(57)【要約】【課題】二次電池に温度ばらつきが発生した場合であっても、安定した充放電を可能にすることを目的とする。【解決手段】モータ３に接続される二次電池６の充放電電力を制御する装置であって、温度検出手段１０で二次電池６の温度を複数箇所で取得し、そのうちの最低温度と、所定の低温値および高温値との大小関係を比較し、さらに、最高温度と最低温度の温度差が所定値以上の場合に、温度に依存しない一定値を充電電力の上限値として取得し、一定値を超えないように二次電池６の充電電力を制御するように構成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源として使用可能な電動機に接続された組電池からなる二次電池の充放電電力を制御する装置であって、
複数の温度センサで前記二次電池の温度を取得し、最低温度条件と温度差条件に基づいて充放電電力の上限値を設定する上限値設定手段を備え、
前記最低温度条件は、取得した前記二次電池の温度のうちの最低温度と、所定の低温値および高温値との大小関係を規定し、
前記温度差条件は、最高温度と最低温度との温度差を演算して前記二次電池の温度のばらつきを規定し、
前記最低温度が低温値と高温値との間で、かつ前記温度のばらつきが所定値以上の場合に温度に依存しない一定値を充電電力の上限値として取得し、前記一定値を超えないように前記二次電池の充電電力を制御することを特徴とする二次電池の充放電制御装置。
【請求項２】
充電電力の上限値として前記一定値を取得する出力制限時間を前記温度差に応じて設定する出力制限時間設定手段を有し、前記出力制限時間が経過するまでは前記一定値を超えないように前記二次電池の充電電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置。
【請求項３】
前記温度差が所定値以下になるまでは前記一定値を超えないように前記二次電池の充電電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置。
【請求項４】
前記出力制限時間が経過、もしくは前記温度差が所定値以下になるまでは前記一定値を超えないように前記二次電池の充電電力を制御することを特徴とする請求項２に記載の二次電池の充放電制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池の充放電制御装置において、
前記二次電池の温度に着目して決定される充電電力の上限値である前記一定値と、
前記二次電池の電圧に応じて設定される制限値と、
前記二次電池の制御装置が設定する充放電の要求値と、
前記二次電池の残容量に応じて設定される制限値と、
を取得し、これらのうちの最小値を超えないように前記二次電池の充電電力を制御することを特徴とする二次電池の充放電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電および／または放電を行う制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンとモータを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。ハイブリッド車両においてモータは、車両の制動時には発電機として機能させることができる。このため、車両の運動エネルギを電気エネルギ（回生エネルギ）に変換して制動を行うことができる。回生制動により得られた電気エネルギは、補機類駆動用のバッテリとは別に設けられた高電圧タイプの二次電池に蓄えられる（充電される）。一方、加速を行うときなどには、蓄えられている電気エネルギが二次電池から取り出されて（放電されて）利用される。このため、ハイブリッド車両は、従来の内燃機関だけで走行する通常の車両に比べて大幅にエネルギの有効利用を図ることができる。
【０００３】
ここで、電気エネルギの充電や放電は、二次電池の温度により変化する充放電特性に注意する必要がある。これは、二次電池が低温状態にあると内部抵抗が上昇し、大電流を放電すると二次電池の電圧が低下して出力がでないからである。また、低温状態で回生時に大電流で充電しようとすると二次電池の電圧が大きく上昇してしまうことがある。一方、二次電池が高温状態にあると充電効率が悪化したり、これに伴って温度上昇したりする。このような場合は、二次電池の劣化を促進させる要因となり得るので好ましくない。このため、二次電池の温度を測定し、測定結果に応じて充電量や放電量を制御することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、複数の二次電池を直列接続した構成の場合に、各二次電池の温度のばらつきを考慮していなかった。各二次電池の温度が大きくばらついたときには、充電効率も二次電池ごとに大きくばらつくので、この状態で、大出力で回生を行うと充電効率のばらつきに起因して二次電池ごとの残容量が大きくばらついてしまう。さらに、このような温度のばらつきが持続した状態で、充放電を繰り返すと、残容量のばらつきが増大し、過充電や、残容量不足となる可能性もある。
したがって、本発明は、二次電池に温度ばらつきが発生した場合であっても、安定した充放電を可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、車両の駆動源として使用可能な電動機に接続された組電池からなる二次電池の充放電電力を制御する装置であって、複数の温度センサで二次電池の温度を取得し、最低温度条件と温度差条件に基づいて充放電電力の上限値を設定する上限値設定手段を備え、最低温度条件は、取得した二次電池の温度のうちの最低温度と、所定の低温値および高温値との大小関係を規定し、温度差条件は、最高温度と最低温度との温度差を演算して二次電池の温度のばらつきを規定し、最低温度が低温値と高温値との間で、かつ温度のばらつきが所定値以上の場合に温度に依存しない一定値を充電電力の上限値として取得し、一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御する二次電池の充放電制御装置とした。
【０００６】
このように構成した二次電池の充放電制御装置は、二次電池について取得する温度のうち、最低温度が所定範囲内にあり、かつ、最高温度と最低温度の温度差が大きい場合に、充電電力の上限値として温度に依存しない一定値が選択される。そして、この一定値を超えないように充電電力を制御し、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【０００７】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置において、充電電力の上限値として一定値を取得する出力制限時間を温度差に応じて設定する出力制限時間設定手段を有し、出力制限時間が経過するまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【０００８】
温度差は二次電池の冷却ファンなどにより時間の経過と共に減少すると考えられるので、温度差に応じて設定される時間が経過するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置において、温度差が所定値以下になるまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【００１０】
実際に温度差が所定値以下に減少するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１１】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の二次電池の充放電制御装置において、出力制限時間が経過、もしくは温度差が所定値以下になるまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【００１２】
実際に温度差が所定値以下に減少するか、温度差が所定値以下になると想定される時間が経過するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１３】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池の充放電制御装置において、二次電池の温度に着目して決定される充電電力の上限値である一定値と、二次電池の電圧に応じて設定される制限値と、二次電池の制御装置が設定する充放電の要求値と、二次電池の残容量に応じて設定される制限値と、を取得し、これらのうちの最小値を超えないように二次電池の充電電力を制御する二次電池の充放電制御装置とした。
【００１４】
この充放電制御装置は、二次電池の温度に着目した充電電力の制御に加えて、二次電池に電圧、二次電池の制御装置の要求、二次電池の残容量のそれぞれに着目した充電電力の制御を加味し、特に、これらの要因から得られる制御値の最低値を持って二次電池の充電電力を制御することで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の駆動装置の構成を示す図である。なお、本実施形態は、二次電池について測定した温度に基づいて充放電を制御することを特徴とし、図１にこれに関連する構成要素を中心に図示したものである。
【００１６】
図１に示す駆動装置１は、エンジン２とモータ３が回転軸Ｓで直結された構成を有し、回転軸Ｓの回転が変速機４およびデフ装置５を経て駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されるようになっている。モータ３は、駆動手段としての機能、つまりエンジン２を始動させたり、運転状態に応じてエンジン２の出力補助を行う役割に加えて、発電電動機としての機能、つまり車両制動時に発電して回生エネルギを発生させる役割、ならびに車両の運転状態に応じてエンジン２の出力で発電する役割も有している。
【００１７】
モータ３には、駆動用の電気エネルギを供給したり、発電時の回生エネルギを電気エネルギとして充電したりする高圧バッテリである二次電池６がＰＤＵ（Ｐｏｗｅｒ　Ｄｒｉｖｅ　Ｕｎｉｔ）７を介してケーブルで接続されている。二次電池６は、二次電池ボックス８に収容されており、二次電池ボックス８には冷却ファン９および温度検知手段１０が設置されている。
【００１８】
二次電池６とＰＤＵ７の接続の詳細は、図２に示すようになっている。
すなわち、二次電池６とＰＤＵ７とを接続するケーブル１１からは、補機類１２の駆動電力を得るためのケーブル１３が分岐しており、このケーブル１３にはＤＣ−ＤＣコンバータ１４および低圧バッテリ１５が接続されている。また、二次電池６とＰＤＵ７との間には、二次電池２の電圧を検出する二次電池電圧検出器Ｖ１、ＰＤＵ７の端子間電圧を検出するＰＤＵ電圧検出器Ｖ２、および二次電池６の入出力電流値を検出する入出力電流センサＡが介挿されている。
【００１９】
二次電池ボックス８は、前記したように二次電池６と、冷却ファン９と、温度検知手段１０を備えている。
二次電池６は、ニッケル水素電池を多数本まとめて直列接続した組電池になっている。つまり、二次電池６は、複数のセルから構成されるモジュールを複数配列した集合体であるが、本実施形態では一つの構成要素として取り扱うものとする。
冷却ファン９は、二次電池ボックス８内の温度（つまり二次電池６の温度）を下げるために、熱がこもりやすい二次電池ボックス８の上側に取り付けられている。
温度検知手段１０は、三つの温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３からなる。温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、例えば二次電池６の上側（冷却ファイン９の設置場所の近傍）に一つ、下側に一つ、両者の中間に一つに配置すると良い。温度検知手段１０は、複数の温度ＴＳセンサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を異なる場所に配置することにより組電池として構成される二次電池６の温度を適確に検知できるようになっている。
【００２０】
ＰＤＵ７は、インバータなどから構成され、モータ３の駆動および回生動作をモータＥＣＵ（電子制御装置）２１からのトルク指令値に基づいて行う。インバータは、例えばパルス幅変調によるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）インバータであり、複数のスイッチング素子をブリッジ接続した図示しないブリッジ回路を備える。
【００２１】
低圧バッテリ１５は、図示しない電動パワーステアリング装置やエアコン用コンプレッサなどの補機類１２を稼動させるバッテリである。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、二次電池６のバッテリ電圧、あるいはモータ３を回生作動または昇圧駆動した際のＰＤＵ７の電圧を減じさせてから低圧バッテリ１５を充電する。
【００２２】
ここで、駆動装置１の制御系について説明する。
図１に示す駆動装置１には、エンジン２の制御を行うエンジンＥＣＵ２２、二次電池ボックス８および低圧バッテリ１５（図２参照）の制御を行うバッテリＥＣＵ２３、モータ３の制御を行うモータＥＵＣ２１、および変速機４の制御を行う変速機ＥＣＵ２４を有している。
【００２３】
エンジンＥＣＵ２２には、図示しないイグニッションからのイグニッション信号、図示しないスロットルペダルに備えられたスロットル開度センサからのスロットル開度信号、エンジンの回転速度センサＮｅｓからの回転速度、エンジンの水温センサＴｗｓからのエンジン水温が入力され、他のＥＣＵ２１，２３，２４と通信して、燃料噴射弁の噴射量、スロットル弁の開度、排気弁開度、点火タイミングなどを設定し、燃料噴射弁（不図示）などに送信する。
【００２４】
バッテリＥＣＵ２３には、図２に示す二次電池ボックスからの温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３、および冷却ファン９と、二次電池６の入出力電流センサＡ、および二次電池電圧検出器Ｖ１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４からの検出値が入力され、二次電池６および低圧バッテリ１５の監視を行い、他のＥＣＵ２１，２２，２４と協働して必要な制御を行う。なお、バッテリＥＣＵ２３は、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のうちから、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを判断し、モータＥＣＵ２１に出力する温度選択手段３１を備えている。
【００２５】
変速機ＥＣＵ２４には、図示しないシフトレバーなどから図示しないポジション指令信号、変速機の油圧信号などが入力され、他のＥＣＵ２１，２２，２３と通信して、油圧指令値などを設定して変速機４に送信する。
【００２６】
モータＥＣＵ２１は、他のＥＣＵ２２，２３，２４と通信して、二次電池６の充放電時のモータ３の出力を設定したり、ＰＤＵ７およびモータ３の駆動を制御したりする。モータＥＣＵ２１によるモータ３の制御は、回転速度センサＮｍＳでモータ３の回転速度を検出することでフィードバックされている。なお、二次電池６の充放電時のモータ３の出力設定は、モータＥＣＵ２１の出力上限値設定手段３２において行われる。
【００２７】
本実施形態における特徴的な要素である出力上限値設定手段３２は、二次電池６の温度に基づいて、ＰＤＵ７から二次電池６に充放電する出力を制御するもので、ここで設定される出力上限値を超えないように充放電が行われる。この観点から、出力上限値設定手段３２を備えるモータＥＣＵ２１は、二次電池６の充放電制御装置として機能するといえる。
図３に示す機能分割したブロック図からわかるように、出力上限値設定手段３２に入力されるデータは、二次電池６の最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎ、冷却ファン９の作動要求信号ＧＦ１および作動確認信号ＧＦ２、充放電切換フラグＳＦ１、エンジンＥＣＵ２２からの回生量や発電量の要求値Ｐｑであり、出力データは出力上限値Ｐｔおよび指令フラグＧＴである。この指令フラグＧＴについては後に説明する。
【００２８】
出力上限値設定手段３２について機能分割した各手段について、入力側から順番に説明する。なお、各手段により実現される処理の詳細については、後に説明する処理フローの説明において行う。
【００２９】
まず、算出器４１は、最高温度Ｔｍａｘから最低温度Ｔｍｉｎを差し引いて温度差ΔＴを算出する。なお、前記したように、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎは、図１に示すバッテリＥＣＵ２３の温度選択手段３１で選択されたものを用いる。
【００３０】
分岐判断手段４２は、最高温度Ｔｍａｘ、最低温度Ｔｍｉｎなどの温度データと、その他のフラグなどを適宜活用して制御条件を判定し、制御条件に従って出力上限値Ｐｔが決定できるように、必要な情報を出力上限値決定手段４６に出力する。分岐判断手段４２に入力されるデータとしては、最高温度Ｔｍａｘ、最低温度Ｔｍｉｎ、温度差ΔＴ、カウント手段４３でカウントされる出力制限カウンタＣｔ、フラグ設定手段４４で設定される出力制限終了フラグＦＦおよび／または出力制限時間フラグＦＴ、制限時間設定手段４５で設定される出力制限時間ｔｒがあげられる。
【００３１】
前記した制御条件としては、図４に示す最低温度条件と温度差条件とを主に用いる。最低温度条件とは、あらかじめ設定される二つの温度Ｔｌ，Ｔｈ（ただし、Ｔｌ＜Ｔｈ）と最低温度Ｔｍｉｎとの大小関係で規定される条件である。また、温度差条件とは、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴと所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）との大小関係で規定される条件である。ちなみに、制御条件は、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎが、
（１）上側設定温度Ｔｈ（高温値；例えば２５℃）を超える場合、
（２）下側設定温度Ｔｌ（低温値；上側設定温度Ｔｈよりも低温側に設定され、例えばマイナス１４℃）以上で上側設定温度Ｔｈ以下、かつ、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ（例えば１５℃）を超える場合、
（３）下側設定温度Ｔｌ以上で上側設定温度Ｔｈ以下、かつ、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以内の場合、
（４）下側設定温度Ｔｌ未満の場合、
の四通りに分岐するように設定されている。なお、これらは独立した制御条件であるが、出力制限時間ｔｒに応じて（２）から（３）に制御条件が変更になることがある。この場合の変更の判断に前記した出力制限カウンタＣｔ、出力制限終了フラグＦＦ、出力制限時間フラグＦＴ、出力制限時間ｔｒが用いられる。
【００３２】
フラグ設定手段４４は、温度差ΔＴが所定値を超えている場合に行われる出力上限値Ｐｔの制限において、その持続時間（出力制限時間ｔｒ）を計数する際に参照する出力制限時間フラグＦＴと、その制限の終了を識別する出力制限終了フラグＦＦとを設定する。
【００３３】
制限時間設定手段４５は、温度差ΔＴに応じて出力制限時間ｔｒをテーブル検索する手段である。出力制限時間ｔｒとは、温度差ΔＴが所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ；例えば１５℃）以下に収束するのに要すると推測される時間であり、図５に示すような温度差−出力制限時間テーブル５１で定義されている。この温度差−出力制限時間テーブル５１は、二次電池６や駆動装置１の特性により変化するものであるが、図５に示す例では、出力制限時間ｔｒは、温度差ΔＴが１５℃を超えるまでは０ｓｅｃであるが、１５℃を超えると急激に増加し、温度差ΔＴが３５℃付近で最大値を迎えるようになっている。
【００３４】
カウント手段４３は、出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒに等しくなるまでカウントアップする手段である。このカウントアップは、冷却監視手段４７から所定の指令信号Ｃ１が出力された場合に行われる。
【００３５】
冷却監視手段４７は、二次電池６の冷却ファン９（図１参照）の作動要求がなされたか、あるいは実際に作動しているか、を監視する。具体的には、バッテリＥＣＵ２３が冷却ファン９の作動を指示する作動要求信号ＧＦ１、または冷却ファン９から取り出す信号であって、冷却ファン９が作動していることを示す作動確認信号ＧＦ２のどちらか一方が確認された場合に、カウント手段４３に出力制限カウンタＣｔをカウントアップするように指令信号Ｃ１を出力する。これは、冷却ファン９が作動すれば、温度差ΔＴが減少し、最低温度Ｔｍｉｎもしくは最高温度Ｔｍａｘに応じた出力上限値Ｐｔを選択することができるようになると考えられるからである。
【００３６】
出力上限値決定手段４６は、二次電池６の温度から出力上限値Ｐｔをテーブル検索する手段である。この処理で使用されるテーブルは、二次電池６の特性や、駆動装置１の特性に応じて定められる。その一例を図６の温度−出力上限値テーブル５２として示す。この温度−出力上限値テーブル５２は、二次電池６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（横軸）を特定すると、充放電時のモータ３の出力の上限値（出力上限値Ｐｔ；縦軸）が得られるように構成されている。図６においては、出力上限値Ｐｔはマイナス３０℃付近から立ち上がり、途中から勾配が大きくなり、２５℃付近から４０℃付近までが一定の値をとる。この値が最大値で４０℃付近を超えると減少に転じて、５５℃付近で０ｋＷになる。
【００３７】
なお、出力上限値Ｐｔとして、二次電池６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に応じた値を得るのは、図４の（１）、（３）、（４）の場合であり、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３から選択される最高温度Ｔｍａｘか、最低温度Ｔｍｉｎのどちらかに依存することになる。一方、（２）の場合（温度差ΔＴが大きい、すなわち温度ばらつきが大きい場合）で、かつ充電の場合は、一定値が選択される。この一定値は、図６における出力上限値Ｐｃｔであり、例えば２ｋＷである。出力上限値Ｐｃｔは、図からもわかるように、比較的に小さい値であり、この値に則って行われる充電量は少なく抑えられることになる。このように温度差ΔＴが大きい場合は、車内の温度が高く、そのような雰囲気温度を温度検知手段１０（図１参照）がひろってしまった場合や、ノイズが入った場合などが想定されるので、検知した温度を信頼せずに一定の、かつ小さい値の出力上限値Ｐｃｔを選択することで二次電池６に過充電や過放電が行われることを防止する。
【００３８】
図３の充放電切替手段４８は、出力上限値決定手段４６で設定された出力上限値Ｐｔがモータ３から二次電池６に充電されるエネルギ量なのか、二次電池６から放電されモータ３に供給されるエネルギ量なのかを特定するための処理を行う。この処理は、図示しない判断手段で判断され、設定された充放電切換フラグＳＦ１を参照して行われ、充電であれば出力上限値Ｐｔの値を負の値として出力し、放電であれば出力上限値Ｐｔを正の値として出力する。
【００３９】
要求選択手段４９は、出力上限値Ｐｔと、エンジンＥＵＣ２２から要求される要求値Ｐｑとを比較して、比較結果を指令フラグＧＴとして出力する。出力上限値Ｐｔよりも要求値Ｐｑが小さい場合には、出力の制限をかける必要がないので、要求値Ｐｑに相当するエネルギ量を充放電するように指令フラグＧＴを設定する。一方、要求値Ｐｑが出力上限値Ｐｔを上回る場合は、出力上限値Ｐｔに相当するエネルギ量を充放電するように指令フラグＧＴを設定する。この場合に要求値Ｐｑよりも低い出力上限値Ｐｔを採用するのは、要求された分だけ充電すると二次電池６に負担がかかってしまうからである。
【００４０】
ここで、二次電池６の温度に着目して行われる充放電の制御について、二次電池６の充電を例にとって、図７および図８のフローチャートに従って説明する。
なお、前記したように、出力上限値制御手段３２は、二次電池ボックス６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にばらつきがないときは、最低温度Ｔｍｉｎもしくは最高温度Ｔｍａｘに応じて最適なエネルギ量を充電するように制御し、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のばらつきが大きい場合には、温度差ΔＴに応じて決定される時間だけ一定のエネルギ量を充電するように制御するものとする。
【００４１】
最初に、モータＥＣＵ２１の出力上限値設定手段３２は、ステップＳ１１およびステップＳ２１で図４の（１）の制御をするべきか、（２）または（３）の制御をするべきか、（４）の制御をするべきかの判断を行う。
【００４２】
すなわち、ステップＳ１１で、最低温度Ｔｍｉｎと上側設定温度Ｔｈとを比較して、最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈを超えている場合（Ｔｍｉｎ＞Ｔｈ；（１）に相当）は、ステップＳ１２に進んで、最高温度Ｔｍａｘに応じた処理を行う。一方、最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈ以下である場合（Ｔｍｉｎ≦Ｔｈ）には、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、最低温度Ｔｍｉｎと下側設定温度Ｔｌとを比較して、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ未満である場合（Ｔｍｉｎ＜Ｔｌ；（４）に相当）は、ステップＳ２２に進んで、最低温度Ｔｍｉｎに応じた処理を行う。一方、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ以上の場合（Ｔｌ≦Ｔｍｉｎ≦Ｔｈ）は、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ以上で上側設定温度Ｔｈ以下であることになるので（つまり（２）または（３）に相当）、ステップＳ３１に進む。
【００４３】
まず、ステップＳ１１から進むステップＳ１２は、前記（１）の処理、つまり高温時の処理に相当し、最高温度Ｔｍａｘに対応する出力上限値Ｐｔを取得する。例えば、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとが図９（ａ）に示すような値であった場合には、出力上限値Ｐｔ（Ｔｍａｘ）がテーブル検索される。検索結果として出力上限値Ｐｔが得られたら、端子Ａから図８のステップＳ５１に進む。
【００４４】
また、ステップＳ１１からステップＳ２１を経て進むステップＳ２２は、前記（４）の処理、つまり低温時の処理に相当し、最低温度Ｔｍｉｎに対応する出力上限値Ｐｔを取得する。例えば、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとが図９（ｂ）に示すような値であった場合には、出力上限値Ｐｔ（Ｔｍｉｎ）がテーブル検索される。検索結果として出力上限値Ｐｔが得られたら、端子Ａから図８のステップＳ５１に進む。
【００４５】
そして、ステップＳ１１からステップＳ２１を経て進むステップＳ３１からステップＳ４２まで、および前記したステップＳ２２は、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌと上側設定温度Ｔｈとの間にある場合の処理に相当する。ここで得られる出力上限値Ｐｔは、最低温度Ｔｍｉｎに応じて決定される場合（（３）に相当）と、あらかじめ決められた一定の値（出力上限値Ｐｔｃ）の場合（（２）に相当）とに分けられる。なお、以下の処理においては、（２）の処理が行われているときに、温度差ΔＴが所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）以下になった場合、または所定時間（出力制限時間ｔｒ）が経過した場合には、（３）の処理に移行するものとして説明する。
【００４６】
ステップＳ３１においては、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択するか否かを判定する（ステップＳ３１）。判定条件として出力制限終了フラグＦＦを参照する。出力制限終了フラグＦＦは、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択する時間が一定時間経過した場合などに設定されるフラグである。この出力制限終了フラグＦＦが設定されていなければ（値が「０」であれば）、出力上限値Ｐｔを一定値とする制限を行うことにして、ステップＳ３２に進む。
【００４７】
続いて出力制限を行う時間がカウント中であるか否かを出力制限時間フラグＦＴを参照して判定する（ステップＳ３２）。出力制限時間フラグＦＴは、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択する時間が設定されていることを示すフラグである。出力制限時間フラグＦＴが設定されていなければ（値が「０」であれば）、二次電池６の温度ばらつきの大きさを確認するためにステップＳ３３に進む。
【００４８】
なお、初期条件としては、出力制限終了フラグＦＦ、出力制限時間フラグＦＴは共に設定されていないので、ステップＳ３１からステップＳ３２を経てステップＳ３３に進む。一方、出力上限値Ｐｔを一定値に制限した状態で所定時間が経過するなどして、出力制限終了フラグＦＦが設定された場合（値が「１」）は、出力上限値Ｐｔを一定値に制限する必要はないとみなして、ステップＳ２２に進み、最低温度Ｔｍｉｎで出力上限値Ｐｔを取得する。また、出力制限時間フラグＦＴが設定された場合（値が「１」）は、ステップＳ３６に進む。
【００４９】
ステップＳ３３の二次電池６の温度ばらつきの大きさの判定は、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴが、ばらつき判定温度Ｔｄ（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。例えば図１０（ａ）に示すように最低温度Ｔｍｉｎと最高温度Ｔｍａｘとの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄよりも大きい場合（Ｙｅｓ）、つまり、ばらつきが大きい場合には、ステップＳ３４に進んで、出力制限時間ｔｒの設定を行う。一方、例えば図１１の温度−出力上限値テーブル５２に示すように最低温度Ｔｍｉｎと最高温度Ｔｍａｘとの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ未満の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２２に進み、最低温度Ｔｍｉｎで、温度−出力上限値テーブル５２から出力上限値Ｐｔ（Ｔｍｉｎ）を取得する。
【００５０】
ステップＳ３４では温度差ΔＴから出力制限時間ｔｒをテーブル検索する。例えば、図１０（ａ）に示すように温度差ΔＴが３０℃であった場合には、図１０（ｂ）に示すように、温度差ΔＴ＝３０℃で温度差−出力制限時間テーブル５１を検索して出力制限時間ｔｒ（３０）ｓｅｃを得る。そして、この出力制限時間ｔｒ（３０）ｓｅｃが経過する頃には冷却ファン９（図１参照）により温度差ΔＴが減少すると予測する。
【００５１】
出力制限時間ｔｒをテーブル検索したら、続くステップＳ３５で出力制限時間フラグＦＴを設定する。出力制限時間フラグＦＴに「１」が設定されると、以降の処理においては、出力制限時間ｔｒが経過するまではステップＳ３２からステップＳ３６に進むことになる。つまり、一度、出力制限時間ｔｒ（出力制限時間フラグＦＴ）がセットされると、その時間が経過するか、システムがリセットされるまでは、再び出力制限時間ｔｒがセットされることはない。
【００５２】
さらに、ステップＳ３６で再び温度差ΔＴと所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）との関係を調べる。温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ未満である場合には、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦを設定してからステップＳ２２で最低温度Ｔｍｉｎを用いて出力上限値Ｐｔをマップ検索する。なお、出力制限終了フラグＦＦに「１」が設定されると、以降はステップＳ３１から直接にステップＳ２２に進む。一方、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以上である場合には、ステップＳ３８に進む。なお、ステップＳ３６は前記のステップＳ３２からステップＳ３３を経ずに処理が進んだ場合に、温度差ΔＴが収束したことを確かめるために設けられている。
【００５３】
ステップＳ３８において、ゼロからカウントアップされる出力制限カウンタＣｔが、ステップＳ３４で取得した出力制限時間ｔｒ未満か否かを判定する。出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒ未満の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３９に進む。出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒに達したら（Ｎｏ）、温度差ΔＴの収束に必要な時間が経過したと判断して、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦを設定してから、ステップＳ２２に進んで最低温度Ｔｍｉｎを用いて出力上限値Ｐｔをマップ検索する。
【００５４】
ステップＳ３９およびステップＳ４０では、二次電池ボックス８の冷却ファン９の作動状態を調べる。バッテリＥＣＵ２３から冷却ファン９の作動要求信号ＧＦ１が出力されている場合（ステップＳ３９でＹｅｓ）、および冷却ファン９が作動している場合（ステップＳ３９のＮｏから進むステップＳ４０においてＹｅｓ）は、ステップＳ４１で出力制限カウンタＣｔをカウントアップ（インクリメント）する。一方、バッテリＥＣＵ２３からの作動要求もなく、冷却ファン９が停止している場合（ステップＳ３９、ステップＳ４０で共にＮｏ）は、出力制限カウンタＣｔをカウントアップしない。
【００５５】
出力制限カウンタＣｔがカウントアップされた場合も、されない場合もステップＳ４２で出力上限値Ｐｔを設定する。ここでの出力上限値Ｐｔは、あらかじめ定められた一定値（図６の出力上限値Ｐｔｃ；例えば２ｋＷ）で、温度によらず一定である。
【００５６】
そして、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎ、最高温度Ｔｍａｘ、温度差ΔＴ、温度差ΔＴの収束に要する時間で分岐したそれぞれのケースに応じてステップＳ１２、ステップＳ２２、ステップＳ４２で設定された出力上限値Ｐｔを用いて、ステップＳ５１からステップＳ５４で実際にＰＤＵ７に出力する信号を設定する。すなわち、出力上限値Ｐｔの値に、この制御値が回生であることを示す「−１」を乗算して（ステップＳ５１）、出力上限値ＰｔとエンジンＥＣＵ２２からの要求値Ｐｑとの大小を比較する（ステップＳ５２）。この要求値Ｐｑは、どのくらいの回生エネルギが必要であるかを示す値である。出力上限値Ｐｔが要求値Ｐｑ以下の場合は、二次電池６の温度条件からは出力上限値Ｐｔ以上の回生を行うことができないので、出力上限値Ｐｔだけ回生するように指示する。ここでは、ステップＳ５３で指令フラグＧＴを立てず（「０」のまま）に、ここでの処理を終了する。一方、出力上限値Ｐｔが要求値Ｐｑよりも大きい場合には、要求値Ｐｑの分だけ回生すれば良いので、要求値Ｐｑだけ回生するように指示する。つまり、ステップＳ５４で指令フラグＧＴを設定し（「１」にする）、ここでの処理を終了する。
【００５７】
この制御フローは所定の時間間隔で繰り返され、その都度、最適な出力上限値Ｐｔが設定される。例えば、前記（２）の場合は、最初に図７のステップＳ３１から出力制限時間ｔｒの取得（ステップＳ３４）、および出力制限時間フラグＦＴの設定（ステップＳ３５）を経て、一定値の出力上限値Ｐｔを取得し（ステップＳ４２）、ステップＳ５３もしくはステップＳ５４を経て処理を一端終了する。そして、所定時間経過後に、ステップＳ１１から処理が行われるが、この時間間隔は非常に小さいので再びステップＳ３１に進むことが多い。この場合には、出力制限時間フラグＦＴが設定されているので、ステップＳ３２からステップＳ３６に進む。温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか、出力制限時間ｔｒが経過するまでは、出力上限値Ｐｔとして所定値を取得し（ステップＳ４２）、ステップＳ５３もしくはステップＳ５４を経て処理を終了させる。そして、この制御フローを何度か繰り返すうちに、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか、出力制限時間ｔｒが経過した場合には、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦが設定されるので、以降の処理においては、ステップＳ３１からステップＳ２２に進んで最低温度Ｔｍｉｎに応じた出力制限値Ｐｔが選択される。
【００５８】
モータＥＣＵ２１は、指令フラグＧＴに従って、出力上限値Ｐｔもしくは要求値Ｐｑを超えないように回生エネルギを二次電池６に充電させる。要求値Ｐｑに応じて回生を行う場合は、必要十分な回生エネルギ量を充電することができる。出力上限値Ｐｔに応じて回生を行う場合には、二次電池ボックス８の温度に応じて回生エネルギ量に制限がかけられるので、二次電池６に負荷がかかることを防止できる。特に、温度差ΔＴが大きいときに、温度差が減少するか、所定時間経過するまでの間は、一定値を出力上限値として、この値を超えないように充電を行うので、温度がばらついたときでも、二次電池６の充電量がばらついたり、二次電池６に負担がかかることはない。
【００５９】
ここで、二次電池６にかかる負担をさらに低減させるために、二次電池ボックス８の温度に応じた出力上限値Ｐｔの他に、二次電池６の電圧に応じた出力上限値Ｐｖ、バッテリＥＣＵ２３の要求に応じた出力上限値Ｐｂ、二次電池６の残容量（バッテリ残容量；ＳＯＣ）に応じた出力上限値Ｐｓを取得し、これらのうちの最小値を採用して二次電池６の充電量を制御しても良い。
【００６０】
二次電池６の電圧に応じた出力上限値Ｐｖとは、二次電池６の電圧の上限（作動電圧）と下限（戻し電圧）の間に二次電池６の電圧が入るように制御する変数である。この出力上限値Ｐｖは上限値および下限値が決められており、この範囲内で一定割合で増減される。二次電池６の電圧が上限値を超えた状態が所定時間以上続いたときには、例えば上限値から、出力上限値Ｐｖを徐々に下げる。一方、二次電池６の電圧が下限値を超える状態が所定時間以上続いたときは、例えば下限値から、出力上限値Ｐｖを徐々に上げる。
【００６１】
出力上限値Ｐｂは、バッテリＥＣＵ２３が設定する回生出力制限要求フラグに応じて変化する変数である。この出力上限値Ｐｂは、回生出力制限要求フラグが設定時間以上検出されたときには、徐々に下限値まで減少する。一方、回生出力制限要求フラグが設定時間以上キャンセルされたときには、徐々に上限値まで増加する。
【００６２】
バッテリ残容量に応じた出力上限値Ｐｓは、二次電池６の残容量が上限値を上回らないように制限するための値である。二次電池６について測定した電流値と電圧値に基づいて二次電池６の残容量を算出し、算出した残容量について、あらかじめ設定されているバッテリ残容量−出力上限値テーブルを検索することで得られる。出力上限値Ｐｓを用いると、降坂時など回生が続くモードであっても二次電池６の残容量が設定値以上になることを防止できる。
【００６３】
出力上限値Ｐｔ、出力上限値Ｐｖ、出力上限値Ｐｂ、および出力上限値Ｐｓにについて、その大小をモータＥＣＵ２１が比較して、最小値に基づいてＰＤＵ７を制御し、二次電池６に充電を行う。二次電池６の充電を多面的に監視することで、劣化の抑制や、故障の防止を効果的に行うことが可能になる。
【００６４】
そして、前記の制御は二次電池６への充電についての説明であるが、二次電池６からの放電によりモータ３を駆動させる制御も当然に行われる。
放電時は、図４に示すように、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈを超える場合（（１））と、上側設定温度Ｔｈ以下の場合（（２）、（３）、および（４））の二通りに分けることができる。上側設定温度Ｔｈを超える場合は、最高温度Ｔｍａｘで図６の温度−出力上限値テーブル５２を検索して、出力上限値Ｐｔを得る。上側設定温度Ｔｈ以下では、最低温度Ｔｍｉｎで温度−出力上限値テーブル５２を検索して、出力上限値Ｐｔを得る。なお、出力上限値Ｐｔは、回生時が負の値として取り扱われるのに対して、放電時は正の値のままで取り扱われる。
【００６５】
本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、バイブリッド車両に限定されずに、電気自動車や燃料電池自動車における充放電の制御に適用することができる。
温度検知手段１０の温度センサの数は三つに限定されずに、二つであっても良いし、四つ以上であっても良い。
【００６６】
また、冷却ファン９の作動チェック（ステップＳ３９およびステップＳ４０）は必須の処理ではなく省略することも可能である。さらに、出力制限時間ｔｒを設定せずに、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか否かのみで、図４の（２）から（３）への処理の移行を制御しても良い。その逆に、出力制限時間ｔｒの経過のみを図４の（２）から（３）への処理の移行条件とし、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか否かを考慮しない制御であっても良い。
【００６７】
各ＥＣＵ２１，２２，２３，２４は、所定のプログラムにより制御フローを設定したり、変更したりすることが可能に構成されることが望ましい。特に、図５に示す温度差−出力制限時間テーブル５１のプロファイルや、図６に示す温度−出力上限値テーブル５２のプロファイルは、図示しないエディタや入力手段でプロットＤ１，Ｄ２を指定することで任意に変更できることが望ましい。図５および図６は、各プロットＤ１，Ｄ２の間が直線補間されている例を示しているが、プロファイルの作成手法はこれに限定されるものではない。
そして、バッテリＥＣＵ２３とモータＥＣＵ２１は、一つに統合されたＥＣＵであっても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、二次電池の温度を複数箇所で取得し、温度差が大きい場合に、温度によらない一定値で充電電力を制限することで、二次電池に残容量を安定させることができるので、安定した充電、放電を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の駆動装置の構成を示す図である。
【図２】二次電池とＰＤＵの接続の詳細を示す図である。
【図３】出力上限値設定手段を機能分割したブロック図である。
【図４】制御条件としての最低温度条件および温度差条件と出力上限値との対応を示す図である。
【図５】温度差−出力制限時間テーブル
【図６】温度−出力上限値テーブル
【図７】二次電池の温度に着目して行われる充電の制御を示すフローチャートである。
【図８】二次電池の温度に着目して行われる充電の制御を示すフローチャートである。
【図９】温度−出力上限値テーブルであって（ａ）最高温度で出力上限値を取得する場合、（ｂ）最低温度で出力上限値を取得する場合、を説明するための図である。
【図１０】温度ばらつきが大きいときの（ａ）温度−出力上限値テーブル、（ｂ）温度差−出力制限時間テーブルである。
【図１１】最低温度が所定範囲内にある場合に最低温度で出力上限値を取得する場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１　　駆動装置
２　　エンジン
３　　モータ
６　　二次電池
７　　ＰＤＵ
８　　二次電池ボックス
９　　冷却ファン
１０　　温度検知手段
２１　　モータＥＣＵ
３２　　出力上限値設定手段
５１　　温度差−出力制限時間テーブル
５２　　温度−出力上限値テーブル
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３　温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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