JP2003235106A - Battery control method for hybrid car - Google Patents
Battery control method for hybrid carInfo
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッドカー
のバッテリ制御方法に関し、とくにナビゲーションシス
テムから得られる走行予測情報に基づいて、バッテリの
充放電パターンを最適なパターンに変更するバッテリ制
御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery control method for a hybrid car, and more particularly to a battery control method for changing a charging / discharging pattern of a battery to an optimum pattern based on traveling prediction information obtained from a navigation system.
【0002】[0002]
【従来の技術】ハイブリッドカーは、モーターとエンジ
ンの両方で走行して燃費を著しく向上できる特長があ
る。エンジンは、自動車を走行させると共に、発電機を
駆動してバッテリを充電する。この方式で走行できるハ
イブリッドカーは、エンジンを熱効率のよい状態で運転
して燃費を改善できる。したがって、ハイブリッドカー
は、エンジンとモーターを最も効率のよい走行パターン
に制御して燃費を改善している。すなわち、アクセル、
ブレーキ、車速等のセンサーから入力される情報に基づ
いて、エンジンの出力とバッテリの充放電電流を制御し
て理想的な走行パターンで走行している。2. Description of the Related Art A hybrid car has a feature that it can run on both a motor and an engine to significantly improve fuel efficiency. The engine runs the automobile and drives the generator to charge the battery. A hybrid car that can run in this way can improve fuel efficiency by operating the engine in a state of good thermal efficiency. Therefore, the hybrid car controls the engine and the motor to the most efficient driving pattern to improve the fuel consumption. That is, the accelerator,
The vehicle travels in an ideal traveling pattern by controlling the output of the engine and the charging / discharging current of the battery based on information input from sensors such as brakes and vehicle speed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ハイブリッドカーは、
バッテリとモーターを有効に使用して自動車を走行させ
ることが大切であるが、バッテリとモーターでの走行割
合を多くする走行パターンは、バッテリを充放電させる
電流を大きくし、また一時に充放電される容量も大きく
なって、バッテリにとって厳しい環境となる。バッテリ
は、非常に高価な部品である。このため、できる限り長
寿命に使用できることが極めて大切である。しかしなが
ら、モーターとバッテリによる走行割合を優先する走行
パターンとすることと、バッテリの寿命を長くすること
は互いに相反する特性であって、両方を満足するのが極
めて難しい。[Problems to be Solved by the Invention]
It is important to use the battery and motor effectively to drive the car, but a driving pattern that increases the battery and motor drive ratio increases the current that charges and discharges the battery, and also causes the battery to be charged and discharged at one time. The battery capacity becomes large and the environment becomes severe for batteries. Batteries are very expensive parts. For this reason, it is extremely important that the product can be used for as long a life as possible. However, it is extremely difficult to satisfy both of the fact that setting the running pattern that gives priority to the running ratio of the motor and the battery and extending the life of the battery are contradictory characteristics.
【0004】このように厳しい環境で充放電されるバッ
テリは、できるかぎり長寿命に使用できるように、すな
わち劣化を少なくするために、充放電を許容する残容量
範囲を厳しく制限している。正確には放電を許容する最
低容量と充電を許容する最高容量との範囲を制限してい
る。充放電を許容する残容量範囲は、約50%の近傍に
設定される。過充電や過放電は言うにおよばず、深い充
電と放電をも禁止するためである。残容量範囲を狭く制
限することは、実質的には、バッテリを充電できる容量
と放電できる容量を小さくする。すなわち、小型のバッ
テリを搭載しているのと同じ状態となる。したがって、
バッテリに蓄えて、モーターで自動車を走行できるエネ
ルギー量が小さくなる。また回生制動がバッテリを充電
できる容量も少なくなって、制動時に消費するエネルギ
ーを有効に回収できなくする。この弊害をさけるため
に、充放電を許容する残容量範囲を広くすると、バッテ
リの寿命が短くなってしまう。このため、バッテリを長
寿命に保護しながら、バッテリとモーターの走行割合を
多くすることができない。A battery charged and discharged in such a severe environment is severely limited in the remaining capacity range for which charging and discharging are allowed so that it can be used for as long a life as possible, that is, in order to reduce deterioration. To be precise, the range between the minimum capacity that allows discharging and the maximum capacity that allows charging is limited. The remaining capacity range that allows charging / discharging is set to about 50%. This is because it prohibits deep charging and discharging as well as overcharging and overdischarging. The narrow limit of the remaining capacity range substantially reduces the capacity that can charge and discharge the battery. That is, the state is the same as when a small battery is installed. Therefore,
The amount of energy that can be stored in a battery and used to drive a car with a motor is reduced. In addition, the capacity of the regenerative braking that can charge the battery is reduced, and the energy consumed during braking cannot be effectively recovered. To avoid this adverse effect, if the remaining capacity range that allows charging and discharging is widened, the life of the battery will be shortened. Therefore, it is not possible to increase the running ratio of the battery and the motor while protecting the battery for a long life.
【0005】ところで、ナビゲーションシステムを使用
した電気自動車用表示装置が開発されている(特許第3
177806号)。この装置は、バッテリの残容量から
電気自動車の走行可能距離を表示する。電気自動車は、
ハイブリッドカーのようにバッテリを充電しながら走行
するのではない。このため、充電したバッテリが完全に
放電されると走行できなくなる。バッテリの残容量で走
行できる位置をナビゲーションシステムの道上に示すこ
とにより、ドライバーはどこまで移動できるかを確認で
きる。ハイブリッドカーは、バッテリで走行するが、バ
ッテリを充電しながら走行できる。したがって、バッテ
リで何処まで走行できるかは大切でない。バッテリの充
電量によらず、ガソリン量が走行距離を特定するからで
ある。したがって、ナビゲーションシステムを使用する
電気自動車用の表示装置を利用して、バッテリを保護し
なが有効に充放電させて長寿命に使用することはできな
い。By the way, a display device for an electric vehicle using a navigation system has been developed (Patent No. 3).
177806). This device displays the mileage of the electric vehicle from the remaining capacity of the battery. Electric cars
It does not drive while charging the battery like a hybrid car does. Therefore, when the charged battery is completely discharged, the vehicle cannot run. By indicating the position on the road of the navigation system where the vehicle can run with the remaining capacity of the battery, the driver can confirm how far the vehicle can move. The hybrid car runs on a battery, but can run while charging the battery. Therefore, it is not important where the battery can travel. This is because the gasoline amount specifies the mileage regardless of the battery charge amount. Therefore, a display device for an electric vehicle using a navigation system cannot be used for a long life by effectively charging and discharging the battery without protecting the battery.
【0006】本発明は、地図情報とナビゲーションシス
テムからの走行位置情報を利用して、ハイブリッドカー
に搭載されるバッテリをより理想に近い状態で充放電さ
せることで劣化をできる限り少なくして寿命を長くし、
さらに、可能な限りバッテリとモーターによる走行パタ
ーンの割合を増加させて、より理想に近い走行パターン
で走行できるハイブリッドカーのバッテリ制御方法を提
供することを目的としている。The present invention uses the map information and the traveling position information from the navigation system to charge and discharge the battery mounted in the hybrid car in a state closer to the ideal state so that the deterioration is minimized and the life is shortened. Lengthen,
Further, it is another object of the present invention to provide a battery control method for a hybrid car in which the ratio of the driving pattern using the battery and the motor is increased as much as possible so that the driving pattern can be closer to the ideal driving pattern.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッドカ
ーのバッテリ制御方法は、地図情報と、ナビゲーション
システム7から得られる走行位置情報に基づいて、ハイ
ブリッドカーを駆動するモーター2に電力を供給するバ
ッテリ1の充放電を許容する残容量範囲を変更する走行
パターンとしている。A battery control method for a hybrid car according to the present invention is a battery for supplying electric power to a motor 2 for driving the hybrid car based on map information and traveling position information obtained from a navigation system 7. The running pattern is such that the remaining capacity range that allows charging and discharging of No. 1 is changed.
【0008】本発明のバッテリ制御方法は、走行位置情
報と地図情報から、ハイブリッドカーが走行する道路を
坂道かどうかを判別し、坂道を走行するときに残容量範
囲を変更することができる。さらに、バッテリ制御方法
は、走行位置情報と地図情報から、ハイブリッドカーの
走行領域が市街地であるかどうかを判別し、市街地を走
行するときに残容量範囲を変更することができる。さら
に、バッテリ制御方法は、ナビゲーションシステム7で
目的地までの道順を検索し、検索された道順を走行予測
情報として残容量範囲を制御することができる。さらに
また、バッテリ制御方法は、走行位置情報からハイブリ
ッドカーが到着地に接近することを予測し、目的地に到
着するときの残容量範囲を制御することができる。The battery control method of the present invention can determine whether the road on which the hybrid car is traveling is a slope from the traveling position information and the map information, and can change the remaining capacity range when traveling on the slope. Furthermore, the battery control method can determine whether the traveling area of the hybrid car is an urban area from the traveling position information and the map information, and can change the remaining capacity range when traveling in the urban area. Further, the battery control method can control the remaining capacity range by searching the navigation system 7 for a route to the destination and using the searched route as the travel prediction information. Furthermore, the battery control method can predict that the hybrid car will approach the destination from the traveling position information and control the remaining capacity range when the hybrid vehicle arrives at the destination.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのハイブリッドカーのバッ
テリ制御方法を例示するものであって、本発明はバッテ
リ制御方法を以下のものに特定しない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a battery control method of a hybrid car for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery control method to the following.
【0010】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を 、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解
決するための手段の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の
部材に特定するものでは決してない。Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as "claims column" and "to solve the problems". It is added to the members shown in "Means column". However, the members shown in the claims are not limited to the members of the embodiment.
【0011】ハイブリッドカーは、図1に示すように、
エンジン3とモーター2の両方で走行する。エンジン3
は、車輪5と発電機4を駆動する。発電機4は、バッテ
リ1の残容量が少なくなると充電して所定の残容量範囲
に保持する。発電機4は、エンジン3で駆動されてバッ
テリ1を充電する。また制動時には、モーター2が発電
機として車輪5に駆動されて発電し、回生制動しながら
バッテリ1を充電する。バッテリ1に蓄えられた電気エ
ネルギーは、エンジン3の効率が低下するときに、モー
ター2に出力される。このようにしてハイブリッドカー
は、エンジン3の出力と、モーター2の出力を制御しな
がら、エンジン3とモーター2で効率よく走行して燃費
を改善する。A hybrid car, as shown in FIG.
It runs with both engine 3 and motor 2. Engine 3
Drive wheels 5 and generator 4. When the remaining capacity of the battery 1 becomes low, the generator 4 is charged and held in a predetermined remaining capacity range. The generator 4 is driven by the engine 3 to charge the battery 1. Further, during braking, the motor 2 is driven by the wheels 5 as a generator to generate electric power, and the battery 1 is charged while regenerative braking is performed. The electric energy stored in the battery 1 is output to the motor 2 when the efficiency of the engine 3 decreases. In this way, the hybrid car controls the output of the engine 3 and the output of the motor 2 while efficiently traveling with the engine 3 and the motor 2 to improve fuel efficiency.
【0012】図2は、ハイブリッドカーに装備されるバ
ッテリ制御装置の回路図である。この制御装置は、ハイ
ブリッドカーのモーター2を駆動するバッテリ1と、こ
のバッテリ1の制御回路6と、ハイブリッドカーの走行
位置を検出するナビゲーションシステム7と、制御回路
6にコントロールされてバッテリ1を充放電させる充放
電回路8とを備える。FIG. 2 is a circuit diagram of a battery control device installed in a hybrid car. This control device controls a battery 1 that drives a motor 2 of a hybrid car, a control circuit 6 of the battery 1, a navigation system 7 that detects a traveling position of the hybrid car, and a control circuit 6 to charge the battery 1. And a charging / discharging circuit 8 for discharging.
【0013】バッテリ1は、多数の二次電池を直列に接
続している。バッテリ1は、複数の二次電池を直列に接
続して電池モジュールとし、さらに、この電池モジュー
ルを直列に接続している。二次電池は、ニッケル−水素
電池であるが、リチウムイオン二次電池も使用でき、さ
らにニッケル−カドミウム電池も使用できる。また、バ
ッテリ1は、鉛蓄電池を多数直接に接続し、使用するこ
ともできる。The battery 1 has a large number of secondary batteries connected in series. The battery 1 is a battery module in which a plurality of secondary batteries are connected in series, and the battery modules are further connected in series. The secondary battery is a nickel-hydrogen battery, but a lithium ion secondary battery can also be used, and a nickel-cadmium battery can also be used. Further, the battery 1 can be used by directly connecting a large number of lead storage batteries.
【0014】ナビゲーションシステム7は、地図情報を
記憶している記憶媒体9と、この記憶媒体9に記憶され
る地図情報を読み出しする読出回路10と、GPS衛星
からの電波を受信し、受信した信号と、読出回路10で
読み出された地図情報に基づいてハイブリッドカーの位
置を演算する信号処理回路11と、信号処理回路11で
演算された位置情報を地図の上に表示するモニタ12
と、信号処理回路11を操作する操作回路13とを備え
る。The navigation system 7 receives a signal received by a storage medium 9 storing map information, a read circuit 10 for reading the map information stored in the storage medium 9, a radio wave from a GPS satellite. A signal processing circuit 11 for calculating the position of the hybrid car based on the map information read by the reading circuit 10; and a monitor 12 for displaying the position information calculated by the signal processing circuit 11 on the map.
And an operation circuit 13 for operating the signal processing circuit 11.
【0015】記憶媒体9は、道路勾配を含む地図情報、
すなわち坂道の登り勾配あるいは下り勾配と距離を記憶
している。また、記憶媒体9は、市街地、高速道路、郊
外、信号、交差点、道幅等の地図情報も記憶している。The storage medium 9 is map information including road gradients,
That is, the uphill or downhill slope and the distance are stored. The storage medium 9 also stores map information such as urban areas, highways, suburbs, signals, intersections, and road widths.
【0016】信号処理回路11は、ハイブリッドカーの
位置と地図情報から、ハイブリッドカーが走行する道路
を予測して、走行予測情報をバッテリ1の制御回路6に
出力する。さらに、信号処理回路11は、操作回路13
から目的地が入力されて、目的地が設定されると、現在
地から目的地までの間で走行するのに最適な道路を検索
し、検索された道順を走行予測情報として、バッテリ1
の制御回路6に出力する。さらにまた、信号処理回路1
1は、記憶媒体9に記憶される自宅情報に基づいて、現
在地から自宅までの道順を検索し、検索された道順を走
行予測情報としてバッテリ1の制御回路6に出力する。
さらに、目的地や自宅に接近することも予測し、目的地
や自宅に到着するまで走行予測情報をバッテリ1の制御
回路6に出力する。さらに、信号処理回路11は、渋滞
情報を検出する渋滞情報検出回路(図示せず)も備えて
いる。渋滞情報検出回路は、電波ビーコン、光ビーコ
ン、FM多重放送等を受信してVICS情報を検出し、
ハイブリッドカーがこれから走行する道路の渋滞状況を
検出する。検出した渋滞情報は、バッテリ1の制御回路
6に出力される。渋滞情報は、渋滞している道路の場
所、渋滞距離、渋滞の程度等を示す情報である。The signal processing circuit 11 predicts the road on which the hybrid car will travel from the position and map information of the hybrid car, and outputs the travel prediction information to the control circuit 6 of the battery 1. Further, the signal processing circuit 11 includes an operation circuit 13
When the destination is input from and the destination is set, a road that is most suitable for traveling from the current location to the destination is searched, and the searched route is used as the travel prediction information and the battery 1
Output to the control circuit 6. Furthermore, the signal processing circuit 1
1 retrieves the route from the current location to the home based on the home information stored in the storage medium 9, and outputs the retrieved route to the control circuit 6 of the battery 1 as travel prediction information.
Further, it is predicted that the vehicle will approach the destination or home, and the travel prediction information is output to the control circuit 6 of the battery 1 until the vehicle arrives at the destination or home. Furthermore, the signal processing circuit 11 also includes a traffic jam information detection circuit (not shown) that detects traffic jam information. The traffic jam information detection circuit receives a radio wave beacon, an optical beacon, an FM multiplex broadcast, etc. to detect VICS information,
Detects traffic congestion on the road on which the hybrid car will travel. The detected traffic jam information is output to the control circuit 6 of the battery 1. The traffic jam information is information indicating the location of a traffic jam road, the traffic jam distance, the degree of traffic jam, and the like.
【0017】操作回路13は、複数の押しボタンスイッ
チやキーボードを備えており、目的地や自宅の情報を信
号処理回路11に出力する。信号処理回路11は、入力
された自宅情報を記憶媒体9に記憶させる。The operation circuit 13 is provided with a plurality of push button switches and a keyboard, and outputs information on the destination and home to the signal processing circuit 11. The signal processing circuit 11 stores the input home information in the storage medium 9.
【0018】バッテリ1の制御回路6は、地図情報と、
ナビゲーションシステム7から入力される走行位置情報
に基づいて、バッテリ1の充放電を許容する残容量範囲
を変更する走行パターンを決定する。地図情報は、ナビ
ゲーションシステム7から制御回路6に入力する。た
だ、信号処理回路に地図情報を記憶させることもでき
る。また、信号処理回路に電話等の通信回線を接続し
て、通信回線から地図情報を得ることもできる。The control circuit 6 of the battery 1 stores map information and
Based on the traveling position information input from the navigation system 7, a traveling pattern for changing the remaining capacity range that allows charging / discharging of the battery 1 is determined. The map information is input to the control circuit 6 from the navigation system 7. However, the map information can be stored in the signal processing circuit. Further, it is also possible to connect a communication line such as a telephone to the signal processing circuit and obtain map information from the communication line.
【0019】制御回路6は、バッテリ1の残容量が残容
量範囲の最低値よりも低くなると、放電を禁止して充電
のみ許容し、残容量範囲の最高値よりも高くなると充電
を禁止して放電のみを許容する。バッテリ1の残容量が
残容量範囲にあるときは、充放電を許容する。制御回路
6は、バッテリ1の充放電を以上のように制御して、バ
ッテリ1の残容量を残容量範囲に保持する。ただし、制
御回路6は、バッテリ1の残容量を補正し、あるいはメ
モリ効果を解消するために深く放電するような特別モー
ドにおいては、残容量が残容量範囲を越えるようにバッ
テリ1を充放電させる。When the remaining capacity of the battery 1 becomes lower than the lowest value of the remaining capacity range, the control circuit 6 prohibits discharging and allows only charging, and when it becomes higher than the highest value of the remaining capacity range, charging is prohibited. Allow only discharge. When the remaining capacity of the battery 1 is within the remaining capacity range, charging / discharging is allowed. The control circuit 6 controls the charging / discharging of the battery 1 as described above, and holds the remaining capacity of the battery 1 within the remaining capacity range. However, the control circuit 6 charges and discharges the battery 1 so that the remaining capacity exceeds the remaining capacity range in a special mode in which the remaining capacity of the battery 1 is corrected or deep discharge is performed in order to eliminate the memory effect. .
【0020】図3は、制御回路6が、地図情報と、ナビ
ゲーションシステム7から入力される走行位置情報に基
づいて、バッテリ1の残容量範囲を変更する状態を示し
ている。この図は、ハイブリッドカーが、郊外、峠や山
道、郊外、市街地、郊外、渋滞領域、目的地の順番で走
行するときに、制御回路6が残容量範囲を変更する状態
を示している。制御回路6は、地図情報とナビゲーショ
ンシステム7から入力される走行位置情報からハイブリ
ッドカーが郊外を走行していることを検出する。ハイブ
リッドカーが郊外を走行していると検出するとき、制御
回路6は、残容量範囲を標準範囲に設定する。郊外は市
街地のように頻繁に停止、発進しないのでモーター2を
使用する発進の頻度が少ないので、バッテリ1の保護を
優先して残容量範囲を標準範囲に設定する。FIG. 3 shows a state in which the control circuit 6 changes the remaining capacity range of the battery 1 based on the map information and the traveling position information inputted from the navigation system 7. This figure shows a state in which the control circuit 6 changes the remaining capacity range when the hybrid car travels in the order of suburb, mountain pass, mountain road, suburb, urban area, suburb, congestion area, and destination. The control circuit 6 detects that the hybrid car is traveling in the suburbs from the map information and the traveling position information input from the navigation system 7. When detecting that the hybrid car is traveling in the suburbs, the control circuit 6 sets the remaining capacity range to the standard range. Since the suburbs do not stop and start as frequently as in urban areas, the start frequency of using the motor 2 is low. Therefore, the remaining capacity range is set to the standard range by prioritizing the protection of the battery 1.
【0021】ハイブリッドカーが峠や山を越えるとき
は、上り坂のときと下り坂のときで、残容量範囲を変更
する。バッテリ1の制御回路6は、地図情報とナビゲー
ションシステム7から入力される走行位置情報からハイ
ブリッドカーが峠や山道を走行することを検出する。坂
道を上るときは、モーター2での加速割合が多くなるの
で、バッテリ1の放電を多くでき、かつ頂上で残容量が
少なくなるように残容量範囲を次第に低くする。峠や山
の頂上では、その後の下り坂を走行するときに、より回
生制動して多量の電気エネルギーを回収できるように、
残容量範囲を最低値に設定する。坂道を下るときには、
回生制動でエネルギーを回収してバッテリ1を充電する
ので、残容量範囲を次第に大きく設定する。坂道を下っ
た状態で目的地まで距離があるときは、坂道を下った時
には、一時的に残容量範囲の最大容量を標準値よりも高
くすることができる。目的に到着するまでにバッテリ1
を放電して、残容量範囲を標準範囲にできるからであ
る。峠や山道は、坂道の勾配や高さを考慮して、残容量
範囲を実線で示すように、あるいは鎖線で示すように変
更する。高い山や峠を越えるときは、頂上での残容量範
囲を低く設定する。さらに、図の走行パターンでは、頂
上での残容量範囲の幅を狭くしている。ハイブリッドカ
ーが頂上に登ったときにバッテリ1の残容量が多いと、
その後の下り坂で有効にエネルギーを回生制動して回収
できなくなるので、頂上ではバッテリ1の残容量が必ず
小さくなるように設定している。When the hybrid car crosses a mountain pass or a mountain, the remaining capacity range is changed between uphill and downhill. The control circuit 6 of the battery 1 detects from the map information and the traveling position information input from the navigation system 7 that the hybrid car is traveling on a pass or a mountain road. When going up a slope, the acceleration rate in the motor 2 increases, so the discharge of the battery 1 can be increased and the remaining capacity range is gradually lowered so that the remaining capacity decreases at the top. At the top of a mountain pass or a mountain, when traveling downhill thereafter, regenerative braking is performed so that a large amount of electric energy can be recovered.
Set the remaining capacity range to the lowest value. When going down the slope,
Since the energy is recovered by regenerative braking and the battery 1 is charged, the remaining capacity range is set gradually larger. When there is a distance to the destination while going down the slope, the maximum capacity in the remaining capacity range can be temporarily raised above the standard value when going down the slope. Battery 1 by the time you reach your destination
This is because the residual capacity can be discharged to the standard range by discharging. For the mountain pass and mountain road, the remaining capacity range is changed to be shown by a solid line or a chain line in consideration of the slope and height of the slope. When crossing a high mountain or mountain pass, set the remaining capacity range at the top low. Further, in the traveling pattern shown in the figure, the width of the remaining capacity range at the top is narrowed. If the remaining capacity of the battery 1 is high when the hybrid car climbs to the top,
Since the energy cannot be effectively regeneratively braked and recovered on the subsequent downhill, the remaining capacity of the battery 1 is set to be small at the top.
【0022】市街地を走行するときは、残容量範囲を大
きく、とくに残容量範囲の最大容量を大きくして、残容
量範囲の幅を広くする。バッテリ1の制御回路6は、地
図情報とナビゲーションシステム7から入力される走行
位置情報からハイブリッドカーが市街地を走行している
ことを検出する。市街地は、信号停止が多いので、信号
待ちで頻繁にハイブリッドカーを加速して、バッテリ1
を放電してモーター2が加速できる割合を多くするため
である。さらに、ハイブリッドカーが渋滞地域を走行す
るとき、渋滞地域は、ハイブリッドカーの停止と発進の
頻度が多くなるので、残容量範囲を大きくし、とくに残
容量範囲の最大容量を大きくして、頻繁に停止するハイ
ブリッドカーを繰り返しモーター2で加速できるように
する。渋滞地域を走行することは、ナビゲーションシス
テム7から入力される渋滞情報で検出される。図の走行
パターンでは、市街地や渋滞地域を走行し始めてから、
残容量範囲が大きくなるように制御している。ただ、制
御回路6は、目的地や自宅に到着するまでの道順の走行
予想情報、さらには車の現在位置と進行方向から市街地
や渋滞地帯に接近していることを予測して、図の一点鎖
線で示すように、市街地や渋滞地域を走行し始める前
に、残容量範囲が大きくなるように制御することもでき
る。When driving in an urban area, the remaining capacity range is enlarged, particularly the maximum capacity of the remaining capacity range is enlarged to widen the width of the remaining capacity range. The control circuit 6 of the battery 1 detects from the map information and the traveling position information input from the navigation system 7 that the hybrid car is traveling in the city area. Since there are many traffic lights in urban areas, we often accelerate hybrid cars waiting for traffic lights and
This is to increase the rate at which the motor 2 can be accelerated by discharging. Furthermore, when a hybrid car travels in a congested area, the frequency of stopping and starting the hybrid car increases in the congested area, so increase the remaining capacity range, especially the maximum capacity of the remaining capacity range, and frequently Allow the hybrid car to stop repeatedly to be accelerated by the motor 2. Traveling in a traffic jam area is detected by traffic jam information input from the navigation system 7. In the driving pattern shown in the figure, after starting to drive in urban areas and congestion areas,
The remaining capacity range is controlled to be large. However, the control circuit 6 predicts that the vehicle is approaching a city area or a traffic jam area based on the predicted traveling information of the route to reach the destination or the home, and further, based on the current position and the traveling direction of the vehicle, one point in the figure. As shown by the chain line, the remaining capacity range can be controlled to be large before the vehicle starts traveling in the city area or the congested area.
【0023】さらに、ハイブリッドカーが、目的地や自
宅等の到着地に近付くと、バッテリ1の制御回路6は、
到着地に接近することを予測して、目的地に到着すると
きの残容量範囲を標準範囲よりもさらに狭い範囲に変更
する。ハイブリッドカーが目的地に接近するときに、制
御回路6はバッテリ1を充放電させて、バッテリ1の残
容量を狭い残容量範囲とする。この状態で設定される残
容量範囲は、バッテリ1を充放電しないで放置して、最
も劣化の少ない残容量範囲とする。この方法は、ハイブ
リッドカーが到着地に到着してイグニッションスイッチ
をオフにするときに、バッテリ1を保存に理想的な残容
量に制御する。このため、イグニッションスイッチをオ
フにする状態で、バッテリ1の劣化を最小にできる。Further, when the hybrid car approaches the destination or the arrival place such as home, the control circuit 6 of the battery 1
Predicting that the vehicle will approach the destination, the remaining capacity range when arriving at the destination is changed to a range narrower than the standard range. When the hybrid car approaches the destination, the control circuit 6 charges and discharges the battery 1 so that the remaining capacity of the battery 1 falls within a narrow remaining capacity range. The remaining capacity range set in this state is the remaining capacity range with the least deterioration when the battery 1 is left uncharged and discharged. According to this method, when the hybrid car arrives at the destination and turns off the ignition switch, the battery 1 is controlled to have a remaining capacity ideal for storage. Therefore, the deterioration of the battery 1 can be minimized with the ignition switch turned off.
【0024】ハイブリッドカーが到着地に近付くこと
は、ナビゲーションシステム7で検出する。到着地は、
目的地を入力することによってナビゲーションシステム
7の信号処理回路11が地図情報から道順を演算して検
出した地点であり、あるいは、予め記憶されている自宅
である。ナビゲーションシステム7の走行位置情報か
ら、ハイブリッドカーが到着地に接近し、また到着する
ことが検出される。バッテリ1の制御回路6は、ハイブ
リッドカーが到着地に到着するに従って、残容量範囲を
狭くし、到着地で最小範囲となるように制御する。The approach of the hybrid car to the destination is detected by the navigation system 7. The destination is
It is the point where the signal processing circuit 11 of the navigation system 7 calculates and detects the route from the map information by inputting the destination, or the home that is stored in advance. From the traveling position information of the navigation system 7, it is detected that the hybrid car approaches and arrives at the destination. The control circuit 6 of the battery 1 narrows the remaining capacity range as the hybrid car arrives at the destination, and controls the hybrid car so that the remaining range becomes the minimum range.
【0025】図3は、ハイブリッドカーが、郊外、峠や
山道、市街地、渋滞地域等の異なる走行領域を走行する
とき、あるいは到着地に到着するときに、制御回路6が
残容量範囲を次第に増加させ、あるいは次第に減少する
ように制御している。図示しないが、制御回路6は、ハ
イブリッドカーが異なる走行領域に移動するとき、段階
的に残容量範囲を変更することもできる。また、残容量
範囲は。その大きさ幅の両方を変更し、あるいは最大値
と最小値のいずれか一方を変更することもできる。In FIG. 3, the control circuit 6 gradually increases the remaining capacity range when the hybrid car travels in different traveling areas such as the suburbs, mountain passes, mountain roads, urban areas, and congested areas, or when it arrives at the destination. It is controlled so that it is gradually decreased. Although not shown, the control circuit 6 can also change the remaining capacity range stepwise when the hybrid car moves to a different traveling area. What is the remaining capacity range? It is also possible to change both of the magnitude widths, or change either one of the maximum value and the minimum value.
【0026】バッテリ1の制御回路6は、ハイブリッド
カーの中央制御装置から入力される制御信号により、バ
ッテリ1の残容量が残容量範囲となるように、充放電回
路8を制御してバッテリ1を充放電させる。制御回路6
は、充放電回路8を制御して、バッテリ1の充放電電流
を制御し、バッテリ1でモーター2を駆動し、あるいは
発電機4でバッテリ1を充電する。The control circuit 6 of the battery 1 controls the charge / discharge circuit 8 so that the remaining capacity of the battery 1 falls within the remaining capacity range by the control signal input from the central control unit of the hybrid car. Charge and discharge. Control circuit 6
Controls the charging / discharging circuit 8 to control the charging / discharging current of the battery 1, drives the motor 2 with the battery 1, or charges the battery 1 with the generator 4.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明のバッテリ制御方法は、ハイブリ
ッドカーに搭載されるバッテリをより理想に近い状態で
充放電して劣化をできる限り少なくして寿命を長くしな
がら、可能な限りバッテリとモーターによる走行パター
ンの割合を増加させて、理想に近い走行パターンで走行
できる。それは、本発明の制御方法が、ナビゲーション
システムから得られる走行予測情報に基づいて、充放電
を許容する残容量範囲を変更する走行パターンとするか
らである。たとえば、ハイブリッドカーがこれから走行
する道路が、坂を登った後に坂を下る峠や山越えのとき
には、坂を登るときに残容量範囲を低く設定する走行パ
ターンとする。この走行パターンで峠を越えると、坂を
登るときにモーターの動力を有効に使用できる。また、
峠や山の頂上ではバッテリの残容量が低くなっているの
で、坂を下るときの回生制動でバッテリを有効に充電し
てエネルギーの回収量を多くできる。さらに、市街地を
走行する走行予測情報が入力されると、バッテリの充放
電を許容する残容量範囲を大きくして、信号待ち等での
発進時にモーターによる動力を有効に利用して燃費を向
上する。また、目的地に到着する目的地到着予測情報が
入力されると、目的地に到着するまでの間の走行パター
ンを制御して、目的地に到着したときには、バッテリを
保存するときに最も劣化の少ない残容量、たとえば50
%となるようにすれば、ハイブリッドカーを停止させる
状態でのバッテリの劣化を最小にできる。According to the battery control method of the present invention, the battery mounted on the hybrid car is charged and discharged in a state closer to the ideal state to reduce deterioration as much as possible and prolong the life of the battery, while the battery and the motor are controlled as much as possible. By increasing the ratio of the traveling pattern due to, it is possible to travel in a traveling pattern close to the ideal. This is because the control method of the present invention uses a travel pattern that changes the remaining capacity range that allows charging / discharging, based on travel prediction information obtained from the navigation system. For example, when the road on which the hybrid car is going to travel is a mountain pass or a mountain pass that descends after climbing a slope, the remaining capacity range is set low when climbing the slope. If you cross the pass in this driving pattern, you can effectively use the power of the motor when climbing the slope. Also,
Since the remaining capacity of the battery is low at the top of a mountain pass or a mountain, the battery can be effectively charged by regenerative braking when going down a slope, and the amount of energy recovered can be increased. Further, when the driving prediction information for driving in the city is input, the remaining capacity range that allows charging / discharging of the battery is increased, and the power of the motor is effectively used when starting at a traffic light etc. to improve fuel efficiency. . In addition, when the destination arrival prediction information for arriving at the destination is input, the driving pattern until reaching the destination is controlled, and when the destination is reached, the most deterioration occurs when the battery is saved. Low remaining capacity, eg 50
If it is set to%, the deterioration of the battery when the hybrid car is stopped can be minimized.
【図1】ハイブリッドカーの駆動系を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a drive system of a hybrid car.
【図2】本発明の一実施例にかかるハイブリッドカーの
バッテリ制御方法に使用するバッテリ制御装置の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a battery control device used in a battery control method for a hybrid car according to an embodiment of the present invention.
【図3】制御回路が走行位置情報に基づいてバッテリの
残容量範囲を変更する状態を示す図FIG. 3 is a diagram showing a state in which a control circuit changes a remaining capacity range of a battery based on traveling position information.
1…バッテリ 2…モーター 3…エンジン 4…発電機 5…車輪 6…制御回路 7…ナビゲーションシステム 8…充放電回路 9…記憶媒体 10…読出回路 11…信号処理回路 12…モニタ 13…操作回路 1 ... Battery 2 ... motor 3 ... engine 4 ... Generator 5 ... wheels 6 ... Control circuit 7 ... Navigation system 8 ... Charge / discharge circuit 9 ... Storage medium 10 ... Readout circuit 11 ... Signal processing circuit 12 ... Monitor 13 ... Operation circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04M 3/00 B60K 6/04 ZHV Fターム(参考) 5H030 AA03 AA04 AS08 BB00 FF41 5H115 PA08 PA11 PA15 PG04 PI16 PO02 PO17 PU01 PU21 QI04 QN03 QN28 SE06 SF02 SF05 TI02 TR19 TU16 TU17 5K051 AA08 BB02 CC07 DD15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04M 3/00 B60K 6/04 ZHV F term (reference) 5H030 AA03 AA04 AS08 BB00 FF41 5H115 PA08 PA11 PA15 PG04 PI16 PO02 PO17 PU01 PU21 QI04 QN03 QN28 SE06 SF02 SF05 TI02 TR19 TU16 TU17 5K051 AA08 BB02 CC07 DD15
Claims (5)
(7)から得られる走行位置情報に基づいて、ハイブリッ
ドカーを駆動するモーター(2)に電力を供給するバッテ
リ(1)の充放電を許容する残容量範囲を変更する走行パ
ターンとするハイブリッドカーのバッテリ制御方法。1. Map information and navigation system
Based on the travel position information obtained from (7), the hybrid car with a travel pattern that changes the remaining capacity range that allows charging and discharging of the battery (1) that supplies power to the motor (2) that drives the hybrid car Battery control method.
ッドカーが走行する道路を坂道かどうかを判別し、坂道
を走行するときに残容量範囲を変更する請求項1に記載
されるハイブリッドカーのバッテリ制御方法。2. The battery of the hybrid car according to claim 1, wherein it is determined whether the road on which the hybrid car is traveling is a slope based on the traveling position information and the map information, and the remaining capacity range is changed when traveling on the slope. Control method.
ッドカーの走行領域が市街地であるかどうかを判別し、
市街地を走行するときに残容量範囲を変更する請求項1
に記載されるハイブリッドカーのバッテリ制御方法。3. From the driving position information and the map information, it is determined whether or not the traveling area of the hybrid car is an urban area,
The remaining capacity range is changed when traveling in a city area.
A battery control method for a hybrid car according to claim 1.
での道順を検索し、検索された道順を走行予測情報とし
て、残容量範囲を制御する請求項1に記載されるハイブ
リッドカーのバッテリ制御方法。4. The battery control method for a hybrid car according to claim 1, wherein the navigation system (7) searches for a route to a destination, and the remaining capacity range is controlled by using the retrieved route as predicted travel information.
着地に接近することを予測し、目的地に到着するときの
残容量範囲を制御する請求項1に記載されるハイブリッ
ドカーのバッテリ制御方法。5. The battery control method for a hybrid car according to claim 1, wherein the hybrid car is predicted to approach an arrival place from the traveling position information, and the remaining capacity range when the hybrid car arrives at the destination is controlled.
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