JP6248800B2 - Battery liquid temperature estimation device - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリ液温推定装置に関し、特に、車両に搭載されるバッテリの液温を推定するバッテリ液温推定装置に関する。 The present invention relates to a battery liquid temperature estimation device, and more particularly to a battery liquid temperature estimation device that estimates a liquid temperature of a battery mounted on a vehicle.
従来、車両に搭載されるバッテリの液温(以下、「バッテリ液温という」)を、バッテリのターミナル部に取り付けられた温度センサの検出値に基づき推定する技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for estimating a liquid temperature of a battery mounted on a vehicle (hereinafter referred to as “battery liquid temperature”) based on a detection value of a temperature sensor attached to a terminal portion of the battery has been proposed.
このようにバッテリ液温を把握することは、例えばアイドルストップ車両におけるアイドルストップの実施可否の判断や、高温状態での充電によるバッテリの劣化を防止する点で、特に重要である。 Ascertaining the battery liquid temperature in this way is particularly important, for example, in determining whether or not idle stop can be performed in an idle stop vehicle, and in preventing deterioration of the battery due to charging in a high temperature state.
特許文献1には、バッテリ近傍に配置したバッテリ温度センサによって検出された温度検出値に対して、特定のテーブルに基づき取得された温度変化係数によるなまし処理を施すことによってバッテリ液温を推定するバッテリ液温推定装置が開示されている。 In Patent Document 1, the battery fluid temperature is estimated by subjecting a temperature detection value detected by a battery temperature sensor disposed in the vicinity of the battery to a smoothing process based on a temperature change coefficient acquired based on a specific table. A battery liquid temperature estimation device is disclosed.
特許文献1に記載のバッテリ液温推定装置では、前回推定されたバッテリ液温と今回検出された温度検出値との比較結果に基づきバッテリ液温が上昇状態または下降状態のいずれにあるかを判定し、その判定結果に応じて温度上昇用係数テーブルあるいは温度下降用係数テーブルのいずれかを用いて上述の温度変化係数を決定している。 In the battery liquid temperature estimation device described in Patent Document 1, it is determined whether the battery liquid temperature is in the rising state or the falling state based on the comparison result between the battery liquid temperature estimated last time and the temperature detection value detected this time. The temperature change coefficient is determined using either the temperature increase coefficient table or the temperature decrease coefficient table according to the determination result.
また、特許文献1に記載の温度上昇用係数テーブルおよび温度下降用係数テーブルは、いずれも車速をパラメータに温度変化係数を決定するものである。これにより、特許文献1に記載のバッテリ液温推定装置は、バッテリが配置されている空間の構造および車両の走行状態の影響を加味してバッテリ液温を推定することができる。 The temperature increase coefficient table and the temperature decrease coefficient table described in Patent Document 1 both determine the temperature change coefficient using the vehicle speed as a parameter. Thereby, the battery liquid temperature estimation apparatus described in Patent Document 1 can estimate the battery liquid temperature in consideration of the structure of the space in which the battery is disposed and the influence of the traveling state of the vehicle.
しかしながら、上述の特許文献1に記載のバッテリ液温推定装置にあっては、バッテリ液温を推定するための温度変化係数が車速のみに基づいて決定される。このため、上記バッテリ液温推定装置では、例えば車両周囲の外気温によって変化するバッテリ周囲の温度環境を考慮して温度変化係数が決定されていない。 However, in the battery liquid temperature estimation device described in Patent Document 1 described above, the temperature change coefficient for estimating the battery liquid temperature is determined based only on the vehicle speed. For this reason, in the said battery liquid temperature estimation apparatus, the temperature change coefficient is not determined in consideration of the temperature environment around the battery which changes with the outside air temperature around the vehicle, for example.
したがって、上述の温度変化係数は、例えば外気温の高低に関わらず同一となってしまう。この結果、上記バッテリ液温推定装置では、外気温の変化に起因して、推定されるバッテリ液温に誤差が生じるおそれがある。 Therefore, the above-described temperature change coefficient is the same regardless of the level of the outside air temperature, for example. As a result, in the battery fluid temperature estimation device, an error may occur in the estimated battery fluid temperature due to a change in the outside air temperature.
そこで、本発明は、従来と比較して、バッテリ液温の推定精度を向上させることができるバッテリ液温推定装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a battery liquid temperature estimation device capable of improving the estimation accuracy of the battery liquid temperature as compared with the conventional art.
本発明の第1の態様は、動力源として少なくとも内燃機関を備えた車両に搭載されたバッテリの近傍の雰囲気温度を逐次的に検出する温度検出部と、前記車両の速度である車速を検出する車速検出部と、前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出部と、前記車速検出部により検出された前記車速と前記吸気温検出部により検出された前記吸気温とに基づいて前記バッテリの液温を推定するための温度変化係数を設定する係数設定部と、前記温度検出部の温度検出値と前記係数設定部により設定された前記温度変化係数とに基づいて前記バッテリの液温を逐次的に推定するバッテリ液温推定部と、を備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a temperature detector that sequentially detects an ambient temperature in the vicinity of a battery mounted on a vehicle having at least an internal combustion engine as a power source, and a vehicle speed that is the speed of the vehicle is detected. A vehicle speed detector; an intake air temperature detector that detects an intake air temperature that is the temperature of the intake air of the internal combustion engine; the vehicle speed detected by the vehicle speed detector; and the intake air temperature detected by the intake air temperature detector Based on the coefficient setting unit for setting a temperature change coefficient for estimating the liquid temperature of the battery based on the temperature detection value of the temperature detection unit and the temperature change coefficient set by the coefficient setting unit And a battery liquid temperature estimating unit that sequentially estimates the liquid temperature of the battery.
本発明の第2の態様としては、前記車両が、前記内燃機関の冷却水を冷却する冷却ファンを備え、前記車両の走行中に非駆動状態の前記冷却ファンに流入する空気量が、前記車両の停止時に前記冷却ファンの駆動のみによって前記冷却ファンに流入する空気量と等しくなるときの車速をファン車速としたとき、前記係数設定部は、前記冷却ファンが駆動しており、かつ前記車速検出部により検出された前記車速が前記ファン車速以下である場合に、前記ファン車速と前記吸気温検出部により検出された前記吸気温とに基づいて前記温度変化係数を設定するのが好ましい。 As a second aspect of the present invention, the vehicle includes a cooling fan that cools the cooling water of the internal combustion engine, and the amount of air that flows into the non-driven cooling fan while the vehicle is running is determined by the vehicle. When the vehicle speed when the vehicle speed becomes equal to the amount of air flowing into the cooling fan only by driving the cooling fan at the time of stopping is the fan vehicle speed, the coefficient setting unit is driven by the cooling fan and the vehicle speed detection Preferably, the temperature change coefficient is set based on the fan vehicle speed and the intake air temperature detected by the intake air temperature detection unit when the vehicle speed detected by the unit is equal to or lower than the fan vehicle speed.
本発明の第3の態様としては、前記係数設定部は、前記冷却ファンが駆動しており、かつ前記車速検出部により検出された前記車速が前記ファン車速を超える場合に、前記車速検出部により検出された前記車速と前記吸気温検出部により検出された前記吸気温とに基づいて前記温度変化係数を設定するのが好ましい。 As a third aspect of the present invention, the coefficient setting unit is configured so that when the cooling fan is driven and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit exceeds the fan vehicle speed, the vehicle speed detection unit It is preferable that the temperature change coefficient is set based on the detected vehicle speed and the intake air temperature detected by the intake air temperature detector.
このように、上記の第1の態様によれば、車速と吸気温とに基づいてバッテリの液温を推定するための温度変化係数を設定するので、バッテリ周囲の温度環境を考慮して温度変化係数を設定することができる。このため、本発明に係るバッテリ液温推定装置は、従来と比較して、バッテリ液温の推定精度を向上させることができる。 As described above, according to the first aspect, the temperature change coefficient for estimating the liquid temperature of the battery is set based on the vehicle speed and the intake air temperature. Therefore, the temperature change in consideration of the temperature environment around the battery. A coefficient can be set. For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present invention can improve the estimation accuracy of the battery liquid temperature as compared with the related art.
上記の第2の態様によれば、冷却ファンが駆動しており、かつ車速が当該ファン車速以下である場合に、ファン車速と吸気温とに基づいて温度変化係数を設定する。このため、本発明に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファンが駆動することで実際に流入する空気量に応じたバッテリ周囲の温度環境を考慮して温度変化係数を設定することができる。したがって、本発明に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファンの影響を受ける車速以下の場合であっても、バッテリ液温の推定精度を向上させることができる。 According to the second aspect, when the cooling fan is driven and the vehicle speed is equal to or lower than the fan vehicle speed, the temperature change coefficient is set based on the fan vehicle speed and the intake air temperature. For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present invention can set the temperature change coefficient in consideration of the temperature environment around the battery according to the amount of air actually flowing by driving the cooling fan. Therefore, the battery fluid temperature estimation device according to the present invention can improve the estimation accuracy of the battery fluid temperature even when the vehicle speed is below the vehicle speed affected by the cooling fan.
上記の第3の態様によれば、冷却ファンが駆動しており、かつ車速が当該ファン車速を超える場合に、車速検出部により検出された車速と吸気温検出部により検出された吸気温とに基づいて温度変化係数を設定する。このため、本発明に係るバッテリ液温推定装置は、車両の走行時に流入する空気量に応じたバッテリ周囲の温度環境を考慮して温度変化係数を設定することができる。したがって、本発明に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファンよりもバッテリ周囲の温度環境に変化を与える車速で車両が走行している場合であっても、バッテリ液温の推定精度を向上させることができる。 According to the third aspect, when the cooling fan is driven and the vehicle speed exceeds the fan vehicle speed, the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the intake air temperature detected by the intake air temperature detection unit are Based on this, the temperature change coefficient is set. For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present invention can set the temperature change coefficient in consideration of the temperature environment around the battery in accordance with the amount of air flowing in when the vehicle travels. Therefore, the battery liquid temperature estimation device according to the present invention improves the estimation accuracy of the battery liquid temperature even when the vehicle is traveling at a vehicle speed that changes the temperature environment around the battery rather than the cooling fan. Can do.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るバッテリ液温推定装置を搭載した車両1は、動力源として少なくともエンジン2を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a vehicle 1 equipped with a battery liquid temperature estimation device according to an embodiment of the present invention includes at least an
エンジン2は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程および膨張行程の間に点火を行う4サイクルの内燃機関によって構成されている。
The
また、車両1は、バッテリ3と、コントローラ4と、発電制御部5と、オルタネータ6と、アイドルストップ制御部7と、イグニッションスイッチ8とを含んで構成されている。バッテリ3は、車両1のエンジンルーム内に配置され、例えば鉛蓄電池によって構成されている。なお、バッテリ3としては、鉛蓄電池に限定されるものではなく、例えばリチウムイオン電池等の他の蓄電池を用いることもできる。
The vehicle 1 includes a battery 3, a
コントローラ4は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。また、コントローラ4は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを備えている。
The
コントローラ4の入力側には、イグニッションスイッチ8、吸気温検出部21、温度検出部31および車速検出部41が接続されている。一方、コントローラ4の出力側には、発電制御部5およびアイドルストップ制御部7が接続されている。
An
イグニッションスイッチ8は、車両1の運転席の近傍に配置され、運転者によってONまたはOFFに操作される。イグニッションスイッチ8は、運転者の操作に応じてONまたはOFFされたことを示す信号をコントローラ4に出力する。
The
吸気温検出部21は、エンジン2の吸入空気の温度である吸気温Tiを検出する。具体的には、吸気温検出部21は、エンジン2の図示しない燃焼室と連通する吸気通路上に配置され、吸気通路を通じてエンジン2に導入される吸入空気の温度を検出する吸気温センサによって構成されている。吸気温検出部21は、検出結果をコントローラ4に出力する。
The intake
温度検出部31は、バッテリ3の近傍の雰囲気温度を、逐次的に、つまり後述するバッテリ液温推定処理が実行される度に検出する。温度検出部31は、バッテリ3のマイナスコネクタの近傍に配置され、バッテリ3の液温、すなわちバッテリ液温を推定するためのバッテリ温度センサによって構成されている。
The
温度検出部31は、検出したバッテリ3の近傍の雰囲気温度を温度検出値tとしてコントローラ4に出力する。なお、温度検出部31は、バッテリ液温と温度検出値tとが相関関係を持つような位置であれば、マイナスコネクタの近傍に限らず、バッテリ3の他の近傍位置に配置してもよい。
The
車速検出部41は、車両1の速度である車速Vsを検出する。車速検出部41は、図示しない駆動輪に配置された車輪速センサによって構成されている。車速検出部41は、検出結果をコントローラ4に出力する。
The vehicle
また、コントローラ4は、車速検出部41により検出された車速Vsと吸気温検出部21により検出された吸気温Tiとに基づいてバッテリ液温を推定するための温度変化係数としてのフィルタ時定数Kdを設定するフィルタ時定数設定部42としての機能を有する。フィルタ時定数設定部42は、係数設定部を構成する。
The
具体的には、フィルタ時定数設定部42は、検出された車速Vsと吸気温Tiとに基づき、図2に示すフィルタ時定数設定マップを参照することによって、フィルタ時定数Kdを決定する。
Specifically, the filter time
例えば、図2に示すように、フィルタ時定数設定部42は、図中、斜線で示された車速Vsと吸気温Tiとが互いに重なる領域のフィルタ時定数を、今回のバッテリ液温を推定するためのフィルタ時定数Kdとして決定する。
For example, as shown in FIG. 2, the filter time
図2に示すフィルタ時定数設定マップは、車速Vsおよび吸気温Tiをパラメータにフィルタ時定数を予め実験的に求めたもので、コントローラ4のROMに予め記憶されている。
The filter time constant setting map shown in FIG. 2 is obtained experimentally in advance by using the vehicle speed Vs and the intake air temperature Ti as parameters, and is stored in advance in the ROM of the
また、コントローラ4は、温度検出部31の温度検出値tとフィルタ時定数設定部42により設定されたフィルタ時定数Kdとに基づいてバッテリ液温を、逐次的に、つまり後述するバッテリ液温推定処理が実行される度に推定するバッテリ液温推定部43としての機能を有する。以下においては、バッテリ液温推定部43によって推定されるバッテリ液温を、バッテリ液温推定値Tという。
Further, the
具体的には、バッテリ液温推定部43は、次式(1)によって今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出することで、最新のバッテリ液温を推定する。
T(n)=T(n−1)×(1−Kd(n))+t(n)×Kd(n)・・・・(1)
また、上記(1)式は、変形すると、次式(2)のようになる。
T(n)=T(n−1)+(t(n)−T(n−1))×Kd(n)・・・・(2)
Specifically, the battery fluid
T (n) = T (n-1) * (1-Kd (n) ) + t (n) * Kd (n) (1)
Further, when the above equation (1) is modified, the following equation (2) is obtained.
T (n) = T (n-1) + (t (n) -T (n-1) ) * Kd (n) (2)
したがって、上記(1)式は、前回算出されたバッテリ液温推定値T(n−1)に対して今回検出された温度検出値t(n)がどの程度差があるかを算出し、その算出した差に今回決定されたフィルタ時定数Kd(n)を掛けた値を、前回算出されたバッテリ液温推定値T(n−1)に加算することによって、今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出することを示す。 Therefore, the above equation (1) calculates how much the detected temperature value t (n) detected this time is different from the previously calculated battery fluid temperature estimated value T (n-1) , A value obtained by multiplying the calculated difference by the filter time constant Kd (n) determined this time is added to the battery liquid temperature estimated value T (n−1) calculated last time, thereby obtaining the current battery liquid temperature estimated value T. (N) is calculated.
また、今回算出した最新のバッテリ液温推定値T(n)は、演算完了時毎にコントローラ4のRAMや不揮発性メモリなどの記憶部に記憶される。さらに、コントローラ4は、上記(1)式を用いて、今回算出したバッテリ液温推定値T(n)を発電制御部5およびアイドルストップ制御部7に出力する。
Further, the latest battery fluid temperature estimated value T (n) calculated this time is stored in a storage unit such as a RAM or a nonvolatile memory of the
発電制御部5は、コントローラ4から入力されたバッテリ液温推定値T(n)に基づいてオルタネータ6による発電制御を行う。具体的には、発電制御部5は、オルタネータ6で発電された電力を効率よく充電できる電圧の設定を行う。
The power
アイドルストップ制御部7は、予め定められたエンジン停止条件が成立するとエンジン2を自動停止させ、予め定められたエンジン再始動条件が成立するとエンジン2を再始動させるアイドルストップ制御を実行するものである。
The idle stop control unit 7 performs idle stop control that automatically stops the
エンジン停止条件としては、例えば車速Vsが所定車速以下であること、アクセル操作量が「0」またはブレーキONであること等が含まれる。また、エンジン再始動条件としては、例えばアクセル操作がなされたこと、ブレーキOFFとなったこと等が含まれる。 The engine stop condition includes, for example, that the vehicle speed Vs is equal to or lower than a predetermined vehicle speed, the accelerator operation amount is “0”, or the brake is ON. Further, the engine restart condition includes, for example, that an accelerator operation is performed, a brake is turned off, and the like.
また、アイドルストップ制御部7は、オルタネータ6によって効率よく充電できないようなバッテリ液温推定値T(n)がコントローラ4から入力された場合には、アイドルストップ制御の実行を抑制、または禁止する。
Further, when the battery liquid temperature estimated value T (n) that cannot be efficiently charged by the
これにより、車両1では、バッテリ3に負荷を与えるような制御が抑制される。したがって、車両1は、バッテリ3が過度な放電状態に陥ることを防止できるとともに、バッテリ3の寿命を延命させることができる。 Thereby, in the vehicle 1, control that applies a load to the battery 3 is suppressed. Therefore, the vehicle 1 can prevent the battery 3 from falling into an excessively discharged state, and can extend the life of the battery 3.
ここで、上述の発電制御部5およびアイドルストップ制御部7は、コントローラ4または別のコントローラの機能として、コントローラ4または別のコントローラが備える構成であってもよい。
Here, the power
次に、図3を参照して、本実施の形態に係るバッテリ液温推定処理の流れについて説明する。このバッテリ液温推定処理は、所定の時間間隔でコントローラ4によって繰り返し実行される。
Next, the flow of the battery liquid temperature estimation process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This battery liquid temperature estimation process is repeatedly executed by the
まず、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がONされると(ステップS1)、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済であるか否かを判定する(ステップS2)。すなわち、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8のON後にバッテリ液温推定値Tを既に算出しているか否かを判定する。
First, when the
コントローラ4は、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済でないと判定した場合には、イグニッションスイッチ8のON後に温度検出部31から最初に入力された温度検出値tを初期の温度検出値t(0)として取得する(ステップS3)。
If the
次いで、コントローラ4は、ステップS3で取得した温度検出値t(0)を初期バッテリ液温推定値T(0)に設定する(ステップS4)。その後、コントローラ4は、処理をステップS9に移す。
Next, the
一方、コントローラ4は、ステップS2において、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済であると判定した場合には、現在の車速Vs(n)と現在の吸気温Ti(n)を取得する(ステップS5)。
On the other hand, if the
次いで、コントローラ4は、ステップS5で取得した車速Vs(n)と吸気温Ti(n)とに基づき、図2に示すフィルタ時定数設定マップを参照することによって、今回のフィルタ時定数Kd(n)を設定する(ステップS6)。
Next, the
その後、コントローラ4は、現在の温度検出値t(n)と前回のバッテリ液温推定値T(n−1)を取得する(ステップS7)。ここで、イグニッションスイッチ8のON後の最初の処理では、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)は未だ算出されていない。この場合、コントローラ4は、ステップS4で設定された初期バッテリ液温推定値T(0)を、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)として用いる。
Thereafter, the
次いで、コントローラ4は、現在、つまり今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出する(ステップS8)。具体的には、コントローラ4は、ステップS6で設定された今回のフィルタ時定数Kd(n)、ステップS7で取得された現在の温度検出値t(n)および前回のバッテリ液温推定値T(n−1)に基づき、上述した(1)式を用いて、今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出する。
Next, the
その後、コントローラ4は、ステップS8で算出した今回のバッテリ液温推定値T(n)、またはステップS4で設定した初期バッテリ液温推定値T(0)をコントローラ4のRAMに記憶する(ステップS9)。
Thereafter, the
ステップS9で記憶されたバッテリ液温推定値T(n)または初期バッテリ液温推定値T(0)は、発電制御部5による発電制御やアイドルストップ制御部7によるアイドルストップ制御において利用される。
The battery liquid temperature estimated value T (n) or the initial battery liquid temperature estimated value T (0) stored in step S9 is used in power generation control by the power
また、ステップS9で記憶されたバッテリ液温推定値T(n)または初期バッテリ液温推定値T(0)は、次回の処理において、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)として用いられる。 In addition, the estimated battery liquid temperature T (n) or the initial estimated battery liquid temperature T (0) stored in step S9 is used as the previous estimated battery liquid temperature T (n-1) in the next process. It is done.
次いで、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8から入力される信号に基づき、イグニッションスイッチ8がOFFか否かを判定する(ステップS10)。コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がOFFでないと判定した場合には、ステップS5に戻り、ステップS5以降の処理を再度行う。一方、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がOFFであると判定した場合には、バッテリ液温推定処理を終了する。
Next, the
以上のように、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、車速Vsと吸気温Tiとに基づいてバッテリ液温Tを推定するためのフィルタ時定数Kdを設定するので、バッテリ周囲の温度環境を考慮してフィルタ時定数Kdを設定することができる。このため、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、従来と比較して、バッテリ液温Tの推定精度を向上させることができる。 As described above, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment sets the filter time constant Kd for estimating the battery liquid temperature T based on the vehicle speed Vs and the intake air temperature Ti. The filter time constant Kd can be set in consideration of the environment. For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment can improve the estimation accuracy of the battery liquid temperature T compared to the conventional case.
また、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、バッテリ液温を直接検出するためのセンサを電解液中やバッテリケース側面に新たに設置する必要がない。したがって、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、新たなセンサの設置によるコストアップや、バッテリ3の交換時における整備性が悪化することを抑制できる。 Moreover, the battery liquid temperature estimation apparatus according to the present embodiment does not require a new sensor for directly detecting the battery liquid temperature in the electrolyte or on the side of the battery case. Therefore, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment can suppress an increase in cost due to the installation of a new sensor and deterioration in maintainability when the battery 3 is replaced.
(第2の実施の形態)
次に、図4および図5を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態は、上述した第1の実施の形態とは、冷却ファンの駆動有無に応じてフィルタ時定数を設定する際のパラメータを変更する点で異なるが、他の構成および処理内容は第1の実施の形態と同様である。したがって、以下においては、第1の実施の形態と同一の構成および処理内容については説明を省略し、第1の実施の形態と異なる箇所のみ説明する。 The present embodiment is different from the first embodiment described above in that the parameter for setting the filter time constant is changed depending on whether the cooling fan is driven or not. This is the same as the first embodiment. Therefore, in the following, description of the same configuration and processing contents as those of the first embodiment will be omitted, and only portions different from those of the first embodiment will be described.
図4に示すように、本実施の形態に係る車両1は、第1の実施の形態の構成に加えて、エンジン2の冷却水を冷却する冷却ファン9をさらに備えている。冷却ファン9は、例えば電動ファンで構成される。冷却ファン9は、エンジン2が配置されるエンジンルーム内の車両前方側に配置され、図示しないラジエータ内を流通する冷却水を冷却するために送風を行う。
As shown in FIG. 4, the vehicle 1 according to the present embodiment further includes a cooling fan 9 that cools the cooling water of the
したがって、本実施の形態に係る車両1は、例えば車両1が停止しており車両1の走行による走行風が得られない状況下においても、冷却ファン9が駆動することで一定風量の風をエンジンルーム内に取り込むことができる。また、車両1の走行時は、冷却ファン9の駆動、非駆動に関わらず、冷却ファン9およびその周辺部を通じて走行風がエンジンルーム内に取り込まれる。 Therefore, the vehicle 1 according to the present embodiment is configured to generate a constant amount of wind by driving the cooling fan 9 even in a situation where the vehicle 1 is stopped and traveling wind due to traveling of the vehicle 1 cannot be obtained. Can be taken into the room. In addition, when the vehicle 1 is traveling, traveling wind is taken into the engine room through the cooling fan 9 and its peripheral portion regardless of whether the cooling fan 9 is driven or not.
また、本実施の形態に係る車両1は、空気量検出部91を備えている。空気量検出部91は、車両1の外部から冷却ファン9に流入する単位時間当たりの空気量を検出する。
Further, the vehicle 1 according to the present embodiment includes an air
さらに、本実施の形態に係るコントローラ4は、第1の実施の形態の機能に加えて、ファン車速設定部44としての機能を備えている。ファン車速設定部44は、車両1の走行中であって冷却ファン9の非駆動時に空気量検出部91によって検出された空気量と、車両1の停止時であって冷却ファン9の駆動時に空気量検出部91によって検出された空気量とに基づき、ファン車速Vfを設定する。
Furthermore, the
ここで、ファン車速Vfは、車両1の走行中に非駆動状態の冷却ファン9に流入する空気量が、車両1の停止時に冷却ファン9の駆動のみによって冷却ファン9に流入する空気量と等しくなるときの車速である。 Here, the fan vehicle speed Vf is such that the amount of air flowing into the cooling fan 9 in the non-driven state while the vehicle 1 is traveling is equal to the amount of air flowing into the cooling fan 9 only by driving the cooling fan 9 when the vehicle 1 is stopped. It is the vehicle speed when it becomes.
なお、本実施の形態では、ファン車速設定部44によってファン車速Vfを設定する構成としたが、これに限らず、例えば空気量検出部91およびファン車速設定部44を設けずに、予め実験的にファン車速Vfを求めておき、これをコントローラ4のROMに記憶しておく構成であってもよい。
In the present embodiment, the fan vehicle
本実施の形態では、冷却ファン9の駆動、非駆動によってエンジンルーム内に取り込まれる空気量が変化し、これに伴いバッテリ周囲の温度環境も変化することを考慮して、フィルタ時定数Kdを決定するようにした。 In the present embodiment, the filter time constant Kd is determined considering that the amount of air taken into the engine room changes depending on whether the cooling fan 9 is driven or not, and the temperature environment around the battery changes accordingly. I tried to do it.
具体的には、フィルタ時定数設定部42は、冷却ファン9が駆動しており、かつ車速検出部41により検出された車速Vsがファン車速Vf以下である場合に、ファン車速Vfと吸気温検出部21により検出された吸気温Tiとに基づいてフィルタ時定数Kdを設定する。
Specifically, the filter time
このようにしたのは、実際の車速Vsがファン車速Vf以下である場合は、冷却ファン9の駆動によってエンジンルーム内に取り込まれる空気の流量のほうが、ファン車速Vs以下の車速Vsで走行中に生じる走行風の流量よりも多いからである。 This is because when the actual vehicle speed Vs is less than or equal to the fan vehicle speed Vf, the flow rate of air taken into the engine room by driving the cooling fan 9 is traveling at a vehicle speed Vs that is less than or equal to the fan vehicle speed Vs. This is because it is larger than the flow rate of the generated traveling wind.
一方、フィルタ時定数設定部42は、冷却ファン9が駆動しており、かつ車速検出部41により検出された車速Vsがファン車速Vfを超える場合には、第1の実施の形態と同様、車速検出部41により検出された車速Vsと吸気温検出部21により検出された吸気温Tiとに基づいてフィルタ時定数Kdを設定する。
On the other hand, when the cooling fan 9 is driven and the vehicle speed Vs detected by the vehicle
このようにしたのは、実際の車速Vsがファン車速Vfを超える場合は、ファン車速Vfを超える車速Vsで走行中に生じる走行風の流量のほうが、冷却ファン9の駆動によってエンジンルーム内に取り込まれる空気の流量よりも多いからである。 This is because when the actual vehicle speed Vs exceeds the fan vehicle speed Vf, the flow rate of the traveling wind generated during traveling at the vehicle speed Vs exceeding the fan vehicle speed Vf is taken into the engine room by driving the cooling fan 9. This is because the air flow rate is higher than the air flow rate.
次に、図5を参照して、本実施の形態に係るバッテリ液温推定処理の流れについて説明する。このバッテリ液温推定処理は、所定の時間間隔でコントローラ4によって繰り返し実行される。
Next, the flow of the battery liquid temperature estimation process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This battery liquid temperature estimation process is repeatedly executed by the
まず、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がONされると(ステップS11)、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済であるか否かを判定する(ステップS12)。コントローラ4は、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済でないと判定した場合には、イグニッションスイッチ8のON後に温度検出部31から最初に入力された温度検出値tを初期の温度検出値t(0)として取得する(ステップS13)。
First, when the
次いで、コントローラ4は、ステップS13で取得した温度検出値t(0)を初期バッテリ液温推定値T(0)に設定する(ステップS14)。その後、コントローラ4は、処理をステップS22に移す。
Next, the
一方、コントローラ4は、ステップS12において、初期バッテリ液温推定値T(0)を算出済であると判定した場合には、現在の車速Vs(n)と現在の吸気温Ti(n)を取得する(ステップS15)。
On the other hand, if the
次いで、コントローラ4は、冷却ファン9が駆動しているか否かを判定する(ステップS16)。コントローラ4は、冷却ファン9が駆動していないと判定した場合には、処理をステップS17に移行する。
Next, the
一方、コントローラ4は、冷却ファン9が駆動していると判定した場合には、ステップS15で取得した車速Vs(n)がファン車速Vf(n)以下であるか否かを判定する(ステップS18)。コントローラ4は、ステップS15で取得した車速Vs(n)がファン車速設定部44によって設定されたファン車速Vf(n)以下でないと判定した場合には、処理をステップS17に移行する。
On the other hand, when it is determined that the cooling fan 9 is driven, the
ステップS17において、コントローラ4は、ステップS15で取得した車速Vs(n)と吸気温Ti(n)とに基づき、第1の実施の形態と同様、図2に示すフィルタ時定数設定マップを参照することによって、今回のフィルタ時定数Kd(n)を設定する。その後、コントローラ4は、処理をステップS20に移行する。
In step S17, the
一方、コントローラ4は、ステップS18において、ステップS15で取得した車速Vs(n)がファン車速Vf(n)以下であると判定した場合には、ファン車速設定部44によって設定されたファン車速Vf(n)とステップS15で取得した吸気温Ti(n)とに基づき、今回のフィルタ時定数Kd(n)を設定する(ステップS19)。
On the other hand, if the
具体的には、コントローラ4は、図2に示すフィルタ時定数設定マップとは別に設けられたファン車速Vf時のフィルタ時定数設定マップを参照することによって、今回のフィルタ時定数Kd(n)を設定する。
Specifically, the
ファン車速Vf時のフィルタ時定数設定マップは、例えばファン車速Vfを固定とした場合には、吸気温Ti(n)をパラメータにフィルタ時定数Kd(n)を求める二次元マップによって構成される。こうしたファン車速Vf時のフィルタ時定数設定マップは、予め実験的に求めてコントローラ4のROMに記憶されている。
For example, when the fan vehicle speed Vf is fixed, the filter time constant setting map at the time of the fan vehicle speed Vf is configured by a two-dimensional map for obtaining the filter time constant Kd (n) using the intake air temperature Ti (n) as a parameter. Such a filter time constant setting map at the time of the fan vehicle speed Vf is experimentally obtained in advance and stored in the ROM of the
その後、コントローラ4は、現在の温度検出値t(n)と前回のバッテリ液温推定値T(n−1)を取得する(ステップS20)。ここで、イグニッションスイッチ8のON後の最初の処理では、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)は未だ算出されていない。この場合、コントローラ4は、ステップS14で設定された初期バッテリ液温推定値T(0)を、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)として用いる。
Thereafter, the
次いで、コントローラ4は、現在、つまり今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出する(ステップS21)。具体的には、コントローラ4は、ステップS17またはステップS19で設定された今回のフィルタ時定数Kd(n)、ステップS20で取得された現在の温度検出値t(n)および前回のバッテリ液温推定値T(n−1)に基づき、上述した(1)式を用いて、今回のバッテリ液温推定値T(n)を算出する。
Next, the
その後、コントローラ4は、ステップS21で算出した今回のバッテリ液温推定値T(n)、またはステップS14で設定した初期バッテリ液温推定値T(0)をコントローラ4のRAMに記憶する(ステップS22)。
Thereafter, the
ステップS22で記憶されたバッテリ液温推定値T(n)または初期バッテリ液温推定値T(0)は、発電制御部5による発電制御やアイドルストップ制御部7によるアイドルストップ制御において利用される。
The battery liquid temperature estimated value T (n) or the initial battery liquid temperature estimated value T (0) stored in step S22 is used in power generation control by the power
また、ステップS22で記憶されたバッテリ液温推定値T(n)または初期バッテリ液温推定値T(0)は、次回の処理において、前回のバッテリ液温推定値T(n−1)として用いられる。 Further, the estimated battery fluid temperature value T (n) or the estimated initial battery fluid temperature value T (0) stored in step S22 is used as the previous estimated battery fluid temperature value T (n-1) in the next process. It is done.
次いで、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8から入力される信号に基づき、イグニッションスイッチ8がOFFか否かを判定する(ステップS23)。コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がOFFでないと判定した場合には、ステップS15に戻り、ステップS15以降の処理を再度行う。一方、コントローラ4は、イグニッションスイッチ8がOFFであると判定した場合には、バッテリ液温推定処理を終了する。
Next, the
以上のように、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、第1の実施の形態における作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。すなわち、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファン9が駆動しており、かつ車速Vsがファン車速Vf以下である場合に、ファン車速Vfと吸気温Tiとに基づいてフィルタ時定数Kdを設定する。 As described above, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment has the following operational effects in addition to the operational effects of the first embodiment. That is, in the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment, when the cooling fan 9 is driven and the vehicle speed Vs is equal to or lower than the fan vehicle speed Vf, the filter liquid temperature estimation device is based on the fan vehicle speed Vf and the intake air temperature Ti. Set a constant Kd.
このため、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファン9が駆動することで実際に流入する空気量に応じたバッテリ周囲の温度環境を考慮してフィルタ時定数Kdを設定することができる。したがって、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファン9の影響を受ける車速以下の場合であっても、バッテリ液温Tの推定精度を向上させることができる。 For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment sets the filter time constant Kd in consideration of the temperature environment around the battery in accordance with the amount of air actually flowing when the cooling fan 9 is driven. Can do. Therefore, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment can improve the estimation accuracy of the battery liquid temperature T even when the vehicle speed is below the vehicle speed affected by the cooling fan 9.
また、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファン9が駆動しており、かつ車速Vsがファン車速Vfを超える場合に、車速検出部41により検出された車速Vsと吸気温検出部21により検出された吸気温Tiとに基づいてフィルタ時定数Kdを設定する。
Further, in the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment, when the cooling fan 9 is driven and the vehicle speed Vs exceeds the fan vehicle speed Vf, the vehicle speed Vs and the intake air temperature detected by the vehicle
このため、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、車両1の走行時にエンジンルーム内に流入する空気量に応じたバッテリ周囲の温度環境を考慮してフィルタ時定数Kdを設定することができる。したがって、本実施の形態に係るバッテリ液温推定装置は、冷却ファン9よりもバッテリ周囲の温度環境に変化を与える車速で車両1が走行している場合であっても、バッテリ液温Tの推定精度を向上させることができる。 For this reason, the battery liquid temperature estimation device according to the present embodiment can set the filter time constant Kd in consideration of the temperature environment around the battery in accordance with the amount of air flowing into the engine room when the vehicle 1 is traveling. it can. Therefore, the battery liquid temperature estimation apparatus according to the present embodiment estimates the battery liquid temperature T even when the vehicle 1 is traveling at a vehicle speed that changes the temperature environment around the battery rather than the cooling fan 9. Accuracy can be improved.
上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed as described above, it is obvious that those skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 エンジン(内燃機関)
3 バッテリ
4 コントローラ
5 発電制御部
6 オルタネータ
7 アイドルストップ制御部
8 イグニッションスイッチ
9 冷却ファン
21 吸気温検出部
31 温度検出部
41 車速検出部
42 フィルタ時定数設定部(係数設定部)
43 バッテリ液温推定部
44 ファン車速設定部
91 空気量検出部
Kd フィルタ時定数(温度変化係数)
1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
43 Battery liquid
Claims (3)
前記車両の速度である車速を検出する車速検出部と、
前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出部と、
前記車速検出部により検出された前記車速と前記吸気温検出部により検出された前記吸気温とに基づいて前記バッテリの液温を推定するための温度変化係数を設定する係数設定部と、
前記温度検出部の温度検出値と前記係数設定部により設定された前記温度変化係数とに基づいて前記バッテリの液温を逐次的に推定するバッテリ液温推定部と、を備えたことを特徴とするバッテリ液温推定装置。 A temperature detector that sequentially detects an ambient temperature in the vicinity of a battery mounted on a vehicle having at least an internal combustion engine as a power source;
A vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed that is the speed of the vehicle;
An intake air temperature detector that detects an intake air temperature that is the temperature of the intake air of the internal combustion engine;
A coefficient setting unit that sets a temperature change coefficient for estimating the liquid temperature of the battery based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the intake air temperature detected by the intake air temperature detection unit;
A battery fluid temperature estimator that sequentially estimates the fluid temperature of the battery based on the temperature detection value of the temperature detector and the temperature change coefficient set by the coefficient setting unit; Battery liquid temperature estimating device.
前記車両の走行中に非駆動状態の前記冷却ファンに流入する空気量が、前記車両の停止時に前記冷却ファンの駆動のみによって前記冷却ファンに流入する空気量と等しくなるときの車速をファン車速としたとき、
前記係数設定部は、前記冷却ファンが駆動しており、かつ前記車速検出部により検出された前記車速が前記ファン車速以下である場合に、前記ファン車速と前記吸気温検出部により検出された前記吸気温とに基づいて前記温度変化係数を設定することを特徴とする請求項1に記載のバッテリ液温推定装置。 The vehicle includes a cooling fan that cools cooling water of the internal combustion engine,
The vehicle speed when the amount of air flowing into the cooling fan in the non-driven state during the traveling of the vehicle becomes equal to the amount of air flowing into the cooling fan only when the cooling fan is driven when the vehicle is stopped is defined as the fan vehicle speed. When
The coefficient setting unit detects the fan vehicle speed and the intake air temperature detection unit when the cooling fan is driven and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is equal to or lower than the fan vehicle speed. The battery fluid temperature estimation device according to claim 1, wherein the temperature change coefficient is set based on an intake air temperature.
The coefficient setting unit detects the vehicle speed and the intake air temperature detected by the vehicle speed detection unit when the cooling fan is driven and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit exceeds the fan vehicle speed. The battery fluid temperature estimation device according to claim 2, wherein the temperature change coefficient is set based on the intake air temperature detected by a unit.
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