JP7204509B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、電源システムに関する。 The present invention relates to power systems.
近年、駆動用モータ及びエンジンを駆動源として走行するハイブリッド車両が広く利用されている。ハイブリッド車両の電源システムには、例えば、特許文献1に開示されているように、電力供給源として、駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリ(つまり、高電圧バッテリ)と、メインバッテリに蓄電される電力を降圧可能なDCDCコンバータを介して当該メインバッテリと接続されるサブバッテリ(つまり、低電圧バッテリ)とが設けられている。このような電源システムでは、メインバッテリからDCDCコンバータを介して供給される電力によってサブバッテリの充電が行われ、当該サブバッテリから車両内の各種補機に電力が供給されるようになっている。 2. Description of the Related Art In recent years, hybrid vehicles that run using a drive motor and an engine as drive sources have been widely used. For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100000, the power supply system of a hybrid vehicle includes, as power supply sources, a main battery (that is, a high-voltage battery) that stores electric power supplied to a driving motor, and a main battery. A sub-battery (that is, a low-voltage battery) is connected to the main battery via a DCDC converter capable of stepping down the power stored in the sub-battery. In such a power supply system, the sub-battery is charged with power supplied from the main battery via the DCDC converter, and power is supplied from the sub-battery to various auxiliary devices in the vehicle.
ところで、ハイブリッド車両の電源システムでは、サブバッテリのセル内での短絡等のサブバッテリの異常が発生する場合があり、サブバッテリの異常時には、サブバッテリを破損しないように保護する必要がある。具体的には、エンジン及び駆動用モータの動力を用いて走行するHEV走行モードにおいてエンジンから出力される動力を用いてサブバッテリの充電が行われるようになっている車両では、サブバッテリの異常時に、異常が生じているサブバッテリが過充電されることにより破損するおそれがある。ここで、サブバッテリの異常時に、サブバッテリを保護するために、電源システムを停止させることによって、サブバッテリの過充電の抑制を図ることが考えられる。しかしながら、電源システムを停止させた場合、車両が走行不能となってしまい、利便性の低下等の問題が生じる。 By the way, in the power supply system of a hybrid vehicle, an abnormality of the sub-battery such as a short circuit in a cell of the sub-battery may occur. Specifically, in a vehicle in which the sub-battery is charged using the power output from the engine in the HEV driving mode in which the power of the engine and the drive motor is used to drive, when the sub-battery malfunctions, , there is a risk of damage to the sub-battery in which an abnormality has occurred due to overcharging. Here, in order to protect the sub-battery when there is an abnormality in the sub-battery, it is conceivable to prevent overcharging of the sub-battery by stopping the power supply system. However, when the power supply system is stopped, the vehicle becomes unable to run, resulting in problems such as a decrease in convenience.
さらに、サブバッテリの異常時には、発進性が十分に確保されないおそれがある。具体的には、エンジンから出力される動力を用いて車両の発進が行われ、エンジンを始動する始動用モータの駆動にサブバッテリに蓄電されている電力が用いられるようになっている場合、サブバッテリの異常時に、サブバッテリに蓄電されている電力を用いた始動用モータの駆動が困難となることによって、車両の発進が妨げられる場合がある。 Furthermore, when the sub-battery is abnormal, there is a possibility that the startability may not be sufficiently ensured. Specifically, when the power output from the engine is used to start the vehicle, and the electric power stored in the sub-battery is used to drive the starting motor that starts the engine, the sub-battery When there is an abnormality in the battery, it may become difficult to drive the starting motor using the electric power stored in the sub-battery, which may hinder the start of the vehicle.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、サブバッテリの異常時に、発進性を適切に確保しつつ、サブバッテリの保護及び車両の走行の継続を実現することが可能な、新規かつ改良された電源システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to protect the sub-battery and to improve the running of the vehicle while appropriately ensuring the startability when the sub-battery malfunctions. To provide a new and improved power supply system capable of realizing continuation.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動用モータと、エンジンと、前記エンジンを始動する始動用モータと、前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、前記始動用モータに供給される電力を蓄電し、前記メインバッテリに蓄電される電力を降圧可能なDCDCコンバータを介して当該メインバッテリと接続されるサブバッテリと、前記エンジン及び前記駆動用モータの動力を用いて走行するHEV走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するEV走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、を備える車両であって、前記車両の発進は、前記エンジンから出力される動力を用いて行われ、前記制御部は、前記車両の発進時のエンジン始動要求時に、前記サブバッテリが正常であると診断された場合、前記メインバッテリに蓄電される電力を用いずに前記サブバッテリに蓄電される電力を用いて前記始動用モータを駆動することにより前記エンジンを始動させ、前記エンジン始動要求時に、前記サブバッテリが異常であると診断された場合、前記DCDCコンバータを介して前記メインバッテリから供給される電力を用いて前記始動用モータを駆動することにより前記エンジンを始動させ、その後、前記サブバッテリの充電量又は放電量を前記サブバッテリが正常であると診断された場合と比較して低下させるフェールセーフ制御を実行する、車両が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a driving motor, an engine, a starting motor for starting the engine, and a main battery for storing electric power supplied to the driving motor. a sub-battery connected to the main battery via a DCDC converter capable of storing power supplied to the starting motor and stepping down the power stored in the main battery; a control device having a control unit capable of switching between an HEV travel mode in which the vehicle travels using power and an EV travel mode in which the vehicle travels using the power of the drive motor while the engine is stopped. In the vehicle, the vehicle is started using the power output from the engine, and the control unit diagnoses that the sub-battery is normal when an engine start request is made when the vehicle is started. In this case, the engine is started by driving the starting motor using the electric power stored in the sub-battery without using the electric power stored in the main battery, and when the engine start request is made, the sub-battery When the battery is diagnosed to be abnormal, the electric power supplied from the main battery via the DCDC converter is used to drive the starting motor to start the engine, and then the sub-battery is charged. A vehicle is provided that performs fail-safe control to reduce the amount or amount of discharge compared to when the sub-battery is diagnosed as normal.
前記制御部は、前記エンジン始動要求時に、前記サブバッテリが異常であると診断された場合において、前記サブバッテリの異常度合いが基準を超えている場合には、前記エンジンの始動を禁止してもよい。 When the sub-battery is diagnosed to be abnormal at the time of the engine start request, the control unit prohibits the start of the engine if the degree of abnormality of the sub-battery exceeds a standard. good.
前記制御部は、前記フェールセーフ制御において、前記メインバッテリの残存容量が閾値以上である場合に前記HEV走行モードを禁止して前記EV走行モードを許可し、前記メインバッテリの残存容量が前記閾値より低い場合に前記HEV走行モードを許可してもよい。 In the fail-safe control, the control unit prohibits the HEV running mode and permits the EV running mode when the remaining capacity of the main battery is equal to or greater than a threshold, and the remaining capacity of the main battery is greater than the threshold. If it is low, the HEV driving mode may be permitted.
前記閾値を第1閾値とした場合、前記制御部は、前記フェールセーフ制御において、前記メインバッテリの残存容量が前記第1閾値よりも大きい第2閾値より高い場合には、前記HEV走行モードを許可してもよい。 When the threshold is a first threshold, the control unit permits the HEV driving mode in the fail-safe control when the remaining capacity of the main battery is higher than a second threshold that is larger than the first threshold. You may
以上説明したように本発明によれば、サブバッテリの異常時に、発進性を適切に確保しつつ、サブバッテリの保護及び車両の走行の継続を実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to protect the sub-battery and continue the running of the vehicle while appropriately ensuring startability when the sub-battery is abnormal.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
<1.電源システムの構成>
まず、図1~図4を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム1の構成について説明する。
<1. Configuration of power supply system>
First, the configuration of a
図1は、電源システム1の概略構成を示す模式図である。図2は、制御装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
電源システム1は、具体的には、ハイブリッド車両に搭載され、車両内の各装置に電力を供給するために用いられるシステムである。電源システム1が搭載されるハイブリッド車両では、後述するように、エンジン12及び駆動用モータ11の動力を用いて走行するHEV走行モードと、エンジン12を停止させた状態で駆動用モータ11の動力を用いて走行するEV走行モードとを切り替えて実行可能となっており、HEV走行モードでは、エンジン12から出力される動力を用いてサブバッテリ22の充電が行われるようになっている。また、電源システム1が搭載されるハイブリッド車両では、後述するように、車両の発進がエンジン12から出力される動力を用いて行われるようになっている。
Specifically, the
なお、以下で説明する電源システム1は、あくまでも本発明に係る電源システムの一例であり、後述するように、本発明に係る電源システムの構成は電源システム1の構成に特に限定されない。
The
図1に示されるように、電源システム1は、駆動用モータ11と、エンジン12と、始動用モータ13と、メインバッテリ21と、サブバッテリ22と、DCDCコンバータ42と、制御装置100とを備える。さらに、電源システム1は、変速機31と、インバータ41と、補機51と、システムメインリレー61と、診断用リレー62と、メインバッテリセンサ91と、サブバッテリセンサ92と、車速センサ93とを備える。
As shown in FIG. 1, the
駆動用モータ11は、車両の駆動輪5を駆動させるための動力を出力可能なモータである。駆動用モータ11としては、例えば、多相交流式(例えば、三相交流式)のモータが用いられる。駆動用モータ11は、インバータ41を介してメインバッテリ21と接続されており、メインバッテリ21からインバータ41を介して供給される電力を用いて動力を生成する。この際、メインバッテリ21から放電される直流電力は、インバータ41によって交流電力に変換されて駆動用モータ11に供給される。
The
また、駆動用モータ11は、車両の減速時に、駆動輪5の回転エネルギを用いて発電する発電機としての機能(回生機能)を有してもよい。この際、駆動用モータ11により発電される交流電力は、インバータ41によって直流電力に変換されてメインバッテリ21に供給される。それにより、駆動用モータ11の発電電力によって、メインバッテリ21が充電される。
Further, the
エンジン12は、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関であり、車両の駆動輪5を駆動するための動力を出力可能である。エンジン12の出力軸であるクランクシャフトは、図示しないトルクコンバータ又はクラッチ等を介して変速機31と接続されている。変速機31としては、例えば、CVT(Continuously Variable Transmission)等の無段変速機構を有するものが用いられる。エンジン12から出力される動力は、変速機31により変速されて、駆動輪5に伝達される。なお、上述した駆動用モータ11は、変速機31を介して駆動輪5と接続されていてもよく、変速機31を介さずに駆動輪5と接続されていてもよい。
The
始動用モータ13は、エンジン12を始動するモータである。始動用モータ13の出力軸は、ギヤを介してエンジン12のクランクシャフトと接続されており、始動用モータ13から出力される動力がエンジン12のクランクシャフトに伝達されるようになっている。始動用モータ13は、サブバッテリ22と接続されており、基本的には、サブバッテリ22から供給される電力を用いて動力を生成する。なお、後述するように、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することもできるようになっている。
The starting
始動用モータ13としては、例えば、直流モータが用いられてもよく、交流モータが用いられてもよい。なお、始動用モータ13として交流モータが用いられる場合、始動用モータ13は、図示しないインバータを介してサブバッテリ22と接続され、サブバッテリ22から放電される直流電力は、当該インバータによって交流電力に変換されて始動用モータ13に供給される。
For example, a DC motor or an AC motor may be used as the starting
また、始動用モータ13は、エンジン12から出力される動力を用いて発電可能である。始動用モータ13により発電される電力は、サブバッテリ22に供給される。それにより、始動用モータ13の発電電力によって、サブバッテリ22が充電される。具体的には、エンジン12から出力される動力を用いた上記のサブバッテリ22の充電は、後述するように、HEV走行モードにおいて行われる。
Also, the starting
メインバッテリ21は、駆動用モータ11に供給される電力を蓄電するバッテリである。メインバッテリ21は、具体的には、サブバッテリ22よりも高電圧(例えば、100V)のバッテリであり、メインバッテリ21としては、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池が用いられる。
The
具体的には、メインバッテリ21は、後述するように、メインバッテリ21に蓄電される電力を降圧可能なDCDCコンバータ42を介して車両内の各機器(具体的には、補機51、サブバッテリ22及び始動用モータ13)と接続されており、メインバッテリ21に蓄電される電力をDCDCコンバータ42により降圧させて各機器に供給することができるようになっている。ここで、メインバッテリ21とDCDCコンバータ42との間には、システムメインリレー61が設けられている。システムメインリレー61は、メインバッテリ21とDCDCコンバータ42との間の電気的な接続を正極側及び負極側の双方において断接可能であり、電源システム1の停止時には開放された状態となっており、電源システム1の起動後には閉鎖された状態となっている。
Specifically, as will be described later, the
サブバッテリ22は、始動用モータ13に供給される電力を蓄電し、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21と接続されるバッテリである。サブバッテリ22は、具体的には、メインバッテリ21よりも低電圧(例えば、12V)のバッテリであり、サブバッテリ22としては、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。
The sub-battery 22 is a battery that stores electric power supplied to the starting
具体的には、サブバッテリ22は、補機51と接続されており、基本的に、サブバッテリ22に蓄電される電力が補機51に供給されるようになっている。補機51は、例えば、車両内の空調機器又は音響機器等の各種機器を含む。ここで、サブバッテリ22は、診断用リレー62を介して補機51と接続されている。診断用リレー62は、サブバッテリ22及び始動用モータ13と補機51及びメインバッテリ21との間の電気的な接続を断接可能なスイッチであり、後述するサブバッテリ22の異常診断を実行するために設けられている。診断用リレー62は、サブバッテリ22の異常診断の実行時において開放された状態となり、異常診断が実行されていない時には基本的に閉鎖された状態となっている。
Specifically, the sub-battery 22 is connected to the
メインバッテリセンサ91は、メインバッテリ21の各種状態量を検出し、制御装置100へ出力する。具体的には、メインバッテリセンサ91は、メインバッテリ21の残存容量(以下、SOC(State Of Charge)とも呼ぶ。)を検出する。
The
サブバッテリセンサ92は、サブバッテリ22の各種状態量を検出し、制御装置100へ出力する。具体的には、サブバッテリセンサ92は、サブバッテリ22の電圧及び内部抵抗を検出する。
The
車速センサ93は、車両の速度である車速を検出し、制御装置100へ出力する。
制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるROM(Read Only Memory)及びCPUの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるRAM(Random Access Memory)等で構成される。
The
また、制御装置100は、電源システム1に搭載される各装置と通信を行う。制御装置100と各装置との通信は、例えば、CAN(Controller Area Network)通信を用いて実現される。
Also, the
なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により少なくとも部分的に分割されてもよく、複数の機能が1つの制御装置によって実現されてもよい。例えば、制御装置100が有する機能である駆動用モータ11の動作を制御する機能、エンジン12の動作を制御する機能及びそれら以外の機能がそれぞれ別々の制御装置に分割されてもよい。制御装置100が有する機能が複数の制御装置により少なくとも部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
Note that the functions of the
例えば、図2に示されるように、制御装置100は、取得部110と、制御部120とを有する。
For example, as shown in FIG. 2, the
取得部110は、制御部120が行う処理において用いられる各種情報を取得する。また、取得部110は、取得した情報を制御部120へ出力する。例えば、取得部110は、メインバッテリセンサ91、サブバッテリセンサ92及び車速センサ93の各センサと通信することによって、各センサから出力される各種情報を取得する。
Acquisition unit 110 acquires various types of information used in processing performed by
制御部120は、電源システム1の各装置の動作を制御する。例えば、制御部120は、モータ制御部121と、エンジン制御部122と、リレー制御部123と、コンバータ制御部124と、診断部125とを含む。
The
モータ制御部121は、駆動用モータ11の動作を制御する。具体的には、モータ制御部121は、インバータ41のスイッチング素子の動作を制御することによって、駆動用モータ11とメインバッテリ21との間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部121は、駆動用モータ11による動力の生成及び発電を制御することができる。
The
エンジン制御部122は、エンジン12の動作を制御する。具体的には、エンジン制御部122は、エンジン12における各装置の動作を制御することによって、スロットル開度、点火時期及び燃料噴射量等を制御する。それにより、エンジン制御部122は、エンジン12の出力を制御することができる。
The
また、エンジン制御部122は、始動用モータ13の動作を制御する。具体的には、エンジン制御部122は、始動用モータ13とサブバッテリ22との間の電力の供給を制御することによって、始動用モータ13によるエンジン12の始動及びエンジン12から出力される動力を用いた発電を制御することができる。なお、エンジン制御部122は、後述するリレー制御部123と協調して、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することもできる。
Also, the
リレー制御部123は、システムメインリレー61及び診断用リレー62の動作を制御する。具体的には、リレー制御部123は、システムメインリレー61及び診断用リレー62の各々を駆動する図示しない駆動装置の動作をそれぞれ制御することによって、システムメインリレー61及び診断用リレー62の開閉動作をそれぞれ制御する。
The
より詳細には、リレー制御部123は、イグニッションスイッチがREADY-OFFとなる電源システム1の停止時に、システムメインリレー61を開放された状態に維持する。一方、リレー制御部123は、車両の発進時に、ドライバによるイグニッションスイッチを用いた操作が行われてエンジン始動要求(つまり、エンジン12を始動させる要求)が生じた際に、基本的には、システムメインリレー61を閉鎖させることにより、電源システム1を起動させる。
More specifically, the
また、リレー制御部123は、サブバッテリ22の異常診断の実行時に、診断用リレー62を開放された状態に維持する。一方、リレー制御部123は、サブバッテリ22の異常診断が実行されていない時には、基本的に診断用リレー62を閉鎖された状態に維持する。
In addition, the
コンバータ制御部124は、DCDCコンバータ42の動作を制御する。具体的には、コンバータ制御部124は、DCDCコンバータ42のスイッチング素子の動作を制御することによって、メインバッテリ21と補機51、サブバッテリ22及び始動用モータ13との間の電力の供給を制御する。
診断部125は、サブバッテリ22の異常の有無を診断する。例えば、診断部125は、サブバッテリ22の異常の有無として、サブバッテリ22に含まれるセル内で短絡が生じている状態であるサブバッテリ22の短絡の有無を診断する。また、例えば、診断部125は、サブバッテリ22の異常の有無として、サブバッテリ22に含まれるセル内で電極の化学的又は物理的な劣化が生じている状態であるサブバッテリ22の劣化の有無を診断する。
Diagnosis unit 125 diagnoses the presence or absence of abnormality in
制御部120は、駆動用モータ11及びエンジン12の動作を上記のように制御することによって、車両の走行モードとして、HEV走行モードと、EV走行モードとを切り替えて実行可能である。
By controlling the operations of the
例えば、制御部120は、基本的には、駆動輪5に伝達される動力の要求値である要求駆動力に基づいて、車両の走行モードを切り替える。具体的には、制御部120は、要求駆動力が基準駆動力より大きい場合に、車両の走行モードをHEV走行モードに切り替える。一方、制御部120は、要求駆動力が基準駆動力以下である場合に、車両の走行モードをEV走行モードに切り替える。基準駆動力は、駆動用モータ11から駆動輪5に伝達可能な動力の最大値より小さい値に設定され、例えば、電費を向上させる観点で、駆動用モータ11の仕様等に応じて設定される。なお、制御部120は、例えば、アクセル開度及び車速に基づいて要求駆動力を算出することができる。
For example, the
図3は、電源システム1におけるHEV走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a power transmission state in the
HEV走行モードでは、制御部120のモータ制御部121及びエンジン制御部122は、駆動輪5に伝達される動力が要求駆動力になるように互いに協調して、駆動用モータ11及びエンジン12の出力をそれぞれ制御する。それにより、図3に示されるように、駆動用モータ11から出力される動力F10が駆動輪5に伝達されるとともに、エンジン12から出力される動力F21が変速機31を介して駆動輪5に伝達される。このように、HEV走行モードでは、エンジン12及び駆動用モータ11の動力を用いて車両の走行が行われる。
In the HEV driving mode, the
ここで、HEV走行モードでは、エンジン12から出力される動力F22が始動用モータ13に伝達され得るようになっている。それにより、始動用モータ13による発電が行われ、始動用モータ13の発電電力E10がサブバッテリ22に供給されることによってサブバッテリ22が充電され得る。このように、HEV走行モードでは、エンジン12から出力される動力を用いてサブバッテリ22の充電が行われる。
Here, in the HEV driving mode, the power F22 output from the
なお、HEV走行モードでは、メインバッテリ21のSOCが基準値以上となっている場合等の所定の条件が満たされる場合においては、メインバッテリ21からDCDCコンバータ42を介してサブバッテリ22に電力を供給させることにより、サブバッテリ22の充電が行われてもよい。
In the HEV running mode, when a predetermined condition is satisfied, such as when the SOC of the
図4は、電源システム1におけるEV走行モード中の動力の伝達状態を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a power transmission state in the
EV走行モードでは、制御部120のエンジン制御部122は、エンジン12を停止させ、モータ制御部121は、駆動輪5に伝達される動力が要求駆動力になるように駆動用モータ11の出力を制御する。それにより、図4に示されるように、駆動用モータ11から出力される動力F10のみが駆動輪5に伝達される。このように、EV走行モードでは、エンジン12を停止させた状態で駆動用モータ11の動力を用いて車両の走行が行われる。
In the EV driving mode, the
ここで、EV走行モードでは、例えば、エンジン12と駆動用モータ11との間の動力の伝達を断接する図示しないクラッチが開放されることによって、始動用モータ13へ動力が伝達されない状態となる。ゆえに、始動用モータ13による発電は停止するので、少なくともエンジン12から出力される動力を用いたサブバッテリ22の充電が行われない状態となる。
Here, in the EV drive mode, for example, a clutch (not shown) that connects and disconnects the transmission of power between the
本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が正常であると診断された場合、メインバッテリ21に蓄電される電力を用いずにサブバッテリ22に蓄電される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させる。一方、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させ、その後、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させるフェールセーフ制御を実行する。それにより、サブバッテリ22の異常時に、発進性を適切に確保しつつ、サブバッテリ22の保護及び車両の走行の継続を実現することが可能となる。このような、制御部120により行われるエンジン始動要求時の制御の詳細については、後述にて説明する。
In the
<2.電源システムの動作>
続いて、図5~図8を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム1の動作について説明する。なお、以下では、電源システム1の制御装置100が行う処理の全体的な流れの例として、第1の例及び第2の例をこの順に説明する。
<2. Operation of Power Supply System>
Next, operation of the
[2-1.第1の例]
まず、図5~図7を参照して、制御装置100が行う処理の全体的な流れの第1の例について説明する。
[2-1. First example]
First, a first example of the overall flow of processing performed by the
図5は、制御装置100が行う処理の全体的な流れの第1の例を示すフローチャートである。図5に示される第1の例に係る制御フローは、具体的には、制御装置100の制御部120により行われるエンジン始動要求時の制御に関する処理の流れであり、電源システム1の停止時に開始される。ゆえに、図5に示される第1の例に係る制御フローが開始される時点では、システムメインリレー61は開放された状態となっている。
FIG. 5 is a flow chart showing a first example of the overall flow of processing performed by the
図5に示される第1の例に係る制御フローが開始されると、まず、ステップS501において、制御部120は、エンジン始動要求が生じたか否かを判定する。エンジン始動要求が生じたと判定された場合(ステップS501/YES)、ステップS503に進む。一方、エンジン始動要求が生じていないと判定された場合(ステップS501/NO)、ステップS501の処理が繰り返される。
When the control flow according to the first example shown in FIG. 5 is started, first, in step S501, the
例えば、制御部120は、イグニッションスイッチから制御装置100に出力されるイグニッションスイッチを用いた操作を示す情報に基づいて、エンジン始動要求が生じたか否かを判定することができる。
For example, the
ステップS501でYESと判定された場合、ステップS503において、制御部120は、サブバッテリ22が異常であるか否かを診断する。サブバッテリ22が異常であると診断された場合(ステップS503/YES)、ステップS505に進む。一方、サブバッテリ22が正常であると診断された場合(ステップS503/NO)、ステップS511に進む
If YES is determined in step S501,
上述したように、サブバッテリ22の異常の有無の診断は診断部125により行われる。また、診断部125は、サブバッテリ22の異常の有無として、例えば、サブバッテリ22の短絡の有無又はサブバッテリ22の劣化の有無を診断する。 As described above, the diagnostic unit 125 diagnoses whether the sub-battery 22 is abnormal. Further, the diagnosis unit 125 diagnoses whether the sub-battery 22 is abnormal, for example, whether the sub-battery 22 is short-circuited or whether the sub-battery 22 is deteriorated.
例えば、診断部125は、サブバッテリ22の開放端電圧に基づいてサブバッテリ22の短絡の有無を診断する。具体的には、診断部125は、サブバッテリ22の開放端電圧が電圧閾値より低いと判定された場合にサブバッテリ22が短絡していると診断する。一方、診断部125は、サブバッテリ22の開放端電圧が電圧閾値以上であると判定された場合にサブバッテリ22が短絡していないと診断する。 For example, the diagnosis unit 125 diagnoses whether or not the sub-battery 22 is short-circuited based on the open-circuit voltage of the sub-battery 22 . Specifically, the diagnosis unit 125 diagnoses that the sub-battery 22 is short-circuited when it is determined that the open-circuit voltage of the sub-battery 22 is lower than the voltage threshold. On the other hand, the diagnosis unit 125 diagnoses that the sub-battery 22 is not short-circuited when it is determined that the open-circuit voltage of the sub-battery 22 is equal to or higher than the voltage threshold.
サブバッテリ22が短絡している場合、サブバッテリ22の開放端電圧は、正常時よりも低くなる。ゆえに、上記のようにサブバッテリ22の開放端電圧と電圧閾値との比較を行うことによって、サブバッテリ22の短絡の有無を適切に診断することができる。電圧閾値は、例えば、サブバッテリ22の1つのセルが短絡した場合に想定されるサブバッテリ22の開放端電圧より高く正常時におけるサブバッテリ22の開放端電圧より低い値に設定される。 When the sub-battery 22 is short-circuited, the open-circuit voltage of the sub-battery 22 is lower than normal. Therefore, by comparing the open-circuit voltage of the sub-battery 22 with the voltage threshold as described above, it is possible to appropriately diagnose whether the sub-battery 22 is short-circuited. The voltage threshold is set, for example, to a value that is higher than the open-circuit voltage of the sub-battery 22 assumed when one cell of the sub-battery 22 is short-circuited and lower than the open-circuit voltage of the sub-battery 22 in the normal state.
また、例えば、診断部125は、サブバッテリ22の内部抵抗に基づいてサブバッテリ22の劣化の有無を診断する。具体的には、診断部125は、サブバッテリ22の内部抵抗が抵抗閾値より大きいと判定された場合にサブバッテリ22が劣化していると診断する。一方、診断部125は、サブバッテリ22の内部抵抗が抵抗閾値以下であると判定された場合にサブバッテリ22が劣化していないと診断する。 Further, for example, the diagnosis unit 125 diagnoses whether or not the sub-battery 22 has deteriorated based on the internal resistance of the sub-battery 22 . Specifically, the diagnosis unit 125 diagnoses that the sub-battery 22 is deteriorated when it is determined that the internal resistance of the sub-battery 22 is greater than the resistance threshold. On the other hand, the diagnosis unit 125 diagnoses that the sub-battery 22 has not deteriorated when it is determined that the internal resistance of the sub-battery 22 is equal to or less than the resistance threshold.
サブバッテリ22の劣化が生じている場合、サブバッテリ22の内部抵抗は、正常時よりも大きくなる。ゆえに、上記のようにサブバッテリ22の内部抵抗と抵抗閾値との比較を行うことによって、サブバッテリ22の劣化の有無を適切に診断することができる。抵抗閾値は、例えば、サブバッテリ22の1つのセルで劣化が生じた場合に想定されるサブバッテリ22の内部抵抗より小さく正常時におけるサブバッテリ22の内部抵抗より大きい値に設定される。 When the sub-battery 22 is degraded, the internal resistance of the sub-battery 22 becomes higher than that in the normal state. Therefore, by comparing the internal resistance of the sub-battery 22 with the resistance threshold as described above, it is possible to appropriately diagnose whether the sub-battery 22 is degraded. The resistance threshold is set, for example, to a value that is lower than the internal resistance of the sub-battery 22 assumed when one cell of the sub-battery 22 is degraded and higher than the internal resistance of the sub-battery 22 under normal conditions.
ここで、サブバッテリ22の異常の有無を適切に診断する観点では、サブバッテリ22の異常の有無の診断は、診断用リレー62が開放されている状態で行われることが好ましい。診断用リレー62が開放されている場合、サブバッテリ22及び始動用モータ13と補機51及びメインバッテリ21との間が電気的に遮断された状態になる。ゆえに、サブバッテリ22から補機51への電力の供給及びメインバッテリ21からサブバッテリ22への電力の供給は停止するので、サブバッテリ22に電流が流れていない状態が形成される。よって、サブバッテリセンサ92は、サブバッテリ22に電流が流れているときと比べてサブバッテリ22の電気的な状態量(具体的には、電圧及び内部抵抗)として適切な値を検出することができる。それにより、サブバッテリ22の異常の有無の診断で用いられるサブバッテリ22の電気的な状態量をより適切な値にすることができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常の有無を適切に診断することができる。
Here, from the viewpoint of appropriately diagnosing whether or not there is an abnormality in the sub-battery 22, it is preferable that the diagnosis of whether or not there is an abnormality in the sub-battery 22 is performed while the
なお、診断用リレー62を開放させることが困難である状況下や、電源システム1の構成から診断用リレー62が省略されている場合等には、サブバッテリ22の異常の有無の診断は、サブバッテリ22に入出力される電流が所定範囲内となっている状態で行われることが好ましい。所定範囲は、具体的には、サブバッテリ22に入出力される電流がサブバッテリ22の電気的な状態量の検出値に与える影響が比較的小さいか否かを適切に判断し得る範囲に設定される。
Under circumstances where it is difficult to open the
ステップS503でYESと判定された場合、ステップS505において、制御部120は、システムメインリレー61を閉鎖させる。それにより、メインバッテリ21と始動用モータ13を含む各機器とが電気的に接続された状態となる。
If YES in step S503,
次に、ステップS507において、制御部120は、メインバッテリ21の電力を用いてエンジン12を始動させる。
Next, in step S<b>507 ,
具体的には、制御部120は、DCDCコンバータ42の動作を制御することによって、メインバッテリ21に蓄電される電力を始動用モータ13にDCDCコンバータ42を介して供給させる。そして、始動用モータ13が駆動され、始動用モータ13から出力される動力がエンジン12に伝達され、エンジン12が始動される。それにより、車両の発進が行われ、車両は少なくともエンジン12から出力される動力を用いて走行する状態となる。
Specifically, the
次に、ステップS509において、制御部120は、フェールセーフ制御を実行する。フェールセーフ制御は、上述したように、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させる制御である。
Next, in step S509,
ここで、図6及び図7を参照して、フェールセーフ制御における処理についてより詳細に説明する。 Here, with reference to FIGS. 6 and 7, processing in fail-safe control will be described in more detail.
図6は、制御装置100が行うフェールセーフ制御における処理の流れの例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of the flow of processing in fail-safe control performed by the
図6に示される制御フローが開始されると、まず、ステップS591において、制御部120は、メインバッテリ21のSOCが第1閾値以上であるか否かを判定する。メインバッテリ21のSOCが第1閾値以上であると判定された場合(ステップS591/YES)、ステップS592に進む。一方、メインバッテリ21のSOCが第1閾値より低いと判定された場合(ステップS591/NO)、ステップS591の処理が繰り返される。
When the control flow shown in FIG. 6 is started, first, in step S591,
ここで、EV走行モードでは、HEV走行モードと異なりエンジン12が停止した状態となるので、航続距離はHEV走行モードと比較して短くなる。さらに、EV走行モードにおける航続距離は、メインバッテリ21のSOCが低くなるほど短くなる。第1閾値は、EV走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう程度にメインバッテリ21のSOCが低いか否かを適切に判断し得る値に設定される。つまり、メインバッテリ21のSOCが第1閾値より低いと判定された場合は、EV走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に相当する。
Here, in the EV travel mode, unlike the HEV travel mode, the
ステップS591でYESと判定された場合、ステップS509において、制御部120は、HEV走行モードを禁止して、EV走行モードを許可する。
If YES in step S591,
具体的には、制御部120は、走行モードをEV走行モードに切り替え、その後におけるHEV走行モードへの走行モードの切り替えを禁止する。
Specifically,
上記のように、図6に示される例では、制御部120は、フェールセーフ制御において、メインバッテリ21のSOCが閾値(具体的には、第1閾値)以上である場合にHEV走行モードを禁止してEV走行モードを許可する。
As described above, in the example shown in FIG. 6, the
ここで、HEV走行モードのようにエンジン12から出力される動力を用いて車両が走行する場合には、エンジン12により駆動される始動用モータ13の発電電力によってサブバッテリ22の充電が行われる。一方、EV走行モードでは、エンジン12が停止した状態となる。ゆえに、HEV走行モードを禁止してEV走行モードを許可することにより、走行モードをEV走行モードに切り替えることによって、エンジン12から出力される動力を用いたサブバッテリ22の充電を停止させることができる。よって、サブバッテリ22が異常であると診断されたときに、HEV走行モードを禁止してEV走行モードを許可することによって、車両が走行不能となることを適切に回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ22が過充電されることを適切に抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時に、サブバッテリ22の保護及び車両の走行の継続を適切に実現することができる。
Here, when the vehicle travels using the power output from the
さらに、上記のように、図6に示される例では、制御部120は、フェールセーフ制御において、メインバッテリ21のSOCが閾値(具体的には、第1閾値)より低い場合にHEV走行モードを許可する。それにより、EV走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に、走行モードがEV走行モードに切り替えられることを回避することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時に、車両が走行不能となることをより適切に回避することができるので、車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
Furthermore, as described above, in the example shown in FIG. 6,
図7は、制御装置100が行うフェールセーフ制御における処理の流れの図6と異なる例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of processing in fail-safe control performed by the
図7に示される制御フローでは、図6に示される制御フローと比較して、ステップS591の判定処理の後にステップS591の判定処理がさらに追加されている点が異なる。 The control flow shown in FIG. 7 differs from the control flow shown in FIG. 6 in that determination processing in step S591 is added after determination processing in step S591.
具体的には、図7に示される制御フローでは、ステップS591でYESと判定された場合、図7に示される制御フローと異なり、ステップS593に進む。 Specifically, in the control flow shown in FIG. 7, if YES is determined in step S591, unlike the control flow shown in FIG. 7, the process proceeds to step S593.
ステップS591でYESと判定された場合、ステップS593において、制御部120は、メインバッテリ21のSOCが第1閾値よりも大きい第2閾値より高いか否かを判定する。メインバッテリ21のSOCが第2閾値以下であると判定された場合(ステップS593/NO)、ステップS592に進む。一方、メインバッテリ21のSOCが第2閾値より高いと判定された場合(ステップS593/YES)、ステップS593の処理が繰り返される。
If YES in step S591,
ここで、駆動用モータ11に発電を行わせることにより制動力を生じさせる回生制動の際には、駆動用モータ11により発電される電力はメインバッテリ21に供給される。しかしながら、メインバッテリ21のSOCが過度に高い場合、メインバッテリ21に充電可能な電力は大きく制限されてしまうので、回生制動を適切に行うことが困難となる。第2閾値は、第1閾値よりも大きな値であり、メインバッテリ21に充電可能な電力が大きく制限されてしまう程度にメインバッテリ21のSOCが高いか否かを適切に判断し得る値に設定される。つまり、メインバッテリ21のSOCが第2閾値より高いと判定された場合は、メインバッテリ21に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に相当する。
Here, during regenerative braking in which braking force is generated by causing the
上記のように、図7に示される例では、制御部120は、フェールセーフ制御において、メインバッテリ21のSOCが第1閾値よりも大きい第2閾値より高い場合には、HEV走行モードを許可する。それにより、メインバッテリ21に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、走行モードがEV走行モードに切り替えられることを回避することができる。ここで、EV走行モードでは、エンジン12と駆動輪5との間の動力の伝達が遮断された状態となるので、エンジンブレーキを利用することができなくなる。ゆえに、EV走行モードでは、回生制動を適切に行うことが困難となる場合、車両の挙動を適切に制御することが困難となり得る。よって、回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、走行モードがEV走行モードに切り替えられることを回避することによって、車両の挙動を適切に制御することが困難となることを抑制することができるので、サブバッテリ22の異常時に車両の走行の継続をさらに適切に実現することができる。
As described above, in the example shown in FIG. 7,
なお、上記では、ステップS591及びステップS593がこの順に実行される例を説明したが、ステップS591とステップS593の順序は逆であってもよい。 In addition, although an example in which steps S591 and S593 are executed in this order has been described above, the order of steps S591 and S593 may be reversed.
以下、図5に戻り説明を続ける。 Returning to FIG. 5, the description will be continued.
ステップS503でNOと判定された場合、ステップS511において、制御部120は、サブバッテリ22の電力を用いてエンジン12を始動させる。
If NO in step S503,
具体的には、制御部120は、サブバッテリ22に蓄電される電力を始動用モータ13に供給させる。そして、始動用モータ13が駆動され、始動用モータ13から出力される動力がエンジン12に伝達され、エンジン12が始動される。それにより、車両の発進が行われ、車両は少なくともエンジン12から出力される動力を用いて走行する状態となる。
Specifically, the
次に、ステップS513において、制御部120は、システムメインリレー61を閉鎖させる。それにより、メインバッテリ21と車両内の各機器(具体的には、補機51、サブバッテリ22及び始動用モータ13)とが電気的に接続された状態となる。
Next, in step S513,
ステップS509又はステップS513の次に、図5に示される制御フローは終了する。 After step S509 or step S513, the control flow shown in FIG. 5 ends.
上記で図5を参照して説明したように、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が正常であると診断された場合、メインバッテリ21に蓄電される電力を用いずにサブバッテリ22に蓄電される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させ、一方、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させる。それにより、サブバッテリ22の異常時に、始動用モータ13に供給される電力が不足することにより車両の発進が妨げられることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時に発進性を適切に確保することができる。
As described above with reference to FIG. 5, when the sub-battery 22 is diagnosed as normal when the engine start request is made when the vehicle starts moving, the
さらに、上記で図5を参照して説明したように、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、エンジン12を始動させた後に、フェールセーフ制御を実行する。それにより、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させることができるので、車両が走行不能となることを回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ22が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時に、サブバッテリ22を保護しつつ、車両を継続して走行させることができる。
Furthermore, as described above with reference to FIG. 5, when the sub-battery 22 is diagnosed to be abnormal when the engine start request is made when the vehicle starts moving, the
[2-2.第2の例]
次に、図8を参照して、制御装置100が行う処理の全体的な流れの第2の例について説明する。
[2-2. Second example]
Next, a second example of the overall flow of processing performed by the
図8は、制御装置100が行う処理の全体的な流れの第2の例を示すフローチャートである。図8に示される第2の例に係る制御フローは、図5に示される第1の例に係る制御フローと同様に、具体的には、制御装置100の制御部120により行われるエンジン始動要求時の制御に関する処理の流れであり、電源システム1の停止時に開始される。
FIG. 8 is a flow chart showing a second example of the overall flow of processing performed by the
第2の例では、図5を参照して説明した第1の例と比較して、車両の発進時のエンジン始動要求時にサブバッテリ22が異常であると診断された場合において、特定の条件下でエンジン12の始動を禁止するための処理(具体的には、ステップS601)が追加されている点が異なる。
In the second example, as compared with the first example described with reference to FIG. , in that a process (specifically, step S601) for prohibiting starting of the
図8に示される第2の例に係る制御フローでは、ステップS503でYESと判定された場合、図5に示される第1の例に係る制御フローと異なり、ステップS601に進む。 In the control flow according to the second example shown in FIG. 8, if YES is determined in step S503, unlike the control flow according to the first example shown in FIG. 5, the process proceeds to step S601.
ステップS503でYESと判定された場合、ステップS601において、制御部120は、サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えているか否かを判定する。サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えていないと判定された場合(ステップS601/NO)、ステップS505に進み、その後、図5に示される第1の例に係る制御フローと同様に、ステップS507及びステップS509の処理が実行される。一方、サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えていると判定された場合(ステップS601/YES)、ステップS505,S507,S509の処理は実行されずに、図6に示される制御フローは終了する。
If the determination in step S503 is YES, in step S601,
サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えている場合は、サブバッテリ22への電力の供給によってサブバッテリ22が損傷する可能性が過度に高い場合に相当する。 When the degree of abnormality of the sub-battery 22 exceeds the reference, it corresponds to a case where the possibility of damaging the sub-battery 22 by supplying power to the sub-battery 22 is excessively high.
例えば、制御部120は、ステップS503におけるサブバッテリ22の異常の有無の診断でサブバッテリ22が短絡していると診断された場合において、サブバッテリ22の開放端電圧が電圧閾値よりも小さい基準電圧より低いと判定された場合にサブバッテリ22の異常度合いが基準を超えていると判定する。基準電圧は、例えば、サブバッテリ22の仕様等に応じて適宜設定され得る。
For example, when it is diagnosed that the sub-battery 22 is short-circuited in the diagnosis of the presence or absence of an abnormality in the sub-battery 22 in step S503, the
また、例えば、制御部120は、ステップS503におけるサブバッテリ22の異常の有無の診断でサブバッテリ22が劣化していると診断された場合において、サブバッテリ22の内部抵抗が抵抗閾値よりも大きい基準抵抗より高いと判定された場合にサブバッテリ22の異常度合いが基準を超えていると判定する。基準抵抗は、例えば、サブバッテリ22の仕様等に応じて適宜設定され得る。
Further, for example, when the sub-battery 22 is diagnosed to be degraded in the diagnosis of the presence or absence of an abnormality in the sub-battery 22 in step S503, the
上記のように、図8を参照して説明した第2の例では、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合において、サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えている場合には、エンジン12の始動を禁止する。それにより、サブバッテリ22への電力の供給によってサブバッテリ22が損傷する可能性が過度に高い場合に、エンジン12から出力される動力を用いた車両の発進が行われることを回避することができるので、エンジン12により駆動される始動用モータ13の発電電力によるサブバッテリ22の充電が行われることを回避することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時にサブバッテリ22をより適切に保護することができる。
As described above, in the second example explained with reference to FIG. 22 exceeds the standard, the start of the
上記では、図5~図8に示される各制御フローを参照して、制御装置100が行う処理の流れの例を説明したが、制御装置100が行う処理は、上記で説明した例に特に限定されない。
In the above, an example of the flow of processing performed by the
具体的には、上記では、図6及び図7を参照してフェールセーフ制御における処理の例を説明したが、フェールセーフ制御は、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させる制御であればよく、フェールセーフ制御における処理としては種々の処理が用いられ得る。 Specifically, an example of processing in the fail-safe control has been described above with reference to FIGS. Various types of processing can be used as the processing in the fail-safe control, as long as the control reduces the failure compared to the case where it is diagnosed as being present.
例えば、制御部120は、フェールセーフ制御において、DCDCコンバータ42の出力(つまり、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21側からサブバッテリ22側へ供給される電力)をHEV走行モードが許可されている場合と比較して低下させてもよい。それにより、メインバッテリ21からDCDCコンバータ42を介して供給される電力によるサブバッテリ22の充電量を低下させることができる。
For example, in the fail-safe control, the
また、例えば、制御部120は、フェールセーフ制御において、エンジン12から出力される動力を用いた始動用モータ13の発電量をHEV走行モードが許可されている場合と比較して低下させてもよい。それにより、エンジン12から出力される動力を用いたサブバッテリ22の充電における充電量を低下させることができる。
Further, for example, in the fail-safe control, the
また、例えば、制御部120は、フェールセーフ制御において、診断用リレー62を開放させてもよい。それにより、サブバッテリ22と診断用リレー62を介して行われる電力の供給が停止されることによって、サブバッテリ22の充電量及び放電量を低下させることができる。
Also, for example, the
また、例えば、制御部120は、フェールセーフ制御において、補機51の機能の制限又は停止を行ってもよい。それにより、補機51に対するサブバッテリ22の放電量を低下させることができる。
Also, for example, the
また、図5又は図8に示される各制御フローでは、サブバッテリが正常であると判定された場合(つまり、ステップS503でNOと判定された場合)に、ステップS511が行われた後にステップS513が行われるが、ステップS511よりも前にステップS513が行われてもよい。 Further, in each control flow shown in FIG. 5 or FIG. 8, when it is determined that the sub-battery is normal (that is, when it is determined as NO in step S503), step S513 is performed after step S511 is performed. is performed, step S513 may be performed before step S511.
<3.電源システムの効果>
続いて、本発明の実施形態に係る電源システム1の効果について説明する。
<3. Effect of power supply system>
Next, effects of the
本実施形態に係る電源システム1では、制御部120は、エンジン12及び駆動用モータ11の動力を用いて走行するHEV走行モードと、エンジン12を停止させた状態で駆動用モータ11の動力を用いて走行するEV走行モードとを切り替えて実行可能である。また、車両の発進はエンジン12から出力される動力を用いて行われる。また、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が正常であると診断された場合、メインバッテリ21に蓄電される電力を用いずにサブバッテリ22に蓄電される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させる。一方、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させ、その後、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させるフェールセーフ制御を実行する。
In the
上記のように、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させることによって、始動用モータ13に供給される電力が不足することにより車両の発進が妨げられることを抑制することができる。さらに、上記のように、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、エンジン12を始動させた後に、フェールセーフ制御を実行することによって、車両が走行不能となることを回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ22が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、本実施形態に係る電源システム1によれば、サブバッテリ22の異常時に、発進性を適切に確保しつつ、サブバッテリ22の保護及び車両の走行の継続を実現することができる。
As described above, when the sub-battery 22 is diagnosed to be abnormal when the engine is requested to start when the vehicle starts moving, the electric power supplied from the
また、本実施形態に係る電源システム1では、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合において、サブバッテリ22の異常度合いが基準を超えている場合には、エンジン12の始動を禁止することが好ましい。それにより、サブバッテリ22への電力の供給によってサブバッテリ22が損傷する可能性が過度に高い場合に、エンジン12から出力される動力を用いた車両の発進が行われることを回避することによって、サブバッテリ22の充電が行われることを回避することができるので、サブバッテリ22の異常時にサブバッテリ22をより適切に保護することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る電源システム1では、制御部120は、フェールセーフ制御において、メインバッテリ21のSOCが閾値(具体的には、第1閾値)以上である場合にHEV走行モードを禁止してEV走行モードを許可し、メインバッテリ21のSOCが閾値(具体的には、第1閾値)より低い場合にHEV走行モードを許可することが好ましい。それにより、エンジン12から出力される動力を用いたサブバッテリ22の充電を停止させることができるので、車両が走行不能となることを適切に回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ22が過充電されることを適切に抑制することができる。また、EV走行モードにおける航続距離が過度に短くなってしまう場合に、走行モードがEV走行モードに切り替えられることを回避することができるので、サブバッテリ22の異常時に車両の走行の継続をより適切に実現することができる。
In the
さらに、サブバッテリ22の異常時に、HEV走行モードが禁止されることにより、走行モードのHEV走行モードへの切り替えが行われなくなるので、ドライバにサブバッテリ22の異常が生じている旨を気付かせることができる。ゆえに、ドライバによるサブバッテリ22の交換を促すことができる。 Furthermore, when the sub-battery 22 is abnormal, the HEV driving mode is prohibited and the driving mode is not switched to the HEV driving mode. can be done. Therefore, replacement of the sub-battery 22 by the driver can be encouraged.
また、本実施形態に係る電源システム1では、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、エンジン12を始動させた後において、メインバッテリ21のSOCが第1閾値よりも大きい第2閾値より高い場合には、HEV走行モードを許可することが好ましい。それにより、メインバッテリ21に充電可能な電力が大きく制限されてしまうことに起因して回生制動を適切に行うことが困難となる場合に、走行モードがEV走行モードに切り替えられることを回避することができる。ゆえに、このような場合に、走行モードがEV走行モードに切り替わることによって車両の挙動を適切に制御することが困難となることを抑制することができるので、サブバッテリ22の異常時に車両の走行の継続をさらに適切に実現することができる。
In addition, in the
<4.むすび>
以上説明したように、本実施形態に係る電源システム1では、制御部120は、HEV走行モードとEV走行モードとを切り替えて実行可能である。また、車両の発進はエンジン12から出力される動力を用いて行われる。また、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が正常であると診断された場合、メインバッテリ21に蓄電される電力を用いずにサブバッテリ22に蓄電される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させる。一方、制御部120は、車両の発進時のエンジン始動要求時に、サブバッテリ22が異常であると診断された場合、DCDCコンバータ42を介してメインバッテリ21から供給される電力を用いて始動用モータ13を駆動することによりエンジン12を始動させ、その後、サブバッテリ22の充電量又は放電量をサブバッテリ22が正常であると診断された場合と比較して低下させるフェールセーフ制御を実行する。それにより、サブバッテリ22の異常時に、始動用モータ13に供給される電力が不足することにより車両の発進が妨げられることを抑制した上で、車両が走行不能となることを回避しつつ、異常が生じているサブバッテリ22が過充電されることを抑制することができる。ゆえに、サブバッテリ22の異常時に、発進性を適切に確保しつつ、サブバッテリ22の保護及び車両の走行の継続を実現することができる。
<4. Conclusion>
As described above, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or applications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.
例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。 For example, processes described herein using flowcharts do not necessarily have to be performed in the order shown in the flowcharts. Also, some processing steps may be performed in parallel. Also, additional processing steps may be employed, and some processing steps may be omitted.
また、例えば、上記では、図1を参照して、本発明に係る電源システムの一例として電源システム1の構成について説明したが、上述したように、本発明に係る電源システムの構成は上記の例に限定されない。
Further, for example, the configuration of the
また、本発明に係る電源システムは、図1に示される電源システム1に対して構成要素を追加したもの、又は、電源システム1から一部の構成要素(例えば、診断用リレー62)を省略したもの等であってもよい。
In addition, the power supply system according to the present invention has components added to the
1 電源システム
5 駆動輪
11 駆動用モータ
12 エンジン
13 始動用モータ
21 メインバッテリ
22 サブバッテリ
31 変速機
41 インバータ
42 DCDCコンバータ
51 補機
61 システムメインリレー
62 診断用リレー
91 メインバッテリセンサ
92 サブバッテリセンサ
93 車速センサ
100 制御装置
110 取得部
120 制御部
121 モータ制御部
122 エンジン制御部
123 リレー制御部
124 コンバータ制御部
125 診断部
1
Claims (4)
エンジンと、
前記エンジンを始動する始動用モータと、
前記駆動用モータに供給される電力を蓄電するメインバッテリと、
前記始動用モータに供給される電力を蓄電し、前記メインバッテリに蓄電される電力を降圧可能なDCDCコンバータを介して当該メインバッテリと接続されるサブバッテリと、
前記エンジン及び前記駆動用モータの動力を用いて走行するHEV走行モードと、前記エンジンを停止させた状態で前記駆動用モータの動力を用いて走行するEV走行モードとを切り替えて実行可能な制御部を有する制御装置と、
を備える車両であって、
前記車両の発進は、前記エンジンから出力される動力を用いて行われ、
前記制御部は、
前記車両の発進時のエンジン始動要求時に、前記サブバッテリが正常であると診断された場合、前記メインバッテリに蓄電される電力を用いずに前記サブバッテリに蓄電される電力を用いて前記始動用モータを駆動することにより前記エンジンを始動させ、
前記エンジン始動要求時に、前記サブバッテリが異常であると診断された場合、前記DCDCコンバータを介して前記メインバッテリから供給される電力を用いて前記始動用モータを駆動することにより前記エンジンを始動させ、その後、前記サブバッテリの充電量又は放電量を前記サブバッテリが正常であると診断された場合と比較して低下させるフェールセーフ制御を実行する、
車両。 a drive motor;
engine and
a starting motor for starting the engine;
a main battery that stores electric power supplied to the driving motor;
a sub-battery that stores electric power supplied to the starting motor and is connected to the main battery via a DCDC converter capable of stepping down the electric power stored in the main battery;
A control unit capable of switching between an HEV driving mode in which driving is performed using the power of the engine and the driving motor and an EV driving mode in which driving is performed using the power of the driving motor with the engine stopped. a controller having
A vehicle comprising
The vehicle is started using power output from the engine,
The control unit
When it is determined that the sub-battery is normal when the engine is requested to start when the vehicle starts moving, the power stored in the sub-battery is used instead of the power stored in the main battery. starting the engine by driving a motor;
When the sub-battery is diagnosed to be abnormal at the time of the engine start request, the electric power supplied from the main battery via the DCDC converter is used to drive the starting motor to start the engine. , and then perform fail-safe control to reduce the charge amount or discharge amount of the sub-battery compared to when the sub-battery is diagnosed as normal;
vehicle .
請求項1に記載の車両。 When the sub-battery is diagnosed to be abnormal at the time of the engine start request, the control unit prohibits the start of the engine if the degree of abnormality of the sub-battery exceeds a standard.
A vehicle according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の車両。 In the fail-safe control, the control unit prohibits the HEV running mode and permits the EV running mode when the remaining capacity of the main battery is equal to or greater than a threshold, and the remaining capacity of the main battery is greater than the threshold. if low, allow the HEV driving mode;
A vehicle according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記フェールセーフ制御において、前記メインバッテリの残存容量が前記第1閾値よりも大きい第2閾値より高い場合には、前記HEV走行モードを許可する、
請求項3に記載の車両。 When the threshold is the first threshold,
In the fail-safe control, the control unit permits the HEV running mode when the remaining capacity of the main battery is higher than a second threshold that is larger than the first threshold.
A vehicle according to claim 3.
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