JP5365492B2 - Abnormality diagnosis device for power generation device and electrically driven vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、発電装置用の異常診断装置及び電気駆動式車両に関する。 The present invention relates to an abnormality diagnosis device for a power generation device and an electrically driven vehicle.
従来より、アクセル操作量等に基づいて要求車両駆動エネルギ消費率(運転者が要求する駆動力で車両を駆動するのに必要な単位時間当りのエネルギ消費量)を算出すると共に、燃料噴射量等に基づいて実車両駆動エネルギ消費率(車両を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量)を算出し、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きいか否かによって車両駆動力の異常の有無を判定する異常診断装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the required vehicle drive energy consumption rate (energy consumption per unit time required to drive the vehicle with the driving force requested by the driver) is calculated based on the accelerator operation amount, etc., and the fuel injection amount, etc. The actual vehicle driving energy consumption rate (energy consumption per unit time consumed to drive the vehicle) is calculated based on the above, and the actual vehicle driving energy consumption rate is larger than the required vehicle driving energy consumption rate by a determination value or more. There is known an abnormality diagnosis device that determines whether or not there is an abnormality in vehicle driving force depending on whether or not (see, for example, Patent Document 1).
また、オルタネータの発電電圧が変化し始めた後における、エンジン負荷をあらわす吸入空気量や吸気圧及びバッテリ電圧のそれぞれの値と発電電圧変化前のそれぞれの値との差分を検出し、前記発電電圧が変化し始めた後の所定期間内に、前記差分がそれぞれ前記発電電圧の変化量に応じて定められる判定値を越えない場合に、前記オルタネータ及びその制御系が異常であると判定するオルタネータ制御診断装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, after the generator voltage of the alternator starts to change, the difference between each value of the intake air amount, the intake pressure and the battery voltage representing the engine load and each value before the change of the generated voltage is detected, and the generated voltage Alternator control for determining that the alternator and its control system are abnormal when the difference does not exceed a determination value determined in accordance with the amount of change in the generated voltage within a predetermined period after starting to change A diagnostic device is known (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上記特許文献1及び2の装置では、故障診断の判定値が固定されている。このため、発電機の温度や制御方法により当該発電機の発電状態が変化するにもかかわらず、故障診断の判定値が固定されているので、故障診断の判定精度が必ずしも良くないという課題がある。
By the way, in the devices of
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも発電装置の異常の有無の診断精度を向上することができる発電装置用の異常診断装置及び電気駆動式車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an abnormality diagnosis device for an electric power generation apparatus and an electrically driven vehicle capable of improving the accuracy of diagnosis of the presence or absence of abnormality of the electric power generation apparatus than before. Objective.
上記課題を解決するため、発電装置用の異常診断装置は、エンジン及び当該エンジンによって発電される発電機を備える発電装置の運転状態により変化する、当該発電装置の発電状態の異常を診断するための基準値であって且つ前記エンジンの運転状態により想定される、前記発電機の目標発電状態である基準値を算出し、前記発電機の目標発電状態と前記発電機の実際の発電状態とを比較することにより、当該発電装置の異常の有無を診断する制御手段を備え、前記発電装置は、電気駆動式車両に搭載されたバッテリの充電を行うポータブル発電装置であり、前記エンジンの運転状態、及び前記発電機の発電量を管理する第1管理手段を備え、前記電気駆動式車両は、前記バッテリの充電状態量を管理する第2管理手段を備え、前記第1管理手段及び前記第2管理手段のいずれか一方は、前記エンジンの運転状態、前記バッテリの充電状態量、及び前記発電機の目標発電量を関連付けた第1テーブル情報と、前記制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1管理手段及び前記第2管理手段の他方で管理されている情報を取得し、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該算出された発電機の目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする。かかる構成によれば、発電装置の運転状態に応じて基準値が変更されて、発電装置の異常の有無が診断されるので、従来よりも発電装置の異常の有無の診断精度を向上することができる。また、エンジンの運転状態によりエンジンからの出力が変化するので、エンジンからの想定される出力に見合った発電機の目標発電状態と発電機の実際の発電状態とに基づいて、発電機の異常の有無が診断でき、従来よりも発電機の異常の有無の診断精度を向上することができる。エンジンの運転状態だけでなく、電気駆動式車両に搭載されたバッテリの充電状態量をも考慮して、発電機の異常の有無が診断でき、従来よりも発電機の異常の有無の診断精度を向上することができる。また、発電機の異常の有無の診断が、ポータブル発電装置と電気駆動式車両とで別々に管理されている情報を使用して実行されるので、ポータブル発電装置の種類や性能等に応じた発電機の異常の有無が診断できる。 In order to solve the above-described problem, an abnormality diagnosis device for a power generation device is provided for diagnosing an abnormality in a power generation state of the power generation device, which changes depending on an operation state of the power generation device including an engine and a generator that is generated by the engine Calculate a reference value that is a reference value and is a target power generation state of the generator assumed by the operating state of the engine, and compare the target power generation state of the generator and the actual power generation state of the generator by, a control unit for diagnosing the presence or absence of abnormality of the power generator, the power generation device is a portable power generating apparatus for charging a battery mounted on an electric powered vehicle, the operating state of the engine, and A first management unit that manages the amount of power generated by the generator; and the electric drive vehicle includes a second management unit that manages a state of charge of the battery. One of the means and the second management means includes first table information that associates the operating state of the engine, the state of charge of the battery, and the target power generation amount of the generator, and the control means, The control means acquires information managed by the other of the first management means and the second management means, and based on the first table information, the operating state of the engine, and the state of charge of the battery Calculating the target power generation amount of the generator, and comparing the power generation amount of the generator with the calculated target power generation amount of the generator, thereby diagnosing the presence or absence of abnormality of the generator , To do. According to such a configuration, the reference value is changed according to the operating state of the power generation device, and the presence or absence of abnormality of the power generation device is diagnosed. Therefore, the diagnosis accuracy of the presence or absence of abnormality of the power generation device can be improved as compared with the conventional case. it can. In addition, since the output from the engine changes depending on the operating state of the engine, based on the target power generation state of the generator commensurate with the expected output from the engine and the actual power generation state of the generator, The presence / absence can be diagnosed, and the diagnostic accuracy of the presence / absence of the abnormality of the generator can be improved as compared with the conventional case. Considering not only the operating state of the engine but also the state of charge of the battery mounted on the electrically driven vehicle, it is possible to diagnose the presence or absence of an abnormality in the generator, and more accurately diagnose the presence or absence of an abnormality in the generator than before. Can be improved. In addition, since the diagnosis of whether there is an abnormality in the generator is performed using information managed separately by the portable power generator and the electrically driven vehicle, power generation according to the type and performance of the portable power generator Diagnose the presence or absence of machine abnormalities.
さらに好ましくは、前記第1テーブル情報では、前記エンジンの運転状態、前記バッテリの充電状態量、前記発電機の目標発電量、及び当該発電機の目標発電量を補正する補正値が関連づけられており、前記制御手段は、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量及び前記補正値を取得し、当該補正値に基づいて補正された目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該補正された目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする。かかる構成によれば、エンジンの運転状態及びバッテリの充電状態量に基づいて変化する目標発電量を補正値を使って補正することができるので、従来よりも発電機の異常の有無の診断精度を向上することができる。 More preferably, in the first table information, an operation state of the engine, a charge state amount of the battery, a target power generation amount of the generator, and a correction value for correcting the target power generation amount of the generator are associated. The control means acquires the target power generation amount and the correction value of the generator based on the first table information, the operating state of the engine, and the charge state amount of the battery, and based on the correction value The corrected target power generation amount is calculated, and by comparing the power generation amount of the generator with the corrected target power generation amount, the presence or absence of abnormality of the generator is diagnosed. According to such a configuration, the target power generation amount that changes based on the engine operating state and the battery charge state amount can be corrected using the correction value. Can be improved.
また好ましくは、前記第1管理手段は、さらに前記エンジンの燃料消費量を管理し、前記第1テーブル情報では、前記エンジンの運転状態、前記バッテリの充電状態量、前記エンジンの燃料消費量、前記発電機の目標発電量、及び当該発電機の目標発電量を補正する補正値が関連づけられており、前記制御手段は、前記第1管理手段及び前記第2管理手段の他方で管理されている情報を取得し、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、前記エンジンの燃料消費量、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該算出された発電機の目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする。かかる構成によれば、エンジンの運転状態だけでなく、エンジンの燃料消費量及び電気駆動式車両に搭載されたバッテリの充電状態量をも考慮して、発電機の異常の有無が診断でき、従来よりも発電機の異常の有無の診断精度を向上することができる。また、発電機の異常の有無の診断が、ポータブル発電装置と電気駆動式車両とで別々に管理されている情報を使用して実行されるので、ポータブル発電装置の種類や性能等に応じた発電機の異常の有無が診断できる。 Also preferably, the first management means further manages the fuel consumption of the engine, and in the first table information, the operating state of the engine, the charge state amount of the battery, the fuel consumption of the engine, A target power generation amount of the generator and a correction value for correcting the target power generation amount of the generator are associated, and the control means is information managed by the other of the first management means and the second management means And calculating a target power generation amount of the generator based on the first table information, the engine operating state, the fuel consumption amount of the engine, and the charge state amount of the battery, The presence or absence of abnormality of the generator is diagnosed by comparing the amount with the calculated target power generation amount of the generator. According to such a configuration, it is possible to diagnose whether there is an abnormality in the generator in consideration of not only the operating state of the engine but also the fuel consumption amount of the engine and the charge state amount of the battery mounted on the electrically driven vehicle. As a result, it is possible to improve the diagnostic accuracy of the presence or absence of an abnormality in the generator. In addition, since the diagnosis of whether there is an abnormality in the generator is performed using information managed separately by the portable power generator and the electrically driven vehicle, power generation according to the type and performance of the portable power generator Diagnose the presence or absence of machine abnormalities.
さらに好ましくは、前記制御手段は、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、前記エンジンの燃料消費量、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量及び前記補正値を取得し、当該補正値に基づいて補正された目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該補正された目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする。かかる構成によれば、エンジンの運転状態、バッテリの充電状態量及びエンジンの燃料消費量に基づいて変化する目標発電量を補正値を使って補正することができるので、従来よりも発電機の異常の有無の診断精度を向上することができる。 More preferably, the control means, based on the first table information, the engine operating state, the fuel consumption of the engine, and the state of charge of the battery, the target power generation amount and the correction value of the generator. And calculating a corrected target power generation amount based on the correction value, and comparing the power generation amount of the generator with the corrected target power generation amount, thereby diagnosing whether there is an abnormality in the generator It is characterized by doing. According to this configuration, the target power generation amount that changes based on the engine operating state, the battery charge state amount, and the engine fuel consumption amount can be corrected using the correction value. The diagnostic accuracy of the presence or absence of can be improved.
さらに好ましくは、前記第1管理手段及び前記第2管理手段のいずれか一方は、前記エンジンの燃料消費量と、前記エンジンのCO2排出量と、CO2排出量の法令制限値とが関連付けられている第2テーブル情報を有し、前記制御手段は、実際のエンジンの燃料消費量と前記第2テーブル情報とに基づいて、前記エンジンのCO2排出量が前記法令制限値を超えているか否かを診断することを特徴とする。かかる構成によれば、発電機の異常の有無の診断だけでなく、エンジンからのCO2排出量が法令制限値を超えているか否かを診断することができる。 More preferably, any one of the first management means and the second management means is associated with a fuel consumption amount of the engine, a CO 2 emission amount of the engine, and a legal limit value of the CO 2 emission amount. Whether the CO 2 emission amount of the engine exceeds the legal limit value based on the actual fuel consumption amount of the engine and the second table information. It is characterized by diagnosing. According to such a configuration, it is possible not only to diagnose the presence or absence of an abnormality in the generator, but also to diagnose whether or not the CO 2 emission amount from the engine exceeds the legal limit value.
また、電気駆動式車両は、請求項1乃至7のいずれかに記載の発電装置用の異常診断装置を備えることを特徴とする。
Moreover, an electrically driven vehicle includes the abnormality diagnosis device for a power generation device according to any one of
本発明によれば、従来よりも発電装置の異常の有無の診断精度を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diagnostic accuracy of the presence or absence of abnormality of a power generator can be improved compared with the past.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、電気駆動式車両1Aを模式的に示す図である。図1に示すように、電気駆動式車両1Aは、発電装置11Aと、バッテリ12と、電動モータ13とを備えている。電気駆動式車両1Aは、発電装置11Aを脱着可能に搭載している。発電装置11Aを脱着可能に搭載した電気駆動式車両1Aは、発電装置11Aを搭載していない状態で、且つ発電装置11Aとの電気的な接続が切り離された状態でも運転が可能になっている。電気駆動式車両1Aのうち、脱着可能に搭載される発電装置11A以外の部分は、車両本体を構成している。発電装置11Aはエンジン駆動式の発電装置であり且つポータブル発電装置である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrically driven vehicle 1A. As shown in FIG. 1, the electrically driven
図2は、発電装置11Aを模式的に示す図である。図2に示すように、発電装置11Aは、エンジン111と、発電機112と、発電装置側ECU(Electronic control unit:電子制御装置)113A(第1管理手段)と、運転スイッチ114とを備えている。発電機112は、例えば、オルタネータである。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the
エンジン111は発電機112を駆動し、駆動された発電機112は交流を発生させる。そして発生した交流は、バッテリ12に充電される前に図示しない整流回路(例えば、発電機112に内蔵されている、又は電気駆動式車両1Aに搭載されている)によって直流に整流される。発電装置側ECU113Aは主にエンジン111を制御するために設けられている。運転スイッチ114は、発電装置11Aを運転、停止するために設けられている。具体的には運転スイッチ114は車両本体との電気的な接続が切り離された状態において、発電装置11Aを単体で運転、停止することが可能なスイッチとなっている。運転スイッチ114は発電装置側ECU113Aに電気的に接続されている。また、発電装置側ECU113Aは、接続信号を後述する車両側ECU30(第2管理手段)に定期的に送信する。車両側ECU30は、接続信号を発電装置側ECU113Aから受信することにより発電装置113Aが電気駆動式車両1Aに搭載されたことを認識する。また、発電装置側ECU113Aは、車両側ECU30から応答信号を受信することにより、車両側ECU30と接続したことを認識する。
The
発電装置11Aは、エンジン111内の冷却水の温度を測定する水温測定部115、エンジン111の燃料消費量を測定する燃料消費量測定部116、エンジン111の回転数を測定する回転数測定部117、及び発電機112の発電量を測定する発電量測定部118を備えている。水温測定部115、燃料消費量測定部116、回転数測定部117及び発電量測定部118は、発電装置側ECU113Aに接続されており、それぞれの測定結果を発電装置側ECU113Aに出力する。発電装置側ECU113Aは、エンジン111内の冷却水の温度、エンジン111の燃料消費量、エンジン111の回転数及び発電機112の発電量の情報を管理する。発電装置側ECU113Aは、必要に応じて、エンジン111内の冷却水の温度、エンジン111の燃料消費量、エンジン111の回転数及び発電機112の発電量の情報を車両側ECU30に送信する。尚、発電装置11Aには、水温測定部115に代えて、エンジン111又は発電機112の温度を測定する温度測定部が設けられていてもよい。
The
また、エンジン111は、エンジン111の暖機後において、発電装置側ECU113A又は車両側ECU30の制御により、低電力モード、最適燃費モード又は急速充電モードのいずれか1つのモードで運転可能である。最適燃費モードは、エンジン111の燃費が最も良いモードである。低電力モードは、いわゆる省エネモードであり、発電機112の発電量を最適燃費モード時の発電量よりも低減するモードである。急速充電モードは、短時間でバッテリ12を充電するために、発電機112の発電量を最適燃費モード時の発電量よりも増加するモードである。上記低電力モード、最適燃費モード又は急速充電モードは、エンジン111の制御状態の一例を示す。
Further, after the
図1に戻り、バッテリ12は直流バッテリであり、発電装置11Aと電気的に且つ脱着可能に接続されている。バッテリ12には、例えば定格電圧DC12Vのバッテリを直列に複数接続したものを適用できる。電動モータ13は走行駆動源であり、直流モータとなっている。電動モータ13はバッテリ12から電力の供給を受け、出力軸14を回転する。そして、その回転出力がトランスミッション15を介して駆動輪である左右一対の後輪2に伝達され、この結果、後輪2が駆動する。このように、電気駆動式車両1Aはシリーズハイブリッド方式の電気駆動式車両となっている。
Returning to FIG. 1, the
電気駆動式車両1Aは、駆動輪である左右一対の後輪2のほか、操舵輪である左右一対の前輪3と、前輪3を手動操舵するためのハンドル4と、電動モータ13のモータ回転数を変えるためのアクセルペダル5と、車両に制動を付与するためのブレーキペダル6およびブレーキユニット7と、ブレーキペダル6にワイヤ結合されているとともにブレーキユニット7に連結され、各前輪2、各後輪3にそれぞれ設けられたドラムブレーキ8とを備えている。アクセルペダル5には、アクセルペダル5の踏み込み量を検知するアクセル開度センサ25が、ブレーキベダル6には、ブレーキペダル6の踏み込みの有無を検知するブレーキスイッチ26がそれぞれ設けられている。
The electrically driven vehicle 1A includes a pair of left and right
さらに、電気駆動式車両1Aはキースイッチ21を備えている。キースイッチ21はON、OFF間の選択的な切換操作が可能なスイッチとなっている。キースイッチ21は、発電装置11Aおよび電動モータ13に対する運転要求をするための操作手段となっている。具体的にはキースイッチ21がONである場合には運転要求が有りの状態になる。またキースイッチ21がOFFである場合には運転要求が無しの状態になる。
Further, the electrically driven
さらに電気式駆動車両1Aは第2の制御装置である車両側ECU30を備えている。車両側ECU30は発電装置11Aの異常診断装置として機能する。図3は、車両側ECU30の構成を示す図である。車両側ECU30は、CPU31A、ROM31B、RAM31C等を含むマイクロコンピュータ31と入出力回路32とを備えている。ROM31BはCPU31Aが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。CPU31Aは、ROM31Bに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてRAM31Cの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、車両側ECU30や発電装置側ECU113Aでは、制御手段が機能的に実現される。
Furthermore, the electrically driven vehicle 1A includes a vehicle-
入出力回路32は、各種のセンサやスイッチから信号を入力すると共に、電動モータ13へ駆動信号を出力する。なお、第1の制御装置に相当する発電装置側ECU113Aについても同様の構成となっている。車両側ECU30には、発電装置11A(より具体的には発電装置側ECU113A)が電気的に且つ脱着可能に接続されている。車両側ECU30には電動モータ13などの各種の制御対象が電気的に接続されているほか、キースイッチ21や、アクセル開度センサ25や、ブレーキスイッチ26などの各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。
The input /
キースイッチ21がOFFの場合、車両側ECU30は各種の制御動作を必要に応じて適宜実行可能な待機状態とされる。待機状態において、車両側ECU30は具体的には例えばセンサ・スイッチ類の状態検出や、電動モータ13以外の各種の制御対象の制御や、運転要求信号の出力などを行うことができる。車両側ECU30には例えばバッテリ12を構成する複数の定格電圧DC12Vのバッテリがある場合に、これらのバッテリのうちいずれか一つのバッテリから電力を供給するようにすることができる。
When the
また、電気式駆動車両1Aは、発電機112の発電状態(具体的には、発電電圧、発電電流又は発電電力)に異常があることを運転者に通知する警告灯41、及びバッテリ12の充電状態量(SOC; State of Charge)を検出する充電状態量検出センサ42とを備えている。警告灯41及び充電状態量検出センサ42は、車両側ECU30に接続されている。車両側ECU30は、充電状態量検出センサ42で検出されたバッテリ12の充電状態量を管理し、必要に応じて、バッテリ12の充電状態量の情報を発電装置側ECU113Aに送信する。
In addition, the electrically driven
図4は、エンジン111の動作状態と、冷却水の温度、エンジン111の回転数、エンジン111の負荷率、発電機112の発電効率及び発電機112の目標発電量との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the operating state of the
図4において、エンジン111内の冷却水の温度は、エンジン111の始動時及び暖機中に、上昇し、エンジン111の暖機後に一定値になる。エンジン111の回転数は、エンジン111の始動時に急上昇するが、エンジン111の暖機後に一定値になる。エンジン111の回転数が一定になると、エンジン111に連動する発電機112の回転数が一定になる。その結果、発電機112の発電量は一定になる。
In FIG. 4, the temperature of the cooling water in the
エンジン111の負荷率は、エンジン111の始動時に急上昇する。エンジン111の暖機中に、エンジンフリクションが低下するので、エンジン111の負荷率も低下する。エンジン111の暖機後には、エンジン111の負荷率は一定値になる。発電機112の発電効率は、冷却水の温度が上昇すると、下降する。従って、発電機112の発電効率は、エンジン111の始動時及び暖機中に、下降し、エンジン111の暖機後に一定値になる。尚、冷却水の単位温度(1℃)あたりの発電効率の変化割合は、予め決められており、発電装置側ECU113Aは、その冷却水の単位温度(1℃)あたりの発電効率の変化割合に基づいて発電機112の発電効率を算出することができる。また、電装置側ECU113Aは、エンジン111の制御状態に応じて変化する発電機の発電効率の情報を、予め備えている。
The load factor of the
発電機112の目標発電量は、発電機112の回転数によって定まる発電量に、発電機112の発電効率を乗算することによって算出される。また、発電機112の目標発電量は、後述するように、冷却水の温度及びバッテリ12の充電状態量等に基づいて決定される補正値に従って補正される。補正する理由は、冷却水の温度及びバッテリ12の充電状態量等に基づいて発電機112の発電量が増減するからである。例えば、エンジンの温度又は冷却水の温度が上昇するにつれて、エンジンフリクションが低下し、この低下分だけ発電機112の発電量が増加する。このエンジンフリクションの低下分に相当する発電量の増加に対処するために、発電機112の目標発電量は、補正される。尚、発電機112の目標発電量は、必ず補正されるわけではない。つまり、冷却水の温度及びバッテリ12の充電状態量等に基づいて決定される補正値が「0」の場合もある。
The target power generation amount of the
図5は、エンジン111の制御状態と、冷却水の温度、エンジン111の回転数、エンジン111の負荷率、発電機112の発電効率及び発電機112の目標発電量との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the control state of the
図5では、エンジン111は暖機後の状態であり、冷却水の温度が一定であると仮定する。低電力モードの発電機112の発電量は、最適燃費モード及び急速充電モードの発電機112の発電量よりも少なくてよいので、低電力モードのエンジン111の回転数は、最適燃費モード及び急速充電モードのエンジン111の回転数よりも少ない。これに対し、急速充電モードの発電機112の発電量は、低電力モード及び最適燃費モードの発電機112の発電量よりも多い必要があるので、急速充電モードのエンジン111の回転数は、低電力モード及び最適燃費モードのエンジン111の回転数よりも多い。エンジン111の回転数は、低電力モード、最適燃費モード、及び急速充電モードの順に、増加している。同様に、エンジン111の負荷率、発電機112の発電効率及び発電機112の目標発電量も、低電力モード、最適燃費モード、及び急速充電モードの順に、増加している。上述したように、発電機112の目標発電量は、冷却水の温度及びバッテリ12の充電状態量等に基づいて決定される補正値に従って補正される。
In FIG. 5, it is assumed that the
図6は、発電機112がバッテリ12に定電圧で充電する場合の、バッテリ12の充電状態量と発電機112から発生する電流との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the state of charge of the
例えば、発電機112がバッテリ12に定電圧で充電する場合、図6に示すように、バッテリ12の充電状態量が増加するにつれて、発電機112から発生する電流値は減少する。このため、エンジン111の回転数が一定であるとしても、発電機112の発電量は、バッテリ12の充電状態量に応じて変化する。よって、車両側ECU30が発電機112の目標発電量を決定する際には、車両側ECU30はバッテリ12の充電状態量を考慮するのが好ましい。
For example, when the
図7は、エンジン111の運転状態と、バッテリ12の充電状態量と、エンジン111の燃料消費量と、発電機112の目標発電量と、目標発電量の補正値とが関連付けられたテーブル情報を示す図である。図7のテーブル情報(第1テーブル情報)は、例えば、車両側ECU30のROM31Bに格納されている。また、車両側ECU30のROM31Bは、発電装置11Aの種類や性能に応じて、複数の図7のテーブル情報を備えていてもよい。
FIG. 7 shows table information in which the operation state of the
車両側ECU30のCPU31Aは、発電装置11Aの水温測定部115から冷却水の温度の情報及び/又は発電装置側ECU113Aからエンジン111の制御状態に関する情報を取得する。そして、車両側ECU30のCPU31Aは、冷却水の温度の情報及び/又は発電機112の制御状態に関する情報、及び図7のテーブル情報に基づいて、目標発電量及び目標発電量の補正値を取得し、当該補正値に基づいて目標発電量を補正し、最終的な目標発電量を算出する。
The
尚、車両側ECU30のCPU31Aは、冷却水の温度の情報及び/又はエンジン111の制御状態に関する情報に加えて、充電状態量検出センサ42からバッテリ12の充電状態量の情報及び/又は発電装置側ECU113Aから燃料消費量の情報を取得してもよい。この場合、車両側ECU30のCPU31Aは、取得された複数の情報及び図7のテーブル情報に基づいて、目標発電量及び目標発電量の補正値を取得し、当該補正値に基づいて目標発電量を補正し、最終的な目標発電量を算出する。
Note that the
図7において、各種の値(A1〜A6、B1〜B14、C1〜C14、D1〜D14、E1〜E7)は、発電装置11Aの種類や性能によって変更される。また、図7のテーブル情報は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図7のテーブル情報は、エンジン111の運転状態と、バッテリ12の充電状態量と、発電機112の目標発電量とが関連付けられたテーブル情報であってもよい。また、図7のテーブル情報は、エンジン111の運転状態と、バッテリ12の充電状態量と、発電機112の目標発電量と、目標発電量の補正値とが関連付けられたテーブル情報であってもよい。
In FIG. 7, various values (A1 to A6, B1 to B14, C1 to C14, D1 to D14, and E1 to E7) are changed depending on the type and performance of the
図8は、車両側ECU30で実行される、発電装置11Aの異常診断処理を示すフローチャートである。尚、本処理では、発電装置11Aが電気駆動式車両1Aに搭載されているものとする。
FIG. 8 is a flowchart showing an abnormality diagnosis process for the power generation apparatus 11 </ b> A, which is executed by the vehicle-
まず、車両側ECU30は、水温測定部115で測定された冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態と、充電状態量検出センサ42で検出されたバッテリ12の充電状態量とを取得する(ステップS1)。尚、車両側ECU30は、冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態を発電装置側ECU113Aを介して取得する。次いで、車両側ECU30は、発電装置11Aが異常診断処理の判定可能条件を満たすか否かを判別する(ステップS2)。異常診断処理の判定可能条件とは、エンジン111のファーストアイドルが所定数(例えば、500RPM)を超えていること、又はエンジン111の始動から所定時間(例えば、30秒)経過していることなどである。
First, the vehicle-
車両側ECU30は、発電装置11Aが異常診断処理の判定可能条件を満たさないと判定した場合には(ステップS2でNO)、ステップS1に戻る。一方、車両側ECU30は、発電装置11Aが異常診断処理の判定可能条件を満たすと判定した場合には(ステップS2でYES)、車両側ECU30は、燃料消費量測定部116で測定されたエンジン111の燃料消費量及び発電量測定部118で測定された発電機112の発電量を発電装置側ECU113Aを介して取得する(ステップS3)。その後、車両側ECU30は、ステップS1で取得された冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態と、ステップS1で取得されたバッテリ12の充電状態量と、ステップS3で取得されたエンジン111の燃料消費量と、図7のテーブル情報とに基づいて、目標発電量及び目標発電量の補正値を取得し、当該補正値に基づいて補正された目標発電量を算出する(ステップS4)。
If the
車両側ECU30は、ステップS3で取得された発電機112の発電量が、補正された目標発電量を超えるか否かを判別する(ステップS5)。車両側ECU30は、発電機112の発電量が、補正された目標発電量を超えると判定した場合には(ステップS5でYES)、発電装置11Aは通常運転を行い(ステップS6)、ステップS1に戻る。車両側ECU30は、発電機112の発電量が、補正された目標発電量を超えないと判定した場合には(ステップS5でNO)、車両側ECU30は警告灯41を点灯し(ステップS7)、ステップS1に戻る。
The
尚、ステップS4では、車両側ECU30は、補正された目標発電量を算出するために、バッテリ12の充電状態量やエンジン111の燃料消費量を使用しているが、これを使用しないで補正された目標発電量を算出してもよい。この場合、バッテリ12の充電状態量やエンジン111の燃料消費量を考慮せずに、発電装置11Aの異常診断処理が実行される。
In step S4, the vehicle-
図9は、車両側ECU30で実行される、発電装置11Aの異常診断処理の変形例を示すフローチャートである。尚、図8のステップと重複するステップの説明は省略する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a modified example of the abnormality diagnosis process of the power generation apparatus 11 </ b> A executed by the vehicle-
ステップS1の後、車両側ECU30は、ステップS1で取得された冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態と、ステップS1で取得された充電状態量と、図7のテーブル情報とに基づいて、目標発電量及び目標発電量の補正値の複数の候補を取得し、当該補正値に基づいて補正された目標発電量の複数の候補を算出する(ステップS11)。ステップS3の後、車両側ECU30は、ステップS3で取得されたエンジン111の燃料消費量と、図7のテーブル情報とに基づいて、ステップS11で算出された目標発電量の複数の候補の中から1つの目標発電量を選択する(ステップS12)。ステップS12で選択された目標発電量は、ステップS5で発電機112の発電量の比較基準として使用される。
After step S1, the vehicle-
図9の処理では、予め目標発電量の複数の候補が算出されて、車両側ECU30がエンジン111の燃料消費量を取得したときに、1つの目標発電量に特定される。よって、目標発電量の算出の度に、車両側ECU30が冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態と、充電状態量とを取得する必要がないので、目標発電量の確定に必要な時間が短縮する。図9の処理は、例えば、冷却水の温度及び/又はエンジン111の制御状態が一定になった場合に、効果的である。
In the process of FIG. 9, when a plurality of candidates for the target power generation amount are calculated in advance and the vehicle-
上記実施の形態では、車両側ECU30が発電装置11Aの異常診断装置として使用されているが、発電装置側ECU113Aが発電装置11Aの異常診断装置として使用されてもよい。この場合、図7のテーブル情報は、発電装置側ECU113AのROM31Bに格納される。また、発電装置側ECU113Aは、バッテリ12の充電状態量を車両側ECU30を介して充電状態量検出センサ42から取得する。発電装置側ECU113Aが、図8及び図9の処理を実行する。
In the above embodiment, the vehicle-
また、本実施の形態では、車両側ECU30は、実際の発電機112の発電量(電力)と目標発電量(電力)との比較により、発電装置11Aの異常診断処理を行っているが、発電機112が発生する電流値と目標電流値との比較、又は発電機112が発生する電圧値と目標電圧値との比較により、発電装置11Aの異常診断処理を行ってもよい。このように、車両側ECU30は、発電装置11Aの発電状態(発電機112が発生する電力、電流、又は電圧)と発電装置11Aの発電状態の異常を診断するための基準値(目標発電量、目標電流値、又は目標電圧値)との比較により、発電装置11Aの異常診断処理を行う。
In the present embodiment, the vehicle-
図10は、エンジン111の燃料消費量、エンジン111のCO2(二酸化炭素)排出量、及びCO2排出量の法令制限値が関連付けされたテーブル情報である。図10のテーブル情報(第2テーブル情報)は、車両側ECU30のROM31B又は発電装置側ECU113AのROM31Bに格納されている。図10のテーブル情報が車両側ECU30に格納されている場合には、車両側ECU30は、発電装置11Aから実際の燃料消費量の情報を取得し、取得した燃料消費量の情報及び図10のテーブル情報に基づいて、実際のCO2排出量を特定し、エンジン111からのCO2排出量が法令制限値を超えているか否かを診断することができる。また、図10のテーブル情報が発電装置側ECU113Aに格納されている場合には、発電装置側ECU113Aは、実際の燃料消費量の情報及び図10のテーブル情報に基づいて、実際のCO2排出量を特定し、エンジン111からのCO2排出量が法令制限値を超えているか否かを診断することができる。尚、図10の燃料消費量の値(C1,C2)、及びCO2排出量の値(K1,K2)は、発電装置11Aの種類や性能に応じて決まる値である。また、図10のCO2排出量の法令制限値は、法令で定められた値である。
FIG. 10 is table information in which the fuel consumption amount of the
CO2排出量が法令制限値を超えているか否かを診断するタイミングは、車両側ECU30又は発電装置側ECU113Aがエンジン111の燃料消費量の情報を取得した後である。例えば、車両側ECU30又は発電装置側ECU113Aは、CO2排出量が法令制限値を超えているか否かの診断を、発電機の異常の有無の診断(図8又は図9のステップS5)と同時に実行してもよい。これにより、車両側ECU30又は発電装置側ECU113Aは、発電機の異常の有無の診断、及びCO2排出量が法令制限値を超えているか否かの診断を同時に実行することができ、診断時間を全体的に短縮することができる。
The timing for diagnosing whether or not the CO 2 emission amount exceeds the legal limit value is after the vehicle-
以上説明したように、本実施の形態によれば、車両側ECU30は、発電装置11Aの運転状態に応じて目標発電量を変更し、この目標発電量及び実際の発電装置11Aの発電量を使用して発電装置11Aの異常の有無の診断を行うので、従来よりも発電装置の異常の診断精度を向上することができる。尚、発電装置11Aの運転状態とは、エンジン111内の冷却水の温度、エンジン111の制御状態、又はエンジン111の燃料消費量の少なくとも1つである。また、発電機112の異常の有無の診断が、脱着可能な発電装置11Aと電気駆動式車両1Aとで別々に管理されている情報を使用して実行されるので、発電装置11Aの種類や性能等に応じた発電機112の異常の有無が診断できる。
As described above, according to the present embodiment, the vehicle-
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1A 電気駆動式車両
11A 発電装置
12 バッテリ
30 車両側ECU
31 マイクロコンピュータ
32 入出力回路
42 充電状態量検出センサ
111 エンジン
112 発電機
113A 発電装置側ECU
114 運転スイッチ
115 水温測定部
116 燃料消費量測定部
117 回転数測定部
118 発電量測定部
1A Electric drive
31
114
Claims (6)
前記発電機の目標発電状態と前記発電機の実際の発電状態とを比較することにより、当該発電装置の異常の有無を診断する制御手段を備え、
前記発電装置は、電気駆動式車両に搭載されたバッテリの充電を行うポータブル発電装置であり、前記エンジンの運転状態、及び前記発電機の発電量を管理する第1管理手段を備え、
前記電気駆動式車両は、前記バッテリの充電状態量を管理する第2管理手段を備え、
前記第1管理手段及び前記第2管理手段のいずれか一方は、
前記エンジンの運転状態、前記バッテリの充電状態量、及び前記発電機の目標発電量を関連付けた第1テーブル情報と、
前記制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第1管理手段及び前記第2管理手段の他方で管理されている情報を取得し、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該算出された発電機の目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする発電装置用の異常診断装置。 A reference value for diagnosing an abnormality in the power generation state of the power generation device, which varies depending on the operation state of the power generation device including the engine and the power generator generated by the engine, and is assumed by the operation state of the engine. Calculate a reference value that is the target power generation state of the generator ,
Comparing the target power generation state of the generator with the actual power generation state of the generator, the control means for diagnosing the presence or absence of abnormality of the power generation device ,
The power generation device is a portable power generation device that charges a battery mounted on an electrically driven vehicle, and includes a first management unit that manages an operating state of the engine and a power generation amount of the generator,
The electrically driven vehicle includes second management means for managing a charge state amount of the battery,
One of the first management means and the second management means is:
First table information associating the operating state of the engine, the state of charge of the battery, and the target power generation amount of the generator;
The control means,
The control means acquires information managed by the other of the first management means and the second management means, and based on the first table information, the operating state of the engine, and the state of charge of the battery Calculating the target power generation amount of the generator, and comparing the power generation amount of the generator with the calculated target power generation amount of the generator, thereby diagnosing the presence or absence of abnormality of the generator , An abnormality diagnosis device for a power generator.
前記制御手段は、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量及び前記補正値を取得し、当該補正値に基づいて補正された目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該補正された目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする請求項1に記載の発電装置用の異常診断装置。 In the first table information, an operation state of the engine, a state of charge of the battery, a target power generation amount of the generator, and a correction value for correcting the target power generation amount of the generator are associated.
The control means acquires the target power generation amount and the correction value of the generator based on the first table information, the engine operating state, and the state of charge of the battery, and corrects based on the correction value by calculating the target power generation amount, by comparing the power generation amount and the corrected target power generation amount of the generator, according to claim 1, characterized in that detects the presence of said generator abnormal Abnormality diagnosis device for power generators.
前記第1テーブル情報では、前記エンジンの運転状態、前記バッテリの充電状態量、前記エンジンの燃料消費量、前記発電機の目標発電量、及び当該発電機の目標発電量を補正する補正値が関連づけられており、
前記制御手段は、前記第1管理手段及び前記第2管理手段の他方で管理されている情報を取得し、前記第1テーブル情報、前記エンジンの運転状態、前記エンジンの燃料消費量、及び前記バッテリの充電状態量に基づいて、前記発電機の目標発電量を算出し、前記発電機の発電量と当該算出された発電機の目標発電量とを比較することにより、前記発電機の異常の有無を診断することを特徴とする請求項1に記載の発電装置用の異常診断装置。 The first management means further manages the fuel consumption of the engine,
In the first table information, the engine operating state, the state of charge of the battery, the fuel consumption of the engine, the target power generation amount of the generator, and the correction value for correcting the target power generation amount of the generator are associated. And
The control means obtains information managed by the other of the first management means and the second management means, the first table information, the operating state of the engine, the fuel consumption of the engine, and the battery Based on the state of charge of the generator, the target power generation amount of the generator is calculated, and by comparing the power generation amount of the generator with the calculated target power generation amount of the generator, whether there is an abnormality in the generator The abnormality diagnosis device for a power generation device according to claim 1 , wherein
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