JP2004215366A - Battery controller for electric vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery controller for an electric vehicle capable of safely driving by preventing the generation of a sudden change in the driving condition of the vehicle upon the runaway of a microcomputer. <P>SOLUTION: The battery controller for the electric vehicle comprises a battery 1 for supplying electric power to a driving motor 4, a battery ECU2 equipped with the microcomputer 13 for controlling the battery 1, and a main relay 5 which is turned on and off by the battery ECU2 to supply or cut off the electric power of the battery 1 to/from the traveling motor 4. The battery ECU2 comprises a runaway monitor circuit 14 for the microcomputer 13 and a timer circuit 19 for time-controlling an output signal of the runaway monitor circuit 14. In the battery controller, when the runaway monitor circuit 14 detects the runaway of the microcomputer 13, a timer circuit 19 delays the output signal of the runaway monitor circuit 14 to the main relay 5 for a preset period. The main relay cuts off the electric power of the battery 1 as delayed by the preset period after the runaway of the microcomputer 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車のバッテリを制御する装置に関し、とくにバッテリを管理するバッテリＥＣＵの暴走を検出して、メインリレーを制御するバッテリの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッドカーは、走行モーターを駆動するバッテリをバッテリＥＣＵで管理している。バッテリＥＣＵは、バッテリの充放電電流やバッテリ電圧から残容量を演算して過充電や過放電を防止し、さらにバッテリの温度が設定温度よりも高くならないように充放電電流やファンの運転を制御している。バッテリＥＣＵは、検出した残容量等のバッテリ情報を車両ＥＣＵに出力する。車両ＥＣＵは、アクセルやブレーキから入力される信号と、バッテリＥＣＵから入力されるバッテリ情報から、バッテリの充放電をコントロールするインバータを制御して、エンジンと走行モーターの出力を制御して自動車を走行させ、あるいは回生ブレーキで制動する。すなわち、車両ＥＣＵは、バッテリの状態をバッテリＥＣＵからの信号で管理しながら、いいかえるとバッテリを過充電や過放電から保護しながら、走行モーターとエンジンの出力を制御して自動車を走行させる。
【０００３】
たとえば自動車を加速するときに、バッテリから走行モーターに電力が供給されてモーターの出力で自動車を加速する。バッテリを放電して、バッテリの残容量が設定された容量範囲よりも少なくなると、インバータを制御してバッテリを充電し、バッテリの残容量が設定された容量範囲よりも大きくなると、インバータを制御してバッテリの充電を停止させる。
【０００４】
バッテリＥＣＵは、バッテリの残容量等を演算するマイコンを内蔵している。このマイコンが雑音等の影響で暴走すると、バッテリの残容量を正確に演算できなくなる。残容量が正確に演算できなくなると、バッテリの残容量が設定された容量範囲にあるかどうか正しく演算できず、その結果、充電や放電の制御が正しく行われずに、バッテリが過充電や過放電されることがある。バッテリが過充電や過放電されると、電気的な特性を急激に低下させる。この弊害を避けるために、従来のハイブリッドカーは、バッテリＥＣＵの暴走を検出すると、バッテリの出力側、すなわちバッテリとインバータとの間に接続しているメインリレーをオフに切り換えてバッテリの充放電を停止させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方式のハイブリッドカーは、走行中にマイコンが暴走してメインリレーをオフに切り換えると、切り換えた瞬間に自動車の走行状態が急変して安全に走行するのが難しくなる欠点がある。たとえば、自動車を加速しているときにマイコンが暴走して、メインリレーがオフに切り換えられて走行モーターが停止されると、自動車の加速状態が急激に低下する弊害がある。この状態は、たとえば他の自動車を追い越ししている途中で、メインリレーが遮断されて加速が悪くなると、速やかに追い越しできなくる。また、下りの坂道を走行しているときに、マイコンが暴走してメインリレーが遮断されると、回生制動が瞬時にきかなくなって自動車の制動が急激に少なくなる弊害が発生する。
【０００６】
本発明は、このような弊害を解消することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、マイコンが暴走した瞬時に自動車の走行状態が急変するのを防止して安全に走行できる電気自動車のバッテリ制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気自動車のバッテリ制御装置は、走行モーター４に電力を供給するバッテリ１と、このバッテリ１の電気的状態または温度状態を管理するマイコン１３を備えるバッテリＥＣＵ２と、バッテリ１の出力側に接続されて、かつバッテリＥＣＵ２でオンオフに制御されて、バッテリ１の電力を走行モーター４へ供給または遮断するメインリレー５とを備える。バッテリＥＣＵ２は、マイコン１３の暴走監視回路１４と、暴走監視回路１４の出力信号を時間制御するタイマー回路１９とを備える。このバッテリ制御装置は、暴走監視回路１４がマイコン１３の暴走を検出すると、タイマー回路１９が暴走監視回路１４の出力信号を設定時間遅らせてメインリレー５に出力し、メインリレー５がマイコン１３の暴走から設定時間遅れてバッテリ１の電力を遮断する。
【０００８】
さらに、本発明の請求項２のバッテリ制御装置は、バッテリＥＣＵ２がバッテリ１の電圧を検出するバッテリセンサ１５を備え、暴走監視回路１４がマイコン１３の暴走を検出すると共に、バッテリセンサ１５がバッテリ１の電圧が設定範囲にないことを検出して、メインリレー５をオフに切り換える。このバッテリ制御装置は、バッテリＥＣＵ２の暴走監視回路１４がマイコン１３の暴走を検出する状態において、バッテリセンサ１５で検出されるバッテリ電圧が設定範囲にあると、バッテリＥＣＵ２がバッテリ１の充放電電流を制限する電流制限信号を車両ＥＣＵ３に出力することができる。
【０００９】
さらに、本発明の請求項４のバッテリ制御装置は、バッテリＥＣＵ２がバッテリ１の温度を検出するバッテリセンサ１５を備え、暴走監視回路１４がマイコン１３の暴走を検出すると共に、バッテリセンサ１５がバッテリ１の温度が設定範囲にないことを検出して、メインリレー５をオフに切り換える。このバッテリ制御装置は、バッテリＥＣＵ２の暴走監視回路１４がマイコン１３の暴走を検出する状態において、バッテリセンサ１５で検出されるバッテリ１の温度が設定範囲にあると、バッテリＥＣＵ２がバッテリ１の充放電電流を制限する電流制限信号を車両ＥＣＵ３に出力することができる。
【００１０】
【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装置を例示するものであって、本発明はバッテリ制御装置を以下のものに特定しない。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明のバッテリ制御装置は、電気自動車のバッテリを管理するバッテリＥＣＵのマイコンの暴走を検出して、バッテリから走行モーターに電力を供給するメインリレーを制御する。本明細書において、電気自動車とは、エンジンと走行モーターの両方で走行するハイブリッドカー、及び走行モーターのみで走行する電動自動車を含む広い意味で使用する。さらに、走行モーターに電力を供給するバッテリは、充電するタイプの二次電池、または燃料電池が使用できる。以下、本発明の実施例として、ハイブリッドカーである電気自動車について説明する。
【００１３】
図１と図２はハイブリッドカーに搭載されるバッテリ制御装置のブロック図を示す。これ等の図に示すハイブリッドカーは、車両ＥＣＵ３と、この車両ＥＣＵ３にバッテリ情報を供給するバッテリＥＣＵ２と、走行モーター４を駆動するバッテリ１と、バッテリ１の出力側に接続しているメインリレー５と、このメインリレー５を介してバッテリ１に接続されるインバータ６と、このインバータ６に接続している走行モーター４及び発電機７と、車両ＥＣＵ３に制御されるエンジン８と、エンジン８と走行モーター４の駆動力を車輪１０に伝達する動力伝達機構９とを備えている。
【００１４】
図のハイブリッドカーは、車両ＥＣＵ３でエンジン８と走行モーター４を制御して走行する。ハイブリッドカーの走行パターンは、
（１） エンジン８のみで走行する状態。
（２） 走行モーター４のみで走行する状態。
（３） エンジン８と走行モーター４の両方で走行する状態とがある。
ただ、ハイブリッドカーは、（１）と（３）のみ状態で走行するパターンとすることもできる。エンジン８と走行モーター４の出力は、動力伝達機構９を介して車輪１０に伝達される。
【００１５】
さらに、ハイブリッドカーは、バッテリ１の残容量を設定された範囲となるように、バッテリ１を充放電しながら走行する。バッテリ１の残容量が設定容量よりも少なくなると、エンジン８で発電機７を駆動してバッテリ１を充電する。バッテリ１は、ブレーキ１１が踏まれて、自動車を減速するときの回生ブレーキでも充電される。回生ブレーキは、車輪１０が発電機７を駆動してバッテリ１を充電する。ハイブリッドカーは、バッテリ１を充電する発電機７を備えているが、この発電機７は走行モーター４とは別に設けられ、あるいは走行モーターを発電機に併用する。
【００１６】
バッテリＥＣＵ２は、バッテリ１の状態を検出して、バッテリ情報を車両ＥＣＵ３に出力する。車両ＥＣＵ３は、バッテリ情報を考慮しながら、すなわち、バッテリ１が放電できる状態にあるかどうかを判定して、インバータ６を介して走行モーター４の出力を制御する。また、バッテリ情報を考慮して、バッテリ１の残容量が設定された範囲となるように、インバータ６を介して走行モーター４と発電機７を制御する。たとえば、アクセル１２が踏まれて自動車を加速するとき、車両ＥＣＵ３は走行モーター４を駆動して、エンジン８と走行モーター４の両方で車輪１０を駆動する。このとき、バッテリ情報からバッテリ１を放電できるかどうかを確認する。バッテリ１を放電できる状態にあると、インバータ６を制御して走行モーター４を駆動して、バッテリ１と走行モーター４の両方の出力で車輪１０を駆動する。バッテリ１の残容量が設定容量よりも少なくなって放電できない状態になると、走行モーター４を停止する。その後、バッテリ１を充電して設定された容量範囲とする。また、バッテリＥＣＵ２のマイコン１３が暴走して放電電流を制限する状態にあると、放電電流を制限しながら走行モーター４を駆動する。
【００１７】
車両ＥＣＵ３は、バッテリＥＣＵ２から供給されるバッテリ情報と、アクセル１２やブレーキ１１から入力される信号から、エンジン８の出力と、バッテリ１の充放電をコントロールして、エンジン８と走行モーター４のいずれかまたは両方で走行し、また、バッテリ１の残容量を設定された範囲に制御する。
【００１８】
図２に示すバッテリＥＣＵ２は、バッテリ１の残容量を演算して車両ＥＣＵ３と通信するマイコン１３と、このマイコン１３の暴走を検出する暴走監視回路１４と、この暴走監視回路１４からの出力信号を時間制御するタイマー回路１９と、バッテリ１の電圧と温度を検出するバッテリセンサ１５と、マイコン１３とバッテリセンサ１５からの入力信号で出力するパルスの周波数を変化させて車両ＥＣＵ３に出力するパルス回路１６と、メインリレー５をオンオフに制御するリレー制御回路１７と、このリレー制御回路１７とタイマー回路１９との間に接続しているＯＲ回路１８とを備える。
【００１９】
マイコン１３は、バッテリ１の充放電を積算して残容量を演算する。また、マイコン１３は、バッテリセンサ１５から入力されるバッテリ電圧で残容量を補正することもできる。演算されたバッテリ１の残容量は、バッテリ情報として車両ＥＣＵ３に出力される。マイコン１３は、バッテリ１の状態を検出して、バッテリ情報として車両ＥＣＵ３に出力する。バッテリ情報から車両ＥＣＵ３に出力されるバッテリ情報は残容量に特定されない。たとえば、バッテリＥＣＵ２は、バッテリ温度が設定温度よりも高くなり、あるいは設定温度よりも低くなったことを示す情報をバッテリ情報として車両ＥＣＵ３に出力することもできる。マイコン１３は、正常に動作するときに、図３に示すように特定の周波数のパルスをマイコン正常パルスとして出力している。図３は、正常パルスを１０Ｈｚに設定している。マイコン１３は、暴走するとマイコン正常パルスを出力しなくなるので、マイコン正常パルスを検出してマイコン１３の暴走を検出できる。ただし、マイコン１３の暴走は、マイコン正常パルスを検出することなく、マイコン１３に特定の信号を入力して応答信号が出力されないことを検出して暴走を検出することもできる。したがって、マイコン１３の暴走を検出する方式をマイコン正常パルスに特定しない。
【００２０】
バッテリセンサ１５は、バッテリ１の電圧又は温度、あるいは電圧と温度の両方を検出して、バッテリ１の電圧と温度等が、バッテリ１を充放電できる設定範囲にあるかどうかを検出する。バッテリ１の電圧や温度が充放電できる設定範囲にあると、ＶＴ正常パルスを出力する。電圧のみを検出するバッテリセンサ１５は、バッテリ電圧が充放電できる範囲にあるとＶＴ正常パルスを出力する。ＶＴ正常パルスは、たとえば１５Ｈｚに設定される。温度のみを検出するバッテリセンサ１５は、バッテリ温度が充放電できる範囲にあるとＶＴ正常パルスを出力する。電圧と温度を検出するバッテリセンサ１５は、バッテリ電圧と温度の両方が充放電できる範囲にあるとＶＴ正常パルスを出力する。
【００２１】
パルス回路１６は、マイコン１３からマイコン正常パルスが入力されると、マイコン正常パルスを車両ＥＣＵ３に出力し、マイコン１３が暴走してマイコン正常パルスが入力されない状態で、バッテリセンサ１５からＶＴ正常パルスが入力されるとＶＴ正常パルスを車両ＥＣＵ３に出力する。マイコン正常パルスとＶＴ正常パルスが入力されないときに、異常パルスを車両ＥＣＵ３に出力する。異常パルスは、例えば図３に示すように２０Ｈｚに設定される。
【００２２】
車両ＥＣＵ３は、パルス回路１６から入力されるパルス信号で、マイコン１３が暴走したかどうか、マイコン１３が暴走する状態でバッテリ１を充放電できる状態にあるか、あるいはマイコン１３が暴走してバッテリ１を充放電できない状態にあるかを判定する。車両ＥＣＵ３は、マイコン１３が暴走しても、バッテリ１が充放電できる状態にあると、メインリレー５をオフに切り換えることなく、バッテリ１の充放電する最大電流を制限しながら、バッテリ１を充放電させる。たとえば、バッテリ１を充放電させる電流を３０Ａ以下に制限しながら、バッテリ１を充放電させる。車両ＥＣＵ３は、マイコン１３が暴走する状態でバッテリ１を充放電できるかどうかをマイコン正常パルスとＶＴ正常パルスとで検出するので、ＶＴ正常パルスを電流制限信号として、バッテリ１の充放電電流を制限する。すなわち、図３に示すように、ＶＴ正常パルスが入力される状態では、ＶＴ正常パルスを電流制限信号として、車両ＥＣＵ３はバッテリ１の充放電電流を制限しながら充放電させる。
【００２３】
以上のように、マイコン１３が暴走する状態において、バッテリ１が充放電できる状態にあるかどうかを判定して、バッテリ１の充放電電流を制限して走行されるハイブリッドカーは、マイコン１３が暴走する状態においても、バッテリ１で走行できるので、安全に走行できる特長がある。ただ、マイコン１３が暴走する状態では、バッテリ１を充放電できる状態にあっても、メインリレー５をオフに切り換えて、バッテリ１を充放電しないようにすることもできる。
【００２４】
マイコン１３が暴走して、バッテリ１を充放電できる状態にあることを確認して、バッテリ１の充放電電流を制限ながら走行させるハイブリッドカーは、バッテリ残容量の変化が少なくなるように、バッテリ１の充放電を制御する。このようにすると、バッテリ１の過充電と過放電を防止してバッテリ１の劣化を防止できる。バッテリ１の残容量は、充電電流と放電電流の積算値で演算されるので、充電電流と放電電流の積算値がほぼ等しくなるように、インバータ６を制御して、バッテリ残容量の変化を少なくする。
【００２５】
暴走監視回路１４は、マイコン１３の暴走とバッテリ１の異常を検出し、このことを出力する。暴走監視回路１４は、マイコン１３から入力される信号からマイコン１３が暴走したかどうかを検出し、マイコン１３の暴走を検出すると、このことを第１の信号として出力する。さらに、暴走監視回路１４は、パルス回路１６から入力されるパルス信号からマイコン１３が暴走する状態でバッテリ１を充放電できる状態にあるか、あるいはマイコン１３が暴走してバッテリ１を充放電できない状態にあるかを検出し、マイコン１３が暴走し、かつバッテリ１を充放電できない状態にあることを検出すると、このことを第２の信号として出力する。
【００２６】
タイマー回路１９は、暴走監視回路１４の出力側に設けられており、マイコン１３が暴走したときにメインリレー５をオンからオフに切り換える時間を遅らせる。タイマー回路１９は、暴走監視回路１４から入力される第１の信号と第２の信号をそれぞれ設定時間遅らせて出力する。第１の信号は、図３のタイミングチャートに示すように、マイコン１３が暴走してからタイマー回路１９の設定時間経過すると、”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に切り換えて出力される。図のタイミングチャートに示すように、タイマー回路１９は、マイコン正常パルスの最後の立ち上がりからカウントを開始して、マイコン１３が暴走してから設定時間経過するとタイムアップして、出力を”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に切り換える。第２の信号は、マイコン１３が暴走し、かつバッテリ１を充放電できない状態になってからタイマー回路１９の設定時間経過すると、”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に切り換えて出力される。このとき、タイマー回路１９は、ＶＴ正常パルスの最後の立ち上がりでカウントを開始し、タイムアップして設定時間経過すると、出力を”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に切り換える。
【００２７】
タイマー回路１９のふたつの出力は、ＯＲ回路１８に入力される。ＯＲ回路１８は、両方の入力が”Ｌｏｗ”のときに出力を”Ｌｏｗ”とし、この”Ｌｏｗ”信号をリレー制御回路１７に入力する。
【００２８】
リレー制御回路１７は、ＯＲ回路１８から”Ｌｏｗ”が入力されると、メインリレー５をオンからオフに切り換えて、バッテリ１の充放電電流を遮断する。図２のリレー制御回路１７は、マイコン１３からセット信号が入力され、この信号でメインリレー５をオンに切り換える。さらに、図２のバッテリＥＣＵ２は、マイコン１３からＣＮＴａ信号をリレー制御回路１７に入力して、マイコン１３が暴走したことをリレー制御回路１７に入力している。ただ、リレー制御回路１７は、マイコン１３が暴走した後、ただちにメインリレー５をオフに切り換えることなく、バッテリ１を充放電できるかどうかを判定し、バッテリ１を充放電できない状態となってから、タイマー回路１９の設定時間経過して、メインリレー５をオンからオフに切り換える。リレー制御回路は、マイコンが暴走した後、タイマー回路の設定時間経過すると、バッテリが充放電できる状態にあるかどうかを判定することなく、メインリレーをオンからオフに切り換えることもできる。このバッテリＥＣＵは、暴走監視回路の第１の信号が”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に切り換えられることを検出して、すなわち暴走監視回路からタイマー回路を通過してリレー制御回路に入力される信号が”Ｌｏｗ”になるとメインリレーをオンからオフに切り換える。このバッテリＥＣＵは、ＯＲ回路を必要とせず、暴走監視回路の出力をリレー制御回路に入力する。
【００２９】
以上のバッテリＥＣＵ２は、暴走監視回路１４の出力側にタイマー回路１９を設けて、暴走監視回路１４から出力される出力信号をタイマー回路１９で所定時間遅らせて出力し、メインリレー５をオフにする時間を設定時間遅らせている。ただ、タイマー回路は、暴走監視回路に内蔵させることもできる。この暴走監視回路は、内蔵されるタイマー回路で出力信号を所定時間遅らせて出力し、メインリレーをオフにする時間を設定時間遅らせる。
【００３０】
図１と図２に示す制御装置は、図４と図５のフローチャートでバッテリ１の充放電を制御する。図４はバッテリＥＣＵ側のフローチャートを示し、図５は車両ＥＣＵ側のフローチャートを示している。
（１） バッテリＥＣＵ側のフローチャート
［ｎ＝１のステップ］
バッテリＥＣＵ２のマイコン１３が正常に動作しているとき、マイコン１３からマイコン正常パルスである１０Ｈｚのパルスが出力される。マイコン正常パルスは、暴走監視回路１４とパルス回路１６とに出力され、パルス回路１６から車両ＥＣＵ３に出力される。
［ｎ＝２のステップ］
マイコン１３が暴走したかどうかが判定される。マイコン１３が暴走していないとき、ｎ＝１と２のステップでループされる。
［ｎ＝３のステップ］
マイコン１３が暴走すると、マイコン１３からマイコン正常パルスである１０Ｈｚのパルスが出力されなくなり、バッテリセンサ１５から出力しているＶＴ正常パルスである１５Ｈｚのパルス信号が、パルス回路１６から車両ＥＣＵ３に出力される。マイコン１３と車両ＥＣＵ３との通信は停止され、マイコン１３から車両ＥＣＵ３に残容量等のバッテリ情報は出力されなくする。暴走したマイコン１３が正常に残容量等を演算できなくなるからである。
［ｎ＝４のステップ］
バッテリ１の電圧や温度から、充放電できるかどうかを検出して、バッテリ１を充放電できる状態にあると、ｎ＝２〜４のステップをループする。
［ｎ＝５のステップ］
バッテリ１が充放電できる状態にないと、パルス回路１６は異常パルスである２０Ｈｚのパルスを、暴走監視回路１４と車両ＥＣＵ３に出力する。
［ｎ＝６のステップ］
マイコン１３が暴走して、バッテリ１を充放電できない状態になると、異常パルスである２０Ｈｚのパルスが暴走監視回路１４に入力される。暴走監視回路１４からの出力信号がタイマー回路１９で設定時間が経過した後、出力され、リレー制御回路１７を介してメインリレー５をオンからオフに切り換える。
【００３１】
以上のフローチャートは、マイコン１３が暴走した後、バッテリ１を充放電できない状態を検出して、メインリレー５をオンからオフに切り換えているが、バッテリ１の充放電を検出することなく、すなわちｎ＝３と４のステップを省略して、メインリレー５をオンからオフに切り換えることもできる。
【００３２】
（２） 車両ＥＣＵ側のフローチャート
［ｎ＝１のステップ］
車両ＥＣＵ３は、マイコン１３が正常に動作する状態で、エラー表示を解除して通常走行させる。
［ｎ＝２のステップ］
車両ＥＣＵ３は、マイコン１３が暴走して、ＶＴ正常パルスが入力されるかどうかを判定し、ＶＴ正常パルスが入力されないときは、マイコン１３が暴走していないとして、ｎ＝１と２のステップをループする。この状態で、車両ＥＣＵ３は、バッテリ１の充放電電流を制限することなく、正常な状態で充放電させてハイブリッドカーを走行させる。
［ｎ＝３のステップ］
車両ＥＣＵ３にＶＴ正常パルスが入力されると、マイコン１３が暴走したと判定して、ダッシュボードにエラー表示をする。そして、マイコン１３が暴走しているので、車両ＥＣＵ３は、バッテリ１の充放電電流を制限しながらハイブリッドカーを走行させる。
［ｎ＝４のステップ］
車両ＥＣＵ３は、異常パルスである２０Ｈｚのパルス信号が入力されるかどうかを判定する。異常パルスが入力されないと、ｎ＝２〜３のステップをループする。
［ｎ＝５のステップ］
車両ＥＣＵ３に異常パルスが入力されると、警告等を表示すると共に、タイマー回路１９にカウントを開始させ、このタイマー回路１９の設定時間が経過してタイムアップすると、リレー制御回路１７を介してメインリレー５をオンからオフに切り換えて、バッテリ１の充放電を停止させる。メインリレー５がオンからオフに切り換えられると、車両は停止され、あるいは、エンジン８のみによって走行される。タイマー回路１９の設定時間は、１分に設定している。ただ、タイマー回路の設定時間は、１５秒〜３分に設定することもできる。タイマー回路１９の設定時間を長くすると、マイコン１３が暴走した後、より長い時間にわたってハイブリッドカーの走行状態をスムーズにできるが、バッテリ１が過放電や過充電になりやすく、バッテリ１を劣化させる危険性が高くなる。反対にタイマー回路１９の設定時間を短くすると、マイコン１３が暴走してから短い時間でバッテリ１による走行ができなくなるが、バッテリ１の過放電と過充電を防止して、バッテリ１の劣化を少なくできる。
【００３３】
図５のフローチャートも、マイコン１３が暴走して、バッテリ１の電圧や温度等を検出して、メインリレー５をオンからオフに切り換えているが、ｎ＝３と４のステップを省略して、マイコン１３が暴走すると設定時間経過した後にメインリレー５をオンからオフに切り換えることもできる。
【００３４】
以上の実施例は、ハイブリッドカーにおける、マイコンが暴走したときにメインリレーをオフに切り換える時間を設定時間遅らせて走行状態が急変するのを防止するバッテリ制御装置を示している。ただ、本発明のバッテリ制御装置は、ハイブリッドカー以外の電気自動車においても、以上の実施例と同様にしてバッテリの使用状態を制御できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の電気自動車のバッテリ制御装置は、マイコンが暴走した瞬時に自動車の走行状態が急変するのを防止して安全に走行できる特長がある。それは、本発明のバッテリ制御装置が、バッテリＥＣＵに、マイコンの暴走を検出する状態でメインリレーをオフに切り換える暴走監視回路と、この暴走監視回路がマイコンの暴走を検出してメインリレーをオフに切り換える時間遅れを設定するタイマー回路とを備えており、タイマー回路でもってメインリレーをオフにする時間を設定時間遅らせているからである。このため、本発明のバッテリ制御装置は、マイコンが暴走しても、瞬時にメインリレーがオフに切り換えられることがなく、自動車の走行状態が急変するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる電気自動車のバッテリ制御装置のブロック図
【図２】図１に示す電気自動車のバッテリ制御装置の詳細なブロック図
【図３】図１に示す電気自動車のバッテリ制御装置のタイミングチャート図
【図４】バッテリＥＣＵがバッテリの充放電を制御するフローチャート
【図５】車両ＥＣＵがバッテリの充放電を制御するフローチャート
【符号の説明】
１…バッテリ
２…バッテリＥＣＵ
３…車両ＥＣＵ
４…走行モーター
５…メインリレー
６…インバータ
７…発電機
８…エンジン
９…動力伝達機構
１０…車輪
１１…ブレーキ
１２…アクセル
１３…マイコン
１４…暴走監視回路
１５…バッテリセンサ
１６…パルス回路
１７…リレー制御回路
１８…ＯＲ回路
１９…タイマー回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for controlling a battery of an electric vehicle, and more particularly to a battery control device for detecting a runaway of a battery ECU that manages a battery and controlling a main relay.
[0002]
[Prior art]
In a hybrid car, a battery for driving a traveling motor is managed by a battery ECU. The battery ECU calculates the remaining capacity from the battery charge / discharge current and battery voltage to prevent overcharge and overdischarge, and controls the charge / discharge current and fan operation so that the battery temperature does not become higher than the set temperature. are doing. The battery ECU outputs battery information such as the detected remaining capacity to the vehicle ECU. The vehicle ECU controls the inverter that controls the charge and discharge of the battery based on the signal input from the accelerator and the brake and the battery information input from the battery ECU, and controls the output of the engine and the traction motor to drive the vehicle. Or regenerative braking. In other words, the vehicle ECU controls the output of the travel motor and the engine to run the automobile while managing the state of the battery with a signal from the battery ECU, in other words, while protecting the battery from overcharge and overdischarge.
[0003]
For example, when accelerating an automobile, electric power is supplied from a battery to a traveling motor, and the automobile is accelerated by the output of the motor. When the battery is discharged and the remaining capacity of the battery becomes smaller than the set capacity range, the inverter is controlled to charge the battery, and when the remaining capacity of the battery becomes larger than the set capacity range, the inverter is controlled. To stop charging the battery.
[0004]
The battery ECU includes a microcomputer for calculating the remaining capacity of the battery and the like. If this microcomputer runs away due to noise or the like, the remaining capacity of the battery cannot be accurately calculated. If the remaining capacity cannot be calculated accurately, it will not be possible to correctly calculate whether the remaining capacity of the battery is within the set capacity range.As a result, charging and discharging will not be properly controlled, and the battery will be overcharged or overdischarged. May be done. When the battery is overcharged or overdischarged, the electrical characteristics are sharply reduced. To avoid this problem, the conventional hybrid car, when detecting runaway of the battery ECU, switches off the output side of the battery, that is, the main relay connected between the battery and the inverter to charge and discharge the battery. Has been stopped.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the hybrid car of this type has a drawback that if the microcomputer runs out of control during running and the main relay is turned off, the running state of the car changes suddenly at the moment of the switching, making it difficult to drive safely. For example, if the microcomputer goes out of control while the vehicle is accelerating, the main relay is turned off, and the traveling motor is stopped, there is a problem that the acceleration state of the vehicle rapidly decreases. In this state, for example, if the main relay is shut off and acceleration is deteriorated while passing another vehicle, the vehicle cannot be overtaken immediately. Further, if the microcomputer runs out of control and the main relay is shut off while traveling downhill, regenerative braking is instantaneously stopped and braking of the vehicle is rapidly reduced.
[0006]
The present invention has been developed for the purpose of eliminating such adverse effects. An important object of the present invention is to provide a battery control device for an electric vehicle that can safely run by preventing a sudden change in the running state of the vehicle at the moment when the microcomputer runs out of control.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The battery control device for an electric vehicle according to the present invention includes a battery 1 for supplying electric power to a traveling motor 4, a battery ECU 2 including a microcomputer 13 for managing an electric state or a temperature state of the battery 1, and an output side of the battery 1. A main relay 5 connected to and controlled to be turned on and off by the battery ECU 2 to supply or cut off the power of the battery 1 to the traveling motor 4; The battery ECU 2 includes a runaway monitoring circuit 14 of the microcomputer 13 and a timer circuit 19 for time-controlling an output signal of the runaway monitoring circuit 14. In this battery control device, when the runaway monitoring circuit 14 detects a runaway of the microcomputer 13, the timer circuit 19 outputs the output signal of the runaway monitoring circuit 14 to the main relay 5 with a delay of a set time, and the main relay 5 outputs the runaway of the microcomputer 13 The power of the battery 1 is cut off after a set time from.
[0008]
Further, in the battery control device according to a second aspect of the present invention, the battery ECU 2 includes a battery sensor 15 for detecting the voltage of the battery 1, the runaway monitoring circuit 14 detects the runaway of the microcomputer 13, and the battery sensor 15 , The main relay 5 is turned off. When the battery voltage detected by the battery sensor 15 is within the set range in a state where the runaway monitoring circuit 14 of the battery ECU 2 detects the runaway of the microcomputer 13, the battery ECU 2 reduces the charge / discharge current of the battery 1. The current limiting signal to be limited can be output to the vehicle ECU 3.
[0009]
Further, in the battery control device according to a fourth aspect of the present invention, the battery ECU 2 includes a battery sensor 15 for detecting the temperature of the battery 1, the runaway monitoring circuit 14 detects the runaway of the microcomputer 13, and the battery sensor 15 , The main relay 5 is turned off. In the battery control device, when the runaway monitoring circuit 14 of the battery ECU 2 detects runaway of the microcomputer 13 and the temperature of the battery 1 detected by the battery sensor 15 is within a set range, the battery ECU 2 charges and discharges the battery 1. A current limiting signal for limiting the current can be output to the vehicle ECU 3.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery control device of a hybrid car for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery control device as follows.
[0011]
Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the problems”. Are added to the members indicated by "." However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
[0012]
The battery control device of the present invention detects runaway of a microcomputer of a battery ECU that manages a battery of an electric vehicle, and controls a main relay that supplies power from the battery to a traveling motor. In this specification, an electric vehicle is used in a broad sense including a hybrid car that runs using both an engine and a running motor, and an electric vehicle that runs using only a running motor. Further, as a battery for supplying electric power to the traveling motor, a rechargeable secondary battery or a fuel cell can be used. Hereinafter, an electric vehicle which is a hybrid car will be described as an embodiment of the present invention.
[0013]
1 and 2 are block diagrams of a battery control device mounted on a hybrid car. The hybrid car shown in these figures includes a vehicle ECU 3, a battery ECU 2 for supplying battery information to the vehicle ECU 3, a battery 1 for driving a traveling motor 4, and a main relay 5 connected to the output side of the battery 1. An inverter 6 connected to the battery 1 via the main relay 5; a traveling motor 4 and a generator 7 connected to the inverter 6; an engine 8 controlled by the vehicle ECU 3; A power transmission mechanism 9 for transmitting the driving force of the motor 4 to the wheels 10.
[0014]
The hybrid car shown in FIG. 1 travels by controlling the engine 8 and the traveling motor 4 by the vehicle ECU 3. The running pattern of a hybrid car is
(1) A state in which the vehicle runs only with the engine 8.
(2) A state in which the vehicle travels using only the traveling motor 4.
(3) There is a state in which both the engine 8 and the traveling motor 4 travel.
However, the hybrid car may have a pattern in which the vehicle travels only in the states (1) and (3). Outputs of the engine 8 and the traveling motor 4 are transmitted to wheels 10 via a power transmission mechanism 9.
[0015]
Further, the hybrid car travels while charging and discharging the battery 1 so that the remaining capacity of the battery 1 falls within a set range. When the remaining capacity of the battery 1 becomes smaller than the set capacity, the engine 8 drives the generator 7 to charge the battery 1. The battery 1 is also charged by regenerative braking when the brake 11 is depressed and the vehicle is decelerated. In the regenerative braking, the wheels 10 drive the generator 7 to charge the battery 1. The hybrid car includes a generator 7 for charging the battery 1. The generator 7 is provided separately from the traveling motor 4 or uses the traveling motor in combination with the generator.
[0016]
Battery ECU 2 detects the state of battery 1 and outputs battery information to vehicle ECU 3. The vehicle ECU 3 controls the output of the traveling motor 4 via the inverter 6 while considering the battery information, that is, determining whether or not the battery 1 is in a dischargeable state. In addition, the traveling motor 4 and the generator 7 are controlled via the inverter 6 so that the remaining capacity of the battery 1 falls within the set range in consideration of the battery information. For example, when the accelerator 12 is depressed to accelerate the automobile, the vehicle ECU 3 drives the traveling motor 4 and drives the wheels 10 with both the engine 8 and the traveling motor 4. At this time, it is confirmed from the battery information whether the battery 1 can be discharged. When the battery 1 can be discharged, the inverter 6 is controlled to drive the traveling motor 4, and the wheels 10 are driven by the outputs of both the battery 1 and the traveling motor 4. When the remaining capacity of the battery 1 becomes smaller than the set capacity and the battery 1 cannot be discharged, the traveling motor 4 is stopped. After that, the battery 1 is charged to set the capacity range. When the microcomputer 13 of the battery ECU 2 is in a state in which the discharge current is limited due to runaway, the traveling motor 4 is driven while limiting the discharge current.
[0017]
The vehicle ECU 3 controls the output of the engine 8 and the charge and discharge of the battery 1 based on the battery information supplied from the battery ECU 2 and the signals input from the accelerator 12 and the brake 11, so that any one of the engine 8 and the traveling motor 4 can be controlled. The vehicle runs with one or both, and the remaining capacity of the battery 1 is controlled within a set range.
[0018]
The battery ECU 2 shown in FIG. 2 calculates a remaining capacity of the battery 1 and communicates with the vehicle ECU 3, a runaway monitoring circuit 14 for detecting runaway of the microcomputer 13, and an output signal from the runaway monitoring circuit 14. A timer circuit 19 for controlling time, a battery sensor 15 for detecting the voltage and temperature of the battery 1, and a pulse circuit 16 for changing the frequency of a pulse output by an input signal from the microcomputer 13 and the battery sensor 15 and outputting the frequency to the vehicle ECU 3 A relay control circuit 17 for turning on and off the main relay 5; and an OR circuit 18 connected between the relay control circuit 17 and the timer circuit 19.
[0019]
The microcomputer 13 calculates the remaining capacity by integrating the charging and discharging of the battery 1. Further, the microcomputer 13 can correct the remaining capacity based on the battery voltage input from the battery sensor 15. The calculated remaining capacity of the battery 1 is output to the vehicle ECU 3 as battery information. The microcomputer 13 detects the state of the battery 1 and outputs it to the vehicle ECU 3 as battery information. Battery information output to the vehicle ECU 3 from the battery information is not specified as the remaining capacity. For example, the battery ECU 2 can output information indicating that the battery temperature has become higher or lower than the set temperature to the vehicle ECU 3 as battery information. The microcomputer 13 outputs a pulse of a specific frequency as a microcomputer normal pulse as shown in FIG. 3 when operating normally. FIG. 3 sets the normal pulse to 10 Hz. Since the microcomputer 13 does not output the microcomputer normal pulse when runaway, the microcomputer 13 can detect the microcomputer normal pulse and detect the runaway of the microcomputer 13. However, the runaway of the microcomputer 13 can be detected by detecting the absence of a response signal by inputting a specific signal to the microcomputer 13 without detecting the microcomputer normal pulse. Therefore, the method of detecting runaway of the microcomputer 13 is not specified as the microcomputer normal pulse.
[0020]
The battery sensor 15 detects the voltage or temperature of the battery 1, or both the voltage and temperature, and detects whether the voltage and temperature of the battery 1 are within a set range in which the battery 1 can be charged and discharged. When the voltage or temperature of the battery 1 is within the set range in which charging and discharging can be performed, a VT normal pulse is output. The battery sensor 15 that detects only the voltage outputs a VT normal pulse when the battery voltage is in a range where charging and discharging are possible. The VT normal pulse is set to, for example, 15 Hz. The battery sensor 15 that detects only the temperature outputs a VT normal pulse when the battery temperature is in a range where charging and discharging can be performed. The battery sensor 15 that detects the voltage and the temperature outputs a VT normal pulse when both the battery voltage and the temperature are in a range where charging and discharging are possible.
[0021]
When the microcomputer normal pulse is input from the microcomputer 13, the pulse circuit 16 outputs the microcomputer normal pulse to the vehicle ECU 3. When the microcomputer 13 runs away and the microcomputer normal pulse is not input, the VT normal pulse is output from the battery sensor 15. When input, the VT normal pulse is output to the vehicle ECU 3. When neither the microcomputer normal pulse nor the VT normal pulse is input, an abnormal pulse is output to the vehicle ECU 3. The abnormal pulse is set to, for example, 20 Hz as shown in FIG.
[0022]
The vehicle ECU 3 uses a pulse signal input from the pulse circuit 16 to determine whether the microcomputer 13 has runaway, whether the microcomputer 13 can charge and discharge the battery 1 in a runaway state, or whether the microcomputer 13 has runaway and the battery 1 Is determined to be in a state where charging and discharging cannot be performed. The vehicle ECU 3 charges the battery 1 while limiting the maximum current for charging and discharging the battery 1 without switching off the main relay 5 when the battery 1 is in a state capable of charging and discharging even if the microcomputer 13 runs away. Discharge. For example, the battery 1 is charged and discharged while limiting the current for charging and discharging the battery 1 to 30 A or less. The vehicle ECU 3 detects whether or not the battery 1 can be charged or discharged in a state where the microcomputer 13 runs out of control using the microcomputer normal pulse and the VT normal pulse, and thus limits the charge and discharge current of the battery 1 using the VT normal pulse as a current limiting signal. I do. That is, as shown in FIG. 3, when the VT normal pulse is input, the vehicle ECU 3 uses the VT normal pulse as a current limiting signal to charge and discharge the battery 1 while limiting the charge and discharge current.
[0023]
As described above, when the microcomputer 13 is in a runaway state, it is determined whether or not the battery 1 is in a state in which the battery 1 can be charged and discharged. In this state, the vehicle can run on the battery 1, so that the vehicle can travel safely. However, when the microcomputer 13 runs out of control, the main relay 5 can be switched off to prevent the battery 1 from being charged or discharged even if the battery 1 can be charged or discharged.
[0024]
After confirming that the microcomputer 13 is in a runaway state and is in a state where the battery 1 can be charged and discharged, the hybrid car that travels while limiting the charge and discharge current of the battery 1 has a battery 1 so that the change in the remaining battery capacity is reduced. Charge and discharge of the battery. By doing so, overcharging and overdischarging of the battery 1 can be prevented, and deterioration of the battery 1 can be prevented. Since the remaining capacity of the battery 1 is calculated based on the integrated value of the charging current and the discharging current, the inverter 6 is controlled so that the integrated value of the charging current and the discharging current becomes substantially equal to reduce the change in the remaining capacity of the battery. I do.
[0025]
Runaway monitor circuit 14 detects runaway of microcomputer 13 and abnormality of battery 1 and outputs this. The runaway monitoring circuit 14 detects whether or not the microcomputer 13 has runaway from the signal input from the microcomputer 13, and outputs the first signal when detecting the runaway of the microcomputer 13. Further, the runaway monitoring circuit 14 is in a state in which the battery 13 can be charged and discharged in a state in which the microcomputer 13 runs away from the pulse signal input from the pulse circuit 16 or in a state in which the microcomputer 13 cannot run and charge and discharge the battery 1. When the microcomputer 13 detects that the microcomputer 13 runs out of control and the battery 1 cannot be charged / discharged, this is output as a second signal.
[0026]
The timer circuit 19 is provided on the output side of the runaway monitoring circuit 14 and delays the time for switching the main relay 5 from on to off when the microcomputer 13 runs away. The timer circuit 19 outputs the first signal and the second signal input from the runaway monitoring circuit 14 with a set time delay. As shown in the timing chart of FIG. 3, the first signal is switched from “High” to “Low” and output when the set time of the timer circuit 19 elapses after the microcomputer 13 goes out of control. As shown in the timing chart of the figure, the timer circuit 19 starts counting from the last rising of the microcomputer normal pulse, and when the set time elapses after the microcomputer 13 goes out of control, the time is up, and the output is changed from “High”. Switch to "Low". The second signal is switched from “High” to “Low” and output when the set time of the timer circuit 19 elapses after the microcomputer 13 goes out of control and the battery 1 cannot be charged or discharged. At this time, the timer circuit 19 starts counting at the last rise of the VT normal pulse, and switches the output from “High” to “Low” when the set time elapses after time-up.
[0027]
The two outputs of the timer circuit 19 are input to the OR circuit 18. The OR circuit 18 outputs “Low” when both inputs are “Low”, and inputs this “Low” signal to the relay control circuit 17.
[0028]
When “Low” is input from the OR circuit 18, the relay control circuit 17 switches the main relay 5 from on to off, and cuts off the charge / discharge current of the battery 1. The relay control circuit 17 shown in FIG. 2 receives a set signal from the microcomputer 13 and turns on the main relay 5 with this signal. Further, the battery ECU 2 in FIG. 2 inputs a CNTa signal from the microcomputer 13 to the relay control circuit 17, and inputs to the relay control circuit 17 that the microcomputer 13 has run away. However, the relay control circuit 17 determines whether or not the battery 1 can be charged and discharged without immediately turning off the main relay 5 after the microcomputer 13 goes out of control. After the set time of the timer circuit 19 has elapsed, the main relay 5 is switched from on to off. The relay control circuit can also switch the main relay from on to off without determining whether or not the battery is in a state in which the battery can be charged and discharged when the set time of the timer circuit elapses after the microcomputer goes out of control. The battery ECU detects that the first signal of the runaway monitoring circuit is switched from “High” to “Low”, that is, the signal input from the runaway monitoring circuit to the relay control circuit through the timer circuit is output. When "Low", the main relay is switched from on to off. This battery ECU does not require an OR circuit and inputs the output of the runaway monitoring circuit to the relay control circuit.
[0029]
The above-described battery ECU 2 is provided with the timer circuit 19 on the output side of the runaway monitoring circuit 14, outputs the output signal output from the runaway monitoring circuit 14 after being delayed by the timer circuit 19 for a predetermined time, and turns off the main relay 5. The time is delayed by the set time. However, the timer circuit can be built in the runaway monitoring circuit. In this runaway monitoring circuit, an output signal is delayed by a predetermined time by a built-in timer circuit, and the output signal is delayed by a set time to turn off the main relay.
[0030]
The control device shown in FIGS. 1 and 2 controls charging and discharging of the battery 1 in accordance with the flowcharts of FIGS. FIG. 4 shows a flowchart on the battery ECU side, and FIG. 5 shows a flowchart on the vehicle ECU side.
(1) Flowchart on battery ECU side
[Steps for n = 1]
When the microcomputer 13 of the battery ECU 2 is operating normally, the microcomputer 13 outputs a 10 Hz pulse which is a microcomputer normal pulse. The microcomputer normal pulse is output to the runaway monitoring circuit 14 and the pulse circuit 16, and is output from the pulse circuit 16 to the vehicle ECU 3.
[Steps for n = 2]
It is determined whether the microcomputer 13 has run away. When the microcomputer 13 does not run away, the loop is performed in steps of n = 1 and 2.
[Steps for n = 3]
When the microcomputer 13 runs away, the microcomputer 13 does not output the 10 Hz pulse, which is the microcomputer normal pulse, and the 15 Hz pulse signal, which is the VT normal pulse, output from the battery sensor 15 is output from the pulse circuit 16 to the vehicle ECU 3. You. The communication between the microcomputer 13 and the vehicle ECU 3 is stopped, and the microcomputer 13 stops outputting battery information such as the remaining capacity to the vehicle ECU 3. This is because the microcomputer 13 that has run away cannot normally calculate the remaining capacity and the like.
[Steps for n = 4]
Whether the battery 1 can be charged or discharged is detected from the voltage or temperature of the battery 1. If the battery 1 can be charged and discharged, steps n = 2 to 4 are looped.
[Steps for n = 5]
When the battery 1 is not in a state capable of charging and discharging, the pulse circuit 16 outputs a pulse of 20 Hz, which is an abnormal pulse, to the runaway monitoring circuit 14 and the vehicle ECU 3.
[Steps for n = 6]
When the microcomputer 13 goes out of control and the battery 1 cannot be charged / discharged, an abnormal pulse of 20 Hz is input to the runaway monitoring circuit 14. An output signal from the runaway monitoring circuit 14 is output after the set time has elapsed in the timer circuit 19, and the main relay 5 is switched from on to off via the relay control circuit 17.
[0031]
In the above flowchart, the microcomputer 13 detects a state in which the battery 1 cannot be charged / discharged after the runaway, and switches the main relay 5 from on to off. However, without detecting the charge / discharge of the battery 1, ie, n The steps of = 3 and 4 can be omitted, and the main relay 5 can be switched from on to off.
[0032]
(2) Flowchart on the vehicle ECU side
[Steps for n = 1]
In a state where the microcomputer 13 operates normally, the vehicle ECU 3 cancels the error display and causes the vehicle to run normally.
[Steps for n = 2]
The vehicle ECU 3 determines whether or not the microcomputer 13 has runaway and a VT normal pulse is input. If the VT normal pulse is not input, the vehicle ECU 3 determines that the microcomputer 13 has not runaway and performs steps n = 1 and 2. Loop. In this state, the vehicle ECU 3 charges and discharges the battery 1 in a normal state without limiting the charge and discharge currents of the battery 1 and drives the hybrid car.
[Steps for n = 3]
When a VT normal pulse is input to the vehicle ECU 3, the microcomputer 13 determines that runaway has occurred and displays an error on the dashboard. Then, since microcomputer 13 is running out of control, vehicle ECU 3 runs the hybrid car while limiting the charge / discharge current of battery 1.
[Steps for n = 4]
The vehicle ECU 3 determines whether a pulse signal of 20 Hz, which is an abnormal pulse, is input. If no abnormal pulse is input, the steps of n = 2 to 3 are looped.
[Steps for n = 5]
When an abnormal pulse is input to the vehicle ECU 3, a warning or the like is displayed and the timer circuit 19 starts counting. When the set time of the timer circuit 19 elapses and the time is up, the main control is performed via the relay control circuit 17. By switching the relay 5 from on to off, charging and discharging of the battery 1 are stopped. When the main relay 5 is switched from on to off, the vehicle is stopped or the vehicle is driven only by the engine 8. The set time of the timer circuit 19 is set to one minute. However, the set time of the timer circuit can be set to 15 seconds to 3 minutes. If the set time of the timer circuit 19 is increased, the running state of the hybrid car can be made smoother for a longer time after the microcomputer 13 runs away, but the battery 1 is likely to be overdischarged or overcharged, and the battery 1 may be deteriorated. The nature becomes high. Conversely, if the setting time of the timer circuit 19 is shortened, the microcomputer 13 cannot run on the battery 1 in a short time after the runaway, but it prevents overdischarge and overcharge of the battery 1 and reduces deterioration of the battery 1. it can.
[0033]
In the flowchart of FIG. 5 as well, the microcomputer 13 runs out of control and detects the voltage and temperature of the battery 1 and switches the main relay 5 from on to off, but omits the steps of n = 3 and 4. When the microcomputer 13 runs out of control, the main relay 5 can be switched from on to off after a set time has elapsed.
[0034]
The above embodiments show the battery control device in the hybrid car that delays the time for turning off the main relay when the microcomputer runs out of control and delays the set time to prevent a sudden change in the running state. However, the battery control device of the present invention can control the use state of the battery in an electric vehicle other than the hybrid car in the same manner as in the above embodiment.
[0035]
【The invention's effect】
The battery control device for an electric vehicle according to the present invention is characterized in that the running state of the vehicle is prevented from suddenly changing at the moment when the microcomputer runs away, and the vehicle can run safely. That is, the battery control device of the present invention provides the battery ECU with a runaway monitoring circuit that switches the main relay off in a state where the microcomputer detects runaway, and the runaway monitoring circuit detects the runaway of the microcomputer and turns off the main relay. This is because a timer circuit for setting a time delay for switching is provided, and the time for turning off the main relay is delayed by the timer circuit by the set time. Therefore, the battery control device of the present invention does not instantaneously switch off the main relay even when the microcomputer runs out of control, and can prevent a sudden change in the running state of the vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a battery control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of the battery control device for the electric vehicle shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart of the battery control device for the electric vehicle shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing how a battery ECU controls charging and discharging of a battery;
FIG. 5 is a flowchart in which a vehicle ECU controls charging and discharging of a battery.
[Explanation of symbols]
1 ... Battery
2 ... Battery ECU
3 ... Vehicle ECU
4: Traveling motor
5 ... Main relay
6… Inverter
7 ... generator
8. Engine
9 Power transmission mechanism
10 ... wheels
11… Brake
12 ... Accel
13 ... microcomputer
14. Runaway monitoring circuit
15 ... Battery sensor
16 ... Pulse circuit
17 ... Relay control circuit
18… OR circuit
19 ... Timer circuit

Claims (5)

電気自動車の走行モーター（４）に電力を供給するバッテリ（１）と、このバッテリ（１）の電気的状態または温度状態を管理するマイコン（１３）を備えるバッテリＥＣＵ（２）と、バッテリ（１）の出力側に接続されて、かつバッテリＥＣＵ（２）でオンオフに制御されてバッテリ（１）の電力を走行モーター（４）へ供給または遮断するメインリレー（５）とを備え、
バッテリＥＣＵ（２）が、マイコン（１３）の暴走監視回路（１４）と、暴走監視回路（１４）の出力信号を時間制御するするタイマー回路（１９）とを備え、暴走監視回路（１４）がマイコン（１３）の暴走を検出したときに、タイマー回路（１９）が暴走監視回路（１４）の出力信号を設定時間遅らせてメインリレー（５）に出力し、メインリレー（５）がマイコン（１３）の暴走から設定時間遅れてバッテリ（１）の電力を遮断するようにしてなる電気自動車のバッテリ制御装置。A battery (1) for supplying power to a traveling motor (4) of an electric vehicle, a battery ECU (2) including a microcomputer (13) for managing an electric state or a temperature state of the battery (1), and a battery (1) And a main relay (5) that is connected to the output side of the battery ECU (2) and is controlled to be turned on and off by the battery ECU (2) to supply or cut off the power of the battery (1) to or from the traveling motor (4).
The battery ECU (2) includes a runaway monitoring circuit (14) of the microcomputer (13) and a timer circuit (19) for time-controlling an output signal of the runaway monitoring circuit (14), and the runaway monitoring circuit (14) When the microcomputer (13) detects a runaway, the timer circuit (19) outputs the output signal of the runaway monitoring circuit (14) to the main relay (5) with a delay of a set time, and the main relay (5) outputs the signal to the microcomputer (13). A) a battery control device for an electric vehicle configured to cut off the power of the battery (1) with a delay of a set time from the runaway of (b). バッテリＥＣＵ（２）が、バッテリ（１）の電圧を検出するバッテリセンサ（１５）を備えており、暴走監視回路（１４）がマイコン（１３）の暴走を検出すると共に、バッテリセンサ（１５）がバッテリ（１）の電圧が設定範囲にないことを検出して、メインリレー（５）をオフに切り換える請求項１に記載される電気自動車のバッテリ制御装置。The battery ECU (2) includes a battery sensor (15) for detecting the voltage of the battery (1). The runaway monitoring circuit (14) detects the runaway of the microcomputer (13), and the battery sensor (15) The battery control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the main relay (5) is turned off by detecting that the voltage of the battery (1) is not within the set range. バッテリＥＣＵ（２）の暴走監視回路（１４）がマイコン（１３）の暴走を検出する状態において、バッテリセンサ（１５）で検出されるバッテリ電圧が設定範囲にあると、バッテリＥＣＵ（２）がバッテリ（１）の充放電電流を制限する電流制限信号を車両ＥＣＵ（３）に出力する請求項２に記載される電気自動車のバッテリ制御装置。In a state where the runaway monitoring circuit (14) of the battery ECU (2) detects runaway of the microcomputer (13), if the battery voltage detected by the battery sensor (15) is within a set range, the battery ECU (2) will The battery control device for an electric vehicle according to claim 2, wherein the current control signal for limiting the charge / discharge current of (1) is output to the vehicle ECU (3). バッテリＥＣＵ（２）が、バッテリ（１）の温度を検出するバッテリセンサ（１５）を備えており、暴走監視回路（１４）がマイコン（１３）の暴走を検出すると共に、バッテリセンサ（１５）がバッテリ（１）の温度が設定範囲にないことを検出して、メインリレー（５）をオフに切り換える請求項１に記載される電気自動車のバッテリ制御装置。The battery ECU (2) includes a battery sensor (15) for detecting the temperature of the battery (1). The runaway monitoring circuit (14) detects the runaway of the microcomputer (13), and the battery sensor (15) The battery control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the main relay (5) is turned off by detecting that the temperature of the battery (1) is not within the set range. バッテリＥＣＵ（２）の暴走監視回路（１４）がマイコン（１３）の暴走を検出する状態において、バッテリセンサ（１５）で検出されるバッテリ（１）の温度が設定範囲にあると、バッテリＥＣＵ（２）がバッテリ（１）の充放電電流を制限する電流制限信号を車両ＥＣＵ（３）に出力する請求項４に記載される電気自動車のバッテリ制御装置。In a state where the runaway monitoring circuit (14) of the battery ECU (2) detects the runaway of the microcomputer (13), if the temperature of the battery (1) detected by the battery sensor (15) is within the set range, the battery ECU ( The battery control device for an electric vehicle according to claim 4, wherein (2) outputs a current limiting signal for limiting a charge / discharge current of the battery (1) to the vehicle ECU (3).
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