(57)【要約】【課題】一定の区間一定の走行モードで繰り返し使用するときに発生するバッテリのメモリ効果（使用可能なバッテリ最大容量の減少）を予め防止する。【解決手段】本発明によるバッテリ充電状態計算方法は、車両の始動が行われた後、以前の充電状態モードと各モードにおける動作時間をメモリからバッテリ制御器に入力する段階と、バッテリ制御器で通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードに応じてそれぞれ異なる基準容量を用いてバッテリ充電状態（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）データ値を算出して車両制御器へ伝送する段階と、通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードでバッテリの実際充電状態（ＳＯＣ）を算出した後、充電状態モードの進入条件を判断する段階とを含む。【選択図】図３
2006177939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両のバッテリ充電状態（ＳＯＣ）計算方法において、
車両の始動が行われた後、以前の充電状態モードと各モードにおける動作時間をメモリからバッテリ制御器に入力する段階と、
前記バッテリ制御器で通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードに応じてそれぞれ異なる基準容量を用いてバッテリ充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を算出し、車両制御器へ伝送する段階と、
通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードでバッテリの実際充電状態（ＳＯＣ）を算出した後、充電状態モードの進入条件を判断する段階とを含むことを特徴とするメモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法。
【請求項２】
前記バッテリ充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）の算出において、
通常充電状態保持モードでは、バッテリ基準容量（Ａｈ＿ｂａｓｉｃ）をそのまま用いて、車両制御器へ伝送する充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を算出し、高充電状態領域拡張モードでは、充電の際には基準容量（Ａｈ＿ｂａｓｉｃ）より大きい値を用い、放電の際には基準容量（Ａｈ＿ｂａｓｉｃ）より小さい値を用いて、車両制御器へ伝送する充電状態データ値を算出し、低充電状態領域拡張モードでは、充電の際には基準容量（Ａｈ＿ｂａｓｉｃ）より小さい値を用い、放電の際には基準容量（Ａｈ＿ｂａｓｉｃ）より大きい値を用いて、車両制御器へ伝送する充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を算出した後、車両制御器へ充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を伝送する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のメモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法。
【請求項３】
前記充電状態（ＳＯＣ）モードの進入において、
通常充電状態保持モードでは、モード作動時間が一定の時間以上になる場合に低充電状態領域拡張モードに進入し、低充電状態領域拡張モードでは、充電状態（ＳＯＣ）が低充電状態領域拡張モードの設定値より大きい場合に高充電状態領域拡張モードに進入し、高充電状態領域拡張モードでは、充電状態（ＳＯＣ）が高充電状態領域拡張モードの設定値より大きい場合に通常充電状態保持モードに進入した後、各充電状態モードでバッテリの基準容量を用いてバッテリ充電状態（ＳＯＣ）の算出を行う充電状態モードの進入条件を判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のメモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法に係り、より詳しくは、車両に設置されたバッテリの電源を一定の区間、すなわち市内走行モードなどで繰り返し使用することにより発生するメモリ効果に起因した、実際使用可能なバッテリ最大容量の減少を防止するようにした、バッテリ充電状態計算方法に関する。
参考までに前記メモリ効果とは、Ｎｉ系バッテリで発生する現象であって、バッテリを１００％使用せずに充電して一定の領域でのみ持続的に使用すると、バッテリが現在使用している領域を１００％の容量と勘違いして、実際に使用できる最大容量が減少する現象をいう。
【背景技術】
【０００２】
最近、電気的な力を用いて車両を走行することが可能なハイブリッド自動車の開発が活発に行われており、このようなハイブリッド自動車は、車両の内部に電源を充電するバッテリが内蔵されており、走行の際には前記バッテリに充電された電源を利用する。このようなハイブリッド車両は、高電圧バッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）に応じてモータ駆動およびエンジン駆動を成すアルゴリズムを基盤として燃比を低下させ且つ動力性能を向上させる。図１は、通常の市内走行の際にハイブリッド車両のバッテリ制御器で計算した充電状態（ＳＯＣ）がベースＳＯＣを基準として±５％領域を使用し続ける場合を示すものであり、前記バッテリ充電状態（ＳＯＣ）は下記数式１を用いて計算される。
【０００３】
【数１】
2006177939.tif 000003
【０００４】
ここで、ＳＯＣ：充電状態、Ｉ：バッテリの充／放電電流、Ａｈ＿ｂａｓｉｃ：バッテリの基準容量（定格容量）を意味する。
【０００５】
ところが、図１に示すように、ハイブリッド自動車が通常の市内走行モードを持続的に繰り返し行う場合、バッテリはメモリ効果が発生してバッテリの定格容量が１００％使用できない場合が発生する。すなわち、ベースＳＯＣを基準として±５％を持続的に使用するとき、バッテリの最大容量が減少してバッテリの寿命を短縮させる結果をもたらすという問題点を持つ。
【特許文献１】特開２００１−６９６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ハイブリッド自動車に設置されたバッテリを一定の区間（一定の走行モード）で繰り返し使用するときに発生するメモリ効果を防止して、使用可能なバッテリ最大容量の減少を予め防止するようにした、メモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によるメモリ効果を防止するためのバッテリ充電状態計算方法は、ハイブリッド車両のバッテリ充電状態（ＳＯＣ）計算方法において、車両の始動が行われた後、以前の充電状態モードと各モードにおける動作時間をメモリからバッテリ制御器に入力する段階と、バッテリ制御器で通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードに応じてそれぞれ相異なる基準容量を用いてバッテリ充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を算出し、車両制御器へ伝送する段階と、通常充電状態保持モードまたは高充電状態領域拡張モードまたは低充電状態領域拡張モードでバッテリの実際充電状態（ＳＯＣ）を算出した後、充電状態モードの進入条件を判断する段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述したように、本発明は、ハイブリッド自動車に設置されたバッテリを一定のモードで繰り返し使用してもメモリ効果が防止できるように充電状態モードを変更するので、メモリ効果によるバッテリ使用エネルギーの減少を予め防止することができるとともに、車両効率の改善およびバッテリ寿命の延長を図ることができるという特有の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は本発明によるバッテリ充電状態を示す波形図である。本発明は、バッテリのメモリ効果が防止できるように充電状態を計算する方法に関するものであって、ハイブリッド自動車が市内走行モードなどのように一定のモードで繰り返し走行するときに発生するメモリ現象を防止することができるように、下記数式２から充電状態を計算する。
【００１１】
【数２】
2006177939.tif 000004
【００１２】
ここで、ＳＯＣ：充電状態、Ｉ：バッテリの充／放電電流、Ａｈ＿ｂａｓｉｃ：バッテリの基準容量（定格容量）を意味する。
【００１３】
前記数式２を前記数式１と比較すれば、数式自体は同一の数式であるが、本発明では、前記バッテリの基準容量であるＡｈ＿ｂａｓｉｃ変数を通常充電状態保持モード、高充電状態領域拡張モード、及び低充電状態領域拡張モードなどに区分し、また、高充電状態領域拡張モードと低充電状態領域拡張モードではバッテリの充／放電に応じてそれぞれ異なる値を適用するようにしたものである。各モードの基準容量は、表１に示したとおりである。
【００１４】
【表１】
2006177939.tif 000005
【００１５】
表１に示すように、通常充電状態保持モードでは、基準容量Ａｈ＿ｂａｓｉｃをそのまま利用するが、充電モードと放電モードの基準容量が同じなので通常充電状態を保つことができ、高充電状態領域拡張モードでは、充電の際には基準容量Ａｈ＿ｂａｓｉｃにａの利得係数を掛け、放電の際には基準容量Ａｈ＿ｂａｓｉｃにｂの利得係数を掛ける。例えば、前記ａを１より大きい値（例えば１．１）に、ｂを１より小さい値（例えば０．９）にそれぞれ設定して前記数式２によって充電状態（ＳＯＣ）を計算すると、充電の際には車両制御器に送る充電状態は実際充電された量より少なく、放電の際には実際放電された量より多く計算されることにより、実際バッテリは高充電状態（Ｈｉｇｈ  ＳＯＣ）に誘導される。
【００１６】
前述のような方式により、低充電状態領域拡張モードでは、充電の際にバッテリに実際充電される量より多く、放電の際には実際放電される量より少なく計算されることにより、実際バッテリは低充電状態領域に拡張される。上述した各モードの進入判断条件は、次の通りである。
【００１７】
通常充電状態保持区間では、充電状態増減サイクル、すなわちモード動作時間が一定の時間を超過すれば、低充電状態領域拡張モードに進入し、低充電状態領域では、充電状態（ＳＯＣ）が一定の充電状態以上であれば、高充電状態領域拡張モードに進入し、高充電状態領域拡張モードでは、充電状態（ＳＯＣ）が一定の充電状態以上であれば、通常充電状態保持モードに進入した後、当該モードで充電状態を計算する。
【００１８】
上述したように、本発明に係る車両制御器では、充電状態に応じて走行戦略を駆使するが、前記の充電状態計算アルゴリズム（低充電状態領域拡張および高充電状態領域拡張）を適用すると、バッテリの実際充電状態は、図２に示すように、広い充電状態領域（通常ＳＯＣモード、低ＳＯＣ領域拡張モードおよび高ＳＯＣ領域拡張モード）を持つので、メモリ現象発生を抑制する。
【００１９】
図３は、本発明によるメモリ効果防止方法の流れ図の前半部分である。図３に示すように、車両のＫｅｙ  Ｏｎ信号が入力されて始動が行われた後、バッテリ制御器ではメモリから以前の充電状態モードと各モードの動作時間を呼び出してくる（Ｓ２）。その後、各充電状態モードに応じてロジック遂行が行われる（Ｓ４）。すなわち、通常充電状態保持モードでは、バッテリ基準容量であるＡｈ＿ｂａｓｉｃをそのまま用いて、車両制御器へ伝送する充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を計算する（Ｓ６）。高充電状態領域拡張モードでは、充電の際（充／放電電流Ｉが０［Ａ］より小さい場合）にはＡｈ＿ｂａｓｉｃより大きい値Ａｈ＿ｂａｓｉｃ＊ａ（１より大きい定数値）を用い、放電の際（充／放電電流Ｉが０［Ａ］より大きい場合）にはＡｈ＿ｂａｓｉｃより小さい値Ａｈ＿ｂａｓｉｃ＊ｂ（１より小さい定数値））を用いてＨＣＵ＿ＳＯＣを計算する（Ｓ８〜Ｓ１２）。低充電状態領域拡張モードでは、充電の際にはＡｈ＿ｂａｓｉｃより小さい値Ａｈ＿ｂａｓｉｃ＊ｂ（１より小さい定数値）を用い、放電の際にはＡｈ＿ｂａｓｉｃより大きい値Ａｈ＿ｂａｓｉｃ＊ａ（１より大きい定数値））を用いてＨＣＵ＿ＳＯＣを計算した後、車両制御器へＨＣＵ＿ＳＯＣを伝送する（Ｓ１４〜Ｓ１８）。
【００２０】
車両制御器へ伝送されるＨＣＵ＿ＳＯＣの算出は、各モードに応じて適用される基準容量（基準容量に利得係数が掛けられる）が異なる以外は、数式２の充電状態数式と同様にして行われる。バッテリ制御器から算出されたデータ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）を車両制御器へ伝送した後（Ｓ２０、Ｓ２２）、バッテリの実際充電状態（ＳＯＣ）は、数式２から算出される（Ｓ２４）。すなわち、通常充電状態保持モード、低充電状態領域拡張モードおよび高充電状態領域拡張モードで一般的な基準容量を用いてバッテリの実際充電状態（ＳＯＣ）を算出する。参考までに、Ｓ２０段階は、利得係数ａ、ｂを考慮した基準容量値を用いて、車両制御器へ伝送する充電状態データ値（ＨＣＵ＿ＳＯＣ）の算出を行うが、これに対し、Ｓ２４段階では、利得係数ａ、ｂを考慮していない一般的な基準容量値を用いて（数式２参照）充電状態（ＳＯＣ）値を算出する。
【００２１】
図４は、本発明によるメモリ効果防止方法の流れ図の後半部分である。図４に示すように、バッテリの充電状態の算出が行われた後、どんな充電状態でもバッテリの実際充電状態を計算するために、バッテリ基準容量を用いた実際充電状態を計算し、充電状態モードの進入条件を判断する（Ｓ２６）。すなわち、通常充電状態保持モードでは、作動時間が設定された通常充電状態保持モード時間以上になる場合には、低充電状態領域拡張モードに進入するが（Ｓ２８、Ｓ３０）、そうでない場合には、モード動作時間を累積させた後、初期段階にリターンする（Ｓ４０）。同様に、高充電状態領域拡張モードでは、充電状態（ＳＯＣ）が設定された高充電状態値より大きい場合には、通常充電状態保持モードに進入するが（Ｓ３２、Ｓ３４）、そうでない場合には、モード動作時間を累積させた後、初期段階にリターンする（Ｓ４０）。
【００２２】
一方、前記で通常充電状態保持モード、低充電状態領域拡張モードおよび高充電状態領域拡張モードそれぞれで他の当該モードに進入した後は、進入した当該モードにおける充電状態（ＳＯＣ）の算出のために、以前の各モードにおける動作時間を初期化させる（Ｓ４２）。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、ハイブリッド車両のバッテリ充電方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のバッテリ充電状態を示す波形図である。
【図２】本発明によるバッテリ充電状態を示す波形図である。（実施例１）
【図３】本発明によるメモリ効果防止方法を説明するための流れ図で、その前半部分である。（実施例１）
【図４】本発明によるメモリ効果防止方法を説明するための流れ図で、その後半部分である。（実施例１）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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