電池の周囲に延びる第2排気流路部と、前記触媒部の動作状態に関する情報を取得し、前記触媒部が正常に動作しているか否かを判定する判定手段と、前記第2排気流路部に対する前記通過後の排気の供給及び非供給を相互に切り替え可能な切り替え手段と、前記触媒部が正常に動作していないと判定された場合に、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御する制御手段とを備える。   In order to solve the above-described problem, a battery temperature adjusting device according to the present invention is a battery temperature adjusting device for adjusting the temperature of a battery mounted on a hybrid vehicle having an engine and a motor, and is discharged from the engine. A first exhaust passage portion that guides the exhaust gas, a catalyst portion that is provided in the middle of the first exhaust passage portion and that can purify the exhaust, and an exhaust gas that has passed through the catalyst portion and then passed to the battery. Information on the operating state of the second exhaust flow path section extending around the battery and the catalyst section is acquired so that thermal energy can propagate, and it is determined whether or not the catalyst section is operating normally. When it is determined that the determination means, the switching means that can switch between supply and non-supply of exhaust after passing through the second exhaust flow path section, and the catalyst section are not operating normally, Second exhaust As above after passing the exhaust into the flow path portion is not supplied, and a control means for controlling said switching means.
本発明に係る電池温度調整装置によれば、第1排気流路部は、例えば、排気管の一部を構成しており、エンジンから排気を排出可能なようにエンジンの排気側に設けられている。   According to the battery temperature control apparatus of the present invention, the first exhaust flow path portion constitutes a part of an exhaust pipe, for example, and is provided on the exhaust side of the engine so that the exhaust can be discharged from the engine. Yes.
触媒部は、例えば、三元触媒を含んでおり、前記第1排気流路部の途中に設けられ、且つ前記排気を浄化可能に構成されている。   The catalyst part includes, for example, a three-way catalyst, is provided in the middle of the first exhaust flow path part, and is configured to purify the exhaust.
第2排気流路部は、前記触媒部を通過した通過後の排気から前記電池に熱エネルギーが伝播可能なように、前記電池の周囲に延びている。第2排気流路部によれば、排気が有する熱エネルギーによって触媒部の温度を上昇させることによって、触媒部が排気を浄化する浄化作用を高めることが可能であると共に、電池14の温度を高めることができる。   The second exhaust passage portion extends around the battery so that heat energy can be propagated from the exhaust gas after passing through the catalyst portion to the battery. According to the second exhaust flow path portion, by raising the temperature of the catalyst portion by the thermal energy of the exhaust gas, it is possible to enhance the purification action of the catalyst portion to purify the exhaust gas and increase the temperature of the battery 14. be able to.
判定手段は、前記触媒部の動作状態に関する情報を取得する取得し、前記触媒部が正常に動作しているか否かを判定する。ここで、「正常に動作している」とは、触媒部を通過した排気に含まれるノックス(NOx)及び炭化水素(HC)等の有害物質の排気における含有率が、実践的に電池を劣化させない程度まで低減されているように、触媒部がその機能を発揮しつつ動作している状態をいう。加えて、「正常に動作している」状態には、有害物質の排気中における含有率に限定されず、触媒部の温度が所定の温度以上であることによって上述の機能が発揮されている状態も含む。判定手段は、温度センサ或いは有害物質の排気中における含有率を測定可能な濃度センサ等の各種センサから触媒部に関する情報を取得する。判定手段は、例えば、後述する制御手段と共に、例えば、ECU等の電子制御回路の一部を構成する。   The determination unit acquires information related to the operation state of the catalyst unit, and determines whether the catalyst unit is operating normally. Here, “normally operating” means that the content of exhaust gas of NOx (NOx) and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas that has passed through the catalyst section is practically deteriorated. It means a state in which the catalyst portion is operating while exhibiting its function so as to be reduced to the extent that it does not occur. In addition, the state of “normally operating” is not limited to the content rate of harmful substances in the exhaust gas, and the above function is exhibited when the temperature of the catalyst part is equal to or higher than a predetermined temperature. Including. The determination means acquires information on the catalyst unit from various sensors such as a temperature sensor or a concentration sensor that can measure the content of harmful substances in the exhaust. For example, the determination unit forms part of an electronic control circuit such as an ECU together with a control unit described later.
切り替え手段は、前記第2排気流路部に対する前記通過後の排気の供給及び非供給を相互に切り替え可能な構成を有しており、後述する制御手段の制御下で、排気の供給及び非供給を相互に切り替えることが可能なように構成されている。第2排気流路部に排気が供給されている状態では、触媒部を通過した排気から電池に熱エネルギーが伝播可能であるため、電池の温度を上昇させることが可能である。したがって、例えば、エンジン始動後、短時間で電池の温度を高めることができ、電池の放電許容量及び充電許容量を高めることが可能になる。したがって、ハイブリッド車両におけるエンジン及び電池間の回生についてエネルギー損失を極力低減しつつ、当該車両を走行させることが可能である。   The switching means has a configuration capable of mutually switching between supply and non-supply of exhaust after passing through the second exhaust flow path section, and supply and non-supply of exhaust under the control of the control means described later. Are configured to be switchable with each other. In the state where the exhaust gas is supplied to the second exhaust flow path portion, the thermal energy can be propagated from the exhaust gas that has passed through the catalyst portion to the battery, so that the temperature of the battery can be raised. Therefore, for example, the temperature of the battery can be increased in a short time after the engine is started, and the discharge allowable amount and the charge allowable amount of the battery can be increased. Therefore, it is possible to drive the vehicle while reducing energy loss as much as possible for regeneration between the engine and the battery in the hybrid vehicle.
制御手段は、前記触媒部が正常に動作していないと判定された場合に、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御する。したがって、排気に含まれるノックス等の有害物質が電池に供給されなくなるため、有害物質及び水の反応に起因して電池が劣化することを抑制可能である。   The control means controls the switching means so that the exhaust after the passage is not supplied to the second exhaust flow path section when it is determined that the catalyst section is not operating normally. Therefore, since noxious substances such as Knox contained in the exhaust gas are not supplied to the battery, it is possible to suppress the deterioration of the battery due to the reaction of the noxious substance and water.
よって、本発明に係る電池温度調整装置によれば、ハイブリッド車両に搭載された電池の温度をいち早く高めることができることによって、エネルギー効率の走行が可能になる。加えて、排気による電池の劣化を抑制可能であるため、ハイブリッド車両の信頼性を向上させることも可能である。   Therefore, according to the battery temperature adjusting device of the present invention, the temperature of the battery mounted on the hybrid vehicle can be quickly increased, thereby enabling energy efficient travel. In addition, since the deterioration of the battery due to exhaust can be suppressed, the reliability of the hybrid vehicle can also be improved.
本発明に係る電池温度調整装置の一の態様では、記制御手段は、前記エンジンが始動した直後において、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御してもよい。   In one aspect of the battery temperature adjusting apparatus according to the present invention, the control means may be configured to switch the switching means so that the exhaust gas after passing through the second exhaust flow path portion is not supplied immediately after the engine is started. You may control.
この態様によれば、前記エンジンが始動した直後に電池の温度を高めることが可能であるため、エネルギー効率の高い走行が可能になる。   According to this aspect, since the temperature of the battery can be increased immediately after the engine is started, it is possible to travel with high energy efficiency.
本発明に係る電池温度調整装置の他の態様では、前記制御手段は、前記切り替え手段が前記第2排気流路部に前記通過後の排気を供給可能な状態から、前記切り替え手段が前記第2排気流路部に前記通過後の排気を供給できない状態に前記切り替え手段を制御できない場合に、前記エンジンの出力が低下するように、前記エンジンを制御してもよい。   In another aspect of the battery temperature adjusting device according to the present invention, the control means is configured such that the switching means is configured to supply the second exhaust flow passage section with the exhaust after passing through the second exhaust flow passage section. The engine may be controlled so that the output of the engine is reduced when the switching means cannot be controlled in a state where the exhaust gas after passing through the exhaust passage portion cannot be supplied.
この態様によれば、切り替え手段を介して排気が電池に無制限に供給されることを低減できるため、排気によって電池が劣化することを抑制可能である。   According to this aspect, since it is possible to reduce the exhaust gas being supplied to the battery without limitation via the switching unit, it is possible to suppress the deterioration of the battery due to the exhaust gas.
本発明に係る電池温度調整装置の他の態様では、記判定手段は、前記通過後の排気の温度が所定の温度を超えているか否かを判定し、前記制御手段は、前記前記通過後の排気の温度が所定の温度を超えていた場合に、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御してもよい。   In another aspect of the battery temperature adjusting apparatus according to the present invention, the determination means determines whether or not the temperature of the exhaust gas after passing exceeds a predetermined temperature, and the control means When the temperature of the exhaust gas exceeds a predetermined temperature, the switching unit may be controlled so that the exhaust gas after the passage is not supplied to the second exhaust gas flow path portion.
この態様によれば、排気の温度が所定の温度を超えている場合には、電池の温度が過剰に上昇することによってむしろ電池の性能が低下してしまう。そこで、この態様によれば、電池の温度が過剰に上昇することを抑制するために、排気から電池への熱エネルギーの伝播を阻止可能なように、第2排気流路部への排気の供給を停止する。   According to this aspect, when the temperature of the exhaust gas exceeds the predetermined temperature, the performance of the battery is rather deteriorated due to an excessive increase in the temperature of the battery. Therefore, according to this aspect, in order to prevent the temperature of the battery from rising excessively, the supply of the exhaust gas to the second exhaust flow path portion is able to prevent the propagation of thermal energy from the exhaust gas to the battery. To stop.
本発明に係る電池温度調整装置の他の態様では、前記切り替え手段は、バルブであり、前記制御手段は、前記通過後の排気の温度に基づいて、前記バルブの開度を調整してもよい。   In another aspect of the battery temperature adjusting device according to the present invention, the switching means may be a valve, and the control means may adjust the opening of the valve based on the temperature of the exhaust gas after the passage. .
この態様によれば、電池の温度調整を排気の温度及び流量に応じて調整することが可能である。   According to this aspect, it is possible to adjust the temperature adjustment of the battery according to the exhaust gas temperature and flow rate.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照して、本発明に係る電池温度調整装置の実施形態を説明する。以下では、本発明に係る電池温度調整装置の一実施形態を備えて構成されるハイブリッド車両を説明する。   Embodiments of a battery temperature adjusting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Below, the hybrid vehicle comprised by providing one Embodiment of the battery temperature control apparatus which concerns on this invention is demonstrated.
<1:ハイブリッド車両の構成>
先ず、図1を参照しながら、本実施形態に係る電池温度調整装置を備えたハイブリッド車両の主要な構成を説明する。図1は、本実施形態に係る電池温度調整装置を備えたハイブリッド車両の主要な構成を概念的に示した概念図である。
<1: Hybrid vehicle configuration>
First, a main configuration of a hybrid vehicle including the battery temperature adjusting device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a conceptual diagram conceptually showing a main configuration of a hybrid vehicle including a battery temperature adjusting device according to the present embodiment.
図1において、ハイブリッド車両1は、ECU10、エンジン11、触媒部12、バルブ13、電池14、排気流路部15、22a、22b、22c、及び22d、並びに、サブマフラー16及びメインマフラー17を備えている。ECU10は、本発明の「判定手段」及び「制御手段」の夫々の一例を兼ねている。バルブ13は、本発明の「切り替え手段」の一例である。排気流路部22a及び22bが、本発明の「第1排気流路部」の一例を構成しており、排気流路部15が、本発明の「第2排気流路部」の一例を構成している。したがって、本実施形態では、ECU10、バルブ13、排気流路部22a及び22b、排気流路部15が、本発明の「電池温度調整装置」の一例を構成している。   In FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes an ECU 10, an engine 11, a catalyst unit 12, a valve 13, a battery 14, exhaust passage units 15, 22 a, 22 b, 22 c, and 22 d, and a sub muffler 16 and a main muffler 17. ing. The ECU 10 also serves as an example of each of the “determination unit” and “control unit” of the present invention. The valve 13 is an example of the “switching means” in the present invention. The exhaust flow passage portions 22a and 22b constitute an example of the “first exhaust flow passage portion” of the present invention, and the exhaust flow passage portion 15 constitutes an example of the “second exhaust flow passage portion” of the present invention. is doing. Therefore, in the present embodiment, the ECU 10, the valve 13, the exhaust passage portions 22a and 22b, and the exhaust passage portion 15 constitute an example of the “battery temperature adjusting device” of the present invention.
エンジン11は、ガソリン等の燃料を燃焼させることによってハイブリッド車両1の駆動力を発生させる動力源であり、その動作状態及び非動作状態が適切なタイミングで相互に切り替えられることによって、不図示のモータと共にハイブリッド車両1を駆動させる。   The engine 11 is a power source that generates driving force of the hybrid vehicle 1 by burning fuel such as gasoline, and a motor (not shown) is switched between its operating state and non-operating state at appropriate timings. At the same time, the hybrid vehicle 1 is driven.
ECU10は、エンジン11及び不図示のモータを含むハイブリッド車両1の構成要素の夫々の動作を制御する。電池14は、例えば、リチウムイオン電池である。電池14及び不図示のモータは、回生動作が可能なように電気的に接続されている。電池14は、所定のタイミングで不図示のモータから供給された電力を蓄電すると共に、必要に応じて当該モータに電力を供給する。   ECU10 controls each operation | movement of the component of the hybrid vehicle 1 containing the engine 11 and a motor not shown. The battery 14 is, for example, a lithium ion battery. The battery 14 and a motor (not shown) are electrically connected so that a regenerative operation is possible. The battery 14 stores electric power supplied from a motor (not shown) at a predetermined timing, and supplies electric power to the motor as necessary.
排気流路部22a及び22bは、排気管の一部を構成しており、エンジン11の動作時において、エンジン11から排出される排気を導くことが可能なように、エンジン11の排気側に設けられている。   The exhaust passage portions 22a and 22b constitute part of the exhaust pipe, and are provided on the exhaust side of the engine 11 so that the exhaust discharged from the engine 11 can be guided during the operation of the engine 11. It has been.
触媒部12は、例えば、三元触媒を含んでおり、排気流路部22a及び22bからなる一続きの流路部の途中に設けられ、且つ、エンジン11の動作時において排気を浄化可能に構成されている。   The catalyst unit 12 includes, for example, a three-way catalyst, and is provided in the middle of a continuous flow path portion including the exhaust flow path portions 22a and 22b, and is configured to be able to purify exhaust when the engine 11 is operating. Has been.
排気流路部15は、エンジン11の動作時において、触媒部12を通過した通過後の排気から電池14に熱エネルギーが伝播可能なように、電池14の周囲に延びる流路部である。排気流路部15によれば、排気が有する熱エネルギーによって触媒部12の温度を上昇させ、触媒部12が排気を浄化する浄化作用を高めることが可能であると共に、電池14の温度を高めることが可能である。   The exhaust passage portion 15 is a passage portion extending around the battery 14 so that thermal energy can be propagated to the battery 14 from the exhaust gas after passing through the catalyst portion 12 when the engine 11 is in operation. According to the exhaust flow path section 15, the temperature of the catalyst section 12 can be increased by the thermal energy of the exhaust gas, and the purification action for the catalyst section 12 to purify the exhaust gas can be enhanced, and the temperature of the battery 14 can be increased. Is possible.
ECU10は、エンジン11の動作時において、触媒部12の動作状態に関する情報を取得する取得し、触媒部12が正常に動作しているか否かを判定可能に構成されている。ECU10は、温度センサ或いは有害物質の排気中における含有率を測定可能な濃度センサ等の各種センサから触媒部12に関する情報を取得する。   The ECU 10 is configured to acquire information related to the operating state of the catalyst unit 12 during operation of the engine 11 and to determine whether or not the catalyst unit 12 is operating normally. ECU10 acquires the information regarding the catalyst part 12 from various sensors, such as a temperature sensor or the concentration sensor which can measure the content rate in the exhaust_gas | exhaustion of a toxic substance.
バルブ13は、ECU10の制御下において、排気流路部15に対する、触媒部12を通過した後の排気の供給及び非供給を相互に切り替え可能な構成を有している。   The valve 13 has a configuration capable of switching between supply and non-supply of exhaust gas after passing through the catalyst unit 12 with respect to the exhaust flow channel unit 15 under the control of the ECU 10.
ここで、図2を参照しながら、電池の特性を説明する。図2は、電池の温度に対する放電許容量及び充電許容量の変化を図式的に示したグラフである。図2に示すように、電池の温度が低い場合には、放電許容量及び充電許容量の両方が、電池の温度が高い場合に比べて低くなる傾向にある。特に、リチウムイオン電池では、その傾向は強くなる。   Here, the characteristics of the battery will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph schematically showing changes in the allowable discharge amount and the allowable charge amount with respect to the battery temperature. As shown in FIG. 2, when the battery temperature is low, both the discharge allowable amount and the charge allowable amount tend to be lower than when the battery temperature is high. In particular, the tendency becomes strong in the lithium ion battery.
そこで、本実施形態に係る電池温度調整装置によれば、排気流路部15に排気が供給されている状態では、触媒部12を通過した排気から電池14に熱エネルギーが伝播可能であるため、電池14の温度を上昇させることが可能である。したがって、例えば、エンジン11始動後、短時間で電池14の温度を高めることができ、電池14の放電許容量及び充電許容量を高めることが可能になる。よって、ハイブリッド車両1におけるエンジン11及び電池14間の回生についてエネルギー損失を極力低減しつつ、当該車両を走行させることが可能である。   Therefore, according to the battery temperature adjusting device according to the present embodiment, in a state where the exhaust gas is supplied to the exhaust flow passage portion 15, heat energy can be propagated from the exhaust gas that has passed through the catalyst portion 12 to the battery 14. It is possible to raise the temperature of the battery 14. Therefore, for example, the temperature of the battery 14 can be increased in a short time after the engine 11 is started, and the discharge allowable amount and the charge allowable amount of the battery 14 can be increased. Therefore, it is possible to drive the vehicle while reducing energy loss as much as possible for regeneration between the engine 11 and the battery 14 in the hybrid vehicle 1.
加えて、本実施形態に係る電池温度調整装置によれば、後述する温度調整方法において説明するように、排気に含まれるノックス等の有害物質によって電池14が劣化することを抑制可能である。   In addition, according to the battery temperature adjusting device according to the present embodiment, it is possible to prevent the battery 14 from being deteriorated by harmful substances such as knox contained in the exhaust gas, as described in the temperature adjusting method described later.
<2:電池温度調整方法>
次に、図3を参照しながら、本実施形態に係る電池温度調整装置によって実行される電池温度調整方法を説明する。図3は、本実施形態に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。
<2: Battery temperature adjustment method>
Next, a battery temperature adjustment method executed by the battery temperature adjustment apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart sequentially showing the main steps of the battery temperature adjustment method according to the present embodiment.
図3に示すように、ECU10は、エンジン11が始動したか否かを判定する(ステップS10)、次に、ECU10は、電池14の温度Tbが、所定の温度T1より高いか否かを判定する(ステップS20)。温度T1は、電池14の放電許容量及び充電許容量が、回生動作に影響しない範囲になるように設定されている。次に、ECU10は、触媒部12の温度Tcが、所定の温度T2より高いか否かを判定する(ステップS30)。温度T2は、触媒部14が正常に動作しない温度範囲の下限値である。触媒部12の温度Tcが、温度T2より高いと判定された場合には、触媒部12の温度Tcがさらに上昇しないように、ECU10は、バルブ13を閉じるようにバルブ13を制御する(ステップS40)。これにより、排気流路部15に触媒部12を通過した排気が供給されないため、排気に含まれるノックス等の有害物質が電池14に供給されなくなる。よって、排気に含まれる有害物質及び水の反応に起因して電池14が劣化することを抑制可能である。   As shown in FIG. 3, the ECU 10 determines whether or not the engine 11 has been started (step S10). Next, the ECU 10 determines whether or not the temperature Tb of the battery 14 is higher than a predetermined temperature T1. (Step S20). The temperature T1 is set so that the discharge allowable amount and the charge allowable amount of the battery 14 are in a range that does not affect the regenerative operation. Next, the ECU 10 determines whether or not the temperature Tc of the catalyst unit 12 is higher than a predetermined temperature T2 (step S30). The temperature T2 is a lower limit value of a temperature range in which the catalyst unit 14 does not operate normally. When it is determined that the temperature Tc of the catalyst unit 12 is higher than the temperature T2, the ECU 10 controls the valve 13 so as to close the valve 13 so that the temperature Tc of the catalyst unit 12 does not further increase (step S40). ). As a result, exhaust gas that has passed through the catalyst unit 12 is not supplied to the exhaust flow channel unit 15, so that noxious substances such as Knox contained in the exhaust gas are not supplied to the battery 14. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the battery 14 due to the reaction of harmful substances contained in the exhaust gas and water.
一方、触媒部12の温度Tcが、温度T2以下であると判定された場合には、ECU10は、バルブ13が開いた状態を維持し(ステップS50)、排気によって電池14の温度Tbを上昇させる。これにより、電池14の温度Tcを高めることができ、その放電許容量及び充電許容量を増大させることが可能である。   On the other hand, when it is determined that the temperature Tc of the catalyst unit 12 is equal to or lower than the temperature T2, the ECU 10 keeps the valve 13 open (step S50) and increases the temperature Tb of the battery 14 by exhaust. . Thereby, the temperature Tc of the battery 14 can be raised, and the discharge allowable amount and the charge allowable amount can be increased.
よって、本実施形態に係る電池温度調整方法によれば、ハイブリッド車両1に搭載された電池14の温度をいち早く高めることができ、エネルギー効率の走行が可能になる。加えて、排気による電池14の劣化を抑制可能であるため、ハイブリッド車両1の信頼性を向上させることも可能である。   Therefore, according to the battery temperature adjusting method according to the present embodiment, the temperature of the battery 14 mounted on the hybrid vehicle 1 can be quickly increased, and energy efficient travel is possible. In addition, since the deterioration of the battery 14 due to exhaust can be suppressed, the reliability of the hybrid vehicle 1 can be improved.
また、本実施形態に係る電池温度調整方法によれば、ECU10は、エンジン11が始動した直後において、触媒部12を通過した排気が排気流路部15に供給されないように、バルブ13を閉じてもよい。エンジン11が始動した直後の暖機されていない触媒部12は、排気を浄化する作用が低いため、ノックス等の有害物質の濃度が高い。そこで、エンジン11が始動した直後において、排気流路部15に排気が供給されないようにバルブ13を閉じることによって、排気中の有害物質による電池14の劣化を抑制できる。加えて、触媒部12の暖機が完了した後に、バルブ13を開き、排気流路部15に排気を供給することによって、電池14の暖機を即座に実行することができる。したがって、有害物質が極力取り除かれた排気によって電池14が暖機されるため、電池14の劣化を抑制しつつ、エネルギー効率の高い走行が可能になる。   Further, according to the battery temperature adjusting method according to the present embodiment, the ECU 10 closes the valve 13 so that the exhaust gas that has passed through the catalyst unit 12 is not supplied to the exhaust flow channel unit 15 immediately after the engine 11 is started. Also good. The catalyst part 12 that has not been warmed up immediately after the engine 11 is started has a low action of purifying exhaust gas, and therefore has a high concentration of harmful substances such as Knox. Therefore, immediately after the engine 11 is started, the valve 13 is closed so that the exhaust gas is not supplied to the exhaust flow path portion 15, whereby deterioration of the battery 14 due to harmful substances in the exhaust gas can be suppressed. In addition, after the warming-up of the catalyst unit 12 is completed, the valve 13 is opened, and exhaust gas is supplied to the exhaust flow channel unit 15, so that the battery 14 can be warmed up immediately. Therefore, since the battery 14 is warmed up by the exhaust gas from which harmful substances have been removed as much as possible, it is possible to travel with high energy efficiency while suppressing deterioration of the battery 14.
(変形例1)
次に、図4を参照しながら、上述の電池温度調整装置によって実行可能な電池温度調整方法の変形例を説明する。図4は、本例に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。尚、以下では、上述の電池温度調整方法と共通する工程に共通の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Modification 1)
Next, a modification of the battery temperature adjustment method that can be executed by the battery temperature adjustment device described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart sequentially showing the main steps of the battery temperature adjustment method according to this example. In the following, steps common to the above-described battery temperature adjustment method are denoted by common reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4において、ステップS10及びS20を経た後、ECU10は、触媒部12を通過した排気の温度Tgが所定の温度T3を超えているか否かを判定する(ステップS31)。温度T3は、排気の熱によって電池14の動作に支障が生じるか否かに基づいて設定される温度である。ECU10は、排気の温度Tgが温度T3を超えていた場合に、排気流路部15に排気が供給されないように、バルブ13を閉じる(ステップS40)。ECU10は、排気の温度Tgが温度T3以下である場合に、バルブ13が開いた状態を維持する。(ステップS50)。したがって、触媒部12を通過した後の排気の温度Tgが、温度T3を超えていた場合には、電池14に対して排気が供給されず、触媒部12を通過した後の排気の温度Tgが、温度T3以下である場合には、電池14に対して排気が供給される。   In FIG. 4, after passing through steps S10 and S20, the ECU 10 determines whether or not the temperature Tg of the exhaust gas that has passed through the catalyst unit 12 exceeds a predetermined temperature T3 (step S31). The temperature T3 is a temperature set based on whether or not the operation of the battery 14 is hindered by the heat of the exhaust. When the exhaust gas temperature Tg exceeds the temperature T3, the ECU 10 closes the valve 13 so that the exhaust gas is not supplied to the exhaust gas channel 15 (step S40). The ECU 10 keeps the valve 13 open when the exhaust gas temperature Tg is equal to or lower than the temperature T3. (Step S50). Therefore, when the temperature Tg of the exhaust gas after passing through the catalyst unit 12 exceeds the temperature T3, the exhaust gas is not supplied to the battery 14, and the temperature Tg of the exhaust gas after passing through the catalyst unit 12 is When the temperature is equal to or lower than T3, the exhaust gas is supplied to the battery 14.
したがって、本例に係る電池温度調整方法によれば、排気の温度Tgが温度T3を超えている場合には、電池14の温度が過剰に上昇することによって電池14の性能が低下してしまうことを低減できる。   Therefore, according to the battery temperature adjusting method according to this example, when the exhaust gas temperature Tg exceeds the temperature T3, the battery 14 performance is deteriorated due to excessive increase in the temperature of the battery 14. Can be reduced.
(変形例2)
次に、図5を参照しながら、上述の電池温度調整装置によって実行可能な電池温度調整方法の他の変形例を説明する。図5は、本例に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。
(Modification 2)
Next, another modification of the battery temperature adjustment method that can be executed by the battery temperature adjustment device described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart sequentially showing the main steps of the battery temperature adjustment method according to this example.
図5において、ステップS10及びS20を経た後、ECU10は、図1に示さない流量計及び温度センサ等の各種センサから取得した排気に関するデータに基づいて、排気の流量及び排気の温度を推定する(ステップS32)。次に、ECU10は、触媒部12を通過した排気の温度に基づいて、電池14の劣化を抑制でき、且つその暖機が可能な排気の温度及び流量で排気流路部15に排気が供給されるようなバルブ開度を算出する(ステップS33)。次に、ECU10は、算出されたバルブ開度でバルブ13が開いた状態に設定されるように、バルブ13の開度を調整する(ステップS34)。   In FIG. 5, after passing through steps S10 and S20, the ECU 10 estimates the exhaust gas flow rate and the exhaust gas temperature based on the exhaust gas data acquired from various sensors such as a flow meter and a temperature sensor not shown in FIG. Step S32). Next, based on the temperature of the exhaust gas that has passed through the catalyst unit 12, the ECU 10 can suppress the deterioration of the battery 14, and the exhaust gas is supplied to the exhaust flow channel unit 15 at a temperature and flow rate of the exhaust gas that can be warmed up. Such a valve opening is calculated (step S33). Next, the ECU 10 adjusts the opening degree of the valve 13 so that the valve 13 is set to the opened state at the calculated valve opening degree (step S34).
したがって、本例に係る電池温度調整方法によれば、電池14の温度調整を排気の温度及び流量に応じて調整し、最適な回生動作が可能なように電池14の温度を設定することが可能になる。   Therefore, according to the battery temperature adjustment method according to this example, the temperature adjustment of the battery 14 can be adjusted according to the temperature and flow rate of the exhaust gas, and the temperature of the battery 14 can be set so that the optimum regenerative operation is possible. become.
(変形例3)
次に、図6を参照しながら、上述の電池温度調整装置によって実行可能な電池温度調整方法の他の変形例を説明する。図6は、本例に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。
(Modification 3)
Next, another modification of the battery temperature adjustment method that can be executed by the battery temperature adjustment device described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart sequentially showing the main steps of the battery temperature adjustment method according to this example.
図6において、ステップS10を経た後、ECU10は、バルブ13が故障しているか否かを判定する(ステップS60)。より具体的には、ECU10は、バルブ13が、排気流路部15に排気を供給可能な状態(即ち、バルブ13が開いた状態)から、バルブ13が排気流路部15に排気を供給できない状態(即ち、バルブ13が閉じた状態)にバルブ13を制御できるか否かを判定する。バルブ13が開いた状態から閉じた状態に切り替えられないと判定された場合、即ち、バルブ13が故障していると判定された場合、ECU10は、バルブ13が開いた状態にあるか否かを判定する(ステップS61)。次に、バルブ13が開いた状態にあると判定された場合、ECU10は、エンジン11の出力が低下するように、エンジン11を制御し(ステップS62)、その旨を警告灯を点灯させることによってドライバに報知する(ステップS63)。   In FIG. 6, after step S10, the ECU 10 determines whether or not the valve 13 has failed (step S60). More specifically, the ECU 10 cannot supply the exhaust gas to the exhaust flow channel portion 15 from the state in which the valve 13 can supply the exhaust gas to the exhaust flow channel portion 15 (that is, the valve 13 is opened). It is determined whether or not the valve 13 can be controlled to a state (that is, a state in which the valve 13 is closed). When it is determined that the valve 13 cannot be switched from the open state to the closed state, that is, when it is determined that the valve 13 is broken, the ECU 10 determines whether or not the valve 13 is in the open state. Determination is made (step S61). Next, when it is determined that the valve 13 is in an open state, the ECU 10 controls the engine 11 so that the output of the engine 11 decreases (step S62), and turns on a warning lamp to that effect. The driver is notified (step S63).
本例に係る電池温度調整方法によれば、バルブ13が故障している場合に、バルブ13を介して排気が電池14に無制限に供給されることを低減できるため、排気によって電池14が劣化することを抑制可能である。   According to the battery temperature adjustment method according to this example, when the valve 13 is out of order, the exhaust gas is not supplied to the battery 14 through the valve 13 without any restriction. This can be suppressed.
本実施形態に係る電池温度調整装置を備えたハイブリッド車両の主要な構成を概念的に示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed notionally the main structures of the hybrid vehicle provided with the battery temperature control apparatus which concerns on this embodiment. 電池温度に対する電池の放電許容量及び充電許容量の夫々の変化を図式的に示したグラフである。It is the graph which showed typically each change of the discharge allowable amount of a battery with respect to battery temperature, and the charge allowable amount. 本実施形態に係る電池温度調整装置によって実行される電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the main process of the battery temperature adjustment method performed with the battery temperature adjustment apparatus which concerns on this embodiment in order. 変形例1に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。10 is a flowchart sequentially illustrating main steps of a battery temperature adjustment method according to Modification 1; 変形例2に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。10 is a flowchart sequentially illustrating main steps of a battery temperature adjustment method according to Modification 2. 変形例3に係る電池温度調整方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。10 is a flowchart sequentially illustrating main steps of a battery temperature adjusting method according to Modification 3.
1・・・ハイブリッド車両、10・・・ECU、11・・・エンジン、12・・・触媒部、13・・・バルブ、14・・・電池、15・・・排気流路部、22a,22b,22c,22d・・・排気流路部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... ECU, 11 ... Engine, 12 ... Catalyst part, 13 ... Valve, 14 ... Battery, 15 ... Exhaust flow path part, 22a, 22b , 22c, 22d... Exhaust passage section

Claims (5)

  1. エンジン及びモータを有するハイブリッド車両に搭載された電池の温度を調整するための電池温度調整装置であって、
    前記エンジンから排出される排気を導く第1排気流路部と、
    前記第1排気流路部の途中に設けられ、且つ前記排気を浄化可能な触媒部と、
    前記触媒部を通過した通過後の排気から前記電池に熱エネルギーが伝播可能なように、前記電池の周囲に延びる第2排気流路部と、
    前記触媒部の動作状態に関する情報を取得し、前記触媒部が正常に動作しているか否かを判定する判定手段と、
    前記第2排気流路部に対する前記通過後の排気の供給及び非供給を相互に切り替え可能な切り替え手段と、
    前記触媒部が正常に動作していないと判定された場合に、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする電池温度調整装置。
    A battery temperature adjusting device for adjusting the temperature of a battery mounted on a hybrid vehicle having an engine and a motor,
    A first exhaust passage section for guiding exhaust exhaust from the engine;
    A catalyst part provided in the middle of the first exhaust flow path part and capable of purifying the exhaust;
    A second exhaust passage portion extending around the battery so that heat energy can propagate from the exhaust gas after passing through the catalyst portion to the battery;
    Determining means for obtaining information on the operating state of the catalyst unit and determining whether the catalyst unit is operating normally;
    Switching means capable of switching between supply and non-supply of exhaust after passing through the second exhaust flow path section;
    Control means for controlling the switching means so that the exhaust after passing through the second exhaust flow path section is not supplied to the second exhaust flow path section when it is determined that the catalyst section is not operating normally. A battery temperature control device characterized by
  2. 前記制御手段は、前記エンジンが始動した直後において、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御すること
    を特徴とする請求項1に記載の電池温度調整装置。
    2. The battery according to claim 1, wherein the control unit controls the switching unit so that the exhaust gas after the passage is not supplied to the second exhaust passage portion immediately after the engine is started. Temperature control device.
  3. 前記制御手段は、前記切り替え手段が前記第2排気流路部に前記通過後の排気を供給可能な状態から、前記切り替え手段が前記第2排気流路部に前記通過後の排気を供給できない状態に前記切り替え手段を制御できない場合に、前記エンジンの出力が低下するように、前記エンジンを制御すること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の電池温度調整装置。
    The control means is in a state where the switching means cannot supply exhaust gas after passing through the second exhaust flow path section from a state where the switching means can supply exhaust gas after passing through the second exhaust flow path section. 3. The battery temperature adjusting device according to claim 1, wherein the engine is controlled so that the output of the engine decreases when the switching unit cannot be controlled.
  4. 前記判定手段は、前記通過後の排気の温度が所定の温度を超えているか否かを判定し、前記制御手段は、前記前記通過後の排気の温度が所定の温度を超えていた場合に、前記第2排気流路部に前記通過後の排気が供給されないように、前記切り替え手段を制御すること
    を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電池温度調整装置。
    The determination means determines whether or not the temperature of the exhaust gas after the passage exceeds a predetermined temperature, and the control means, when the temperature of the exhaust gas after the passage exceeds a predetermined temperature, The battery temperature adjusting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching unit is controlled so that the exhaust after the passage is not supplied to the second exhaust flow path section.
  5. 前記切り替え手段は、バルブであり、
    前記制御手段は、前記通過後の排気の温度に基づいて、前記バルブの開度を調整すること
    を特徴とする請求項4に記載の電池温度調整装置。
    The switching means is a valve;
    The battery temperature adjusting device according to claim 4, wherein the control means adjusts the opening degree of the valve based on the temperature of the exhaust gas after the passage.
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