(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電機構と、前記蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムの制御装置であって、
前記蓄電機構の電流値を複数回検出するための検出手段と、
前記部品の温度を示す評価値を所定係数を含む算出式を用いて単位時間毎に算出するための算出手段と、
前記評価値がしきい値を超えた場合に前記蓄電機構の入出力電力を制限するための制限手段とを含み、
前記算出手段は、少なくとも前記複数回検出された電流値の平均値に応じて前記所定係数を変更することによって前記評価値の変化率を変更し、
前記算出手段は、前記電流値の平均値が第１の平均値であるときの前記所定係数と前記電流値の平均値が前記第１の平均値よりも大きい第２の平均値であるときの前記所定係数とを変更することによって、前記電流値の平均値が前記第１の平均値であるときの前記評価値の変化率を前記電流値の平均値が前記第２の平均値であるときの前記評価値の変化率よりも小さくする、制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記電流値の平均値に加えて前記評価値が増加しているのか否かに応じて前記所定係数を変更することによって、前記評価値の変化率を変更する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記電流値の平均値が予め定められた値よりも小さい場合、前記評価値が減少しているときの前記所定係数と前記評価値が増加しているときの前記所定係数とを変更することによって、前記評価値が減少しているときの前記評価値の変化率を、前記評価値が増加しているときの前記評価値の変化率よりも大きくする、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記電源システムが作動状態から停止状態に切り換えられると、前記評価値を記憶するための手段と、
前記電源システムが前記停止状態から再作動状態に切り換えられるまでの停止時間を検出するための手段と、
前記電源システムが前記停止時間の経過後、前記再作動状態に切り換えられると、前記記憶された評価値および前記停止時間に基づいて、前記評価値の初期値を設定するための設定手段とをさらに含み、
前記算出手段は、前記初期値を用いて、前記電源システムが前記停止状態から前記再作動状態に切り換えられた時点以降の前記評価値を算出する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記停止時間が短いほど前記初期値を前記記憶された評価値に近づけるように設定するための手段を含む、請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記停止時間が短いほど前記初期値を大きく設定するための手段を含む、請求項４に記載の制御装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記停止時間が短いほど前記初期値を大きく設定することに加えて、前記停止時間が長いほど前記初期値の低下率を小さくさせながら前記初期値を小さく設定するための手段を含む、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制限手段は、前記評価値が前記しきい値より大きい場合に、前記評価値と前記しきい値との差に応じて、前記蓄電機構の入出力電力の制限量を変更する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
蓄電機構と、前記蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムの制御方法であって、
前記蓄電機構の電流値を複数回検出する検出ステップと、
前記部品の温度を示す評価値を所定係数を含む算出式を用いて単位時間毎に算出する算出ステップと、
前記評価値がしきい値を超えた場合に前記蓄電機構の入出力電力を制限する制限ステップとを含み、
前記算出ステップは、少なくとも前記複数回検出された電流値の平均値に応じて前記所定係数を変更することによって前記評価値の変化率を変更するステップを含み、
前記算出ステップは、前記電流値の平均値が第１の平均値であるときの前記所定係数と前記電流値の平均値が前記第１の平均値よりも大きい第２の平均値であるときの前記所定係数とを変更することによって、前記電流値の平均値が前記第１の平均値であるときの前記評価値の変化率を前記電流値の平均値が前記第２の平均値であるときの前記評価値の変化率よりも小さくするステップを含む、制御方法。
【請求項１０】
前記算出ステップは、前記電流値の平均値に加えて前記評価値が増加しているのか否かに応じて前記所定係数を変更することによって、前記評価値の変化率を変更する、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記算出ステップは、前記電流値の平均値が予め定められた値よりも小さい場合、前記評価値が減少しているときの前記所定係数と前記評価値が増加しているときの前記所定係数とを変更することによって、前記評価値が減少しているときの前記評価値の変化率を、前記評価値が増加しているときの前記評価値の変化率よりも大きくする、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記制御方法は、
前記電源システムが作動状態から停止状態に切り換えられると、前記評価値を記憶するステップと、
前記電源システムが前記停止状態から再作動状態に切り換えられるまでの停止時間を検出するステップと、
前記電源システムが前記停止時間の経過後、前記再作動状態に切り換えられると、前記記憶された評価値および前記停止時間に基づいて、前記評価値の初期値を設定する設定ステップとをさらに含み、
前記算出ステップは、前記初期値を用いて、前記電源システムが前記停止状態から前記再作動状態に切り換えられた時点以降の前記評価値を算出する、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記設定ステップは、前記停止時間が短いほど前記初期値を前記記憶された評価値に近づけるように設定するステップを含む、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記設定ステップは、前記停止時間が短いほど前記初期値を大きく設定するステップを含む、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記設定ステップは、前記停止時間が短いほど前記初期値を大きく設定することに加えて、前記停止時間が長いほど前記初期値の低下率を小さくさせながら前記初期値を小さく設定するステップを含む、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記制限ステップは、前記評価値が前記しきい値より大きい場合に、前記評価値と前記しきい値との差に応じて、前記蓄電機構の入出力電力の制限量を変更する、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１８】
請求項９〜１６のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システムの制御に関し、特に、電源システムの充放電を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリの温度に応じてバッテリの充放電を管理するようにした自動車の制御装置が公知である。しかしながら、従来の自動車の制御装置では、バッテリの温度を検出する温度センサを設け、検出されたバッテリの温度に応じてバッテリの充放電を管理する。そのため、温度センサを設けるコストがかかるという問題がある。このような問題を解決する技術が、たとえば特開２００４−３２８９０５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたバッテリ制御装置は、車両の走行駆動源として少なくともエンジンを備えた自動車のバッテリを制御する。この制御装置は、エンジンの冷却水温度を検出するための手段と、イグニッションオフ時にも記憶内容を保持するための手段であって、バッテリの温度推定値とイグニッションオフ直後のエンジン冷却水温とを記憶するための記憶手段と、イグニッションオン直後に、記憶手段に記憶されているイグニッションオフ直後のエンジン冷却水温と、イグニッションオン直後に検出されたエンジン冷却水温とに基づいて、記憶手段に記憶されているバッテリの温度推定値を補正するための手段とを含む。
【０００４】
この公報に開示されたバッテリ制御装置によると、バッテリの温度を検出するセンサを設置せずに、バッテリの温度を正確に推定することができ、そのバッテリの温度推定値によりバッテリの充放電を管理することができる。
【特許文献１】特開２００４−３２８９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バッテリに電流が流れる際、バッテリに接続されるハーネスやリレーなどの通電部品にも電流が流れ、これらの通電部品にジュール熱が発生する。そのため、通電部品の温度が上昇して許容温度を越えると、通電部品が正常に機能しなくなるおそれがある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された制御装置においては、バッテリの温度推定値のみによりバッテリの充放電を制御するので、通電部品を適切に保護することができない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電機構と蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムにおいて、蓄電機構に電気的に接続された部品を適切に保護することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る制御装置は、蓄電機構と、蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムを制御する。この制御装置は、電源システムの作動時間において、蓄電機構の電流値を複数回検出するための手段と、複数回検出された電流値に基づいて、部品の温度に関する値を算出するための算出手段と、温度に関する値に基づいて、蓄電機構の入出力電力を制限するための制限手段と、電源システムが作動状態から停止状態に切り換えられると、温度に関する値を記憶するための手段と、電源システムが停止状態から再作動状態に切り換えられるまでの停止時間を検出するための手段と、電源システムが停止時間の経過後、再作動状態に切り換えられると、記憶された値および停止時間に基づいて、温度に関する値の初期値を設定するための設定手段とを含む。第５の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【０００９】
第１または５の発明によると、蓄電機構に電気的に接続された部品（ハーネスやシステムメインリレーなど）の温度は、通電される電流値および通電時間に応じて上昇する。そこで、部品の温度に関する値が、電源システムの作動時間において複数回検出された蓄電機構の電流値に基づいて算出される。これにより、専用の温度センサなどを設けることなく、部品の温度に関する値を、電流値および通電時間に応じて適切に推定することができる。この温度に関する値に基づいて、部品が許容温度を越えないように、蓄電機構の入出力電力が制限される。しかしながら、この温度に関する値の初期値を実際の部品の温度に何ら相関しない値にすると、電源システムの作動初期において、蓄電機構の入出力電力を適切に制限できないおそれがある。そこで、電源システムが作動状態から停止状態に切り換えられると、温度に関する値が記憶される。電源システムが停止状態から再作動状態に切り換えられるまでの停止時間の経過後、電源システムが再作動状態に切り換えられると、記憶された値および電源システムの停止時間に基づいて、温度に関する値の初期値が設定される。これにより、温度に関する値の初期値を、実際の部品の温度に相関した値に設定することができる。たとえば、電源システムの停止時の部品の温度が高かった場合において、電源システムの停止時間が短い場合には、部品はまだ高温状態であると考えられるため、温度に関する値の初期値を、記憶された値に近い値に設定することができる。そのため、電源システムの作動初期においても、蓄電機構の入出力電力を早期に制限して、部品を適切に保護することができる。その結果、蓄電機構と蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムにおいて、蓄電機構に電気的に接続された部品を適切に保護することができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、設定手段は、停止時間が短いほど初期値を記憶された値に近づけるように設定するための手段を含む。第６の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１１】
第２または６の発明によると、電源システムが停止状態である場合、実際の部品の温度は時間の経過とともに低下する。すなわち、実際の部品の温度は、電源システムの停止時間が短いほど、電源システムを停止した時の温度に近い。そこで、停止時間が短いほど初期値が記憶された値に近づくように設定される。これにより、温度に関する値の初期値を部品の温度に相関させることができる。
【００１２】
第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、部品の温度が高いほど温度に関する値を大きく算出するための手段を含む。制限手段は、温度に関する値がしきい値より大きい場合に、入出力電力を制限するための手段を含む。設定手段は、停止時間が短いほど初期値を大きく設定するための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１３】
第３または７の発明によると、温度に関する値は部品の温度が高いほど大きく算出される。温度に関する値がしきい値より大きい場合に、入出力電力が制限される。たとえば、電源システムの停止時の部品の温度が高かった場合において、電源システムの停止時間が短い場合には、部品はまだ高温状態であると考えられる。そこで、停止時間が短いほど初期値が大きく設定される。これにより、温度に関する値の初期値を部品の温度に相関させて、入出力電力を適切に制限することができる。
【００１４】
第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、設定手段は、停止時間が短いほど初期値を大きく設定することに加えて、停止時間が長いほど初期値の時間低下量を小さくさせながら初期値を小さく設定するための手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１５】
第４または８の発明によると、電源システムが停止状態である場合、実際の部品の温度は、電源システムの停止時間が長いほど低下する。また、実際の部品の温度は、周囲の温度に近づくほど、緩やかに低下する。すなわち、停止時間が長いほど時間低下量が小さくなる。そこで、停止時間が長いほど、初期値の時間低下量を小さくしつつ、初期値を小さく設定する。これにより、温度に関する値の初期値を、電源システム停止中に低下した部品の温度により相関させることができる。
【００１６】
第９の発明に係るプログラムにおいては、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。
【００１７】
第９または１０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。
【００１８】
第１１の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、少なくとも複数回検出された電流値に基づいて、部品の温度に関する値の単位時間あたりの変化量を変更する。
【００１９】
第１２の発明に係る制御装置においては、第１１の発明の構成に加えて、算出手段は、複数回検出された電流値の平均値を算出し、算出された平均値が第１の平均値であるときの単位時間あたりの変化量を、第１の平均値よりも大きい第２の平均値であるときの単位時間あたりの変化量よりも小さくする。
【００２０】
第１３の発明に係る制御装置においては、第１１の発明の構成に加えて、算出手段は、部品の温度に関する値が増加しているのか否かを判断し、複数回検出された電流値に加えて部品の温度に関する値が増加しているのか否かの判断結果に基づいて、単位時間あたりの変化量を変更する。
【００２１】
第１４の発明に係る制御装置においては、第１３の発明の構成に加えて、算出手段は、複数回検出された電流値の平均値を算出し、算出された平均値が予め定められた値よりも小さい場合、部品の温度に関する値が増加していないときの単位時間あたりの変化量を、部品の温度に関する値が増加しているときの単位時間あたりの変化量よりも大きくする。
【００２２】
第１５の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制限手段は、温度に関する値が予め定められたしきい値を超えた場合に、温度に関する値としきい値との差に応じて、蓄電機構の入出力電力の制限量を変更する。
【００２３】
第１６〜２０の発明に係る制御方法は、それぞれ第１１〜１５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００２４】
第２１の発明に係る制御装置は、蓄電機構と、蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムを制御する。この制御装置は、蓄電機構の電流値を複数回検出するための検出手段と、複数回検出された電流値に基づいて、部品の温度に関する値を算出するための算出手段と、温度に関する値に基づいて、蓄電機構の入出力電力を制限するための制限手段とを含む。算出手段は、少なくとも複数回検出された電流値に基づいて、部品の温度に関する値の単位時間あたりの変化量を変更する。
【００２５】
第２２の発明に係る制御装置においては、第２１の発明の構成に加えて、算出手段は、複数回検出された電流値の平均値を算出し、算出された平均値が第１の平均値であるときの単位時間あたりの変化量を、第１の平均値よりも大きい第２の平均値であるときの単位時間あたりの変化量よりも小さくする。
【００２６】
第２３の発明に係る制御装置においては、第２１の発明の構成に加えて、算出手段は、部品の温度に関する値が増加しているのか否かを判断し、複数回検出された電流値に加えて部品の温度に関する値が増加しているのか否かの判断結果に基づいて、単位時間あたりの変化量を変更する。
【００２７】
第２４の発明に係る制御装置においては、第２３の発明の構成に加えて、算出手段は、複数回検出された電流値の平均値を算出し、算出された平均値が予め定められた値よりも小さい場合、部品の温度に関する値が増加していないときの単位時間あたりの変化量を、部品の温度に関する値が増加しているときの単位時間あたりの変化量よりも大きくする。
【００２８】
第２５の発明に係る制御装置は、蓄電機構と、蓄電機構に電気的に接続された部品とを備えた電源システムを制御する。この制御装置は、蓄電機構の電流値を複数回検出するための検出手段と、複数回検出された電流値に基づいて、部品の温度に関する値を算出するための算出手段と、温度に関する値に基づいて、蓄電機構の入出力電力を制限するための制限手段とを含む。制限手段は、温度に関する値がしきい値より大きい場合に、温度に関する値としきい値との差に応じて、蓄電機構の入出力電力の制限量を変更する。
【００２９】
第２６〜３０の発明に係る制御方法は、それぞれ第２１〜２５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。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じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３１】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る電源システムの制御装置が搭載された電気自動車２０の構成について説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、図１に示す電気自動車２０に限定されず、他の態様を有する電気自動車であってもよい。また、電気自動車ではなく、エンジンとモータとの動力により走行するハイブリッド車両であってもよい。
【００３２】
電気自動車２０は、駆動輪２２Ａ，２２Ｂと、駆動輪２２Ａ，２２Ｂにディファレンシャルギヤ２４を経由して接続された駆動軸２６と、駆動軸２６へ車輪駆動用の動力を出力する走行用のモータ３０と、走行用のバッテリ３００と、インバータ３４と、昇圧コンバータ３６と、ＳＭＲ２００と、監視ユニット４００と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００とを備える。
【００３３】
モータ３０は、たとえば周知の永久磁石（ＰＭ）型同期発電電動機として構成されており、インバータ３４からの３相交流電力により駆動される。
【００３４】
インバータ３４は、モータ３０とバッテリ３００との間に設けられる。インバータ３４は、バッテリ３００からの直流電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等により擬似的な３相交流電力としてモータ３０へ供給する。
【００３５】
昇圧コンバータ３６は、インバータ３４とバッテリ３００との間に設けられる。電気自動車２０の加速時には、バッテリ３００の定格電圧が昇圧コンバータ３６により昇圧されて、インバータ３４に供給される。電気自動車２０の回生制動時には、インバータ３４で直流電圧に変換された回生電圧が昇圧コンバータ３６により降圧されて、バッテリ３００に供給される。
【００３６】
ＳＭＲ２００は、昇圧コンバータ３６とバッテリ３００との間に設けられる。ＳＭＲ２００は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレーである。バッテリ３００は、モータ３０に供給する電力を蓄電する二次電池である。監視ユニット４００は、バッテリ３００に接続され、バッテリ３００の状態を監視する。なお、ＳＭＲ２００、バッテリ３００および監視ユニット４００については後に詳述する。
【００３７】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１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、ＣＰＵ１０１の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、データを一時的に記憶する揮発性のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、不揮発性のメモリであるＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１０４と、タイマ１０５と、図示しない入出力ポートとを備える。
【００３８】
ＥＣＵ１００へは、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２からの検出信号θや、インバータ３４の各相に取付けられた図示しない電流センサからの相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、シフトレバー５１の動作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル５３の操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度ＡＣＣ、ブレーキペダル５５の操作量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力ポートを経由して入力されている。
【００３９】
さらに、ＥＣＵ１００へは、イグニッションスイッチ６０からの信号が入力ポートを経由して入力されている。イグニッションスイッチ６０は、ユーザにより操作される。イグニッションスイッチ６０のポジションとしては、少なくともオフ位置とオン位置とが設けられる。
【００４０】
イグニッションスイッチ６０のポジションがオフ位置からオン位置に切り換えられると、ＥＣＵ１００に補機バッテリ（図示せず）からの電力が供給されて、ＥＣＵ１００が作動状態となり、種々のプログラムの実行が開始される。
【００４１】
イグニッションスイッチ６０のポジションがオン位置からオフ位置に切り換えられると、ＥＣＵ１００への補機バッテリからの電力供給が遮断されて、ＥＣＵ１００が停止状態となり、プログラムの実行が停止されるとともにＲＡＭ１０３に記憶されたデータがクリアされる。
【００４２】
ＳＲＡＭ１０４およびタイマ１０５は、補機バッテリに直結され、イグニッションスイッチ６０のポジションに関わらず、補機バッテリからの電力が常時供給されている。これにより、ＳＲＡＭ１０４は、ＥＣＵ１００が停止しても、記憶したデータを保持し続けることができる。また、タイマ１０５は、ＥＣＵ１００が停止しても、時間を計測し続けることができる。
【００４３】
図２を参照して、本発明の実施の形態に係る電源システムについて説明する。この電源システムは、イグニッションスイッチ６０、ＥＣＵ１００、ＳＭＲ２００、バッテリ３００、および監視ユニット４００により構成される。
【００４４】
ＳＭＲ２００は、正極側のＳＭＲ（１）２１０、ＳＭＲ（２）２２０および負極側のＳＭＲ（３）２３０から構成される。
【００４５】
イグニッションスイッチ６０のポジションがオフ位置からオン位置に切り換えられると、上述のようにＥＣＵ１００が作動状態となる。その後、ＥＣＵ１００は、先ず、ＳＭＲ（３）２３０をオンし、次にＳＭＲ（１）２１０をオンしてプリチャージを実行する。ＳＭＲ（１）２１０には制限抵抗２１２が接続されているので、ＳＭＲ（１）２１０をオンしてもインバータ３４にかかる電圧は緩やかに上昇し、突入電流の発生を防止することができる。プリチャージ実行後、ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ（２）２２０をオンにする。
【００４６】
イグニッションスイッチ６０のポジションがオン位置からオフ位置に切り換えられると、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００からの漏電防止などのため、ＳＭＲ（１）２１０、ＳＭＲ（２）２２０およびＳＭＲ（３）２３０をオフする。その後、上述のように、ＥＣＵ１００は停止状態となる。
【００４７】
なお、以下の説明において、電源システムの作動状態とは、少なくともＥＣＵ１００が作動状態であることを意味し、必ずしもＳＭＲ２００がオンされていることに限定されない。また、電源システムの停止状態とは、少なくともＥＣＵ１００が停止状態であることを意味し、必ずしもＳＭＲ２００がオフされていることに限定されない。
【００４８】
バッテリ３００は、ＳＭＲ２００とワイヤハーネスで接続される。バッテリ３００は、バッテリモジュール３１０と、サービスプラグ３２０とを含む。バッテリモジュール３１０は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続して形成される。サービスプラグ３２０は、ヒューズを内蔵するとともに、車両整備時などにユーザが取り外しできる状態でバッテリモジュール３１０に直列に接続される。
【００４９】
監視ユニット４００には、バッテリ３００に設けられた電圧センサ、電流センサ、温度センサ（いずれも図示せず）から、バッテリ３００の端子間電圧値、バッテリ３００の充放電電流値（以下、バッテリ電流値Ｉとも記載する）、バッテリ３００の温度などの情報が入力される。監視ユニット４００は、これらの情報をＥＣＵ１００に送信する。
【００５０】
ＥＣＵ１００は、監視ユニット４００から送信される情報に基づいて、バッテリ３００のＳＯＣ（以下、単にＳＯＣあるいはバッテリ残存容量ＳＯＣとも記載する）を算出する。ＳＯＣはいつ回生が行なわれてもエネルギが回収できるように、通常は６０％程度に設定される。また、ＳＯＣの上限値と下限値とは、バッテリ３００の劣化を抑制するために、たとえば、上限値を８０％、下限値を３０％として設定され、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが上限値および下限値を越えないようにモータ３０による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。
【００５１】
また、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００の温度やＳＯＣなどに基づいて、バッテリ充電電力制限値（バッテリ３００に充電される電力の最大値）ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値（バッテリ３００から放電される電力の最大値）ＷＯＵＴを算出する。ＥＣＵ１００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴを越えないように、バッテリ３００の充放電電力を制限する。これにより、バッテリ３００の過放電や過充電が防止され、バッテリ３００が保護される。
【００５２】
本実施の形態において、バッテリモジュール３１０に電流が流れる際には、バッテリモジュール３１０に電気的に接続される通電部品（たとえば、サービスプラグ３２０、バッテリ３００の電極端子、ＳＭＲ２００、バッテリ３００とＳＭＲ２００とを接続するワイヤハーネスなど）にも電流が流れ、これらの通電部品にジュール熱が発生する。そのため、通電部品の温度が上昇して許容温度を越えると、通電部品が正常に機能しなくなるおそれがある。
【００５３】
そこで、本実施の形態においては、電源システムの作動時間において検出されるバッテリ電流値Ｉに基づいて、これらの通電部品の温度に関する評価値Ｆを算出し、算出された評価値Ｆに基づいて、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴを変更する。
【００５４】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図３に示すように、この制御装置は、電流値検出部１１０と、評価値算出部１２０と、ＷＩＮ／ＷＯＵＴ変更部１３０と、システムオフ時間検出部１４０と、評価値保存部１５０と、初期値算出部１６０とを含む。
【００５５】
電流値検出部１１０は、監視ユニット４００からの信号に基づいて、バッテリ電流値Ｉを検出する。
【００５６】
評価値算出部１２０は、通電部品の温度状態の評価に用いられる値である評価値Ｆを算出する。評価値算出部１２０は、バッテリ電流値ＩおよびＲＡＭ１０３に記憶された評価値（先回算出された評価値）とに基づいて、評価値Ｆを算出する。
【００５７】
ＷＩＮ／ＷＯＵＴ変更部１３０は、評価値算出部１２０で算出された評価値Ｆに基づいて、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴを変更し、変更されたＷＩＮおよびＷＯＵＴでバッテリ３００の電力を制限するように、インバータ３４、昇圧コンバータ３６を制御する。
【００５８】
システムオフ時間検出部１４０は、イグニッションスイッチ６０からの信号およびタイマ１０５からの信号に基づいて、電源システム停止状態の継続時間（以下、システムオフ時間ＴＯＦＦとも記載する）を検出する。
【００５９】
評価値保存部１５０は、イグニッションスイッチ６０からの信号に基づいて、評価値ＦをＳＲＡＭ１０４に保存する。
【００６０】
初期値算出部１６０は、イグニッションスイッチ６０からの信号、システムオフ時間ＴＯＦＦおよびＳＲＡＭ１０４に保存された評価値Ｆに基づいて、評価値Ｆの初期値を設定する。
【００６１】
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ１００に含まれるＣＰＵ１０１およびＲＯＭ１０２とＲＯＭ１０２から読み出されてＣＰＵ１０１で実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
【００６２】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００がイグニッションスイッチ６０のポジションがオン位置である場合（すなわち電源システムが作動状態である場合）に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００６３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ６０のポジションがオフ位置からオン位置に切り換えられたか否かを判断する。オフ位置からオン位置に切り換えられると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００６４】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆの初期値の設定処理を行なう。なお、本処理については後に詳述する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆの初期値をＲＡＭ１０３から読み出す。
【００６５】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）をＲＡＭ１０３から読み出す。
【００６６】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、監視ユニット４００からの信号に基づいて、バッテリ電流値Ｉを検出する。
【００６７】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆの今回の値である評価値Ｆ（Ｎ）を算出する。ＥＣＵ１００は、通電部品の温度に相関するように、通電部品の温度が高いほど評価値Ｆ（Ｎ）を大きく設定する。また、ＥＣＵ１００は、通電部品の温度に相関するように、検出された複数のバッテリ電流値Ｉに基づいて（すなわちバッテリ電流値Ｉと通電時間とを加味して）、評価値Ｆ（Ｎ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）を、{（Ｋ−１）×評価値Ｆ（Ｎ−１）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋとして算出する。なお、先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）が存在しない場合は、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）を、{（Ｋ−１）×（評価値Ｆの初期値）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋとして算出する。ここで、Ｋは、１以上の定数であって、本プログラムが実行されるサイクルタイムにおける通電部品の温度の変化に応じて予め設定される。なお、評価値Ｆの算出方法はこれに限定されない。たとえば、通電時間を別途検出して、通電時間とバッテリ電流値Ｉとに基づいて評価値Ｆを算出するようにしてもよい。
【００６８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値より大きいか否かを判断する。このしきい値は、通電部品の許容温度に基づいて予め設定される。評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値より大きいと（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。
【００６９】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴを低くするように変更する。
【００７０】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮおよびバッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴの変更を行なわない。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）をＲＡＭ１０３に保存する。
【００７１】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００が評価値ＦをＳＲＡＭ１０４に保存する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００７２】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ６０のポジションがオン位置からオフ位置に切り換えられたか否かを判断する。オン位置からオフ位置に切り換えられると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７３】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１００は、評価値ＦをＳＲＡＭ１０４に保存する。Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１００は、タイマ１０５にタイマの開始を指令する。
【００７４】
Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１００は、ＥＣＵ１００自らを停止状態にするように、補機バッテリからの電力供給を遮断する。
【００７５】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００が、上述の図４のＳ３００の処理（評価値Ｆの初期値設定処理）を行なう際に実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００７６】
Ｓ３０２にて、ＥＣＵ１００は、上述の図５のＳ２０４で開始したタイマの停止をタイマ１０５に指令する。Ｓ３０４にて、ＥＣＵ１００は、システムオフ時間ＴＯＦＦを検出する。ＥＣＵ１００は、タイマ１０５による計測時間を、システムオフ時間ＴＯＦＦとして検出する。
【００７７】
Ｓ３０６にて、ＥＣＵ１００は、電源システム停止中においてＳＲＡＭ１０４に保存された評価値Ｆを読み出す。
【００７８】
Ｓ３０８にて、ＥＣＵ１００は、ＳＲＡＭ１０４から読み出された評価値Ｆとシステムオフ時間ＴＯＦＦとに基づいて、評価値Ｆの初期値を設定する。ＥＣＵ１００は、システムオフ時間ＴＯＦＦに応じて低下する通電部品の温度に相関するように、評価値Ｆの初期値を設定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、システムオフ時間ＴＯＦＦが短いほど評価値Ｆの初期値をＳＲＡＭ１０４から読み出された評価値Ｆに近づけるように設定し、システムオフ時間ＴＯＦＦが長いほど、評価値Ｆの初期値の時間低下量を小さくさせながら評価値Ｆの初期値を小さく設定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆの初期値を、（ＳＲＡＭ１０４から読み出された評価値Ｆの２乗値）×[{（Ｋ−１）／Ｋ}のＴＯＦＦ乗値]として設定する。なお、評価値Ｆの初期値の設定方法はこれに限定されない。Ｓ３１０にて、ＥＣＵ１００は、算出した評価値Ｆの初期値をＲＡＭ１０３に保存する。
【００７９】
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ＥＣＵ１００により制御されるバッテリ３００の電力制限について説明する。
【００８０】
通電部品の温度は、通電される電流値（すなわちバッテリ電流値Ｉ）および通電時間に応じて上昇する。そこで、電源システムの作動状態が継続している間（Ｓ１００にてＮＯ）、通電部品の温度状態の評価に用いられる評価値Ｆ（Ｎ）が、バッテリ電流値Ｉと通電時間とを加味して算出される（Ｓ１０８）。具体的には、評価値Ｆ（Ｎ）は、{（Ｋ−１）×評価値Ｆ（Ｎ−１）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋとして算出される（Ｓ１０８）。これにより、専用の温度センサなどを設けることなく通電部品の温度を適切に推定することができる。さらに、実際の通電時間を検出したりジュール熱を算出したりすることなく、評価値Ｆを、実際の通電部品の温度に簡易的に近似させることができる。
【００８１】
図７に示すように、時刻Ｔ（１）にて評価値Ｆがしきい値を越えると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、通電部品が高温状態であると判断して、バッテリ３００の入出力電力を制限するようにＷＩＮおよびＷＯＵＴが低く変更される（Ｓ１１２）。これにより、通電部品の温度が許容温度を越えることを抑制して、通電部品を適切に保護することができる。
【００８２】
ここで、通電部品が高温状態であった時刻Ｔ（２）にて電源システムが停止状態となり、その短時間後の時刻Ｔ（３）にて電源システムが再び作動状態になった場合を想定する。
【００８３】
この場合、上述のようにシステムオフ時間ＴＯＦＦ（すなわち時刻Ｔ（２）から時刻Ｔ（３）までの時間）が短いため、通電部品は未だ高温状態であると考えられる。それにも関わらず、通電電流値と通電時間とを加味して算出されてきた評価値Ｆが、電源システムの停止に伴ってクリアされると、再起動時における評価値Ｆの初期値が実際の通電部品の温度に何ら相関しない値になってしまう。そのため、図７の一点鎖線に示すように、時刻Ｔ（３）から時刻Ｔ（４）までのシステム作動初期において、評価値Ｆが実際の通電部品の温度に応じた値に達するまでに時間がかかり、バッテリ３００の電力が適切に制限されない。
【００８４】
そこで、時刻Ｔ（２）でイグニッションスイッチ６０のポジションがオフ位置に切り換えられると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、時刻Ｔ（２）における評価値Ｆ（２）がシステム停止中においてＳＲＡＭ１０４に保存されるとともに（Ｓ２０２）、タイマが開始される（Ｓ２０４）。
【００８５】
時刻Ｔ（３）でイグニッションスイッチ６０のポジションが再びオン位置に切り換えられると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、タイマが停止され（Ｓ３０２）、システムオフ時間ＴＯＦＦが検出される（Ｓ３０４）。ＳＲＡＭ１０４に保存された評価値Ｆ（２）とシステムオフ時間ＴＯＦＦとに基づいて、時刻Ｔ（３）における評価値Ｆの初期値Ｆ（３）が設定される（Ｓ３０８）。
【００８６】
通電部品の温度は、システムオフ時間ＴＯＦＦが短いほど、電源システムを停止した時の温度に近く、システムオフ時間ＴＯＦＦが長いほど低下する。また、通電部品の温度は、システム停止時間が長いほど時間低下量が小さくなる。
【００８７】
初期値Ｆ（３）は、この通電部品の温度に相関するように設定される。具体的には、（Ｆ（２）の２乗値）×[{（Ｋ−１）／Ｋ}のＴＯＦＦ乗値]として算出される（Ｓ３０８）。そのため、システムオフ時間ＴＯＦＦが短いほど、初期値Ｆ（３）が評価値Ｆ（２）に近い値に設定される。これにより、初期値Ｆ（３）を通電部品の実際の温度に相関した値に設定することができる。
【００８８】
図７に示すように、評価値Ｆ（３）がしきい値を越えているため（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、イグニッションスイッチ６０のポジションが再びオン位置にされた時刻Ｔ（３）の時点からＷＩＮおよびＷＯＵＴが低く変更される（Ｓ１１２）。そのため、ＷＩＮおよびＷＯＵＴの制限開始時刻を、時刻Ｔ（２）において評価値Ｆがクリアされる場合の時刻Ｔ（４）よりも早めることができる。これにより、通電部品を適切に保護することができる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、通電部品の温度状態の評価に用いられる評価値が、バッテリ電流値と通電時間とを加味して算出される。これにより、専用の温度センサなどを設けることなく通電部品の温度を適切に推定することができる。さらに、電源システム起動時において、ＳＲＡＭに保存されていた電源システム停止時の評価値とシステム停止時間とに基づいて、評価値の初期値が算出される。これにより、電源システム作動初期においても、評価値を通電部品の実際の温度に相関した値に設定することができる。そのため、バッテリの電力を早期に制限して、通電部品を適切に保護することができる。
【００９０】
なお、本実施の形態においては、タイマ１０５がＥＣＵ１００内部に含まれる場合について説明したが、タイマ１０５が設けられる場所はこれに限定されない。たとえば、タイマ１０５が監視ユニット４００内部に設けられてもよい。
【００９１】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置について説明する。前述の第１の実施の形態においては、図４のＳ１０８の処理で評価値Ｆ（Ｎ）を{（Ｋ−１）×Ｆ（Ｎ−１）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋとして算出する際、Ｋ（以下「なまし係数Ｋ」ともいう）の値を固定していた。これに対し、本実施の形態に係る制御装置は、なまし係数Ｋの値を、バッテリ電流値Ｉの平均値および評価値Ｆの増減に応じて可変にするものである。それ以外の処理は、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、前述の第１の実施の形態の制御装置と同じ制御ブロック図およびフローチャートについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【００９２】
図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ１００が評価値Ｆ（Ｎ）を算出する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００９３】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ１００は、バッテリ電流値Ｉの時間平均値（バッテリ電流平均値）Ｉａｖｅを算出する。
【００９４】
Ｓ４０２にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆが増加しているか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ１００は、先々回算出された評価値Ｆ（Ｎ−２）および先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）をＲＡＭ１０３から読み出し、Ｆ（Ｎ−２）よりもＦ（Ｎ−１）が大きい場合に、評価値Ｆが増加していると判断する。評価値Ｆが増加していると（Ｓ４０２にてＹＥＳ）、処理はＳ４０４に移される。そうでないと（Ｓ４０２にてＮＯ）、処理はＳ４０６に移される。
【００９５】
Ｓ４０４にて、ＥＣＵ１００は、図９に示すＫｒマップを参照して、なまし係数Ｋを算出する。図９に示すＫｒマップは、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅをパラメータとしてなまし係数Ｋを設定したものである。
【００９６】
実際の通電部品の温度は、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが高い領域で急激に増加し、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが低い領域では急激には増加しない特性を有する。この特性を評価値Ｆに反映させるために、図９に示すＫｒマップにおいて、なまし係数Ｋは、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが高い領域で小さい値（すなわち評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を大きくする値）に設定され、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが低い領域で大きい値（すなわち評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を小さくする値）に設定される。
【００９７】
具体的には、なまし係数Ｋは、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも高い領域では最小値Ｋｍｉｎに設定され、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも低下すると徐々に増加し、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（１）よりも低い領域では最大値Ｋｒｍａｘに設定される。
【００９８】
ここで、図９に示すＫｒマップの設定手法の一例について説明する。上述したように、Ｎ回目に算出される評価値Ｆ（Ｎ）は、{（Ｋ−１）×Ｆ（Ｎ−１）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋで算出される。この式をより詳細に記載すると下記の数１に示す式となる。
【００９９】
【数１】
0005151664.tif 000002
【０１００】
Ｉ（Ｎ−１）は評価値Ｆ（Ｎ−１）算出時のバッテリ電流値Ｉである。なお、評価値Ｆの算出回数を示すＮは、評価値Ｆの算出開始からの経過時間を本プログラムのサイクルタイム（算出周期）で除算して求めることができる。
【０１０１】
上記数１に示す式を、バッテリ電流値Ｉを一定値ＩＢＯとして変形すると、下記の数２に示す式となる。
【０１０２】
【数２】
0005151664.tif 000003
【０１０３】
評価値Ｆ（Ｎ）が制限値ＩＢｃｏｎｓｔ２を超えないように制限するためのなまし係数Ｋは、バッテリ電流値Ｉを一定値ＩＢＯとしたとき、上記数２に示す式を変形して下記数３に示す式で算出される。なお、制限値ＩＢｃｏｎｓｔ２は、通電部品の許容温度などに基づいて予め設定された値である。
【０１０４】
【数３】
0005151664.tif 000004
【０１０５】
Ｋｒマップは、上記数３に示す式の一定値ＩＢＯをバッテリ電流平均値Ｉａｖｅに置き換えてなまし係数Ｋを算出した値に設定される。
【０１０６】
図８に戻って、Ｓ４０６にて、ＥＣＵ１００は、図９に示すＫｆマップを参照して、なまし係数Ｋを算出する。図９に示すＫｆマップは、前述のＫｒマップと同様に、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅをパラメータとしてなまし係数Ｋを設定したものである。
【０１０７】
図９に示すＫｆマップにおいて、なまし係数Ｋは、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも高い領域ではＫｒマップと同じ最小値Ｋｍｉｎに設定され、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも低下すると徐々に増加し、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（１）よりも低い領域では最大値Ｋｆｍａｘに設定される。Ｋｆマップの最大値Ｋｆｍａｘは、Ｋｒマップの最大値Ｋｒｍａｘよりも低い値に設定される。
【０１０８】
図８に戻って、Ｓ４０８にて、ＥＣＵ１００は、算出されたなまし係数Ｋに基づいて、評価値Ｆ（Ｎ）を算出する。ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）を{（Ｋ−１）×（評価値Ｆの初期値）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋとして算出する。すなわち、ＥＣＵ１００は、上記数１に示す式によって評価値Ｆ（Ｎ）を算出する。
【０１０９】
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の動作について、図１０および図１１を参照しつつ説明する。
【０１１０】
図１０の実線は、本実施の形態に係る制御装置によってなまし係数Ｋを可変にした場合の評価値Ｆ（Ｎ）のタイミングチャートである。なお、図１０において、一点鎖線はなまし係数ＫをＫｍｉｎで固定した場合、二点鎖線はＫをＫｒｍａｘで固定した場合の評価値Ｆ（Ｎ）のタイミングチャートである。
【０１１１】
上述したように、評価値Ｆ（Ｎ）は{（Ｋ−１）×Ｆ（Ｎ−１）＋（Ｉの２乗値）}／Ｋであるため、なまし係数Ｋの値が小さいほど、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量は大きくなる。
【０１１２】
そのため、たとえばなまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎで固定した場合、図１０の一点鎖線に示すように、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が大きい値に維持されてしまう。そのため、通電部品の温度が許容温度を超えるまでにはまだ時間的な余裕があるにも関わらず、評価値Ｆ（Ｎ）が早期にしきい値を超えてしまう場合が考えられる。このような場合、通電部品を保護できても、モータ３０の出力あるいはモータ３０の回生電力を不必要に制限してしまうことになる。
【０１１３】
一方、たとえばなまし係数Ｋを最大値Ｋｒｍａｘで固定した場合、図１０の二点鎖線に示すように、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が小さい値に維持されてしまう。そのため、通電部品の温度が許容温度を超えているにも関わらず、評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値に達しない場合が考えられる。このような場合、バッテリ３００の充放電電力が適切に制限されず、通電部品を保護することができない。
【０１１４】
そこで、本実施の形態においては、評価値Ｆ（Ｎ）の算出に用いられるなまし係数Ｋの値を、図９のマップに示したように、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅに応じた可変値とした（Ｓ４００、Ｓ４０４、Ｓ４０６）。
【０１１５】
これにより、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量がバッテリ電流平均値Ｉａｖｅに応じて適切に調整される。そのため、図１０に示したように、なまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎで固定した場合に比べて、ＷＩＮおよびＷＯＵＴが制限されるまでの時間（評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値を超えるまでの時間）が長期化される。その結果、通電部品を保護しつつ、モータ３０の出力あるいはモータ３０の回生電力を不必要に制限することを回避することができる。
【０１１６】
図１１の実線は、本実施の形態に係る制御装置によってなまし係数Ｋを可変にした場合におけるＷＯＵＴが制限されるまでの時間と、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅとの関係を示している。なお、図１１において、破線は、通電部品の温度が許容温度を超えるまでの時間を示し、一点鎖線は、なまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎに固定した場合におけるＷＯＵＴが制限されるまでの時間を示している。
【０１１７】
図１１に示すように、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも低いＩａｖｅ（３）において、なまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎに固定した場合よりも、本実施の形態に係る制御装置によってなまし係数Ｋを可変にした場合のほうが、ＷＯＵＴが制限されるまでの時間が長期化されている。
【０１１８】
これは、図９に示すＫｒマップにおいて、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも低い領域では、なまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎよりも大きい値に設定したことによって、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が小さくなり、その結果、評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値を超えるまでの時間が長期化したことによるものである。これにより、モータ３０の出力を不必要に制限することを回避することができる。
【０１１９】
また、図９に示すＫｒマップは上記数３に示す式で算出される。すなわち、図９に示すＫｒマップに基づいて算出されるなまし係数Ｋは、評価値Ｆ（Ｎ）が通電部品の許容温度に基づいて予め設定された制限値ＩＢｃｏｎｓｔ２を超えないように設定されている。そのため、図１１に示したように、ＷＯＵＴが制限されるまでの時間（実線）が通電部品の温度が許容温度を超えるまでの時間（破線）を超えることはない。そのため、通電部品を適切に保護することができる。
【０１２０】
このように、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが高い領域では、通電部品の温度が急激に増加することを考慮して、なまし係数Ｋを小さくして評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を大きくする。一方、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅが低い領域では、通電部品の温度が急激には増加しないことを考慮して、なまし係数Ｋを大きくして評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を小さくする。
【０１２１】
このようにすると、評価値Ｆの単位時間あたりの増加量および減少量を、実際の通電部品の温度の単位時間あたりの増加量および減少量に適切に適合させてることができる。その結果、評価値Ｆを実際の通電部品の温度に適切に近似させることができるので、通電部品を適切に保護しつつ、バッテリ３００の充放電電力が不必要に制限されることを回避することができる。
【０１２２】
なお、評価値Ｆが減少している場合（Ｓ４０２にてＮＯ）、ＫｒマップではなくＫｆマップを参照してなまし係数Ｋが算出される（Ｓ４０６）。このＫｆマップは、図９に示したように、バッテリ電流平均値ＩａｖｅがＩａｖｅ（２）よりも低い領域において、Ｋｒマップの値よりも低い値に設定されている。
【０１２３】
これにより、評価値Ｆがしきい値を超えている状態から評価値Ｆを減少させる際に、評価値Ｆの単位時間あたりの減少量を大きくして、早期にしきい値よりも低下させることができる。そのため、早期にＷＯＵＴの制限を解除することができる。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置は、通電部品の温度状態の評価に用いられる評価値Ｆの算出に用いられるなまし係数Ｋの値を、バッテリ電流平均値Ｉａｖｅおよび評価値Ｆの増減に応じて変更する。そのため、評価値Ｆを実際の通電部品の温度に適切に近似させることができる。その結果、通電部品を適切に保護しつつ、バッテリの充放電電力が不必要に制限されることを回避して車両の動力性能の低下を抑制することができる。
【０１２５】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る制御装置について説明する。前述の第１の実施の形態においては、図４のＳ１１０およびＳ１１２の処理で、評価値Ｆがしきい値を超えた時点でＷＩＮおよびＷＯＵＴを同時に低下し、かつＷＩＮおよびＷＯＵＴの低下量を評価値Ｆの値とは関係のない値にしていた。これに対し、本実施の形態に係る制御装置は、評価値Ｆのしきい値をＷＩＮ低下開始用のしきい値とＷＯＵＴ低下開始用のしきい値とに分けるとともに、ＷＩＮおよびＷＯＵＴの低下量を、評価値Ｆをパラメータとしてフュードバック制御するものである。それ以外の処理は、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、前述の第１の実施の形態の制御装置と同じ制御ブロック図およびフローチャートについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【０１２６】
図１２を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図１２に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１２７】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値Ｆｔａｇ（１）より大きいか否かを判断する。このしきい値Ｆｔａｇ（１）は、ＷＩＮの低下を開始するための値であって、通電部品の許容温度に基づいて予め設定される。評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値Ｆｔａｇ（１）より大きいと（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ５０２に移される。そうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ５０４に移される。
【０１２８】
Ｓ５０２にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）に基づいて、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを低くするように変更する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＷＩＮを、ＷＩＮ（Ｓ）＋Ｇｉｎ×{Ｆ（Ｎ）−Ｆｔａｇ（１）}として算出する。ここで、ＷＩＮ（Ｓ）は、制限前のＷＩＮの値であって、バッテリ３００の温度やＳＯＣに依存した値である。Ｇｉｎは、評価値Ｆ（Ｎ）をパラメータとして低下後のＷＩＮを算出するためのフィードバックゲインである。Ｓ５０４にて、ＥＣＵ１００は、ＷＩＮの変更を行なわない。
【０１２９】
Ｓ５０６にて、評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値Ｆｔａｇ（２）より大きいか否かを判断する。このしきい値Ｆｔａｇ（２）は、ＷＯＵＴの低下を開始するための値であって、通電部品の許容温度に基づいて予め設定される。しきい値Ｆｔａｇ（２）は、Ｆｔａｇ（１）よりも大きい値に設定される。評価値Ｆ（Ｎ）がしきい値Ｆｔａｇ（２）より大きいと（Ｓ５０６にてＹＥＳ）、処理はＳ５０８に移される。そうでないと（Ｓ５０６にてＮＯ）、処理はＳ５１０に移される。
【０１３０】
Ｓ５０８にて、ＥＣＵ１００は、評価値Ｆ（Ｎ）に基づいて、バッテリ放電電力制限値ＷＯＵＴを低くするように変更する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＷＯＵＴを、ＷＯＵＴ（Ｓ）＋Ｇｏｕｔ×{Ｆ（Ｎ）−Ｆｔａｇ（１）}として算出する。ここで、ＷＯＵＴ（Ｓ）は、制限前のＷＯＵＴの値であって、バッテリ３００の温度やＳＯＣに依存した値である。Ｇｏｕｔは、評価値Ｆ（Ｎ）をパラメータとして低下後のＷＯＵＴを算出するためのフィードバックゲインである。Ｓ５１０にて、ＥＣＵ１００は、ＷＯＵＴの変更を行なわない。
【０１３１】
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の動作について、図１３を参照しつつ説明する。
【０１３２】
時刻Ｔ（５）にて、評価値ＦがＦｔａｇ（１）を超えると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、ＷＩＮが低下される（Ｓ５０２）。この際、ＷＩＮは、評価値Ｆ（Ｎ）としきい値Ｆｔａｇ（１）との差に比例させて低下される。
【０１３３】
その後の時刻Ｔ（６）にて、評価値Ｆが更に増加してＦｔａｇ（２）を超えると（Ｓ５０６にてＹＥＳ）、ＷＯＵＴが低下される（Ｓ５０８）。この際、ＷＯＵＴは、評価値Ｆ（Ｎ）としきい値Ｆｔａｇ（１）との差に比例させて低下される。
【０１３４】
このようにすると、評価値Ｆ（Ｎ）が通電部品の許容温度などに基づいて予め設定された制限値ＩＢｃｏｎｓｔ２を超えないように制限しつつ、評価値Ｆ（Ｎ）を制限値ＩＢｃｏｎｓｔ２に近い値で推移させて、ＷＩＮおよびＷＯＵＴの低下量および低下速度を最小限に抑えることができる。そのため、通電部品の温度が許容温度を超えることを抑制しつつ、モータ３０の出力あるいはモータ３０の回生電力の低下量および低下速度を最小限に抑えることができる。
【０１３５】
その後の時刻Ｔ（７）にて、評価値ＦがＦｔａｇ（２）よりも低下すると（Ｓ５０６にてＮＯ）、ＷＯＵＴの低下が解除され、ＷＯＵＴは再びＷＯＵＴ（Ｓ）に設定される（Ｓ５１０）。その後の時刻Ｔ（８）にて、評価値ＦがＦｔａｇ（２）よりも低下すると（Ｓ５００にてＮＯ）、ＷＩＮの低下が解除され、ＷＩＮは再びＷＩＮ（Ｓ）に設定される（Ｓ５０４）。
【０１３６】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ＷＩＮおよびＷＯＵＴの低下量および低下速度を、評価値Ｆの値をパラメータとしてフュードバック制御する。そのため、通電部品の温度が許容温度を超えることを抑制しつつ、モータ３０の出力あるいはモータ３０の回生電力の低下量および低下速度を最小限に抑えることができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態に係るＷＩＮおよびＷＯＵＴの制限手法は、前述の第２の実施の形態にも適用できる。
【０１３８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その３）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る電源システムの制御装置により制御されるバッテリの電力制限値を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図９】なまし係数Ｋとバッテリ電流平均値Ｉａｖｅとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵが算出する評価値Ｆ（Ｎ）のタイミングチャートである。
【図１１】バッテリ放電電力が制限されるまでの時間とバッテリ電流平均値Ｉａｖｅとの関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る電源システムの制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る電源システムの制御装置により制御されるバッテリの電力制限値を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１４０】
２０  電気自動車、２２Ａ，２２Ｂ  駆動輪、２４  ディファレンシャルギヤ、２６  駆動軸、３０  モータ、３２  回転位置検出センサ、３４  インバータ、３６  昇圧コンバータ、５１  シフトレバー、５２  シフトポジションセンサ、５３  アクセルペダル、５４  アクセルペダルポジションセンサ、５５  ブレーキペダル、５６  ブレーキペダルポジションセンサ、５８  車速センサ、６０  イグニッションスイッチ、１００  ＥＣＵ、１０１  ＣＰＵ、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、１０４  ＳＲＡＭ、１０５  タイマ、１１０  電流値検出部、１２０  評価値算出部、１３０  ＷＩＮ／ＷＯＵＴ変更部、１４０  システムオフ時間検出部、１５０  評価値保存部、１６０  初期値算出部、２００  ＳＭＲ、２１０  ＳＭＲ（１）、２２０  ＳＭＲ（２）、２３０  ＳＭＲ（３）、２１２  制限抵抗、３００  バッテリ、３１０  バッテリモジュール、３２０  サービスプラグ、４００  監視ユニット。
【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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【図１２】
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【図１３】
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