(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、所定電気負荷に電力供給を行う第１バッテリ、及び、所定機械負荷に接続するモータ・ジェネレータに接続され、該第１バッテリ及び該モータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第２バッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置であって、
前記第２バッテリの劣化度合いを検出する劣化度検出手段と、
少なくとも前記モータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段と、
前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いと前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態とに応じて、該第２バッテリの目標容量を変更する目標容量変更手段と、
前記第２バッテリの目標容量と実際の容量との比較結果に基づいて、該目標容量が確保されるように該第２バッテリの充放電制御を行う充放電制御手段と、
を備えることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のバッテリ容量制御装置において、
前記劣化度検出手段は、前記第２バッテリの内部抵抗の大きさに基づいて該第２バッテリの劣化度合いを検出することを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のバッテリ容量制御装置において、
前記第２バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段を備え、
前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態と、前記バッテリ温度検出手段により検出された前記第２バッテリのバッテリ温度とに応じて、該第２バッテリの目標容量を変更することを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のバッテリ容量制御装置において、
前記目標容量変更手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定温度以下の領域において高いほど前記目標容量を小さくし、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が前記所定温度を超える領域において高いほど前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【請求項５】
請求項１記載のバッテリ容量制御装置において、
前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いが高いほど前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のバッテリ容量制御装置において、
前記目標容量変更手段は、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷が所定の作動状態を超えて高負荷状態となる場合は前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ容量制御装置に係り、特に、電気負荷との間で充放電を行うバッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２０００−２１７２０６号公報に開示される如く、車載バッテリの充放電を制御する装置が知られている。この装置は、通常はバッテリを満充電状態に充電する一方、車両により比較的大きな電力の回生が行われると予想される場合はバッテリを満充電に達しない９０％程度の目標容量に制御する。このため、上記従来の装置によれば、比較的大きな電力の回生が行われる際にはバッテリにその回生電力を蓄える余力が残存するため、車両による回生電力を有効にバッテリに回収することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バッテリ温度が低下すると、バッテリの内部物質の活性度合いが低下し、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下する。また、バッテリの劣化が進行した場合も、発熱損失が増大することに起因して充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下する。バッテリの受け入れ性が悪い状況下では、充放電が繰り返される過程においてバッテリの実際の容量（充電状態；以下、ＳＯＣと称す）が低くなり易い。一方、バッテリ温度が高いほど、周囲の温度が高く、例えばエアコン等による電力消費が上昇することとなる。このように車両のバッテリから電力の供給を受ける電気負荷の作動量が多い状況下では、バッテリのＳＯＣが低下し易くなる。
【０００４】
このため、例えばハイブリッド車両においてバッテリの電力による車輪の駆動が要求される際にも、バッテリ温度やバッテリの劣化状態あるいは電気負荷の作動状態の影響により、バッテリが車輪の駆動に必要な電力を放電することができない事態が生じ得る。この場合には、エンジンを用いて車輪の駆動を行わざるを得ないため、車両の燃費が悪化する事態が生じてしまう。
【０００５】
従って、バッテリのＳＯＣを管理するうえでは、バッテリ温度、バッテリの劣化状態、或いは、電気負荷の作動状態を考慮して、バッテリの目標容量を適宜変更できることが望ましい。しかしながら、上記従来の装置では、バッテリの目標容量は、バッテリ温度やバッテリの劣化状態あるいは電気負荷の作動状態等を考慮することなく制御されるため、バッテリによる充放電が適切に行われないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことが可能なバッテリ容量制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、少なくとも、所定電気負荷に電力供給を行う第１バッテリ、及び、所定機械負荷に接続するモータ・ジェネレータに接続され、該第１バッテリ及び該モータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第２バッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置であって、前記第２バッテリの劣化度合いを検出する劣化度検出手段と、少なくとも前記モータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態とに応じて、該第２バッテリの目標容量を変更する目標容量変更手段と、前記第２バッテリの目標容量と実際の容量との比較結果に基づいて、該目標容量が確保されるように該第２バッテリの充放電制御を行う充放電制御手段と、を備えることを特徴とするバッテリ容量制御装置により達成される。
【０００８】
本発明において、少なくとも第１バッテリ及びモータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第２バッテリの目標容量は、第２バッテリの劣化度合いとモータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態とに応じて変更される。このため、本発明によれば、第２バッテリの劣化度合い及び所定負荷の作動状態のパラメータを考慮して、第２バッテリの目標容量が変更されるため、第２バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことが可能となる。
尚、上記したバッテリ容量制御装置において、前記劣化度検出手段は、前記第２バッテリの内部抵抗の大きさに基づいて該第２バッテリの劣化度合いを検出することとしてもよい。
【０００９】
バッテリ温度が高い場合は、周囲の温度も高く、バッテリの電力消費が上昇する事態を招く。
【００１１】
また、バッテリ温度が低下すると、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下するため、バッテリの実際の容量が低くなり易くなる。
【００１２】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記第２バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段を備え、前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態と、前記バッテリ温度検出手段により検出された前記第２バッテリのバッテリ温度とに応じて、該第２バッテリの目標容量を変更することとしてもよい。
この態様の発明によれば、第２バッテリのバッテリ温度の変動が生じてもその第２バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することが可能となる。
【００１３】
この場合、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定温度以下の領域において高いほど前記目標容量を小さくし、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が前記所定温度を超える領域において高いほど前記目標容量を大きくすることにしてもよい。
【００１４】
また、バッテリの劣化が進行する場合も、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下するため、バッテリの実際の容量が低くなり易くなる。
【００１５】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第２バッテリの劣化度合いが高いほど前記目標容量を大きくすることとすれば、第２バッテリの劣化が進行した場合には第２バッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、第２バッテリの劣化が進行しても第２バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【００１６】
バッテリから電力供給を受ける電気負荷が高負荷となる場合は、バッテリの電力消費が上昇する事態を招く。
【００１７】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷が所定の作動状態を超えて高負荷状態となる場合は前記目標容量を大きくすることとすれば、所定負荷が高負荷にある場合には第２バッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、所定負荷が高負荷となっても第２バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるバッテリ容量制御装置を備えるシステムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車両の動力装置として機能するエンジン１０及びモータ・ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと称す）１２を備えている。エンジン１０の出力軸およびＭ／Ｇ１２の出力軸は、それぞれ、遊星歯車機構１４を介して、車輪に連結するクランクシャフト１６に連結されている。車両は、エンジン１０の出力とＭ／Ｇ１２の出力とを適宜組み合わせて車輪を回転させる動力を発生する。
【００１９】
遊星歯車機構１４には、電磁クラッチ１８を介してエアコンディショナ用コンプレッサ（以下、単にコンプレッサと称す）２０が連結されている。電磁クラッチ１８は、車室内に設けられたエアコンスイッチ（図示せず）がオフ状態にある場合にオフ状態を維持し、一方、エアコンスイッチが乗員の操作によりオン状態にある状況下においてコンプレッサ２０を駆動する必要がある場合にオン状態となる。コンプレッサ２０は、電磁クラッチ１８がオンした場合に遊星歯車機構１４と連結し、エンジン１０の出力及びＭ／Ｇ１２の出力を用いて駆動する。コンプレッサ２０が駆動により冷媒ガスを吸入・圧縮・吐出すると、車室内に冷却された空気が流入し、車室内が冷房される。
【００２０】
エンジン１０には、該エンジン１０を始動させるスタータ２２が取付けられている。スタータ２２には、第１バッテリ２４が接続されている。スタータ２２は、車両のイグニションスイッチがスタータオンになることにより第１バッテリ２４を電源にして駆動し、エンジン１０を始動させる。すなわち、第１バッテリ２４は、電源としてエンジン１０のスタータ２２に電力を供給する機能を有している。第１バッテリ２４は、直列に接続された複数のバッテリセルから構成されており、例えば１２Ｖ程度の低出力電圧を有するニッケル水素バッテリである。
【００２１】
また、Ｍ／Ｇ１２には、インバータ２６を介して第２バッテリ２８が接続されている。インバータ２６は、モータ駆動用パワートランジスタを内蔵しており、モータ駆動用パワートランジスタのスイッチング動作に応じて第２バッテリ２８の直流電力をＭ／Ｇ１２の交流電力に変換する。Ｍ／Ｇ１２は、モータ駆動用パワートランジスタがオン状態にある場合、第２バッテリ２８を電源にして駆動し、所定のトルクを発生する。すなわち、第２バッテリ２８は、電源としてＭ／Ｇ１２に電力を供給する機能を有している。第２バッテリ２８は、直列に接続された複数のバッテリセルから構成されており、例えば上記した第１バッテリ２４の出力電圧よりも高い３６Ｖ程度の高出力電圧を有するニッケル水素バッテリである。
【００２２】
Ｍ／Ｇ１２は、車両の回生制動時および第２バッテリ２８の容量低下時において車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能を有している。インバータ２６は、また、ジェネレータ用パワートランジスタを内蔵しており、ジェネレータ用パワートランジスタのスイッチング動作に応じてＭ／Ｇ１２の交流電力を第２バッテリ２８の直流電力に変換する。第２バッテリ２８は、インバータ２６のジェネレータ用パワートランジスタがオン状態にある状況下でＭ／Ｇ１２が発電することにより電力の供給を受け、充電される。
【００２３】
第２バッテリ２８には、直流−直流変換器（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータと称す）３０を介して上記した第１バッテリ２４が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、パワートランジスタを内蔵しており、パワートランジスタのスイッチング動作に応じて第２バッテリ２８の直流電力を第１バッテリ２４の直流電力に変換する。第２バッテリ２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０がオン状態にある場合に第１バッテリ２４に電力を供給し、第１バッテリ２４を充電する。すなわち、第１バッテリ２４は、第２バッテリ２８から電力の供給を受けて充電される。
【００２４】
インバータ２６及びＤＣ／ＤＣコンバータ３０には、マイクロコンピュータにより構成された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３２が接続されている。ＥＣＵ３２には、インバータ２６及びＤＣ／ＤＣコンバータ３０を駆動する駆動制御部３４、及び、第２バッテリ２８の充電状態（State Of Charge；以下、バッテリ容量ＳＯＣ）を監視するバッテリ制御部３６が内蔵されている。
【００２５】
ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６には、第２バッテリ２８の正負端子間に配設された電圧センサ４０が接続されている。電圧センサ４０は、第２バッテリ２８の端子間電圧（以下、バッテリ電圧Ｖと称す）に応じた信号を出力する。電圧センサ４０の出力信号はバッテリ制御部３６に供給される。バッテリ制御部３６は、電圧センサ４０の出力信号に基づいて第２バッテリ２８のバッテリ電圧Ｖを検出する。
【００２６】
ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６には、また、電流センサ４２が接続されている。電流センサ４２は、第２バッテリ２８とインバータ２６との間に配設されている。尚、電流センサ４２の配設位置は第２バッテリ２８の接地側でもよい。電流センサ４２は、第２バッテリ２８とインバータ２６との間を流通する電流に応じた信号を出力する。バッテリ制御部３６は、電流センサ４２の出力信号に基づいて第２バッテリ２８を流通する電流（以下、バッテリ電流Ｉと称す）を検出する。
【００２７】
ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６には、また、温度センサ４６が接続されている。温度センサ４６は、第２バッテリ２８に内蔵されており、第２バッテリ２８の内部温度に応じた信号を出力する。バッテリ制御部３６は、温度センサ４６の出力信号に基づいて第２バッテリ２８の内部温度（以下、バッテリ温度Ｔと称す）を検出する。
【００２８】
ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６には、更に、エアコン作動状態判別部４８が接続されている。エアコン作動状態判別部４８は、車室内に設けられた乗員が操作可能なエアコンスイッチや車両の状態等に基づいてエアコンが作動状態にあるか否かを判別する。ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、エアコン作動状態判別部４８の状態に基づいてコンプレッサ２０が作動状態にあるか否かを判別する。
【００２９】
ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、電圧センサ４０、電流センサ４２、温度センサ４６、及びエアコン作動状態判別部４８による各パラメータに基づいて、第２バッテリ２８の実際のバッテリ容量ＳＯＣを検出すると共に、後に詳述する如く、目標容量を設定し、実際のバッテリ容量ＳＯＣと目標容量とを比較する。バッテリ制御部３６は、ＥＣＵ３２の駆動制御部３４に接続しており、第２バッテリ２８のバッテリ容量ＳＯＣが目標容量となるように駆動制御部３４に対して充放電指令を行う。駆動制御部３４は、バッテリ制御部３６からの指令に従ってインバータ２６及びＤＣ／ＤＣコンバータ３０へ駆動信号を供給する。
【００３０】
ＥＣＵ３２の駆動制御部３４は、インバータ２６を、常態でオフ状態に維持する一方、第２バッテリ２８からＭ／Ｇ１２への電力供給（すなわち、第２バッテリ２８の放電）が要求された場合にモータ駆動用パワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とすると共に、Ｍ／Ｇ１２から第２バッテリ２８への電力供給（すなわち、第２バッテリ２８の充電）が要求された場合にジェネレータ用パワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とする。また、駆動制御部３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０を、常態でオフ状態に維持する一方、第２バッテリ２８から第１バッテリ２４への電力供給（すなわち、第１バッテリ２４の充電）が要求された場合にパワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とする。
【００３１】
一般に、バッテリ容量ＳＯＣは、バッテリ電圧Ｖと相関関係にある。そこで、本実施例において、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、予めバッテリ電圧Ｖとバッテリ容量ＳＯＣとの関係を示したマップを記憶しておき、検出されたバッテリ電圧Ｖに基づいて第２バッテリ２８のバッテリ容量ＳＯＣを判定する。例えば、第２バッテリ２８が満充電状態にあると判断できる場合はバッテリ容量ＳＯＣが１００％にあると判定し、第２バッテリ２８の充電量がゼロにあると判断できる場合はバッテリ容量ＳＯＣが０％にあると判定する。
【００３２】
ところで、第２バッテリ２８が目標容量として常に１００％のバッテリ容量ＳＯＣに制御されるものとすると、車両が制動した場合等に、その制動エネルギを回生エネルギとして第２バッテリ２８に回収することはできないため、熱エネルギとして機械的に消費せざるを得ない状況となり、制動エネルギを有効に利用できないこととなる。従って、第２バッテリ２８の目標容量が常に１００％であることは適切でなく、制動時に車両の制動エネルギの大部分を回生エネルギとして回収できる程度に充放電のバランスを考慮して、第２バッテリ２８の目標容量を設定することが適切となる。
【００３３】
しかしながら、バッテリ温度Ｔが低下するほど、第２バッテリ２８を構成する内部物質の活性度合いが低下するため、第２バッテリ２８が充電される際の受け入れ性が低下する。また、第２バッテリ２８の劣化が進行する場合も、その進行度合いに応じて内部における発熱損失が増大するため、第２バッテリ２８の充電受け入れ性が低下する。このように第２バッテリ２８の充電受け入れ性が悪化すると、充電受け入れ性が良好な場合に比して、充放電が繰り返される過程で第２バッテリ２８の容量ＳＯＣが低くなり易くなる。
【００３４】
また、バッテリ温度Ｔが上昇するほど、周囲の温度が高くなっていると判断できるので、車両に搭載された例えばエアコンや冷却ファン等による電力消費が上昇するものと考えられる。また、エアコン作動状態判別部４８によりコンプレッサ２０が作動状態にあると判別される場合も、電力消費が上昇することとなる。このため、かかる場合には、第２バッテリ２８の容量ＳＯＣが低下し易いものとなる。また、バッテリ温度Ｔが上昇するほど内部発熱により第２バッテリ２８の容量ＳＯＣは低下し易くなる。
【００３５】
この点、上記した状況下において第２バッテリ２８の目標容量が通常時と同一の値に設定されていると、バッテリ容量ＳＯＣの低下に伴って第２バッテリ２８が車輪の駆動に必要な電力を放電できない事態が生じ易くなる。このように第２バッテリ２８が放電できない場合はエンジン１０を駆動させる必要があるため、燃費が悪化することとなる。従って、燃費効率を考慮して第２バッテリ２８の充放電を適切に行うためには、上記した状況下において第２バッテリ２８の目標容量を高く設定することにより、バッテリ容量ＳＯＣが低下しても第２バッテリ２８が放電可能となるようにすることが適切となる。そこで、本実施例において、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、バッテリ温度Ｔ、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に基づいて第２バッテリ２８の目標容量を設定・変更することとしている。
【００３６】
図２は、本実施例のシステムにおいてＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６が第２バッテリ２８の目標容量を設定するうえで用いられるマップを示す。尚、図２（Ａ）にはコンプレッサ２０が作動状態にある場合を、図２（Ｂ）にはコンプレッサ２０が不作動状態にある場合を、それぞれ示している。具体的には、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、図２に示す如く、バッテリ温度Ｔ、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部によるコンプレッサ２０の作動状態に応じた目標容量を予めマップとして記憶しておき、これらのパラメータが検出された場合に該当する目標容量を読み出す。この際、検出されたパラメータが図２に示した値の間の値となる場合は直線補間をして目標容量を算出する。
【００３７】
尚、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すマップにおいて、第２バッテリ２８の目標容量は、例えば３０℃近傍の値を境界にして、バッテリ温度Ｔが高くなるほど大きくなり、また、バッテリ温度Ｔが低くなるほど大きくなる。すなわち、目標容量は、バッテリ温度Ｔが高くなるに従って小さくなり、３０℃近傍の値に達した後は大きくなる。また、第２バッテリ２８の目標容量は、第２バッテリ２８の劣化状態が進行するほど大きくなると共に、エアコン作動状態判別部４８によりコンプレッサが作動状態にあると判別される場合は不作動状態にあると判別される場合に比して大きくなる。尚、図２においては、第２バッテリ２８の劣化が進行するほど劣化度合いの数字（“０”，“１”，“２”）を大きくしている。
【００３８】
このため、本実施例によれば、バッテリ温度Ｔに応じた目標容量を設定し、第２バッテリ２８の劣化状態に応じた目標容量を設定すると共に、エアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に応じた目標容量を設定することができる。従って、本実施例のバッテリ容量制御装置によれば、バッテリ温度Ｔ、バッテリ劣化状態、及びエアコンによるＭ／Ｇ１２の負荷増大を考慮して、第２バッテリ２８の目標容量を変更することができ、これにより、第２バッテリ２８とＭ／Ｇ１２及び第１バッテリ２４との間の充放電を効果的に行うことが可能となる。
【００３９】
尚、第２バッテリ２８の劣化状態は、第２バッテリ２８の内部抵抗の大きさに基づいて判定できる。すなわち、第２バッテリ２８の内部抵抗が大きい場合には、発熱損失が大きく、第２バッテリ２８の劣化が進んでいると判断でき、一方、第２バッテリ２８の内部抵抗が小さい場合には、発熱損失が小さく、第２バッテリ２８の劣化が進んでいないと判断できる。
【００４０】
そこで、本実施例において、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６は、ある時点におけるバッテリ電圧Ｖとバッテリ電流Ｉとの関係と、異なる時点におけるバッテリ電圧Ｖとバッテリ電流Ｉとの関係とから、バッテリ電流Ｉに対するバッテリ電圧Ｖの傾きを算出し、その傾きを第２バッテリ２８の内部抵抗として把握する。好ましくは、アイドルストップ時でかつＭ／Ｇ１２の駆動時におけるバッテリ電圧Ｖとバッテリ電流ＩとをＥＣＵ３２内のメモリに記憶させ、アイドルストップ後のエンジン１０の始動時におけるバッテリ電圧Ｖとバッテリ電流Ｉとをそのメモリに記憶させると共に、目標容量設定時に該メモリから各バッテリ電圧Ｖ及び各バッテリ電流Ｉを読み出し、それらの値の関係に基づいて内部抵抗を算出する。そして、その内部抵抗の大きさに基づいて、内部抵抗が大きいほど劣化の進んだ状態が実現されるように第２バッテリ２８の劣化状態を３段階（劣化度合い“０”，“１”，“２”）で把握する。
【００４１】
図３は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、所定時間毎に起動されるルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００４２】
ステップ１００では、電圧センサ４０及び電流センサ４２を用いて検出されたバッテリ電圧Ｖ及びバッテリ電流Ｉに基づいて第２バッテリ２８の内部抵抗を算出する処理が実行される。具体的には、バッテリ電圧Ｖとバッテリ電流Ｉとの関係をそれぞれ示す２点から、バッテリ電流Ｉに対するバッテリ電圧Ｖの傾きとして把握される内部抵抗を算出する。そして、ステップ１０２では、上記ステップ１００で算出された第２バッテリ２８の内部抵抗に基づいて、予め定められたマップに従って第２バッテリ２８の劣化度合いを３段階に判定する処理が実行される。
【００４３】
ステップ１０４では、温度センサ４０の出力信号に基づいてバッテリ温度Ｔを読み込む処理が実行される。また、ステップ１０６では、エアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に基づいてコンプレッサ２０が遊星歯車機構１４に連結し得る状態にあるか、すなわち、Ｍ／Ｇ１２から遊星歯車機構１４への電力供給量が増大する可能性があるか否かが検出される。
【００４４】
ステップ１０８では、図２に示すような予め記憶されたパラメータと第２バッテリ２８の目標容量との関係を示すマップを参照することにより、上記ステップ１０２、１０４、及び１０６で把握された第２バッテリ２８の劣化度合い、バッテリ温度Ｔ、及び、エアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に対応する第２バッテリ２８の目標容量を設定する処理が実行される。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、設定された目標容量が確保されるように第２バッテリ２８の充放電が制御される。本ステップ１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４５】
上記の処理によれば、バッテリ温度Ｔに応じ、第２バッテリ２８の劣化度合いに応じ、また、エアコンによるＭ／Ｇ１２の負荷増大の有無に応じた、第２バッテリ２８の目標容量を設定することができる。すなわち、これらのパラメータを考慮して第２バッテリ２８の目標容量を変更することができる。
【００４６】
本実施例において、バッテリ温度Ｔが３０℃近傍の値を境界にして低いほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合は、温度低下に起因する充電受け入れ性の低下に伴って第２バッテリ２８の実際の容量ＳＯＣが低くなる傾向となっても、目標容量が引き上げられているため、そのバッテリ容量ＳＯＣは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。また、第２バッテリ２８の劣化が進行するほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合も、第２バッテリ２８の劣化に起因する充電受け入れ性の低下に伴って第２バッテリ２８の実際の容量ＳＯＣが低くなる傾向となっても、目標容量が引き上げられているため、そのバッテリ容量ＳＯＣは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。
【００４７】
また、バッテリ温度Ｔが３０℃近傍の値を境界にして高いほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合は、温度上昇に起因してエアコンや各種冷却ファンによる電力消費が増大しても、目標容量が引き上げられているため、バッテリ容量ＳＯＣは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。更に、エアコン作動状態判別部４８によりコンプレッサ２０が作動状態にあると判別される場合は、不作動状態と判別される場合に比して目標容量は大きな値に設定される。この場合も、エアコンによる電力消費が増大しても、目標容量が引き上げられているため、バッテリ容量ＳＯＣは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。
【００４８】
目標容量が設定されると、その目標容量を基準にして第２バッテリ２８の充放電制御が行われる。具体的には、その目標容量と実際のバッテリ容量ＳＯＣとの比較結果に基づいて、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６から駆動制御部３４へ供給される充放電指令が決定され、駆動制御部３４がその充放電指令に基づいてインバータ２６を駆動する。
【００４９】
このため、本実施例によれば、上記した所定の場合に目標容量が引き上げられることにより、第２バッテリ２８からＭ／Ｇ１２又は第１バッテリ２４への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。従って、本実施例のバッテリ容量制御装置によれば、第２バッテリ２８の目標容量を変更することにより、第２バッテリ２８とＭ／Ｇ１２及び第１バッテリ２４との間の充放電を効果的に行うことが可能となっている。
【００５０】
尚、上記の実施例においては、Ｍ／Ｇ１２及び第１バッテリ２４が特許請求の範囲に記載された「所定の電気負荷」に、第２バッテリ２８が特許請求の範囲に記載された「バッテリ」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ３２のバッテリ制御部３６が、図３に示すルーチン中のステップ１０２〜１０８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「目標容量変更手段」が実現されている。
【００５１】
ところで、上記の実施例においては、バッテリ温度Ｔを第２バッテリ２８に内蔵された温度センサ４６を用いて検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２バッテリ２８の周囲に配設された温度センサを用いることとしてもよい。また、上記の実施例においては、第２バッテリ２８の劣化状態を第２バッテリ２８の内部抵抗から把握しているが、使用頻度や使用年月等の他のパラメータを用いて劣化状態を把握することとしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施例においては、第２バッテリ２８としてニッケル水素バッテリを用いたシステムに適用しているが、ニッケル水素バッテリに代えて鉛バッテリ等の他の蓄電池を用いたシステムに適用することも可能である。また、上記の実施例においては、Ｍ／Ｇ１２の負荷増大の有無の判別を、乗員が操作可能なエアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に基づいて行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｍ／Ｇ１２の負荷の増大要因となり得るものの状態に基づいて判別することとすればよい。
【００５３】
更に、上記の実施例においては、バッテリ温度Ｔ、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部４８によるコンプレッサ２０の作動状態に基づいて第２バッテリ２８の目標容量を設定することとし、その際、これらのパラメータが図２に示した値の間の値となる場合は直線補間を行うこととしているが、直線補間に限らず他の手法を用いて補間することとしてもよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、第２バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことができる。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、第２バッテリのバッテリ温度の変動が生じても、その第２バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【００５６】
請求項４記載の発明によれば、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【００５７】
請求項５記載の発明によれば、バッテリの劣化が進行した場合にバッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【００５８】
また、請求項６記載の発明によれば、バッテリの劣化が進行した場合にバッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるバッテリ容量制御装置を搭載するシステムの構成図である。
【図２】本実施例のシステムにおいて目標容量を設定する際に用いられるマップを示す図である。
【図３】本実施例において、目標容量を設定すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
１２  モータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）
２０  エアコンディショナ用コンプレッサ
２４  第１バッテリ
２６  インバータ
２８  第２バッテリ
３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３４  駆動制御部
３６  バッテリ制御部
４０  電圧センサ
４２  電流センサ
４６  温度センサ
４８  エアコン作動状態判別部
ＳＯＣ  バッテリ容量
【図１】
0004193371.tif 000002
【図２】
0004193371.tif 000003
【図３】
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