JP4811610B2 - Battery control device - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリの暗電流容量を管理するバッテリの制御装置に関する。   The present invention relates to a battery control device that manages the dark current capacity of a battery.

自動車等の車両には種々の電気機器（電気負荷）が搭載され、電気負荷の電源としてバッテリが搭載されている。エンジンの駆動により走行動力を得る車両に搭載されたバッテリは、エンジンの駆動による充電と、電気負荷への電力供給による放電が繰り返されている。バッテリの状態を管理するためには、一般的に、満充電の状態からバッテリを流れる電流の収支を計測して残存容量を推定している。   Various electric devices (electric loads) are mounted on vehicles such as automobiles, and a battery is mounted as a power source for the electric loads. A battery mounted on a vehicle that obtains traveling power by driving an engine is repeatedly charged by driving the engine and discharged by supplying electric power to an electric load. In order to manage the state of the battery, generally, the remaining capacity is estimated by measuring the balance of the current flowing through the battery from the fully charged state.

車両に搭載されているバッテリは、イグニッションスイッチをオフにした状態（キーオフ状態）でもバックアップ電源等の暗電流が常に放電している。このため、キーオフした時からの時間（ソーク時間）に応じた暗電流容量を管理し、バッテリを流れる電流の収支には暗電流容量を加える必要がある。バッテリの暗電流容量を管理するためには、キーオフ時からのソーク時間を把握することが重要となる。   The battery mounted on the vehicle always discharges a dark current such as a backup power source even when the ignition switch is turned off (key-off state). For this reason, it is necessary to manage the dark current capacity corresponding to the time (soak time) from the time of key-off, and to add the dark current capacity to the balance of the current flowing through the battery. In order to manage the dark current capacity of the battery, it is important to grasp the soak time from the key-off time.

キーオフ時における放電量を算出するために、ソーク時間をタイマによりカウントする技術が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術を用いることでソーク時間を容易に把握することができ、暗電流容量を管理することができる。   In order to calculate the discharge amount at the time of key-off, a technique for counting the soak time with a timer has been conventionally known (for example, see Patent Document 1). By using this technique, the soak time can be easily grasped and the dark current capacity can be managed.

しかし、ソーク時間を把握するために、タイマ（カウンタ）が必要になり、タイマを作動させるための電力も確保する必要がある。このため、バッテリのソーク時間を把握して暗電流容量を的確に管理するために部品点数が増加して制御が複雑になり、コスト及び消費電力が多くかかってしまうのが現状であった。   However, in order to grasp the soak time, a timer (counter) is required, and it is necessary to secure power for operating the timer. For this reason, in order to grasp the soak time of the battery and accurately manage the dark current capacity, the number of parts is increased, the control becomes complicated, and the cost and power consumption increase.

特開２００６−１４９０７０号公報JP 2006-149070 A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、部品点数を増加させることなく低コストでバッテリのソーク時間を把握し、バッテリの暗電流容量を的確に管理することができるバッテリの制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and provides a battery control device that can grasp the soak time of the battery at a low cost without increasing the number of parts and can accurately manage the dark current capacity of the battery. The purpose is to do.

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のバッテリの制御装置は、車両に搭載されエンジンの駆動により充電されるバッテリの容量を制御するバッテリの制御装置において、前記エンジンのクランキング時の前記バッテリの電流及び電圧に基づき前記バッテリの内部抵抗を求める内部抵抗演算手段と、前記内部抵抗演算手段で求められた前記内部抵抗に応じて前記エンジンのキーオフ状態からのソーク時間を求めるソーク時間演算手段と、前記ソーク時間演算手段で求められたソーク時間に応じた前記バッテリの暗電流容量に基づき前記バッテリの容量を演算する容量制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a battery control device of the present invention according to claim 1 is a battery control device that controls the capacity of a battery mounted on a vehicle and charged by driving of the engine. An internal resistance calculating means for obtaining an internal resistance of the battery based on the current and voltage of the battery, and a soak time for obtaining a soak time from the key-off state of the engine according to the internal resistance obtained by the internal resistance calculating means And a capacity control means for calculating the capacity of the battery based on the dark current capacity of the battery corresponding to the soak time obtained by the soak time calculating means.

請求項１に係る本発明では、クランキング時の内部抵抗を求め、求められた内部抵抗に基づきバッテリのソーク時間を求め、求められたソーク時間に暗電流を乗じてソーク時間に応じた暗電流容量を求めるので、タイマ等の部品を用いることなくソーク時間を求めて暗電流容量を管理することができる。このため、部品点数を増加させることなく低コストでバッテリのソーク時間を把握し、バッテリの暗電流容量を的確に管理することが可能になる。   In the present invention according to claim 1, the internal resistance at the time of cranking is obtained, the soak time of the battery is obtained based on the obtained internal resistance, and the dark current corresponding to the soak time is obtained by multiplying the obtained soak time by the dark current. Since the capacity is obtained, the dark current capacity can be managed by obtaining the soak time without using components such as a timer. For this reason, it is possible to grasp the soak time of the battery at low cost without increasing the number of parts, and to accurately manage the dark current capacity of the battery.

そして、請求項２に係る本発明のバッテリの制御装置は、請求項１に記載のバッテリの制御装置において、前記内部抵抗演算手段は、前記バッテリの劣化度合いに相関する指標に基づいて前記内部抵抗を補正することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the battery control apparatus according to the first aspect, wherein the internal resistance calculation means is configured to determine the internal resistance based on an index correlated with the deterioration degree of the battery. It is characterized by correcting.

請求項２に係る本発明では、バッテリの内部抵抗を劣化度合いに応じて求めることができ、劣化度合いに拘わらずソーク時間を的確に求めることができる。   In the present invention according to claim 2, the internal resistance of the battery can be determined according to the degree of deterioration, and the soak time can be accurately determined regardless of the degree of deterioration.

また、請求項３に係る本発明のバッテリの制御装置は、請求項２に記載のバッテリの制御装置において、前記バッテリの劣化度合いに相関する指標は、前記バッテリの放電電流の積算値であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the battery control apparatus according to the second aspect, wherein the index correlated with the degree of deterioration of the battery is an integrated value of the discharge current of the battery. It is characterized by.

請求項３に係る本発明では、放電電流の積算値により劣化度合いを求めるので、バッテリの使用に応じた劣化度合いを類推することができる。   In the present invention according to claim 3, since the degree of deterioration is obtained from the integrated value of the discharge current, the degree of deterioration corresponding to the use of the battery can be estimated.

また、請求項４に係る本発明のバッテリの制御装置は、請求項２に記載のバッテリの制御装置において、前記バッテリの劣化度合いに相関する指標は、前記車両の走行距離であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the battery control apparatus according to the second aspect, wherein the indicator correlated with the degree of deterioration of the battery is a travel distance of the vehicle. To do.

請求項４に係る本発明では、車両の走行距離に応じた劣化度合いを類推することができる。   In the present invention according to claim 4, the degree of deterioration according to the travel distance of the vehicle can be estimated.

また、請求項５に係る本発明のバッテリの制御装置は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のバッテリの制御装置において、前記内部抵抗演算手段は、前記バッテリの温度に基づいて前記内部抵抗を補正することを特徴とする。   A battery control device according to a fifth aspect of the present invention is the battery control device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the internal resistance calculation means is based on a temperature of the battery. Then, the internal resistance is corrected.

請求項５に係る本発明では、劣化度合いが高くなる低温時であっても的確に劣化度合いを類推することができる。   In the present invention according to claim 5, it is possible to accurately estimate the degree of deterioration even at a low temperature when the degree of deterioration is high.

本発明のバッテリの制御装置は、部品点数を増加させることなく低コストでバッテリのソーク時間を把握し、バッテリの暗電流容量を的確に管理することができる。   The battery control apparatus of the present invention can grasp the soak time of the battery at low cost without increasing the number of parts, and can accurately manage the dark current capacity of the battery.

図１には本発明の一実施形態例に係るバッテリの制御装置の概略構成を表すブロック、図２にはバッテリの容量の経時変化、図３には直流内部抵抗を求めるための電圧と電流の関係、図４にはクランキング時のタイムチャート、図５には直流内部抵抗と走行距離との関係、図６には直流内部抵抗と温度との関係、図７には直流内部抵抗とソーク時間との関係を示してある。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a battery control apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time-dependent change in battery capacity, and FIG. 3 is a diagram of voltage and current for determining a DC internal resistance. FIG. 4 is a time chart during cranking, FIG. 5 is a relationship between DC internal resistance and travel distance, FIG. 6 is a relationship between DC internal resistance and temperature, and FIG. 7 is DC internal resistance and soak time. The relationship is shown.

図１に基づいてバッテリの制御装置の概略構成を説明する。   A schematic configuration of the battery control device will be described with reference to FIG.

図に示すように、車両１のエンジン２（オルタネータ）にはバッテリ３が接続され、バッテリ３はエンジン２の駆動により充電されると共に車両１（電気負荷）の電源として放電される。バッテリ３には電圧センサ４及び電流センサ５が設けられ、更に、外気温等からバッテリ３の温度を推定する温度センサ８が設けられている。バッテリ３は、エンジン２の駆動による充電と、電気負荷への電力供給による放電が繰り返され、電圧センサ４及び電流センサ５の検出情報がバッテリ３の制御装置である容量演算ユニット６に入力される。容量演算ユニット６では、バッテリ３の満充電状態から、バッテリ３に流れる電流の収支を計測し、バッテリ３の残存容量（容量）が演算されている。   As shown in the figure, a battery 3 is connected to an engine 2 (alternator) of the vehicle 1, and the battery 3 is charged by driving the engine 2 and discharged as a power source of the vehicle 1 (electric load). The battery 3 is provided with a voltage sensor 4 and a current sensor 5, and is further provided with a temperature sensor 8 that estimates the temperature of the battery 3 from the outside air temperature or the like. The battery 3 is repeatedly charged by driving the engine 2 and discharged by supplying electric power to the electric load, and the detection information of the voltage sensor 4 and the current sensor 5 is input to the capacity calculation unit 6 that is a control device of the battery 3. . The capacity calculation unit 6 measures the balance of the current flowing through the battery 3 from the fully charged state of the battery 3 and calculates the remaining capacity (capacity) of the battery 3.

また、車両１には走行距離計９が設けられ、走行距離計９の走行距離情報が車両制御ユニット７に送られる。走行距離計９は、例えば、車輪の回転を検出することで車両１の総走行距離を示す計器である。   The vehicle 1 is provided with an odometer 9, and mileage information of the odometer 9 is sent to the vehicle control unit 7. The odometer 9 is an instrument that indicates the total mileage of the vehicle 1 by detecting, for example, wheel rotation.

図２に実線で示すように、バッテリ３の容量は、イグニッションスイッチをオフにした状態（キーオフ状態）でも、バックアップ電源等の暗電流が常に放電しているので、キーオフ状態での暗電流容量がその後の走行時の容量管理に誤差となってしまう。特に長時間キーオフ状態で放置した場合には、実際のバッテリ３の容量とコンピュータ（制御装置）で管理している容量との誤差が大きくなってしまう。   As shown by the solid line in FIG. 2, the capacity of the battery 3 is such that the dark current of the backup power source is always discharged even when the ignition switch is turned off (key-off state). It will become an error in capacity management at the time of subsequent driving. Particularly, when left in a key-off state for a long time, an error between the actual capacity of the battery 3 and the capacity managed by the computer (control device) increases.

このため、イグニッションスイッチをオフにした時（キーオフ時）からの時間であるソーク時間（充電・放電を繰り返さない時間）を把握して、ソーク時間に応じた暗電流容量を管理する必要がある。本実施形態例のバッテリの制御装置では、ソーク時間に応じた暗電流容量を管理してソーク時間に応じた暗電流容量をバッテリ３の容量の収支に加算し、ソーク時間に拘わらず（暗電流容量に拘わらず）、実際のバッテリ３の容量と制御装置で管理されている容量との誤差をなくすようにしている。   For this reason, it is necessary to grasp the soak time (the time during which charging and discharging are not repeated) from the time when the ignition switch is turned off (at the time of key-off), and to manage the dark current capacity corresponding to the soak time. In the battery control apparatus according to the present embodiment, the dark current capacity according to the soak time is managed, and the dark current capacity according to the soak time is added to the balance of the capacity of the battery 3, so that the dark current capacity is increased regardless of the soak time (dark current). Regardless of the capacity), an error between the actual capacity of the battery 3 and the capacity managed by the control device is eliminated.

バッテリ３の容量を暗電流容量に拘わらず的確に管理する制御装置を説明する。   A control device that accurately manages the capacity of the battery 3 regardless of the dark current capacity will be described.

車両１には、エンジン２の統合制御を行なう車両制御ユニット７が備えられ、車両制御ユニット７には走行距離計９が接続されている。また、車両制御ユニット７にはエンジン２のクランキング情報が入力される。車両制御ユニット７はコントローラーエリアネットワーク（ＣＡＮ）により容量演算ユニット６と接続され、ＣＡＮ通信により必要な情報（クランキング情報、走行距離情報等）が授受される。   The vehicle 1 includes a vehicle control unit 7 that performs integrated control of the engine 2, and an odometer 9 is connected to the vehicle control unit 7. Further, the cranking information of the engine 2 is input to the vehicle control unit 7. The vehicle control unit 7 is connected to the capacity calculation unit 6 through a controller area network (CAN), and necessary information (cranking information, travel distance information, etc.) is exchanged by CAN communication.

そして、容量演算ユニット６には、エンジン２のクランキング時におけるバッテリ３の内部抵抗（直流内部抵抗）を演算する（求める）内部抵抗演算手段１１が備えられている。内部抵抗演算手段１１では、クランキング時（キーオン時）に電流センサ５で検出される電流及び電圧センサ４で検出される電圧により、バッテリ３の直流内部抵抗が演算される。尚、電流センサ５で検出される電流及び電圧センサ４で検出される電圧に基づき、直流内部抵抗をマップ等で読み出す等、他のファクターに応じて推定することも可能である。   The capacity calculation unit 6 is provided with internal resistance calculation means 11 for calculating (determining) the internal resistance (DC internal resistance) of the battery 3 when the engine 2 is cranked. In the internal resistance calculation means 11, the DC internal resistance of the battery 3 is calculated based on the current detected by the current sensor 5 and the voltage detected by the voltage sensor 4 during cranking (key-on). It is also possible to estimate according to other factors, such as reading out the DC internal resistance on a map or the like based on the current detected by the current sensor 5 and the voltage detected by the voltage sensor 4.

また、容量演算ユニット６には、イグニッションスイッチをオフにした時（キーオフ時）からの時間であるソーク時間（充電・放電を繰り返さない時間）を求めるソーク時間演算手段１２が備えられている。ソーク時間演算手段１２では、直流内部抵抗（直流内部抵抗の増加分）に対応してソーク時間が設定されたマップによりソーク時間が読み出される。尚、直流内部抵抗（直流内部抵抗の増加分）に応じてソーク時間をソーク時間演算手段１２で直接演算することも可能である。   Further, the capacity calculation unit 6 is provided with a soak time calculation means 12 for obtaining a soak time (a time in which charging and discharging are not repeated), which is a time from when the ignition switch is turned off (at the time of key-off). The soak time calculation means 12 reads the soak time from a map in which the soak time is set corresponding to the DC internal resistance (the increase in the DC internal resistance). It is also possible to directly calculate the soak time by the soak time calculation means 12 in accordance with the DC internal resistance (the increase in DC internal resistance).

直流内部抵抗はソーク時間が長くなると上昇する傾向が知られている。これは、バッテリ３の極板上に硫酸鉛等の不導体が形成されると考えられるためである。このため、直流内部抵抗の増加分とソーク時間との関係のマップは、例えば、直流内部抵抗の増加に応じてソーク時間が長く設定されたマップとなっており、ソーク時間がある時間を越えて長時間になると直流内部抵抗の増加は頭打ちとなっている。   It is known that the DC internal resistance tends to increase as the soak time increases. This is because a nonconductor such as lead sulfate is considered to be formed on the electrode plate of the battery 3. For this reason, the map of the relationship between the increase in the DC internal resistance and the soak time is, for example, a map in which the soak time is set longer according to the increase in the DC internal resistance, and the soak time exceeds a certain time. Over a long period of time, the increase in DC internal resistance has peaked.

更に、容量演算ユニット６には、ソーク時間演算手段１２で読み出されたソーク時間に応じた暗電流容量に基づき、バッテリ３の容量を演算する容量制御手段１３が備えられている。即ち、予め判明している暗電流にソーク時間を乗じて暗電流容量を演算し、キーオフ時に記憶されたバッテリ３の容量に暗電流容量を加算してキーオン時の容量とされる。尚、暗電流容量はソーク時間に基づいて推定することも可能である。   Further, the capacity calculation unit 6 includes capacity control means 13 for calculating the capacity of the battery 3 based on the dark current capacity corresponding to the soak time read by the soak time calculation means 12. That is, the dark current capacity is calculated by multiplying the dark current that has been determined in advance by the soak time, and the dark current capacity is added to the capacity of the battery 3 stored at the time of key-off to obtain the capacity at the time of key-on. The dark current capacity can be estimated based on the soak time.

このため、クランキング時の内部抵抗に基づきバッテリ３のソーク時間を求め、求められたソーク時間に暗電流を乗じてソーク時間に応じた暗電流容量を求めるので、タイマ等の部品を用いることなくソーク時間を求めて暗電流容量を管理することができる。従って、部品点数を増加させることなく低コストでバッテリ３のソーク時間を把握し、バッテリ３の暗電流容量を的確に管理することが可能になる。   For this reason, the soak time of the battery 3 is obtained based on the internal resistance at the time of cranking, and the dark current capacity corresponding to the soak time is obtained by multiplying the obtained soak time by the dark current. The dark current capacity can be managed by obtaining the soak time. Therefore, the soak time of the battery 3 can be grasped at a low cost without increasing the number of parts, and the dark current capacity of the battery 3 can be managed accurately.

一方、内部抵抗演算手段１１では、バッテリ３の劣化度合いに相関する指標に基づいて直流内部抵抗が補正されるようになっている。具体的には、車両制御ユニット７から送られる走行距離の情報に基づいて直流内部抵抗が補正される。即ち、走行距離と直流内部抵抗との関係を表すマップ（走行距離が長いほど直流内部抵抗が高くなる）が内部抵抗演算手段１１に記憶され、走行距離に応じてマップから読み出された走行距離に起因する直流内部抵抗の上昇分が、電流及び電圧から演算される直流内部抵抗の値から減じられ、劣化による影響が排除された状態でソーク時間に基づいた直流内部抵抗が求められる。   On the other hand, the internal resistance calculation means 11 corrects the DC internal resistance based on an index that correlates with the degree of deterioration of the battery 3. Specifically, the DC internal resistance is corrected based on the travel distance information sent from the vehicle control unit 7. That is, a map representing the relationship between the travel distance and the DC internal resistance (the DC internal resistance increases as the travel distance increases) is stored in the internal resistance calculation means 11 and the travel distance read from the map according to the travel distance The increase in the DC internal resistance due to the current is subtracted from the value of the DC internal resistance calculated from the current and voltage, and the DC internal resistance based on the soak time is obtained in a state where the influence of deterioration is eliminated.

このため、バッテリ３の劣化度合いに拘わらずソーク時間に対応した直流内部抵抗を求めることができ、ソーク時間を的確に求めることができる。   Therefore, the DC internal resistance corresponding to the soak time can be obtained regardless of the degree of deterioration of the battery 3, and the soak time can be obtained accurately.

バッテリ３の劣化度合いに相関する指標としては、走行距離に代えて、もしくは、走行距離に加えて、バッテリ３の放電電流の積算値（ソーク時間における暗電流を含む値）を用いることも可能である。放電電流の積算値を用いることで、主に渋滞路を走行する場合や停車（走行待機）時間が多い車両、駐車時間が多い車両等、走行距離に対してバッテリ３の劣化が比例しない車両であっても、バッテリ３の使用に応じた劣化を反映させて直流内部抵抗を求めることができる。   As an index that correlates with the degree of deterioration of the battery 3, instead of the travel distance or in addition to the travel distance, an integrated value of the discharge current of the battery 3 (a value including a dark current during the soak time) can be used. is there. By using the integrated value of the discharge current, in vehicles where the deterioration of the battery 3 is not proportional to the travel distance, such as when traveling mainly on congested roads, vehicles with a long stop (travel standby) time, vehicles with a long parking time, etc. Even if it exists, the direct current | flow internal resistance can be calculated | required reflecting the deterioration according to use of the battery 3. FIG.

また、内部抵抗演算手段１１では、バッテリ３の温度に基づいて直流内部抵抗が補正されるようになっている。具体的には、温度センサ８の検出情報に基づいて直流内部抵抗が補正される。即ち、バッテリ温度と直流内部抵抗との関係を表すマップ（バッテリ温度が低いほど直流内部抵抗が高くなる）が内部抵抗演算手段１１に記憶され、バッテリ温度に応じてマップから読み出されたバッテリ温度に起因する直流内部抵抗の上昇分が、電流及び電圧から演算される直流内部抵抗の値から減じられ、バッテリ温度による影響を排除された状態でソーク時間に基づいた直流内部抵抗が求められる。   In addition, the internal resistance calculation means 11 corrects the DC internal resistance based on the temperature of the battery 3. Specifically, the DC internal resistance is corrected based on the detection information of the temperature sensor 8. That is, a map representing the relationship between the battery temperature and the DC internal resistance (the DC internal resistance increases as the battery temperature decreases) is stored in the internal resistance computing means 11 and the battery temperature read from the map according to the battery temperature. The increase in the DC internal resistance due to the current is subtracted from the value of the DC internal resistance calculated from the current and voltage, and the DC internal resistance based on the soak time is obtained in a state where the influence of the battery temperature is eliminated.

このため、バッテリ３の温度に拘わらず、即ち、バッテリ３の劣化度合いが高くなる低温時であっても、車両環境に応じた劣化度合いを類推することができ、ソーク時間に対応した直流内部抵抗を求めてソーク時間を的確に求めることができる。   Therefore, regardless of the temperature of the battery 3, that is, even when the temperature of the battery 3 is low, the degree of deterioration according to the vehicle environment can be estimated, and the DC internal resistance corresponding to the soak time can be estimated. Soak time can be obtained accurately.

図３〜図７に基づいて、容量演算ユニット６における内部抵抗演算手段１１、ソーク時間演算手段１２及び容量制御手段１３を詳細に説明し、暗電流容量を加味したバッテリ３の容量の推定の作用を説明する。   Based on FIGS. 3 to 7, the internal resistance calculation means 11, the soak time calculation means 12 and the capacity control means 13 in the capacity calculation unit 6 will be described in detail, and the operation of estimating the capacity of the battery 3 in consideration of the dark current capacity will be described. Will be explained.

図３、図４に基づいて直流内部抵抗の演算方法を説明する。   A method for calculating the DC internal resistance will be described with reference to FIGS.

エンジン２のクランキング時の電流及び電圧を検出し、一回のクランキングにおける電流及び電圧の変化をプロットしてその傾きを最小二乗法により求める（図３）。即ち、クランキング時は、図４（ａ）に示すように、スタータがオンになると、図４（ｂ）に示すように、電圧が一時的に低下してその後徐々に待機電圧（例えば、１２Ｖ）に収束し、図４（ｃ）に示すように、一時的にマイナス側の電流（例えば、−３００Ａ）が流れてその後徐々に０Ａに収束する。図４（ｄ）に示すように、スタータがオフになるまでエンジン２の回転速度Ｎｅが上昇し、クランキングが終了した後はアイドル回転に収束する。   The current and voltage at the time of cranking of the engine 2 are detected, and changes in the current and voltage in one cranking are plotted, and the inclination is obtained by the least square method (FIG. 3). That is, at the time of cranking, as shown in FIG. 4A, when the starter is turned on, as shown in FIG. 4B, the voltage temporarily decreases and then gradually becomes a standby voltage (for example, 12V). ), And as shown in FIG. 4C, a negative current (for example, −300 A) flows temporarily, and then gradually converges to 0 A. As shown in FIG. 4D, the rotational speed Ne of the engine 2 increases until the starter is turned off, and converges to idle rotation after cranking is completed.

この時の電圧と電流の変化状態から傾きを最小二乗法で求めることで、傾きが直流内部抵抗（ｍΩ）となる。
即ち、直流内部抵抗（ｍΩ）＝電圧（Ｖ）÷電流（Ａ）×１０００
となる。 By obtaining the slope from the change state of the voltage and current at this time by the least square method, the slope becomes the DC internal resistance (mΩ).
That is, DC internal resistance (mΩ) = voltage (V) ÷ current (A) × 1000
It becomes.

図５に基づいて走行距離による直流内部抵抗の補正を説明する。   The correction of the direct current internal resistance by the travel distance will be described with reference to FIG.

クランキング時の電流と電圧により直流内部抵抗（ｍΩ）が演算されると、走行距離に応じた直流内部抵抗（ｍΩ）が加味されて電流と電圧により演算された直流内部抵抗（ｍΩ）が補正される。   When the DC internal resistance (mΩ) is calculated from the current and voltage during cranking, the DC internal resistance (mΩ) calculated from the current and voltage is corrected by adding the DC internal resistance (mΩ) according to the travel distance. Is done.

即ち、図５に示すように、走行距離と直流内部抵抗との関係がマップ化されて内部抵抗演算手段１１に記憶されている。例えば、走行距離Ｋの時点でクランキング時の電流と電圧により直流内部抵抗（ｍΩ）が演算されてＲ（ｍΩ）となった場合、その時の走行距離に応じた直流内部抵抗（ｍΩ）はｒｋ（ｍΩ）となる。Ｒ（ｍΩ）からｒｋ（ｍΩ）を減じることでｒ（ｍΩ）が走行距離Ｋの時点での走行距離の影響を排除した（バッテリ３の劣化の影響を排除した）直流内部抵抗となる。今回求められた、走行距離Ｋの時点での走行距離の影響を排除した直流内部抵抗の値から、前回に求められた、走行距離の影響を排除した直流内部抵抗の値を減じることで、クランキングまでの時間により変化した直流内部抵抗となる。   That is, as shown in FIG. 5, the relationship between the travel distance and the DC internal resistance is mapped and stored in the internal resistance calculation means 11. For example, when the DC internal resistance (mΩ) is calculated by the current and voltage at the time of cranking at the time of the travel distance K and becomes R (mΩ), the DC internal resistance (mΩ) corresponding to the travel distance at that time is rk (MΩ). By subtracting rk (mΩ) from R (mΩ), r (mΩ) becomes a DC internal resistance that eliminates the influence of the travel distance at the time of the travel distance K (excludes the influence of deterioration of the battery 3). By subtracting the value of the DC internal resistance excluding the influence of the travel distance obtained last time from the value of the DC internal resistance excluding the influence of the travel distance at the time of the travel distance K obtained by this time, The DC internal resistance changes depending on the time to ranking.

図６に基づいてバッテリ温度による直流内部抵抗の補正を説明する。   Based on FIG. 6, the correction of the DC internal resistance by the battery temperature will be described.

クランキング時の電流と電圧により直流内部抵抗（ｍΩ）が演算されると、バッテリ温度に応じた直流内部抵抗（ｍΩ）が加味されて電流と電圧により演算された直流内部抵抗（ｍΩ）が補正される。   When the DC internal resistance (mΩ) is calculated from the current and voltage during cranking, the DC internal resistance (mΩ) calculated from the current and voltage is corrected by adding the DC internal resistance (mΩ) according to the battery temperature. Is done.

即ち、図６に示すように、バッテリ温度と直流内部抵抗との関係がマップ化されて内部抵抗演算手段１１に記憶されている。例えば、常温（２０℃前後）の時のバッテリ３の温度に対して、低温状態になるに従って直流内部抵抗が高くなっている。走行距離における補正と同様に、バッテリ温度に基づいて直流内部抵抗が補正され、温度状態に拘わらず、クランキングまでの時間により変化した直流内部抵抗が求められる。   That is, as shown in FIG. 6, the relationship between the battery temperature and the DC internal resistance is mapped and stored in the internal resistance calculating means 11. For example, the DC internal resistance increases as the temperature becomes lower than the temperature of the battery 3 at room temperature (around 20 ° C.). Similar to the correction in the travel distance, the DC internal resistance is corrected based on the battery temperature, and the DC internal resistance that changes with the time until cranking is obtained regardless of the temperature state.

図７に基づいて直流内部抵抗とソーク時間の関係を説明する。   The relationship between the DC internal resistance and the soak time will be described with reference to FIG.

図に示すように、直流内部抵抗（増加分）とソーク時間との関係がマップ化されてソーク時間演算手段１２に記憶されている。ソーク時間が長くなると直流内部抵抗（増加分）の値が高くなり、ソーク時間が所定の時間を過ぎると直流内部抵抗（増加分）の値は略一定の値に収束する。即ち、直流内部抵抗の増加が頭打ちになる。ソーク時間演算手段１２では、内部抵抗演算手段１１で求められた直流内部抵抗（増加分）の値に対応したソーク時間をマップに基づいて読み出す。   As shown in the figure, the relationship between the DC internal resistance (increase) and the soak time is mapped and stored in the soak time calculation means 12. As the soak time becomes longer, the value of the DC internal resistance (increase) becomes higher, and when the soak time exceeds a predetermined time, the value of the DC internal resistance (increase) converges to a substantially constant value. That is, the increase in DC internal resistance reaches a peak. The soak time calculation means 12 reads the soak time corresponding to the value of the DC internal resistance (increase) obtained by the internal resistance calculation means 11 based on the map.

このため、タイマ等を使用することなく、バッテリの劣化状態及びバッテリ温度の影響を排除した状態の直流内部抵抗によりソーク時間を求めることができる。   Therefore, the soak time can be obtained from the DC internal resistance in a state where the influence of the battery deterioration state and the battery temperature is eliminated without using a timer or the like.

このように求められたソーク時間に基づき、キーオン時におけるバッテリ３の容量の暗電流容量が求められる。即ち、直流内部抵抗に応じて把握されたソーク時間に暗電流（予め判明している値）を乗じることで、ソーク時間に応じた暗電流容量が求められる。そして、キーオフ時に記憶されたバッテリ３の容量に対して、求められた暗電流容量が加味されて、キーオン時のバッテリ３の容量が推定され、推定された容量により走行時のバッテリ３の状態が管理される。   Based on the soak time thus obtained, the dark current capacity of the capacity of the battery 3 at the time of key-on is obtained. That is, the dark current capacity corresponding to the soak time is obtained by multiplying the soak time determined according to the DC internal resistance by the dark current (a value determined in advance). Then, the obtained dark current capacity is added to the capacity of the battery 3 stored at the time of key-off, and the capacity of the battery 3 at the time of key-on is estimated, and the state of the battery 3 at the time of traveling is estimated by the estimated capacity. Managed.

従って、タイマ（カウンタ）を用いることなくバッテリ３のソーク時間を把握してバッテリ３の暗電流容量を的確に管理することができ、ソーク時間に拘わらず（暗電流容量に拘わらず）、実際のバッテリ３の容量と制御装置で管理されている容量との誤差をなくしてバッテリ３の状態を管理することができる。   Accordingly, the soak time of the battery 3 can be grasped without using a timer (counter), and the dark current capacity of the battery 3 can be accurately managed, regardless of the soak time (regardless of the dark current capacity). The state of the battery 3 can be managed by eliminating an error between the capacity of the battery 3 and the capacity managed by the control device.

また、タイマを作動させるための電力も確保する必要がないので、バッテリ３の状態を的確に管理するための部品点数が増加せずに制御も複雑になることがないので、コスト及び消費電力を削減することができる。   In addition, since it is not necessary to secure power for operating the timer, the number of parts for accurately managing the state of the battery 3 does not increase and the control is not complicated, so the cost and power consumption can be reduced. Can be reduced.

上述したバッテリの制御装置では、部品点数を増加させることなく低コストでバッテリ３のソーク時間を把握し、バッテリ３の暗電流容量を的確に管理することができる。   In the battery control device described above, the soak time of the battery 3 can be grasped at a low cost without increasing the number of components, and the dark current capacity of the battery 3 can be managed accurately.

本発明は、バッテリの暗電流容量を管理するバッテリの制御装置の産業分野で利用することができる。   The present invention can be used in the industrial field of battery control devices that manage the dark current capacity of a battery.

本発明の一実施形態例に係るバッテリの制御装置の概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of the control apparatus of the battery which concerns on one embodiment of this invention. バッテリの容量の経時変化を表すグラフである。It is a graph showing a time-dependent change of the capacity | capacitance of a battery. 直流内部抵抗を求めるための電圧と電流の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the voltage and electric current for calculating | requiring DC internal resistance. クランキング時のタイムチャートである。It is a time chart at the time of cranking. 直流内部抵抗と走行距離との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between DC internal resistance and travel distance. 直流内部抵抗と温度との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between DC internal resistance and temperature. 直流内部抵抗とソーク時間との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between DC internal resistance and soak time.

符号の説明Explanation of symbols

１ 車両
２ エンジン
３ バッテリ
４ 電圧センサ
５ 電流センサ
６ 容量演算ユニット
７ 車両制御ユニット
８ 温度センサ
９ 走行距離計
１１ 内部抵抗演算手段
１２ ソーク時間演算手段
１３ 容量制御手段

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Engine 3 Battery 4 Voltage sensor 5 Current sensor 6 Capacity calculation unit 7 Vehicle control unit 8 Temperature sensor 9 Odometer 11 Internal resistance calculation means 12 Soak time calculation means 13 Capacity control means

Claims (5)

車両に搭載されエンジンの駆動により充電されるバッテリの容量を制御するバッテリの制御装置において、
前記エンジンのクランキング時の前記バッテリの電流及び電圧に基づき前記バッテリの内部抵抗を求める内部抵抗演算手段と、
前記内部抵抗演算手段で求められた前記内部抵抗に応じて前記エンジンのキーオフ状態からのソーク時間を求めるソーク時間演算手段と、
前記ソーク時間演算手段で求められたソーク時間に応じた前記バッテリの暗電流容量に基づき前記バッテリの容量を演算する容量演算手段とを備えた
ことを特徴とするバッテリの制御装置。 In a battery control device for controlling the capacity of a battery mounted on a vehicle and charged by driving an engine,
An internal resistance calculating means for determining the internal resistance of the battery based on the current and voltage of the battery during cranking of the engine;
Soak time calculation means for obtaining a soak time from a key-off state of the engine according to the internal resistance obtained by the internal resistance calculation means;
A battery control apparatus comprising: capacity calculation means for calculating the capacity of the battery based on the dark current capacity of the battery according to the soak time obtained by the soak time calculation means. 請求項１に記載のバッテリの制御装置において、
前記内部抵抗演算手段は、
前記バッテリの劣化度合いに相関する指標に基づいて前記内部抵抗を補正する
ことを特徴とするバッテリの制御装置。 The battery control device according to claim 1,
The internal resistance calculation means is
The battery control apparatus, wherein the internal resistance is corrected based on an index correlated with the degree of deterioration of the battery. 請求項２に記載のバッテリの制御装置において、
前記バッテリの劣化度合いに相関する指標は、前記バッテリの放電電流の積算値である
ことを特徴とするバッテリの制御装置。 The battery control device according to claim 2,
The battery control apparatus, wherein the index correlated with the degree of deterioration of the battery is an integrated value of the discharge current of the battery. 請求項２に記載のバッテリの制御装置において、
前記バッテリの劣化度合いに相関する指標は、前記車両の走行距離である
ことを特徴とするバッテリの制御装置。 The battery control device according to claim 2,
The battery control apparatus, wherein the index correlated with the degree of deterioration of the battery is a travel distance of the vehicle. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のバッテリの制御装置において、
前記内部抵抗演算手段は、
前記バッテリの温度に基づいて前記内部抵抗を補正する
ことを特徴とするバッテリの制御装置。 In the control apparatus of the battery as described in any one of Claims 1-4,
The internal resistance calculation means is
The battery control apparatus, wherein the internal resistance is corrected based on the temperature of the battery.
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