(57)【要約】【課題】確実かつ効率的にバッテリをリフレッシュすることができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電する前にバッテリＢのリフレッシュ放電を実施する（ステップＳ１１０）。そして、バッテリＢがリフレッシュ放電された後（ステップＳ１５０）、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８へ制御信号ＣＴＬ２を出力してＡＣ／ＤＣ変換器２８を駆動し、商用電源４４からバッテリＢを充電する（ステップＳ１７０）。【選択図】図６
2007223462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、
前記第１の電動機に対する電源を構成する充放電可能な電池と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電し、前記電池を充電可能な発電装置と、
車両外部の電源と前記電池との間で電力を授受可能なように電力変換を行なう電力変換装置と、
前記電力変換装置を用いて前記外部電源から前記電池を充電する前に前記電池のリフレッシュ放電を実施し、前記電池がリフレッシュ放電された後、前記外部電源から前記電池を充電するように前記電力変換装置を制御する制御装置とを備えるハイブリッド車両。
【請求項２】
前記発電装置は、前記内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含み、
前記第２の電動機は、前記電池からの電力を用いて前記内燃機関を始動可能であり、
前記制御装置は、前記内燃機関の燃料残量が所定量を超えているとき、前記リフレッシュ放電を実施するものと判定し、
前記所定量は、前記リフレッシュ放電に伴ない前記電池の充電状態を示す状態量が前記第２の電動機により前記内燃機関を始動するのに要する必要量を下回っている期間、前記内燃機関を継続して運転可能な量である、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記リフレッシュ放電に伴ない前記状態量が前記必要量を下回る前に前記内燃機関を始動するように前記第２の電動機を制御し、前記状態量が前記必要量を下回っている期間、前記内燃機関を継続して運転するように前記内燃機関を制御する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記外部電源が安定しているか否かを判定し、前記外部電源が安定していると判定すると、前記リフレッシュ放電を実施するものと判定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記発電装置は、前記内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含み、
前記第２の電動機は、前記電池からの電力を用いて前記内燃機関を始動可能であり、
前記制御装置は、前記外部電源が安定しているか否かを判定し、前記外部電源が不安定であると判定すると、前記内燃機関を始動するように前記第２の電動機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記リフレッシュ放電の実施を利用者が指示するための入力装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記入力装置によって前記リフレッシュ放電の実施が指示されているとき、前記リフレッシュ放電を実施するものと判定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記リフレッシュ放電に伴ない前記内燃機関を運転するか否かを利用者が指示するための入力装置をさらに備え、
前記発電装置は、前記内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含み、
前記第２の電動機は、前記電池からの電力を用いて前記内燃機関を始動可能であり、
前記制御装置は、前記入力装置によって前記内燃機関の運転が指示されているとき、前記リフレッシュ放電に伴ない前記内燃機関を始動するように前記第２の電動機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記制御装置は、前記電池から放電される電力を前記外部電源へ供給するように前記電力変換装置を制御する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記リフレッシュ放電に伴ない前記電池を充放電中であることを利用者に報知する報知装置をさらに備える、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記リフレッシュ放電に伴ない前記内燃機関を運転中であることを利用者に報知する報知装置をさらに備える、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、ハイブリッド車両に搭載される電池のリフレッシュ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、ハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が大きく注目されている。ハイブリッド車両は、従来のエンジンに加え、バッテリとインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする車両である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力を得るとともに、バッテリからの電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータを回転させることによってさらに動力を得るものである。
【０００３】
このようなハイブリッド車両においては、バッテリの充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）を示す状態量（以下、単に「ＳＯＣ」とも称し、０〜１００％で表される。）が一定の範囲内に入るようにバッテリの充放電が制御される。
【０００４】
一方、一定の範囲内でバッテリの充放電を繰返すと、ＳＯＣの推定値と実際のＳＯＣとの間に誤差が生じたり、いわゆるメモリ効果による充放電容量の低下やサルフェーションによる劣化などが発生することが知られている。そして、これらの問題はバッテリをいわゆるリフレッシュすることにより解消し得ることが知られている。すなわち、バッテリを満充電または完全放電に近づけることにより上記問題を解消し得る。また、ＳＯＣが制御域から大きく離れるようにバッテリを充電または放電することによりリフレッシュ効果が大きくなることが知られている。
【０００５】
特開２００４−３２８９０６号公報（特許文献１）は、このようなバッテリのリフレッシュを行なうハイブリッド車両の充電制御装置を開示する。この充電制御装置においては、車両状態に基づいてエンジンの継続運転時間が演算される。また、バッテリのリフレッシュ充電に要する充電必要時間が演算される。そして、エンジンの継続運転時間が前記充電必要時間よりも長いと判断されると、バッテリのリフレッシュ充電が実施される。
【０００６】
この充電制御装置によれば、エンジンの継続運転時間が経過する前または同時にリフレッシュ充電が完了するので、リフレッシュ充電のためだけにエンジンが駆動されることがない。その結果、燃費の低下を抑制することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２８９０６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６３５０号公報
【特許文献３】特開２００３−３１２６７号公報
【特許文献４】特開２００３−２１７６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開２００４−３２８９０６号公報に開示される充電制御装置では、エンジンにより発電機を駆動してバッテリのリフレッシュ充電を行なうので、エンジンによる燃料消費を伴なう。
【０００８】
また、特に、車両外部の電源を用いてバッテリを充電可能なハイブリッド車両においては、外部充電機能を有していないハイブリッド車両に比べてＳＯＣの制御域が高くなるので、リフレッシュ充電を行なってもリフレッシュ効果が十分に得られない可能性がある。
【０００９】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、確実かつ効率的にバッテリをリフレッシュすることができるハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、第１の電動機に対する電源を構成する充放電可能な電池と、内燃機関からの動力を用いて発電し、電池を充電可能な発電装置と、車両外部の電源と電池との間で電力を授受可能なように電力変換を行なう電力変換装置と、電力変換装置を用いて外部電源から電池を充電する前に電池のリフレッシュ放電を実施し、電池がリフレッシュ放電された後、外部電源から電池を充電するように電力変換装置を制御する制御装置とを備える。
【００１１】
好ましくは、発電装置は、内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含む。第２の電動機は、電池からの電力を用いて内燃機関を始動可能である。そして、制御装置は、内燃機関の燃料残量が所定量を超えているとき、リフレッシュ放電を実施するものと判定する。ここで、所定量は、リフレッシュ放電に伴ない電池の充電状態を示す状態量が第２の電動機により内燃機関を始動するのに要する必要量を下回っている期間、内燃機関を継続して運転可能な量である。
【００１２】
さらに好ましくは、制御装置は、リフレッシュ放電に伴ない状態量が必要量を下回る前に内燃機関を始動するように第２の電動機を制御し、状態量が必要量を下回っている期間、内燃機関を継続して運転するように内燃機関を制御する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、外部電源が安定しているか否かを判定し、外部電源が安定していると判定すると、リフレッシュ放電を実施するものと判定する。
【００１４】
好ましくは、発電装置は、内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含む。第２の電動機は、電池からの電力を用いて内燃機関を始動可能である。そして、制御装置は、前記外部電源が安定しているか否かを判定し、前記外部電源が不安定であると判定すると、前記内燃機関を始動するように前記第２の電動機を制御する。
【００１５】
好ましくは、ハイブリッド車両は、リフレッシュ放電の実施を利用者が指示するための入力装置をさらに備える。制御装置は、入力装置によってリフレッシュ放電の実施が指示されているとき、リフレッシュ放電を実施するものと判定する。
【００１６】
また、好ましくは、ハイブリッド車両は、リフレッシュ放電に伴ない内燃機関を運転するか否かを利用者が指示するための入力装置をさらに備える。発電装置は、内燃機関のクランク軸に回転軸が機械的に結合される第２の電動機を含む。第２の電動機は、電池からの電力を用いて内燃機関を始動可能である。そして、制御装置は、入力装置によって内燃機関の運転が指示されているとき、リフレッシュ放電に伴ない内燃機関を始動するように第２の電動機を制御する。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、電池から放電される電力を外部電源へ供給するように電力変換装置を制御する。
【００１８】
好ましくは、ハイブリッド車両は、リフレッシュ放電に伴ない電池を充放電中であることを利用者に報知する報知装置をさらに備える。
【００１９】
また、好ましくは、ハイブリッド車両は、リフレッシュ放電に伴ない内燃機関を運転中であることを利用者に報知する報知装置をさらに備える。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、制御装置は、電力変換装置を用いて外部電源から電池を充電する前に電池のリフレッシュ放電を実施するので、ＳＯＣの制御域が高い場合であっても確実に電池がリフレッシュされる。そして、制御装置は、電池がリフレッシュ放電された後、外部電源から電池を充電するように電力変換装置を制御するので、内燃機関を運転して電池を充電する場合に比べて効率的に電池が充電される。
【００２１】
したがって、この発明によれば、確実かつ効率的に電池をリフレッシュすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１０は、バッテリＢと、電源ラインＰＬと、接地ラインＳＬと、コンデンサＣと、インバータ１２，１４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン１６と、燃料タンク１８と、駆動輪２０と、ＭＧ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２２と、エンジンＥＣＵ２４と、ＨＶ−ＥＣＵ２６と、電圧センサ３６と、電流センサ３７とを備える。また、ハイブリッド車両１０は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８と、電圧センサ３８と、端子４０，４２と、補機３０と、入力装置３２と、報知装置３４とをさらに備える。
【００２４】
バッテリＢは、充放電可能な電池であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。バッテリＢは、電源ラインＰＬおよび接地ラインＳＬを介してインバータ１２，１４へ直流電力を供給する。また、バッテリＢは、エンジン１６の出力を用いてモータジェネレータＭＧ１により発電された電力および車両の回生制動時にモータジェネレータＭＧ２により発電された電力によって充電される。さらに、バッテリＢは、車両外部の商用電源４４から供給される電力によって充電される。
【００２５】
電圧センサ３６は、バッテリＢのバッテリ電圧ＶＢを検出し、その検出したバッテリ電圧ＶＢをＭＧ−ＥＣＵ２２およびＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。電流センサ３７は、バッテリＢに入出力されるバッテリ電流ＩＢを検出し、その検出したバッテリ電流ＩＢをＭＧ−ＥＣＵ２２およびＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。コンデンサＣは、電源ラインＰＬと接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。
【００２６】
インバータ１２，１４は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられる。インバータ１２は、エンジン１６の動力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電力をＭＧ−ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を電源ラインＰＬへ供給する。また、インバータ１２は、エンジン１６の始動時、ＭＧ−ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬから供給される直流電力を３相交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００２７】
インバータ１４は、ＭＧ−ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬから供給される直流電力を３相交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、車両の回生制動時、駆動輪２０から受ける回転力を用いてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電力をＭＧ−ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を電源ラインＰＬへ出力する。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１６の動力を用いて３相交流電力を発生し、その発生した３相交流電力をインバータ１２へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１２から受ける３相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン１６の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ１４から受ける３相交流電力によって駆動輪２０の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、駆動輪２０から受ける回転力を用いて３相交流電力を発生し、その発生した３相交流電力をインバータ１４へ出力する。
【００２９】
エンジン１６は、モータジェネレータＭＧ１によりクランキングされて始動する。そして、エンジン１６は、エンジンＥＣＵ２４からの制御信号ＣＴＬ１に基づいて、吸気管に設けられるスロットルバルブや、点火装置、噴射装置など（いずれも図示せず）を動作させて動力を発生する。燃料タンク１８は、エンジン１６の燃料を蓄える。燃料タンク１８は、図示されないセンサによって燃料残量ＦＵＥＬを検出し、その検出した燃料残量ＦＵＥＬをＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。
【００３０】
ＡＣ／ＤＣ変換器２８は、バッテリＢと端子４０，４２との間に設けられる。そして、ＡＣ／ＤＣ変換器２８は、ＨＶ−ＥＣＵ２６からの制御信号ＣＴＬ２に基づいて、端子４０，４２に与えられる商用電源４４からの電力をバッテリＢの電圧レベルに変換してバッテリＢへ出力する。また、ＡＣ／ＤＣ変換器２８は、ＨＶ−ＥＣＵ２６からの制御信号ＣＴＬ２に基づいて、バッテリＢからの電力を商用電源４４の電圧レベルに変換して商用電源４４へ出力することもできる。
【００３１】
端子４０，４２は、商用電源４４をＡＣ／ＤＣ変換器２８と接続するための端子である。商用電源４４からバッテリＢの充電が行なわれるとき、商用電源４４の商用電圧が端子４０，４２に印加される。電圧センサ３８は、端子４０，４２間の電圧ＶＡＣを検出し、その検出した電圧ＶＡＣをＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。
【００３２】
補機３０は、電源ラインＰＬおよび接地ラインＳＬに接続される。そして、補機３０は、電源ラインＰＬから電力の供給を受け、ＨＶ−ＥＣＵ２６からの制御信号ＣＴＬ３に基づいて駆動される。補機３０は、たとえば、電動エアコンやＤＣ／ＤＣコンバータなどを含む。また、補機３０は、その消費電力ＰＣを検出してＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。
【００３３】
ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な制御指令ＣＯＭＭＧをＨＶ−ＥＣＵ２６から受ける。また、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、電圧センサ３６および電流センサ３７からそれぞれバッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢを受け、図示されない電流センサからモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ電流の検出値を受ける。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２６からの制御指令ＣＯＭＭＧおよび上記各検出値に基づいて、インバータ１２を駆動するための制御信号ＰＷＭ１およびインバータ１４を駆動するための制御信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれインバータ１２，１４へ出力する。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２４は、エンジン１６を駆動制御するのに必要な制御指令ＣＯＭＥＧをＨＶ−ＥＣＵ２６から受ける。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶ−ＥＣＵ２６からの制御指令ＣＯＭＥＧに基づいて、エンジン１６を駆動するための制御信号ＣＴＬ１を生成し、その生成した制御信号ＣＴＬ１をエンジン１６へ出力する。
【００３５】
ＨＶ−ＥＣＵ２６は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な制御指令ＣＯＭＭＧを生成し、その生成した制御指令ＣＯＭＭＧをＭＧ−ＥＣＵ２２へ出力する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、車両の走行状態やバッテリＢのＳＯＣに基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令を算出し、その算出したトルク指令を制御指令ＣＯＭＭＧとしてＭＧ−ＥＣＵ２２へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、エンジン１６を駆動制御するのに必要な制御指令ＣＯＭＥＧを生成し、その生成した制御指令ＣＯＭＥＧをエンジンＥＣＵ２４へ出力する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、車両の走行状態やバッテリＢのＳＯＣに基づいてエンジン１６の回転数指令を算出し、その算出した回転数指令を制御指令ＣＯＭＥＧとしてエンジンＥＣＵ２４へ出力する。
【００３６】
また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、電圧センサ３６および電流センサ３７からそれぞれバッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢを受け、その受けたバッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢに基づいてバッテリＢのＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、たとえば、バッテリ電流ＩＢを積算して算出したり、バッテリＢの開放電圧（Open Circuit Voltage：ＯＣＶ）とＳＯＣとの関係を示すマップを用いて、バッテリ電圧ＶＢに基づいて算出することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、この算出したＳＯＣが所定の範囲内（たとえば６０％を中心として±２０％の範囲内）に制御されるようにバッテリＢの充放電を制御する。
【００３７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、商用電源４４を用いてバッテリＢの充電が行なわれるとき、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を駆動するための制御信号ＣＴＬ２を生成し、その生成した制御信号ＣＴＬ２をＡＣ／ＤＣ変換器２８へ出力する。なお、商用電源４４を用いたバッテリＢの充電は、たとえば、入力装置３２から利用者によって指示されたり、後述のようにバッテリＢのリフレッシュ制御時に実行され得る。
【００３８】
また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、後述する方法により、バッテリＢをリフレッシュする必要があり、かつ、バッテリＢのリフレッシュが実施可能であると判定すると、バッテリＢをリフレッシュ放電し、リフレッシュ放電の実施後、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電するリフレッシュ制御を実行する。
【００３９】
入力装置３２は、利用者がリフレッシュ制御の実施を指示したり、後述するようにリフレッシュ制御中に商用電源４４の停電に備えてエンジン１６をバックアップ運転するか否かを利用者が指示するためのものである。入力装置３２は、たとえば、タッチパネルや押ボタンなどから成り、利用者により操作されると、その操作に応じた信号をＨＶ−ＥＣＵ２６へ出力する。
【００４０】
報知装置３４は、リフレッシュ制御に伴ないバッテリＢが充放電中であることや、後述するようにリフレッシュ制御中に商用電源４４の停電に備えてエンジン１６がバックアップ運転中であることを利用者に報知する。報知装置３４は、利用者が視認可能な表示装置であってもよいし、音声により報知する音声装置であってもよい。
【００４１】
図２は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ２６によるバッテリＢのリフレッシュ制御の考え方を説明するための図である。図２を参照して、縦軸はバッテリＢのＳＯＣ（％）を示す。上限値ＳＵおよび下限値ＳＬは、ＳＯＣの制御範囲を規定し、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＳＯＣがこの範囲内に入るようにＳＯＣを制御する。上上限値ＳＨは、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電するときの充電終了レベルを示す。
【００４２】
このハイブリッド車両１０においては、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電することができるので、ＳＯＣが上限値ＳＵを超える。すなわち、このハイブリッド車両１０は、外部充電機能を有していないハイブリッド車両に比べてＳＯＣの制御域が高い。
【００４３】
ここで、バッテリのリフレッシュは、ＳＯＣを通常の制御域からできる限り離すことが効果的であるところ、このＳＯＣの制御域が高いこのハイブリッド車両１０においては、バッテリＢをリフレッシュする際にバッテリＢを満充電状態にするだけではバッテリＢを十分にリフレッシュできない可能性がある。そこで、この実施の形態１では、バッテリＢを放電することによりバッテリＢをリフレッシュし、その後、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電する。
【００４４】
ここで、バッテリＢを充電する際、エンジン１６を駆動してモータジェネレータＭＧ１による発電電力により充電するのではなく、商用電源４４を用いてバッテリＢを充電するので、燃費の低下を招くことなく効率的にバッテリＢが充電される。
【００４５】
図３は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ２６によるバッテリＢのリフレッシュ制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００４６】
図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、まず、バッテリＢの状態を確認する（ステップＳ１０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、後述の方法により、バッテリＢからの電力を用いて補機３０を一定の基準状態で駆動して実際のＳＯＣを推定し、ＳＯＣの制御に用いられている、バッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢに基づいて算出されるＳＯＣとのずれ量を算出する。また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、前回リフレッシュ制御が実施されてからの経過時間に基づいて、バッテリＢにおけるメモリ効果の発生状況を推定する。
【００４７】
図４は、補機３０を用いてＳＯＣのずれ量を算出する方法を説明するための図である。図４を参照して、横軸はバッテリＢのＳＯＣを示し、縦軸は補機３０の消費電力を示す。線ｋ１は、バッテリＢからの電力を用いて補機３０を一定の基準状態で駆動したときの補機３０の消費電力とＳＯＣとの関係を示し、予めデータ採取してマップ化されている。
【００４８】
ＳＯＣが低くなるに従って補機３０の消費電力が上昇するのは、ＳＯＣが低いほどバッテリ電圧が低くなり、それに応じて補機３０に供給される電流が増加するので、補機３０における消費電力が大きくなるからである。
【００４９】
バッテリＢからの電力を用いて補機３０を一定の基準状態で駆動したときの補機３０の消費電力を測定することにより、このマップを用いて実際のＳＯＣを推定する。すなわち、バッテリＢからの電力を用いて補機３０を一定の基準状態で駆動したときの補機３０の消費電力がＰ１であったとすると、実際のＳＯＣはＳ１であると推定される。これに対して、ＳＯＣの制御に用いられている、バッテリ電圧ＶＢおよびバッテリ電流ＩＢに基づいて算出されるＳＯＣがＳ２のとき、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、Ｓ１とＳ２との差ΔＳをＳＯＣのずれ量とする。
【００５０】
再び図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、確認されたバッテリＢの状態に基づいて、バッテリＢのリフレッシュが必要であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＳＯＣのずれ量が予め設定されたしきい値を超えたとき、または、前回リフレッシュ制御が実施されてからの経過時間が予め設定された時間を超え、メモリ効果が発生していると推定されるとき、バッテリＢのリフレッシュが必要であると判定する。
【００５１】
ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢのリフレッシュは不要であると判定すると（ステップＳ２０においてＮＯ）、その後の一連の処理を行なうことなくメインルーチンに処理を戻す。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢのリフレッシュが必要であると判定すると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、燃料タンク１８において検出されるエンジン１６の燃料残量ＦＵＥＬを取得する（ステップＳ３０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、その取得した燃料残量ＦＵＥＬに基づいて、バッテリＢのリフレッシュ制御を実施可能であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、燃料残量ＦＵＥＬが予め設定されたしきい値よりも少ないときは、バッテリＢのリフレッシュ制御を実施しないものと判定する。ここで、このしきい値は、リフレッシュ制御中、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン１６を始動するのに要する電力を確保可能な最低量をＳＯＣが下回っている期間、エンジン１６を継続して運転可能な燃料残量である。
【００５２】
図５は、リフレッシュ制御中のＳＯＣの変化を示した図である。図５を参照して、縦軸はバッテリＢのＳＯＣを示し、横軸は経過時間を示す。時刻ｔ１以前においてバッテリＢのリフレッシュ制御が開始され、時刻ｔ１においてリフレッシュ放電が完了する。そして、時刻ｔ１からｔ２の間にＳＯＣ算出値（ＳＯＣ制御に用いられているＳＯＣ算出値）がリセットされ、時刻ｔ２からバッテリＢの充電が開始される。
【００５３】
ここで、値ＳＥは、バッテリＢからの電力を用いてモータジェネレータＭＧ１を駆動してエンジン１６を始動可能な最低ラインを示す。すなわち、ＳＯＣが値ＳＥを下回ると、モータジェネレータＭＧ１を駆動してエンジン１６を始動できなくなる。したがって、ＳＯＣが値ＳＥを下回っている期間ΔＴに商用電源４４が停電すると、エンジン１６が停止している場合にはエンジン１６を始動できなくなり、かつ、ＳＯＣも低下しているので、もはや車両を走行させることが不可能になる。
【００５４】
そこで、この実施の形態１においては、ＳＯＣが値ＳＥを下回っている期間ΔＴの間、商用電源４４の停電に備えてエンジン１６をバックアップ運転する。そして、上述のように、この期間ΔＴの間エンジン１６を継続して運転できるだけの燃料残量がしきい値として設定され、燃料残量ＦＵＥＬがこのしきい値よりも少ないときは、バッテリＢのリフレッシュ制御を実施しないこととしたものである。
【００５５】
再び図３を参照して、ステップＳ４０においてリフレッシュ制御を実施可能であると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、実際にリフレッシュ制御を実施する（ステップＳ５０）。このリフレッシュ制御の詳細については後述する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、リフレッシュ制御中であることを示す信号を報知装置３４へ出力し、リフレッシュ制御に伴ないバッテリＢが充放電中であることが報知装置３４により利用者に報知される（ステップＳ６０）。
【００５６】
一方、ステップＳ４０においてリフレッシュ制御を実施不可能であると判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ステップＳ６０へ処理を進める。そうすると、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、リフレッシュ制御が実施不可能と判定されたことを示す信号を報知装置３４へ出力し、報知装置３４によりその旨が利用者に報知される。
【００５７】
図６は、図５に示したステップＳ５０の処理の詳細なフローチャートである。図６を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢの放電を開始する（ステップＳ１１０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、補機３０へ制御信号ＣＴＬ３を出力して補機３０を駆動し、バッテリＢに蓄えられている電力を補機３０で消費させる。
【００５８】
ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢの放電を開始すると、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための制御指令ＣＯＭＭＧをＭＧ−ＥＣＵ２２へ出力する。そうすると、ＭＧ−ＥＣＵ２２によりインバータ１２が駆動され、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン１６の始動が行なわれる（ステップＳ１２０）。なお、エンジン１６の始動は、少なくともバッテリＢからの電力を用いてモータジェネレータＭＧ１を駆動してエンジン１６を始動可能な上記の値ＳＥをＳＯＣが下回る前に行なわれる。
【００５９】
そして、エンジン１６が始動されると、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、エンジン１６が始動したことを示す信号を報知装置３４へ出力し、リフレッシュ制御に伴ないエンジン１６がバックアップ運転中であることが報知装置３４により利用者に報知される（ステップＳ１３０）。
【００６０】
バッテリＢの放電中、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、電流センサ３７からのバッテリ電流ＩＢを監視し、バッテリ電流ＩＢがしきい値δを下回ったか否かを判定する（ステップＳ１４０）。このしきい値δは、十分小さい値に設定され、バッテリ電流ＩＢがしきい値δを下回るとバッテリＢが十分に放電されたと判断される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリ電流ＩＢがしきい値δを下回ったと判定すると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、補機３０を停止してバッテリＢの放電を終了する（ステップＳ１５０）。その後、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ算出値（ＳＯＣ制御に用いられているＳＯＣ算出値）を所定値にリセットする（ステップＳ１６０）。なお、この所定値は、０％でもよいし、しきい値δに対応したオフセット値でもよい。
【００６１】
ＳＯＣ算出値がリセットされると、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８へ制御信号ＣＴＬ２を出力してＡＣ／ＤＣ変換器２８を駆動し、商用電源４４からバッテリＢを充電する（ステップＳ１７０）。次いで、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢのＳＯＣが上記の値ＳＥを超えたか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＳＯＣが値ＳＥを超えたと判定すると（ステップＳ１８０においてＹＥＳ）、それ以降は仮に商用電源４４が停電してもエンジン１６を始動可能なだけのＳＯＣが確保されているので、エンジン１６を停止させる（ステップＳ１９０）。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＳＯＣが値ＳＥ以下のときは（ステップＳ１８０においてＮＯ）、ステップＳ２００へ処理を進める。
【００６２】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢの充電終了レベルを示す上上限値ＳＨをＳＯＣが超えたか否かにより、バッテリＢが満充電状態になったか否かを判定する（ステップＳ２００）。ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢがまだ満充電状態でないと判定すると（ステップＳ２００においてＮＯ）、ステップＳ１７０へ処理を戻し、バッテリＢの充電を継続する。
【００６３】
一方、ステップＳ２００においてバッテリＢが満充電状態になったと判定されると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を停止し、バッテリＢの充電を終了する（ステップＳ２１０）。
【００６４】
なお、上記においては、リフレッシュ制御中にエンジン１６をバックアップ運転するが、エンジン１６の運転期間はＳＯＣが低下している期間のみに限定され、また、発電負荷もかからないので、エンジン１６を駆動してバッテリＢを充電する場合に比べて燃料消費量は少なくて済む。
【００６５】
また、上記においては、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、補機３０を駆動してバッテリＢの電力を補機３０で消費することによりバッテリＢを放電するものとしたが、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）のコイルや放電抵抗（図示せず）を用いて電力を消費することによりバッテリＢを放電してもよい。
【００６６】
また、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を駆動してバッテリＢの電力を商用電源４４へ出力することにより、バッテリＢを放電させてもよい。これにより、電力を無駄にすることなく、バッテリＢを放電することができる。この場合、深夜電力時間帯にリフレッシュ制御を実施するようにすれば、コスト的なメリットも大きくなる。
【００６７】
また、上記においては、エンジン１６の燃料残量ＦＵＥＬに基づいてリフレッシュ制御の実施可否が判定されたが、入力装置３２からの信号に基づいてリフレッシュ制御の実施可否を判定するようにしてもよい。すなわち、リフレッシュ制御の実施可否を入力装置３２から利用者が選択できるようにしてもよい。これにより、利用者の利便性が向上する。
【００６８】
また、上記においては、バッテリＢの放電が開始されるとエンジン１６を始動するものとしたが、入力装置３２からの信号に基づいてエンジン１６の始動可否を判定するようにしてもよい。すなわち、バッテリＢの放電中にエンジン１６をバックアップ運転するか否かを入力装置３２から利用者が選択できるようにしてもよい。これによっても、利用者の利便性が向上する。
【００６９】
以上のように、この実施の形態１においては、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電することができるので、外部充電機能を有さないハイブリッド車両に比べてＳＯＣの制御域が高い。したがって、単にリフレッシュ充電を行なっても十分なリフレッシュ効果を得られない可能性があるところ、この実施の形態１では、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電する前にバッテリＢのリフレッシュ放電を実施するので、バッテリＢは確実にリフレッシュされる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６は、バッテリＢがリフレッシュ放電された後、商用電源４４からバッテリＢを充電するようにＡＣ／ＤＣ変換器２８を駆動するので、エンジン１６を駆動してバッテリＢを充電する場合に比べて効率的にバッテリＢが充電される。したがって、この実施の形態１によれば、確実かつ効率的にバッテリＢをリフレッシュすることができる。
【００７０】
また、リフレッシュ制御中はエンジン１６をバックアップ運転するようにしたので、リフレッシュ放電に伴ないＳＯＣが低下しているときに商用電源４４が停電しても、車両が移動不能になるのを防止することができる。
【００７１】
さらに、エンジン１６の燃料残量に基づいてリフレッシュ制御の実施可否を判定するようにしたので、リフレッシュ制御中にガス欠によりエンジン１６が停止することはない。したがって、リフレッシュ放電に伴ないＳＯＣが低下しているときに商用電源４４が停電しても、車両が移動不能になるのを確実に防止することができる。
【００７２】
また、リフレッシュ放電に伴ないバッテリＢを充放電中であること、およびエンジン１６をバックアップ運転中であることを報知装置３４により利用者に報知するようにしたので、リフレッシュ制御中の安全性を確保することができる。
【００７３】
また、この実施の形態１においては、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電することができるので、エンジン１６を停止してバッテリＢからの電力を用いてモータジェネレータＭＧ２のみで走行することが多くなる。一方、エンジンを長期間停止させておくとエンジンは劣化するところ、この実施の形態１では、リフレッシュ制御に伴ないエンジン１６が動作するので、エンジン１６の劣化を防止できる。
【００７４】
［実施の形態２］
実施の形態１では、エンジン１６の燃料残量に基づいてリフレッシュ制御の実施可否を判定した。これは、リフレッシュ制御中に商用電源４４が停電する可能性があることを前提としている。一方、この実施の形態２では、商用電源４４の安定性に基づいてリフレッシュ制御の実施可否を判定する。すなわち、商用電源４４が安定していればリフレッシュ放電中に商用電源４４が停電することはないものと判断してリフレッシュ制御が実施される。
【００７５】
この実施の形態２によるハイブリッド車両１０Ａの全体構成は、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１０と同じである。
【００７６】
図７は、この実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵ２６ＡによるバッテリＢのリフレッシュ制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００７７】
図７を参照して、このフローチャートは、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３０，Ｓ４０，Ｓ５０に代えてそれぞれステップＳ３５，Ｓ４５，Ｓ５５を含む。すなわち、ステップＳ２０においてバッテリＢのリフレッシュが必要であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、電圧センサ３８により検出される商用電源４４の電圧ＶＡＣを取得する（ステップＳ３５）。
【００７８】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、その取得した電圧ＶＡＣに基づいて、バッテリＢのリフレッシュ制御を実施可能であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、電圧ＶＡＣのレベルや周波数等に基づいて商用電源４４の安定性を判断する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、電圧ＶＡＣが低下していたり周波数変動がみられるときは、商用電源４４が不安定であると判断する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、商用電源４４が不安定であると判断すると、バッテリＢのリフレッシュ制御を実施しないものと判定する。
【００７９】
ステップＳ４５においてリフレッシュ制御を実施可能であると判定されると（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、実際にリフレッシュ制御を実施する（ステップＳ５５）。一方、ステップＳ４５においてリフレッシュ制御を実施不可能であると判定されると（ステップＳ４５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、ステップＳ６０へ処理を進める。
【００８０】
なお、ステップＳ５５におけるリフレッシュ制御の処理は、図６に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１８０，Ｓ１９０を含まない処理から成る。すなわち、図６に示したフローチャートにおいて、エンジン１６の始動および停止に関する処理を除いた一連の処理から成る。
【００８１】
以上のように、この実施の形態２においては、商用電源４４の安定性に基づいてリフレッシュ制御の実施可否を判定するようにしたので、リフレッシュ制御の実施中に商用電源４４が停電する可能性は低い。したがって、リフレッシュ放電に伴ないＳＯＣが低下しているときに商用電源４４が停電し、車両が移動不能になるリスクを低減できる。
【００８２】
［実施の形態２の変形例］
実施の形態２では、商用電源４４の安定性に基づいてリフレッシュ制御の実施可否が判定されたが、この変形例では、商用電源４４の安定性に基づいてリフレッシュ制御中にエンジン１６をバックアップ運転するか否かが判定される。
【００８３】
この実施の形態２の変形例においては、バッテリＢのリフレッシュが必要であると判定されると、商用電源４４の安定性に拘わらずリフレッシュ制御が実施される。
【００８４】
図８は、この実施の形態２の変形例におけるリフレッシュ制御のフローチャートである。図８を参照して、このフローチャートは、図６に示したフローチャートにおいてステップＳ１１５をさらに含む。すなわち、ステップＳ１１０においてバッテリＢの放電が開始されると、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、電圧センサ３８からの電圧ＶＡＣに基づいて商用電源４４の安定性を判定する（ステップＳ１１５）。商用電源４４の安定性の判定は、図７に示したステップＳ４５と同様にして行なわれる。
【００８５】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、商用電源４４が不安定であると判定すると（ステップＳ１１５においてＮＯ）、ステップＳ１２０へ処理を進め、エンジン１６が始動される（ステップＳ１２０）。すなわち、商用電源４４が不安定のときは、商用電源４４の停電に備えてエンジン１６がバックアップ運転される。
【００８６】
一方、ステップＳ１１５において商用電源４４が安定していると判定されると（ステップＳ１１５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ２６Ａは、ステップＳ１４０へ処理を進める。すなわち、商用電源４４が安定しているときは、商用電源４４が停電することはないものと判断されてエンジン１６のバックアップ運転は実施されない。
【００８７】
なお、ステップＳ１５０以下の処理は、図６に示したフローチャートの処理と同じである。
【００８８】
以上のように、この実施の形態２の変形例においては、商用電源４４の安定性に基づいてリフレッシュ制御中にエンジン１６をバックアップ運転するか否かを判定するようにしたので、商用電源４４が停電する可能性が低いときはエンジン１６はバックアップ運転されない。したがって、不必要にエンジン１６がバックアップ運転されるのを回避することができる。
【００８９】
なお、上記の実施の形態２およびその変形例においては、商用電源４４の安定性に基づいて、それぞれリフレッシュ制御の実施可否およびバックアップ運転の実施可否を判定するものとしたが、予め定められた日時情報に基づいて上記の実施可否を判定してもよい。たとえば、夏場や正午などは電力ピークにより停電の可能性が高まることからリフレッシュ制御を実施しないようにしてもよい。また、騒音の問題から夜間はエンジン１６のバックアップ運転を実施しないようにしてもよい。
【００９０】
また、上記の各実施の形態において、ハイブリッド車両１０，１０Ａの構成は、エンジン１６の動力を動力分割機構により車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型の構成であってもよいし、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン１６を用い、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を用いてモータジェネレータＭＧ２でのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型の構成であってもよい。
【００９１】
また、上記においては、商用電源４４からバッテリＢを充電するものとしたが、商用電源４４に代えて、その他の電源、たとえば太陽電池からバッテリＢを充電するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記においては、ＡＣ／ＤＣ変換器２８は車両内に設けられるものとしたが、ＡＣ／ＤＣ変換器２８は車外に設けてもよい。
【００９３】
また、上記においては、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を用いて商用電源４４からバッテリＢを充電するものとしたが、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々の３相コイルの中性点に商用電源４４からの電力を与え、インバータ１０，２０を単相ＰＷＭコンバータの各相アームとしてそれぞれ動作するようにスイッチング制御してバッテリＢを充電するようにしてもよい。この方法によれば、ＡＣ／ＤＣ変換器２８を備える必要はない。
【００９４】
なお、上記において、エンジン１６は、この発明における「内燃機関」に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「第１の電動機」に対応する。また、バッテリＢは、この発明における「電池」に対応し、モータジェネレータＭＧ１は、この発明における「発電装置」および「第２の電動機」に対応する。さらに、ＡＣ／ＤＣ変換器２８は、この発明における「電力変換装置」に対応し、ＨＶ−ＥＣＵ２６，２６Ａは、この発明における「制御装置」に対応する。
【００９５】
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、上記した実施の形態の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】
【００９６】
【図１】この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すＨＶ−ＥＣＵによるバッテリのリフレッシュ制御の考え方を説明するための図である。
【図３】図１に示すＨＶ−ＥＣＵによるバッテリのリフレッシュ制御の制御構造を示すフローチャートである。
【図４】補機を用いてＳＯＣのずれ量を算出する方法を説明するための図である。
【図５】リフレッシュ制御中のＳＯＣの変化を示した図である。
【図６】図５に示すステップＳ５０の処理の詳細なフローチャートである。
【図７】実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵによるバッテリのリフレッシュ制御の制御構造を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２の変形例におけるリフレッシュ制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１０，１０Ａ  ハイブリッド車両、１２，１４  インバータ、１６  エンジン、１８  燃料タンク、２０  駆動輪、２２  ＭＧ−ＥＣＵ、２４  エンジンＥＣＵ、２６，２６Ａ  ＨＶ−ＥＣＵ、２８  ＡＣ／ＤＣ変換器、３０  補機、３２  入力部、３４  報知部、３６，３８  電圧センサ、３７  電流センサ、４０，４２  端子、４４  商用電源、Ｂ  バッテリ、Ｃ  コンデンサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＬ  電源ライン、ＳＬ  接地ライン。
【図１】
2007223462.tif 000003
【図２】
2007223462.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007223462.tif 000008
【図７】
2007223462.tif 000009
【図８】
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