JP3838233B2 - 蓄電機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電機構の制御装置に関し、特に、蓄電機構の容量目標値を変更する蓄電機構の制御装置に関する。

従来より、モータからの駆動力により走行するハイブリッド自動車や、燃料電池自動車、電気自動車が知られている。これらのような車両には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリやキャパシタなどの蓄電機構が搭載されている。この蓄電機構は、必要に応じて即座に電力を供給できるように、ある程度の電力を蓄えておく必要がある。一方、回生制動時には、モータが発電した電力を充電できるようにしておく必要がある。そのため、一般的に、蓄電機構の残存容量が容量目標値（たとえば満充電時の６０［％］）となるように、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電が制御される。ところで、車両はその時々の道路環境や、運転者の癖などにより、放電が頻繁に行なわれたり、逆に充電が頻繁に行なわれたりするなど、多様な運転状態の下で使用される。したがって、容量目標値が固定されていたのでは、多様な運転状態に応じて効率よく蓄電機構を使用することができない。そこで、車両の運転状態に応じて容量目標値を変更する技術が提案されている。

特開平１０−１５０７０１号公報（特許文献１）は、予測される走行条件に基づいて蓄電機構の目標状態を設定する動力出力装置を開示する。特許文献１に記載の動力出力装置は、車両に搭載され、駆動軸に動力を出力する動力出力装置である。この動力出力装置は、駆動軸に動力を出力可能な電動機と、原動機と、原動機から出力される動力の少なくとも一部を電気エネルギに変換可能な発電機と、発電機により変換された電気エネルギの充電と、電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給とが可能な蓄電機構と、蓄電機構の状態を検出する状態検出部と、車両の走行条件を予測する走行条件予測部と、予測された走行条件に基づいて蓄電機構の目標状態を設定する目標状態設定部と、状態検出部により検出された蓄電機構の状態が目標状態設定部により設定された目標状態となるよう原動機と発電機とを制御する充放電制御部とを含む。

この公報に開示された発明によると、予測された走行条件に基づいて蓄電機構の目標状態を設定し、蓄電機構の状態がこの目標状態となるよう制御することができる。この結果、電動機によって回生される電気エネルギが大きい走行条件を予測したときには、十分な充電が可能となるよう蓄電機構の目標状態を低い値に設定して制御し、電動機によって消費される電力が大きい走行条件を予測したときには、十分な電力の放電が可能となるよう蓄電機構の目標状態を高い値に制御することにより、装置全体としてのエネルギ効率を向上させることができる。また、電動機によって回生される電気エネルギが小さい走行条件を予測したときや電動機によって消費される電力が小さい走行条件を予測したときには、蓄電機構の目標状態を充放電効率が高い状態に設定することにより、装置全体のエネルギ効率をより高くすることができる。
特開平１０−１５０７０１号公報

しかしながら、上記の公報に記載の動力出力装置においては、車両の走行条件を予測するため、別途、センサやプログラムが必要となり、それだけ、部品点数が増加したり、コンピュータが行なう処理が増え、複雑な構成となってしまうという問題があった。また、予測された走行条件に対応して目標状態を設定した場合、設定された目標状態で、実際に十分な充電および放電が可能となるようにするには、精度よく走行条件を予測し、その走行条件と確実に対応した目標状態を設定しなければならない。そのため、走行条件と、その走行条件において車両が必要とする充放電電力を正確に求める必要がある。したがって、それだけ開発コストが必要となる。さらに、そのようにして設定した目標状態であっても、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電が、実際の運転状態において満足できるものであるとは限らない。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容量目標値を簡易な構成で変更することができ、かつ、実際の運転状態における充放電の要求を満たすことができる蓄電機構の制御装置を提供することにある。

第１の発明に係る蓄電機構の制御装置は、車両に搭載された蓄電機構を制御する。このの制御装置は、蓄電機構の残存容量が容量目標値と一致するように、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電を制御するための制御手段と、予め定められた条件に基づいて、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限するための制限手段と、制限手段による制限に関する情報に基づいて、容量目標値を変更するための変更手段とを含む。

第１の発明によると、たとえば、車両の走行中、制限手段により蓄電機構への充電が制限される頻度（所定時間あたりの制限回数）がしきい値を超えると、変更手段により容量目標値が低くなるように変更される。制御手段は、変更された容量目標値と蓄電機構の残存容量が一致するように、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電を制御する。これにより、蓄電機構の残存容量は、低く変更された容量目標値付近で推移することになる。そのため、蓄電機構への充電ができなくなる残存容量となるまでに、蓄電機構に充電できる電力が増え、蓄電機構への充電が制限されにくくなる。したがって、充電が頻繁に行なわれ、蓄電機構への充電が実際に求められる運転状態において、その要求を満たすようにより多くの回生エネルギを電力として蓄えることができる。また、逆に、制限手段により、蓄電機構からの放電が制限された頻度がしきい値を超えると、変更手段により容量目標値が高くなるように変更される。制御手段は、変更された容量目標値と蓄電機構の残存容量が一致するように、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電を制御する。これにより、蓄電機構の残存容量は、高く変更された容量目標値付近で推移することになる。そのため、蓄電機構からの放電ができなくなる残存容量となるまでに、蓄電機構が放電できる電力が増え、蓄電機構からの放電が制限されにくくなる。したがって、放電が頻繁に行なわれ、蓄電機構からの放電が実際に求めらる運転状態において、その要求を満たすようにより長く、あるいはより大きい出力でモータを駆動させて車両を走行させることができる。その結果、従来のように複雑な構成やプログラムを必要とせず、制限回数をカウントしておいて、その頻度に基づいて、蓄電機構の容量目標値を変更することができ、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電が制限されにくくなり、実際の運転状態における充放電の要求を満たすことができる蓄電機構の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、変更手段は、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、容量目標値を変更するための手段を含む。

第２の発明によると、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、容量目標値を変更することができる。

第３の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、変更手段は、予め定められた時間内に蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、容量目標値を変更するための手段を含む。

第３の発明によると、予め定められた時間内に蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、容量目標値を変更することができる。このため、予め定められた時間内における車両の運転状態を反映させて容量目標値を変更することができる。したがって、一時的に充電および放電の少なくともいずれか一方が制限されることにより、不必要に容量目標値が変更されることを防止し、適切に容量目標値を変更することができる。

第４の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、変更手段は、蓄電機構への充電が制限された場合に、容量目標値を低くするように変更するための手段と、蓄電機構からの放電が制限された場合に、容量目標値を高くするように変更するための手段とを含む。

第４の発明によると、蓄電機構への充電が制限された場合に、容量目標値を低くするように変更することができ、蓄電機構からの放電が制限された場合に、容量目標値を高くするように変更することができる。

第５の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、蓄電機構の制御装置は、予め定められた時間内に蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づく情報であって、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方についての傾向に関する情報を記憶するための手段をさらに含み、変更手段は、傾向に関する情報に基づいて、容量目標値を変更するための手段を含む。

第５の発明によると、予め定められた時間内に蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づく情報であって、蓄電機構の充電および放電の少なくともいずれか一方についての傾向に関する情報を記憶し、この傾向に関する情報に基づいて、容量目標値を変更することができる。これにより、たとえば、傾向に関する情報として、制限した回数に加えて、制限しなかったという情報も記憶すれば、より詳細に、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方についての傾向に関する情報を記憶し、この傾向に関する情報に基づいて、より適切に容量目標値を変更することができる。

第６の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１ないし第５の発明の構成に加えて、予め定められた条件は、蓄電機構の残存容量に関する条件である。

第６の発明によると、蓄電機構の残存容量に関する条件に基づいて、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限することができる。

第７の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１ないし第５の発明の構成に加えて、予め定められた条件は、蓄電機構の残存容量および温度に関する条件である。

第７の発明によると、蓄電機構の残存容量および温度に関する条件に基づいて、蓄電機構への充電および蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るバッテリの制御装置について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両は、エンジン１００と、発電機２００と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３００と、バッテリ４００、モータ５００と、これらの全てに接続されたハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００とを含む。本発明の実施の形態に係る制御装置は、ハイブリッドＥＣＵ６００により実現される。

エンジン１００が発生する動力は、動力分配機構７００により、２経路に分割される。一方は減速機８００を介して車輪９００を駆動する経路である。もう一方は、発電機２００を駆動させて発電する経路である。

発電機２００は、動力分配機構７００により分配されたエンジン１００の動力により発電するが、発電機２００により発電された電力は、車両の運転状態や、バッテリ４００のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、発電機２００により発電された電力はそのままモータ５００を駆動させる電力となる。一方、バッテリ４００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、発電機２００により発電された電力は、ＰＣＵ３００のインバータ３０２により交流から直流に変換され、コンバータ３０４により電圧が調整された後、バッテリ４００に蓄えられる。このバッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。

モータ５００は、バッテリ４００に蓄えられた電力および発電機２００により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動する。モータ５００の駆動力は、減速機８００を介して車輪９００に伝えられる。これにより、モータ５００はエンジン１００をアシストしたり、モータ５００からの駆動力により車両を走行させたりする。

一方、ハイブリッド車両が回生制動時には、減速機８００を介して車輪９００によりモータ５００が駆動され、モータ５００が発電機として作動させられる。これによりモータ５００は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用することになる。モータ５００により発電された電力は、インバータ３０２を介してバッテリ４００に蓄えられる。

ハイブリッドＥＣＵ６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０２と、メモリ６０４と、カウンタ６０６とを含む。ＣＰＵ６０２は、車両の運転状態や、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み量、シフトポジション、バッテリ４００のＳＯＣ、メモリ６０４に保存されたマップおよびプログラム等に基づいて演算処理を行なう。これにより、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御することになる。

図２に示すように、ハイブリッドＥＣＵ６００には、バッテリ４００の充放電電圧値を検知する電圧計６１０と、充放電電流値を検知する電流計６１２と、バッテリ温度Ｔを検知するバッテリ温度センサ６１４とが接続されている。ハイブリッドＥＣＵ６００は、電圧計６１０が検知した充放電電圧値と電流計６１２が検知した充放電電流値より、バッテリ４００の充放電電力値を算出するとともに、充放電電流値を積算して、バッテリ４００のＳＯＣを算出する。

ここで、ハイブリッドＥＣＵ６００は、図３に示すエンジン出力要求マップに従い、バッテリ４００のＳＯＣが、目標ＳＯＣ（図中Ｘ［％］）と一致するように機器類を制御する。具体的には、バッテリ４００のＳＯＣがＹ［％］である場合、車両の走行に必要な出力から放電要求値Ａ［ｋＷ］を減算した出力でエンジン１００を駆動させるとともに、Ａ［ｋＷ］の電力をバッテリ４００から放電させ、モータ５００を駆動させる。一方、バッテリ４００のＳＯＣがＺ［％］である場合、車両の走行に必要な出力に充電要求値Ｂ［ｋＷ］を加算した出力でエンジン１００を駆動させるとともに、Ｂ［ｋＷ］の電力を発電機２００に発電させ、バッテリ４００を充電させる。

なお、エンジン出力要求マップは、車両の走行に必要な出力のうちバッテリ４００が負担する出力、および車両の走行に必要な出力に加えてエンジン１００が負担する出力を決定するために用いられるマップである。したがって、このエンジン出力要求マップのみにより、バッテリ４００への充電電力値およびバッテリ４００からの放電電力値が決定されるものではない。すなわち、バッテリ４００のＳ０ＣがＹ［％］の状態でバッテリ４００への充電が行なわれる場合もあり、バッテリ４００のＳ０ＣがＺ［％］の状態でバッテリ４００からの放電が行なわれる場合もありうる。

また、ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ４００が充電、または放電する電力の制限値である充電電力制限値（以下、「充電電力制限値」をＷ（ＩＮ）と表す）、および放電電力制限値（以下、「放電電力制限値」をＷ（ＯＵＴ）と表す）を設定し、バッテリ４００への充電電力値、およびバッテリ４００からの放電電力値が、このＷ（ＩＮ）およびＷ（ＯＵＴ）を超えないように制限する。

Ｗ（ＩＮ）を設定するために、ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１充電電力制限値（以下、「第１充電電力制限値」をＳＷ（ＩＮ）と表す）、第１放電電力制限値（以下、「第１放電電力制限値」をＳＷ（ＯＵＴ）と表す）、第２充電電力制限値（以下、「第２充電電力制限値」をＡＷ（ＩＮ）と表す）、第２放電電力制限値（以下、「第２放電電力制限値」をＡＷ（ＯＵＴ）と表す）、第３充電電力制限値（以下、「第３充電電力制限値」をηＷ（ＩＮ）と表す）を設定する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、ＳＷ（ＩＮ）、ＡＷ（ＩＮ）、ηＷ（ＩＮ）のうち、最大のものを、Ｗ（ＩＮ）として設定する。また、ＳＷ（ＯＵＴ）およびＡＷ（ＯＵＴ）のうち、最小のものを、Ｗ（ＯＵＴ）として設定する。

なお、本実施の形態において、Ｗ（ＩＮ）、ＳＷ（ＩＮ）、ＡＷ（ＩＮ）、ηＷ（ＩＮ）は負の値である。また、Ｗ（ＯＵＴ）、ＳＷ（ＯＵＴ）、ＡＷ（ＯＵＴ）は正の値である。

ＳＷ（ＩＮ）およびＳＷ（ＯＵＴ）は、図４（Ａ）に示すマップに従い、バッテリ温度Ｔに基づいて、設定される。このマップにおいて、バッテリ温度ＴがＴ（１）［℃］またはＴ（２）［℃］である場合、ＳＷ（ＩＮ）およびＳＷ（ＯＵＴ）は、バッテリ４００の充放電を停止させるように充放電電力を制限する値となる。なお、本実施の形態において、ＳＷ（ＩＮ）は負の値、ＳＷ（ＯＵＴ）は正の値である。

ＡＷ（ＩＮ）およびＡＷ（ＯＵＴ）は、図４（Ｂ）に示すマップに従い、バッテリ４００のＳＯＣに基づいて設定される。このマップにおいて、バッテリ４００のＳＯＣがＷ（２）［％］である場合、ＡＷ（ＩＮ）は、バッテリ４００への充電を停止させるように充電電力を制限する値となる。また、バッテリ４００のＳＯＣがＷ（３）［％］である場合、ＡＷ（ＯＵＴ）は、バッテリ４００の放電を停止させるように放電電力を制限する値となる。なお、本実施の形態において、ＡＷ（ＩＮ）は負の値、ＡＷ（ＯＵＴ）は正の値である。

ηＷ（ＩＮ）は、図４（Ｃ）に示すマップに従い、バッテリ温度Ｔおよびバッテリ４００のＳＯＣに基づいて設定される。このマップにおいて、ηＷ（ＩＮ）は、バッテリ４００のＳＯＣがＷ（１）［％］である場合に、バッテリ４００の充放電を停止させるように充放電電力を制限する値となる。また、バッテリ温度ＴがＴ（３）［℃］である場合（図中実線で示す）と、Ｔ（４）［℃］（Ｔ（３）＜Ｔ（４））である場合（図中破断線で示す）とを比較すると、Ｔ（４）［℃］である場合の方が、バッテリ４００のＳＯＣが低い値からηＷ（ＩＮ）が大きくなり、充電が制限される。なお、本実施の形態において、ηＷ（ＩＮ）は負の値である。

図３および図４に示したマップは一例であって、本発明はこれらのマップに限定されるものではない。Ｗ（ＩＮ）およびＷ（ＯＵＴ）を設定するために用いられるパラメータは、バッテリ温度Ｔ、バッテリ４００のＳＯＣ以外にも、その他バッテリ４００の電圧などを用いてもよく、それらを組合わせてもよい。また、バッテリ４００の充電電力および放電電力を制限する方法は、その他、周知一般的な技術を用いてもよく、ここではそれらについての詳細な説明は繰返さない。

ハイブリッドＥＣＵ６００のカウンタ６０６は、予め定められた時間内に、バッテリ４００への充電電力、およびバッテリ４００からの放電電力が制限されなかった場合は、図５（Ａ）に示すように、Ｗ（ＩＮ）およびＷ（ＯＵＴ）のそれぞれについてポイントを１つ加算する。（図５（Ａ）は、ポイントが３つたまった状態を示す。）このポイントには上限がもうけられている。すなわち、Ｗ（ＩＮ）に関しては、ポイントを６ポイントまでためることができ、Ｗ（ＯＵＴ）に関しては８ポイントまでためることができる。

一方、充電電力および放電電力が制限された場合は、図５（Ｂ）に示すように、カウンタ６０６が記憶していたポイントを減算する（図５（Ｂ）は、予め定められた時間内にバッテリ４００への充電が２回制限された場合を示す）。このように、ポイントが加減算されることにより、ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ４００への充電、およびバッテリ４００からの放電についての傾向に関する情報を記憶することになる。

なお、予め定められた時間は、バッテリ４００への充電、およびバッテリ４００からの放電についての傾向が把握できる程度の時間であればよく、２，３日や、１週間など、適宜設定すればよい。また、時間に変えて、走行距離などでポイントを加減算するようにしてもよい。また、ポイントは１つずつ加減算してもよく、複数のポイントを加減算してもよい。さらに、バッテリ４００からの放電が制限された場合は、バッテリ４００への充電が制限された場合に比べて、多くポイントを減算するようにし、バッテリ４００からの放電とバッテリ４００への充電とで重み付けが異なるようにしてもよい。

図５（Ｃ）に示すように、記憶されていたポイントがマイナスになった場合（図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の状態から、予め定められた時間内にバッテリ４００への充電が４回制限された場合を示す）、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを変更するように、上述のエンジン出力要求マップをシフトする。このとき、バッテリ４００への充電に関するポイントがマイナスになった場合、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを低くするように変更する。逆に、バッテリ４００からの放電に関するポイントがマイナスになった場合、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを高くするように変更する。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるハイブリッドＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、電圧計６１０が検知した充放電電圧値と電流計６１２が検知した充放電電流値より、バッテリ４００の充放電電力値を算出する。

Ｓ２００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ４００の充放電電力が制限されたか否かを判別する。バッテリ４００の充放電電力が制限された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００に移される。そうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ８００に移される。

Ｓ３００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、制限フラグをセットする。Ｓ４００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、ポイントを減算する。Ｓ５００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、カウンタ６０６に記憶されているポイントがマイナスになったか否かを判別する。ポイントがマイナスになった場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ６００に移される。そうでない場合（Ｓ５００にてＮＯ）処理は、Ｓ８００に移される。

Ｓ６００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを変更する。このとき、バッテリ４００への充電に関するポイントがマイナスになった場合、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを低くするように変更する。一方、バッテリ４００からの放電に関するポイントがマイナスになった場合、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを高くするように変更する。

Ｓ７００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、制限フラグをリセットするとともに、カウンタ６０６に記憶されているポイントをリセットする。

Ｓ８００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣ変更ルーチンの処理が開始されてから予め定められた時間が経過したか否かを判別する。予め定められた時間が経過した場合（Ｓ８００にてＹＥＳ）、処理はＳ９００に移される。そうでない場合（Ｓ８００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。なお、予め定められた時間は、バッテリ４００への充電、およびバッテリ４００からの放電についての傾向が把握できる程度の時間であればよく、２，３日や、１週間など、適宜設定可能である。また、時間に変えて、走行距離などでポイントを加減算するようにしてもよい。

Ｓ９００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、制限フラグがセットされているか否かを判別する。制限フラグがセットされている場合（Ｓ９００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０００に移される。そうでない場合（Ｓ９００にてＮＯ）、処理はＳ１１００に移される。

Ｓ１０００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、制限フラグをリセットする。Ｓ１１００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、ポイントを加算する。Ｓ１２００にて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、目標ＳＯＣを維持する。

以上のような構造、およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるハイブリッドＥＣＵ６００の動作について、予め定められた時間内に、充放電電力が制限された場合と制限されなかった場合に分けて説明する。

［充放電電力が制限された場合］
目標ＳＯＣ変更ルーチンが開始されると、電圧計６１０が検知した充放電電圧値と電流計６１２が検知した充放電電流値より、バッテリ４００の充放電電力値が算出され（Ｓ１００）、バッテリ４００の充放電電力が制限されたか否かが判別される（Ｓ２００）。

ここで、バッテリ４００の充放電電力が制限されたので（Ｓ２００にてＹＥＳ）、制限フラグがセットされ（Ｓ３００）、カウンタ６０６に記憶されているポイントが減算される（Ｓ４００）。

ポイントが減算されると（Ｓ４００）、カウンタ６０６に記憶されているポイントがマイナスになったか否かが判別される（Ｓ５００）。このとき、バッテリ４００への充電に関するポイントがマイナスになった場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）、図７の破断線で示すように、目標ＳＯＣがＸ（Ａ）［％］からＸ（Ｂ）［％］に変更されて低くなるように、エンジン出力要求マップがシフトされる（Ｓ６００）。このとき、目標ＳＯＣには下限値Ｘ（Ｃ）［％］が設定されており、目標ＳＯＣが、下限値Ｘ（Ｃ）［％］よりも低い値に変更されることはない。

一方、バッテリ４００からの放電に関するポイントがマイナスになった場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）、図７の一点鎖線で示すように、目標ＳＯＣがＸ（Ａ）［％］からＸ（Ｄ）［％］に変更されて高くなるように、エンジン出力要求マップがシフトされる（Ｓ６００）。このとき、目標ＳＯＣには上限値Ｘ（Ｅ）［％］が設定されており、目標ＳＯＣが、上限値Ｘ（Ｅ）［％］よりも高い値に変更されることはない。目標ＳＯＣが変更されると（Ｓ６００）、制限フラグ、およびカウンタ６０６に記憶されているポイントはリセットされる（Ｓ７００）。

一方、ポイントが減算されても（Ｓ４００）、カウンタ６０６に記憶されているポイントがマイナスでなければ（Ｓ５００にてＮＯ）、目標ＳＯＣ変更ルーチンが開始されてから、予め定められた時間が経過したか否かが判別される（Ｓ８００）。

予め定められた時間が経過していなければ（Ｓ８００にてＮＯ）、Ｓ１００以降の処理が繰返される。予め定められた時間が経過すれば（Ｓ８００にてＹＥＳ）、制限フラグがセットされているので（Ｓ９００にてＹＥＳ）、制限フラグがリセットされて（Ｓ１０００）、目標ＳＯＣが維持される（Ｓ１２００）。

［充放電電力が制限されなかった場合］
目標ＳＯＣ変更ルーチンが開始されると、電圧計６１０が検知した充放電電圧値と電流計６１２が検知した充放電電流値より、バッテリ４００の充放電電力値が算出され（Ｓ１００）、バッテリ４００の充放電電力が制限されたか否かが判別される（Ｓ２００）。

ここで、バッテリ４００の充放電電力が制限されなかったので（Ｓ２００にてＮＯ）、目標ＳＯＣ変更ルーチンが開始されてから、予め定められた時間が経過したか否かが判別される（Ｓ８００）。

予め定められた時間が経過していなければ（Ｓ８００にてＮＯ）、Ｓ１００以降の処理が繰返される。予め定められた時間が経過すれば（Ｓ８００にてＹＥＳ）、制限フラグがセットされていないので（Ｓ９００にてＮＯ）、ポイントが加算されて（Ｓ１１００）、目標ＳＯＣが維持される（Ｓ１２００）。

以上のように、本実施の形態にかかる制御装置であるハイブリッドＥＣＵは、バッテリへの充電が制限され、充電に関するポイントがマイナスになった場合、目標ＳＯＣを低くするように変更する。これにより、バッテリのＳＯＣが、低くされた目標ＳＯＣ付近で推移することになる。そのため、バッテリへの充電ができなくなるＳＯＣとなるまでに、バッテリに充電できる電力が増えることになる。したがって、バッテリへの充電が制限されにくくなり、充電が頻繁に行なわれる運転状態において、より多くの回生エネルギを電力として蓄えることができる。このとき、バッテリへの充電が制限されれば目標ＳＯＣを低くするように変更するので、バッテリへの充電が実際に求められる運転状態において、その要求を満たすように目標ＳＯＣを変更することができる。

また、逆に、バッテリからの放電が制限され、放電に関するポイントがマイナスになった場合、目標ＳＯＣを高くするように変更する。これにより、バッテリのＳＯＣは、高くされた目標ＳＯＣ付近で推移することになる。そのため、バッテリのＳＯＣからの放電ができなくなるＳＯＣとなるまでに、バッテリが放電できる電力が増えることになる。したがって、バッテリからの放電が制限されにくくなり、放電が頻繁に行なわれる運転状態において、より長く、あるいはより大きい出力でモータを駆動させて車両を走行させることができる。このとき、バッテリからの放電が制限されれば目標ＳＯＣを高くするように変更するので、バッテリからの放電が実際に求められる運転状態において、その要求を満たすように目標ＳＯＣを変更することができる。

なお、バッテリへの充電およびバッテリからの放電が制限された回数をカウントする方法は、上述の方法に限られず、その他、車両や運転者などの特性に合わせて適宜設定してもよい。たとえば、同一期間（区間）内で複数回制限された場合は、１回としてカウントしてもよい。また、複数期間（区間）で連続して制限された場合は、ポイントの状態に関わらず、目標ＳＯＣを変更するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置であるハイブリッドＥＣＵを搭載したハイブリッド車両の全体の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるハイブリッドＥＣＵを搭載したハイブリッド車両の一部の制御ブロック図である。 ハイブリッドＥＣＵのメモリに記憶されたエンジン出力要求マップである。 Ｗ（ＩＮ）およびＷ（ＯＵＴ）を設定するためにハイブリッドＥＣＵのメモリに記憶されたマップである。 ハイブリッドＥＣＵのカウンタがポイントを加減算する方法を示した図である。 ハイブリッドＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 ハイブリッドＥＣＵが目標ＳＯＣを変更するために行なう動作を示した図である。

符号の説明

４００ バッテリ、６００ ハイブリッドＥＣＵ、６０２ ＣＰＵ、６０４ メモリ、６０６ カウンタ、６１０ 電圧計、６１２ 電流計、６１４ バッテリ温度センサ。

Claims (7)

1. 車両に搭載された蓄電機構の制御装置であって、
   前記蓄電機構の残存容量が容量目標値と一致するように、前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電を制御するための制御手段と、
   予め定められた条件に基づいて、前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限するための制限手段と、
   前記制限手段による前記制限に関する情報に基づいて、前記容量目標値を変更するための変更手段とを含む、蓄電機構の制御装置。
2. 前記変更手段は、前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、前記容量目標値を変更するための手段を含む、請求項１に記載の蓄電機構の制御装置。
3. 前記変更手段は、予め定められた時間内に前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づいて、前記容量目標値を変更するための手段を含む、請求項２に記載の蓄電機構の制御装置。
4. 前記変更手段は、
   前記蓄電機構への充電が制限された場合に、前記容量目標値を低くするように変更するための手段と、
   前記蓄電機構からの放電が制限された場合に、前記容量目標値を高くするように変更するための手段とを含む、請求項１に記載の蓄電機構の制御装置。
5. 前記蓄電機構の制御装置は、予め定められた時間内に前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方を制限した回数に基づく情報であって、前記蓄電機構への充電および前記蓄電機構からの放電の少なくともいずれか一方についての傾向に関する情報を記憶するための手段をさらに含み、
   前記変更手段は、前記傾向に関する情報に基づいて、前記容量目標値を変更するための手段を含む、請求項３に記載の蓄電機構の制御装置。
6. 前記予め定められた条件は、前記蓄電機構の残存容量に関する条件である、請求項１ないし５のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
7. 前記予め定められた条件は、前記蓄電機構の残存容量および温度に関する条件である、請求項１ないし５のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。

Images