JP7131413B2

JP7131413B2 - vehicle

Info

Publication number: JP7131413B2
Application number: JP2019015823A
Authority: JP
Inventors: 慎介岩崎; 健明鈴木; 裕也安藤; 美樹杉田; 有康浅野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP2020124072A

Description

本開示は、車両に関し、特にバッテリが搭載された車両に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to vehicles, and more particularly to vehicles equipped with batteries.

車両に搭載されたバッテリを過度に充放電することは、耐久性を低下させる要因になることが知られている。そのため、バッテリを搭載した車両は、バッテリの充電率を常に所定の制御範囲内に保つように制御する。 Excessive charging and discharging of a battery mounted on a vehicle is known to reduce durability. Therefore, a vehicle equipped with a battery is controlled so that the charging rate of the battery is always kept within a predetermined control range.

特許文献１は、バッテリ容量を燃費向上に最大限に利用することを目的として、バッテリの充電率の制御範囲を一時的に拡張する拡張制御を行い、バッテリの使用範囲を広げる車両を開示する。 Patent Literature 1 discloses a vehicle that performs extended control to temporarily expand the control range of the charging rate of the battery for the purpose of maximizing the use of the battery capacity to improve fuel efficiency, thereby widening the battery usage range.

特開２０１５－５８８１８号広報Japanese Patent Application Publication No. 2015-58818

本願発明者等は、バッテリの使用範囲を一時的に拡張する技術を他の課題解決に利用することを検討した。その結果、本願発明者等は、異常の発生に伴う退避走行や緊急回避動作に対する処理時に電力不足を招くことのないように、バッテリや電力変換装置等の容量が大容量に設定されていることに着目した。 The inventors of the present application have studied the use of technology for temporarily extending the battery usage range to solve other problems. As a result, the inventors of the present application have found that the capacity of the battery, power conversion device, etc. should be set to a large capacity so as not to cause a shortage of power during the process of emergency avoidance operation and evacuation running due to the occurrence of an abnormality. Focused on

本開示は、上記課題に着目したものであって、バッテリや電力変換装置等の容量を大容量とすることなく、異常時の対応を可能にすることを目的とする。 The present disclosure focuses on the above problem, and aims to enable handling in the event of an abnormality without increasing the capacity of a battery, a power conversion device, or the like.

本開示のある局面に従う車両は、第１バッテリと、補機に電力を供給する第２バッテリと、前記第１バッテリおよび前記第２バッテリを制御する制御装置とを備える。前記制御装置は、通常走行時に前記第２バッテリの使用可能範囲を第１範囲に設定し、異常検知時に前記第２バッテリの使用可能範囲を前記第１範囲よりも広い第２範囲に設定する。 A vehicle according to one aspect of the present disclosure includes a first battery, a second battery that supplies power to an auxiliary device, and a control device that controls the first battery and the second battery. The control device sets the usable range of the second battery to a first range during normal running, and sets the usable range of the second battery to a second range wider than the first range when an abnormality is detected.

上記構成によれば、異常が検知され、補機が要求する電力量の増加が予想される状況で、車両は、補機の要求する電力量を第２バッテリの使用可能範囲を広げることで対応する。その結果、バッテリや電力変換装置等の容量を大容量とすることなく、異常時の対応を可能にする。 According to the above configuration, in a situation where an abnormality is detected and an increase in the amount of power required by the auxiliary equipment is expected, the vehicle responds to the amount of power required by the auxiliary equipment by expanding the usable range of the second battery. do. As a result, it is possible to cope with an abnormality without increasing the capacity of a battery, a power conversion device, or the like.

本開示によれば、車両は、バッテリや電力変換装置等の容量を大容量とすることなく、異常時の対応を可能にする。 According to the present disclosure, a vehicle can cope with an abnormality without increasing the capacity of a battery, a power conversion device, or the like.

本実施の形態に係る車両１００の構成図である。1 is a configuration diagram of vehicle 100 according to the present embodiment. FIG. 駆動系に異常が発生したときの各装置の動きの一例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of movement of each device when an abnormality occurs in the drive system; バッテリＥＣＵ９０が実行する処理の一部を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a part of processing executed by a battery ECU 90; 変形例に係る車両１００ａの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a vehicle 100a according to a modified example; 変形例に係るバッテリＥＣＵ９０ａが実行する処理の一部を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a part of processing executed by a battery ECU 90a according to a modification; FIG.

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、車両がハイブリッド車である例について説明するが、車両は、ハイブリッド車に限定されず、エンジンを搭載しない電気自動車であってもよい。また、以下では、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）を「ＥＣＵ」と称する。また、以下では、図示しないものの、ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、入出力ポートとを含んで構成されているものとする。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. An example in which the vehicle is a hybrid vehicle will be described below, but the vehicle is not limited to a hybrid vehicle, and may be an electric vehicle that does not have an engine. Moreover, below, an electronic control unit (Electronic Control Unit) is called "ECU." Further, although not shown below, the ECU is assumed to include a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input/output port.

＜Ａ．車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両１００の構成図である。車両１００は、ＭＧ（Motor Generator）１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、駆動バッテリ３０と、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、負荷５０と、補機バッテリ６０と、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０と、ハイブリッドＥＣＵ（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）８０と、バッテリＥＣＵ９０とを備える。 <A. Vehicle Configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of vehicle 100 according to the present embodiment. Vehicle 100 includes MG (Motor Generator) 10, PCU (Power Control Unit) 20, driving battery 30, step-down DC/DC converter 40, load 50, auxiliary battery 60, and auxiliary DC/DC converter. 70 , a hybrid ECU (hereinafter referred to as “HVECU”) 80 , and a battery ECU 90 .

ＭＧ１０は、発電機及び電動機として機能する。具体的には、ＭＧ１０は、車両１００の減速時及び制動時に発電機として機能し、回生発電を行う。また、ＭＧ１０は、図示しないエンジンの動力により駆動され発電機として機能する。ＭＧ１０は、発電機として機能した場合に生じる電力を、ＰＣＵ２０を介して駆動バッテリ３０に供給する。また、ＭＧ１０は、図示しないエンジンの動力をアシストする際には、電動機として機能し走行駆動力を生成する。 MG10 functions as a generator and an electric motor. Specifically, the MG 10 functions as a generator during deceleration and braking of the vehicle 100 and performs regenerative power generation. Also, the MG 10 is driven by the power of an engine (not shown) and functions as a generator. MG 10 supplies power generated when functioning as a generator to drive battery 30 via PCU 20 . Further, the MG 10 functions as an electric motor and generates driving force when assisting the power of the engine (not shown).

ＰＣＵ２０は、ＨＶＥＣＵ３００からの制御信号に従って、駆動バッテリ３０とＭＧ１０との間で双方向の電力変換を実行する。 PCU 20 performs bidirectional power conversion between drive battery 30 and MG 10 in accordance with a control signal from HVECU 300 .

駆動バッテリ３０は、「第１バッテリ」に相当し、車両を駆動するための機器であるＭＧ１０への電力供給を行う。駆動バッテリ３０は、二次電池を含んで構成される。二次電池の種類は限定されないが、本実施の形態においては、三元系のリチウムイオン二次電池を採用する。駆動バッテリ３０に含まれる二次電池は、補機バッテリ６０に含まれる二次電池と比較して大容量かつ高電圧の二次電池である。たとえば、駆動バッテリ３０の電圧は３００Ｖ～４００Ｖである。これに対して、補機バッテリ６０の電圧は１２Ｖである。駆動バッテリ３０の電力は、主に、ＭＧ１０に供給されて車両１００の走行に利用され、必要に応じて、負荷５０または補機バッテリ６０に供給される。 The drive battery 30 corresponds to a "first battery" and supplies power to the MG 10, which is equipment for driving the vehicle. Drive battery 30 includes a secondary battery. Although the type of secondary battery is not limited, a ternary lithium ion secondary battery is used in the present embodiment. The secondary battery included in drive battery 30 has a larger capacity and higher voltage than the secondary battery included in auxiliary battery 60 . For example, the voltage of drive battery 30 is 300V to 400V. On the other hand, the voltage of auxiliary battery 60 is 12V. Electric power of drive battery 30 is mainly supplied to MG 10 to be used for running vehicle 100, and is supplied to load 50 or auxiliary battery 60 as necessary.

降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリＥＣＵ９０からの制御信号に従って駆動バッテリ３０から出力される電力の電圧を降圧することで、駆動バッテリ３０から負荷５０または補機バッテリ６０への放電を制御する。 Step-down DC/DC converter 40 reduces the voltage of the electric power output from drive battery 30 according to a control signal from battery ECU 90 , thereby controlling discharge from drive battery 30 to load 50 or auxiliary battery 60 .

負荷５０は、「補機」に相当し、走行駆動力を発生させるＭＧ１０以外の電力を消費する電気機器であって、たとえば、電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）または電子制御ブレーキ（以下、単に「ブレーキ」とも称する）といった、車両１００の「曲がる」または「止まる」を補助するための電子機器を含む。 The load 50 corresponds to an "auxiliary device" and is an electric device that consumes electric power other than the MG 10 that generates driving force. electronic devices for assisting the vehicle 100 to "turn" or "stop", such as "brakes").

補機バッテリ６０は、「第２バッテリ」に相当し、補機の一種である負荷５０への電力供給を担う。補機バッテリ６０は、二次電池を含んで構成される。二次電池の種類は限定されないが、本実施の形態においては、三元系のリチウムイオン二次電池を採用する。補機バッテリ６０の電力は、主に、負荷５０に供給される。なお、補機バッテリ６０の電力は、駆動バッテリ３０からＭＧ１０への電力供給ができないような故障が生じたときには、ＭＧ１０に供給されるようにしてもよい。 Auxiliary battery 60 corresponds to a “second battery” and is responsible for power supply to load 50, which is a kind of auxiliary equipment. Auxiliary battery 60 includes a secondary battery. Although the type of secondary battery is not limited, a ternary lithium ion secondary battery is used in the present embodiment. The power of auxiliary battery 60 is mainly supplied to load 50 . The power of auxiliary battery 60 may be supplied to MG 10 when a failure occurs such that drive battery 30 cannot supply power to MG 10 .

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、バッテリＥＣＵ９０からの制御信号に従って補機バッテリ６０から入出力される電力の電圧を昇圧または降圧し、補機バッテリ６０の充放電を制御する。 Auxiliary DC/DC converter 70 increases or decreases the voltage of electric power input/output from auxiliary battery 60 in accordance with a control signal from battery ECU 90 to control charge/discharge of auxiliary battery 60 .

ＨＶＥＣＵ８０は、車両全体を統合制御する。ＨＶＥＣＵ８０には、車速センサ、アクセル開度センサ、エンジン回転速度センサ、ＭＧ回転速度センサ、出力軸回転速度センサ、バッテリＥＣＵ９０等が接続されている。これらの機器からの入力により、ＨＶＥＣＵ８０は、車速、アクセル開度、エンジンの回転速度、ＭＧ１０の回転速度、駆動バッテリ３０と補機バッテリ６０との状態等を取得する。すなわち、ＨＶＥＣＵ８０は、取得した情報に基づいて、車両１００の異常を検知することができる。ＨＶＥＣＵ８０は、取得した情報に基づいて、ＰＣＵ２０への制御信号、バッテリＥＣＵ９０への制御信号などを出力する。 The HVECU 80 integrally controls the entire vehicle. A vehicle speed sensor, an accelerator opening sensor, an engine rotation speed sensor, an MG rotation speed sensor, an output shaft rotation speed sensor, a battery ECU 90, and the like are connected to the HVECU 80 . The HVECU 80 acquires the vehicle speed, the degree of accelerator opening, the rotational speed of the engine, the rotational speed of the MG 10, the states of the drive battery 30 and the auxiliary battery 60, and the like from the inputs from these devices. That is, the HVECU 80 can detect an abnormality of the vehicle 100 based on the acquired information. The HVECU 80 outputs a control signal to the PCU 20, a control signal to the battery ECU 90, and the like based on the acquired information.

バッテリＥＣＵ９０は、車両１００に搭載されたバッテリ類の状態を監視するとともに、バッテリからの電力供給およびバッテリの充電などを制御する。具体的には、バッテリＥＣＵ９０は、駆動バッテリ３０および補機バッテリ６０のＳＯＣ（State Of Charge）や温度などを取得し、取得した情報をＨＶＥＣＵ８０に送る。また、バッテリＥＣＵ９０は、ＨＶＥＣＵ８０からの制御信号に従って、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０とを制御するための制御信号を各々に対して出力する。なお、ＳＯＣは、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を０～１００％で表わしたものである。 The battery ECU 90 monitors the states of the batteries installed in the vehicle 100, and controls power supply from the battery, charging of the battery, and the like. Specifically, battery ECU 90 acquires the SOC (State Of Charge), temperature, and the like of drive battery 30 and auxiliary battery 60 and sends the acquired information to HVECU 80 . Battery ECU 90 also outputs control signals for controlling step-down DC/DC converter 40 and auxiliary DC/DC converter 70 in accordance with the control signal from HVECU 80 . The SOC indicates the remaining amount of stored electricity, for example, the ratio of the current amount of stored electricity to the amount of stored electricity in the fully charged state expressed by 0 to 100%.

＜Ｂ．異常が発生したときの動き＞
図２は、駆動系に異常が発生したときの各装置の動きの一例を示すタイミングチャートである。図２の横軸には時刻「Ｔ」が示され、縦軸には上から順に「降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力値」、「補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の入力値」、「補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値」、「補機バッテリ６０のＳＯＣの下限値」、「補機バッテリ６０のＳＯＣの維持指令値」、「補機バッテリ６０のＳＯＣ」、「負荷５０が消費する電力値（負荷電力）」、および「車両速度」が示されている。 <B. Action when an error occurs>
FIG. 2 is a timing chart showing an example of the operation of each device when an abnormality occurs in the drive system. In FIG. 2, the horizontal axis indicates time "T", and the vertical axis indicates "output value of step-down DC/DC converter 40", "input value of auxiliary DC/DC converter 70", "auxiliary equipment Upper limit value of SOC of battery 60", "Lower limit value of SOC of auxiliary battery 60", "Maintenance command value of SOC of auxiliary battery 60", "SOC of auxiliary battery 60", "Power consumed by load 50 value (load power)” and “vehicle speed” are shown.

タイミングＴ１で異常が発生したものとする。異常の発生は、ＨＶＥＣＵ８０が検知する。ＨＶＥＣＵ８０は、異常の発生を検知すると、バッテリＥＣＵ９０に向けて異常を検知した旨を示す異常信号を送る。図２に示す例では、ＰＣＵ２０やＭＧ１０といった車両１００の駆動系に異常が発生したものとする。 Assume that an abnormality occurs at timing T1. The HVECU 80 detects the occurrence of an abnormality. When the HVECU 80 detects the occurrence of an abnormality, the HVECU 80 sends an abnormality signal indicating that the abnormality has been detected to the battery ECU 90 . In the example shown in FIG. 2, it is assumed that an abnormality has occurred in the drive system of vehicle 100 such as PCU 20 and MG 10 .

タイミングＴ１でバッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０の使用可能範囲を広げるため、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値を８０％から１００％に変更し、補機バッテリ６０のＳＯＣの下限値を２０％から０％に変更する。ここで、ＳＯＣの下限値～上限値の範囲が、「使用可能範囲」に相当する。また、２０％～８０％が、「第１範囲」に相当する。０％～１００％は、「第２範囲」に相当する。 At timing T1, the battery ECU 90 changes the upper limit value of the SOC of the auxiliary battery 60 from 80% to 100% and changes the lower limit value of the SOC of the auxiliary battery 60 to 20% in order to expand the usable range of the auxiliary battery 60. to 0%. Here, the range from the lower limit value to the upper limit value of SOC corresponds to the "usable range". Also, 20% to 80% corresponds to the "first range". 0% to 100% corresponds to the "second range".

タイミングＴ１でバッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの維持指令値を８０％から１００％に変更する。ＳＯＣの維持指令値は、補機バッテリ６０のＳＯＣとして維持するＳＯＣの値である。バッテリＥＣＵ９０は、維持指令値が示す値に補機バッテリ６０のＳＯＣの値が維持されるように降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０および補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御して、駆動バッテリ３０またはＭＧ１０からの電力供給を補機バッテリ６０が受けられるようにする。これにより、補機バッテリ６０のＳＯＣは、タイミングＴ１以降、１００％に向かって上昇する。 At timing T1, battery ECU 90 changes the SOC maintenance command value of auxiliary battery 60 from 80% to 100%. The SOC maintenance command value is the SOC value to be maintained as the SOC of auxiliary battery 60 . Battery ECU 90 controls step-down DC/DC converter 40 and auxiliary DC/DC converter 70 so that the SOC value of auxiliary battery 60 is maintained at the value indicated by the maintenance command value. is supplied to the auxiliary battery 60. As a result, the SOC of auxiliary battery 60 rises toward 100% after timing T1.

図２に示す例では、異常が発生したタイミングＴ１よりも前から、負荷５０は３００Ｗの電力を消費している。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力値は、３００Ｗを示している。すなわち、負荷５０への電力供給は、駆動バッテリ３０からされている。 In the example shown in FIG. 2, the load 50 consumes power of 300 W from before the timing T1 when the abnormality occurred. The output value of the step-down DC/DC converter 40 indicates 300W. That is, power is supplied to the load 50 from the drive battery 30 .

タイミングＴ１において、維持指令値が８０％から１００％に変更される。駆動バッテリ３０から補機バッテリ６０に向けて電力供給が開始される。そのため、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力値は３００Ｗから６００Ｗに上昇する。また、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の入力値は、０Ｗから３００Ｗに上昇する。 At timing T1, the maintenance command value is changed from 80% to 100%. Power supply from drive battery 30 to auxiliary battery 60 is started. Therefore, the output value of the step-down DC/DC converter 40 rises from 300W to 600W. Also, the input value of accessory DC/DC converter 70 rises from 0W to 300W.

タイミングＴ２以降で、ユーザが緊急回避動作をしてＥＰＳやブレーキが操作されたものとする。ＥＰＳやブレーキの操作に必要な電力は、駆動バッテリ３０および補機バッテリ６０の各々から供給される。 After timing T2, it is assumed that the user performs an emergency avoidance action and operates the EPS and the brake. Electric power required for operating the EPS and brakes is supplied from each of drive battery 30 and auxiliary battery 60 .

駆動バッテリ３０から補機バッテリ６０に向けて供給されていた３００Ｗの電力は、全て負荷５０に供給される。また、補機バッテリ６０は、３００Ｗの電力を供給する。これにより、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力値は６００Ｗのまま変更されることなく、負荷５０へは、９００Ｗの電力が供給されることとなる。 All of the 300 W electric power supplied from drive battery 30 to auxiliary battery 60 is supplied to load 50 . Auxiliary battery 60 also supplies 300 W of power. As a result, the output value of step-down DC/DC converter 40 remains unchanged at 600 W, and power of 900 W is supplied to load 50 .

タイミングＴ３において、退避走行が完了し、停車したものとする（車両速度０ｋｍ／ｈ）。バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値、下限値、および維持指令値の各々を、初期値に変更する。 At timing T3, the evacuation run is completed and the vehicle is stopped (vehicle speed 0 km/h). Battery ECU 90 changes each of the upper limit value, the lower limit value and the maintenance command value of the SOC of auxiliary battery 60 to the initial value.

＜Ｃ．フローチャート＞
図３は、バッテリＥＣＵ９０が実行する処理の一部を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、バッテリＥＣＵ９０のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することで行なわれるが、処理の一部または全部がバッテリＥＣＵ９０内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。このフローチャートに示される処理は、バッテリＥＣＵ９０が起動しているときに、所定の処理周期毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて実行される。なお、以下では、「ステップ」を単に「Ｓ」と表現する。 <C. Flowchart>
FIG. 3 is a flow chart showing part of the process executed by the battery ECU 90. As shown in FIG. The processing shown in this flowchart is performed by the CPU of battery ECU 90 executing a program stored in the memory, and part or all of the processing is realized by hardware (electrical circuits) fabricated in battery ECU 90. may be The processing shown in this flowchart is called from a main routine (not shown) and executed at predetermined processing intervals while the battery ECU 90 is activated. In addition, below, a "step" is simply expressed as "S".

Ｓ１０２において、バッテリＥＣＵ９０は、異常信号を受信したか否かを判定する。異常信号を受信していない場合（Ｓ１０２においてＮＯ）、バッテリＥＣＵ９０は、処理をステップＳ１０８に切り替える。 In S102, the battery ECU 90 determines whether or not an abnormality signal has been received. If the abnormality signal has not been received (NO in S102), battery ECU 90 switches the process to step S108.

異常信号を受信している場合（Ｓ１０２においてＹＥＳ）、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値を１００％に、ＳＯＣの下限値を０％に、ＳＯＣの維持指令値を１００％に設定する（Ｓ１０４）。 If an abnormality signal has been received (YES in S102), battery ECU 90 sets the SOC upper limit value of auxiliary battery 60 to 100%, the SOC lower limit value to 0%, and the SOC maintenance command value to 100%. Set (S104).

バッテリＥＣＵ９０は、設定されている補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値から下限値までの範囲内となるように、また、補機バッテリ６０のＳＯＣの維持指令値となるように、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０および補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御する。具体的には、維持指令値が８０％から１００％となるため、補機バッテリ６０の充電が開始される。なお、充電に利用される電力は、ＭＧ１０から供給されてもよく、また、駆動バッテリ３０から供給されてもよい。 The battery ECU 90 reduces the step-down DC/DC voltage so that the set SOC of the auxiliary battery 60 falls within the range from the upper limit value to the lower limit value and that the SOC maintenance command value of the auxiliary battery 60 is achieved. It controls converter 40 and auxiliary DC/DC converter 70 . Specifically, since the maintenance command value changes from 80% to 100%, charging of auxiliary battery 60 is started. The power used for charging may be supplied from MG 10 or may be supplied from drive battery 30 .

Ｓ１０６において、バッテリＥＣＵ９０は、異常信号が停止したか否かを判定する。異常信号は、たとえば、車両１００が安全な場所に移動して退避走行モードへの制御が解除されて、停車（車両速度０ｋｍ／ｈ）した場合、または、退避走行モードに制御されていなくとも異常が解消された場合に、出力が停止する。 In S106, the battery ECU 90 determines whether or not the abnormality signal has stopped. The abnormality signal is generated, for example, when the vehicle 100 moves to a safe place and the control to the evacuation mode is canceled and stops (vehicle speed 0 km/h), or when the vehicle 100 is not controlled to the evacuation mode. is resolved, the output stops.

異常信号が停止していない場合（Ｓ１０６においてＮＯ）、バッテリＥＣＵ９０は、図３に示す処理を終了する。バッテリＥＣＵ９０は、異常信号が停止していると判断するまで、所定の処理周期毎にＳ１０２～Ｓ１０６の処理を行う。 If the abnormality signal has not stopped (NO in S106), battery ECU 90 terminates the process shown in FIG. The battery ECU 90 performs the processing of S102 to S106 at predetermined processing intervals until it determines that the abnormality signal has stopped.

異常信号が停止している場合、（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、バッテリＥＣＵ９０は、処理をステップＳ１０８に切り替える。 If the abnormality signal has stopped (YES in S106), battery ECU 90 switches the process to step S108.

Ｓ１０８において、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値、下限値、および維持指令値を初期値に設定する（Ｓ１０８）。本実施の形態において、初期値は、上限値が８０％、下限値が２０％、維持指令値が８０％である。 In S108, battery ECU 90 sets the upper limit value, lower limit value, and maintenance command value of the SOC of auxiliary battery 60 to initial values (S108). In this embodiment, the initial values are 80% for the upper limit, 20% for the lower limit, and 80% for the maintenance command value.

＜Ｄ．作用・効果＞
車両１００において何らかの異常が発生した場合、ＨＶＥＣＵ８０は、退避走行モードに制御することがある。退避走行モードは、車両１００に異常が生じたとき、なるべく長く走行できるように、モータの出力を制限して走行を継続するモードのことである。退避走行モードに制御されると、ユーザは、車両１００を安全な場所、または近郊の修理工場まで移動させる。退避走行モードに制御された場合、車両１００を安全な場所、または近郊の修理工場など、目的の場所まで移動させることが優先事項であり、目的の場所まで移動させるために使用可能な電力を確保しておくことが望まれる。 <D. Action/Effect>
When some kind of abnormality occurs in the vehicle 100, the HVECU 80 may perform control to the evacuation mode. The evacuation mode is a mode in which, when an abnormality occurs in the vehicle 100, the vehicle 100 continues to run by limiting the output of the motor so that the vehicle 100 can run as long as possible. When controlled to the evacuation driving mode, the user moves the vehicle 100 to a safe place or a nearby repair shop. When controlled to the evacuation mode, the priority is to move the vehicle 100 to a target location such as a safe location or a nearby repair shop, and to secure available power to move the vehicle to the target location. It is desirable to keep

また、退避走行モードに制御されている間は、車両１００を急激に減速ないし停止させるためのブレーキへの操作や、進行方向を急激に変更するためのハンドルへの操作といった緊急回避動作が増えることが予想される。つまり、異常が発生して退避走行モードに制御されている間は、異常が発生する前に比べて、負荷５０の必要とする電力が増加することが予想される。そのため、異常が発生した場合、負荷５０の要求する電力量の増加に備え、負荷５０への電力供給能力を向上させておくことが望まれる。 In addition, while the vehicle 100 is controlled in the evacuation mode, the number of emergency avoidance actions increases, such as operating the brakes to rapidly decelerate or stop the vehicle 100 and operating the steering wheel to change the direction of travel abruptly. is expected. In other words, it is expected that the electric power required by the load 50 will increase during the time when the vehicle is controlled in the evacuation mode due to the occurrence of an abnormality, compared to before the occurrence of the abnormality. Therefore, it is desirable to improve the power supply capability to the load 50 in preparation for an increase in the amount of power required by the load 50 when an abnormality occurs.

本実施の形態において、図２および図３で説明したように、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値について、異常が発生していないときは８０％とし、異常が発生しているときは１００％とする。また、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの下限値について、異常が発生していないときは２０％とし、異常が発生しているときは０％とする。また、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０の維持指令値について、異常が発生していないときは８０％とし、異常が発生しているときは１００％とする。このように、バッテリＥＣＵ９０は、異常が発生しているときに、補機バッテリ６０の使用可能範囲を異常が発生していないときに比べて広げる。 In the present embodiment, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the battery ECU 90 sets the upper limit value of the SOC of the auxiliary battery 60 to 80% when no abnormality occurs, and sets it to 80% when an abnormality occurs. 100% at times. Further, the battery ECU 90 sets the lower limit value of the SOC of the auxiliary battery 60 to 20% when no abnormality occurs, and sets it to 0% when an abnormality occurs. Further, the battery ECU 90 sets the maintenance command value for the auxiliary battery 60 to 80% when no abnormality has occurred, and to 100% when an abnormality has occurred. Thus, the battery ECU 90 widens the usable range of the auxiliary battery 60 when an abnormality occurs compared to when no abnormality occurs.

一般的に、劣化の抑制を考慮すると、電池を完全に充電させること、すなわちＳＯＣを１００％にすることは好ましくない。また、発生し得る異常に備え、電池の残量がなくなるまで、すなわちＳＯＣが０％となるまで利用できるようにすることは好ましくない。そのため、異常が発生していない場合、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０の使用可能範囲を制限する。一方、異常が発生した場合、上述のように、負荷５０への電力供給能力を向上させること、または、使用可能な電力を確保しておくことが望まれる。それらの要望を満たすため、バッテリＥＣＵ９０は、異常が発生した場合に補機バッテリ６０の使用可能範囲を広げる。補機バッテリ６０の使用可能範囲を広げることで、使用可能な電力量を増加させることができる。 In general, considering suppression of deterioration, it is not preferable to fully charge the battery, that is, to set the SOC to 100%. In addition, it is not preferable to allow the battery to be used until the battery runs out, that is, until the SOC reaches 0% in preparation for possible abnormalities. Therefore, when no abnormality has occurred, the battery ECU 90 limits the usable range of the auxiliary battery 60 . On the other hand, when an abnormality occurs, as described above, it is desired to improve the power supply capability to the load 50 or secure usable power. To meet these demands, battery ECU 90 expands the usable range of auxiliary battery 60 when an abnormality occurs. By extending the usable range of auxiliary battery 60, the amount of usable power can be increased.

また、一般的に、三元系の二次電池は、ＳＯＣが高くなるとセル電圧が上昇し、ＳＯＣが低くなるとセル電圧が低下する。その結果、三元系の二次電池は、ＳＯＣが高くなるほど電力供給能力が高くなる。そのため、バッテリＥＣＵ９０は、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値を上げて、かつ、補機バッテリ６０への充電をしておくことで、補機バッテリ６０のＳＯＣを高くして負荷５０への電力供給能力を向上させることができる。 In general, in a ternary secondary battery, the higher the SOC, the higher the cell voltage, and the lower the SOC, the lower the cell voltage. As a result, the higher the SOC, the higher the power supply capacity of the ternary secondary battery. Therefore, the battery ECU 90 increases the SOC of the auxiliary battery 60 by increasing the upper limit value of the SOC of the auxiliary battery 60 and charging the auxiliary battery 60, thereby increasing the power to the load 50. Supply capacity can be improved.

すなわち、異常の発生を検知した場合に、補機バッテリ６０の使用可能範囲を広げることで、ＥＰＳ、ブレーキを含む負荷５０の電力消費量が増大することに備えられる。 That is, when an abnormality is detected, the usable range of the auxiliary battery 60 is expanded to prepare for an increase in power consumption of the load 50 including the EPS and the brake.

また、負荷５０への電力供給能力を向上させる方法として、バッテリやコンバータのような電力変換装置の容量を大容量にする方法がある。一方、本実施の形態においては、補機バッテリ６０のＳＯＣを上げることで、負荷５０への電力供給能力を向上させる。そのため、本実施の形態においては、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４０または補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０といった電力変換装置等の容量を大容量とすることなく、負荷５０への電力供給能力を向上させることができる。そのため、バッテリや電力変換装置等の容量を大容量とすることなく、異常時の対応を可能にする。その結果、車両１００のコストを抑えることができる。 Moreover, as a method of improving the power supply capability to the load 50, there is a method of increasing the capacity of a power conversion device such as a battery or a converter. On the other hand, in the present embodiment, by increasing the SOC of auxiliary battery 60, the ability to supply power to load 50 is improved. Therefore, in the present embodiment, power supply capability to load 50 can be improved without increasing the capacity of a power conversion device such as step-down DC/DC converter 40 or auxiliary DC/DC converter 70. can. Therefore, it is possible to cope with an abnormality without increasing the capacity of a battery, a power conversion device, or the like. As a result, the cost of vehicle 100 can be suppressed.

また、駆動バッテリ３０から負荷５０に向けた電力供給または、駆動バッテリ３０から補機バッテリ６０に向けた電力供給を阻害する異常が発生した場合であっても、補機バッテリ６０のＳＯＣの下限値が２０％から０％に下げることで、車両１００において利用可能な全電力を余すことなく利用することができる。 In addition, even if an abnormality occurs that hinders power supply from drive battery 30 to load 50 or power supply from drive battery 30 to auxiliary battery 60, the lower limit value of SOC of auxiliary battery 60 is reduced from 20% to 0%, all the power available in the vehicle 100 can be fully utilized.

＜Ｄ．変形例＞
上記実施の形態においては、車両１００は、車両を駆動するための機器であるＭＧ１０への電力供給を行う駆動バッテリ３０とは別のバッテリからＥＰＳやブレーキといった補機に主に電力が供給されるものとした。なお、駆動バッテリから、ＥＰＳやブレーキといった補機に電力を主に供給するようにしてもよい。 <D. Variation>
In the above embodiment, in vehicle 100, power is mainly supplied to auxiliary devices such as EPS and brakes from a battery other than drive battery 30 that supplies power to MG 10, which is equipment for driving the vehicle. I assumed. It should be noted that electric power may be mainly supplied from the drive battery to auxiliary equipment such as the EPS and the brake.

図４は、変形例に係る車両１００ａの構成図である。車両１００ａは、ＭＧ１０ａと、インバータ２２ａと、駆動バッテリ３０ａと、高圧負荷５２ａと、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ａと、低圧負荷５４ａと、補機バッテリ６０ａと、ＨＶＥＣＵ８０ａと、バッテリＥＣＵ９０ａとを備える。車両１００ａは、いわゆる、マイルドハイブリッド車であって、エンジンの駆動に対して補助的にＭＧ１０ａを駆動させる。そのため、ＭＧ１０ａに電力を供給する駆動バッテリ３０ａの電圧は、約４８Ｖ程度と、上記実施の形態の車両１００が備える駆動バッテリ３０の電圧に比して十分に小さい。 FIG. 4 is a configuration diagram of a vehicle 100a according to a modification. Vehicle 100a includes MG 10a, inverter 22a, drive battery 30a, high-voltage load 52a, auxiliary DC/DC converter 70a, low-voltage load 54a, auxiliary battery 60a, HVECU 80a, and battery ECU 90a. The vehicle 100a is a so-called mild hybrid vehicle, and drives the MG 10a auxiliary to the driving of the engine. Therefore, the voltage of drive battery 30a that supplies power to MG 10a is about 48V, which is sufficiently smaller than the voltage of drive battery 30 included in vehicle 100 of the above-described embodiment.

インバータ２２ａは、駆動バッテリ３０ａから供給された直流電力を交流電力に変換してＭＧ１０ａに供給する。また、インバータ２２ａは、ＭＧ１０ａがエンジンに駆動され発電機として機能しているときは、ＭＧ１０ａで発電された交流電流を直流に変換して、駆動バッテリ３０ａを充電する。 The inverter 22a converts the DC power supplied from the driving battery 30a into AC power and supplies the AC power to the MG 10a. Further, when the MG 10a is driven by the engine and functions as a generator, the inverter 22a converts alternating current generated by the MG 10a into direct current to charge the driving battery 30a.

また、駆動バッテリ３０ａは、高圧負荷５２ａへの電力供給も行う。高圧負荷５２ａは、「補機」に相当し、車両１００ａの「止まる」または「曲がる」を補助するための電気機器であるＥＰＳまたはブレーキを含む。これに対して低圧負荷５４ａは、車両１００ａが備える車両のライト、オーディオ機器などの低電圧で駆動する補機を含む。 The drive battery 30a also supplies power to the high-voltage load 52a. The high-voltage load 52a corresponds to an "auxiliary device" and includes an EPS or a brake, which are electric devices for assisting the vehicle 100a to "stop" or "turn". On the other hand, the low-voltage load 54a includes auxiliary equipment such as vehicle lights and audio equipment provided in the vehicle 100a, which are driven at a low voltage.

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ａは、補機バッテリ６０ａと他の装置（高圧負荷５２ａ、駆動バッテリ３０ａなど）との間の送電を制御する。 Auxiliary DC/DC converter 70a controls power transmission between auxiliary battery 60a and other devices (high voltage load 52a, driving battery 30a, etc.).

図５は、変形例に係るバッテリＥＣＵ９０ａが実行する処理の一部を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、バッテリＥＣＵ９０ａのＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することで行なわれるが、処理の一部または全部がバッテリＥＣＵ９０ａ内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。このフローチャートに示される処理は、バッテリＥＣＵ９０ａが起動しているときに、所定の処理周期毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて実行される。なお、以下では、図３に示した、バッテリＥＣＵ９０が実行する処理と異なる処理のみ説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing a part of the processing executed by the battery ECU 90a according to the modification. The processing shown in this flowchart is performed by the CPU of battery ECU 90a executing a program stored in the memory. may be The processing shown in this flowchart is called and executed from a main routine (not shown) at predetermined processing intervals while the battery ECU 90a is activated. In the following, only the processing different from the processing executed by the battery ECU 90 shown in FIG. 3 will be described.

バッテリＥＣＵ９０ａが実行する処理は、Ｓ１０４およびＳ１０８の代わりにＳ１０４ａおよびＳ１０８ａを実行する点でバッテリＥＣＵ９０が実行する処理と異なる。 The process executed by battery ECU 90a differs from the process executed by battery ECU 90 in that S104a and S108a are executed instead of S104 and S108.

Ｓ１０４ａにおいて、バッテリＥＣＵ９０ａは、駆動バッテリ３０ａのＳＯＣの上限値を１００％に、ＳＯＣの下限値を０％に、ＳＯＣの維持指令値を１００％に設定する。 In S104a, the battery ECU 90a sets the SOC upper limit value of the driving battery 30a to 100%, the SOC lower limit value to 0%, and the SOC maintenance command value to 100%.

Ｓ１０８ａにおいて、バッテリＥＣＵ９０ａは、駆動バッテリ３０ａのＳＯＣの上限値、下限値、および維持指令値を初期値に設定する。なお、初期値は、上限値が８０％、下限値が２０％、維持指令値が８０％である。 In S108a, the battery ECU 90a sets the upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value of the SOC of the drive battery 30a to initial values. The initial values are 80% for the upper limit, 20% for the lower limit, and 80% for the maintenance command value.

このように、バッテリＥＣＵ９０ａは、異常信号を受けると、駆動バッテリ３０ａの使用可能範囲を広げる。変形例に係る車両１００ａにおいては、バッテリＥＣＵ９０ａは、設定されている駆動バッテリ３０ａのＳＯＣの上限値から下限値までの範囲内となるように、また、駆動バッテリ３０ａのＳＯＣの維持指令値となるように、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ａを制御し、また、ＨＶＥＣＵ８０ａに充電指令を送る。具体的には、維持指令値が８０％から１００％となるため、駆動バッテリ３０ａの充電が開始される。なお、充電に利用される電力は、ＭＧ１０ａから供給されてもよく、また、補機バッテリ６０ａから供給されてもよい。 In this way, the battery ECU 90a expands the usable range of the driving battery 30a upon receiving the abnormality signal. In the vehicle 100a according to the modified example, the battery ECU 90a sets the SOC of the drive battery 30a so that it falls within the range from the upper limit value to the lower limit value of the set SOC of the drive battery 30a. , it controls the auxiliary DC/DC converter 70a and also sends a charging command to the HVECU 80a. Specifically, since the maintenance command value changes from 80% to 100%, charging of the driving battery 30a is started. The electric power used for charging may be supplied from MG 10a, or may be supplied from auxiliary battery 60a.

これにより、異常の発生により、ＥＰＳ、ブレーキを含む高圧負荷５２ａの電力消費量が増大することに備えられる。また、駆動バッテリ３０ａのＳＯＣの下限値を下げたり、或いは、電力の供給を受けたりすることで、高圧負荷５２ａが消費する電力量の増大に備える。そのため、異常発生時に予想される電力消費量の増大に備えて、予め駆動バッテリ３０ａまたはＭＧ１０ａのような電力変換装置のスペックを上げておく必要がなく、車両１００ａのコストを抑えることができる。 This prepares for an increase in the power consumption of the high-voltage load 52a including the EPS and the brake due to the occurrence of an abnormality. Also, by lowering the lower limit value of the SOC of the drive battery 30a or by receiving power supply, preparation is made for an increase in the amount of power consumed by the high-voltage load 52a. Therefore, it is not necessary to raise the specs of the power conversion device such as the driving battery 30a or the MG 10a in advance in preparation for an expected increase in power consumption when an abnormality occurs, and the cost of the vehicle 100a can be reduced.

上記実施の形態においては、２０％～８０％が「第１範囲」に相当し、０％～１００％が「第１範囲よりも広い第２範囲」の一例とした。なお、ＳＯＣの上限値および下限値は一例であって、上記実施の形態で示した範囲に限定されるものではない。また、上記実施の形態においては、ＳＯＣの上限値と下限値と維持指令値とを変更し、かつ、充電を開始することでバッテリの使用可能範囲を広げることとした。なお、バッテリＥＣＵ９０は、ＳＯＣの下限値だけを下げることでバッテリの使用可能範囲を広げてもよく、また、ＳＯＣの上限値および下限値だけを変更することでバッテリの使用可能範囲を広げてもよい。また、充電を開始することで、バッテリが使用できる全量が増え、そのことを以てバッテリの使用可能範囲が広がったとしてもよい。 In the above embodiment, 20% to 80% corresponds to the "first range", and 0% to 100% is an example of the "second range wider than the first range". Note that the upper limit and lower limit of the SOC are examples, and are not limited to the ranges shown in the above embodiment. Further, in the above embodiment, the upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value of the SOC are changed, and charging is started to widen the usable range of the battery. The battery ECU 90 may widen the usable range of the battery by lowering only the lower limit value of the SOC, or may widen the usable range of the battery by changing only the upper and lower limit values of the SOC. good. Also, by starting charging, the total capacity of the battery that can be used may be increased, thereby expanding the usable range of the battery.

上記実施の形態において、補機バッテリ６０の充電に利用される電力は、駆動バッテリ３０からの電力、或いはＭＧ１０からの電力とした。たとえば、ＭＧ１０が回生発電をしている場合、バッテリＥＣＵ９０は、発生した回生電力を利用した充電を、駆動バッテリ３０を利用した充電よりも優先させてもよい。 In the above embodiment, the power used to charge auxiliary battery 60 is power from drive battery 30 or power from MG 10 . For example, when MG 10 is regeneratively generating power, battery ECU 90 may prioritize charging using the generated regenerative power over charging using drive battery 30 .

上記実施の形態において、異常信号を受けていない場合に、補機バッテリ６０のＳＯＣの上限値、下限値、および維持指令値を初期値に設定するとした。なお、異常信号を受けていない場合に、別の処理を実行し、当該処理において上限値、下限値、および維持指令値を決定するようにしてもよい。ただし、当該処理において決定されるＳＯＣの上限値、下限値、および維持指令値が示す補機バッテリ６０の使用可能範囲は、異常信号を受けている場合に設定される補機バッテリ６０の使用可能範囲よりも広いものとする。 In the above embodiment, the upper limit value, lower limit value, and maintenance command value of the SOC of auxiliary battery 60 are set to the initial values when no abnormal signal is received. It should be noted that another process may be executed when the abnormality signal is not received, and the upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value may be determined in the process. However, the usable range of auxiliary battery 60 indicated by the upper limit value, lower limit value, and maintenance command value of SOC determined in this process is the usable range of auxiliary battery 60 that is set when an abnormality signal is received. be broader than the range.

上記実施の形態において、ＳＯＣの上限値と維持指令値とは互いに等しい例を挙げたが、維持指令値は、上限値以下、下限値以上であればよい。 In the above-described embodiment, the upper limit value of SOC and the maintenance command value are equal to each other.

上記実施の形態において、初期値は、予め定められているものとしたが、バッテリの劣化度によって、適宜変化するものであってもよい。 In the above embodiment, the initial value is set in advance, but it may be changed as appropriate depending on the degree of deterioration of the battery.

上記実施の形態において、車両１００は、ＨＶＥＣＵ８０およびバッテリＥＣＵ９０を備えることとした。なお、ＨＶＥＣＵ８０は、バッテリＥＣＵ９０が実行する各種処理の一部または全部を実行するようにしてもよい。また、車両１００は、他のＥＣＵを備えていてもよい。バッテリＥＣＵ９０が実行する各種処理の一部または全部をＨＶＥＣＵ８０を含む他のＥＣＵと協働して実行するようにしてもよい。 In the above embodiment, vehicle 100 is provided with HVECU 80 and battery ECU 90 . Note that the HVECU 80 may execute part or all of the various processes executed by the battery ECU 90 . Vehicle 100 may also include other ECUs. A part or all of the various processes executed by battery ECU 90 may be executed in cooperation with other ECUs including HVECU 80 .

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.

１０ＭＧ、２０ＰＣＵ、２２ａインバータ、３０，３０ａ駆動バッテリ、４０降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０負荷、５２ａ高圧負荷、５４ａ低圧負荷、６０，６０ａ補機バッテリ、７０，７０ａ補機ＤＣ／ＤＣコンバータ、８０，８０ａＨＶＥＣＵ、９０，９０ａバッテリＥＣＵ、１００，１００ａ車両。 10 MG, 20 PCU, 22a inverter, 30, 30a drive battery, 40 step-down DC/DC converter, 50 load, 52a high voltage load, 54a low voltage load, 60, 60a auxiliary battery, 70, 70a auxiliary DC/DC converter, 80, 80a HVECU, 90, 90a battery ECU, 100, 100a vehicle.

Claims

a first battery;
a second battery that supplies power to the auxiliary machine;
A control device that controls the first battery and the second battery,
The control device is
setting the usable range of the second battery to the first range during normal running;
A vehicle, wherein when an abnormality is detected, a usable range of the second battery is set to a second range wider than the first range, and control is performed such that charging power is supplied from the first battery to the second battery .