JP2017140984A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの内部抵抗の推定精度が低下するのを抑制する。【解決手段】バッテリの電流Ｉｂと電圧Ｖｂとの所定数ｎのＩＶデータから得られる近似直線の傾きｋを用いてバッテリの内部抵抗Ｒｂを推定する（Ｓ１３０）。そして、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間（バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満の時間）が所定時間Ｔ３以上のときには（Ｓ１７０，Ｓ１８０）、変速機がアップシフトされるように変速機を制御する（Ｓ２００）。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、モータと変速機とバッテリとを備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、走行用のモータと、モータと電力をやりとりする電池と、電池の電圧を検出する監視ユニットと、電池の電流を検出する電流センサと、を備える構成において、電池の電流と電圧との関係を複数プロットし、複数のプロット点に基づいて近似直線を設定し、この近似直線の傾きを電池の内部抵抗として求めるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１８６００７号公報

電池の電流（検出値）と電圧（検出値）との関係を示す各プロット点は、監視ユニットや電流センサの検出誤差の影響によって、実際（本来）の関係に対してある程度ばらつく。そして、電池の電流の絶対値が比較的小さいプロット点は、電池の電流の絶対値が比較的大きいプロット点に比して、近似直線の傾きに与える影響が大きくなりやすい。したがって、定常走行時などモータのトルク（バッテリの電流）の絶対値がある程度の時間に亘って比較的小さいときには、上述の検出誤差の影響によって、近似直線の傾き、即ち、電池の内部抵抗の推定精度が比較的低くなることがある。

本発明の自動車は、バッテリの内部抵抗の推定精度が低下するのを抑制することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
モータと、
前記モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を伝達する変速機と、
前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記バッテリの電流および電圧を検出する検出手段と、
前記変速機を制御すると共に、前記駆動軸に要求される要求トルクと前記変速機の変速段とに応じたトルクが前記モータから出力されるように前記モータを制御する制御手段と、
を備える自動車であって、
前記電流と前記電圧との複数の組み合わせにおける前記電流の分散が閾値以上のときに、前記複数の組み合わせから得られる近似直線を用いて前記バッテリの内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段を備え、
前記制御手段は、前記複数の組み合わせにおける前記電流の分散が所定時間に亘って前記閾値未満のときには、前記変速機がアップシフトされるように前記変速機を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、バッテリの電流と電圧との複数の組み合わせにおける電流の分散が閾値以上のときに、複数の組み合わせから得られる近似直線を用いてバッテリの内部抵抗を推定する。そして、複数の組み合わせにおける電流の分散が所定時間に亘って閾値未満のときには、変速機がアップシフトされるように変速機を制御する。変速機をアップシフトする（変速段を大きくする）と、変速機の減速比（変速機の入力軸の回転数／出力軸の回転数）が小さくなるから、同一の要求トルクに対してモータからのトルク（電流）が大きくなり、バッテリの電流の絶対値が大きくなる。これにより、複数の組み合わせにおける電流の分散を大きくすることができ、近似直線の設定精度が低下するのを抑制することができる。この結果、バッテリの内部抵抗の推定精度が低下するのを抑制することができる。

本発明の自動車において、エンジンと、発電機と、前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸と前記モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、を備え、前記制御手段は、前記複数の組み合わせにおける前記電流の分散が前記所定時間に亘って前記閾値未満のときには、前記変速機がアップシフトされるように前記変速機を制御するのに加えて、前記エンジンおよび前記発電機のトルクが固定されるように前記エンジンと前記発電機とを制御する、ものとしてもよい。こうすれば、要求トルクの変動に応じてエンジンおよび発電機のトルクが変動する場合に比して、要求トルクが変動したときに、モータのトルクをより変動しやすくすることができる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される内部抵抗推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定方法を説明するための説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、変速機６０と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、変速機６０の入力軸６１が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が変速機６０の入力軸６１に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

変速機６０は、例えば４段変速機として構成されており、プラネタリギヤ３０のリングギヤおよびモータＭＧ２の回転子（回転軸）に接続された入力軸６１と、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６に接続された出力軸６２と、複数の遊星歯車機構と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）と、を有する。この変速機６０は、入力軸６１と出力軸６２との間で４段階に変速して動力を伝達する。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号、例えば、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ａからの電流Ｉｂ，バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ｂからの電圧Ｖｂなどが入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・駆動軸３６（変速機６０の出力軸６２）に取り付けられた回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｐ
・イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号
・シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ８８からの車速Ｖ

ＨＶＥＣＵ７０からは、変速機６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードによって走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２からの動力とモータＭＧ１，ＭＧ２からの動力とによって走行するモードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２からの動力によって走行するモードである。ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでは、エンジン２２，プラネタリギヤ３０，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２，バッテリ５０などのハイブリッド部と、変速機６０と、を制御する。

ＨＶ走行モードでのハイブリッド部の制御としては、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６（変速機６０の出力軸６２）に要求される要求トルクＴｏｕｔ＊を設定する。続いて、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（変速機６０の入力軸の回転数）を駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔで除して変速機６０のギヤ比Ｇｒを計算する。そして、駆動軸３６の要求トルクＴｏｕｔ＊を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除して変速機６０の入力軸６１に要求される要求トルクＴｉｎ＊を計算する。さらに、変速機６０入力軸６１の要求トルクＴｉｎ＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（変速機６０の入力軸６１の回転数）を乗じて変速機６０の入力軸６１に入力される要求パワーＰｉｎ＊を計算し、計算した要求パワーＰｉｎ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。

次に、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の動作ライン（例えば燃費動作ライン）とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、式（１）に示すように、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。式（１）中、「ρ」は、プラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）である。式（１）において、右辺第１項は、フィードフォワード項であり、右辺第２項，第３項は、フィードバック項の比例項，積分項である。右辺第１項は、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介してモータＭＧ１の回転軸に作用するトルクをモータＭＧ１によって受け止めるためのトルクである。右辺第２項の「ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｉ」は積分項のゲインである。

Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+kp・(Ne*-Ne)+ki・∫(Ne*-Ne)dt (1)

次に、式（２）に示すように、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を、変速機６０の入力軸６１の要求トルクＴｉｎ＊から減じて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する。

Tm2*=Tin*+Tm1*/ρ (2)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とを設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでのハイブリッド部の制御としては、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、上述したのと同様に、駆動軸３６（変速機６０の出力軸６２）の要求トルクＴｏｕｔ＊，変速機６０のギヤ比Ｇｒ，変速機６０の入力軸６１の要求トルクＴｉｎ＊を設定する。そして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に変速機６０の入力軸６１の要求トルクＴｉｎ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述のようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

変速機６０の制御としては、ＨＶＥＣＵ７０は、上述したのと同様に駆動軸３６（変速機６０の出力軸６２）の要求トルクＴｏｕｔ＊を設定し、車速Ｖと駆動軸３６の要求トルクＴｏｕｔ＊とに基づいて基本変速段Ｇｓｔｍｐを設定し、その基本変速段Ｇｓｔｍｐを変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊に設定する。そして、変速機６０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機６０を制御する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ＨＶ走行モードでバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定する際の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される内部抵抗推定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。

図２の内部抵抗推定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の電流Ｉｂ，電圧Ｖｂの組み合わせとしてのＩＶデータを所定時間Ｔ１（例えば、２５ｓｅｃ，３０ｓｅｃ，３５ｓｅｃなど）に亘ってサンプリングする（ステップＳ１００）。実施例では、所定時間Ｔ２（例えば、８０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃ，１２０ｍｓｅｃなど）毎に電流センサ５１ａ，電圧センサ５１ｂによって検出されたバッテリ５０の電流Ｉｂ，電圧Ｖｂの組み合わせをＩＶデータとしてバッテリＥＣＵ５２から通信によって入力する処理を所定時間Ｔ１に亘って行なうことによって、所定数ｎ（＝Ｔ１／Ｔ２）のＩＶデータをサンプリングするものとした。所定時間Ｔ１を３０ｓｅｃとすると共に所定時間Ｔ２を１００ｍｓｅｃとした場合、所定数ｎは３００となる。

続いて、所定数ｎのＩＶデータにおけるバッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉを計算し（ステップＳ１１０）、計算したバッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉを閾値Ｖｉｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｖｉｒｅｆは、所定数のＩＶデータを用いてバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを精度よく推定できるか否かを判定するための閾値であり、電流センサ５１ａ，電圧センサ５１ｂの誤差として、例えば、９０Ａ²，１００Ａ²，１１０Ａ²などを用いることができる。

そして、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上のときには、所定数のＩＶデータから得られる近似直線の傾きｋを用いてバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定し（ステップＳ１３０）、抵抗推定完了フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ１４０）。一方、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定せず、抵抗推定完了フラグＦ１に値０を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、推定完了フラグＦ１は、今回の本ルーチンの実行時にバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定したか否かを示すフラグである。

図３は、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定方法を説明するための説明図である。実施例では、所定数ｎのＩＶデータを縦軸を電流Ｉｂ，横軸を電圧Ｖｂとするマップにプロットし（図３中、白丸印参照）、プロットした所定数ｎのＩＶデータ（プロット点）を用いて最小二乗法によって近似直線を設定し、その近似直線の傾きｋをバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂとして推定するものとした。ここで、各ＩＶデータは、電流センサ５１ａ，電圧センサ５１ｂの検出誤差によってある程度ばらつく。この検出誤差によって近似直線の傾きｋがばらつく。そして、電流Ｉｂの絶対値の小さいＩＶデータ（プロット点）は、電流Ｉｂの絶対値の大きいＩＶデータに比して、近似直線の傾きｋに与える影響が大きくなりやすい。このため、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが比較的小さいときには、近似直線の傾きｋのばらつきが比較的大きくなることによって、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定精度が比較的低くなりやすい。したがって、実施例では、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上のときに、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定するものとした。これにより、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを精度よく推定することができる。

次に、抵抗推定用処理フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ１６０）。ここで、抵抗推定用変速フラグＦ２は、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定用に通常とは異なる推定用処理（後述のステップＳ１９０，Ｓ２００の処理）を行なっているか否かを示すフラグである。

ステップＳ１６０で抵抗推定用処理フラグＦ２が値０のときには、推定用処理を行なっていないと判断し、抵抗推定完了フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ１７０）。そして、抵抗推定完了フラグＦ１が値１のときには、今回の本ルーチンの実行時にバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定したと判断し、抵抗推定用処理フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１７０で抵抗推定完了フラグＦ１が値０のときには、今回の本ルーチンの実行時にバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定していないと判断し、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間を所定時間Ｔ３と比較する（ステップＳ１８０）。ここで、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間は、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満の時間、即ち、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定していない時間を意味する。所定時間Ｔ３は、例えば、４００ｓｅｃ，５００ｓｅｃ，６００ｓｅｃなどを用いることができる。

ステップＳ１８０で、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間が所定時間Ｔ３未満のときには、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満の時間がそれほど長く継続していないと判断し、抵抗推定用処理フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１８０で、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間が所定時間Ｔ３以上のときには、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満の時間がある程度継続したと判断し、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を固定すると共に（ステップＳ１９０）、変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を上述の基本変速段Ｇｓｔｍｐから抵抗推定用変速段Ｇｓｒに変更し（ステップＳ２００）、抵抗推定用処理フラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、その直前の値で固定するものとした。また、抵抗推定用変速段Ｇｓｒは、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定用の変速機６０の変速段であり、実施例では、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段（４段変速機における前進第４速段）以外のときには、最も高車速側の変速段を設定し、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段のときには、基本変速段Ｇｓｔｍｐと同一の変速段を設定するものとした。こうして変速機６０目標変速段Ｇｓ＊を基本変速段Ｇｓｔｍｐから抵抗推定用変速段Ｇｓｒに変更すると、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段でないときには、変速機６０を最も高車速側の変速段にアップシフトすることになる。

変速機６０をアップシフトすると、変速機６０のギヤ比Ｇｒ（＝Ｎｍ２／Ｎｏｕｔ）が小さくなるから、同一の要求トルクＴｏｕｔ＊に対して、要求トルクＴｉｎ＊が大きくなり、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が大きくなる（上述の式（２）参照）。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が大きくなると、モータＭＧ２に供給する電流の絶対値が大きくなるから、バッテリ５０の電流Ｉｂの絶対値が大きくなる。また、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を固定することにより、要求トルクＴｏｕｔ＊（要求トルクＴｉｎ＊）が変動したときに、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が変動しやすくなる（上述の式（１）参照）。これらより、次回に本ルーチンを実行したときに、ステップＳ１２０で、所定数ｎのＩＶデータにおけるバッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上になりやすくなる。そして、ステップＳ１２０でバッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上のときには、所定数のＩＶデータを用いてバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定して抵抗推定完了フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。こうした一連の処理により、近似直線の設定精度が低下するのを抑制することができ、近似直線の傾きｋひいてはバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定精度が低下するのを抑制することができる。なお、ステップＳ１２０でバッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定せず、抵抗推定完了フラグＦ１に値０を設定する（ステップＳ１５０）。

ステップＳ１６０で抵抗推定用処理フラグＦ２が値１のときには、推定用処理を行なっていると判断し、抵抗推定完了フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ２３０）。そして、抵抗推定完了フラグＦ１が値０のときには、今回の本ルーチンの実行時にバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定していないと判断し、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２３０で抵抗推定完了フラグＦ１が値１のときには、今回の本ルーチンの実行時にバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定したと判断し、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の固定を解除し（ステップＳ２４０）、変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を抵抗推定用変速段Ｇｓｒから基本変速段Ｇｓｔｍｐに変更し（ステップＳ２５０）、抵抗推定用処理フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電流Ｉｂと電圧Ｖｂとの所定数ｎのＩＶデータにおける電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上のときに、所定数ｎのＩＶデータから得られる近似直線の傾きｋを用いてバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定する。そして、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ未満の時間、即ち、バッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定していない時間が所定時間Ｔ３以上のときには、変速機６０がアップシフトされるように変速機６０を制御する。これにより、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊（電流）の絶対値を大きくすることができ、バッテリ５０の電流Ｉｂの絶対値が大きくすることができ、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉを大きくすることができる。この結果、近似直線の設定精度が低下するのを抑制することができ、近似直線の傾きｋひいてはバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂの推定精度が低下するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、抵抗推定用変速段Ｇｓｒは、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段以外のときには、最も高車速側の変速段を設定し、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段のときには、基本変速段Ｇｓｔｍｐと同一の変速段を設定するものとした。しかし、抵抗推定用変速段Ｇｓｒは、基本変速段Ｇｓｔｍｐが最も高車速側の変速段よりも２段低車速側またはそれよりも更に低車速側の変速段（４段変速機における前進第２速段，前進第１速段）の場合、基本変速段Ｇｓｔｍｐよりも高車速側の変速段であれば、最も高車速側の変速段以外の変速段を設定するものとしてもよい。この場合、バッテリ５０の電流Ｉｂの分散Ｖｉが閾値Ｖｉｒｅｆ以上になると想定される範囲内における最も低車速側の変速段を抵抗推定用変速段Ｇｓｒに設定することが考えられる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間が所定時間Ｔ３以上のときには、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を固定すると共に、変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を上述の基本変速段Ｇｓｔｍｐから抵抗推定用変速段Ｇｓｒに変更するものとした。しかし、抵抗推定完了フラグＦ１が値０での継続時間が所定時間Ｔ３以上のときには、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を固定せずに、変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を上述の基本変速段Ｇｓｔｍｐから抵抗推定用変速段Ｇｓｒに変更するものとしてもよい。即ち、図２の内部抵抗推定ルーチンのステップＳ１９０，Ｓ２４０の処理を行なわないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードでバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定する際の動作について説明した。ＥＶ走行モードでバッテリ５０の内部抵抗Ｒｂを推定する際には、図２の内部抵抗推定ルーチンのステップＳ１９０，Ｓ２４０の処理を行なわないものとして、実施例と同様に考えればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０は、４段変速機を用いるものとした。しかし、３段変速機，５段変速機，６段変速機などを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、プラネタリギヤ３０のリングギヤおよびモータＭＧ２の回転軸と駆動軸３６との間に変速機６０を設けるものとした。しかし、プラネタリギヤ３０のリングギヤと駆動軸３６とを直結し、モータＭＧ２の回転軸とプラネタリギヤ３０のリングギヤおよび駆動軸３６との間に変速機を設けるものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２と変速機６０とバッテリ５０とを備えるハイブリッド自動車２０の構成について説明した。しかし、エンジンと１つのモータと変速機とバッテリとを備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、エンジンを備えず、モータと変速機とバッテリとを備える電気自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、変速機６０が「変速機」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、電圧センサ５１ｂ，電流センサ５１ａが「検出手段」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０が「内部抵抗推定手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電流センサ、５１ｂ 電圧センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 変速機、６１ 入力軸、６２ 出力軸、６９ 回転数センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. モータと、
   前記モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を伝達する変速機と、
   前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
   前記バッテリの電流および電圧を検出する検出手段と、
   前記変速機を制御すると共に、前記駆動軸に要求される要求トルクと前記変速機の変速段とに応じたトルクが前記モータから出力されるように前記モータを制御する制御手段と、
   を備える自動車であって、
   前記電流と前記電圧との複数の組み合わせにおける前記電流の分散が閾値以上のときに、前記複数の組み合わせから得られる近似直線を用いて前記バッテリの内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段を備え、
   前記制御手段は、前記複数の組み合わせにおける前記電流の分散が所定時間に亘って前記閾値未満のときには、前記変速機がアップシフトされるように前記変速機を制御する、
   自動車。

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