JP6451582B2 - Charge / discharge control device for power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行用モータに通電部材を介して電力を供給する蓄電装置の充放電電力を制限する蓄電装置の充放電制御装置に関する。 The present invention relates to a charge / discharge control device for a power storage device that limits charge / discharge power of a power storage device that supplies power to a vehicle driving motor via an energization member.
ハイブリッド自動車などに搭載される電池等の蓄電装置は、車両の走行用モータに電力供給する一方、その蓄電量が低下すると充電が行われる。蓄電装置と走行用モータとの間の電流は、リレー、ヒューズ、ハーネス等の通電部品を通って流れる。蓄電装置に電流が流れると、これら通電部品にジュール熱が発生する。通電部品の温度が過度に上昇すると正常な機能を損なうおそれがあるため、通電部品を適切に保護する観点から、蓄電装置の充放電を制御する必要がある。 A power storage device such as a battery mounted on a hybrid vehicle or the like supplies electric power to a vehicle driving motor, and is charged when the amount of stored power decreases. Current between the power storage device and the traveling motor flows through energized components such as relays, fuses, and harnesses. When a current flows through the power storage device, Joule heat is generated in these energized parts. If the temperature of the current-carrying component is excessively increased, the normal function may be impaired. Therefore, it is necessary to control charging / discharging of the power storage device from the viewpoint of appropriately protecting the current-carrying component.
そこで、蓄電装置の充放電時に検出される電流値に基づいて、通電部品の温度レベルを評価するための評価値を算出し、この評価値が閾値を超えた場合に、蓄電装置の充放電電力を制限する制御装置が提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, based on the current value detected at the time of charge / discharge of the power storage device, an evaluation value for evaluating the temperature level of the energized component is calculated, and when this evaluation value exceeds the threshold value, the charge / discharge power of the power storage device is calculated. There has been proposed a control device that restricts (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の発明は、通電部品の温度レベルを評価する評価値に基づいて、蓄電装置の充放電電力を制限している。通電部品の温度レベルの評価値は、電流の二乗値等に基づいて算出されるが、通電部品は、その環境温度、すなわち、通電部品周囲の雰囲気温度の影響を受ける。このため、雰囲気温度が低い状態と高い状態とでは、同じ電流を通電できる時間(通電可能時間)が異なり、雰囲気温度が低い状態では、同じ電流を流しても温度上昇率が低く、より長い時間通電させることができる。
The invention described in
特に、リレー、ヒューズ、ハーネス等の通電部品はエンジンルームに配置されることがあり、この場合にはエンジン駆動時の熱影響を受けることがある。このため、通電部品の温度レベルを評価するときには、エンジンの熱影響を受けることを前提とした雰囲気温度(雰囲気温度が高い状態)を使用することが考えられる。 In particular, current-carrying parts such as relays, fuses, and harnesses may be arranged in the engine room, and in this case, they may be affected by heat when the engine is driven. For this reason, when evaluating the temperature level of the current-carrying parts, it is conceivable to use an ambient temperature (a state where the ambient temperature is high) based on the assumption that the engine is affected by heat.
しかし、放置時、外部充電時、EV走行時等のエンジンが停止している場合には、通電部品の雰囲気温度は低い状態であり、この場合に、上述のエンジンの熱影響を受けることを前提とした雰囲気温度(雰囲気温度が高い状態)を使用してしまうと、実際には通電部品の雰囲気温度が高くない状態でも、通電部品の雰囲気温度が高い状態と同じ評価値が算出されてしまい、早いタイミングで充放電制限が介入してしまう。 However, when the engine is stopped during leaving, external charging, EV driving, etc., the ambient temperature of the energized parts is low, and in this case, it is assumed that the engine is affected by the heat described above. If the ambient temperature (the atmosphere temperature is high) is used, even if the ambient temperature of the current-carrying part is actually not high, the same evaluation value as that in the state where the ambient temperature of the current-carrying part is high is calculated. Charge / discharge restriction intervenes at an early timing.
そこで、本発明では、通電部品の雰囲気温度を考慮して通電部品の温度レベルを評価し、通電部品の雰囲気温度に適した蓄電装置の充放電電力の制限を行うことを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to evaluate the temperature level of the energized component in consideration of the ambient temperature of the energized component, and to limit the charge / discharge power of the power storage device suitable for the ambient temperature of the energized component.
本発明の蓄電装置の充放電制御装置は、蓄電装置と車両の走行用モータとの間で充放電電力を通電する通電部品を含み、前記通電部品の温度に応じて充放電電力を制限する蓄電装置の充放電制御装置であって、エンジンルームに配置された前記通電部品の雰囲気温度を判定する雰囲気温度判定部と、前記雰囲気温度判定部の判定結果と、前記蓄電装置の充放電時に検出される電流値と、に基づいて、前記通電部品の温度レベルを評価する評価値を算出する評価値算出部と、前記評価値が閾値を越えた場合に、前記蓄電装置の充放電電力を制限する電力制限部と、を備え、前記評価値算出部は、前記雰囲気温度判定部によって前記通電部品の雰囲気温度が低下したと判定されたときに、雰囲気温度の低下に基づいて前記評価値を小さく算出し、前記電流値が大きくなるほど前記評価値を大きく算出すること、を特徴とする。
A charge / discharge control device for a power storage device according to the present invention includes a current-carrying component that conducts charging / discharging power between the power storage device and a vehicle driving motor, and that limits the charge / discharge power according to the temperature of the current-carrying component. A charge / discharge control device for an apparatus, wherein an atmosphere temperature determination unit that determines an ambient temperature of the energized component disposed in an engine room, a determination result of the atmosphere temperature determination unit, and a charge / discharge of the power storage device are detected. And an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating the temperature level of the energized component based on the current value, and limits the charge / discharge power of the power storage device when the evaluation value exceeds a threshold value A power limiting unit, and the evaluation value calculation unit calculates the evaluation value to be small based on a decrease in the ambient temperature when the ambient temperature determination unit determines that the ambient temperature of the energized component has decreased. And The serial current value greatly calculates the evaluation value as large, characterized by.
本発明によれば、通電部品の雰囲気温度を考慮して通電部品の温度を評価し、通電部品の雰囲気温度に適した蓄電装置の充放電電力の制限を行うができる。特に、通電部品の雰囲気温度が低下したと判定したときに、通電部品の評価値を小さく算出するので、評価値が閾値を超えるまでの時間が長くなり、蓄電装置の充放電電力の制限開始が遅延されて、充放電制限が介入するタイミングを遅らせることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature of an electricity supply component can be evaluated in consideration of the atmospheric temperature of an electricity supply component, and the charge / discharge electric power of the electrical storage apparatus suitable for the atmosphere temperature of an electricity supply component can be performed. In particular, when it is determined that the ambient temperature of the current-carrying component has decreased, the evaluation value of the current-carrying component is calculated to be small, so the time until the evaluation value exceeds the threshold value becomes longer, and the charging / discharging power restriction start of the power storage device is started. The timing at which the charge / discharge restriction intervenes can be delayed by being delayed.
本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車100は、車両を走行させるための動力源としてモータジェネレータMG2とエンジン20とを備えた車両である。図1、2に示すように、ハイブリッド自動車100は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力するエンジン20と、エンジン20の出力軸が接続された動力分割機構21と、この動力分割機構21に接続された発電可能なモータジェネレータMG1と、動力分割機構21に接続された主に走行用に用いられるモータジェネレータMG2と、蓄電装置1から出力される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータMG1,MG2に供給するインバータ22とを備える。
A
エンジン20、動力分割機構21、モータジェネレータMG1,MG2、インバータ22等は、ハイブリッド自動車100の前部のエンジンルーム101に配置されている。蓄電装置1は、ハイブリッド自動車100の後部、例えば、リアシート下部や荷室、あるいは、フロアパネル下部等に配置されている。蓄電装置1とインバータ22とは、パワーケーブル12により電気的に接続されている。また、エンジンルーム101内では、インバータ22とモータジェネレータMG1,MG2とがパワーケーブル13で接続されている。
蓄電装置1は組電池であり、この組電池は電気的に直列に接続された複数の単電池10を有する。蓄電装置1を構成する単電池10の数は、蓄電装置1の要求出力等に基づいて適宜設定することができる。蓄電装置1は、電気的に並列に接続された複数の単電池10を含んでいてもよい。単電池10としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることができる。なお、蓄電装置1を昇圧回路に接続し、昇圧回路をインバータ22に接続する構成としてもよい。昇圧回路を用いることにより、蓄電装置1の出力電圧を昇圧することができ、インバータ22から蓄電装置1への出力電圧を降圧することができる。
The
インバータ22は、蓄電装置1から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータジェネレータMG2に出力する。モータジェネレータMG2は、トランスミッションT/Mを介して駆動輪25に接続される駆動軸26に接続され、モータジェネレータMG2の駆動力がトランスミッションT/Mを介して駆動軸26に伝達され、駆動軸26によって駆動輪25に伝達される。モータジェネレータMG2の駆動力をトランスミッションTMを介して駆動輪25に伝達することにより、蓄電装置1の電力を用いた車両走行(EV走行)を行うことができる。
動力分割機構21は、エンジン20の動力を駆動輪25に伝達したり(HV走行)、モータジェネレータMG1に伝達する。モータジェネレータMG1は、エンジン20の動力を受けて発電する。モータジェネレータMG1が生成した電力は、インバータ22を介して、モータジェネレータMG2に供給されたり、蓄電装置1に供給されたりする。モータジェネレータMG1が生成した電力を、モータジェネレータMG2に供給すれば、モータジェネレータMG2の駆動力によって、駆動輪25を駆動することができる。モータジェネレータMG1が生成した電力を蓄電装置1に供給すれば、蓄電装置1を充電することができる。
また、ハイブリッド自動車100を減速させたり、停止させたりするとき、モータジェネレータMG2は、ハイブリッド自動車100の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ(交流電力)に変換する。インバータ22は、モータジェネレータMG2が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を蓄電装置1に出力する。これにより、蓄電装置1は回生電力を蓄えることができる。
Further, when
図2は、蓄電装置1の充放電を行う概略電気回路図を示す。図2に示すように、蓄電装置1は、正極ラインPL及び負極ラインNLを介してインバータ22に接続されている。正極ラインPL及び負極ラインNLには、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがそれぞれ設けられている。システムメインリレーSMR−Gには、システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rが並列に接続され、システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rは直列に接続されている。システムメインリレーSMR−B,SMRG−G,SMR−Pは、メンテナンス性を考慮してエンジンルーム101に配置されることがある。また、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pは、ハイブリッド自動車100の図示しないECUによって制御される。
FIG. 2 is a schematic electric circuit diagram for charging and discharging the
ECUは、ハイブリッド自動車100のイグニッションスイッチIGのオン信号に基づいて、システムメインリレーSMR−Bをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーSMR−Pをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Rに電流が流れ、突入電流が流れることを抑制することができる。次に、システムメインリレーSMR−Gをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーSMR−Pをオンからオフに切り替える。これにより、蓄電装置1の電力をハイブリッド自動車100のインバータ22を含む各部電気機器へ供給可能となる。
The ECU switches the system main relay SMR-B from off to on and switches the system main relay SMR-P from off to on based on the on signal of the ignition switch IG of the
一方、イグニッションスイッチIGがオンからオフに切り替わったとき、ECUは、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオンからオフに切り替える。これにより、蓄電装置1とハイブリッド自動車100の各電気機器との接続が遮断される。
On the other hand, when the ignition switch IG is switched from on to off, the ECU switches the system main relays SMR-B and SMR-G from on to off. Thereby, connection between
ここで、蓄電装置1に電気的に接続される通電部品について説明する。本実施形態における通電部品とは、蓄電装置1とモータジェネレータMG1,MG2との間で充放電電力を通電する部品であり、エンジンルーム101内に配置されたパワーケーブル12,13、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−P等が相当する。以下、パワーケーブル12、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−P等を総称して通電部品Aという。
Here, the energization component electrically connected to the
蓄電装置1の正極ラインPL及び負極ラインNLには、ハイブリッド自動車100とは独立した外部電源43から蓄電装置1に電力供給するための充電器40が接続可能である。充電器40を使用することにより、蓄電装置1を充電することができる。充電器40は、充電リレーRch1,Rch2を介して、蓄電装置1に接続されている。充電リレーRch1,Rch2がオンであるとき、外部電源43からの電力を蓄電装置1に供給することができる。充電リレーRch1,Rch2のオンとオフとの間の切替制御は、蓄電装置1の充放電を制御するコントローラ30によって行われる。
A
充電器40は、インレット41と接続されており、インレット41に充電プラグ42が接続される。充電プラグ42は、外部電源43から延びる充電ケーブルPに設けられた接続コネクタである。充電プラグ42をインレット41に接続することにより、外部電源43からの外部電力を、充電器40を介して蓄電装置1に供給することができる。
The
外部電源43とは、ハイブリッド自動車100の外部に設けられた電源であり、外部電源43としては、例えば、商用電源がある。外部電源43が交流電力を供給するとき、充電器40は、不図示のAC/DCコンバータを備え、外部電源43からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を蓄電装置1に供給する。外部電源43の電力を蓄電装置1に供給して、蓄電装置1を充電することを外部充電という。外部充電は、イグニッションスイッチIGがオフ状態、すなわち、エンジン20が停止した状態で行われる。
The
蓄電装置1には、蓄電装置1の電圧を検出する電圧監視ユニット15、蓄電装置1に流れる充放電電流を検出する電流センサ16及び蓄電装置1の温度を検出する温度センサ17がそれぞれ接続されている。電圧監視ユニット15は、検出した蓄電装置1の電圧をコントローラ30に出力する。電流センサ16は、検出した蓄電装置1に流れる充放電電流をコントローラ30に出力する。温度センサ17は、検出した蓄電装置1の温度をコントローラ30に出力する。電流センサ16によって検出された電流値に関して、放電電流を正の値とし、充電電流を負の値とすることができる。また、電流センサ16は、充電器40を介して外部電源43から供給される充電電流を検出することもできる。
The
コントローラ30は、蓄電装置1の充放電制御を行う充放電制御装置である。コントローラ30には、車載ネットワークを構成する図示しないコントローラエリアネットワーク(CAN)が接続されており、このCANを介して、電圧監視ユニット15、電流センサ16、温度センサ17の各検出値やイグニッションスイッチIGのオン/オフ信号が入力される。コントローラ30は、電圧監視ユニット15、電流センサ16、温度センサ17の各検出値に基づいて、蓄電装置1のSOCを算出する。
The
本実施形態においてコントローラ30は以下の充放電制御を行っている。まず、コントローラ30は、算出されたSOCに基づいて、許容入力電力(蓄電装置1に充電される電力の最大値)SWinおよび許容出力電力(蓄電装置1から放電される電力の最大値)SWoutを算出し、許容入力電力SWinおよび許容出力電力SWoutを超えないように、蓄電装置1の充放電電力を制限する。これにより、蓄電装置1の過放電や過充電が防止され、蓄電装置1が保護される。
In the present embodiment, the
また、蓄電装置1に電流が流れる際には、蓄電装置1に電気的に接続される通電部品Aにも電流が流れ、これらの通電部品Aにジュール熱が発生する。そのため、通電部品Aの温度が上昇して許容温度を超えると、通電部品Aが正常に機能しなくなるおそれがある。 そこで、蓄電装置1の電流値に基づいて、これらの通電部品Aの温度レベルに関する評価値F(N)を算出し、算出された評価値F(N)が閾値を超えないように、許容入力電力SWinおよび許容出力電力SWoutを制限して、蓄電装置1の充放電電力を制限する。これにより、通電部品Aの温度上昇が抑制される。
Further, when a current flows through the
さらに、通電部品Aは周囲の雰囲気温度の影響を受ける。このため、雰囲気温度が低い状態と高い状態とでは、同じ電流を通電できる時間(通電可能時間)が異なり、雰囲気温度が低い状態では、同じ電流を流しても温度上昇率が低く、より長い時間通電させることができる。特に、本実施形態のように、通電部品Aがエンジンルーム101に配置される場合、エンジン20の駆動時には通電部品Aの雰囲気温度は高温になる。また、ハイブリッド自動車100の放置時、外部充電時、EV走行時にはエンジン20が停止状態であるので、エンジン20の駆動時の雰囲気温度に比べて、通電部品Aの雰囲気温度は低温になる。そこで、通電部品Aの雰囲気温度を考慮して、評価値F(N)を算出することによって、通電部品Aの雰囲気温度に適した蓄電装置1の充放電電力の制限を行う。
Furthermore, the current-carrying component A is affected by the ambient temperature. For this reason, the time during which the same current can be applied (energization possible time) differs between the low and high ambient temperatures, and the low rate of temperature rise even when the same current is applied in the low ambient temperature, resulting in a longer time. It can be energized. In particular, when the energized component A is disposed in the
以上をまとめると、コントローラ30は、算出された許容入力電力SWinおよび許容出力電力SWoutを超えないように、蓄電装置1の充放電電力を制限し、また、通電部品Aの雰囲気温度を考慮して通電部品Aの温度レベルに関する評価値F(N)を算出し、算出された評価値F(N)に基づいて、許容入力電力SWinおよび許容出力電力SWoutをさらに制限する。
In summary, the
次に、コントローラ30の詳細について説明する。コントローラ30は、デジタル回路を主体としたハードウェアで構成されており、蓄電装置1の充放電制御するための各種制御部を備えている。コントローラ30は、エンジンルーム101に配置された通電部品Aの雰囲気温度をエンジン20の駆動状態に基づいて判定する雰囲気温度判定部33と、通電部品Aの複数の雰囲気温度に応じて、評価値F(N)を算出するために使用するなまし係数Kを算出するための複数の特性(マップ)を記憶している雰囲気温度特性記憶部34と、蓄電装置1の電流値Iと、前回算出された評価値と、通電部品Aの温度変化及び通電部品Aの雰囲気温度に応じて算出されるなまし係数Kとに基づいて評価値F(N)を算出する評価値算出部31と、蓄電装置1の許容入力電力SWinおよび許容出力電力SWoutを評価値算出部31で算出された評価値F(N)に基づいて変更して、変更後の充電電力上限値Winおよび放電電力上限値Woutで蓄電装置1の充放電電力を制限するWin/Wout制限部32とを備えている。
Next, details of the
雰囲気温度判定部33は、通電部品Aの雰囲気温度が高い状態(高温)であるのか、低い状態(低温)であるのかを判定するものである。特に、本実施形態では、通電部品Aの雰囲気温度が高い状態から低い状態に変化した場合、すなわち、雰囲気温度が低下した場合を判定している。
The ambient
雰囲気温度判定部33は、時間を計測するタイマー機能を備えている。雰囲気温度判定部33は、ハイブリッド自動車100のイグニッションスイッチIGがオフされたときからの経過時間を計測して、この計測時間が所定時間を超えたときに、ハイブリッド自動車100は放置状態であると判定して、エンジンルーム101の温度が十分に低下している(低温である)と推定する。雰囲気温度判定部33は、この推定結果に基づいて、通電部品Aの雰囲気温度は低温であると判定する。
The ambient
また、ハイブリッド自動車100のイグニッションスイッチIGがオフされている状態において、外部充電が開始されたときからの経過時間を計測して、この計測時間が所定時間を超えたときに、ハイブリッド自動車100は外部充電されている状態であると判定して、この場合もエンジンルーム101の温度が十分に低下していると推定する。雰囲気温度判定部33は、この推定結果に基づいて、通電部品Aの雰囲気温度は低温であると判定する。
In addition, when the ignition switch IG of the
雰囲気温度特性記憶部34は、通電部品Aの雰囲気温度が高温である場合の特性を示す高温雰囲気温度マップMhと、通電部品Aの雰囲気温度が低温である場合の特性を示す低温雰囲気温度マップMlとを記憶している。
The ambient temperature
図3に示すように、高温雰囲気温度マップMh及び低温雰囲気温度マップMlは、通電部品Aの雰囲気温度に応じた電流値とその通電可能時間の関係を示しており、なまし係数Kを算出するマップである。図3において、通電部品Aに電流値Ibが流れるとき、高温雰囲気では通電可能時間がT2であるが、低温雰囲気では電流値Ibによって温度が上昇する度合いが低いため、通電可能時間がT2よりも長いT1となる。このように、低温雰囲気と高温雰囲気とでは、同じ電流を通電できる時間(通電可能時間)が異なる。 As shown in FIG. 3, the high temperature ambient temperature map Mh and the low temperature ambient temperature map Ml indicate the relationship between the current value according to the ambient temperature of the energized component A and the energizable time, and calculate the annealing coefficient K. It is a map. In FIG. 3, when the current value Ib flows through the current-carrying component A, the energizable time is T2 in the high temperature atmosphere, but in the low temperature atmosphere, the degree of temperature rise is low due to the current value Ib. Long T1. As described above, the time during which the same current can be applied (energization possible time) differs between the low temperature atmosphere and the high temperature atmosphere.
このため、雰囲気温度の高低によって評価値F(N)の算出に使用するなまし係数Kを別々に算出している。図3において、実線で示す低温雰囲気温度マップMlは、低温雰囲気に基づくなまし係数Klowを算出するためのマップである。一点鎖線で示す高温雰囲気温度マップMhは、低温雰囲気以外の雰囲気(高温雰囲気)に基づくなまし係数Khighを算出するためのマップである。なまし係数Klow及びなまし係数Khighは、電流値とその電流値での通電可能時間に基づいて規定されている。これら低温雰囲気温度マップMl及び高温雰囲気温度マップMhは、雰囲気温度を変えてそれぞれ実験等によって予め求めることができる。 For this reason, the annealing coefficient K used to calculate the evaluation value F (N) is calculated separately depending on the atmospheric temperature. In FIG. 3, a low temperature atmosphere temperature map Ml indicated by a solid line is a map for calculating the annealing coefficient Klow based on the low temperature atmosphere. A high temperature atmosphere temperature map Mh indicated by a one-dot chain line is a map for calculating an annealing coefficient Khigh based on an atmosphere (high temperature atmosphere) other than the low temperature atmosphere. The annealing coefficient Klow and the annealing coefficient Khigh are defined based on the current value and the energization possible time at the current value. The low temperature atmosphere temperature map Ml and the high temperature atmosphere temperature map Mh can be obtained in advance by experiments or the like by changing the atmosphere temperature.
評価値算出部31は、蓄電装置1の電流値Iに基づいて評価値F(N)を算出する。評価値F(N)は、通電部品Aの温度レベル、すなわち、通電部品Aの温度がどの程度(レベル)の温度であるかを評価する値であり、この評価値F(N)の値に基づいて、通電部品Aの温度状態を判断する。また、通電部品Aは、通電される電流により発熱し、また、その雰囲気温度による熱の影響を受けるために、これらを考慮して評価値F(N)を算出する必要がある。
Evaluation
そこで、評価値算出部31は、通電による発熱及び雰囲気温度に関してなまし係数Kを用いて、評価値F(N)を算出する。なまし係数Kの特性は、通電部品Aの温度に関して、温度が高いほど評価値F(N)を大きくし、温度が低いほど評価値F(N)を小さくする。また、なまし係数Kの特性は、通電部品Aの雰囲気温度に関して、雰囲気温度が高温であるほど評価値F(N)を大きくし、雰囲気温度が低温であるほど評価値F(N)を小さくする。
Therefore, the evaluation
評価値算出部31は、通常、高温雰囲気温度マップMhに対応するなまし係数Khighを使用して評価値F(N)を算出する。そして、雰囲気温度判定部33によって、雰囲気温度が低温であると判定された場合に、使用する雰囲気温度マップを、高温雰囲気温度マップMhから低温雰囲気温度マップMlに切り替えて、低温雰囲気温度マップMlに対応するなまし係数Klowを使用する。
The evaluation
なお、エンジン20が始動したときには、エンジンルーム101の温度が上昇するので、この場合には、評価値F(N)の算出に使用する雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlであっても、高温雰囲気温度マップMhに切り替えて高温雰囲気温度マップMhに対応するなまし係数Khighを使用する。評価値算出部31による、なまし係数Kを用いた評価値F(N)の具体的な算出については後述する。
When the
図4に示すように、Win/Wout制限部32は、蓄電装置1の充放電電力の制限が必要であると判断するための閾値Ftagを有している。閾値Ftagは、蓄電装置1への出力制限を規定する閾値Ftag1と、蓄電装置1への入力制限を規定する閾値Ftag2とからなる。
As shown in FIG. 4, the Win /
そして、Win/Wout制限部32は、評価値算出部31により算出された評価値F(N)と、閾値Ftag1,Ftag2とを比較することによって、評価値F(N)が閾値Ftag1または閾値Ftag2を超えたときに、蓄電装置1の充放電電力を制限する。制限するときの充電電力上限値Winおよび放電電力上限値Woutの具体的な算出や、これらに基づく制限については後述する。
Then, the Win /
次に、コントローラ30による蓄電装置1の充放電制御について、図3〜8に基づき詳しく説明する。図5、6は、本実施形態の蓄電装置1の充放電電力の制御処理を示すフローチャートである。図5、6に示す制御処理は、予め設定された時間間隔(サイクルタイム)で繰り返して行われる。図7、8は、図5、6の制御処理に関するタイミングチャートである。
Next, charge / discharge control of the
図5に示すフローチャートのステップS101において、イグニッションスイッチIGのオン/オフ状態を確認する。そして、イグニッションスイッチIGがオンの場合(Yes)にはステップS102に進み、イグニッションスイッチIGがオフの場合(No)には図6に示すステップS130に進む。 In step S101 of the flowchart shown in FIG. 5, the on / off state of the ignition switch IG is confirmed. If the ignition switch IG is on (Yes), the process proceeds to step S102. If the ignition switch IG is off (No), the process proceeds to step S130 shown in FIG.
ステップS102では、エンジン20の始動状態を確認する。エンジン20が始動している場合(Yes)には、ステップS103に進み、エンジン20が始動していない場合(No)には、ステップS120に進む。
In step S102, the starting state of the
ステップS103では、図7におけるHV走行で示すように、エンジン20の始動に伴って、評価値F(N)の算出に使用する雰囲気温度マップを高温雰囲気温度マップMhに切り替えて、ステップS104に進む。ステップS104では、電流センサ16の出力信号に基づいて、放電電流又は充電電流の電流値Iを取得し、ステップS105に進む。ステップS105では、高温雰囲気温度マップMhを使用して、ステップS104で取得された電流値Iに基づいてなまし係数Khighを算出して、ステップS106に進む。
In step S103, as indicated by HV running in FIG. 7, the ambient temperature map used for calculating the evaluation value F (N) is switched to the high temperature ambient temperature map Mh as the
ステップS106において、ステップS105で算出されたなまし係数Khighと電流値Iに基づいて評価値F(N)を算出する。コントローラ30は、通電部品Aの温度に相関するように、通電部品Aの温度が高いほど評価値F(N)を大きく算出する。また、コントローラ30は、通電部品Aの雰囲気温度に相関するように、通電部品Aの雰囲気温度が高いほど評価値F(N)を大きく算出する。評価値F(N)は以下の式1で算出することができる。
In step S106, an evaluation value F (N) is calculated based on the smoothing coefficient Khigh calculated in step S105 and the current value I. The
式1において、Nは、評価値F(N)の算出回数を示す。前回算出された評価値F(N−1)が存在しない場合は、評価値F(N)の初期値を用いる。なまし係数Kは、通電部品Aの雰囲気温度に応じて、なまし係数Klowまたはなまし係数Khighが設定される。現時点では、上述したように、なまし係数Kには、なまし係数Khighが設定されている。なお、なまし係数Kは、1以上の定数であって、通電部品Aの温度の変化及び通電部品Aの雰囲気温度に応じて設定される値である。
In
ここでは高温雰囲気温度マップMhに対応するなまし係数Khighが設定されているので、図4において、評価値F(N)は、一点鎖線の特性で示されている。図4に示すように、蓄電装置1に充放電電流が流れることにより、式1に示した評価値F(N)が大きくなる。評価値F(N)が閾値Ftag2を超えるまでは、コントローラ30は、許容入力電力SWinを上限値として入力制御を行い、評価値F(N)が閾値Ftag2を超えた時点で入力制限が開始され、Win/Wout制限部32によって算出される充電電力上限値Win(<許容入力電力SWin)で入力制御が行われる。
Here, since the smoothing coefficient Khigh corresponding to the high-temperature atmosphere temperature map Mh is set, the evaluation value F (N) is shown by a one-dot chain line characteristic in FIG. As shown in FIG. 4, the evaluation value F (N) shown in
また、評価値F(N)が閾値Ftag1を超えるまでは、許容出力電力SWoutを上限値として出力制御を行い、評価値F(N)が閾値Ftag1を超えた時点で出力制限が開始され、Win/Wout制限部32によって算出される放電電力上限値Wout(<許容出力電力SWout)で出力制御が行われる。
Further, until the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag1, output control is performed with the allowable output power SWout as an upper limit value. When the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag1, output restriction is started, and Win Output control is performed with the discharge power upper limit value Wout (<allowable output power SWout) calculated by the /
ステップS107において、ステップS106で算出された評価値F(N)が閾値Ftag2を超えているか否かを判別し、超えている場合(Yes)は、ステップS108に進み、入力制限(許容される入力電力の最大値を小さくする)を開始して許容入力電力SWinよりも低い充電電力上限値Winに変更する。 In step S107, it is determined whether or not the evaluation value F (N) calculated in step S106 exceeds the threshold value Ftag2, and if it exceeds (Yes), the process proceeds to step S108, where input restriction (allowable input) is performed. The maximum electric power value is reduced), and the charging power upper limit value Win is lower than the allowable input power SWin.
続いて、ステップS109において、ステップS106で算出された評価値F(N)が閾値Ftag2を超えていないと判別された場合(No)、または、入力制限を開始した後、評価値F(N)が閾値Ftag1を超えているか否かを判別する。評価値F(N)が閾値Ftag1を超えている場合(Yes)は、ステップS110に進み、出力制限(許容される出力入力電力の最大値を小さくする)を開始して許容出力電力SWoutよりも低い放電電力上限値Woutに変更する。 Subsequently, in step S109, when it is determined that the evaluation value F (N) calculated in step S106 does not exceed the threshold value Ftag2 (No), or after the input restriction is started, the evaluation value F (N) Whether or not exceeds the threshold value Ftag1. When the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag1 (Yes), the process proceeds to step S110 to start output limitation (decrease the maximum value of allowable output input power) and to exceed the allowable output power SWout. The discharge power upper limit value Wout is changed.
ステップS108及びS110における充電電力上限値Win及び放電電力上限値Woutは、例えば、評価値F(N)をパラメータとしたフュードバック制御によって算出することができる。なお、本実施形態では、入出力制限において異なる閾値Ftagで制御し、入力制限開始用の閾値Ftag2と出力制限開始用の閾値Ftag1とを用いている。閾値Ftagは、特許文献1に記載のように通電部品Aの通電電流許容値に基づいて算出することができる。
The charge power upper limit value Win and the discharge power upper limit value Wout in steps S108 and S110 can be calculated by, for example, the feedback control using the evaluation value F (N) as a parameter. In the present embodiment, the input / output restriction is controlled by different threshold values Ftag, and the input restriction start threshold value Ftag2 and the output restriction start threshold value Ftag1 are used. The threshold value Ftag can be calculated based on the energization current allowable value of the energization component A as described in
評価値F(N)が閾値Ftagを超えた場合の充電電力上限値Win/放電電力上限値Woutの各値は、下記の式2−1、式2−2に示すように算出することができる。 Each value of charge power upper limit Win / discharge power upper limit Wout when evaluation value F (N) exceeds threshold value Ftag can be calculated as shown in Formula 2-1 and Formula 2-2 below. .
式2−1において、充電電力上限値Winは、蓄電装置1のSOCと電池温度に基づいて算出される許容入力電力SWinに、評価値F(N)をパラメータとしたフュードバック制御による補正項であるKin×(F−Ftag2)を加算することで算出することができる。上述したように充電電流は負の値で表されているので、充電電力も負の値で表すことができ、許容入力電力SWinに対して正の値である補正項Kin×(F−Ftag2)が加算されるので、充電電力上限値Winは、許容入力電力SWinよりも大きい値(絶対値としては小さい値)となる。
In Expression 2-1, the charging power upper limit value Win is a correction term based on the feedback control using the evaluation value F (N) as a parameter to the allowable input power SWin calculated based on the SOC of the
式2−2において、放電電力上限値Woutは、蓄電装置1のSOCと電池温度に基づいて算出される許容出力電力SWoutに、評価値F(N)をパラメータとしたフュードバック制御による補正項であるKout×(F−Ftag1)を減算することで算出することができる。上述したように放電電流は正の値で表されているので、放電電力も正の値で表すことができ、許容出力電力SWoutに対して正の値である補正項Kout×(F−Ftag1)が減算されるので、放電電力上限値Woutは、許容出力電力SWoutよりも小さい値となる。
In Expression 2-2, the discharge power upper limit value Wout is a correction term by feedback control using the evaluation value F (N) as a parameter to the allowable output power SWout calculated based on the SOC of the
補正項Kin,Koutは係数であり、評価値F(N)をパラメータとしたフュードバック制御の補正項の比例制御値であり、充電電力上限値Win/放電電力上限値Woutを算出するためのフィードバックゲインである。 The correction terms Kin and Kout are coefficients, which are proportional control values of the correction term of the feedback control using the evaluation value F (N) as a parameter, and feedback for calculating the charge power upper limit value Win / discharge power upper limit value Wout. It is gain.
このように、補正項Kin×(F−Ftag2)を蓄電装置1の入力制限量として算出し、補正項Kout×(F−Ftag1)を蓄電装置1の出力制限量として算出することができる。そして、評価値F(N)の値をパラメータとしたフュードバック制御により、許容入力電力SWin/許容出力電力SWoutよりも低い充電電力上限値Win/放電電力上限値Woutを算出して、充電電力上限値Win/放電電力上限値Woutを上限値として蓄電装置1の入出力制御を行うことで、通電部品Aの温度が許容温度を超えることを抑制することができる。
In this way, the correction term Kin × (F−Ftag2) can be calculated as the input limit amount of the
一方、図6におけるステップS130において、外部充電が行われているか確認する。すなわち、電流センサ16の検出結果から、外部電源43から充電が行われているかを確認し、外部充電中である場合(Yes)にはステップS131へ進み、外部充電が行われていない場合(No)にはステップS140に進む。
On the other hand, in step S130 in FIG. 6, it is confirmed whether external charging is performed. That is, it is confirmed from the detection result of the
ステップS131では、図7における外部充電で示すように、雰囲気温度判定部33により外部充電時間Tcが開始されたときからの時間を計測して、外部充電時間Tcと所定時間Taとを比較する。外部充電時間Tcが所定時間Taを超えている場合(Yes)にはステップS132に進み、外部充電時間Tcが所定時間Taに達していない場合(No)にはリターンする。
In step S131, as shown by external charging in FIG. 7, the time from when the external charging time Tc is started is measured by the ambient
ここで、所定時間Taについて説明する。所定時間Taとは、通電部品Aの雰囲気温度が低温であるかを判定するための時間である。すなわち、イグニッションスイッチIGがオフであり、かつ、外部充電が所定時間Taを超えて行われたときには、エンジンルーム101の温度は十分に低下していると推定できる。このため、外部充電時間Tcが所定時間Taを超えている場合は、通電部品Aの雰囲気温度が低温であると判定する。よって、ステップS132では、通電部品Aの雰囲気温度が十分に低下して、雰囲気温度は低温であると判定し、ステップS133に進む。
Here, the predetermined time Ta will be described. The predetermined time Ta is a time for determining whether the ambient temperature of the energized component A is low. That is, when the ignition switch IG is off and the external charging is performed over the predetermined time Ta, it can be estimated that the temperature of the
ステップS133では、図7に示すように、通電部品Aの雰囲気温度マップを高温雰囲気温度マップMhから低温雰囲気温度マップMlに切り替えて、低温雰囲気温度マップMlを使用する。その後、図5に示すステップS104、S105に進み、ステップS105において、低温雰囲気温度マップMlを用いて、ステップS104で取得された電流値Iに基づいてなまし係数Klowを算出する。 In step S133, as shown in FIG. 7, the ambient temperature map of the energized component A is switched from the high temperature ambient temperature map Mh to the low temperature ambient temperature map Ml, and the low temperature ambient temperature map Ml is used. Thereafter, the process proceeds to steps S104 and S105 shown in FIG. 5. In step S105, the smoothing coefficient Klow is calculated based on the current value I acquired in step S104 using the low-temperature atmosphere temperature map Ml.
ステップS106では、ステップS105で算出されたなまし係数Klowと電流値Iに基づいて評価値F(N)を算出する。この評価値F(N)は、なまし係数Klowを用いて評価値F(N)を算出するので、なまし係数Khighを用いて評価値F(N)を算出するときよりも小さく算出される。換言すると、通電部品Aの雰囲気温度が低温であるときには、通電部品Aの雰囲気温度が高温であるときよりも、その評価値F(N)が小さい値で算出される。ステップS106以降の制御内容は上述したとおりである。 In step S106, an evaluation value F (N) is calculated based on the smoothing coefficient Klow and the current value I calculated in step S105. Since the evaluation value F (N) is calculated using the smoothing coefficient Klow, the evaluation value F (N) is calculated smaller than when the evaluation value F (N) is calculated using the smoothing coefficient Khigh. . In other words, when the ambient temperature of the energized component A is low, the evaluation value F (N) is calculated as a smaller value than when the ambient temperature of the energized component A is high. The control contents after step S106 are as described above.
また、図6におけるステップS140では、図8における放置(外部充電)で示すように、ハイブリッド自動車100が放置状態、すなわち、エンジン20が停止されて駐車している状態であるかを確認する。ステップS140では、雰囲気温度判定部33によりイグニッションスイッチIGがオフされたときからのIGオフ時間Tiを計測して、IGオフ時間Tiと所定時間Tbとを比較する。IGオフ時間Tiが所定時間Tbを超えている場合(Yes)にはステップS141に進み、IGオフ時間Tiが所定時間Tbに達していない場合(No)にはリターンする。
In step S140 in FIG. 6, as shown by neglected (external charging) in FIG. 8, it is confirmed whether the
所定時間Tbは、所定時間Taと同様に、通電部品Aの雰囲気温度が低温であるかを判定するための時間である。すなわち、イグニッションスイッチIGのオフ時間が所定時間Tbを超えているときには、エンジンルーム101の温度は十分に低下していると推定できる。このため、イグニッションスイッチIGのオフ時間が所定時間Tbを超えている場合は、通電部品Aの雰囲気温度が低温であると判定する。よって、ステップS141では、通電部品Aの雰囲気温度が十分に低下して、雰囲気温度は低温であると判定し、ステップS142に進む。
The predetermined time Tb is a time for determining whether or not the ambient temperature of the energized component A is low, like the predetermined time Ta. That is, when the off time of the ignition switch IG exceeds the predetermined time Tb, it can be estimated that the temperature of the
ステップS142では、図8に示すように、通電部品Aの雰囲気温度マップを高温雰囲気温度マップMhから低温雰囲気温度マップMlに切り替えて、低温雰囲気温度マップMlを使用してステップS143に進む。 In step S142, as shown in FIG. 8, the ambient temperature map of the energized component A is switched from the high temperature ambient temperature map Mh to the low temperature ambient temperature map Ml, and the process proceeds to step S143 using the low temperature ambient temperature map Ml.
ステップS143では、図8における放置(外部充電)で示すように、この時点において外部充電が行われているかを再度確認する。電流センサ16の検出結果から、外部電源43から充電が行われているかを確認し、外部充電中である場合(Yes)には図5に示すステップS104、S105に進み、ステップS105において、低温雰囲気温度マップMlを用いて、ステップS104で取得された電流値Iに基づいてなまし係数Klowを算出する。以降の制御内容は上述したとおりである。また、外部充電が行われていない場合(No)にはリターンする。
In step S143, as shown by neglected (external charging) in FIG. 8, it is confirmed again whether external charging is performed at this time. From the detection result of the
なお、図8において、所定時間Tb経過後に外部充電が開始されているが、所定時間Tbの経過前から外部充電が開始されていてもよい。 In FIG. 8, external charging is started after the elapse of the predetermined time Tb, but external charging may be started before the elapse of the predetermined time Tb.
図5に戻り、ステップS120では、EV走行時に使用する雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlであるかを確認する。図7、8におけるEV走行に示すように、ステップS120に到達するまでに、ステップS130を経由してステップS133やステップS142において、雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlに切り替えられている場合には、ステップS120においても低温雰囲気温度マップMlが設定されている。 Returning to FIG. 5, in step S120, it is confirmed whether or not the ambient temperature map used during EV traveling is the low temperature ambient temperature map Ml. As shown in EV travel in FIGS. 7 and 8, when the atmospheric temperature map is switched to the low-temperature atmospheric temperature map Ml in step S133 or step S142 via step S130 before reaching step S120. In step S120, the low-temperature atmosphere temperature map Ml is set.
しかし、ステップS130を経由せずに、ステップS120に直接到達する場合、例えば、イグニッションスイッチIGがオフされて、すぐにオンされた場合等には、外部充電時間Tcが所定時間Taに達しておらず、また、IGオフ時間も所定時間Tbに達していないので、雰囲気温度マップは低温雰囲気温度マップMlに切り替えられておらず、雰囲気温度マップには通常時の高温雰囲気温度マップMhが設定されている。 However, when step S120 is reached directly without going through step S130, for example, when the ignition switch IG is turned off and turned on immediately, the external charging time Tc has not reached the predetermined time Ta. In addition, since the IG OFF time has not reached the predetermined time Tb, the atmospheric temperature map is not switched to the low temperature atmospheric temperature map Ml, and the normal high temperature atmospheric temperature map Mh is set in the atmospheric temperature map. Yes.
換言すると、イグニッションスイッチIGがオンされる前の状態の通電部品Aの雰囲気温度が低温であると判定されていれば、低温雰囲気温度マップMlが使用され、イグニッションスイッチIGがオンされる前の状態の通電部品Aの雰囲気温度が低温ではない(高温である)と判定されていれば、高温雰囲気温度マップMhが使用されている。 In other words, if it is determined that the ambient temperature of the energized component A in a state before the ignition switch IG is turned on is low, the low temperature ambient temperature map Ml is used, and the state before the ignition switch IG is turned on. If it is determined that the ambient temperature of the current-carrying component A is not low (high), the high-temperature ambient temperature map Mh is used.
よって、ステップS120において、雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlに設定されている場合(Yes)にはステップS121に進み、高温雰囲気温度マップMhに設定されている場合(No)にはステップS103に進む。 Therefore, in step S120, if the atmospheric temperature map is set to the low temperature atmospheric temperature map Ml (Yes), the process proceeds to step S121, and if it is set to the high temperature atmospheric temperature map Mh (No), the process proceeds to step S103. move on.
ステップS121では、使用する雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlであることを確認して、ステップS104に進む。ステップS104以降の制御内容は上述したとおりである。 In step S121, it is confirmed that the ambient temperature map to be used is the low temperature ambient temperature map Ml, and the process proceeds to step S104. The control contents after step S104 are as described above.
以上説明したように、通電部品Aの雰囲気温度が低温であると判定された場合、雰囲気温度マップが低温雰囲気温度マップMlに切り替えられて、評価値F(N)の算出に、低温雰囲気温度マップMlに対応するなまし係数Klowが用いられるので、評価値F(N)が小さく算出される。評価値F(N)が小さいと、評価値F(N)が閾値Ftagを超えるまでの時間が長くなり、通電部品Aの温度上昇の抑制に伴う入出力制限が介入するタイミングを遅らせることができる。 As described above, when it is determined that the ambient temperature of the energized component A is low, the ambient temperature map is switched to the low temperature ambient temperature map Ml, and the low temperature ambient temperature map is used to calculate the evaluation value F (N). Since the smoothing coefficient Klow corresponding to Ml is used, the evaluation value F (N) is calculated to be small. When the evaluation value F (N) is small, the time until the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag becomes longer, and the timing at which the input / output restriction associated with the suppression of the temperature rise of the energized component A can be delayed. .
この入出力制限が介入するタイミングの遅延について詳しく説明する。図4において、実線が図3の低温雰囲気温度マップMlに対応するなまし係数Klowを用いて評価値F(N)を算出したときの、評価値F(N)及び入出力電力の上限値の変化を示しており、一点鎖線が図3の高温雰囲気温度マップMhに対応するなまし係数Khgihを用いて評価値F(N)を算出したときの、評価値F(N)及び入出力電力の上限値の変化を示している。 The delay of the timing at which this input / output restriction intervenes will be described in detail. In FIG. 4, the solid line represents the evaluation value F (N) and the upper limit value of the input / output power when the evaluation value F (N) is calculated using the annealing coefficient Klow corresponding to the low temperature ambient temperature map Ml of FIG. The evaluation value F (N) and the input / output power when the evaluation value F (N) is calculated using the annealing coefficient Khgih corresponding to the high temperature ambient temperature map Mh in FIG. The change in the upper limit value is shown.
高温雰囲気では、評価値F(N)が時刻t1で閾値Ftag2を超えてしまうが、低温雰囲気では、高温雰囲気に比べてより長い時間通電させることができる分、なまし係数Khgihよりも大きな値に設定されるなまし係数Klowが適用されることで、評価値F(N)の上昇率が低くなる。このため、時刻t1よりも経過時間が長い時刻t3で評価値F(N)が閾値Ftag2を超えるので、入力制限が介入するタイミングを遅らせることができる。 In the high temperature atmosphere, the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag2 at the time t1, but in the low temperature atmosphere, it can be energized for a longer time than in the high temperature atmosphere, and thus has a value larger than the annealing coefficient Khgih. By applying the set annealing coefficient Klow, the rate of increase of the evaluation value F (N) is reduced. For this reason, since the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag2 at time t3, which is longer in time than time t1, the timing at which the input restriction intervenes can be delayed.
また、高温雰囲気では、評価値F(N)が時刻t2で閾値Ftag1を超えてしまうが、低温雰囲気では、同様に係数Klowが適用されることで時刻t2よりも経過時間が長い時刻t4で評価値F(N)が閾値Ftag1を超えるので、出力制限が介入するタイミングを遅らせることができる。 Further, in the high temperature atmosphere, the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag1 at time t2, but in the low temperature atmosphere, the evaluation is performed at time t4 having a longer elapsed time than time t2 by applying the coefficient Klow. Since the value F (N) exceeds the threshold value Ftag1, the timing at which the output restriction intervenes can be delayed.
このように本実施形態では、通電部品Aの雰囲気温度が低温雰囲気であると判定される場合に、評価値F(N)を算出するためのなまし係数Kが、高温雰囲気のとき(低温雰囲気でないとき)よりも大きい値に設定され、評価値F(N)を通電部品Aの雰囲気温度に応じて算出する。なお、図3に示す低温雰囲気温度マップMl及び高温雰囲気温度マップMhは、流れる電流値が大きくなるほど、なまし係数Klow,Khgihの値は、小さくなるように設定されており、同じ電流値に対してなまし係数Klowがなまし係数Khgihよりも大きくなるように設定されている。 Thus, in this embodiment, when it is determined that the ambient temperature of the energized component A is a low temperature atmosphere, the annealing coefficient K for calculating the evaluation value F (N) is a high temperature atmosphere (low temperature atmosphere). The evaluation value F (N) is calculated according to the ambient temperature of the energized component A. Note that the low temperature ambient temperature map Ml and the high temperature ambient temperature map Mh shown in FIG. 3 are set such that the values of the smoothing coefficients Klow and Khgih decrease as the flowing current value increases. The annealing coefficient Klow is set to be larger than the annealing coefficient Khgih.
本実施形態によれば、ハイブリッド自動車100が外部充電されたときから所定時間Ta経過した場合、または、ハイブリッド自動車100のイグニッションスイッチIGがオフされたときから所定時間Tb経過した場合、通電部品Aの雰囲気温度が高い状態から低い状態に変化したと判定する。そして、評価値F(N)を算出する際に、低温雰囲気温度マップMlに対応するなまし係数Klowを用いる。なまし係数Klowを用いた場合、なまし係数Khgihを用いた場合よりも、評価値F(N)は小さく算出される。
According to this embodiment, when the predetermined time Ta has elapsed since the
このため、通電部品Aの雰囲気温度が低温である場合、評価値F(N)が閾値Ftagを超えるまでの時間が長くなり、通電部品Aの温度上昇の抑制に伴う入出力制限が介入するタイミングを遅らせることができる。その結果、蓄電装置1により多くの電力を充電でき、また、蓄電装置1からより多くの電力を放電することができる。
For this reason, when the ambient temperature of the current-carrying component A is low, the time until the evaluation value F (N) exceeds the threshold value Ftag becomes longer, and the input / output restriction accompanying the suppression of the temperature rise of the current-carrying component A intervenes. Can be delayed. As a result, more power can be charged in the
よって、外部充電時の蓄電装置1への充電電力を増加することができ、エンジン20を駆動させずにEV走行できる距離を長くすることができる。また、EV走行時の蓄電装置1からの放電電力を増加することができ、外部充電後のEV走行において、同様にエンジン20を駆動させずにEV走行できる距離を長くすることができる。したがって、燃費の悪化を抑制することができる。
Therefore, the charging power to the
また、通電部品Aの雰囲気温度が高温である場合、すなわち、エンジン20の始動に応じて雰囲気温度マップを高温雰囲気温度マップMhに切り替えるので、通電部品Aの過度な温度上昇を抑制することができる。
Further, when the ambient temperature of the energized component A is high, that is, the ambient temperature map is switched to the high temperature ambient temperature map Mh according to the start of the
上述の実施形態では、高温雰囲気温度マップMhと低温雰囲気温度マップMlとの2つのマップを切り替えて使用しているが、雰囲気温度マップは2つに限られず、2つ以上の雰囲気温度マップを使用してもよい。例えば、図9に破線で示すように、上述の2つのマップに加えて中温雰囲気温度マップMmを加えてもよい。この場合、所定時間Ta,Tbの長さを段階的に設定して雰囲気温度マップを切り替える。雰囲気温度マップの切り替えに応じて、なまし係数KをKlow、Kmid、Khgihのいずれかに設定する。このように、複数の雰囲気温度マップを使用することにより、通電部品Aの雰囲気温度に応じた高精度な評価値F(N)を算出することができる。 In the above-described embodiment, two maps, the high temperature ambient temperature map Mh and the low temperature ambient temperature map Ml, are used by switching, but the ambient temperature map is not limited to two, and two or more ambient temperature maps are used. May be. For example, as indicated by a broken line in FIG. 9, an intermediate temperature map Mm may be added in addition to the above two maps. In this case, the ambient temperature map is switched by setting the lengths of the predetermined times Ta and Tb in stages. In accordance with the switching of the atmospheric temperature map, the annealing coefficient K is set to any one of Klow, Kmid, and Khgih. In this way, by using a plurality of atmosphere temperature maps, it is possible to calculate a highly accurate evaluation value F (N) corresponding to the atmosphere temperature of the energized component A.
また、上述の実施形態では、通電部品Aの雰囲気温度を、エンジン20の駆動状態に基づき判定していたが、エンジンルーム101内の温度を検出する温度センサ18からの温度情報に基づいて、通電部品Aの雰囲気温度を判定してもよい。
In the above-described embodiment, the ambient temperature of the energized component A is determined based on the driving state of the
図1に示すように、エンジンルーム101には、エンジンルーム101内の温度を検出する温度センサ18が設けられている。この場合には、図5に示すステップS101においてNoの場合に、図10に示すステップS200に進む。ステップS200では、CANが正常に機能しているか確認する。CANが正常に機能している場合(Yes)にはステップS201に進み、フェール等でCANが正常に機能していない場合(No)にはステップS204に進む。
As shown in FIG. 1, the
ステップS201では、温度センサ18の出力信号に基づいて、エンジンルーム101の検出温度teを取得し、ステップS202に進む。ステップS202では、温度センサ18の検出温度teと所定温度taとを比較する。検出温度teが所定温度taよりも低い場合(Yes)には、ステップS203に進み、検出温度teが所定温度ta以上の場合(No)にはリターンする。
In step S201, the detected temperature te of the
所定温度taは、通電部品Aの雰囲気温度が低温であるかを判定するための温度である。すなわち、エンジンルーム101の検出温度teが所定温度taよりも低い場合には、通電部品Aの雰囲気温度は低温であると判定する。また、エンジンルーム101の検出温度teが所定温度ta以上の場合には、通電部品Aの雰囲気温度は高温であると判定する。
The predetermined temperature ta is a temperature for determining whether or not the ambient temperature of the energized component A is low. That is, when the detected temperature te of the
ステップS203では、雰囲気温度マップを低温雰囲気温度マップMlに切り替えて、図5のステップS104に進む。 In step S203, the ambient temperature map is switched to the low temperature ambient temperature map Ml, and the process proceeds to step S104 in FIG.
また、ステップS204では、温度センサ18の検出温度teに関わらず、高温雰囲気温度マップMhを使用する。通電部品Aの雰囲気温度が正確に判定できない場合には、通電部品Aの過熱を抑制するために、評価値F(N)の算出に使用するなまし係数Kを、高温側のなまし係数Khighに固定する。
In step S204, the high-temperature atmosphere temperature map Mh is used regardless of the detected temperature te of the
このように、温度センサ18を使用することにより、通電部品Aの雰囲気温度を正確に検出することが可能になり、通電部品Aの雰囲気温度に適した雰囲気温度マップ(なまし係数)を使用することができる。
Thus, by using the
1 蓄電装置、12,13 パワーケーブル、15 電圧監視ユニット、16 電流センサ、17,18 温度センサ、20 エンジン、30 コントローラ、31 評価値算出部、32 Win/Wout制限部、33 雰囲気温度判定部、34 雰囲気温度特性記憶部、43 外部電源、100 ハイブリッド自動車、101 エンジンルーム、A 通電部品、F 評価値、Ftag,Ftag1,Ftag2 閾値、IG イグニッションスイッチ、K,Klow,Khigh 係数、Mh 高温雰囲気温度マップ、Ml 低温雰囲気温度マップ、SMR−B,SMR−G,SMR−P システムメインリレー、SWin 許容入力電力、SWout 許容出力電力、Ta,Tb 所定時間、Tc 外部充電時間、Ti IGオフ時間、Win 充電電力上限値、Wout 放電電力上限値。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
エンジンルームに配置された前記通電部品の雰囲気温度を判定する雰囲気温度判定部と、
前記雰囲気温度判定部の判定結果と、前記蓄電装置の充放電時に検出される電流値と、に基づいて、前記通電部品の温度レベルを評価する評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値が閾値を越えた場合に、前記蓄電装置の充放電電力を制限する電力制限部と、
を備え、
前記評価値算出部は、前記雰囲気温度判定部によって前記通電部品の雰囲気温度が低下したと判定されたときに、雰囲気温度の低下に基づいて前記評価値を小さく算出し、
前記電流値が大きくなるほど前記評価値を大きく算出すること、
を特徴とする蓄電装置の充放電制御装置。 A charge / discharge control device for a power storage device that includes a current-carrying component that supplies charge / discharge power between a power storage device and a vehicle driving motor, and that limits charge / discharge power according to a temperature of the current-carrying component,
An atmospheric temperature determination unit for determining the atmospheric temperature of the energized parts disposed in the engine room;
The determination result of the ambient temperature determining section, and the current value detected at the time of charge and discharge of the power storage device, based on the evaluation value calculation unit for calculating an evaluation value for evaluating the temperature level of the current-carrying members,
A power limiting unit that limits charge / discharge power of the power storage device when the evaluation value exceeds a threshold;
With
The evaluation value calculation unit calculates the evaluation value to be small based on a decrease in the ambient temperature when the ambient temperature determination unit determines that the ambient temperature of the energized component has decreased .
Calculating the evaluation value as the current value increases,
Charge and discharge control device for a power storage device according to claim.
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