JP3391289B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
ハイブリッド車両Info
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- JP3391289B2 JP3391289B2 JP07552099A JP7552099A JP3391289B2 JP 3391289 B2 JP3391289 B2 JP 3391289B2 JP 07552099 A JP07552099 A JP 07552099A JP 7552099 A JP7552099 A JP 7552099A JP 3391289 B2 JP3391289 B2 JP 3391289B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンおよび／
または電動モータの駆動力により走行するハイブリッド
車両に関する。
または電動モータの駆動力により走行するハイブリッド
車両に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】走行駆動源として内燃
エンジンおよび電動モータを備え、それらの両方または
いずれか一方の駆動力により走行するハイブリッド方式
の電気自動車（以下では、ハイブリッド車両と呼ぶ）が
知られている。ハイブリッド車両では電動モータ駆動用
の二次バッテリーを搭載しているが、この二次バッテリ
ーは長期間使用していると電池性能が劣化するため、劣
化時には電池を交換する必要がある。
エンジンおよび電動モータを備え、それらの両方または
いずれか一方の駆動力により走行するハイブリッド方式
の電気自動車（以下では、ハイブリッド車両と呼ぶ）が
知られている。ハイブリッド車両では電動モータ駆動用
の二次バッテリーを搭載しているが、この二次バッテリ
ーは長期間使用していると電池性能が劣化するため、劣
化時には電池を交換する必要がある。
【０００３】ところで、バッテリーの劣化状態を調べる
には、まずバッテリーを車両から取り外し、別に用意し
た放電試験装置を用いて放電試験をする必要があった。
そのため、放電試験に付随して（ａ）バッテリーの取り
外し、（ｂ）試験装置へのセッティング、（ｃ）試験後
のバッテリー取付などの作業が生じ、検査に時間がかか
るとともに、ある程度の作業人員を必要とした。さら
に、放電試験装置を別に用意しなければならなかった。
には、まずバッテリーを車両から取り外し、別に用意し
た放電試験装置を用いて放電試験をする必要があった。
そのため、放電試験に付随して（ａ）バッテリーの取り
外し、（ｂ）試験装置へのセッティング、（ｃ）試験後
のバッテリー取付などの作業が生じ、検査に時間がかか
るとともに、ある程度の作業人員を必要とした。さら
に、放電試験装置を別に用意しなければならなかった。
【０００４】本発明の目的は、バッテリー劣化状態を試
験する試験装置を必要とせず、さらに車載状態でバッテ
リーの劣化状態を調べることができるハイブリッド車両
を提供することにある。
験する試験装置を必要とせず、さらに車載状態でバッテ
リーの劣化状態を調べることができるハイブリッド車両
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１に対応付けて説明する。 （１）請求項１の発明は、エンジン１および走行用バッ
テリー７で駆動される走行用モータ２を有するハイブリ
ッド車両に適用され、エンジン１の出力軸に連結される
エンジン始動用モータ４と、エンジン１でエンジン始動
用モータ４を回転駆動してバッテリー７を満充電状態に
する発電制御を行い、その後、エンジン１のトルクTeお
よびエンジン始動用モータ４のトルクTmを制御して、エ
ンジン１を負荷としてエンジン始動用モータ４をバッテ
リー７により駆動する放電制御を行う制御手段１５と、
放電制御時においてバッテリー電流Ｉを検出する電流セ
ンサ１０と、放電制御時においてバッテリー電圧Ｖを検
出する電圧センサ１１と、電流センサ１０および電圧セ
ンサ１１の各検出値Ｉ，Ｖに基づいてバッテリー７のＩ
Ｖ特性直線を算出する演算手段１２と、バッテリー７の
初期特性が予め記憶される記憶部１２ａと、演算手段１
２により算出されたバッテリー７のＩＶ特性直線と記憶
部１２ａに記憶された初期特性とに基づいて、バッテリ
ー７の劣化を判定する判定手段１２とを備えて上述の目
的を達成する。 （２）請求項２の発明では、請求項１に記載のハイブリ
ッド車両において、エンジン１を冷却液により冷却する
冷却手段１７と、冷却液の温度Ｔを検出する温度センサ
１６とを備え、制御手段１５は、温度センサ１６の検出
温度Ｔがエンジン１の安定運転状態を示す所定温度以上
となったときに発電制御を行う。 （３）請求項３の発明では、請求項１または請求項２に
記載のハイブリッド車両において、放電制御の終了後に
エンジン１によりエンジン始動用モータ４を回転駆動し
て、バッテリー７を車両走行可能な所定充電状態に充電
する充電手段（９，１３，１４，１５）を設けた。 （４）請求項４の発明では、請求項１〜請求項３のいず
れかに記載のハイブリッド車両において、演算手段１２
は、電流センサ１０および電圧センサ１１の各検出値に
基づいてバッテリー７の複数の充電状態におけるＩＶ特
性直線を算出する。
図１に対応付けて説明する。 （１）請求項１の発明は、エンジン１および走行用バッ
テリー７で駆動される走行用モータ２を有するハイブリ
ッド車両に適用され、エンジン１の出力軸に連結される
エンジン始動用モータ４と、エンジン１でエンジン始動
用モータ４を回転駆動してバッテリー７を満充電状態に
する発電制御を行い、その後、エンジン１のトルクTeお
よびエンジン始動用モータ４のトルクTmを制御して、エ
ンジン１を負荷としてエンジン始動用モータ４をバッテ
リー７により駆動する放電制御を行う制御手段１５と、
放電制御時においてバッテリー電流Ｉを検出する電流セ
ンサ１０と、放電制御時においてバッテリー電圧Ｖを検
出する電圧センサ１１と、電流センサ１０および電圧セ
ンサ１１の各検出値Ｉ，Ｖに基づいてバッテリー７のＩ
Ｖ特性直線を算出する演算手段１２と、バッテリー７の
初期特性が予め記憶される記憶部１２ａと、演算手段１
２により算出されたバッテリー７のＩＶ特性直線と記憶
部１２ａに記憶された初期特性とに基づいて、バッテリ
ー７の劣化を判定する判定手段１２とを備えて上述の目
的を達成する。 （２）請求項２の発明では、請求項１に記載のハイブリ
ッド車両において、エンジン１を冷却液により冷却する
冷却手段１７と、冷却液の温度Ｔを検出する温度センサ
１６とを備え、制御手段１５は、温度センサ１６の検出
温度Ｔがエンジン１の安定運転状態を示す所定温度以上
となったときに発電制御を行う。 （３）請求項３の発明では、請求項１または請求項２に
記載のハイブリッド車両において、放電制御の終了後に
エンジン１によりエンジン始動用モータ４を回転駆動し
て、バッテリー７を車両走行可能な所定充電状態に充電
する充電手段（９，１３，１４，１５）を設けた。 （４）請求項４の発明では、請求項１〜請求項３のいず
れかに記載のハイブリッド車両において、演算手段１２
は、電流センサ１０および電圧センサ１１の各検出値に
基づいてバッテリー７の複数の充電状態におけるＩＶ特
性直線を算出する。
【０００６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、発電制御によりバッテ
リーを満充電状態とした後に、エンジンを負荷としてエ
ンジン始動用モータを走行用バッテリーで駆動する放電
制御を行い、そのときのバッテリー電流および電圧に基
づいてバッテリーのＩＶ特性直線を算出するので、走行
用バッテリーを車両搭載状態のままで前記ＩＶ特性直線
からバッテリーの劣化状態を調べることができる。請求
項２の発明では、放電制御を行う前にエンジンが安定運
転状態になるまで暖機運転を行うので、安定した電流値
および電圧値が得られ、より精度の高いＩＶ特性を得る
ことができる。請求項３の発明では、放電制御の終了後
に、バッテリーを車両走行可能な所定充電状態に充電す
るので、充電後すぐに車両を走行させることができる。
リーを満充電状態とした後に、エンジンを負荷としてエ
ンジン始動用モータを走行用バッテリーで駆動する放電
制御を行い、そのときのバッテリー電流および電圧に基
づいてバッテリーのＩＶ特性直線を算出するので、走行
用バッテリーを車両搭載状態のままで前記ＩＶ特性直線
からバッテリーの劣化状態を調べることができる。請求
項２の発明では、放電制御を行う前にエンジンが安定運
転状態になるまで暖機運転を行うので、安定した電流値
および電圧値が得られ、より精度の高いＩＶ特性を得る
ことができる。請求項３の発明では、放電制御の終了後
に、バッテリーを車両走行可能な所定充電状態に充電す
るので、充電後すぐに車両を走行させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図１はパラレル・ハイブリ
ッド車両の主要な構成を示すブロック図であり、本実施
の形態に関係する部分についてのみ示したものである。
図１に示す車両はエンジン１および走行用モータ２を備
えており、エンジン１の出力軸はクラッチ３の入力軸お
よびエンジン始動用モータ４の出力軸と連結され、一
方、クラッチ３の出力軸はモータ２の出力軸に連結され
ている。エンジン１および／またはモータ２の駆動力は
駆動系５を介して駆動輪６に伝達されるようになってお
り、駆動系５は無段変速機，減速装置および差動装置な
どから構成される。
明の実施の形態を説明する。図１はパラレル・ハイブリ
ッド車両の主要な構成を示すブロック図であり、本実施
の形態に関係する部分についてのみ示したものである。
図１に示す車両はエンジン１および走行用モータ２を備
えており、エンジン１の出力軸はクラッチ３の入力軸お
よびエンジン始動用モータ４の出力軸と連結され、一
方、クラッチ３の出力軸はモータ２の出力軸に連結され
ている。エンジン１および／またはモータ２の駆動力は
駆動系５を介して駆動輪６に伝達されるようになってお
り、駆動系５は無段変速機，減速装置および差動装置な
どから構成される。
【０００９】７はモータ２に電力を供給する走行用バッ
テリーであり、このバッテリー７はエンジン始動用モー
タ４の駆動にも用いられる。バッテリー７の直流電力は
インバータ８，９により交流電力に変換され、それぞれ
モータ２，４に供給される。これらのモータ２，４には
三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータが用
いられる。ところで、始動用モータ４はエンジン始動に
用いられるとともに、エンジン１でモータ４を回転駆動
することによりバッテリー７の充電にも用いられる。モ
ータ４を駆動する際およびモータ４によりバッテリー７
を充電する際の電流Ｉおよび電圧Ｖは、それぞれ電流セ
ンサ１０および電圧センサ１１により検出され、それら
の検出信号はバッテリーコントローラ１２へ送られる。
バッテリーコントローラ１２はバッテリー７の充電状態
や劣化状態などを管理するとともに、バッテリー７の充
放電を制御する。バッテリー管理などに必要なデータは
バッテリーコントローラ１２の記憶部１２ａに記憶され
る。
テリーであり、このバッテリー７はエンジン始動用モー
タ４の駆動にも用いられる。バッテリー７の直流電力は
インバータ８，９により交流電力に変換され、それぞれ
モータ２，４に供給される。これらのモータ２，４には
三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータが用
いられる。ところで、始動用モータ４はエンジン始動に
用いられるとともに、エンジン１でモータ４を回転駆動
することによりバッテリー７の充電にも用いられる。モ
ータ４を駆動する際およびモータ４によりバッテリー７
を充電する際の電流Ｉおよび電圧Ｖは、それぞれ電流セ
ンサ１０および電圧センサ１１により検出され、それら
の検出信号はバッテリーコントローラ１２へ送られる。
バッテリーコントローラ１２はバッテリー７の充電状態
や劣化状態などを管理するとともに、バッテリー７の充
放電を制御する。バッテリー管理などに必要なデータは
バッテリーコントローラ１２の記憶部１２ａに記憶され
る。
【００１０】１３はエンジン１を制御するエンジンコン
トロールユニット、１４はインバータ９を介してモータ
４を制御するモータコントロールユニットであり、エン
ジンコントロールユニット１３およびモータコントロー
ルユニット１４は車両全体の制御を行うメインコントロ
ーラ１５に接続されている。メインコントローラ１５に
は、エンジン１のウォータージャケット１７内を循環す
る冷却水の温度Ｔを検出する温度センサ１６，車両起動
用スイッチSW1、バッテリー診断モード（詳細は後述す
る）を指示するためのスイッチSW2が接続されている。
トロールユニット、１４はインバータ９を介してモータ
４を制御するモータコントロールユニットであり、エン
ジンコントロールユニット１３およびモータコントロー
ルユニット１４は車両全体の制御を行うメインコントロ
ーラ１５に接続されている。メインコントローラ１５に
は、エンジン１のウォータージャケット１７内を循環す
る冷却水の温度Ｔを検出する温度センサ１６，車両起動
用スイッチSW1、バッテリー診断モード（詳細は後述す
る）を指示するためのスイッチSW2が接続されている。
【００１１】本実施の形態のハイブリッド車両はバッテ
リー診断モードを有している。スイッチSW2がオンされ
るとこのバッテリー診断モードとなり、エンジン１を負
荷としてモータ４を回転駆動してバッテリー７を放電
し、そのときの電流値Ｉおよび電圧値Ｖに基づいてバッ
テリー７の劣化状態を診断するとともに、その結果を記
憶する。劣化状態の診断および結果の記憶はバッテリー
コントローラ１２で行う。メインコントローラ１５はバ
ッテリー診断モードの際のエンジントルクTeおよびモー
タトルクTmを算出し、それらをエンジンコントロールユ
ニット１３およびモータコントロールユニット１４に送
信する。これらの信号を受信したエンジンコントロール
ユニット１３およびモータコントロールユニット１４
は、エンジン１およびモータ４のトルクがそれぞれTe，
Tmとなるようにエンジン１およびモータ４を制御する。
リー診断モードを有している。スイッチSW2がオンされ
るとこのバッテリー診断モードとなり、エンジン１を負
荷としてモータ４を回転駆動してバッテリー７を放電
し、そのときの電流値Ｉおよび電圧値Ｖに基づいてバッ
テリー７の劣化状態を診断するとともに、その結果を記
憶する。劣化状態の診断および結果の記憶はバッテリー
コントローラ１２で行う。メインコントローラ１５はバ
ッテリー診断モードの際のエンジントルクTeおよびモー
タトルクTmを算出し、それらをエンジンコントロールユ
ニット１３およびモータコントロールユニット１４に送
信する。これらの信号を受信したエンジンコントロール
ユニット１３およびモータコントロールユニット１４
は、エンジン１およびモータ４のトルクがそれぞれTe，
Tmとなるようにエンジン１およびモータ４を制御する。
【００１２】図２はメインコントローラ１５で実行され
るバッテリー診断の処理手順を示すフローチャートであ
り、図２を参照しながらバッテリー診断の詳細を説明す
る。図２のフローチャートは車両起動スイッチSW1がオ
ンされることによりスタートし、ステップＳ１において
始動用モータ４を駆動してエンジン１を始動する。ステ
ップＳ２はエンジン１の冷却水温度Ｔが所定の設定値Ts
以上となったか否か、すなわちエンジン１の暖機が完了
したか否かを判断するステップであり、Ｔ≧Tsと判断さ
れたならばステップＳ３へ進む。
るバッテリー診断の処理手順を示すフローチャートであ
り、図２を参照しながらバッテリー診断の詳細を説明す
る。図２のフローチャートは車両起動スイッチSW1がオ
ンされることによりスタートし、ステップＳ１において
始動用モータ４を駆動してエンジン１を始動する。ステ
ップＳ２はエンジン１の冷却水温度Ｔが所定の設定値Ts
以上となったか否か、すなわちエンジン１の暖機が完了
したか否かを判断するステップであり、Ｔ≧Tsと判断さ
れたならばステップＳ３へ進む。
【００１３】ステップＳ３はスイッチＳＷ２がオンされ
てバッテリー診断モードが指示されたか否かを判断する
ステップであり、スイッチＳＷ２がオンされたと判断さ
れるとステップＳ４へ進み、オフと判断されるとステッ
プＳ１１へ進んで通常制御に移行する。なお、ステップ
Ｓ１１の通常制御とはバッテリー診断モード以外の制御
のことであって、車両の走行制御や走行時のバッテリー
の充放電制御などであるが、この通常制御については本
発明と関連が無いので詳細については説明を省略する。
てバッテリー診断モードが指示されたか否かを判断する
ステップであり、スイッチＳＷ２がオンされたと判断さ
れるとステップＳ４へ進み、オフと判断されるとステッ
プＳ１１へ進んで通常制御に移行する。なお、ステップ
Ｓ１１の通常制御とはバッテリー診断モード以外の制御
のことであって、車両の走行制御や走行時のバッテリー
の充放電制御などであるが、この通常制御については本
発明と関連が無いので詳細については説明を省略する。
【００１４】ステップＳ４では発電制御を開始し、クラ
ッチ３を開放するとともにエンジン１により始動用モー
タ４を回転し、モータ４による発電を行ってバッテリー
７を充電する。この発電制御においては、エンジン１お
よびモータ４は、エンジントルクTeとモータ４のトルク
Tmとが「Te＞Tm」となり、かつ、エンジン１が一定の回
転数Neとなるように制御される。このときのバッテリー
充電電力Pは次式（１）のように表される。
ッチ３を開放するとともにエンジン１により始動用モー
タ４を回転し、モータ４による発電を行ってバッテリー
７を充電する。この発電制御においては、エンジン１お
よびモータ４は、エンジントルクTeとモータ４のトルク
Tmとが「Te＞Tm」となり、かつ、エンジン１が一定の回
転数Neとなるように制御される。このときのバッテリー
充電電力Pは次式（１）のように表される。
【数１】P＝（Te−Tm）・Ne …（１）
【００１５】ステップＳ５はバッテリー７の充電状態SO
C（state of charge）が１００％になったか否か、すな
わちバッテリー７が満充電状態になったか否かを判断す
るステップであり、SOCが１００％と判断されるとステ
ップＳ６へ進み、エンジントルクTeとモータトルクTmと
が「Te＝Tm」となるように制御して発電制御を停止す
る。「Te＝Tm」のように制御すると式（１）からも分か
るように「P＝０」となる。
C（state of charge）が１００％になったか否か、すな
わちバッテリー７が満充電状態になったか否かを判断す
るステップであり、SOCが１００％と判断されるとステ
ップＳ６へ進み、エンジントルクTeとモータトルクTmと
が「Te＝Tm」となるように制御して発電制御を停止す
る。「Te＝Tm」のように制御すると式（１）からも分か
るように「P＝０」となる。
【００１６】続くステップＳ７は放電制御を行うルーチ
ンであり、エンジントルクTeとモータトルクTmとが「Te
＜Tm」となり、かつ、エンジン１が一定の回転数Neとな
るようにエンジン１およびモータ４を制御する。その結
果、バッテリー７でモータ４を回転駆動して一定の放電
電力で放電が行われる。この放電制御ルーチンの詳細に
ついては後述するが、放電制御ルーチンでは、電流セン
サ１０および電圧センサ１１により検出される放電中の
電流値Ｉおよび電圧値Ｖとから、バッテリー７のＩＶ特
性が算出される。
ンであり、エンジントルクTeとモータトルクTmとが「Te
＜Tm」となり、かつ、エンジン１が一定の回転数Neとな
るようにエンジン１およびモータ４を制御する。その結
果、バッテリー７でモータ４を回転駆動して一定の放電
電力で放電が行われる。この放電制御ルーチンの詳細に
ついては後述するが、放電制御ルーチンでは、電流セン
サ１０および電圧センサ１１により検出される放電中の
電流値Ｉおよび電圧値Ｖとから、バッテリー７のＩＶ特
性が算出される。
【００１７】ステップＳ７の放電制御ルーチンが終了し
たならばステップＳ８へ進み、発電制御を開始する。こ
の発電制御では、エンジントルクTeおよびモータトルク
Tmが「Te＜Tm」となるようにエンジン１およびモータ４
を制御する。ステップＳ９はSOCが５０％以上であるか
否かを判断するステップであり、ステップＳ８で発電を
開始した後に「SOC≧５０％」と判断されると、ステッ
プＳ１０へ進んで発電制御を停止する。上述したステッ
プＳ８〜ステップＳ１０の処理はは、ステップＳ７の放
電制御の終了後に、エンジン１によりモータ４を回転駆
動してバッテリー７を車両走行可能な充電状態に充電す
る目的で設けられたものである。
たならばステップＳ８へ進み、発電制御を開始する。こ
の発電制御では、エンジントルクTeおよびモータトルク
Tmが「Te＜Tm」となるようにエンジン１およびモータ４
を制御する。ステップＳ９はSOCが５０％以上であるか
否かを判断するステップであり、ステップＳ８で発電を
開始した後に「SOC≧５０％」と判断されると、ステッ
プＳ１０へ進んで発電制御を停止する。上述したステッ
プＳ８〜ステップＳ１０の処理はは、ステップＳ７の放
電制御の終了後に、エンジン１によりモータ４を回転駆
動してバッテリー７を車両走行可能な充電状態に充電す
る目的で設けられたものである。
【００１８】ステップＳ１０で発電制御を停止してバッ
テリー診断モード（ステップＳ４〜ステップＳ１０まで
の一連の処理）が終了したならば、ステップＳ１１へ進
んで通常制御に移行する。続くステップＳ１２はスイッ
チSW1がオフとされたか否かを判断するステップであ
り、オフと判断されると図２の一連の処理を終了し、オ
ンと判断されるとステップＳ３へ戻る。
テリー診断モード（ステップＳ４〜ステップＳ１０まで
の一連の処理）が終了したならば、ステップＳ１１へ進
んで通常制御に移行する。続くステップＳ１２はスイッ
チSW1がオフとされたか否かを判断するステップであ
り、オフと判断されると図２の一連の処理を終了し、オ
ンと判断されるとステップＳ３へ戻る。
【００１９】［放電制御ルーチンの説明］図３は上述し
たステップＳ７における放電制御ルーチンの処理手順を
示すフローチャートであり、図４は放電制御時の放電パ
ターンの一例を示す図である。図４において、縦軸は放
電制御の際の電力「−P」を表し、横軸は放電制御を開
始してからの時間を表す。なお、放電制御時には式
（１）を用いて算出される電力Pはマイナスの値となる
ので放電電力は−Pと表され、図４の縦軸は「−P」を表
す。図４に示す放電パターンでは、３種類のSOC（１０
０％、６０％、３０％）のそれぞれに関して４種類の放
電電力−P1〜−P4で放電を行う。
たステップＳ７における放電制御ルーチンの処理手順を
示すフローチャートであり、図４は放電制御時の放電パ
ターンの一例を示す図である。図４において、縦軸は放
電制御の際の電力「−P」を表し、横軸は放電制御を開
始してからの時間を表す。なお、放電制御時には式
（１）を用いて算出される電力Pはマイナスの値となる
ので放電電力は−Pと表され、図４の縦軸は「−P」を表
す。図４に示す放電パターンでは、３種類のSOC（１０
０％、６０％、３０％）のそれぞれに関して４種類の放
電電力−P1〜−P4で放電を行う。
【００２０】各放電の最中に電圧センサ１１，電流セン
サ１０で電圧Ｖ，電流Ｉを検出し、それらのデータに基
づいてSOCが１００％、６０％、３０％（以下ではこれ
らのSOCを順にS(1)，S(2)，S(3)と記す）のときのＩＶ
特性を算出する。なお、SOC＝S(1)において放電電力−P
4の放電が終了したならば、SOCがS(2)となるまで放電調
整（−P4での放電）を行った後、SOC＝S(2)での放電制
御を行う。例えば、SOC＝S(1)における放電電力−P4の
放電（放電時間Δｔ）が終了した時点でのSOCが９０％
であったとすれば、SOCが次の計測のSOC＝６０％になる
まで放電電力−P4で放電を行う。図４の例では、放電電
力を−Pm、SOCをS(n)と表したときのｍ＝４、ｎ＝３の
場合について示したが、ｍ，ｎはこれらに限らない。
サ１０で電圧Ｖ，電流Ｉを検出し、それらのデータに基
づいてSOCが１００％、６０％、３０％（以下ではこれ
らのSOCを順にS(1)，S(2)，S(3)と記す）のときのＩＶ
特性を算出する。なお、SOC＝S(1)において放電電力−P
4の放電が終了したならば、SOCがS(2)となるまで放電調
整（−P4での放電）を行った後、SOC＝S(2)での放電制
御を行う。例えば、SOC＝S(1)における放電電力−P4の
放電（放電時間Δｔ）が終了した時点でのSOCが９０％
であったとすれば、SOCが次の計測のSOC＝６０％になる
まで放電電力−P4で放電を行う。図４の例では、放電電
力を−Pm、SOCをS(n)と表したときのｍ＝４、ｎ＝３の
場合について示したが、ｍ，ｎはこれらに限らない。
【００２１】図３の放電制御ルーチンでは、まずステッ
プＳ７１において変数ｍ，ｎをそれぞれ１に設定する。
次いで、ステップＳ７２で放電電力−Pmで放電を開始し
たならば、ステップＳ７３において放電中の（Ｉ、Ｖ）
データをサンプリングする。ステップＳ７４は放電電力
−Pmで放電開始してから所定の時間Δｔ経過したか否か
を判断するステップであり、YESと判断されたらステッ
プＳ７５へ進み、NOと判断されたらステップＳ７２へ戻
る。上述した（Ｉ、Ｖ）データサンプリングに関して
は、適当な時間間隔で複数のデータをサンプリングして
も良いし、Ｉ，Ｖが安定したときに１個だけサンプリン
グしても良い。また、（Ｉ、Ｖ）データを複数サンプリ
ングして、それらを平均したものを後述するＩＶ特性を
求める際のデータとして用いるようにしても良い。
プＳ７１において変数ｍ，ｎをそれぞれ１に設定する。
次いで、ステップＳ７２で放電電力−Pmで放電を開始し
たならば、ステップＳ７３において放電中の（Ｉ、Ｖ）
データをサンプリングする。ステップＳ７４は放電電力
−Pmで放電開始してから所定の時間Δｔ経過したか否か
を判断するステップであり、YESと判断されたらステッ
プＳ７５へ進み、NOと判断されたらステップＳ７２へ戻
る。上述した（Ｉ、Ｖ）データサンプリングに関して
は、適当な時間間隔で複数のデータをサンプリングして
も良いし、Ｉ，Ｖが安定したときに１個だけサンプリン
グしても良い。また、（Ｉ、Ｖ）データを複数サンプリ
ングして、それらを平均したものを後述するＩＶ特性を
求める際のデータとして用いるようにしても良い。
【００２２】ステップＳ７５は変数ｍが４となったか否
か、すなわち、放電電力−P1〜−P4による放電が全て終
了したか否かを判断するステップであり、NOと判断され
た場合には、ステップＳ７８へ進んでｍ＝ｍ＋１と設定
した後、ステップＳ７２に戻ってステップＳ７８で設定
したｍの放電電力−Pmで放電を行う。一方、ステップＳ
７５でYESと判断された場合、すなわち放電電力−P4に
よる放電が終了した場合には、ステップＳ７６へ進んで
ＩＶ特性を算出する。上述した（Ｉ，Ｖ）データサンプ
リングやＩＶ特性の算出は、バッテリーコントローラ１
２において行われる。なお、ＩＶ特性の算出方法につい
ては後述する。
か、すなわち、放電電力−P1〜−P4による放電が全て終
了したか否かを判断するステップであり、NOと判断され
た場合には、ステップＳ７８へ進んでｍ＝ｍ＋１と設定
した後、ステップＳ７２に戻ってステップＳ７８で設定
したｍの放電電力−Pmで放電を行う。一方、ステップＳ
７５でYESと判断された場合、すなわち放電電力−P4に
よる放電が終了した場合には、ステップＳ７６へ進んで
ＩＶ特性を算出する。上述した（Ｉ，Ｖ）データサンプ
リングやＩＶ特性の算出は、バッテリーコントローラ１
２において行われる。なお、ＩＶ特性の算出方法につい
ては後述する。
【００２３】続くステップＳ７７は変数ｎが３となった
か否か、すなわち、SOC＝S(1)，S(2)，S(3)の全てに関
する放電制御が終了したか否かを判断するステップであ
り、YESと判断されると放電制御ルーチンを終了して図
２のステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ７７でNOと
判断された場合には、ステップＳ７９へ進んでSOCがS
(n)からS(n+1)となるように調整放電を行う。そして、
ステップＳ７９の放電調整でSOC＝S(n+1)となったなら
ば、ステップＳ８０へ進んで変数ｎをｎ＋１に、変数ｍ
を１にそれぞれ設定した後にステップＳ７２へ戻る。
か否か、すなわち、SOC＝S(1)，S(2)，S(3)の全てに関
する放電制御が終了したか否かを判断するステップであ
り、YESと判断されると放電制御ルーチンを終了して図
２のステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ７７でNOと
判断された場合には、ステップＳ７９へ進んでSOCがS
(n)からS(n+1)となるように調整放電を行う。そして、
ステップＳ７９の放電調整でSOC＝S(n+1)となったなら
ば、ステップＳ８０へ進んで変数ｎをｎ＋１に、変数ｍ
を１にそれぞれ設定した後にステップＳ７２へ戻る。
【００２４】図５は放電制御によって得られるＩＶ特性
直線を示す図であり、縦軸に電圧Ｖ、横軸に電流Ｉを取
った。図５において＊印はSOC＝S(1)＝100％のときのデ
ータを表しており、同様に●印はSOC＝S(2)＝60％、○
印はSOC＝S(3)＝30％のときのデータを表している。そ
して、L1は＊印データを直線近似して得られたＩＶ特性
直線であり、同様にL2は●印データを直線近似して得ら
れたＩＶ特性直線、L3は○印データを直線近似して得ら
れたＩＶ特性直線である。ＩＶ特性直線L1，L2，L3の傾
きはそれぞれSOC＝S(1)，S(2)，S(3)のときのバッテリ
ー７の内部抵抗を表しており、各内部抵抗をR1，R2，R3
（R1＜R2＜R3）と記すとSOCが小さくなるにつれて内部
抵抗は大きくなる。
直線を示す図であり、縦軸に電圧Ｖ、横軸に電流Ｉを取
った。図５において＊印はSOC＝S(1)＝100％のときのデ
ータを表しており、同様に●印はSOC＝S(2)＝60％、○
印はSOC＝S(3)＝30％のときのデータを表している。そ
して、L1は＊印データを直線近似して得られたＩＶ特性
直線であり、同様にL2は●印データを直線近似して得ら
れたＩＶ特性直線、L3は○印データを直線近似して得ら
れたＩＶ特性直線である。ＩＶ特性直線L1，L2，L3の傾
きはそれぞれSOC＝S(1)，S(2)，S(3)のときのバッテリ
ー７の内部抵抗を表しており、各内部抵抗をR1，R2，R3
（R1＜R2＜R3）と記すとSOCが小さくなるにつれて内部
抵抗は大きくなる。
【００２５】バッテリー７の劣化状態と内部抵抗Ｒとの
間には一定の相関があり、一般的に劣化が進むほど内部
抵抗は大きくなる。そこで、バッテリー７の初期状態の
内部抵抗値、すなわち初期データ(R01，R02，R03)を予
めバッテリーコントローラ１２に入力しておき、初期デ
ータ(R01，R02，R03)と上述した放電制御で得られた内
部抵抗値(R1，R2，R3)とに基づいてバッテリー７の劣化
診断を行う。例えば、(R01，R02，R03)と(R1，R2，R3)
との差から劣化を診断したり、さらには、バッテリー７
を交換したときからの車両走行距離や期間と上記内部抵
抗の差から今後の劣化予想をすることができる。これら
の診断はバッテリーコントローラ１２で行われ、診断結
果や初期データ(R01，R02，R03)および算出データ(R1，
R2，R3)はバッテリーコントローラ１２の記憶部１２ａ
に記憶される。
間には一定の相関があり、一般的に劣化が進むほど内部
抵抗は大きくなる。そこで、バッテリー７の初期状態の
内部抵抗値、すなわち初期データ(R01，R02，R03)を予
めバッテリーコントローラ１２に入力しておき、初期デ
ータ(R01，R02，R03)と上述した放電制御で得られた内
部抵抗値(R1，R2，R3)とに基づいてバッテリー７の劣化
診断を行う。例えば、(R01，R02，R03)と(R1，R2，R3)
との差から劣化を診断したり、さらには、バッテリー７
を交換したときからの車両走行距離や期間と上記内部抵
抗の差から今後の劣化予想をすることができる。これら
の診断はバッテリーコントローラ１２で行われ、診断結
果や初期データ(R01，R02，R03)および算出データ(R1，
R2，R3)はバッテリーコントローラ１２の記憶部１２ａ
に記憶される。
【００２６】また、劣化診断はバッテリーコントローラ
１２で行わずに、車両定期点検時にバッテリーコントロ
ーラ１２に記憶されている算出データ(R1，R2，R3)を呼
び出し、それを初期データ(R01，R02，R03)と比較して
バッテリー７の劣化状態を診断するようにしても良い。
なお、上述した実施の形態では、バッテリー７を放電さ
せて、そのときに得られる放電データから劣化診断を行
ったが、放電制御の代わりにエンジン１でモータ４を回
転駆動してバッテリー７を充電する充電制御を行って、
その充電時の（Ｉ，Ｖ）データを用いて劣化診断をする
ようにしても良い。このときの充電パターンは図４に示
した放電パターンと同様なものである。
１２で行わずに、車両定期点検時にバッテリーコントロ
ーラ１２に記憶されている算出データ(R1，R2，R3)を呼
び出し、それを初期データ(R01，R02，R03)と比較して
バッテリー７の劣化状態を診断するようにしても良い。
なお、上述した実施の形態では、バッテリー７を放電さ
せて、そのときに得られる放電データから劣化診断を行
ったが、放電制御の代わりにエンジン１でモータ４を回
転駆動してバッテリー７を充電する充電制御を行って、
その充電時の（Ｉ，Ｖ）データを用いて劣化診断をする
ようにしても良い。このときの充電パターンは図４に示
した放電パターンと同様なものである。
【００２７】以上説明したように、本実施の形態のハイ
ブリッド車両では以下のような利点がある。 （１）バッテリーを車両に搭載した状態でバッテリーの
ＩＶ特性が得られるので、従来のようなバッテリーチェ
ック時のバッテリー脱着作業が省略されるとともに、放
電試験機を別に用意する必要がない。さらに、バッテリ
ーチェックを行う場所や時間に制約がなく、いつでもチ
ェックを行うことができるので、時間経過とともに変化
するバッテリー劣化状態を正しく把握することができ
る。 （２）また、算出されたＩＶ特性データや、そのデータ
に基づく劣化診断結果が記憶部１２ａに記憶されるの
で、そのデータや診断結果に基づいて定期検査等の際に
バッテリー交換を行えば良く、バッテリー交換作業が簡
略化される。 （３）充放電制御を行う前にエンジンの暖機運転を行う
ようにしているので、エンジントルクTeが安定して正確
な（Ｉ，Ｖ）データが得られ、精度の高いＩＶ特性を得
ることができる。
ブリッド車両では以下のような利点がある。 （１）バッテリーを車両に搭載した状態でバッテリーの
ＩＶ特性が得られるので、従来のようなバッテリーチェ
ック時のバッテリー脱着作業が省略されるとともに、放
電試験機を別に用意する必要がない。さらに、バッテリ
ーチェックを行う場所や時間に制約がなく、いつでもチ
ェックを行うことができるので、時間経過とともに変化
するバッテリー劣化状態を正しく把握することができ
る。 （２）また、算出されたＩＶ特性データや、そのデータ
に基づく劣化診断結果が記憶部１２ａに記憶されるの
で、そのデータや診断結果に基づいて定期検査等の際に
バッテリー交換を行えば良く、バッテリー交換作業が簡
略化される。 （３）充放電制御を行う前にエンジンの暖機運転を行う
ようにしているので、エンジントルクTeが安定して正確
な（Ｉ，Ｖ）データが得られ、精度の高いＩＶ特性を得
ることができる。
【００２８】上述した実施の形態では、パラレル・ハイ
ブリッド車両を例に説明したが、走行用モータと走行用
バッテリーの充電にのみ用いられるエンジンとを備える
シリーズ・ハイブリッド車両にも、同様に適用すること
ができる。シリーズ・ハイブリッド車両に適用する場合
には、バッテリー充電用ジェネレータとして交流モータ
を使用し、そのモータをエンジン始動用とバッテリー充
放電用に用いるようにする。そして、放電制御時にはエ
ンジンを負荷としてモータをバッテリーの電力で駆動
し、モータによりバッテリーを充電する発電制御時には
エンジンによりモータを回転駆動する。
ブリッド車両を例に説明したが、走行用モータと走行用
バッテリーの充電にのみ用いられるエンジンとを備える
シリーズ・ハイブリッド車両にも、同様に適用すること
ができる。シリーズ・ハイブリッド車両に適用する場合
には、バッテリー充電用ジェネレータとして交流モータ
を使用し、そのモータをエンジン始動用とバッテリー充
放電用に用いるようにする。そして、放電制御時にはエ
ンジンを負荷としてモータをバッテリーの電力で駆動
し、モータによりバッテリーを充電する発電制御時には
エンジンによりモータを回転駆動する。
【００２９】上述した実施の形態と特許請求の範囲の要
素との対応において、メインコントローラ１５は制御手
段を、バッテリーコントローラ１２は演算手段および判
定手段を、ウォータージャケット１７は冷却手段をそれ
ぞれ構成し、インバータ９，エンジンコントロールユニ
ット１３，モータコントロールユニット１４およびメイ
ンコントローラ１５によって充電手段が構成される。
素との対応において、メインコントローラ１５は制御手
段を、バッテリーコントローラ１２は演算手段および判
定手段を、ウォータージャケット１７は冷却手段をそれ
ぞれ構成し、インバータ９，エンジンコントロールユニ
ット１３，モータコントロールユニット１４およびメイ
ンコントローラ１５によって充電手段が構成される。
【図１】パラレル・ハイブリッド車両の主要な構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２】バッテリー診断の手順を示すフローチャート。
【図３】放電制御ルーチンの処理手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】放電パターンを示す図。
【図５】ＩＶ特性直線を示す図。
１ エンジン
２ 走行用モータ
３ クラッチ
４ エンジン始動用モータ
５ 駆動系
６ 駆動輪
７ 走行用バッテリー
８，９ インバータ
１０ 電流センサ
１１ 電圧センサ
１２ バッテリーコントローラ
１３ エンジンコントロールユニット
１４ モータコントロールユニット
１５ メインコントローラ
１６ 温度センサ
１７ ウォータージャケット
SW1，SW2 スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ
Ｑ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60K 6/04
B60L 3/00
B60L 11/14
G01R 31/36
H02J 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンおよび走行用バッテリーで駆動
される走行用モータを有するハイブリッド車両におい
て、 前記エンジンの出力軸に連結されるエンジン始動用モー
タと、前記エンジンで前記エンジン始動用モータを回転駆動し
て前記バッテリーを満充電状態にする発電制御を行い、
その後、 前記エンジンのトルクおよび前記エンジン始動
用モータのトルクを制御して、前記エンジンを負荷とし
て前記エンジン始動用モータを前記バッテリーにより駆
動する放電制御を行う制御手段と、前記放電制御時において バッテリー電流を検出する電流
センサと、前記放電制御時において バッテリー電圧を検出する電圧
センサと、 前記電流センサおよび電圧センサの各検出値に基づいて
前記バッテリーのＩＶ特性直線を算出する演算手段と、前記バッテリーの初期特性が予め記憶される記憶部と、 前記演算手段により算出された前記バッテリーのＩＶ特
性直線と前記記憶部に記憶された初期特性とに基づい
て、前記バッテリーの劣化を判定する判定手段と を備え
ることを特徴とするハイブリッド車両。 - 【請求項２】 請求項１に記載のハイブリッド車両にお
いて、 前記エンジンを冷却液により冷却する冷却手段と、 前記冷却液の温度を検出する温度センサとを備え、 前記制御手段は、前記温度センサの検出温度が前記エン
ジンの安定運転状態を示す所定温度以上となったときに
前記発電制御を行うことを特徴とするハイブリッド車
両。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のハイブ
リッド車両において、前記放電制御の 終了後に前記エンジンにより前記エンジ
ン始動用モータを回転駆動して、前記バッテリーを車両
走行可能な所定充電状態に充電する充電手段を設けたこ
とを特徴とするハイブリッド車両。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
ハイブリッド車両において、 前記演算手段は、前記電流センサおよび電圧センサの各
検出値に基づいて前記バッテリーの複数の充電状態にお
けるＩＶ特性直線を算出することを特徴とするハイブリ
ッド車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07552099A JP3391289B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | ハイブリッド車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07552099A JP3391289B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | ハイブリッド車両 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000270408A JP2000270408A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3391289B2 true JP3391289B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=13578602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07552099A Expired - Fee Related JP3391289B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | ハイブリッド車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391289B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3817141B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2006-08-30 | 矢崎総業株式会社 | 車両用バッテリの劣化度判定方法及び装置 |
| JP4797640B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2011-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の寿命推定装置 |
| US7797096B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-09-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Torque estimation of engine driven generator |
| JP5044511B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2012-10-10 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン電池の劣化判定方法、リチウムイオン電池の制御方法、リチウムイオン電池の劣化判定装置、リチウムイオン電池の制御装置及び車両 |
| JP5297751B2 (ja) * | 2008-10-03 | 2013-09-25 | 株式会社日立製作所 | 電源制御装置、車両走行制御システム及び蓄電池劣化状態検知方法 |
| JP5282704B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2013-09-04 | 日産自動車株式会社 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
| JP5247899B1 (ja) | 2012-02-15 | 2013-07-24 | 株式会社小松製作所 | 蓄電器の充放電制御装置、蓄電器の充放電制御方法、および蓄電器の充放電制御装置を備えたハイブリッド作業機械 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07552099A patent/JP3391289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000270408A (ja) | 2000-09-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |