JP5928177B2 - Torque assist control device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関をトルクアシストするための電動機を備える車両の制御に関する。   The present invention relates to control of a vehicle including an electric motor for torque assisting an internal combustion engine.

近年、燃費性能や環境性能の向上を図るために、車両運行中に例えばアイドル状態等の所定条件が成立したらエンジンを停止し、運転者のアクセル踏み込み等によって所定条件が不成立となったらエンジンを再始動する、いわゆるアイドルストップ制御が開発されている。   In recent years, in order to improve fuel economy performance and environmental performance, the engine is stopped when a predetermined condition such as an idle state is satisfied during vehicle operation, and is restarted when the predetermined condition is not satisfied due to the driver's accelerator depression or the like. A so-called idle stop control that starts is being developed.

アイドルストップ制御を行なう場合、エンジン再始動の度にスタータを駆動することになるため、アイドルストップ制御を行なわない場合と比べて電力消費量が大幅に増大する。そこで特許文献1では、複数のバッテリを搭載し、エンジン再始動時にはサブバッテリとスタータとを接続するリレーをオフにして、メインバッテリからスタータに電力を供給し、サブバッテリからいわゆる瞬低を許容しない電気負荷に電力を供給する構成としている。   When the idle stop control is performed, the starter is driven every time the engine is restarted, so that the power consumption is greatly increased as compared with the case where the idle stop control is not performed. Therefore, in Patent Document 1, a plurality of batteries are mounted, and when the engine is restarted, the relay that connects the sub battery and the starter is turned off, power is supplied from the main battery to the starter, and so-called instantaneous drop is not allowed from the sub battery. The electric power is supplied to the electric load.

また、充電してもスタータを駆動するのに十分な電力を供給できない程度にバッテリが劣化していると、アイドルストップ制御を実行した場合にエンジン再始動ができなくなるおそれがある。   Further, if the battery has deteriorated to such an extent that sufficient power cannot be supplied to drive the starter even after charging, the engine may not be restarted when the idle stop control is executed.

そのため特許文献1では、運転者のイグニッションキー操作によりエンジン始動する際に、メインバッテリとサブバッテリをスタータに接続し、スタータ駆動時の電圧低下挙動に基づいて各バッテリの劣化診断を行なっている。そして少なくとも一方のバッテリが劣化していると診断した場合には、アイドルストップ制御を禁止している。   Therefore, in Patent Document 1, when the engine is started by the driver's ignition key operation, the main battery and the sub battery are connected to the starter, and the deterioration diagnosis of each battery is performed based on the voltage lowering behavior when the starter is driven. When it is diagnosed that at least one of the batteries is deteriorated, the idle stop control is prohibited.

特開2008−082275号公報JP 2008-082275 A

ところで、特許文献1では、上述したようにエンジン再始動時にメインバッテリとサブバッテリの並列接続が解除され、サブバッテリから瞬低を許容しない電気負荷群に電力供給している。この場合、メインバッテリ及びサブバッテリがいずれも正常で、メインバッテリの供給可能電力も十分であったとしても、サブバッテリの供給可能電力が不足していると、エンジン再始動動作中にサブバッテリから瞬低を許容しない電気負荷群への供給電力が不安定になるおそれがある。しかしながら、特許文献1では上記のような場合にアイドルストップ制御は禁止されない。   By the way, in Patent Document 1, as described above, when the engine is restarted, the parallel connection of the main battery and the sub battery is released, and electric power is supplied from the sub battery to the electric load group that does not allow instantaneous drop. In this case, even if both the main battery and the sub battery are normal and the main battery can supply enough power, if the sub battery cannot supply enough power, There is a possibility that the power supplied to the electric load group that does not allow a sag is unstable. However, in Patent Document 1, idle stop control is not prohibited in the above case.

上述したようなサブバッテリの供給可能電力の不足に起因する問題は、アイドルストップ制御時に特有の問題ではなく、メインバッテリとサブバッテリがそれぞれ異なる電気負荷に独立して電力供給する状態で何らかの制御を行なう場合に共通する問題である。   The problem caused by the shortage of sub-battery power that can be supplied as described above is not a problem specific to idle stop control, but some control is performed with the main battery and sub battery independently supplying power to different electric loads. This is a common problem when doing it.

そこで本発明では、複数のバッテリがそれぞれ異なる電気負荷または電気負荷群へ電力を供給する状態で、いずれの電気負荷または電気負荷群へも安定して電力供給し得る制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device that can stably supply power to any electrical load or electrical load group in a state where a plurality of batteries supply power to different electrical loads or electrical load groups. And

本発明のトルクアシスト制御装置は、内燃機関をトルクアシストするために作動する電動機と、トルクアシスト実行中に電動機に電力を供給する第1バッテリと、トルクアシスト実行中に瞬低を許容しない電動機以外の電気負荷に電力を供給する第2バッテリを備える。また、トルクアシスト非実行時には第1バッテリと第2バッテリを並列接続し、トルクアシスト実行時には並列接続を解除するリレーを備える。さらに、第2バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、少なくとも第2バッテリの状態を含む判定要素に基づいて前記トルクアシストの許可または禁止を決定する判定手段と、トルクアシストが許可された場合には並列接続を解除して第2バッテリのみから瞬低を許容しない電動機以外の電気負荷に電力を供給する電力制御手段とを備える。そして、判定手段は、バッテリ状態検出手段が正常でない場合、すなわちサブバッテリの状態がわからない場合にはトルクアシストを禁止する。   The torque assist control device of the present invention is other than an electric motor that operates to torque assist an internal combustion engine, a first battery that supplies electric power to the electric motor during execution of torque assist, and an electric motor that does not allow a sag during execution of torque assist. A second battery for supplying power to the electrical load. In addition, a relay is provided that connects the first battery and the second battery in parallel when torque assist is not executed, and releases the parallel connection when torque assist is executed. Further, a battery state detection unit that detects a state of the second battery, a determination unit that determines permission or prohibition of the torque assist based on a determination element including at least the state of the second battery, and a case where torque assist is permitted Includes a power control means for canceling the parallel connection and supplying power to an electric load other than the electric motor that does not allow a sag from the second battery alone. The determination means prohibits torque assist when the battery state detection means is not normal, that is, when the state of the sub-battery is unknown.

本発明によれば、バッテリ状態検出手段の故障等によりサブバッテリの状態がわからない場合にはトルクアシストを禁止するので、トルクアシスト中に第2電気負荷群への電力供給が不安定になることを防止できる。   According to the present invention, torque assist is prohibited when the state of the sub-battery is not known due to failure of the battery state detection means or the like, so that the power supply to the second electric load group becomes unstable during torque assist. Can be prevented.

図1は本発明の実施形態に係るシステムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. 図2はトルクアシストの許可、禁止を判定するための制御ルーチンを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a control routine for determining permission / prohibition of torque assist.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る車両用の電装システムの構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an electrical system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

本システムは、主に電動機1、スタータ2、及び第1電気負荷群9に電力を供給するメインバッテリ3と、主に第2電気負荷群10に電力を供給するサブバッテリ4と、前述した各電装品の制御を行なうコントローラ(ECM)6を備える。   This system mainly includes a main battery 3 that supplies power to the electric motor 1, the starter 2, and the first electric load group 9, a sub battery 4 that mainly supplies power to the second electric load group 10, A controller (ECM) 6 for controlling electrical components is provided.

電動機1は、回転軸が図示しない内燃機関のクランクシャフトとベルト等を用いて機械的に連結されている。また、電動機1はインバータを備えており、メインバッテリ3から供給された電力により駆動するモータ機能と、図示しない内燃機関の駆動力により駆動して発電する発電機能を有する。モータ機能と発電機能の切り換えは、ECM6が行う。モータ機能を使用するのは、主にアイドルストップからの復帰時と、加速時等におけるトルクアシスト実行時である。トルクアシストとは、加速時や登坂路走行時のように大きな出力が必要な場合に、予め設定した所定時間だけ、内燃機関の出力の補助として電動機1に出力を発生させることをいう。トルクアシスト実行時の電動機1の出力特性は予め設定されており、トルクアシスト開始とともに所定出力まで徐々に出力を増大させ、所定出力を一定時間保持したら、徐々に出力を低下させてトルクアシストを終了する。   The rotating shaft of the electric motor 1 is mechanically connected to a crankshaft of an internal combustion engine (not shown) using a belt or the like. Further, the electric motor 1 includes an inverter, and has a motor function that is driven by electric power supplied from the main battery 3 and a power generation function that is driven by a driving force of an internal combustion engine (not shown) to generate electric power. The ECM 6 switches between the motor function and the power generation function. The motor function is used mainly when returning from the idle stop and when executing torque assist during acceleration. “Torque assist” refers to causing the electric motor 1 to generate output as an auxiliary to the output of the internal combustion engine for a predetermined time when a large output is required, such as during acceleration or traveling on an uphill road. The output characteristics of the electric motor 1 at the time of executing the torque assist are set in advance. When the torque assist starts, the output is gradually increased to a predetermined output, and when the predetermined output is held for a certain time, the output is gradually decreased and the torque assist is finished. To do.

スタータ2は、一般的な始動用のスタータと同様に進退動するピニオンギヤを備え、作動時にはピニオンギヤがクランクシャフト基端部に装着されたドライブプレートの外周に設けたギヤに係合し、クランキングを行なう。   The starter 2 includes a pinion gear that moves forward and backward in the same manner as a general starter for starting, and during operation, the pinion gear engages with a gear provided on the outer periphery of a drive plate attached to a crankshaft base end portion to perform cranking. Do.

ECM6は、アクセル開度センサ11等の運転状態を検出するセンサの検出信号を読み込み、これらに基づいて一般的な燃料噴射量や点火時期等の制御や、後述するリレー5の制御やトルクアシスト制御等を行なう。   The ECM 6 reads a detection signal of a sensor that detects an operating state of the accelerator opening sensor 11 and the like, and based on these signals, controls the general fuel injection amount, ignition timing, etc., and controls the relay 5 and torque assist control described later. Etc.

なお、ECM6は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。ECM6を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。   The ECM 6 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). It is also possible to configure the ECM 6 with a plurality of microcomputers.

メインバッテリ3は、主に第1電気負荷群9へ電力を供給する。第1電気負荷群9は、トルクアシスト実行時にいわゆる瞬低と呼ばれる瞬間的な電圧降下を許容し得る電動品群である。上記のECM6、スタータ2、電動機1のインバータの他に、例えばヘッドライトやワイパ等が含まれる。   The main battery 3 mainly supplies power to the first electric load group 9. The first electric load group 9 is an electric product group that can tolerate an instantaneous voltage drop called so-called instantaneous drop during torque assist. In addition to the ECM 6, the starter 2, and the inverter of the electric motor 1, for example, a headlight and a wiper are included.

サブバッテリ4は、第2電気負荷群10へ電力を供給する。第2電気負荷群10は、トルクアシスト時の瞬低を許容し得ない電装品群であり、例えば各メータ、ナビゲーションシステム等が含まれる。   The sub battery 4 supplies power to the second electric load group 10. The second electrical load group 10 is an electrical component group that cannot tolerate a sag during torque assist, and includes, for example, each meter, a navigation system, and the like.

メインバッテリ3とサブバッテリ4には、いずれも電動機1で発電された電力が充電される。ただし、サブバッテリ4と電動機1の間にはリレー5が介装されている。リレー5はリレー5Aとリレー5Bの2つのリレーからなり、いわゆる冗長系となっている。リレー5Aとリレー5Bの切り換えはECM6により行われる。また、リレー5がONになるとメインバッテリ3とサブバッテリ4が並列接続された状態となり、メインバッテリ3から第2電気負荷群10への電力供給が可能となる。リレー5の切り換えについては後述する。   Both the main battery 3 and the sub battery 4 are charged with the electric power generated by the electric motor 1. However, a relay 5 is interposed between the sub battery 4 and the electric motor 1. The relay 5 includes two relays, a relay 5A and a relay 5B, and is a so-called redundant system. Switching between the relay 5A and the relay 5B is performed by the ECM 6. When the relay 5 is turned on, the main battery 3 and the sub battery 4 are connected in parallel, and power can be supplied from the main battery 3 to the second electric load group 10. The switching of the relay 5 will be described later.

また、ECM6は、後述するようにメインバッテリ3及びサブバッテリ4の状態を示す値としての充放電電流値及びバッテリ液温を用いて、トルクアシストの許可、禁止を決定する。   Further, the ECM 6 determines permission / prohibition of torque assist using the charge / discharge current value and the battery liquid temperature as values indicating the states of the main battery 3 and the sub battery 4 as described later.

メインバッテリ3及びサブバッテリ4の充放電電流は、それぞれメインバッテリ電流センサ7、サブバッテリ電流センサ8により検出され、ECM6に読み込まれる。ECM6は充放電電流の検出値から電流積算値を算出し、電流積算値に基づいてメインバッテリ3及びサブバッテリ4の充電量(以下、SOCという)を算出する。   The charging / discharging currents of the main battery 3 and the sub battery 4 are detected by the main battery current sensor 7 and the sub battery current sensor 8, respectively, and read into the ECM 6. The ECM 6 calculates a current integrated value from the detected value of the charging / discharging current, and calculates a charge amount (hereinafter referred to as SOC) of the main battery 3 and the sub battery 4 based on the current integrated value.

メインバッテリ3及びサブバッテリ4の液温は、それぞれメインバッテリ液温センサ20、サブバッテリ液温センサ21により検出され、ECM6に読み込まれる。   The liquid temperatures of the main battery 3 and the sub battery 4 are detected by the main battery liquid temperature sensor 20 and the sub battery liquid temperature sensor 21, respectively, and read into the ECM 6.

ここで、電動機1のモータ機能と発電機能の切り換えと、リレー5の切り換えについて、(A)−(I)の運転シーン毎に説明する。   Here, switching of the motor function and the power generation function of the electric motor 1 and switching of the relay 5 will be described for each operation scene of (A)-(I).

(A)システム停止状態、例えば車両運行終了から次回運行までの間は、リレー5A、リレー5BをいずれもOFFにする。   (A) In the system stop state, for example, from the end of vehicle operation to the next operation, both the relay 5A and the relay 5B are turned off.

(B)運転者の操作により内燃機関を始動する場合は、リレー5A、リレー5BはいずれもOFFのまま、メインバッテリ3からスタータ2へ電力供給し、スタータ2により内燃機関を始動させる。内燃機関が完爆した後、電動機1は発電を行ない、リレー5A、リレー5BのいずれかをONにする。ここでは、電動機1の目標発電電圧は14V、メインバッテリ3、サブバッテリ4は満充電状態で14Vとする。これにより、電動機1で発電された電力によりメインバッテリ3、サブバッテリ4の充電を完了させる。   (B) When the internal combustion engine is started by the driver's operation, power is supplied from the main battery 3 to the starter 2 while both the relay 5A and the relay 5B are OFF, and the starter 2 starts the internal combustion engine. After the internal combustion engine is completely exploded, the electric motor 1 generates power and turns on either the relay 5A or the relay 5B. Here, the target power generation voltage of the electric motor 1 is 14V, and the main battery 3 and the sub battery 4 are 14V in a fully charged state. Thereby, the charging of the main battery 3 and the sub battery 4 is completed by the electric power generated by the electric motor 1.

(C)定常走行時やトルクアシストを伴わない程度の加速時は、始動時と同様にリレー5A、リレー5BのいずれかをONにした状態を維持する。そして、電動機1の目標発電電圧を、例えば12V程度まで低下させることで電動機1を無発電状態にする。これにより、内燃機関の負荷が低減し、燃費性能の向上を図ることができる。   (C) At the time of steady running or acceleration that does not involve torque assist, the state in which either the relay 5A or the relay 5B is turned on is maintained as in the start. And the electric motor 1 is made into a non-power-generation state by reducing the target electric power generation voltage of the electric motor 1 to about 12V, for example. Thereby, the load of the internal combustion engine can be reduced, and the fuel efficiency can be improved.

(D)減速時は、始動時と同様にリレー5A、リレー5BのいずれかをONにした状態を維持する。そして、電動機1は目標発電電圧を14Vとして回生発電を行ない、メインバッテリ3、サブバッテリ4への充電を行なう。   (D) At the time of deceleration, the state in which either relay 5A or relay 5B is turned on is maintained as in the start. The electric motor 1 performs regenerative power generation with a target power generation voltage of 14 V and charges the main battery 3 and the sub-battery 4.

(E)車両運行中にいわゆるアイドルストップを行なう場合は、リレー5A、リレー5BはいずれもOFFにし、システム停止状態にする。   (E) When performing a so-called idle stop during vehicle operation, both the relay 5A and the relay 5B are turned OFF, and the system is stopped.

(F)アイドルストップからの復帰時は、リレー5A、リレー5BはいずれもOFFのままにする。メインバッテリ3から電動機1へ電力を供給し、電動機1をモータとして機能させて内燃機関を始動させる。すなわち、アイドルストップからの復帰時には、スタータ2は用いずに、電動機1のモータ機能により内燃機関を再始動させる。   (F) When returning from idle stop, both relay 5A and relay 5B remain OFF. Electric power is supplied from the main battery 3 to the electric motor 1, and the electric motor 1 functions as a motor to start the internal combustion engine. That is, when returning from the idle stop, the internal combustion engine is restarted by the motor function of the electric motor 1 without using the starter 2.

(G)再始動時の完爆後は、アイドルストップ前の運転中とは逆のリレー5をONにし、電動機1を発電機能に切り換える。   (G) After the complete explosion at the time of restart, the relay 5 opposite to that during the operation before the idle stop is turned on to switch the electric motor 1 to the power generation function.

(H)トルクアシスト実行時は、リレー5A、リレー5BをいずれもOFFにし、メインバッテリ3から電動機1へ電力を供給する。リレー5Aとリレー5BをいずれもOFFにすることで、サブバッテリ4と電動機1を電気的に切断する。これにより、サブバッテリ4から大電力を必要とする電動機1へ電力供給されることがなくなるので、トルクアシスト実行中もサブバッテリ4から第2電気負荷群10へ安定した電力供給を行なうことが可能となり、第2電気負荷群10の瞬低を防止できる。   (H) When executing the torque assist, both the relay 5A and the relay 5B are turned OFF, and power is supplied from the main battery 3 to the electric motor 1. By turning off both relay 5A and relay 5B, sub battery 4 and electric motor 1 are electrically disconnected. As a result, electric power is not supplied from the sub battery 4 to the electric motor 1 that requires a large amount of electric power, so that stable electric power can be supplied from the sub battery 4 to the second electric load group 10 even during execution of torque assist. Thus, the instantaneous drop of the second electric load group 10 can be prevented.

なお、本実施形態では、アクセル開度の変化速度が所定値以上となったらトルクアシストを開始し、トルクアシスト開始から所定時間が経過したらトルクアシストを終了するものとする。また、トルクアシスト中の電動機1の出力は、トルクアシスト開始後に徐々に増大させ、一定出力を所定時間維持し、トルクアシスト終了に向けて徐々に減少させる。これは、トルクアシストの開始、終了に伴うトルクショックやベルト張力の急変を防止するためである。   In the present embodiment, the torque assist is started when the change rate of the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value, and the torque assist is terminated when a predetermined time has elapsed from the start of the torque assist. Further, the output of the motor 1 during torque assist is gradually increased after the start of torque assist, maintained at a constant output for a predetermined time, and gradually decreased toward the end of torque assist. This is to prevent torque shock and sudden change in belt tension accompanying the start and end of torque assist.

(I)トルクアシスト終了後は、トルクアシスト実行前とは逆のリレー5をONにする。   (I) After the torque assist is completed, the relay 5 opposite to that before the torque assist is performed is turned on.

上記のように、トルクアシスト実行中はサブバッテリ4と電動機1が電気的に切断される。したがって、トルクアシスト実行中は、サブバッテリ4への充電は行われず、サブバッテリ4はもっぱら第2電気負荷群10へ電力を供給することになる。このため、トルクアシスト開始から終了までの間、第2電気負荷群10を作動させるのに必要な電力に対してサブバッテリ4のSOCが不足する場合には、トルクアシスト実行中に第2電気負荷群10の作動が不安定になってしまう。   As described above, the sub battery 4 and the electric motor 1 are electrically disconnected during execution of torque assist. Therefore, during execution of the torque assist, the sub battery 4 is not charged, and the sub battery 4 exclusively supplies power to the second electric load group 10. For this reason, when the SOC of the sub battery 4 is insufficient with respect to the electric power necessary to operate the second electric load group 10 from the start to the end of the torque assist, the second electric load is executed during execution of the torque assist. The operation of the group 10 becomes unstable.

そこで、サブバッテリ4のSOCがトルクアシスト実行中に第2電気負荷群10の作動に必要な電力に対して不足する場合には、メインバッテリ3のSOCがトルクアシスト実行可能な状態であっても、トルクアシストを禁止する必要がある。   Therefore, when the SOC of the sub battery 4 is insufficient for the electric power necessary for the operation of the second electric load group 10 during execution of torque assist, the SOC of the main battery 3 is in a state where torque assist can be executed. Torque assist needs to be prohibited.

また、バッテリには、バッテリ液温が低くなるほど出力が低下する特性がある。したがって、トルクアシストを実行するか否かを判断するにあたり、バッテリ液温に基づいて、メインバッテリ3がトルクアシストのために電動機1を駆動するのに十分な出力を発生可能な状態か否かを判断する必要がある。そして、仮にメインバッテリ3がトルクアシスト実行可能な状態であったとしても、サブバッテリ4がトルクアシスト実行中に第2電気負荷群10の作動に必要な電力を発生し得ない状態であれば、トルクアシストを禁止する必要がある。   Further, the battery has a characteristic that the output decreases as the battery liquid temperature decreases. Therefore, when determining whether or not to execute torque assist, it is determined whether or not the main battery 3 is capable of generating an output sufficient to drive the electric motor 1 for torque assist based on the battery liquid temperature. It is necessary to judge. And even if the main battery 3 is in a state where torque assist can be executed, if the sub battery 4 is in a state where it cannot generate electric power necessary for the operation of the second electric load group 10 during execution of torque assist, Torque assist needs to be prohibited.

すなわち、トルクアシスト実行可能か否かを判断するには、メインバッテリ3の状態(SOC、バッテリ液温を含む)だけでなく、サブバッテリ4の状態も判断材料として用いる必要がある。そして、サブバッテリ4の状態がトルクアシスト実行可能な条件を満たしていない場合はもちろん、センサ故障等により正確に把握できない場合もトルクアシストを禁止するべきである。   That is, in order to determine whether or not torque assist can be performed, it is necessary to use not only the state of the main battery 3 (including the SOC and battery liquid temperature) but also the state of the sub battery 4 as a determination material. The torque assist should be prohibited not only when the state of the sub-battery 4 does not satisfy the condition for executing the torque assist but also when the sub-battery 4 cannot be accurately grasped due to a sensor failure or the like.

図2は、上述したようなバッテリの状態に基づいてトルクアシストを実行するか否かを判定するためにECM6が実行するルーチンを示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a routine executed by the ECM 6 in order to determine whether or not to execute torque assist based on the state of the battery as described above.

本ルーチンは、バッテリの状態を検出するためのセンサが正常か否かの診断を行ない、センサが正常でない場合はトルクアシストを禁止する。そして、センサが正常な場合に、バッテリの状態に基づいてトルクアシスト実行可能か否かを判断するものである。以下、ステップにしたがって説明する。   This routine diagnoses whether or not the sensor for detecting the state of the battery is normal, and prohibits torque assist if the sensor is not normal. Then, when the sensor is normal, it is determined whether or not torque assist can be executed based on the state of the battery. Hereinafter, it demonstrates according to a step.

ステップS10で、ECM6はメインバッテリ電流センサ7が正常か否かを診断する。診断内容は、一般的な電流センサの断線、ショート、中間固着等の故障診断と同様である。診断の結果、正常であればステップS20の処理を実行し、正常でなければステップS110で本トリップでのトルクアシストを禁止して本ルーチンを終了する。   In step S10, the ECM 6 diagnoses whether or not the main battery current sensor 7 is normal. The contents of diagnosis are the same as those of failure diagnosis such as disconnection, short circuit, and intermediate fixing of general current sensors. If the result of diagnosis is normal, the process of step S20 is executed, and if not normal, torque assist on this trip is prohibited in step S110, and this routine is terminated.

ステップS20で、ECM6はサブバッテリ電流センサ8について、ステップS10と同様の診断を行ない、正常な場合はステップS30の処理を実行し、正常でない場合は上記のステップS110の処理を実行する。   In step S20, the ECM 6 performs the same diagnosis as in step S10 for the sub-battery current sensor 8. If normal, the process of step S30 is executed. If not normal, the process of step S110 is executed.

ステップS30で、ECM6はメインバッテリ液温センサ20が正常か否かを診断する。診断内容は、一般的な温度センサの故障診断と同様であり、例えば、検出温度がシステムの構成上取り得ないような値を示す、または検出温度が変動していない等の場合には、正常でないと診断する。診断の結果、メインバッテリ液温センサ20が正常であればステップS40の処理を実行し、正常でなければ上記のステップS110の処理を実行する。   In step S30, the ECM 6 diagnoses whether or not the main battery liquid temperature sensor 20 is normal. The diagnosis content is the same as that of a general temperature sensor failure diagnosis. For example, if the detected temperature shows a value that cannot be taken due to the system configuration, or if the detected temperature does not fluctuate, it is not normal. Diagnose. As a result of the diagnosis, if the main battery liquid temperature sensor 20 is normal, the process of step S40 is executed. If not, the process of step S110 is executed.

ステップS40で、ECM6はサブバッテリ液温センサ21について、ステップS30と同様の診断を行なう。そして、正常であればステップS50の処理を実行し、正常でなければ上記のステップS110の処理を実行する。   In step S40, the ECM 6 performs a diagnosis similar to that in step S30 for the sub battery liquid temperature sensor 21. If normal, the process of step S50 is executed, and if not normal, the process of step S110 is executed.

ステップS50で、ECM6はメインバッテリ充電量SOCmが、トルクアシスト許可メインバッテリSOC閾値SOCtamより大きいか否かを判定する。メインバッテリ充電量SOCmは、メインバッテリ電流センサ7で検出した充放電電流から算出した電流積算値に基づいて公知の手法により算出する。トルクアシスト許可メインバッテリSOC閾値SOCtamは、トルクアシストを予め設定した時間実行するのに必要な電力を供給可能な充電量であり、メインバッテリ3の容量、電動機1の駆動電流、トルクアシスト実行時間等に基づいて予め設定しておく。判定の結果、メインバッテリ充電量SOCmがトルクアシスト許可メインバッテリSOC閾値SOCtamより大きい場合はステップS60の処理を実行し、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。   In step S50, the ECM 6 determines whether or not the main battery charge amount SOCm is larger than the torque assist permission main battery SOC threshold SOCtam. The main battery charge amount SOCm is calculated by a known method based on the integrated current value calculated from the charge / discharge current detected by the main battery current sensor 7. The torque assist permission main battery SOC threshold SOCtam is a charge amount capable of supplying electric power necessary for executing torque assist for a preset time, such as the capacity of the main battery 3, the drive current of the electric motor 1, the torque assist execution time, and the like. It sets beforehand based on. As a result of the determination, if the main battery charge amount SOCm is larger than the torque assist-allowed main battery SOC threshold SOCtam, the process of step S60 is executed, and if not, the current routine is ended.

ステップS60で、ECM6はサブバッテリ充電量SOCsがトルクアシスト許可サブバッテリSOC閾値SOCtasより大きいか否かを判定する。サブバッテリ充電量SOCsは、サブバッテリ電流センサ8で検出した充放電電流から算出した電流積算値に基づいて公知の手法により算出する。トルクアシスト許可サブバッテリSOC閾値SOCtasは、トルクアシスト期間中に第2電気負荷群10を駆動するのに必要な電力を供給可能な充電量であり、サブバッテリ4の容量、第2電気負荷群10、トルクアシスト実行時間等に基づいて予め設定しておく。判定の結果、サブバッテリ充電量SOCsがトルクアシスト許可サブバッテリSOC閾値SOCtasより大きい場合はステップS70の処理を実行し、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。   In step S60, the ECM 6 determines whether or not the sub battery charge amount SOCs is larger than the torque assist permission sub battery SOC threshold SOCtas. The sub battery charge amount SOCs is calculated by a known method based on the integrated current value calculated from the charge / discharge current detected by the sub battery current sensor 8. The torque assist permission sub-battery SOC threshold SOCtas is a charge amount capable of supplying electric power necessary to drive the second electric load group 10 during the torque assist period. The capacity of the sub battery 4 and the second electric load group 10 Further, the torque assist execution time is set in advance. As a result of the determination, if the sub battery charge amount SOCs is larger than the torque assist permission sub battery SOC threshold SOCtas, the process of step S70 is executed, and if not, the current routine is terminated.

ステップS70で、ECM6はメインバッテリ液温Tmがトルクアシスト許可メインバッテリ液温閾値Ttamより高いか否かを判定する。これは、バッテリ液温が低くなるほどバッテリの出力特性が低下することを考慮して、トルクアシストを実行するための十分な電力が確保できない場合にはトルクアシストを禁止するためである。   In step S70, the ECM 6 determines whether or not the main battery liquid temperature Tm is higher than the torque assist permission main battery liquid temperature threshold Ttam. This is because the torque assist is prohibited when sufficient power for executing the torque assist cannot be secured in consideration of the fact that the output characteristics of the battery decrease as the battery liquid temperature decreases.

トルクアシスト許可メインバッテリ液温閾値Ttamは、例えば、メインバッテリ充電量SOCmがトルクアシスト許可メインバッテリSOC閾値SOCtamと等しい場合に、トルクアシストに必要な電力をメインバッテリ3が出力可能な液温を予め調べて設定する。判定の結果、メインバッテリ液温Tmがトルクアシスト許可メインバッテリ液温閾値Ttamより高い場合にはステップS80の処理を実行し、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。   For example, when the main battery charge amount SOCm is equal to the torque assist permission main battery SOC threshold SOCtam, the torque assist permission main battery liquid temperature threshold value Ttam is set to a liquid temperature at which the main battery 3 can output power necessary for torque assist in advance. Check and set. As a result of the determination, if the main battery liquid temperature Tm is higher than the torque assist-allowed main battery liquid temperature threshold Ttam, the process of step S80 is executed, and if not, the current routine is terminated.

ステップS80で、ECM6はサブバッテリ液温Tsがトルクアシスト許可サブバッテリ液温閾値Ttasより高いか否かを判定する。これは、上述したバッテリの出力特性を考慮して、トルクアシスト中に第2電気負荷群10を駆動するために十分な電力を確保できない場合にはトルクアシストを禁止するためである。トルクアシスト許可サブバッテリ液温閾値Ttasは、例えば、サブバッテリ充電量SOCsがトルクアシスト許可サブバッテリSOC閾値SOCtasと等しい場合に、トルクアシスト実行中に第2電気負荷群10を駆動するのに必要な電力をサブバッテリ4が出力可能な液温を予め調べて設定する。判定の結果、サブバッテリ液温Tsがトルクアシスト許可サブバッテリ液温閾値Ttasより高い場合にはステップS90の処理を実行し、そうでない場合は今回のルーチンを終了する。   In step S80, the ECM 6 determines whether or not the sub battery liquid temperature Ts is higher than the torque assist permission sub battery liquid temperature threshold Ttas. This is because in consideration of the output characteristics of the battery described above, torque assist is prohibited when sufficient power cannot be secured to drive the second electric load group 10 during torque assist. For example, when the sub battery charge amount SOCs is equal to the torque assist permission sub battery SOC threshold SOCtas, the torque assist permission sub battery liquid temperature threshold value Ttas is required to drive the second electric load group 10 during execution of torque assist. The electric power is set by examining the liquid temperature that can be output by the sub battery 4 in advance. As a result of the determination, if the sub-battery liquid temperature Ts is higher than the torque assist permission sub-battery liquid temperature threshold value Ttas, the process of step S90 is executed. Otherwise, the current routine is terminated.

ステップS90で、ECM6は走行状態やエンジンの温度等といった、その他のトルクアシスト条件が成立しているか否かを判定する。例えば、運転者がより高い加速力を要求する走行状態や、登坂路走行時のようにより高い出力を必要とする走行状態ではアシスト条件成立としたり、エンジンが冷機状態であればアシスト条件不成立としたりする。   In step S90, the ECM 6 determines whether or not other torque assist conditions such as the running state and the engine temperature are satisfied. For example, the assist condition may be satisfied in a driving state where the driver requires a higher acceleration force, or in a driving state that requires a higher output, such as when driving on an uphill road, or the assist condition may not be satisfied if the engine is cold. To do.

その他のアシスト条件が成立している場合はステップS100でトルクアシストを実行し、そうでない場合は本ルーチンを終了する。   If other assist conditions are satisfied, torque assist is executed in step S100, and if not, this routine is terminated.

以上説明したルーチンでは、トルクアシスト用の出力を発生する電動機1はメインバッテリ3のみの電力により駆動するにもかかわらず、トルクアシストを実行するか否かの判定要素にサブバッテリ4の状態を含む。これは、トルクアシスト中の第2電気負荷群10の瞬低を防止するためである。   In the routine described above, the electric motor 1 that generates the output for torque assist includes the state of the sub-battery 4 as a determination element for determining whether or not to execute torque assist even though the electric motor 1 is driven by the power of the main battery 3 only. . This is to prevent a momentary drop of the second electric load group 10 during torque assist.

また、本ルーチンでは、メインバッテリ3及びサブバッテリ4の状態を検出する手段が正常でない場合にはトルクアシストを禁止する。メインバッテリ3の状態を検出する手段が正常でない場合は、トルクアシスト用に電動機1を駆動させるのに十分な充電量、出力特性であるか否かを正確に判定することができないからである。サブバッテリ4の状態を検出する手段が正常でない場合は、トルクアシスト中に第2電気負荷群10を駆動するのに十分な充電量、出力特性であるか否かを正確に判定することができないからである。   In this routine, torque assist is prohibited when the means for detecting the state of the main battery 3 and the sub battery 4 is not normal. This is because if the means for detecting the state of the main battery 3 is not normal, it cannot be accurately determined whether the charge amount and output characteristics are sufficient to drive the electric motor 1 for torque assist. If the means for detecting the state of the sub-battery 4 is not normal, it cannot be accurately determined whether or not the charge amount and output characteristics are sufficient to drive the second electric load group 10 during torque assist. Because.

すなわち、本実施形態では、たとえメインバッテリ3が電動機1をトルクアシスト用に駆動することが可能な状態であっても、サブバッテリ4の状態がわからないならば、トルクアシストを禁止する。具体的には、メインバッテリ3のバッテリ充電量SOCmやバッテリ液温Tmがトルクアシスト実行可能な状態であっても、サブバッテリ4のバッテリ充電量SOCsまたはバッテリ液温Tsの少なくとも一方がセンサ故障等により不明な場合には、トルクアシストを禁止する。   That is, in this embodiment, even if the main battery 3 can drive the electric motor 1 for torque assist, torque assist is prohibited if the state of the sub-battery 4 is unknown. Specifically, even if the battery charge amount SOCm and the battery liquid temperature Tm of the main battery 3 are in a state where torque assist can be executed, at least one of the battery charge amount SOCs or the battery liquid temperature Ts of the sub battery 4 is a sensor failure or the like. If it is unknown, torque assist is prohibited.

これにより、サブバッテリ4のバッテリ充電量SOCsが低い状態でトルクアシストを開始し、メインバッテリ3との並列接続が解除されて単独状態となったサブバッテリ4が瞬低を許容しない第2電気負荷群10に十分な電力を供給できなくなるという事態を回避できる。また、サブバッテリ4のバッテリ液温Tsが低く出力特性が低下した状態でトルクアシストを開始し、メインバッテリ3との並列接続が解除されて単独状態となったサブバッテリ4が瞬低を許容しない第2電気負荷群10に十分な電力を供給できなくなるという事態も回避できる。   Thereby, torque assist is started in a state where the battery charge amount SOCs of the sub battery 4 is low, and the sub battery 4 which has been disconnected from the parallel connection with the main battery 3 and is in a single state does not allow the instantaneous drop. A situation in which sufficient power cannot be supplied to the group 10 can be avoided. In addition, torque assist is started in a state where the battery liquid temperature Ts of the sub battery 4 is low and the output characteristics are lowered, and the sub battery 4 which is in a single state after being disconnected from the parallel connection with the main battery 3 does not allow an instantaneous drop. A situation in which sufficient power cannot be supplied to the second electric load group 10 can also be avoided.

さらに、サブバッテリ4の状態がわからないままトルクアシストを実行すると、トルクアシスト終了後に電動機1を発電機能に切り替え、メインバッテリ3とサブバッテリ4を並列接続しても、第2電気負荷群10への供給電力が不足する事態が生じ得るが、このような事態も回避できる。電動機1が発電電圧可変機能を有していれば、発電量を増大させることで上記の供給電力不足を回避できるが、発電量増大のために内燃機関の負荷が増大して燃費の悪化を招くことになる。つまり、トルクアシストの実行により、かえって燃費の悪化を招くおそれがある。   Furthermore, if torque assist is executed without knowing the state of the sub-battery 4, even if the electric motor 1 is switched to the power generation function after the end of the torque assist and the main battery 3 and the sub-battery 4 are connected in parallel, Although a situation where the power supply is insufficient may occur, such a situation can also be avoided. If the electric motor 1 has a function of varying the generated voltage, it is possible to avoid the above shortage of supplied power by increasing the amount of power generation, but the load on the internal combustion engine increases due to the increase in the amount of power generation, leading to deterioration of fuel consumption. It will be. That is, the execution of torque assist may cause a deterioration in fuel consumption.

なお、本実施形態では、メインバッテリ3、サブバッテリ4の状態を検出する手段として、メインバッテリ電流センサ7、サブバッテリ電流センサ8、メインバッテリ液温センサ20、及びサブバッテリ液温センサ21を用い、バッテリ充電量及びバッテリ液温をバッテリの状態量として説明した。しかし、バッテリの状態を検出する手段及びバッテリ状態量はこれらに限られるものではない。   In the present embodiment, the main battery current sensor 7, the sub battery current sensor 8, the main battery liquid temperature sensor 20, and the sub battery liquid temperature sensor 21 are used as means for detecting the states of the main battery 3 and the sub battery 4. The battery charge amount and the battery liquid temperature have been described as battery state quantities. However, the means for detecting the state of the battery and the battery state quantity are not limited to these.

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

1 電動機
2 スタータ
3 メインバッテリ(第1バッテリ)
4 サブバッテリ(第2バッテリ)
5 リレー
6 コントローラ(ECM)
7 メインバッテリ電流センサ
8 サブバッテリ電流センサ(バッテリ状態検出手段)
9 第1電気負荷群
10 第2電気負荷群
11 アクセル開度センサ
20 メインバッテリ液温センサ
21 サブバッテリ液温センサ(バッテリ状態検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Starter 3 Main battery (1st battery)
4 Sub battery (second battery)
5 Relay 6 Controller (ECM)
7 Main battery current sensor 8 Sub battery current sensor (battery state detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 1st electric load group 10 2nd electric load group 11 Accelerator opening degree sensor 20 Main battery liquid temperature sensor 21 Sub battery liquid temperature sensor (battery state detection means)

Claims (2)

内燃機関の駆動軸に機械的に連結され、前記内燃機関をトルクアシストするために作動する電動機と、
前記トルクアシスト実行中に前記電動機に電力を供給する第1バッテリと、
前記トルクアシスト実行中に瞬低を許容しない前記電動機以外の電気負荷に電力を供給する第2バッテリと、
前記トルクアシスト非実行時には前記第1バッテリと前記第2バッテリを並列接続し、前記トルクアシスト実行時には前記並列接続を解除するリレーと、
前記第2バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、
少なくとも前記第2バッテリの状態を含む判定要素に基づいて前記トルクアシストの許可または禁止を決定する判定手段と、
前記トルクアシストが許可された場合には前記並列接続を解除して前記第2バッテリのみから前記瞬低を許容しない前記電動機以外の電気負荷に電力を供給する電力制御手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記バッテリ状態検出手段が正常でない場合には前記トルクアシストを禁止するトルクアシスト制御装置。
An electric motor that is mechanically coupled to a drive shaft of the internal combustion engine and operates to assist torque in the internal combustion engine;
A first battery for supplying electric power to the electric motor during execution of the torque assist;
A second battery for supplying electric power to an electric load other than the electric motor that does not allow a sag during execution of the torque assist;
A relay that connects the first battery and the second battery in parallel when the torque assist is not executed, and releases the parallel connection when the torque assist is executed;
Battery state detection means for detecting the state of the second battery;
Determination means for determining permission or prohibition of the torque assist based on a determination element including at least the state of the second battery;
Power control means for canceling the parallel connection and supplying power to an electrical load other than the motor that does not allow the instantaneous voltage drop only from the second battery when the torque assist is permitted;
With
The determination means is a torque assist control device that prohibits the torque assist when the battery state detection means is not normal.
請求項1に記載のトルクアシスト制御装置において、
前記バッテリ状態検出手段は、バッテリ充放電電流を検出する電流センサもしくはバッテリ液温を検出する温度センサの一方、または両方であるトルクアシスト制御装置。
The torque assist control device according to claim 1,
The battery state detection means is a torque assist control device that is one or both of a current sensor that detects battery charge / discharge current and a temperature sensor that detects battery liquid temperature.
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