(57)【要約】【課題】事前の適合工数の大幅な削減を図りながらも、十分な精度の入出力電流を推定可能とする。【解決手段】電池の入出力電流と電圧をセンサにより一定時間経過毎にサンプリングして（Ｓ１５０）、そのサンプリングした時系列データに基づいて、電池電圧を予測する実験式を求める（Ｓ１６０）。この実験式の係数は、最小二乗法を用いて、予測された電池電圧と実測値との残差の２乗の和が最小になるように決定される。この実験式に基づいて、充放電動作時に許容される入出力電流の最大値ＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎを定める（Ｓ１８０）。【選択図】        図２
2004150858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する電池の入出力電流推定装置であって、
前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする電流電圧計測手段と、
前記電流電圧計測手段によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記電流電圧計測手段からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める実験式算出手段と、
前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める入出力電流決定手段と
を備える電池の入出力電流推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の入出力電流推定装置であって、
前記入出力電流決定手段は、
前記電池の最低電圧と最高電圧とを予め記憶する最低最高電圧記憶手段と、
前記記憶された最低電圧と最高電圧と前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記電池の充電電流の最大値と放電電流の最大値を求める手段と
を備える電池の入出力電流推定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池の入出力電流推定装置であって、
前記電池の初期充電量を求める初期充電量算出手段と、
前記電流電圧計測手段により計測された入出力電流を積算して、該得られた積算値と前記初期充電量とに基づいて、前記電池の現在の充電量を求める充電量算出手段と
を備え、
前記入出力電流決定手段は、
前記充電量算出手段により求められた現在の充電量を加味した前記入出力電流の決定を行なう構成である電池の入出力電流推定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の電池の入出力電流推定装置を備える電池の制御装置であって、
前記電池の充放電動作時の電流が、前記入出力電流決定手段により決定された入出力電流となるよう前記電池の充放電を制御する制御手段
を備える電池の制御装置。
【請求項５】
電池を電源とする装置であって、
前記装置の始動後から、前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする電流電圧計測手段と、
前記電流電圧計測手段によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記電流電圧計測手段からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める実験式算出手段と、
前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める入出力電流決定手段と
前記装置の停止時に、前記実験式算出手段により求められた前記実験式の係数を不揮発性メモリに格納するデータ格納手段と
を備えるともに、
前記実験式算出手段は、
前記装置の始動直後に、前記不揮発性メモリに記憶された前記係数を利用する手段
を備える装置。
【請求項６】
電池の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する電池の入出力電流推定方法であって、
（ａ）前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記工程（ａ）からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める工程と
を備える電池の入出力電流推定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池（いわゆる二次電池）の充放電動作時において許容される入出力電流を推定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車等に使用されるモータの出力は、二次電池（以下、単に電池と呼ぶ）の寿命に悪影響を及ぼさないように、許容される入出力電流の範囲でもって電池を制御する必要がある。この電池制御のためには、電池についての精密な物理モデルを作成して、この物理モデルに従う制御を行なう必要があった（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４６４４４号
【特許文献２】
特開２０００−２７５８号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、物理モデルを予め作成する必要があることから、物理モデル作成のための適合工数が多大に必要であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、物理モデル作成のための事前の適合工数の大幅な削減を図りながらも、十分な精度の入出力電流を推定可能とすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
前述した課題の少なくとも少なくとも一部を解決するための手段としては、以下に示す構成をとった。
【０００７】
本発明の電池の入出力電流推定装置は、
電池の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する電池の入出力電流推定装置であって、
前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする電流電圧計測手段と、
前記電流電圧計測手段によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記電流電圧計測手段からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める実験式算出手段と、
前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める入出力電流決定手段と
を備えることを要旨としている。
【０００８】
ここで、電池とは、充放電可能ないわゆる二次電池である。実験式とは、電池の電圧をそれまでの電池電流・電圧値の線形近似式で表わしたものをいい、前記実験式算出手段は、例えば、最小二乗法を用いて実験式の係数を定める。
【０００９】
上記構成の電池の入出力電流推定装置では、電池の入出力電流と電圧が、電流電圧計測手段により一定時間経過する毎にサンプリングされ、そのサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて、電池電圧が予測される。この際、その予測される電池電圧が電流電圧計測手段からの実測値に近づくように、実験式の係数が定められる。そして、その実験式に基づいて、入出力電流決定手段により、電池の充放電動作時に許容される入出力電流が定められる。
【００１０】
上記構成の電池の入出力電流推定装置では、サンプリングされた実データから電池電圧を予測する実験式が近似的に定まり、その実験式からその入出力電流が定められるが、この入出力電流で、電池に課せられる使用条件の範囲を外れることもない。したがって、簡易な演算によって十分な精度の入出力電流を推定することができ、従来必要であった、事前の適合工数の大幅な削減を図ることができる。
【００１１】
上記構成の電池の入出力電流推定装置において、前記入出力電流決定手段は、前記電池の最低電圧と最高電圧とを予め記憶する最低最高電圧記憶手段と、前記記憶された最低電圧と最高電圧と前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記電池の充電電流の最大値と放電電流の最大値を求める手段とを備える構成とすることができる。
【００１２】
この構成によれば、電池の充放電動作時に許容される入出力電流を、充電電流の最大値と放電電流の最大値といった形で提供することができることから、利便性が高い。
【００１３】
また、上記構成の電池の入出力電流推定装置において、前記電池の初期充電量を求める初期充電量算出手段と、前記電流電圧計測手段により計測された入出力電流値を積算して、該得られた積算値と前記初期充電量とに基づいて、前記電池の現在の充電量を求める充電量算出手段とを備え、前記入出力電流決定手段は、前記充電量算出手段により求められた現在の充電量を加味した前記入出力電流の決定を行なう構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、初期充電量と、計測された入出力電流の積算値とから、電池の現在の充電量が求められ、この現在の充電量も加味されて、許容される入出力電流が決定される。したがって、電池の充放電動作時に許容される入出力電流をより高精度に推定することができる。
【００１５】
本発明の装置は、
電池を電源とする装置であって、
前記装置の始動後から、前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする電流電圧計測手段と、
前記電流電圧計測手段によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記電流電圧計測手段からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める実験式算出手段と、
前記実験式算出手段により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める入出力電流決定手段と
前記装置の停止時に、前記実験式算出手段により求められた前記実験式の係数を不揮発性メモリに格納するデータ格納手段と
を備えるともに、
前記実験式算出手段は、
前記装置の始動直後に、前記不揮発性メモリに記憶された前記係数を利用する手段
を備えることを要旨としている。
【００１６】
上記構成の装置では、簡易な演算によって、電池の許容される入出力電流を十分な精度でもって求めることができ、従来必要であった、事前の適合工数の大幅な削減を図ることができる。しかも、不揮発性メモリに、装置の停止時における実験式についての係数が格納されることから、再始動後における実験式の構築が容易となり、処理速度の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の電池の入出力電流推定方法は、
電池の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する電池の入出力電流推定方法であって、
（ａ）前記電池の入出力電流と電圧を一定時間経過する毎にサンプリングする工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）によってサンプリングされた現在までの時系列データに基づいて予測される電池電圧を、係数が未知の実験式により表わし、前記予測される電池電圧が前記工程（ａ）からの実測値に近づくように、前記実験式の係数を定める工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）により求められた実験式に基づいて、前記許容される入出力電流を定める工程と
を備えることを要旨としている。
【００１８】
上記構成の電池の入出力電流推定方法は、本発明の電池の入出力電流推定装置と同様な作用・効果を有しており、簡易な演算によって十分な精度の入出力電流を推定することができ、従来必要であった、事前の適合工数の大幅な削減を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．装置全体の構成：
Ｂ．制御処理：
Ｃ．作用・効果：
Ｄ．他の実施形態：
【００２０】
Ａ．装置全体の構成：
図１は本発明の一実施例における電池入出力電流推定装置を搭載する車両システムの要部構成図である。図示するように、この実施例の車両は、エンジン１とモータ２の２つの動力源で車輪７ａ，７ｂを駆動する、いわゆるパラレルハイブリッドシステムを有するハイブリッド自動車である。モータはエンジン１の動力補助を行なうと共に、発電機として電池充電を行なう。
【００２１】
エンジン１の出力軸はモータ２のロータに連結される。モータ２のロータの出力軸はクラッチ３の入力軸に連結される。また、クラッチ３の出力軸は変速機４の入力軸に、変速機４の出力軸はデファレンシャルギア５を介して駆動軸６に連結される。駆動軸６には車輪７ａ，７ｂが接続されている。クラッチ３はその結合及び分離がクラッチ制御装置８により制御される。
【００２２】
インバータ９には、電池（二次電池）１０が接続される。そして、モータ２の三相コイル（図示略）には、インバータ９を介してその時々の要求トルクを得るための駆動電流が供給される。この要求トルクは、エンジン１から発生するトルクとの兼ね合いよって定まる。
【００２３】
制御の中枢をなす電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）２０は、ＣＰＵ２０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ等を備えた、いわゆるマイクロコンピュータを備える。ＥＣＵ２０は、エンジン１、クラッチ制御装置８、インバータ９を総合的に制御する。詳細には、ＥＣＵ２０は、エンジン１の運転状態を検出する各種センサ（図示せず）の検出信号を基に、エンジン１に対しては、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開度制御等を行なう。また、ＥＣＵ２０は、インバータ９に対しては、モータ２の出力トルクを制御するための界磁電流制御信号を出力する。なお、この際、ＥＣＵ２０は、検出器ユニット３０からの検出信号を基に、電池１０の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する制御を行なう。
【００２４】
検出器ユニット３０は、電流センサ３２と電圧センサ３４とを備える。電流センサ３２は、電池１０からモータ２への放電時には、その放電電流を、モータ２から電池１０への回生充電時には、充電電流を検出する。電圧センサ３４は、電池１０の端子電圧を検出する。両センサ３２，３４の検出信号は、ＥＣＵ２０に入力される。
【００２５】
なお、ＥＣＵ２０には、電源オフ後にもデータを保持可能な不揮発性メモリ２０ｄが備えられている。また、ＥＣＵ２０への電源も図示しない配線により電池１０から供給される。また、この車両には、車両の始動を制御するためのイグニッションスイッチ３６が設けられており、イグニッションスイッチ３６からの指令信号も、ＥＣＵ２０に入力される。
【００２６】
ＥＣＵ２０は、インバータ９に対して、モータ２の出力トルクを制御するための制御指令信号を出力する処理を行なう。ＥＣＵ２０は、また、電池１０の充放電動作時に許容される入出力電流を推定する処理も行なっており、この許容される入出力電流の範囲内で電池１０が動作するように、モータ２の制御を行なう。上記許容される入出力電流を推定する処理について、以下詳細に説明する。
【００２７】
Ｂ．制御処理：
ＥＣＵ２０にて実行される制御について、次に説明する。図２は、ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０ａにて実行される電池入出力電流推定ルーチンを示すフローチャートである。図示するように、ＣＰＵ２０ａは、処理が開始されると、まず、イグニッションスイッチ３６がオフ状態からオン状態に切り替わったか否かを判別する（ステップＳ１００）。ここで、イグニッションスイッチ３６がオン状態に切り替わっていないと判別されると、ステップＳ１００の処理を繰り返して、イグニッションスイッチ３６がオン状態となるのを待つ。
【００２８】
ステップＳ１００で、イグニッションスイッチ３６がオン状態に切り替わったと判別されると、次いで、ＣＰＵ２０ａは、この電池入出力電流推定ルーチンの実行が、電池１０の使用が開始されてから始めてであるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。この判別は、この車両の最初の始動時もしくは電池１０が新しいものに交換された直後の始動時に肯定判別される。肯定判別されたときには、ステップＳ１２０に処理を進めて、ＣＰＵ２０ａは、電池１０の開放電圧ＶＢ０を計測する。電池１０の開放電圧ＶＢ０は、電池１０の使用開始時における電圧で表わされ、このステップＳ１１０で肯定判別されたときの電圧センサ３４の計測結果から求められる。
【００２９】
次に、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１２０により計測された開放電圧ＶＢ０に基づいて、電池１０の初期充電量ＳＯＣｉｎｉを算出する（ステップＳ１３０）。ＲＯＭ２０ｂには、開放電圧ＶＢ０と初期充電量ＳＯＣｉｎｉの関係を示すマップが予め格納されている。このマップは、電池１０ごとに定まるものである。ステップＳ１３０では、ＣＰＵ２０ａは、このＲＯＭ２０ｂに格納されたマップに、ステップＳ１２０で計測した開放電圧ＶＢ０を照合することで、この開放電圧ＶＢ０に対応する初期充電量ＳＯＣｉｎｉを求める。その後、ＣＰＵ２０ａは、その初期充電量ＳＯＣｉｎｉを、電池１０の現在の充電量ＳＯＣとして記憶する（ステップＳ１４０）。
【００３０】
ステップＳ１４０の実行後、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１５０に処理を進める。なお、ステップＳ１１０で否定判別、すなわち、この電池入出力電流推定ルーチンの実行が、電池１０の使用が開始されてから始めてではないと判別されたときには、ステップＳ１４２に処理を進めて、不揮発性メモリ２０ｄから、電池１０の現在の充電量ＳＯＣを読み出す処理を行なう。この電池入出力電流推定ルーチンによれば、後述するステップで、現在の充電量を計算して、その値を不揮発性メモリ２０ｄに格納する処理を行なっているが、ステップＳ１４２では、この不揮発性メモリ２０ｄに格納された充電量ＳＯＣを読み出すものである。ステップＳ１４２の実行後、ステップＳ１５０に進む。
【００３１】
ステップＳ１５０では、ＣＰＵ２０ａは、電流センサ３２を用いて電池１０の入出力電流ＩＢを計測（サンプリング）するとともに、電圧センサ３４を用いて電池１０の電圧ＶＢを計測（サンプリング）する。なお、この計測された入出力電流ＩＢおよび電圧ＶＢは、時系列データとして、予め定めた世代分だけＲＡＭ２０ｃに格納される。すなわち、ステップＳ１５０によれば、現時刻（＝現在）ｔでの計測値である最新の入出力電流ＩＢ（ｔ）と、前回このステップＳ１５０を実行したときに得られた１世代前の入出力電流ＩＢ（ｔー１）と、２世代前の入出力電流ＩＢ（ｔー２）と、…というように、現在までの予め定めた世代分だけの入出力電流ＩＢが格納される。また、同様に、電圧ＶＢについても、ＶＢ（ｔ）、ＶＢ（ｔ−１）、ＶＢ（ｔ−２）、…というように、現在までの予め定めた世代分だけの電圧ＶＢが格納される。
【００３２】
その後、ＣＰＵ２０ａは、その入出力電流ＩＢと電圧ＶＢについての時系列データに基づいて、電池１０の電圧を予測する実験式を求める（ステップＳ１６０）。この実験式は、ステップＳ１５０で計測された入出力電流と電圧についての現時刻ｔまでの時系列データＩＢ（ｔ），ＩＢ（ｔー１），ＩＢ（ｔー２）…，ＶＢ（ｔ），ＶＢ（ｔ−１），ＶＢ（ｔ−２），…に基づいて、ｄ時間（システムの遅れ）後の時刻（ｔ＋ｄ）の電池電圧を予測する実験式であり、次式（１）の通りのものである。
【００３３】
【数１】
2004150858.tif 000003
【００３４】
式（１）におけるα１（ｔ）、α２（ｔ）、…、β１（ｔ）、β１（ｔ）は、未知の係数であり、最小二乗法を用いて決定される。すなわち、最小二乗法によって、実験式により予測された電池電圧と実測値との残差の２乗の和が最小になるように、上記係数が決定される。具体的には、前回のこのステップＳ１６０の実行時に予測された電池電圧ＶＢ（ｔ＋ｄ）と、今回ステップＳ１５０で得られた実測値ＶＢ（ｔ）との残差の２乗の和が最小になるように、上記係数が決定される構成とすることができる。ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ２０ｂに予め用意された最小二乗法用の演算ソフトウェアを実行することにより、最小二乗法の演算を行なっている。
【００３５】
上記実験式について、さらに説明する。この実験式で用いる現時刻ｔまでの時系列データは、サンプリングする際の時間間隔によっても違うが、この時間間隔が、例えば１００ｍｓｅｃ程であるとすれば、例えば、ｔ−３からｔ−５までぐらいの構成とすることができる。この構成で十分な精度の電池電圧を推定することができる。なお、製造後このステップＳ１６０を始めて実行する際には、ｔ−１以前の過去のデータを得ることができないことから、製造時に予め実験的に初期値を計測しておくことが好ましい。
【００３６】
ステップＳ１６０の実行後、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１４０またはステップＳ１４２で求められた充電量ＳＯＣから、ステップＳ１５０で計測された最新の入出力電流ＩＢ（ｔ）と定数ｋとの積を差し引くことで、現在の充電量ＳＯＣを更新する処理を行なう（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０を繰り返し実行することで、次式（２）に従う演算が実行されることになり、電池１０の現在の充電量ＳＯＣが逐次更新される。
【００３７】
【数２】
2004150858.tif 000004
【００３８】
式（２）において、ｋは、電池の特性（例えば、定格容量など）によって決まる係数である。ステップＳ１７０の実行後、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１６０で求められた実験式に基づいて、電池の充放電作動時に許容される入出力電流の範囲を定める処理を行なう（ステップＳ１８０）。詳細には、次のような考えに基づく数式によって演算が行なわれる。まず、上述した式（１）を変形すると、次式（３）が得られる。
【００３９】
【数３】
2004150858.tif 000005
【００４０】
電池１０のｄ時間後の目標電圧をＶｔａｒｇｅｔとすると、このＶｔａｒｇｅｔを実現する入力電流は、上記式（３）より、次式（４）で表わされることがわかる。
【００４１】
【数４】
2004150858.tif 000006
【００４２】
式（４）において、γは、Ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ  と呼ばれる定数項である。ここで、電池１０の過充電および過放電による劣化を防止するために設けられた電圧の制限値を、それぞれ、最低電圧（これ以上は過放電になる）ＶＢｍｉｎ、最高電圧（これ以上は過充電になる）ＶＢｍａｘとすると、式（４）において、目標電圧Ｖｔａｒｇｅｔを最低電圧ＶＢｍｉｎに置き換えると、今現在電池１０から持ち出せる放電電流の最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）は、次式（５）の通りとなる。
【００４３】
【数５】
2004150858.tif 000007
【００４４】
また、式（４）において、目標電圧Ｖｔａｒｇｅｔを最高電圧ＶＢｍａｘに置き換えると、今現在電池１０に持ち込める充電電流の最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）は、次式（６）の通りとなる。なお、上記最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）は、例えば車両の加速時に発生し得るもので、最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）は、例えば、車両の定常時、減速時などに発生し得るものである。
【００４５】
【数６】
2004150858.tif 000008
【００４６】
ステップＳ１８０では、ＣＰＵ２０ａは、上記式（５）、（６）を用いて、電池１０の入出力電流についての最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を演算する。なお、式（５）、（６）で用いた最低電圧ＶＢｍｉｎ、最高電圧ＶＢｍａｘの値は、電池１０によって決まる値で、予めＲＯＭ２０ｂまたはＲＡＭ２０ｃに用意されている。
【００４７】
ステップＳ１８０の実行後、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１８０で算出された最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を、電池１０の充電量の条件からも制限する処理を行なう（ステップＳ１９０）。すなわち、ステップＳ１７０で求められた充電量ＳＯＣに基づいて、ＩＢｍａｘ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を補正する。詳細には、ステップＳ１７０で求められた充電量ＳＯＣが、予め定めた最小充電量ＳＯＣｍｉｎと最大充電量ＳＯＣｍａｘの間に含まれるか否かを判別して、充電量ＳＯＣが最小充電量ＳＯＣｍｉｎを下回ると判別されたときには、電池１０に持ち込める充電電流の最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）を所定値だけ増大し、一方、充電量ＳＯＣが最大充電量ＳＯＣｍａｘを上回ると判別されたときには、電池１０から持ち出される放電電流の最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）を所定値だけ増大する。なお、上記最小充電量ＳＯＣｍｉｎは、例えば、ステップＳ１３０で算出された初期充電量ＳＯＣｉｎｉの２０％の値であり、最大充電量ＳＯＣｍａｘは、例えば、上記初期充電量ＳＯＣｉｎｉの８０％の値である。
【００４８】
なお、ステップＳ１９０では、最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を所定値だけ増大する構成であったが、これに替えて所定の割合を乗算する構成としてもよい。あるいは、次のようにして最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を補正する構成とすることができる。充電量ＳＯＣが最小充電量ＳＯＣｍｉｎを下回ると判別されたときに、電池１０に持ち込める充電電流の第２の最大値ＩＢｍｉｎ２を設定して、このＩＢｍｉｎ２が上記最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）より大きい場合に、最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）をＩＢｍｉｎ２の値に更新する。充電量ＳＯＣが最大充電量ＳＯＣｍａｘを上回ると判別されたときに、電池１０から持ち出せる充電電流の第２の最大値ＩＢｍａｘ２を設定して、このＩＢｍａｘ２が上記最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）より大きい場合に、最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）をＩＢｍａｘ２の値に更新する。
【００４９】
あるいは次のようにして補正を行なうこともできる。ステップＳ１９０では、ステップＳ１７０で求められた現在の充電量ＳＯＣが、最小充電量ＳＯＣｍｉｎと最大充電量ＳＯＣｍａｘの間に含まれるか否かを判別していたが、これに替えて、入出力電流がステップＳ１８０で推定された最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）をとるものと仮定して、そのＩＢｍａｘ（ｔ）から求められる充電量ＳＯＣ（ｔ＋ｄ）が上記最小充電量ＳＯＣｍｉｎを下回るか否かを判別するとともに、入出力電流がステップＳ１８０で推定された最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）をとるものと仮定して、そのＩＢｍｉｎ（ｔ）から求められる充電量ＳＯＣ（ｔ＋ｄ）が上記最大充電量ＳＯＣｍａｘを上回るか否かを判別する構成としてもよい。この構成によれば、遅れｄ時間後の推定された入出力電流に応じた充電量ＳＯＣの判定が可能となることから、許容される入出力電流ＩＢｍｉｎ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）をより高精度の値とすることができる。
【００５０】
ステップＳ１９０の実行後、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ２００に処理を進めて、イグニッションスイッチ３６がオン状態からオフ状態に切り替わったか否かを判別する。ここで、イグニッションスイッチ３６がオフ状態に切り替わっていないと判別されると、ステップＳ１５０に処理を戻して、ステップＳ１５０ないしステップＳ２００の処理を繰り返し実行する。この繰り返しに要する時間が、計測データのサンプリングする際の時間間隔である。
【００５１】
一方、ステップＳ２００で、イグニッションスイッチ３６がオフ状態に切り替わったと判別されると、ＣＰＵ２０ａは、ステップＳ１６０で決定した実験式の係数α１（ｔ）、α２（ｔ）、…、β１（ｔ）、β２（ｔ）、…と、ステップＳ１７０で求めた充電量ＳＯＣを、不揮発性メモリ２０ｄに格納する（ステップＳ２１０）。その後、ＣＰＵ２０ａは、この電池入出力電流推定ルーチンの処理を終了する。
【００５２】
上記不揮発性メモリ２０ｄに格納された充電量ＳＯＣは、前述したようにステップＳ１４２の処理で利用される。また、実験式の係数は、ステップＳ１６０の処理で利用される。ステップＳ１６０において、最小二乗法を用いて上記係数を求めているが、この決定には多くの演算が必要となるが、この実施例では、前回の運転の際に求めた係数を不揮発性メモリ２０ｄから読み出して、その係数を基に上記最小二乗法の演算を行なうように構成していることから、再始動後において、上記係数を簡単な演算によって求めることができる。
【００５３】
図１に戻り、ＥＣＵ２０は、電池入出力電流推定ルーチンで算出された放電電流の最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）と、充電電流の最大値ＩＢｍｉｎ（ｔ）とを読み出して、両最大値ＩＢｍａｘ（ｔ）、ＩＢｍｉｎ（ｔ）を電池１０の入出力電流が上回ることのないように、インバータ９への制御指令信号を決定する処理も行なっている。この制御指令信号の決定は、電池１０に対して、ＩＢｍａｘ（ｔ）とＩＢｍｉｎ（ｔ）の範囲で入出力電流を実現するように、エンジン１の制御とともに行なわれる。
【００５４】
Ｃ．作用・効果：
以上のように構成された車両システムでは、一定時間経過する毎にサンプリングされた現在までの時系列データＩＢ、ＶＢから遅れｄ時間後の電池電圧を予測する実験式が近似的に定まり、その実験式から、充放電動作時に許容される入出力電流の最大値ＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎが定められるが、この最大値ＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎで、電池の耐久性・性能を維持する使用条件の範囲を外れることもない。したがって、簡易な演算によって十分な精度の入出力電流を推定することができ、物理モデル作成のために従来必要であった、事前の適合工数の大幅な削減を図ることができる。
【００５５】
また、この実施例では、電池１０の現在の充電量ＳＯＣが求められ、この現在の充電量ＳＯＣも加味されて、入出力電流の最大値ＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎが決定される。このために、電池の充放電動作時に許容される入出力電流をより高精度に推定することができる。
【００５６】
Ｄ．他の実施形態：
なお、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５７】
（１）上述した実施例では、許容される入出力電流の最大値ＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎを実験式から求めて、その後、現在の充電量ＳＯＣに基づいてＩＢｍａｘ、ＩＢｍｉｎを補正するように構成していたが、これに替えて、上記充電量ＳＯＣに基づく補正を行なわない構成とすることもできる。すなわち、図２の構成において、ステップＳ１００〜Ｓ１４２、Ｓ１７０、Ｓ１９０を削除した構成とすることができる。この構成によっても、第１実施例と同様に、簡易な演算によって十分な精度の入出力電流を推定することができるとともに、従来必要であった、事前の適合工数の大幅な削減を図ることができる。
【００５８】
（２）計測したＩＢ、ＶＢから求める実験式は、前述した式（１）に限る必要はなく、電池の出力を線形近似式で表わすものであればどのようなものでもよい。また、係数を定めるのに、最小二乗法を必ず用いる必要もなく、予測される電池電圧が実測値に近づくように係数を定める手法であれば他の手法であってもよい。
【００５９】
（３）上述した実施例は、いわゆるハイブリッド自動車についてのものであるが、これに替えて、駆動源としてモータだけを備え、該モータの電源として電池を備える構成とすることもできる。この場合には、許容される入出力電流の範囲内で電池が動作するように、モータを制御すればよい。さらに、必ずしも車両システムに限る必要もなく、電池を電源とする装置であれば、どのような装置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電池入出力電流推定装置を搭載する車両システムの要部構成図である。
【図２】ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０ａにて実行される電池入出力電流推定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン
２…モータ
３…クラッチ
４…変速機
５…デファレンシャルギア
６…駆動軸
７ａ，７ｂ…車輪
８…クラッチ制御装置
９…インバータ
１０…電池
２０ａ…ＣＰＵ
２０ｂ…ＲＯＭ
２０ｃ…ＲＡＭ
２０ｄ…不揮発性メモリ
３０…検出器ユニット
３２…電流センサ
３４…電圧センサ
３６…イグニッションスイッチ
【図１】
2004150858.tif 000009
【図２】
2004150858.tif 000010