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JP2020124072A - vehicle - Google Patents

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JP2020124072A
JP2020124072A JP2019015823A JP2019015823A JP2020124072A JP 2020124072 A JP2020124072 A JP 2020124072A JP 2019015823 A JP2019015823 A JP 2019015823A JP 2019015823 A JP2019015823 A JP 2019015823A JP 2020124072 A JP2020124072 A JP 2020124072A
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慎介 岩崎
Shinsuke Iwasaki
慎介 岩崎
健明 鈴木
Takeaki Suzuki
健明 鈴木
裕也 安藤
Yuya Ando
裕也 安藤
美樹 杉田
Miki Sugita
美樹 杉田
有康 浅野
Ariyasu Asano
有康 浅野
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Abstract

To provide a vehicle that allows for coping with a trouble without increasing capacity of a battery or electric power conversion system to a large capacity even when a trouble of some sort occurs while the vehicle travels and it is necessary to secure available electrical power to move to a destination in a retreat running mode.SOLUTION: When receiving an abnormal signal, a battery ECU of a vehicle changes an upper limit value of SOC of an auxiliary battery to 100% from 80%, a lower limit value to 0% from 20% and a maintaining command value to 100% from 80% and extends an available range of the auxiliary battery more than that when no trouble occurs.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

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

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

特許文献1は、バッテリ容量を燃費向上に最大限に利用することを目的として、バッテリの充電率の制御範囲を一時的に拡張する拡張制御を行い、バッテリの使用範囲を広げる車両を開示する。 Patent Document 1 discloses a vehicle that extends the range of use of the battery by performing extension control for temporarily extending the control range of the charging rate of the battery for the purpose of maximally utilizing the battery capacity for improving fuel consumption.

特開2015−58818号広報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-58818

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

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

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

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

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

本実施の形態に係る車両100の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of vehicle 100 according to the present embodiment. 駆動系に異常が発生したときの各装置の動きの一例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an example of the movement of each device when an abnormality occurs in the drive system. バッテリECU90が実行する処理の一部を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a part of processing which battery ECU90 performs. 変形例に係る車両100aの構成図である。It is a block diagram of the vehicle 100a which concerns on a modification. 変形例に係るバッテリECU90aが実行する処理の一部を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a part of processing which battery ECU90a concerning a modification performs.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

タイミングT1でバッテリECU90は、補機バッテリ60のSOCの維持指令値を80%から100%に変更する。SOCの維持指令値は、補機バッテリ60のSOCとして維持するSOCの値である。バッテリECU90は、維持指令値が示す値に補機バッテリ60のSOCの値が維持されるように降圧DC/DCコンバータ40および補機DC/DCコンバータ70を制御して、駆動バッテリ30またはMG10からの電力供給を補機バッテリ60が受けられるようにする。これにより、補機バッテリ60のSOCは、タイミングT1以降、100%に向かって上昇する。 At timing T1, battery ECU 90 changes the SOC maintenance command value of auxiliary battery 60 from 80% to 100%. The SOC maintenance command value is a value of the SOC maintained as the SOC of auxiliary battery 60. Battery ECU 90 controls step-down DC/DC converter 40 and auxiliary DC/DC converter 70 so that the SOC value of auxiliary battery 60 is maintained at the value indicated by the maintenance command value, and driving battery 30 or MG 10 controls Power is supplied to the auxiliary battery 60. As a result, the SOC of auxiliary battery 60 increases toward 100% after timing T1.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

本実施の形態において、図2および図3で説明したように、バッテリECU90は、補機バッテリ60のSOCの上限値について、異常が発生していないときは80%とし、異常が発生しているときは100%とする。また、バッテリECU90は、補機バッテリ60のSOCの下限値について、異常が発生していないときは20%とし、異常が発生しているときは0%とする。また、バッテリECU90は、補機バッテリ60の維持指令値について、異常が発生していないときは80%とし、異常が発生しているときは100%とする。このように、バッテリECU90は、異常が発生しているときに、補機バッテリ60の使用可能範囲を異常が発生していないときに比べて広げる。 In the present embodiment, as described with reference to FIGS. 2 and 3, battery ECU 90 sets the upper limit value of the SOC of auxiliary battery 60 to 80% when no abnormality has occurred, and the abnormality has occurred. When it is 100%. Further, battery ECU 90 sets the lower limit value of the SOC of auxiliary battery 60 to 20% when no abnormality has occurred and to 0% when an abnormality has occurred. Further, battery ECU 90 sets the maintenance command value for auxiliary battery 60 to 80% when no abnormality has occurred and to 100% when an abnormality has occurred. In this way, battery ECU 90 expands the usable range of auxiliary battery 60 when an abnormality has occurred, as compared to when the abnormality has not occurred.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

補機DC/DCコンバータ70aは、補機バッテリ60aと他の装置(高圧負荷52a、駆動バッテリ30aなど)との間の送電を制御する。 The accessory DC/DC converter 70a controls power transmission between the accessory battery 60a and another device (such as the high-voltage load 52a and the drive battery 30a).

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

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

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

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

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

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

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

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

上記実施の形態において、異常信号を受けていない場合に、補機バッテリ60のSOCの上限値、下限値、および維持指令値を初期値に設定するとした。なお、異常信号を受けていない場合に、別の処理を実行し、当該処理において上限値、下限値、および維持指令値を決定するようにしてもよい。ただし、当該処理において決定されるSOCの上限値、下限値、および維持指令値が示す補機バッテリ60の使用可能範囲は、異常信号を受けている場合に設定される補機バッテリ60の使用可能範囲よりも広いものとする。 In the above embodiment, the upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value of the SOC of auxiliary battery 60 are set to the initial values when no abnormal signal is received. It should be noted that if no abnormal signal is received, another process may be executed to determine the upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value in the process. However, the usable range of the auxiliary battery 60 indicated by the SOC upper limit value, the lower limit value, and the maintenance command value determined in the process is the usable range of the auxiliary battery 60 set when the abnormal signal is received. It should be wider than the range.

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

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

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

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

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

Claims (1)

第1バッテリと、
補機に電力を供給する第2バッテリと、
前記第1バッテリおよび前記第2バッテリを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
通常走行時に前記第2バッテリの使用可能範囲を第1範囲に設定し、
異常検知時に前記第2バッテリの使用可能範囲を前記第1範囲よりも広い第2範囲に設定する、車両。
A first battery,
A second battery for supplying power to the auxiliary machine;
A control device for controlling the first battery and the second battery,
The control device is
When the vehicle is traveling normally, the usable range of the second battery is set to the first range,
A vehicle in which a usable range of the second battery is set to a second range wider than the first range when an abnormality is detected.
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