WO2024038502A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents
ハイブリッド車両 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024038502A1 WO2024038502A1 PCT/JP2022/030957 JP2022030957W WO2024038502A1 WO 2024038502 A1 WO2024038502 A1 WO 2024038502A1 JP 2022030957 W JP2022030957 W JP 2022030957W WO 2024038502 A1 WO2024038502 A1 WO 2024038502A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- battery
- hybrid vehicle
- control device
- time
- power
- Prior art date
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 8
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
Definitions
- This case concerns a hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor.
- a hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor (motor generator) is equipped with a driving battery (high voltage battery, main battery) that serves as a power source for the electric motor.
- a driving battery high voltage battery, main battery
- the electric motor operates as a generator using power from the engine, and the drive battery is charged.
- the electric motor can also be used to start the engine by operating it as a motor. If an electric motor is used to start the engine, the starter can be omitted.
- the remaining capacity of the drive battery may become extremely low, and the power necessary to start the engine may not be drawn from the drive battery. In this case, the electric motor does not operate, so the engine cannot be started. Further, even in the case of a plug-in hybrid vehicle, a similar situation occurs if the drive battery cannot be charged due to, for example, no external charger being nearby.
- Patent Document 1 discloses that when starting the engine, it is determined whether the amount of power that the main battery can output is less than the minimum required amount of power for starting the engine, and the sub-battery (driving A configuration is disclosed in which power is supplied to the motor generator from an auxiliary battery (low-voltage battery) that is separate from the battery. According to this configuration, it is possible to avoid a situation where the motor generator cannot operate and the engine cannot be started.
- This project was developed to solve the above-mentioned problems, and is a hybrid vehicle that suppresses the deterioration of the drive battery and allows the engine to start smoothly even if the vehicle has not been used for a long time.
- One of the purposes is to provide.
- this purpose is not limited to this purpose, and it is also possible to achieve effects derived from each configuration shown in "Details for Carrying Out the Invention" that will be described later, which cannot be obtained with conventional techniques. It is a purpose.
- the disclosed hybrid vehicle can be realized as the embodiments or application examples disclosed below, and solves at least part of the above problems.
- the hybrid vehicle disclosed herein includes a driving battery, an electric motor that operates using the electric power of the driving battery, an engine that is started by the electric motor, an auxiliary battery, and an auxiliary battery that operates using the electric power of the auxiliary battery.
- This is a hybrid vehicle equipped with a control device that operates using electric power.
- the control device estimates, at the ready-off point when the power switch of the hybrid vehicle is turned off, the time during which the outputtable power of the drive battery becomes lower than the minimum power required to start the engine, and estimates the time from the ready-off point to the minimum power required to start the engine. After the time has elapsed, the drive battery is charged from the auxiliary battery.
- the control device monitors the outputtable power when the time has elapsed from the ready-off time, and if the outputtable power is less than the minimum power, the controller replaces the auxiliary equipment battery with the drive battery. Preferably, the battery is charged.
- the control device estimates the time by acquiring an average temperature in a region where the hybrid vehicle is present from calendar information.
- the control device when the control device charges the drive battery from the auxiliary battery, the control device It is preferable to notify the device owned by the user of the implementation of the charging. (5) In this case, it is preferable that the control device uses an application installed in a smartphone serving as the device to notify the user of the implementation of the charging.
- the control device may control the mode of the hybrid vehicle when charging the drive battery from the auxiliary battery. It is preferable to set the vehicle to a standby mode in which the vehicle cannot run.
- the hybrid vehicle according to (6) above preferably includes a bidirectional DC/DC converter connected to both the drive battery and the auxiliary battery. In this case, it is preferable that, in the standby mode set at the time of charging, the control device charges the driving battery from the auxiliary battery by boosting the bidirectional DC/DC converter.
- the control device in the standby mode set during the charging, the control device operates until the voltage of the driving battery exceeds a predetermined target charging voltage, or It is preferable that the pressure increase control is performed until a preset implementation time elapses.
- control device may cause the voltage to increase when the voltage of the drive battery exceeds the target charging voltage or when the implementation time has elapsed. It is preferable to end the control and notify a device owned by the user of the hybrid vehicle of the completion of the charging.
- the disclosed hybrid vehicle even if the vehicle is not used for a long period of time, it is possible to suppress the progress of deterioration of the drive battery, and it is also possible to smoothly start the engine in response to the operation of the radio.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment. It is an example of a flowchart of control performed in a hybrid vehicle concerning an embodiment.
- a hybrid vehicle 1 (hereinafter referred to as "vehicle 1") of the present embodiment includes a drive battery 2, an auxiliary battery 5, an electric motor 3 that operates using the power of the drive battery 2, It includes an engine 4 started by an electric motor 3, a DC/DC converter 6, an inverter 7, a power switch 8, and a control device 10.
- the vehicle 1 may be a vehicle without an on-board charger, or may be a plug-in hybrid vehicle that has an on-board charger and is capable of external charging or external power supply from the driving battery 2.
- the driving battery 2 is a power source for the electric motor 3 that drives the vehicle 1, and is also called a high voltage battery.
- the driving battery 2 is, for example, a lithium ion battery or a nickel hydride battery, and is a secondary battery that can supply a high voltage direct current of several hundred volts.
- the auxiliary equipment battery 5 is a power source for vehicle-mounted auxiliary equipment (not shown), and is also called a low-voltage battery.
- the auxiliary battery 5 is, for example, a secondary battery such as a lead-acid battery.
- the auxiliary battery 5 has a capacity that allows power to be transferred to the drive battery 2.
- the control device 10 operates using the power of the auxiliary equipment battery 5.
- Various information such as the voltage, current, and temperature of the driving battery 2 is detected and managed by a sensor or a BMU (Battery Management Unit), not shown, and is output to the control device 10.
- various information such as the voltage, current, and temperature of the auxiliary battery 5 is also detected and managed by a sensor or BMU (not shown), and output to the control device 10.
- the electric motor 3 is a motor generator that functions as a motor or starter that operates using the electric power of the drive battery 2 and as a generator that is driven by the engine 4 and generates electricity. That is, the electric motor 3 of this embodiment operates as a travel motor to drive the vehicle 1, as a starter to start the engine 4, and as a generator to charge the drive battery 2. Is possible. Note that charging in this case (that is, charging in which the electric motor 3 operates as a generator by the engine 4) is referred to as "normal charging.”
- the number of electric motors 3 mounted on the vehicle 1 is not particularly limited, and for example, there may be an electric motor 3 that functions only as a motor, an electric motor 3 that functions only as a starter, and an electric motor 3 that functions only as a generator.
- the vehicle 1 may be provided with 3 and 3, respectively. Further, the electric motor 3 may function as a generator during regeneration.
- An inverter 7 that converts direct current and alternating current is provided inside or near the electric motor 3.
- the rotational speed of the electric motor 3 is controlled by controlling the inverter 7. Note that when a plurality of electric motors 3 are provided, a plurality of inverters 7 are also provided. In the vehicle 1 of this embodiment, the operating states of the electric motor 3 and the inverter 7 are controlled by the control device 10.
- the engine 4 is an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) that uses gasoline or light oil as fuel.
- the operating state of the engine 4 is controlled by the control device 10.
- the engine 4 may be dedicated to driving the vehicle 1 by transmitting its power only to the wheels, or may be dedicated to power generation by transmitting its power only to the electric motor 3, which causes the motor 3 to generate electricity. 1 and a power generation function.
- the electric motor 3 uses the electric power of the driving battery 2 to rotate the rotating shaft of the engine 4.
- the electric motor 3 and the engine 4 may be directly connected, or may be connected via a gear mechanism, speed reduction device, etc. not shown. Further, a power transmission device (not shown) (such as a differential gear, a speed reduction gear, a transaxle, etc.) is provided in the power transmission path between the drive source (at least one of the electric motor 3 and the engine 4) of the vehicle 1 and the wheels. Good too.
- a power transmission device (not shown) (such as a differential gear, a speed reduction gear, a transaxle, etc.) is provided in the power transmission path between the drive source (at least one of the electric motor 3 and the engine 4) of the vehicle 1 and the wheels. Good too.
- the DCDC converter 6 is a device that converts DC voltage, and is connected to both the drive battery 2 and the auxiliary battery 5.
- the DCDC converter 6 of this embodiment is capable of stepping down the high voltage of the driving battery 2 or the inverter 7 and outputting it to the auxiliary battery 5, and boosting the low voltage of the auxiliary battery 5 and outputting the high voltage of the driving battery 2 or the inverter 7 to the driving battery 5.
- This is a bidirectional DC/DC converter capable of outputting to both. That is, the DCDC converter 6 allows the drive battery 2 and the auxiliary battery 5 to be mutually charged and discharged. Note that a configuration may also be adopted in which the power stepped down by the DCDC converter 6 is directly output to the auxiliary equipment without going through the auxiliary equipment battery 5.
- the operating state of the DCDC converter 6 is controlled by a control device 10.
- the power switch 8 is a switch for switching between connecting and disconnecting the main power source of the vehicle 1, and is provided, for example, on an instrument panel in the vehicle interior, and is operated by the user of the vehicle 1.
- the power switch 8 When the power switch 8 is turned on, its output (signal) is transmitted to the control device 10, the high voltage circuit of the vehicle 1 is connected, and the vehicle 1 is placed in a driveable state (ready-on state). Further, when the power switch 8 is turned off, its output (signal) is transmitted to the control device 10, the high voltage circuit of the vehicle 1 is disconnected, and the vehicle 1 is placed in a non-driving state (ready-off state). Ru.
- the control device 10 is one of the electronic control units (ECU) installed in the vehicle 1, and is an electronic device equipped with a processor, a memory, and a timer.
- a processor is, for example, a microprocessor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), and a memory is, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or a nonvolatile memory.
- the timer continues counting even when the main power source of the vehicle 1 is off.
- the contents of the control performed by the control device 10 are recorded and stored in memory as firmware or application programs, and when the program is executed, the contents of the program are developed in the memory space and executed by the processor.
- the control device 10 of the present embodiment is configured to prevent the vehicle 1 from running out of power when starting the vehicle 1 due to a decrease in the remaining battery level (charge amount) of the drive battery 2 when the vehicle 1 remains unused for a long period of time.
- the control device 10 determines that the outputtable power SOP [kW] (State of Power) of the drive battery 2 is the minimum power required to start the engine 4 at the time of ready-off when the power switch 8 is turned off.
- a time Ta[h] (hereinafter referred to as "predicted time Ta") during which the power becomes lower than Wa[kW] (hereinafter referred to as "required power Wa") is estimated.
- the DCDC converter 6 is controlled to charge the drive battery 2 from the auxiliary battery 5. This restores the amount of charge in the drive battery 2 and prepares for the next time the vehicle is started.
- charging means charging the drive battery 2 by feeding power from the auxiliary battery 5 to the drive battery 2.
- the required electric power Wa is sufficiently smaller than the electric power required for motor running.
- the available output power SOP is the power that can be drawn from the drive battery 2, and is estimated from the voltage value, current value, temperature information, etc. of the drive battery 2 at the time of ready-off.
- the required electric power Wa is the minimum electric power required for the electric motor 3 to start the engine 4, and is a predetermined value.
- the predicted time Ta is an estimated value of the time required from the time of ready-off until SOP ⁇ Wa. The larger the outputtable power SOP at the time of ready-off, the longer the predicted time Ta tends to be.
- the drive battery 2 When the vehicle 1 is left in the ready-off state, the drive battery 2 naturally discharges and the amount of charge gradually decreases. For example, in situations where the drive battery 2 is held at high temperatures or extremely low temperatures, such as on extremely hot days or midwinter days, the power that can be drawn from the drive battery 2 is lower than when the same charging state is at room temperature, so the predicted time Ta is It tends to be short.
- the control device 10 of this embodiment acquires the average temperature in the area where the vehicle 1 is present from calendar information and estimates the predicted time Ta.
- the area where the vehicle 1 is present can be obtained from, for example, navigation information or GPS information immediately before the vehicle 1 is ready-off.
- the calendar information includes the average temperature and its changes over a predetermined period (for example, about several months) from the day when the device becomes ready-off.
- the control device 10 of this embodiment monitors the outputtable power SOP of the drive battery 2 at the time when the predicted time Ta has elapsed from the ready-off time. If the available output power SOP at this point is less than the required power Wa, the drive battery 2 is charged from the auxiliary battery 5. That is, the control device 10 checks the outputtable power SOP at the time when the predicted time Ta has elapsed, and then starts charging if the outputtable power SOP is lower than the required power Wa as predicted. In other words, if the outputtable power SOP is still not lower than the required power Wa, contrary to prediction, the control device 10 suspends charging of the drive battery 2.
- the control device 10 may charge the driving battery 2 after the predetermined time has elapsed, for example, if the power switch 8 is not turned on before the predetermined time elapses. Alternatively, until the power switch 8 is turned on, the outputtable power SOP is monitored every time a predetermined period of time elapses, and if the outputtable power SOP at that point is less than the required power Wa, the drive battery 2 is switched off. You can also charge it.
- the predetermined time may be, for example, a preset time, or may be set according to the available output power SOP at the time when the predicted time Ta has elapsed from the ready-off time.
- the control device 10 of this embodiment sets the mode of the vehicle 1 to standby mode instead of the normal ready mode when charging the drive battery 2 from the auxiliary battery 5.
- the standby mode is a mode in which starting of the engine 4 is prohibited and driving of the vehicle 1 is disabled.
- the control device 10 acquires various information such as the voltage, current, and temperature of the drive battery 2. Note that in a ready-off state in which the driving battery 2 is not charged, a ready-off mode is set.
- the ready-off mode is a mode in which an on-operation of the power switch 8 is accepted, and starting of the engine 4 is permitted in response to the on-operation.
- the control device 10 performs step-up control on the DCDC converter 6 to charge the drive battery 2 from the auxiliary battery 5. At this time, the control device 10 performs boost control until the voltage of the drive battery 2 exceeds a predetermined target charging voltage Vt, and ends the boost control when the voltage of the drive battery 2 exceeds the target charge voltage Vt (i.e. charging of the driving battery 2).
- the target charging voltage Vt is a voltage value slightly higher than the voltage corresponding to the above-mentioned required electric power Wa, and is set in advance.
- the control device 10 may perform the step-up control until the preset execution time Te elapses in the standby mode set when charging the drive battery 2. good.
- the implementation time Te is set in advance by experiment or simulation, for example.
- the control device 10 ends the boost control (ends the charging of the driving battery 2) when the implementation time Te has elapsed since the start of charging the driving battery 2. Note that in this case, it is possible to omit obtaining the voltage value.
- the control device 10 of this embodiment When charging the drive battery 2 from the auxiliary battery 5, the control device 10 of this embodiment notifies a device owned by the user of the vehicle 1 of the implementation of the charging.
- the device is a device that can communicate with the vehicle 1 and has a notification function to the user, and includes, for example, the user's smartphone, tablet, smart key (electronic key) with a display, and the like.
- the control device 10 may notify the user that charging is to be performed using an application installed in a smartphone as a device.
- control device 10 ends the boost control when the voltage of the drive battery 2 exceeds the target charging voltage or when the implementation time Te has elapsed, and controls the corresponding equipment owned by the user of the vehicle 1. Notify when charging is complete. In this way, by notifying the user's device both at the start of charging and at the end of charging, the user can accurately grasp the state of the vehicle 1.
- FIG. 2 is an example of a flowchart of control performed by the control device 10 of the vehicle 1 described above. This flowchart starts when the control device 10 receives a signal indicating the off operation of the power switch 8 of the vehicle 1 and sets the ready-off mode, and is executed at a predetermined calculation cycle.
- step S1 the control device 10 acquires various information necessary for this control, such as information on the voltage, current, temperature, etc. of the drive battery 2, calendar information, navigation information and GPS information of the vehicle 1.
- step S2 based on the acquired various information, the available output power SOP at the time of ready-off is estimated, and the predicted time Ta during which the available output power SOP becomes lower than the required power Wa is estimated.
- step S3 the count of the timer of the control device 10 is incremented by 1, and in the subsequent step S4, it is determined whether the value (count) of the timer has exceeded the predicted time Ta. If the predicted time Ta has not yet been reached, the process proceeds to step S14, and it is determined whether the power switch 8 has been turned on. Here, if the power switch 8 is not turned on, the process returns to step S3, the timer is counted up, and the determination in step S4 is performed. That is, if the power switch 8 is turned on before the predicted time Ta elapses after entering the ready-off state, this flowchart ends at that point, and if the power switch 8 is not turned on, the step The process advances from S4 to step S5.
- the control device 10 acquires information about the driving battery 2 in step S5, and in the subsequent step S6 determines whether the outputtable power SOP is less than the required power Wa (SOP ⁇ Wa).
- SOP ⁇ Wa is established as estimated at the time of ready-off, the processing from step S7 onwards is executed.
- the outputtable power SOP is not lower than the required power Wa contrary to the prediction, the process proceeds to step S14.
- step S14 it is determined whether or not the power switch 8 has been turned on, and if it has not been turned on, the process returns to step S3 and is counted up. In this case, since the timer value has already exceeded the predicted time Ta, the process proceeds to steps S4 and S5, and the determination in step S6 is performed again. That is, in this flowchart, the determination in step S6 is performed every calculation cycle, and charging of the driving battery 2 is suspended until the determination is YES. Note that the determination cycle of step S6 performed while charging is on hold is not limited to this.
- the control device 10 notifies the user of the implementation of charging in step S7, and sets standby mode in the subsequent step S8. In standby mode, starting of the engine 4 is prohibited and the high voltage circuit is connected. Further, the process proceeds to step S9, where step-up control of the DC/DC converter 6 is performed, and the drive battery 2 is charged from the auxiliary battery 5. When the voltage of the driving battery 2 exceeds the target charging voltage or when a predetermined implementation time has elapsed, the control device 10 ends the boost control in step S10.
- control device 10 sets the ready-off mode (switches from standby mode to ready-off mode) in step S11, and disconnects the high voltage circuit. Then, in step S12, the user is notified that charging has been completed, and in step S13, the timer count is reset, and this flowchart ends. Note that it is also possible to return the flowchart from step S13, obtain various information at the time of return in step S1 again, estimate the predicted time Ta for SOP ⁇ Wa from that time, and perform the same process. good.
- estimation and charging are not carried out at the time of ready-on, but the predicted time Ta during which the available output power SOP will be lower than the required power Wa is estimated at the time of ready-off, and the time Ta is changed from the time of estimation (ready-off time). Since it is charged after a certain period of time has elapsed, the state of charge of the driving battery 2 is not maintained at a low level. Thereby, the progress of deterioration of the driving battery 2 can be suppressed, and the engine 4 can be started smoothly in response to the operation of the ready-on.
- the control device 10 monitors the available output power SOP when the predicted time Ta has elapsed from the ready-off time, and if the available output power SOP is less than the required power Wa, charging is started. . That is, since the power state (charge amount) of the driving battery 2 is confirmed before actually starting charging, the driving battery 2 can be charged in a situation where it is really necessary. Note that if the available output power SOP is not lower than the required power Wa when the estimated prediction time Ta has elapsed, the drive may be stopped by, for example, monitoring or charging after a further predetermined time elapses. It is possible to prevent the battery 2 from deteriorating or running out of power.
- the discharge state of the drive battery 2 when the vehicle 1 is not in use is easily influenced by the air temperature (battery temperature).
- the average temperature in the area where the vehicle 1 is present is acquired from the calendar information and the predicted time Ta is estimated, so the estimation accuracy of the predicted time Ta can be increased and appropriate
- the driving battery 2 can be charged at a suitable timing.
- the vehicle 1 described above when the drive battery 2 is charged from the auxiliary battery 5, the device owned by the user of the vehicle 1 is notified of the charging. It can be known that the driving battery 2 is being charged. Thereby, the user can know the state of the vehicle 1 (the state in which the power of the driving battery 2 is reduced), and can, for example, be encouraged to use the vehicle 1. (5) In particular, by providing the above notification using an application on the user's smartphone, it is possible to avoid a situation where the user does not notice the notification.
- the mode of the vehicle 1 is set to the standby mode in which running is not possible, so the vehicle 1 The vehicle does not enter a driving mode (ready mode), ensuring safety.
- the vehicle 1 described above is equipped with a DCDC converter 6 as a bidirectional DC/DC converter, and in standby mode, the DCDC converter 6 is boost-controlled to charge the drive battery 2 from the auxiliary battery 5. Therefore, charging can be performed easily.
- the voltage boost control is performed until the voltage of the drive battery 2 exceeds the predetermined target charging voltage Vt or until the preset implementation time Te elapses. Therefore, the drive battery 2 can be sufficiently charged and ready for the next engine start.
- the configurations of the vehicle 1 and the control device 10 described above are merely examples, and are not limited to those described above.
- notifications to the user are optional and may be omitted.
- a display indicating that charging is in progress may be provided in the cabin of the vehicle 1. In this way, when the user can know that the drive battery 2 is being charged, the user does not set the mode of the vehicle 1 to standby mode, but maintains the drive battery 2 in the normal ready-off mode. The battery 2 may also be charged.
- the method for estimating the predicted time Ta is not limited to the method using the above calendar information. For example, if the temperature of the drive battery 2 and the outside air temperature can be obtained even when the device is ready-off, the predicted time Ta may be estimated using these temperature information. Furthermore, the accuracy of estimating the predicted time Ta may be increased by taking into consideration information other than temperature information. Further, monitoring at the time when the predicted time Ta has elapsed from the ready-off time is not essential and may be omitted. Note that instead of providing the bidirectional DC/DC converter 6, a step-down DC/DC converter and a step-up DC/DC converter may be provided.
- This invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles as well as the manufacturing industry of control devices installed in hybrid vehicles.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
ハイブリッド車両(1)は、駆動用電池(2)と、駆動用電池(2)の電力を用いて作動する電動機(3)と、電動機(3)によって始動するエンジン(4)と、補機用電池(5)と、補機用電池(5)の電力を用いて作動する制御装置(10)とを備える。制御装置(10)は、ハイブリッド車両(1)のパワースイッチ(8)がオフ操作されたレディオフ時点で、駆動用電池(2)の出力可能電力(SOP)がエンジン(4)の始動に要する最低限の電力(Wa)を下回る時間(Ta)を推定し、レディオフ時点から時間(Ta)が経過したら、補機用電池(5)から駆動用電池(2)を充電する。
Description
本件は、エンジン及び電動機を備えたハイブリッド車両に関する。
エンジン及び電動機(モータジェネレータ)を備えたハイブリッド車両には、電動機の電力源となる駆動用電池(高電圧バッテリ,メインバッテリ)が搭載される。例えば車載充電器を持たないハイブリッド車両では、プラグインハイブリッド車両のように駆動用電池を車両外部から充電することができないため、おもに、エンジンの動力を使って電動機がジェネレータとして作動し、駆動用電池が充電される。また、このような車両では、電動機をモータとして作動させることで、エンジン始動に用いることもできる。エンジン始動に電動機を用いるようにすれば、スタータを省略可能である。
ところが、車両が長期間使用されない場合、駆動用電池の残量が極度に低下して、エンジンを始動するために必要な電力が駆動用電池から引き出せなくなることがある。この場合、電動機が作動しないため、エンジンを始動させることができない。また、プラグインハイブリッド車両であっても、外部充電器が近くにないなどの理由で駆動用電池の充電ができない場合には同様の状況となる。このような課題に対し、例えば特許文献1には、エンジン始動時に、メインバッテリの出力可能電力量が、エンジン始動に最小限必要な必要電力量未満であるかを判定し、サブバッテリ(駆動用電池とは別の補機用電池,低電圧バッテリ)からモータジェネレータに電力を供給する構成が開示されている。当該構成によれば、モータジェネレータが作動できずにエンジンを始動できない状況を回避しうる。
しかしながら、特許文献1の構成では、エンジンの始動時に出力可能電力量及び必要出力量を算出し、上記の判定を実施して、メインバッテリの電力が不足する場合にサブバッテリから給電することから、スムーズに始動することが困難である。また、特許文献1の構成では、エンジンが始動されるまでメインバッテリが充電されることはないため、メインバッテリの低充電状態が継続し、劣化が進行しやすいという課題もある。
本件は、上記のような課題を解決するために創案されたものであり、車両が長期間使用されなかったとしても、駆動用電池の劣化の進行を抑制するとともにスムーズにエンジンを始動できるハイブリッド車両を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的である。
開示のハイブリッド車両は、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
(1)ここで開示するハイブリッド車両は、駆動用電池と、前記駆動用電池の電力を用いて作動する電動機と、前記電動機によって始動するエンジンと、補機用電池と、前記補機用電池の電力を用いて作動する制御装置とを備えたハイブリッド車両である。前記制御装置は、前記ハイブリッド車両のパワースイッチがオフ操作されたレディオフ時点で、前記駆動用電池の出力可能電力が前記エンジンの始動に要する最低限の電力を下回る時間を推定し、前記レディオフ時点から前記時間が経過したら、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する。
(1)ここで開示するハイブリッド車両は、駆動用電池と、前記駆動用電池の電力を用いて作動する電動機と、前記電動機によって始動するエンジンと、補機用電池と、前記補機用電池の電力を用いて作動する制御装置とを備えたハイブリッド車両である。前記制御装置は、前記ハイブリッド車両のパワースイッチがオフ操作されたレディオフ時点で、前記駆動用電池の出力可能電力が前記エンジンの始動に要する最低限の電力を下回る時間を推定し、前記レディオフ時点から前記時間が経過したら、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する。
(2)前記制御装置は、前記レディオフ時点から前記時間が経過した時点で前記出力可能電力をモニタリングし、当該出力可能電力が前記最低限の電力未満であれば前記補機用電池から前記駆動用電池を充電することが好ましい。
(3)上記の(1)又は(2)に記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が存在する地域における平均気温をカレンダー情報から取得して前記時間を推定することが好ましい。
(3)上記の(1)又は(2)に記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が存在する地域における平均気温をカレンダー情報から取得して前記時間を推定することが好ましい。
(4)上記の(1)~(3)のいずれか一つに記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する場合に、前記ハイブリッド車両のユーザが所有する機器に当該充電の実施を通知することが好ましい。
(5)この場合、前記制御装置は、前記機器としてのスマートフォンに搭載されたアプリケーションを使用して、前記ユーザに前記充電の実施を通知することが好ましい。
(5)この場合、前記制御装置は、前記機器としてのスマートフォンに搭載されたアプリケーションを使用して、前記ユーザに前記充電の実施を通知することが好ましい。
(6)上記の(1)~(5)のいずれか一つに記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する際に、前記ハイブリッド車両のモードを、走行不可のスタンバイモードに設定することが好ましい。
(7)上記の(6)に記載のハイブリッド車両は、前記駆動用電池及び前記補機用電池の双方に接続された双方向DCDCコンバータを備えることが好ましい。この場合、前記制御装置は、前記充電の際に設定した前記スタンバイモードでは、前記双方向DCDCコンバータを昇圧制御して前記補機用電池から前記駆動用電池を充電することが好ましい。
(7)上記の(6)に記載のハイブリッド車両は、前記駆動用電池及び前記補機用電池の双方に接続された双方向DCDCコンバータを備えることが好ましい。この場合、前記制御装置は、前記充電の際に設定した前記スタンバイモードでは、前記双方向DCDCコンバータを昇圧制御して前記補機用電池から前記駆動用電池を充電することが好ましい。
(8)上記の(7)に記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記充電の際に設定した前記スタンバイモードでは、前記駆動用電池の電圧が所定の目標充電電圧を超えるまで、又は、予め設定された実施時間が経過するまで、前記昇圧制御を実施することが好ましい。
(9)また、上記の(8)に記載のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記駆動用電池の電圧が前記目標充電電圧を超えた場合、又は、前記実施時間が経過した場合に前記昇圧制御を終了するとともに、前記ハイブリッド車両のユーザが所有する機器に対し前記充電の完了を通知することが好ましい。
開示のハイブリッド車両によれば、車両が長期間使用されなかったとしても、駆動用電池の劣化の進行を抑制できるとともに、レディオンの操作に応じてスムーズにエンジンを始動することができる。
図面を参照して、実施形態としてのハイブリッド車両について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。各実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
[1.車両構成]
図1に示すように、本実施形態のハイブリッド車両1(以下「車両1」という)は、駆動用電池2及び補機用電池5、駆動用電池2の電力を用いて作動する電動機3と、電動機3によって始動するエンジン4と、DCDCコンバータ6と、インバータ7と、パワースイッチ8と、制御装置10とを備える。車両1は、車載充電器を持たない車両であってもよいし、車載充電器を持ち、外部充電又は駆動用電池2からの外部給電が可能なプラグインハイブリッド自動車であってもよい。
図1に示すように、本実施形態のハイブリッド車両1(以下「車両1」という)は、駆動用電池2及び補機用電池5、駆動用電池2の電力を用いて作動する電動機3と、電動機3によって始動するエンジン4と、DCDCコンバータ6と、インバータ7と、パワースイッチ8と、制御装置10とを備える。車両1は、車載充電器を持たない車両であってもよいし、車載充電器を持ち、外部充電又は駆動用電池2からの外部給電が可能なプラグインハイブリッド自動車であってもよい。
駆動用電池2は、車両1を駆動する電動機3の電力源であり、高電圧バッテリとも呼ばれる。駆動用電池2は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池であり、数百ボルトの高電圧直流電流を供給しうる二次電池である。補機用電池5は、車載の補機類(図示略)の電力源であり、低電圧バッテリとも呼ばれる。補機用電池5は、例えば鉛蓄電池などの二次電池である。補機用電池5は、駆動用電池2に電力を融通できる程度の容量を備える。なお、本実施形態の車両1では、補機類に加え、制御装置10が補機用電池5の電力を用いて作動する。
駆動用電池2の電圧,電流,温度などの各種情報は、図示しないセンサやBMU(Battery Management Unit)で検出,管理され、制御装置10に出力される。同様に、補機用電池5の電圧,電流,温度などの各種情報も、図示しないセンサやBMUで検出,管理され、制御装置10に出力される。
電動機3は、駆動用電池2の電力を用いて作動するモータやスタータとしての機能と、エンジン4により駆動されて発電するジェネレータとしての機能とを兼ね備えたモータジェネレータである。すなわち、本実施形態の電動機3は、走行用モータとして作動して車両1を駆動すること、スタータとして作動してエンジン4を始動させること、及び、ジェネレータとして作動して駆動用電池2を充電することが可能である。なお、この場合の充電(すなわち、エンジン4により電動機3がジェネレータとして作動する充電)を、「通常充電」と呼ぶ。
車両1に搭載される電動機3の個数は特に限られず、例えば、モータとしての機能のみを持った電動機3と、スタータとしての機能のみを持った電動機3と、ジェネレータとしての機能のみを持った電動機3とをそれぞれ備えた車両1であってもよい。また、電動機3は、回生時に発電機として機能するものであってよい。電動機3の内部又は近傍には、直流電流と交流電流とを変換するインバータ7が設けられる。電動機3の回転速度はインバータ7を制御することで制御される。なお、複数の電動機3が設けられる場合には、インバータ7も複数設けられる。本実施形態の車両1では、電動機3及びインバータ7の各作動状態が制御装置10で制御される。
エンジン4は、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関(ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン)である。本実施形態の車両1では、エンジン4の作動状態が制御装置10により制御される。エンジン4は、その動力を車輪のみに伝えて車両1を駆動する駆動専用であってもよいし、その動力を電動機3のみに伝えて電動機3を発電させる発電専用であってもよいし、車両1を駆動する機能と発電機能とを兼ね備えたものでもよい。少なくともエンジン4が始動する際には、駆動用電池2の電力を使用して電動機3がエンジン4の回転軸を回す。
電動機3とエンジン4とは、直接的に連結されていてもよいし、図示しないギヤ機構や減速装置などを介して接続されていてもよい。また、車両1の駆動源(電動機3及びエンジン4の少なくとも一方)と車輪とのあいだの動力伝達経路に、図示しない動力伝達装置(差動装置,減速装置,トランスアクスルなど)が設けられていてもよい。
DCDCコンバータ6は、直流電圧を変換する装置であり、駆動用電池2及び補機用電池5の双方向に接続される。本実施形態のDCDCコンバータ6は、駆動用電池2又はインバータ7の高電圧を降圧して補機用電池5に出力すること、及び、補機用電池5の低電圧を昇圧して駆動用電池2に出力することの双方が可能な双方向DCDCコンバータである。すなわち、DCDCコンバータ6により、駆動用電池2と補機用電池5とが互いに充放電可能となっている。なお、DCDCコンバータ6で降圧された電力が、補機用電池5を介さず、補機類に直接的に出力される構成であってもよい。DCDCコンバータ6の作動状態は、制御装置10により制御される。
パワースイッチ8は、車両1の主電源の断接状態を切り替えるためのスイッチであり、例えば車室内のインストルメントパネルに設けられ、車両1のユーザによって操作される。パワースイッチ8がオン操作されると、その出力(信号)が制御装置10に伝達され、車両1の高電圧回路が接続されて車両1が走行可能な状態(レディオン状態)とされる。また、パワースイッチ8がオフ操作されると、その出力(信号)が制御装置10に伝達され、車両1の高電圧回路が非接続状態とされて車両1が走行不可状態(レディオフ状態)とされる。
制御装置10は、車両1に搭載される電子制御装置〔ECU(Electronic Control Unit)〕の一つであり、プロセッサとメモリとタイマーとを搭載した電子デバイスである。プロセッサとは、例えばCPU(Central Processing Unit),MPU(Micro Processing Unit)などのマイクロプロセッサであり、メモリとは、例えばROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),不揮発メモリなどである。タイマーは、車両1の主電源がオフの状態でもカウントし続けるものである。制御装置10で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録,保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。
[2.制御装置の構成]
本実施形態の制御装置10は、車両1が長期間使用されない状態が続いた場合に、駆動用電池2の電池残量(充電量)が低下したために車両1の起動時に電欠状態となることを回避する制御を実施する。すなわち、制御装置10は、車両1の放置期間にかかわらず、パワースイッチ8がオン操作されたら、駆動用電池2の電力を使用して電動機3が作動し、電動機3によりエンジン4を始動させられるようにする。
本実施形態の制御装置10は、車両1が長期間使用されない状態が続いた場合に、駆動用電池2の電池残量(充電量)が低下したために車両1の起動時に電欠状態となることを回避する制御を実施する。すなわち、制御装置10は、車両1の放置期間にかかわらず、パワースイッチ8がオン操作されたら、駆動用電池2の電力を使用して電動機3が作動し、電動機3によりエンジン4を始動させられるようにする。
具体的には、制御装置10は、パワースイッチ8がオフ操作されたレディオフ時点で、駆動用電池2の出力可能電力SOP[kW](State of Power)がエンジン4の始動に要する最低限の電力Wa[kW](以下「必要電力Wa」という)を下回る時間Ta[h](以下「予測時間Ta」という)を推定する。そして、レディオフ時点から予測時間Taが経過したら、DCDCコンバータ6を制御して補機用電池5から駆動用電池2を充電する。これにより、駆動用電池2の充電量を回復させ、次回の車両起動時に備える。以下、単に「充電」という場合は、補機用電池5から駆動用電池2に給電して充電することを意味する。なお、必要電力Waは、モータ走行に必要な電力よりも十分に小さい。
出力可能電力SOPは、駆動用電池2から引き出せる電力であり、レディオフ時点での駆動用電池2の電圧値,電流値,温度情報などから推定される。必要電力Waは、電動機3がエンジン4を始動させるときに最低限必要な電力であり、予め決められた所定値である。予測時間Taは、レディオフ時点から、SOP<Waとなるまでにかかる時間の推定値である。レディオフ時点での出力可能電力SOPが大きいほど、予測時間Taは長くなりやすい。
車両1がレディオフ状態で放置されると、駆動用電池2は自然放電して徐々に充電量が低下していく。例えば、猛暑日や真冬日といった、駆動用電池2が高温や極低温で保持される状況では、同じ充電状態の常温時と比べ、駆動用電池2から引き出せる電力が低下するため、予測時間Taは短くなりやすい。
本実施形態の制御装置10は、車両1が存在する地域における平均気温をカレンダー情報から取得して、予測時間Taを推定する。車両1が存在する地域は、例えば車両1がレディオフされる直前のナビ情報やGPS情報から取得可能である。カレンダー情報には、レディオフになった日から所定期間(例えば数か月程度)の平均気温やその変化が含まれる。
本実施形態の制御装置10は、レディオフ時点から予測時間Taが経過した時点で駆動用電池2の出力可能電力SOPをモニタリングする。そして、この時点での出力可能電力SOPが必要電力Wa未満であれば、補機用電池5から駆動用電池2を充電する。すなわち、制御装置10は、予測時間Taの経過時点での出力可能電力SOPを確認したのち、予測どおり、出力可能電力SOPが必要電力Waを下回っていれば充電を開始する。言い換えると、予測に反して、未だ出力可能電力SOPが必要電力Waを下回っていない場合には、制御装置10は、駆動用電池2の充電を保留する。
この場合、制御装置10は、例えば、さらに所定時間が経過するまでにパワースイッチ8がオン操作されなければ、所定時間が経過した時点で駆動用電池2を充電してもよい。あるいは、パワースイッチ8がオン操作されるまでの間、所定時間が経過するごとに出力可能電力SOPをモニタリングし、その時点での出力可能電力SOPが必要電力Wa未満であれば駆動用電池2を充電してもよい。なお、所定時間は、例えば予め設定された時間であってもよいし、レディオフ時点から予測時間Taが経過した時点での、出力可能電力SOPに応じて設定されてもよい。
本実施形態の制御装置10は、補機用電池5から駆動用電池2を充電する際に、車両1のモードを、通常のレディモードではなく、スタンバイモードに設定する。スタンバイモードは、エンジン4の始動が禁止され、車両1の走行が不可とされるモードである。スタンバイモードでは、制御装置10は、駆動用電池2の電圧,電流,温度などの各種情報を取得する。なお、駆動用電池2の充電が実施されないレディオフ状態では、レディオフモードが設定される。レディオフモードは、パワースイッチ8のオン操作を受け付け、オン操作に応じてエンジン4の始動が許可されるモードである。
制御装置10は、駆動用電池2の充電の際に設定したスタンバイモードでは、DCDCコンバータ6を昇圧制御して、補機用電池5から駆動用電池2を充電する。このとき、制御装置10は、駆動用電池2の電圧が所定の目標充電電圧Vtを超えるまで昇圧制御を実施し、駆動用電池2の電圧が目標充電電圧Vtを超えたら昇圧制御を終了(すなわち駆動用電池2の充電を終了)する。目標充電電圧Vtは、上記の必要電力Waに相当する電圧よりもやや高い電圧値であり、予め設定される。
また、制御装置10は、上記の電圧値で判断する代わりに、駆動用電池2の充電の際に設定したスタンバイモードでは、予め設定された実施時間Teが経過するまで昇圧制御を実施してもよい。実施時間Teは、例えば、実験やシミュレーションにより予め設定される。制御装置10は、駆動用電池2の充電を開始してから実施時間Teが経過した時点で昇圧制御を終了(駆動用電池2の充電を終了)する。なお、この場合は電圧値の取得を省略することが可能である。
本実施形態の制御装置10は、補機用電池5から駆動用電池2を充電する場合に、車両1のユーザが所有する機器に、当該充電の実施を通知する。機器は、車両1と通信可能であり、且つ、ユーザへの報知機能を持った機器であり、例えば、ユーザのスマートフォンやタブレット,表示部付きのスマートキー(電子キー)などが挙げられる。制御装置10は、機器としてのスマートフォンに搭載されたアプリケーションを使用して、ユーザに充電の実施を通知してもよい。
また、制御装置10は、駆動用電池2の電圧が目標充電電圧を超えた場合、又は、実施時間Teが経過した場合に昇圧制御を終了するとともに、車両1のユーザが所有する機器に対し当該充電の完了を通知する。このように、充電開始時と充電終了時の双方でユーザの機器に通知することで、ユーザが車両1の状態を正確に把握可能となる。
[3.フローチャート]
図2は上記の車両1の制御装置10で実施される制御のフローチャート例である。このフローチャートは、制御装置10が、車両1のパワースイッチ8のオフ操作を示す信号を受信し、レディオフモードが設定したら開始して、所定の演算周期で実施する。
図2は上記の車両1の制御装置10で実施される制御のフローチャート例である。このフローチャートは、制御装置10が、車両1のパワースイッチ8のオフ操作を示す信号を受信し、レディオフモードが設定したら開始して、所定の演算周期で実施する。
ステップS1では、制御装置10は、駆動用電池2の電圧,電流,温度等の情報、カレンダー情報、車両1のナビ情報やGPS情報といった、本制御に必要な各種情報を取得する。ステップS2では、取得した各種情報に基づいて、レディオフ時点での出力可能電力SOPを推定するとともに、この出力可能電力SOPが必要電力Waを下回る予測時間Taを推定する。
ステップS3では、制御装置10のタイマーのカウントが1アップされ、続くステップS4では、タイマーの値(カウント)が予測時間Ta以上になったか否かを判定する。予測時間Taに達していない場合はステップS14に進み、パワースイッチ8がオン操作されたか否かを判定する。ここで、パワースイッチ8がオン操作されていなければ、ステップS3に戻り、タイマーのカウントアップがされ、ステップS4の判定が実施される。すなわち、レディオフ状態になってから予測時間Taが経過するまでの間に、パワースイッチ8がオン操作されれば、このフローチャートはその時点で終了し、パワースイッチ8がオン操作されなければ、いずれステップS4からステップS5に進む。
制御装置10は、ステップS5において駆動用電池2の情報を取得し、続くステップS6では、出力可能電力SOPが必要電力Wa未満(SOP<Wa)であるか否かを判定する。ここで、レディオフ時の推定通り、SOP<Waとなっていれば、ステップS7以降の処理を実施する。一方、予測に反して、出力可能電力SOPが必要電力Waを下回っていない場合には、ステップS14に進む。
ステップS14では、上記の通り、パワースイッチ8がオン操作されたか否かを判定し、オン操作されていなければ、ステップS3に戻ってカウントアップされる。この場合、すでにタイマー値は予測時間Taを超えているため、ステップS4,S5と進み、再びステップS6の判定が実施される。つまり、本フローチャートでは、演算周期ごとにステップS6の判定が実施され、YESとなるまで駆動用電池2の充電が保留される。なお、充電保留中に実施するステップS6の判定周期はこれに限られない。
制御装置10は、ステップS7において充電の実施をユーザに通知し、続くステップS8ではスタンバイモードを設定する。スタンバイモードでは、エンジン4の始動が禁止されるとともに、高電圧回路が接続される。さらにステップS9に進み、DCDCコンバータ6の昇圧制御を実施して、補機用電池5から駆動用電池2を充電する。制御装置10は、駆動用電池2の電圧が目標充電電圧を超えるか、または、所定の実施時間が経過したら、ステップS10において昇圧制御を終了する。
次いで、制御装置10は、ステップS11においてレディオフモードを設定し(スタンバイモードからレディオフモードに切り替え)、高電圧回路を非接続とする。そして、ステップS12では、充電が完了したことをユーザに通知し、ステップS13においてタイマーのカウントをリセットして、このフローチャートを終了する。なお、ステップS13からフローチャートをリターンし、再びステップS1において、リターンした時点での各種情報を取得して、その時点からSOP<Waとなる予測時間Taを推定し、同様の処理を実施してもよい。
[4.作用,効果]
(1)上述した車両1では、レディオフ時点で駆動用電池2の出力可能電力SOPが必要電力Waを下回る時間Ta(予測時間)が推定され、レディオフ時点から予測時間Taが経過したら、補機用電池5から駆動用電池2を充電する。このため、車両1が長期間使用されなかったとしても、電欠状態になることを防止でき、エンジン4がかからなくなるという事態を回避できる。また、レディオンの時点で推定や充電が実施されるのではなく、レディオフの時点で出力可能電力SOPが必要電力Waを下回る予測時間Taが推定されて、推定時(レディオフ時点)からその時間Taが経過したら充電されるため、駆動用電池2の充電状態が低いまま維持されることがない。これにより、駆動用電池2の劣化の進行を抑制できるとともに、レディオンの操作に応じてスムーズにエンジン4を始動することができる。
(1)上述した車両1では、レディオフ時点で駆動用電池2の出力可能電力SOPが必要電力Waを下回る時間Ta(予測時間)が推定され、レディオフ時点から予測時間Taが経過したら、補機用電池5から駆動用電池2を充電する。このため、車両1が長期間使用されなかったとしても、電欠状態になることを防止でき、エンジン4がかからなくなるという事態を回避できる。また、レディオンの時点で推定や充電が実施されるのではなく、レディオフの時点で出力可能電力SOPが必要電力Waを下回る予測時間Taが推定されて、推定時(レディオフ時点)からその時間Taが経過したら充電されるため、駆動用電池2の充電状態が低いまま維持されることがない。これにより、駆動用電池2の劣化の進行を抑制できるとともに、レディオンの操作に応じてスムーズにエンジン4を始動することができる。
(2)上述した車両1では、レディオフ時点から予測時間Taが経過した時点で、制御装置10により出力可能電力SOPがモニタリングされ、出力可能電力SOPが必要電力Wa未満であれば充電が開始される。つまり、実際に充電を開始する前に、駆動用電池2の電力状態(充電量)が確認されるため、本当に必要な状況で駆動用電池2の充電を実施することができる。なお、推定した予測時間Taが経過した時点で、出力可能電力SOPが必要電力Waを下回っていない場合には、例えば、さらに所定時間が経過したあとでモニタリングしたり充電したりすることで、駆動用電池2の劣化防止や電欠防止を実現できる。
(3)ところで、車両1の不使用時における駆動用電池2の放電状態は、気温(電池温度)の影響を受けやすい。これに対し、上述した車両1によれば、車両1が存在する地域における平均気温がカレンダー情報から取得されて予測時間Taが推定されるため、予測時間Taの推定精度を高めることができ、適切なタイミングで駆動用電池2の充電を実施することができる。
(4)上述した車両1によれば、補機用電池5から駆動用電池2を充電する場合に、車両1のユーザが所有する機器に当該充電の実施が通知されることから、ユーザが、駆動用電池2の充電が実施されることを知ることができる。これにより、ユーザは車両1の状態(駆動用電池2の電力低下状態)を知ることができ、例えば車両1の使用を促すことができる。
(5)特に、ユーザのスマートフォンのアプリケーションを使用して上記の通知を行うことで、ユーザが通知に気が付かないという事態を回避できる。
(5)特に、ユーザのスマートフォンのアプリケーションを使用して上記の通知を行うことで、ユーザが通知に気が付かないという事態を回避できる。
(6)上述した車両1によれば、補機用電池5から駆動用電池2を充電する際に、車両1のモードが走行不可のスタンバイモードに設定されるため、充電中に誤って車両1が走行可能なモード(レディモード)に入ることがなく、安全性を確保できる。
(7)上述した車両1には、双方向DCDCコンバータとしてのDCDCコンバータ6が搭載されており、スタンバイモードにおいて、DCDCコンバータ6を昇圧制御して補機用電池5から駆動用電池2を充電するため、簡単に充電を実施できる。
(8)また、上述した車両1によれば、当該昇圧制御が、駆動用電池2の電圧が所定の目標充電電圧Vtを超えるまで、又は、予め設定された実施時間Teが経過するまで実施されることから、駆動用電池2を十分に充電することができ、次回のエンジン始動に備えることができる。
(8)また、上述した車両1によれば、当該昇圧制御が、駆動用電池2の電圧が所定の目標充電電圧Vtを超えるまで、又は、予め設定された実施時間Teが経過するまで実施されることから、駆動用電池2を十分に充電することができ、次回のエンジン始動に備えることができる。
(9)上述した車両1によれば、駆動用電池2の電圧が目標充電電圧Vtを超えた場合、又は、実施時間Teが経過した場合に昇圧制御が終了されて、車両1のユーザが所有する機器に対して充電の完了が通知されるため、ユーザが駆動用電池2の充電完了を知ることができる。なお、この通知も上記のアプリケーションを使用して行うようにすれば、ユーザが通知に気が付かないという事態を回避できる。
[5.変形例]
上述した車両1及び制御装置10の構成は一例であって、上述したものに限られない。
例えば、ユーザに対する通知(充電開始通知、及び、充電完了通知)は任意であり、省略してもよい。あるいは、ユーザの所有する機器に通知する代わりに、車両1の車室内に、充電中であることを示す表示(例えば充電中のみ点灯するランプなど)を設けてもよい。このように、ユーザが、駆動用電池2の充電が実施されていることを知ることができる場合には、車両1のモードをスタンバイモードに設定せず、通常のレディオフモードのまま、駆動用電池2の充電を実施してもよい。
上述した車両1及び制御装置10の構成は一例であって、上述したものに限られない。
例えば、ユーザに対する通知(充電開始通知、及び、充電完了通知)は任意であり、省略してもよい。あるいは、ユーザの所有する機器に通知する代わりに、車両1の車室内に、充電中であることを示す表示(例えば充電中のみ点灯するランプなど)を設けてもよい。このように、ユーザが、駆動用電池2の充電が実施されていることを知ることができる場合には、車両1のモードをスタンバイモードに設定せず、通常のレディオフモードのまま、駆動用電池2の充電を実施してもよい。
予測時間Taの推定方法は、上記のカレンダー情報を用いた方法に限られない。例えば、レディオフのときにも駆動用電池2の温度や外気温を取得可能であれば、これらの温度情報を用いて予測時間Taを推定してもよい。また、温度情報以外の情報を加味して、予測時間Taの推定精度を高めてもよい。
また、レディオフ時点から予測時間Taが経過した時点でのモニタリングは必須ではなく、省略してもよい。なお、双方向のDCDCコンバータ6を設ける代わりに、降圧DCDCコンバータと昇圧DCDCコンバータとを設けてもよい。
また、レディオフ時点から予測時間Taが経過した時点でのモニタリングは必須ではなく、省略してもよい。なお、双方向のDCDCコンバータ6を設ける代わりに、降圧DCDCコンバータと昇圧DCDCコンバータとを設けてもよい。
本件は、ハイブリッド車両の製造産業に利用可能であるとともに、ハイブリッド車両に搭載される制御装置の製造産業に利用可能である。
1 車両(ハイブリッド車両)
2 駆動用電池
3 電動機
4 エンジン
5 補機用電池
6 DCDCコンバータ(双方向DCDCコンバータ)
7 インバータ
8 パワースイッチ
10 制御装置
SOP 出力可能電力
Ta 予測時間(時間)
Te 実施時間
Vt 目標充電電圧
Wa 必要電力(最低限の電力)
2 駆動用電池
3 電動機
4 エンジン
5 補機用電池
6 DCDCコンバータ(双方向DCDCコンバータ)
7 インバータ
8 パワースイッチ
10 制御装置
SOP 出力可能電力
Ta 予測時間(時間)
Te 実施時間
Vt 目標充電電圧
Wa 必要電力(最低限の電力)
Claims (9)
- 駆動用電池と、前記駆動用電池の電力を用いて作動する電動機と、前記電動機によって始動するエンジンと、補機用電池と、前記補機用電池の電力を用いて作動する制御装置とを備えたハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、前記ハイブリッド車両のパワースイッチがオフ操作されたレディオフ時点で、前記駆動用電池の出力可能電力が前記エンジンの始動に要する最低限の電力を下回る時間を推定し、前記レディオフ時点から前記時間が経過したら、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する
ことを特徴とする、ハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記レディオフ時点から前記時間が経過した時点で前記出力可能電力をモニタリングし、当該出力可能電力が前記最低限の電力未満であれば前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する
ことを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が存在する地域における平均気温をカレンダー情報から取得して前記時間を推定する
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する場合に、前記ハイブリッド車両のユーザが所有する機器に当該充電の実施を通知する
ことを特徴とする、請求項1~3の何れか一項に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記機器としてのスマートフォンに搭載されたアプリケーションを使用して、前記ユーザに前記充電の実施を通知する
ことを特徴とする、請求項4に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する際に、前記ハイブリッド車両のモードを、走行不可のスタンバイモードに設定する
ことを特徴とする、請求項1~5の何れか一項に記載のハイブリッド車両。 - 前記駆動用電池及び前記補機用電池の双方に接続された双方向DCDCコンバータを備え、
前記制御装置は、前記充電の際に設定した前記スタンバイモードでは、前記双方向DCDCコンバータを昇圧制御して前記補機用電池から前記駆動用電池を充電する
ことを特徴とする、請求項6に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記充電の際に設定した前記スタンバイモードでは、前記駆動用電池の電圧が所定の目標充電電圧を超えるまで、又は、予め設定された実施時間が経過するまで、前記昇圧制御を実施する
ことを特徴とする、請求項7に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記駆動用電池の電圧が前記目標充電電圧を超えた場合、又は、前記実施時間が経過した場合に前記昇圧制御を終了するとともに、前記ハイブリッド車両のユーザが所有する機器に対し前記充電の完了を通知する
ことを特徴とする、請求項8に記載のハイブリッド車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/030957 WO2024038502A1 (ja) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | ハイブリッド車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/030957 WO2024038502A1 (ja) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | ハイブリッド車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024038502A1 true WO2024038502A1 (ja) | 2024-02-22 |
Family
ID=89941503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/030957 WO2024038502A1 (ja) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | ハイブリッド車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2024038502A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001218306A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | ハイブリッドカーの電源装置 |
JP2006254610A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Suzuki Motor Corp | 車両用制御装置 |
JP2008265518A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Fujitsu Ten Ltd | 電源管理装置及びプログラム |
JP2014143868A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | 車両の電源システムおよびそれを備える車両 |
JP2019187189A (ja) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 株式会社デンソー | 電源制御装置 |
JP2021151030A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電源システム |
JP2022007946A (ja) * | 2020-02-28 | 2022-01-13 | 株式会社デンソー | 電池劣化予測システム |
-
2022
- 2022-08-16 WO PCT/JP2022/030957 patent/WO2024038502A1/ja active Search and Examination
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001218306A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | ハイブリッドカーの電源装置 |
JP2006254610A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Suzuki Motor Corp | 車両用制御装置 |
JP2008265518A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Fujitsu Ten Ltd | 電源管理装置及びプログラム |
JP2014143868A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Motor Corp | 車両の電源システムおよびそれを備える車両 |
JP2019187189A (ja) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | 株式会社デンソー | 電源制御装置 |
JP2022007946A (ja) * | 2020-02-28 | 2022-01-13 | 株式会社デンソー | 電池劣化予測システム |
JP2021151030A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電源システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5757298B2 (ja) | 車両の電源システムおよびそれを備える車両 | |
KR101863737B1 (ko) | 축전 시스템 | |
JP6349555B2 (ja) | エンジン始動装置およびその制御方法 | |
JP5504117B2 (ja) | 電気自動車の制御装置 | |
JP5201273B2 (ja) | 電源管理装置 | |
WO2013046250A1 (ja) | バッテリの処理装置、車両、バッテリの処理方法及びバッテリの処理プログラム | |
WO2011099116A1 (ja) | 電動車両の電源システムおよびその制御方法 | |
JP5245780B2 (ja) | 車両 | |
US8583308B2 (en) | Control device for vehicle | |
CN103935258A (zh) | 车辆的电源系统和包括其的车辆 | |
JP7189693B2 (ja) | 電源システム | |
JP2010111291A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2014141209A (ja) | ハイブリッド車両 | |
US20150336468A1 (en) | Power supply system for vehicle, vehicle comprising the same, and method for controlling power supply system for vehicle | |
CN107399328B (zh) | 显示装置 | |
JP2009247057A (ja) | 電気自動車の制御装置 | |
KR20130069001A (ko) | 전기자동차 및 그 제어방법 | |
JP2008094178A (ja) | 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 | |
KR101628552B1 (ko) | 보조배터리 보충전 주기 설정 방법 | |
JP2019030196A (ja) | 電源システム | |
JP4048766B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP2009273326A (ja) | 蓄電装置の制御装置 | |
JP7373113B2 (ja) | 車両用電源制御装置 | |
WO2024038502A1 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP5293160B2 (ja) | 車両の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22955676 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
DPE1 | Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) |