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2011年08月23日

No.19 CT200h TNP基礎講座 「バッテリレベルとSOC」

No.19 CT200h TNP基礎講座 「バッテリレベルとSOC」 図は、HVバッテリのレベル2~8と、HVバッテリ蓄電量SOC(%)との関係を示しています。

SOC値を知るには専用のTNPメータが必要です。

本講座では、TNP専用メータによるマニアックな数値解説をするつもりはなかったのですが、THSII の制御がSOC値をもとに行われていることから、各バッテリレベルがどのあたりのSOC値を示しているのかを知っておくことは無駄ではないだろう、ということで取り上げてみました。




初期の講座に書いたように、バッテリレベルをBLと略します。

ナビ画面をメニューボタンで「情報」→「エコ情報」→「エネルギー」に設定すると、エネルギーモニタが表示されます。バッテリ蓄電量はBL1~BL8の8段階で表示されます。

下図はBL2(2コマに色がついている状態)です。



このときのTNPメータ(プリウス30型オーナであるなおゆきさん開発の SuperMID C-1)の表示を示します。


今回、新たに登場する言葉 「SOC」 は、State of Charge の略語で、HVバッテリの蓄電量を % で示しています。

 ※SOCの表示分解能は0.4%(0.3%のときもある)です。




さて、冒頭の図に戻って説明します。


一番左の列のBL欄の数字はバッテリレベルのことです。
真ん中の列(up)と右の列(down) の数字はSOC(%)の閾値(しきいち)を示しています。

説明するのが難しいのですが、BLがアップしていくときと、BLがダウンしていくときのSOC値が違うことを示しています。

アップする場合の例
 現在BL3のとき、SOCが50.8%にアップするとBL4に変化します。
 現在BL4のとき、SOCが54.0%にアップするとBL5に変化します。

ダウンする場合の例
 現在BL4のとき、SOCが48.6%にダウンするとBL3に変化します。
 現在BL3のとき、SOCが45.0%にダウンするとBL2に変化します。

このように、BLがアップする場合とダウンする場合でSOCの値が異なります。
(ヒステリシスがあるといいます)

 BL3の範囲は
  BLアップ時は 47.0% ≦ BL3 < 50.8%
  BLダウン時は 45.0% < BL3 ≦ 48.6%

 BL4の範囲は
  BLアップ時は 50.8% ≦ BL4 < 54.0%
  BLダウン時は 48.6% < BL4 ≦ 51.6%

  ※不等号に注意

BL4の取りうる範囲はアップダウン双方向を考えると 48.6% < BL4 < 54.0% となります。



SOC(またはBL)に応じてCT200hのハイブリッドシステムがどのように制御されているか、特徴的なところのみ簡単にリストアップしてみました。


1)SOCは40%~80%の範囲を外れないように制御されている

 79.5%(?)にアップすると満充電対策として放電制御が、
 39.5%にダウンすると、強制充電制御が行われます。


2)強制充電は39.5%→50.0%まで

 強制充電(エンジン回転による充電モード)は、SOCが39.5%に
 落ちたとたんに開始され、50.0%に蓄電量が回復するまで続きます。

 一度パワーオフしてしまうと強制充電モードから抜けることができます。


3)エンジン走行時の充電電流は低BLほど大きい

 中BLでは少なく、
 高BLでは逆にモーターアシストが入りやすくなります。

 BL2では20A前後、BL3では10Aちょっとの充電電流が期待できますが、
 BL4では10A以下、BL5以上では充電電流はあまり得られません。

 (備考)
   HSI 20%のモーター等速走行ではモーター電流は10A程度の
   ことが多いです。平地走行時の充放電バランスのとり方は別途
   まとめる予定です。
     

4)中低速での低BL走行のメリット

 平地の中低速道路でエコ運転(モーター多用)に徹すると
 BL2~BL3あたりで制御されることが多いです。

 低BLで走行するとエンジン走行時の充電負荷が大きく燃費が
 悪化しますが、充電量が多いのでその分モーター走行距離を
 伸ばすことができ、結果、トータル燃費を上げやすくなります。


5)長い下り坂を走行すると満充電になる

 BL8の上の方(SOC79.5%)に達すると満充電対策として
 放電制御が行われます。回生ブレーキによる充電は行われなくなり
 モーター走行がメインになるだけでなく、バッテリでエンジンを
 回し続ける状態が続きます。


6)EVモードはSOC50%以上でオン可能、45%未満で強制解除

 車庫での車入れ替えなどのチョイ移動ではEVモードが役立ちます。
 起動直後にEVモードをオンにすることで暖機発生を抑えることが
 できるからです(暖機開始後はEVモードに入りません)。

 SOC50%がEVモードオンの境目ですが、BL3でOKなこともあるし、
 BL4でもNGのことがあります。

 (BL4の取りうる値は 48.6% < BL4 < 54.0% だから)



バックナンバーはこちら
No.18 CT200h TNP基礎講座 「燃費ランキング、悪条件のドライブは最低限に」

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Posted at 2011/08/23 12:15:31

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この記事へのコメント

2011年8月23日 12:37
なるほど、とても参考になりました。

昨日、長い坂道を降りる機会があって、バッテリーが満タンになっているにもかかわらずエンジンが止まらない現状が起きていて、何でだ?と頭を捻っていたところです。
バッテリでエンジンを回していたんですね。

そして満充電のときのほうが、モーターアシストが利きやすいのも体感できました。
HSIが水平よりも上に振れていても、モーターだけで走行してくれますね。
疑問の裏づけができてスッキリしました^^
コメントへの返答
2011年8月23日 14:21
ドラヨスさんはあっちこっちたくさんお出かけしていますから、そういう経験をされているんですね。

私はいまだに近場の箱根でさえ降りてきたことがないので、満充電を体験できていないのです。
それで、表の満充電とBL7へのダウン時の数字が?マークなんです(^^;

満充電時の経験を記載していだき、ありがとうございました。
2011年8月23日 14:10
> 2)強制充電は39.5%→50.0%まで
プリウス20型と違い、ブレーキ踏んでも50%になるまでエンジン止められないってこと?
コメントへの返答
2011年8月23日 14:27
ご提供いただいた C-1、大変役にたっています。マイコンをバージョンアップしていただいたなおゆきさんともども、ありがとうございました。

さて、強制充電ですが、その通りなんです。本当に困りもの。
それでもって、低速でちんたら走る渋滞の場合、ブレーキ踏んで減速したら、エンジン回っているのに放電してしまうから大問題なんです。
2011年8月23日 14:23
なるほどですね(^_-)☆

BL2になっても 39.5まで下がらないといいんですね。
ただ そこがわかないから紫になったら充電中心の走行に切り替えちゃうんですよね。

あとは45.1~50.7までのBL3で長時間行けたら30㎞/ℓオーバーも容易かと…。

欲しいですねぇ~ SOC表示できるTNPメータ

ちなみにおととい給油後強制充電に入り
 3回目のパワーオフでやっと抜け出せました;
コメントへの返答
2011年8月23日 18:46
BL2に落ちてから、充電地獄になるまでは、BL3に落ちてからBL2になるまでより、倍ぐらいの蓄電量がありますから、かなり余裕のはずなんです。

そして、BL2はBL3より、エンジン走行時の充電量が多いですから、よりSOCは下がりづらいです。

私はこのメーターのおかげで、市街地ではほとんどBL2で走っています。モーター多用にはBL3よりBL2の方がいいみたいです。

強制充電をキャンセルするためのパワーオフですが、すぐにやってはだめですよ。

SOCの1単位は0.4%なので、その分以上充電しないとだめです。、おおざっぱで申し訳ないですが20秒ぐらい?待ってパワーオフしてみてください。
2011年8月23日 15:24
ここ最近、エネルギーモニターを表示させて、このBLがどう変化しているか着目して運転していました。

大体2~6の間をうろうろしてますが、大半は、2~4です。

どのように制御されているかをアクセルワークで覚えようとしていたところでしたので、まさにタイミングが良いですねぇ
(~_~)BLがアップするときとダウンするときで違うことがよくわかりました
コメントへの返答
2011年8月23日 18:52
もうすでにBL遷移を観察されているとは、研究熱心ですね(^^

モーター多用するとBL2~BL4あたりで均衡します。エンジン走行での充電量も多くなるので、バランスがいい感じです。
2011年8月23日 16:54
SOCメーター欲しくなりました
BL2は恐怖の表示です(^o^;)

ヒステリシスにしてるのは、バッテリーのヘタリを考慮して、誤差を吸収するためでしょうか??
バッテリーの寿命を少しでも伸ばすために、色々ノウハウが詰まってるんでしょうね
コメントへの返答
2011年8月23日 18:59
SOC値を取得するのはかなりノウハウが必要なようで、市販のメータは存在しないようです。

ヒステリシスは、BL値がコロコロ変わりすぎるのを防止しているだけだと思いますが、それでも大きすぎるヒステリシスです。意味がない気がします。

HVバッテリは20万キロを超えてもまだまだ問題ないプリウス20型もいて、かなり寿命を考慮した制御がなされているようです。

2011年8月23日 19:31
BL2の紫を見るとあわてて回生を無理に効かせてしまって燃費を悪化させてしまうので、走行中は表示しないようにしてから、通勤燃費が30km/lを越えるようになりました。

なるほど、BL2でいかに走るかが大事なんですね。
いっそのこと標準でSOC値を表示してくれたらいいですけどね~

あと、BLが十分あるときの謎のエンジン始動が困りものですね。
コメントへの返答
2011年8月24日 7:31
回生で充電というのはあまり効率が良くないので、エンジン走行で充電することをおススメします。

あとは、変に計器類を気にしすぎるあまり、交通の先読みがおろそかになる方がデメリットが大きいですよね。通勤燃費30オーバーうらやましいです(^^;

BLが十分あるときの謎のエンジン始動って、私も難儀している第2のアイドリングチェックみたいなやつでしょうか?
2011年8月23日 20:36
こんばんは~

私には難しすぎてまったくわかりませんが(苦笑)、皆さんがよくかかれているBL2,3というのが、あそこ(笑)を見ればわかるということが判明しただけで今日は満足(^^;

ぼちぼち、おべんきょしていきます…m(__)m(笑)
コメントへの返答
2011年8月24日 7:33
女性にこの内容は酷だと思いますので、スルーして結構ですよ(^^

まずは、エネルギーモニタ画面の出し方を書いただけでも、覚えていただけて良かったです♪
2011年8月23日 20:45
こんばんは

だんだん高度なお話になってきましたね^^:

今日、何気なく確認してたらシルバー★★☆
色気が出てきましたが・・・
3日坊主となるかな?^^:::
コメントへの返答
2011年8月24日 7:35
高度な話はこれっきりにしようかと思います(^^;

ポイントステータス、私より1つ上ですね~♪

ぜひ★3つ、狙ってください。来月初旬にはステータス更新時期ですからもうすぐですよ!
2011年8月23日 21:07
BLがアップする時とダウンする時の蓄電量が違うのは運転していてなんとなくわかりましたが、BL2に下がってから強制充電になるまでは丸腰だとわからないので、信号の多い市街地を走ってる時は判断が難しいです。

最近はポイント獲得率の確認で2kmエンジン回し続けて登って、その後下りてきた時にBL7までいったのが最高で、普段はBL4になることもほとんどないですね。

今はストレスを感じずにどこまで獲得率を伸ばせるかを研究してるので、燃費は二の次になってます^^;

ただ信号停止が少なく交通量が多くない時間に走ってるので燃費もまずまずですが(^^ゞ
コメントへの返答
2011年8月24日 7:39
BLがアップした直後にモーター多用してもBLがもとに戻らないことから、そのように判断できますが、これほどヒステリシスが大きい必要があるんでしょうかね?

渋滞でモーターのノロノロ走行をしなければBL2でも充電地獄に陥ることは滅多にないと思います。それまでのペースを続けていればSOC43%ぐらいを維持できているようです(私の走行パターンの場合)。

ポイント獲得率でもりんごさん2位ですね~。
がんばってますね。

なんと、2~4位、3台が赤ですか!
びっくり!!!
2011年8月23日 21:15
こんばんは・・・

今回の内容はHSにも通じるところ大です・・・

本当に「TNP基礎講座」は参考になります・・・m(_ _)m

↑ブラツミさん、3日坊主って言わずに頑張りましょう・・・
コメントへの返答
2011年8月24日 7:40
おはようございます。参考にしていだき、光栄です(^^;

ブラ積さんには、ぜひシルバー★3つのノルマを課したいですね(笑)
2011年8月23日 21:54
すごい分析力!
さすがですね。

ところでBL2で充電開始ということは、BL1表示になることは無いんですよね!?
コメントへの返答
2011年8月24日 7:44
いえいえ、これはプリウス時代の経験、仲間、そして計器を開発された方々の協力があってこそなんです。

BL1は滅多にお目にかかれないと思いますが、パワーオン状態で、Nレンジ放置だと充電開始しないので、BL1どころかBL0にもなると予想します(^^;
2011年8月24日 1:11
こんばんわ^^

次はいつかと待ちわびたTNP講座!
今回は特に知りたかった所だったの非常に勉強になりました。
いつもいつもありがとうございますm(_ _)m

ところで、上り坂でBL6に上がり暫く同じように踏んだままだと
モーターアシストと充電を繰り返して、どんなに長く登ってもBL7に
なることを見たことが無いのですが、下りの充電でないとBL7以上には
ならないということでしょうか??
コメントへの返答
2011年8月24日 7:47
すみません、もうネタがだいぶ残り少なくなってきましたので、間があいてしまいました。

SOCにみなさん興味持たれたようで意外でした(^^ゞ

CT200hはモーター走行をしたがるのでBLは下の方で推移しやすいですが、モーター走行をあまり行えない場面、登り坂や高速道路では、BL6のSOC=60%前後を収束点として制御するようです(プリウスも同様)。

回生による充電を加えないとBL7以上にはならないという理解で正しいと思いますよ。
2011年8月24日 8:07
コメ2です。

このTNP講座で教えて頂いてから回生ブレーキをしないで、むしろバッテリを使うようにしてから燃費が一ランクあがりました。

第2のアイドリングチェック・・・そうなんです。
あのときって、結局、じたばたせずにHSI0%で滑空してたらいいんでしょうか・・・
あるいはエンジンが強制的に回っている間は、エンジン走行してバッテリを充電してた方がむしろ効率がいいのでしょうか。
コメントへの返答
2011年8月24日 9:10
おっしゃるとおり、回生ブレーキは、やむなく減速する場合に有効な手段で、普段の走行で充電のために行うものではないです。充電するならエンジン走行です。

第2のアイドリングチェックらしき謎のエンジンオン、いまだにエンジンを停止させる方法がよくわかりません(^^;
車の完全停止後、数秒で止まる場合であるとか、エンジンで再加速した後に止まるとか、実例はいくつかあるんですが、再現性がよくわかっていません(>_<)
2011年8月25日 16:16
すごく勉強になりました!

BLの意味もわかり、またエンジン走行の充電の大事さもわかりました。
今まで、充電は回生ブレーキだけだと思っていました。
エンジン走行での充電をうまく使って燃費を向上に励みます!

て~お~師匠ありがとうございます。
コメントへの返答
2011年8月25日 17:00
お役に立てて光栄です(^^;

そうなんです。エンジンでの充電と、効率いいモーター走行の組み合わせがTNP走行の肝となります。

これを生かして、結果が出るといいですね♪
2011年8月25日 22:43
こんばんわ~

久々の奥深い講座ですね~。是非つづきもお願いしますね~(^_^;)

最近は暑さのためか燃費ロードでの練習も無し、エアコン26℃設定のため7月より燃費は落ちちゃってます;;

自分は通勤路燃費チャレンジなんで、道路の巡航スピード60~70km/hに対し、モーター走行をどこまで稼げるかが課題です。充電地獄ってパワーOFFで解除できるんですね。今度試して見ます♪

最近エアコン対策のためECOモード使ってますが、効果の程は如何なんでしょうかね~?燃費的には6月より落ちてるので効果の程は?って感じです。
コメントへの返答
2011年8月26日 4:41
ご期待に添えるよう、がんばります。
ただ、もうこれ以上は計器が必要なマニアックな世界に入りますので、思案のしどころです(^^;


エアコンの電力は外気温と室内温度との差、そして設定風量で決まりますので、8月はどうしても燃費悪化するんじゃないかと思います。

許せる範囲でなるべく外気温との差を縮められるといいんですが・・・

まあ、外気温が33℃以上いっちゃうと、厳しいですけどね。

エアコンのエコモードは、自動で内気循環を多用してくれる、風量をなるべく低めにしてくれるというところなんだと思います。
ただ、、ドライバーがそれなりにエコな温度や風量の設定をしないと、効果は半減だと思ってます(^^ゞ
2011年8月26日 16:59
大変ご無沙汰いたしております
こんな大事な講座をスルーしおりました

ここで質問です。

低BLでは充電量が多いとのことですが、そのときの瞬間燃費は変わらないのでしょうか?
30キロから50キロに加速するときにBL3のときとBL5のときで、同じ加速度なら瞬間燃費が同じなら充電量がBL3の時のほうが多いということでしょうか

次にBL3で20A前後の充電量とのことですが、加速時の状態は半グライダー加速状態でも同じでしょうか?

最近は仕事柄他人を乗せるときが多く、エアコン使用がハンパないので1000マイルはもう少し涼しくなってからチャレンジしようと考えています
CTへの道はまだまだ続く・・・・でした
コメントへの返答
2011年8月28日 9:08
本当にご無沙汰でしたね(^^;

低BL時は充電量が増えるので、その分、余分にガソリンを消費するため、燃費は悪化します。

ですから、BL5のときよりもBL3のときの30キロから50キロへの加速はBL3のときの方が燃費は悪いです。

BL3というよりもBL2のときの方が20A前後でした。BL3では10A、BL4では7~8Aと減っていきます(本文修正しておきます)。
半グライダーとの違いですが、かなり速めの加速するとパワーが必要な分、充電パワーが減りますが、それでも一般他車と同程度の普通の加速であれば20A程度は同じと思います。

秋は急速に気温が下がってきます。1000マイルやるなら早めにチャレンジした方がいいですよ。

プロフィール

「@て~~ 健全に居酒屋で飲んでますよー」
何シテル?   05/28 19:21
プリウス、CT200hと乗り継いで、後続に迷惑をかけないTNP走行術を模索してきましたが、NX300hでは思った数字が出せそうにないので、快適さ優先で適度に楽し...
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