JP4478961B2 - Secondary battery deterioration judgment device - Google Patents
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Description
本発明は、電動手段と二次電池とを備えた車両に設けられる二次電池の劣化判定装置に関する。 The present invention relates to a secondary battery deterioration determination device provided in a vehicle including an electric means and a secondary battery.
バッテリの温度が設定値よりも高いとき、バッテリの劣化度を判定する判定装置を備えた電気自動車がある。 There is an electric vehicle including a determination device that determines a degree of deterioration of a battery when the temperature of the battery is higher than a set value.
上記従来の判定装置では、バッテリの温度が設定値以下となる場合には、バッテリの内部抵抗が上昇して、実際にはバッテリが劣化していなくても劣化判定条件が満たされてしまうため、バッテリの劣化判定が行われない。すなわち、バッテリが低温状態となる冬季には、バッテリの劣化判定を行うことができない。 In the conventional determination device, when the temperature of the battery is equal to or lower than the set value, the internal resistance of the battery is increased, and the deterioration determination condition is satisfied even if the battery is not actually deteriorated. Battery deterioration is not determined. That is, the battery deterioration cannot be determined in winter when the battery is in a low temperature state.
そこで、本発明は、バッテリが低温状態となる冬季であってもバッテリの劣化判定を的確に行うことが可能な劣化判定装置の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a deterioration determination device that can accurately determine the deterioration of a battery even in winter when the battery is in a low temperature state.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の劣化判定装置は、電動手段と二次電池とを備えた車両に設けられ、この二次電池の劣化度を判定する。電動手段は、二次電池からの電力供給を受けて駆動回転する駆動状態に設定可能である。 In order to achieve the above object, the deterioration determination device according to the first aspect of the present invention is provided in a vehicle including an electric means and a secondary battery, and determines the deterioration degree of the secondary battery. The electric means can be set in a driving state in which the electric power is supplied from the secondary battery and rotates.
始動検出手段は、エンジンの始動を検出する。状態判定手段は、二次電池の内部温度と二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であるか否かを判定する。制御手段は、始動検出手段がエンジンの始動を検出したときであって、状態判定手段が判定許容状態であると判定した場合に、駆動状態を生起する。内部抵抗検出手段は、制御手段が駆動状態を生起したとき、二次電池の内部抵抗を検出する。二次電池温度検出手段は、二次電池の環境外面を検出する。劣化判定手段は、内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、二次電池の劣化度を判定する。 The start detection means detects the start of the engine. The state determination means determines whether or not the determination allowable state can be assumed if the internal temperature of the secondary battery is equal to the external surface temperature of the secondary battery. The control means generates a drive state when the start detection means detects the start of the engine and the state determination means determines that the determination is permitted. The internal resistance detection means detects the internal resistance of the secondary battery when the control means generates a driving state. The secondary battery temperature detection means detects the environmental external surface of the secondary battery. The deterioration determining means determines the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means.
また、本発明の第2の態様の劣化判定装置は、エンジンと発電手段と電動手段と二次電池とを備えた車両に設けられ、この二次電池の劣化度を判定する。発電手段は、エンジンからの駆動回転力を受けて発電し、二次電池に蓄電する回生状態に設定可能である。電動手段は、二次電池からの電力供給を受けて駆動回転する駆動状態に設定可能である。 Moreover, the deterioration determination apparatus of the 2nd aspect of this invention is provided in the vehicle provided with the engine, the electric power generation means, the electric means, and the secondary battery, and determines the deterioration degree of this secondary battery. The power generation means can be set to a regenerative state where power is generated by receiving a driving rotational force from the engine and is stored in the secondary battery. The electric means can be set in a driving state in which the electric power is supplied from the secondary battery and rotates.
劣化判定装置は、始動検出手段と状態判定手段と制御手段と内部抵抗検出手段と二次電池温度検出手段と劣化判定手段とを備える。 The deterioration determination device includes start detection means, state determination means, control means, internal resistance detection means, secondary battery temperature detection means, and deterioration determination means.
始動検出手段は、エンジンの始動を検出する。状態判定手段は、二次電池の内部温度と二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であるか否かを判定する。制御手段は、始動検出手段がエンジンの始動を検出したときであって、状態判定手段が判定許容状態であると判定した場合に、回生状態又は駆動状態を生起する。内部抵抗検出手段は、制御手段が回生状態又は駆動状態を生起したとき、二次電池の内部抵抗を検出する。二次電池温度検出手段は、二次電池の環境外面を検出する。劣化判定手段は、内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、二次電池の劣化度を判定する。 The start detection means detects the start of the engine. The state determination means determines whether or not the determination allowable state can be assumed if the internal temperature of the secondary battery is equal to the external surface temperature of the secondary battery. Control means, start detecting means is not more upon detection of a start of the engine, when the state determination means determines that the determination allowable state, arising the regeneration state or the driving state. The internal resistance detection means detects the internal resistance of the secondary battery when the control means generates a regeneration state or a drive state. The secondary battery temperature detection means detects the environmental external surface of the secondary battery. The deterioration determining means determines the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means.
二次電池温度検出手段は、二次電池の環境温度として、二次電池の外面温度を検出してもよい。 The secondary battery temperature detecting means may detect the outer surface temperature of the secondary battery as the environmental temperature of the secondary battery.
また、劣化判定手段は、二次電池の内部抵抗と環境温度と劣化度との関係が予め設定され記憶されたマップやテーブルと、内部抵抗検出手段が検出した温度及び二次電池温度検出手段が検出した環境温度とを照合し、二次電池の劣化度を判定してもよい。 The deterioration determination means includes a map and a table in which the relationship between the internal resistance of the secondary battery, the environmental temperature, and the degree of deterioration is set and stored in advance, the temperature detected by the internal resistance detection means, and the secondary battery temperature detection means. The degree of deterioration of the secondary battery may be determined by collating with the detected environmental temperature.
上記構成では、車両(エンジン)を所定時間(例えば一晩)以上停止し、二次電池の内部温度と等しいと擬制可能な程度まで二次電池の環境温度が低下した後に車両(エンジン)を始動すると、始動検出手段は車両(エンジン)の始動を検出し、状態判定手段は判定許容状態であると判定し、劣化判定手段は、内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と二次電池温度検出手段が検出した環境温度とに基づいて、二次電池の劣化度を判定する。すなわち、車両(エンジン)の始動時であって、二次電池の内部温度と二次電池の環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であるときに、内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と二次電池温度検出手段が検出した環境温度とに基づいて、二次電池の劣化度が判定される。 In the above configuration, the vehicle (engine) is stopped for a predetermined time (for example, overnight) or more, and the vehicle (engine) is started after the environmental temperature of the secondary battery has dropped to a level that can be assumed to be equal to the internal temperature of the secondary battery. Then, the start detection means detects the start of the vehicle (engine), the state determination means determines that the determination is permitted, and the deterioration determination means determines the internal resistance and secondary battery temperature detection means detected by the internal resistance detection means. The degree of deterioration of the secondary battery is determined based on the environmental temperature detected by. In other words, the internal resistance detected by the internal resistance detection means when the vehicle (engine) is started and the judgment is in a permissible judgment state that the internal temperature of the secondary battery is equal to the environmental temperature of the secondary battery. And the environmental temperature detected by the secondary battery temperature detecting means, the degree of deterioration of the secondary battery is determined.
ここで、二次電池の内部温度を直接測定することは困難であり、二次電池の内部温度と環境温度とは必ずしも一致しないため、例えば二次電池の環境温度が低くなる状況下(例えば冬季)の車両走行時には、二次電池の内部温度と環境温度とが大きく相違する可能性が高く、環境温度と内部抵抗との関係によって的確に劣化判定を行うことができない。 Here, it is difficult to directly measure the internal temperature of the secondary battery, and the internal temperature of the secondary battery and the environmental temperature do not necessarily coincide with each other. When the vehicle is traveling, there is a high possibility that the internal temperature and the environmental temperature of the secondary battery are significantly different, and the deterioration cannot be accurately determined based on the relationship between the environmental temperature and the internal resistance.
この点に関し、本発明では、二次電池の内部温度と二次電池の環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態下での車両(エンジン)の始動時に限定して、二次電池の環境温度と内部抵抗とに基づいて劣化判定を行っているので、二次電池の環境温度が低い冬季であっても、二次電池の劣化判定を的確に行うことができる。 In this regard, in the present invention, the environment of the secondary battery is limited to the time when the vehicle (engine) is started under a judgment permitting state in which the internal temperature of the secondary battery is equal to the environmental temperature of the secondary battery. Since the deterioration determination is performed based on the temperature and the internal resistance, the deterioration determination of the secondary battery can be accurately performed even in the winter when the environmental temperature of the secondary battery is low.
なお、上記劣化判定手段は、上記劣化度に応じて上記二次電池が劣化しているか否かを判定してもよく、上記劣化判定装置は、上記二次電池が劣化していると上記劣化判定手段が判定したとき、これを乗員に報知する報知手段を備えてもよい。 The deterioration determination means may determine whether or not the secondary battery has deteriorated according to the degree of deterioration, and the deterioration determination device determines that the deterioration has occurred when the secondary battery has deteriorated. You may provide the alerting | reporting means which alert | reports this to a passenger | crew when a determination means determines.
本発明によれば、二次電池が低温状態となる冬季であっても二次電池の劣化判定を的確に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine the deterioration of a secondary battery even in winter when the secondary battery is in a low temperature state.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態のハイブリッド車両を模式的に示すブロック構成図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、ハイブリッド車両1は、エンジン3と、トランスミッション5と、モータジェネレータ(発電手段、電動手段)7と、バッテリ(二次電池)9と、エンジン制御装置(Engine Electric Control Unit)11と、トランスミッション制御装置(Transmission Electric Control Unit)13と、ハイブリッド制御装置(Hybrid Electric Control Unit、制御手段、劣化判定手段)15と、モータジェネレータ・インバータ(M/Gインバータ)17と、表示装置(報知手段)19とを備える。
As shown in FIG. 1, the
エンジン3の出力軸は、湿式多板のクラッチ21を介してトランスミッション5の入力軸に連結され、トランスミッション5の出力軸は、プロペラシャフト23、差動装置25及びリヤアクスル27を介して左右の後輪(駆動輪)29に連結されている。モータジェネレータ7の回転軸は、ギヤ31及びクラッチ33を介してトランスミッション5の出力軸に連結されている。
The output shaft of the engine 3 is connected to the input shaft of the
モータジェネレータ7は、トランスミッション5の出力軸に連動して従動回転して発電する回生状態と、バッテリ9からの電力供給を受けて駆動回転する駆動状態と、停止状態とに選択的に設定される。駆動状態は、連結駆動状態と非連結駆動状態とを含む。回生状態及び連結駆動状態では、クラッチ33が連結されて、モータジェネレータ7がトランスミッション5の出力軸と連動する。一方、停止状態及び非連結駆動状態では、クラッチ33が切断されて、モータジェネレータ7とトランスミッション5の出力軸とが連動しない。すなわち、モータジェネレータ7は、発電手段及び電動手段の双方として機能する。なお、モータジェネレータ7に代えて、発電機(発電手段)とモータ(電動手段)とを別々に設けてもよい。
The
モータジェネレータ7の内部巻線表面には、モータジェネレータ7の環境温度(内部温度)を検出してハイブリッド制御装置15へ出力するモータジェネレータ温度センサ53が設けられている。
A motor
バッテリ9は、回生状態のモータジェネレータ7が生起した電力をM/Gインバータ17を介して蓄電するとともに、駆動状態のモータジェネレータ7にM/Gインバータ17を介して電力を供給する。
The battery 9 stores the electric power generated by the
バッテリ9の外面上には、バッテリ9の環境温度(外面温度)を検出してハイブリッド制御装置15へ出力するバッテリ温度センサ(二次電池温度検出手段)55が設けられている。
On the outer surface of the battery 9, a battery temperature sensor (secondary battery temperature detecting means) 55 that detects the environmental temperature (outer surface temperature) of the battery 9 and outputs it to the
M/Gインバータ17には、バッテリ9に入出力する電流値を検出してバッテリ9の内部抵抗を検知するバッテリ内部抵抗検出部(内部抵抗検出手段)57が設けられている。バッテリ内部抵抗検出部57は、検知したバッテリ9の内部抵抗をハイブリッド制御装置15へ出力する。
The M /
表示装置19は、運転席に着座した運転者から視認可能なインストルメントパネル(図示省略)に配置されるバッテリ劣化警告灯を有し、ハイブリッド制御装置15からの表示制御信号を受けてバッテリ劣化警告灯を点灯する。
The
エンジン制御装置11には、車両1の速度を検出する車速センサ35からの車速信号と、アクセルペダルの操作(踏み込み)を検知するアクセルセンサ37からのアクセル操作信号とが入力する。エンジン制御装置11は、車速信号とアクセル操作信号とハイブリッド制御装置15からの制御信号とに基づいて、エンジン3の燃料噴射装置39の開度を制御し、エンジン3への燃料の供給量を調整する。また、エンジン制御装置11は、車速信号とアクセル操作信号とを、ハイブリッド制御装置15へ送信する。
The
トランスミッション制御装置13には、車速センサ35からの車速信号と、エンジン3の回転速度を検出する回転速度センサ(図示省略)からのエンジン回転速度信号とが入力する。トランスミッション制御装置13は、車速信号とエンジン回転速度信号とに基づき、予め記憶されたマップ又はテーブルから最適なギヤ段を選択し、トランスミッション5のシフトアクチュエータ41とクラッチ21とを制御して、トランスミッション5を最適なギヤ段に設定してエンジン3と連結する。
The
ハイブリッド制御装置15には、上記車速信号やアクセル操作信号の他、キースイッチ(又はイグニッションスイッチ)45からのON/OFF信号やモータジェネレータ7の発電量を検知する発電量検知部43からの発電量情報を含む車両情報が入力する。ハイブリッド制御装置15は、入力された車両情報に基づいて、エンジン制御装置11や、エンジン3のスタータ47や、トランスミッション制御装置13や、クラッチ33や、M/Gインバータ17のモータ制御装置(Motor Electric Control Unit)49や、バッテリ9のバッテリ制御装置(Battery Electric Control Unit)51に制御信号を出力し、車両1の走行状態に応じて駆動制御処理を実行し、モータジェネレータ7の状態を適宜切り換える。具体的には、ハイブリッド制御装置15は、キースイッチ45からON信号を受信すると、エンジン制御装置11及びエンジン3のスタータ47に制御信号を出力して、エンジン3を始動させる。すなわち、キースイッチ45は、車両1(エンジン3)の始動を検出する始動検出手段を構成する。
In the
また、ハイブリッド制御装置15は、状況判定処理を含むバッテリ劣化判定処理を実行する。状況判定処理では、バッテリ9の内部温度と環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であるか否かを判定する。本実施形態では、モータジェネレータ温度センサ53から取得したモータジェネレータ7の環境温度とバッテリ温度センサ55から取得したバッテリ9の環境温度との差が所定範囲内であるとき、エンジン3が長時間停止状態に維持されてバッテリ9の内部温度が充分低下し、バッテリ9の内部温度と環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態に既に達していると判定する。キースイッチ45から受信する信号がOFF信号からON信号に変わると、エンジン3の始動時と判定し、さらに上記状況判定処理を実行し、判定許容状態であると判定すると、バッテリ劣化判定処理を実行する。このバッテリ劣化判定処理では、モータジェネレータ7及びクラッチ33を上記非連結駆動状態に設定する。これにより、モータジェネレータ7は、クラッチ33が切断された状態で、バッテリ9からの電力供給を受けて空転状態で回転する。次に、バッテリ温度センサ55からバッテリ9の環境温度を取得し、バッテリ内部抵抗検出部57からバッテリ9の内部抵抗を取得する。次に、予め設定されたバッテリ9の劣化度と環境温度と内部抵抗との相関関係に基づき、取得した環境温度及びバッテリ内部抵抗に対応する劣化度を求め、劣化度が所定の範囲から外れている場合、バッテリ9が劣化していると判定し、表示装置19に対してバッテリ劣化警告灯の点灯指示信号を出力する。なお、バッテリ9の劣化度と環境温度と内部抵抗との相関関係は、マップ又はテーブルとして、ハイブリッド制御装置15の内部メモリなどの記憶部に予め記憶されている。
In addition, the
以下、発進時・加速時と、定速走行時と、減速時とのそれぞれにおいて、ハイブリッド制御装置15が実行する駆動制御処理を説明する。
Hereinafter, the drive control process executed by the
[発進時・加速時]
エンジン3に高負荷がかかる車両1の発進時や加速時には、モータジェネレータ7及びクラッチ22を連結駆動状態に設定し、エンジン3とモータジェネレータ7とによって駆動輪29を回転駆動させる。これにより、エンジン3の負荷が軽減される。モータジェネレータ7によるトルクアシスト量は、排ガスや燃費が最適となるように制御される。このようなトルクアシストによって、トランスミッション5が早期にシフトアップを行うため、燃費が向上する。なお、本実施形態では、車速信号が示す車速の上昇率(車両1の加速度)が大きく、且つアクセル操作信号がアクセルペダルの操作を示しているとき、車両1の発進時又は加速時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向への変動速度が所定速度よりも速い場合に発進時又は加速時と判定するなど、他の方法によって車両1が発進時又は加速時であるか否かを判定してもよい。さらに、車両1がGPS情報の受信機能を有する場合、車速センサ35を設けず、車両1の位置情報から車両1の車速を算出してもよい。
[When starting and accelerating]
When starting or accelerating the
[定速走行時]
車両1の定速走行時には、モータジェネレータ7及びクラッチ33を停止状態に設定し、エンジン3によってのみ駆動輪29を回転駆動させる。これにより、走行状態に応じた最適なギヤ段で車両1が走行し、燃費が向上する。また、モータジェネレータ7が駆動系から切り離されているので、モータフリクションや磁界によってエネルギが無駄に消費されてしまうことがない。本実施形態では、車速信号が示す車速がゼロではなく且つその変動率(車両1の加速度)が所定の範囲内であるとき、車両1の定速走行時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向又は踏み込み解除方向への変動速度が所定速度よりも遅い場合に定速走行時と判定するなど、他の方法によって車両1が定速走行時であるか否かを判定してもよい。
[When driving at constant speed]
When the
[減速時]
車両1の減速時には、モータジェネレータ7及びクラッチ33を回生状態に設定し、トランスミッション5の出力軸の回転をクラッチ33及びギヤ31を介してモータジェネレータ7に伝達し、モータジェネレータ7が発電した電力を回生エネルギとしてM/Gインバータ17を介してバッテリ9に蓄電する。この減速時には、クラッチ21によってエンジン3とトランスミッション5とを切り離す。これにより、モータジェネレータ7にプロペラシャフト23の回転が無駄なく伝達され、回生エネルギを効率よく発生させて回収することができる。また、停車直前のエンジンアイドル回転以下の車速やエンジンブレーキ相当の緩減速での走行であっても、回生エネルギを得ることができる。本実施形態では、車速信号が示す車速がゼロではなく且つアクセル操作信号がアクセルペダルの非操作(操作解除)を示しているとき、車両1の減速時と判定するが、例えば、車速信号が示す速度が減少傾向である場合に減速時と判定したり、車両1がGPS情報の受信機能を有する場合に車両1の位置情報から車両1の加速度を算出し、この加速度が減速状態である場合に減速時と判定したり、車両1が前後方向の加速度を検出する加速度センサを有する場合にこの加速度センサが検出する加速度が減速状態である場合に減速時と判定するなど、他の方法によって車両1が減速時であるか否かを判定してもよい。
[When decelerating]
When the
次に、ハイブリッド制御装置15が実行するバッテリ劣化判定処理について、図2に基づいて説明する。図2はハイブリッド制御装置が実行するバッテリ劣化判定処理のフローチャートである。ハイブリッド制御装置15は、エンジン3の始動によって本処理を開始し、エンジン3が停止するまで所定時間毎に本処理を繰り返して実行する。
Next, the battery deterioration determination process executed by the
図2に示すように、本処理を開始すると、まずエンジン3の始動時か否かを判定する。具体的には、キースイッチ45から受信する信号がOFF信号からON信号に変わったとき、エンジン3の始動時と判定する。なお、キースイッチ45から受信する信号がOFF信号からON信号に変わったか否かの判定は、例えばハイブリッド制御装置15の内部メモリなどの記憶部に、キースイッチ45から受信する信号のON/OFF状態に応じてON/OFFするキースイッチ信号フラグを設定し、キースイッチ信号フラグがOFF状態のときにキースイッチ45からON信号を受信したときに、キースイッチ45から受信する信号がOFF信号からON信号に変わったと判定すればよい。
As shown in FIG. 2, when this process is started, it is first determined whether or not the engine 3 is starting. Specifically, when the signal received from the
エンジン3の始動時と判定した場合(ステップS1:Yes)、バッテリ9の内部温度と環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であるか否かを判定する(ステップS2)。具体的には、モータジェネレータ温度センサ53からモータジェネレータ7の環境温度を取得し、バッテリ温度センサ55からバッテリ9の環境温度を取得し、これら取得したモータジェネレータ7の環境温度とバッテリ9の環境温度との差を算出し、算出した温度差が所定範囲内であるとき、判定許容状態であると判定する。
If it is determined that the engine 3 is being started (step S1: Yes), it is determined whether or not it is a determination permitting state that can be assumed if the internal temperature of the battery 9 is equal to the environmental temperature (step S2). Specifically, the environmental temperature of the
判定許容状態であると判定した場合(ステップS2:Yes)、モータジェネレータ7及びクラッチ33を非連結駆動状態に設定する(ステップS3)。これにより、モータジェネレータ7は、クラッチ33が切断された状態で、バッテリ9からの電力供給を受けて空転状態で回転する。
If it is determined that the determination is permitted (step S2: Yes), the
次に、バッテリ温度センサ55からバッテリ9の環境温度を取得し、バッテリ内部抵抗検出部57からバッテリ9の内部抵抗を取得する(ステップS4)。なお、ステップS4では、バッテリ9の環境温度を新たに取得してもよく、ステップS2で既に取得したバッテリ9の環境温度をそのまま用いてもよい。
Next, the environmental temperature of the battery 9 is acquired from the
次に、予め設定されたバッテリ9の劣化度と環境温度と内部抵抗との相関関係を記憶部から読み出し、読み出した相関関係に基づき、取得した環境温度及びバッテリ内部抵抗に対応する劣化度を求め、劣化度が所定範囲から外れているか否かを判定し(ステップS5)、外れている場合(ステップS5:Yes)、バッテリ9が劣化していると判定し、表示装置19に対してバッテリ劣化警告灯の点灯指示信号を出力する(ステップS6)。
Next, the preset correlation between the degree of deterioration of the battery 9, the environmental temperature, and the internal resistance is read from the storage unit, and the degree of deterioration corresponding to the acquired environmental temperature and the battery internal resistance is obtained based on the read correlation. Then, it is determined whether or not the degree of deterioration is out of the predetermined range (step S5). If the degree of deterioration is outside (step S5: Yes), it is determined that the battery 9 is deteriorated and the
一方、劣化度が所定範囲内である場合(ステップS5:No)、バッテリ9がまだ劣化していないと判定し、ステップS6の処理を実行せず、本処理を終了する。 On the other hand, when the degree of deterioration is within the predetermined range (step S5: No), it is determined that the battery 9 has not deteriorated yet, the process of step S6 is not executed, and this process ends.
また、ステップS1においてエンジン3の始動時ではないと判定した場合(ステップS1:No)、及びステップS2において判定許容状態ではないと判定した場合(ステップS2:NO)は、ステップS3以降の処理を実行せず、本処理を終了する。 If it is determined in step S1 that the engine 3 is not started (step S1: No), and if it is determined in step S2 that the determination is not permitted (step S2: NO), the processes in and after step S3 are performed. This processing is terminated without executing.
次に、本実施形態のバッテリ劣化判定処理において、エンジン3の始動時で且つ判定許容状態である場合に限定してその処理を実行する理由について説明する。 Next, in the battery deterioration determination process of the present embodiment, the reason for executing the process only when the engine 3 is started and in the determination allowable state will be described.
一般に、バッテリ9の内部抵抗と内部温度と劣化度とは所定の関係を有するため、これらの相関関係を予め求めておけば、バッテリ9の内部抵抗と内部温度とから劣化度を得ることができる。また、実際には、バッテリ9の内部温度を直接測定することは困難であるため、バッテリ9の内部温度に代えて、バッテリ9の環境温度と内部抵抗との相関関係を予め求めておき、バッテリ9の内部抵抗と環境温度とから劣化度を得ることができる。 In general, since the internal resistance, internal temperature, and degree of deterioration of the battery 9 have a predetermined relationship, the degree of deterioration can be obtained from the internal resistance of the battery 9 and the internal temperature if these correlations are obtained in advance. . Actually, since it is difficult to directly measure the internal temperature of the battery 9, instead of the internal temperature of the battery 9, a correlation between the environmental temperature of the battery 9 and the internal resistance is obtained in advance. The degree of deterioration can be obtained from the internal resistance of 9 and the environmental temperature.
しかし、バッテリ9の内部温度と環境温度とは必ずしも一致しない。このため、例えばバッテリ9の環境温度が低くなる状況下(例えば冬季)の車両走行時には、バッテリ9の内部温度と環境温度とが大きく相違する可能性が高く、環境温度と内部抵抗との関係によってバッテリ9の劣化判定を行うことができない。 However, the internal temperature of the battery 9 and the environmental temperature do not necessarily match. For this reason, for example, when the vehicle travels in a situation where the environmental temperature of the battery 9 is low (for example, in winter), there is a high possibility that the internal temperature of the battery 9 and the environmental temperature are greatly different, depending on the relationship between the environmental temperature and the internal resistance. The deterioration determination of the battery 9 cannot be performed.
ここで、例えばエンジン3を所定時間(例えば一晩)以上停止した後に始動すると、エンジン3の始動時には、バッテリ9の内部温度と環境温度(外面温度)との温度差が極めて小さい状態となる。本実施形態では、このようにバッテリ9の内部温度と環境温度との温度差が極めて小さい状態となり得るエンジン9の始動時であり、且つバッテリ9の内部温度と環境温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態である場合に限定して、内部抵抗検出部57が検出した内部抵抗とバッテリ温度センサ55が検出した環境温度とに基づいて劣化判定を行っているので、環境温度が低い冬季であっても、バッテリ9の劣化判定を的確に行うことができる。
Here, for example, when the engine 3 is started after being stopped for a predetermined time (for example, overnight) or more, when the engine 3 is started, the temperature difference between the internal temperature of the battery 9 and the environmental temperature (outside surface temperature) becomes extremely small. In the present embodiment, it can be assumed that the temperature difference between the internal temperature of the battery 9 and the environmental temperature can be extremely small as described above, and that the internal temperature of the battery 9 and the environmental temperature are equal. Only when it is in the determination allowable state, the deterioration determination is performed based on the internal resistance detected by the internal
なお、本実施形態のバッテリ劣化判定処理では、モータジェネレータ7及びクラッチ33を非連結駆動状態に設定したが、これに代えて、モータジェネレータ7及びクラッチ33を回生状態に設定してもよい。この場合、エンジン3の駆動が駆動輪29に伝達されないように、バッテリ劣化判定処理ではトランスミッション5のギア段をニュートラルに設定したり、トランスミッション5の出力軸とプロペラシャフト23との間にクラッチを設け、バッテリ劣化判定処理ではこのクラッチを切断すればよい。
In the battery deterioration determination process of the present embodiment, the
また、本実施形態では、ハイブリッド車両1について説明したが、バッテリが駆動源として搭載された電気自動車に上記バッテリ判定処理を適用してもよい。
Moreover, although the
また、ハイブリッド制御装置15が実行する状況判定処理では、モータジェネレータ温度センサ53から取得したモータジェネレータ7の環境温度とバッテリ温度センサ55から取得したバッテリ9の環境温度との差が所定範囲内であるとき、判定許容状態であると判定したが、本発明はこれに限定されるものではない。
In the situation determination process executed by the
例えば、外気温を検出する外気温センサ61を設け、モータジェネレータ7の環境温度と外気温との差が所定範囲内であり、且つバッテリ9の環境温度と外気温との差が所定範囲内である場合に、判定許容状態であると判定してもよい。
For example, an outside
また、M/Gインバータ17の電力素子表面にM/Gインバータ17の環境温度(外面温度)を検出するインバータ温度センサ63を設け、モータジェネレータ7の環境温度とバッテリ9の環境温度との差、モータジェネレータ7の環境温度とM/Gインバータ17の環境温度との差、及びバッテリ9の環境温度とM/Gインバータ17の環境温度との差の全てが、所定範囲内である場合に、判定許容状態であると判定してもよい。
Further, an
さらに、モータジェネレータ7の環境温度と外気温との差が所定範囲内であり、バッテリ9の環境温度と外気温との差が所定範囲内であり、且つM/Gインバータ17の環境温度と外気温との差が所定範囲内である場合に、判定許容状態であると判定してもよい。
Further, the difference between the environmental temperature of the
また、ハイブリッド制御装置15にキースイッチ45からOFF信号を受信した後もカウントを継続する内部タイマ(計時手段)を設け、キースイッチ45からOFF信号を受信したときに内部タイマの計時(カウント)を開始し、キースイッチ45からON信号を受信したとき、内部タイマのカウント値が所定値以上であるかを判定し、所定値以上であるとき、判定許容状態と判定してもよい。この場合、上記所定値は、バッテリ9の内部温度が確実に低下するエンジン3(車両1)の停止時間に相当した値を設定すればよい。
Further, the
1:ハイブリッド車両
3:エンジン
5:トランスミッション
7:モータジェネレータ(発電手段、電動手段)
9::バッテリ(二次電池)
15:ハイブリッド制御装置(制御手段、劣化判定手段)
19:表示装置
29:後輪(駆動輪)
45:キースイッチ(始動検出手段)
55:バッテリ温度センサ(二次電池温度検出手段)
57:バッテリ内部抵抗検出部(内部抵抗検出手段)
1: Hybrid vehicle 3: Engine 5: Transmission 7: Motor generator (power generation means, electric means)
9 :: Battery (secondary battery)
15: Hybrid control device (control means, deterioration determination means)
19: Display device 29: Rear wheel (drive wheel)
45: Key switch (start detection means)
55: Battery temperature sensor (secondary battery temperature detection means)
57: Battery internal resistance detection unit (internal resistance detection means)
Claims (5)
前記車両の始動を検出する始動検出手段と、
前記電動手段の内部温度を検出する電動手段内部温度検出手段と、
前記二次電池の外面温度を検出する二次電池温度検出手段と、
前記電動手段内部温度検出手段が検出した前記電動手段の内部温度と前記二次電池温度検出手段が検出した前記二次電池の外面温度との差が所定範囲内であるとき、前記二次電池の内部温度と該二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であると判定する状態判定手段と、
前記始動検出手段が前記車両の始動を検出したときであって、前記状態判定手段が前記判定許容状態であると判定した場合に、前記駆動状態を生起する制御手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段と、
前記内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と前記二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定手段と、を備えた
ことを特徴とする二次電池の劣化判定装置。 A secondary battery deterioration determination device provided in a vehicle, comprising: a secondary battery; and an electric unit that can be set in a driving state that rotates by receiving power supplied from the secondary battery.
Start detection means for detecting the start of the vehicle;
Electric means internal temperature detecting means for detecting the internal temperature of the electric means;
A secondary battery temperature detecting means for detecting an outer surface temperature of the secondary battery;
When the difference between the internal temperature of the electric means detected by the electric means internal temperature detection means and the outer surface temperature of the secondary battery detected by the secondary battery temperature detection means is within a predetermined range, A state determination unit that determines that the internal temperature and the external surface temperature of the secondary battery are equal to each other and a determination allowable state that can be assumed;
Control means for causing the drive state when the start detection means detects the start of the vehicle and the state determination means determines that the determination is permitted; and
An internal resistance detecting means for detecting an internal resistance of the secondary battery when the control means causes the driving state;
Deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means. Secondary battery deterioration determination device.
前記車両の始動を検出する始動検出手段と、
前記電動手段の内部温度を検出する電動手段内部温度検出手段と、
前記二次電池の外面温度を検出する二次電池温度検出手段と、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記電動手段内部温度検出手段が検出した前記電動手段の内部温度と前記外気温度検出手段が検出した外気温度との差が所定範囲内であり、且つ前記二次電池温度検出手段が検出した前記二次電池の外面温度と前記外気温度検出手段が検出した外気温度との差が所定範囲内であるとき、前記二次電池の内部温度と該二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であると判定する状態判定手段と、
前記始動検出手段が前記車両の始動を検出したときであって、前記状態判定手段が前記判定許容状態であると判定した場合に、前記駆動状態を生起する制御手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段と、
前記内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と前記二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定手段と、を備えた
ことを特徴とする二次電池の劣化判定装置。 A secondary battery deterioration determination device provided in a vehicle, comprising: a secondary battery; and an electric unit that can be set in a driving state that rotates by receiving power supplied from the secondary battery.
Start detection means for detecting the start of the vehicle;
Electric means internal temperature detecting means for detecting the internal temperature of the electric means;
A secondary battery temperature detecting means for detecting an outer surface temperature of the secondary battery;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
The difference between the internal temperature of the electric means detected by the electric means internal temperature detection means and the outside temperature detected by the outside air temperature detection means is within a predetermined range, and the second temperature detected by the secondary battery temperature detection means is When the difference between the external surface temperature of the secondary battery and the external air temperature detected by the external air temperature detection means is within a predetermined range, the determination that the internal temperature of the secondary battery and the external surface temperature of the secondary battery are equal can be assumed. State determination means for determining that the state is an allowable state;
Control means for causing the drive state when the start detection means detects the start of the vehicle and the state determination means determines that the determination is permitted; and
An internal resistance detecting means for detecting an internal resistance of the secondary battery when the control means causes the driving state;
Deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means. Secondary battery deterioration determination device.
前記車両の始動を検出する始動検出手段と、
前記電動手段の内部温度を検出する電動手段内部温度検出手段と、
前記二次電池の外面温度を検出する二次電池温度検出手段と、
前記インバータの外面温度を検出するインバータ外面温度検出手段と、
前記電動手段内部温度検出手段が検出した前記電動手段の内部温度と前記二次電池温度検出手段が検出した前記二次電池の外面温度との差、前記電動手段内部温度検出手段が検出した前記電動手段の内部温度と前記インバータ外面温度検出手段が検出した前記インバータの外面温度との差、及び前記二次電池温度検出手段が検出した前記二次電池の外面温度と前記インバータ外面温度検出手段が検出した前記インバータの外面温度との差の全てが所定範囲内であるとき、前記二次電池の内部温度と該二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であると判定する状態判定手段と、
前記始動検出手段が前記車両の始動を検出したときであって、前記状態判定手段が前記判定許容状態であると判定した場合に、前記駆動状態を生起する制御手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段と、
前記内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と前記二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定手段と、を備えた
ことを特徴とする二次電池の劣化判定装置。 An apparatus for determining deterioration of a secondary battery provided in a vehicle, comprising: a secondary battery; and electric means that can be set in a driving state in which the secondary battery is supplied with electric power via an inverter and is driven to rotate. ,
Start detection means for detecting the start of the vehicle;
Electric means internal temperature detecting means for detecting the internal temperature of the electric means;
A secondary battery temperature detecting means for detecting an outer surface temperature of the secondary battery;
Inverter outer surface temperature detecting means for detecting the outer surface temperature of the inverter;
The difference between the internal temperature of the electric means detected by the electric means internal temperature detection means and the outer surface temperature of the secondary battery detected by the secondary battery temperature detection means, the electric power detected by the electric means internal temperature detection means The difference between the internal temperature of the means and the outer surface temperature of the inverter detected by the inverter outer surface temperature detecting means, and the outer surface temperature of the secondary battery detected by the secondary battery temperature detecting means and the inverter outer surface temperature detecting means When the difference between the outer surface temperature of the inverter and the outer surface temperature of the inverter is all within a predetermined range, it is determined that the determination allowable state can be determined if the internal temperature of the secondary battery is equal to the outer surface temperature of the secondary battery. A determination means;
Control means for causing the drive state when the start detection means detects the start of the vehicle and the state determination means determines that the determination is permitted; and
An internal resistance detecting means for detecting an internal resistance of the secondary battery when the control means causes the driving state;
Deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means. Secondary battery deterioration determination device.
前記車両の始動を検出する始動検出手段と、
前記電動手段の内部温度を検出する電動手段内部温度検出手段と、
前記二次電池の外面温度を検出する二次電池温度検出手段と、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
前記インバータの外面温度を検出するインバータ外面温度検出手段と、
前記電動手段内部温度検出手段が検出した前記電動手段の内部温度と前記外気温度検出手段が検出した外気温度との差が所定範囲内であり、前記二次電池温度検出手段が検出した前記二次電池の外面温度と前記外気温度検出手段が検出した外気温度との差が所定範囲内であり、且つ前記インバータ外面温度検出手段が検出した前記インバータの外面温度と前記外気温度検出手段が検出した外気温度との差が所定範囲内であるとき、前記二次電池の内部温度と該二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であると判定する状態判定手段と、
前記始動検出手段が前記車両の始動を検出したときであって、前記状態判定手段が前記判定許容状態であると判定した場合に、前記駆動状態を生起する制御手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段と、
前記内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と前記二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定手段と、を備えた
ことを特徴とする二次電池の劣化判定装置。 An apparatus for determining deterioration of a secondary battery provided in a vehicle, comprising: a secondary battery; and electric means that can be set in a driving state in which the secondary battery is supplied with electric power via an inverter and is driven to rotate. ,
Start detection means for detecting the start of the vehicle;
Electric means internal temperature detecting means for detecting the internal temperature of the electric means;
A secondary battery temperature detecting means for detecting an outer surface temperature of the secondary battery;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
Inverter outer surface temperature detecting means for detecting the outer surface temperature of the inverter;
The difference between the internal temperature of the electric means detected by the electric means internal temperature detection means and the outside air temperature detected by the outside air temperature detection means is within a predetermined range, and the secondary battery temperature detection means detects the secondary The difference between the outside temperature of the battery and the outside temperature detected by the outside temperature detecting means is within a predetermined range, and the outside temperature of the inverter detected by the inverter outside temperature detecting means and the outside air detected by the outside temperature detecting means When the difference between the temperature is within a predetermined range, the state determination means for determining that the determination allowable state can be assumed that the internal temperature of the secondary battery and the external surface temperature of the secondary battery are equal, and
Control means for causing the drive state when the start detection means detects the start of the vehicle and the state determination means determines that the determination is permitted; and
An internal resistance detecting means for detecting an internal resistance of the secondary battery when the control means causes the driving state;
Deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means. Secondary battery deterioration determination device.
前記車両の始動を検出する始動検出手段と、
前記車両の停止時間を計時する計時手段と、
前記計時手段が計時した前記車両の停止時間が所定時間以上であるとき、前記二次電池の内部温度と該二次電池の外面温度とが等しいと擬制可能な判定許容状態であると判定する状態判定手段と、
前記始動検出手段が前記車両の始動を検出したときであって、前記状態判定手段が前記判定許容状態であると判定した場合に、前記クラッチを切断して前記駆動状態を生起する制御手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段と、
前記制御手段が前記駆動状態を生起したとき、前記二次電池の外面温度を検出する二次電池温度検出手段と、
前記内部抵抗検出手段が検出した内部抵抗と前記二次電池温度検出手段が検出した外面温度とに基づいて、前記二次電池の劣化度を判定する劣化判定手段と、を備えた
ことを特徴とする二次電池の劣化判定装置。 A secondary battery, the secondary provided in a vehicle provided with an electric unit that is connected to the transmission through a clutch with a configurable drive state for rotating by receiving power, a from the secondary battery A battery deterioration determination device,
Start detection means for detecting the start of the vehicle;
Time measuring means for measuring the stop time of the vehicle;
When the vehicle stopping time measured by the time measuring means is equal to or longer than a predetermined time, it is determined that the determination allowable state can be assumed if the internal temperature of the secondary battery is equal to the external surface temperature of the secondary battery. A determination means;
Control means for disengaging the clutch and causing the drive state when the start detection means detects the start of the vehicle and the state determination means determines that the determination is permitted;
An internal resistance detecting means for detecting an internal resistance of the secondary battery when the control means causes the driving state;
A secondary battery temperature detecting means for detecting an outer surface temperature of the secondary battery when the control means causes the drive state;
Deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the internal resistance detected by the internal resistance detecting means and the outer surface temperature detected by the secondary battery temperature detecting means. Secondary battery deterioration determination device.
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