(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された蓄電装置の放電電流及び充電電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記蓄電装置の端子電圧の電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記車両の走行時に、前記電流値を積算して積算放電電流及び積算充電電流を算出して、これらの積算放電電流及び積算充電電流に基づいて前記蓄電装置の残容量を算出する電流積算残容量算出手段とを備えた蓄電装置の残容量検出装置であって、
前記蓄電装置が無負荷状態であることを検出する無負荷状態検出手段と、
前記蓄電装置の無負荷状態にて検出された前記電圧値に応じて、前記蓄電装置の前記残容量に対する較正用の残容量を算出する較正用残容量算出手段と、
前記蓄電装置に対する所定の電圧値及び電流値及び温度に応じて設定された所定の残容量と前記較正用の残容量とに基づいて設定される劣化補正係数により前記蓄電装置の前記残容量を較正する較正手段と
を備えたことを特徴とする蓄電装置の残容量検出装置。
【請求項２】
前記車両は、前記車両の推進力を出力するエンジンと、前記車両の運転状態に応じて前記エンジンの出力を補助するモータと、前記エンジンの出力により前記モータを発電機として使用した際の発電エネルギー及び前記車両の減速時に前記モータの回生作動により得られる回生エネルギーを蓄電する前記蓄電装置とを備えるハイブリッド車両であって、
前記エンジンの出力補助及び前記回生作動を停止することによって前記蓄電装置を強制的に無負荷状態にする無負荷状態生成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の残容量検出装置。
【請求項３】
前記電圧検出手段にて検出された前記電圧値が前記所定の電圧値に到達した場合に、前記蓄電装置の前記残容量に前記所定の残容量を設定する残容量修正手段を備え、
前記無負荷状態生成手段は、前記残容量修正手段により前記蓄電装置の前記残容量が修正された場合に、前記蓄電装置を無負荷状態に設定することを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置の残容量検出装置。
【請求項４】
前記較正用残容量算出手段にて算出された前記較正用の残容量に基づいて、前記所定の残容量を較正する修正用残容量較正手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置の残容量検出装置。
【請求項５】
前記較正用残容量算出手段にて算出された前記較正用の残容量に基づいて、前記蓄電装置の前記残容量を所定の基準残容量に対する割合として表現する際の前記基準残容量を較正する基準残容量較正手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の蓄電装置の残容量検出手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばバッテリー等の蓄電装置の残容量検出装置に係り、特に、電流積算により算出された残容量を較正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばハイブリッド車両等に備えられたバッテリーの残容量を検出する場合、残容量はバッテリー内に貯留されている電荷の総量に対応することから、例えば、バッテリーの充電電流及び放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量及び積算放電量を算出し、これらの積算充電量及び積算放電量を初期状態或いは充放電開始直前の残容量に加算又は減算することでバッテリーの残容量を算出する方法が知られている。
しかしながら、このような方法では、積算充電量及び積算放電量を算出する際に、例えば電流検出器の測定誤差等が累積されて残容量の誤差が増大してしまう場合がある。
【０００３】
このため、上述したような電流積算法により算出された残容量を、適宜のタイミングで正確な値に較正するバッテリーの残容量検出装置として、例えば特開平１０−１３２９１１号公報に開示されたバッテリー残容量計のように、予め、バッテリーの電流値及び電圧値及び残容量に関する所定の関係式或いはマップ等を保持しておき、電流検出器及び電圧検出器により検出されたバッテリーの充放電電流の電流値及び電圧値に基づいて残容量を算出し、算出された残容量によって較正を行うバッテリーの残容量検出装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例によるバッテリーの残容量検出装置においては、予め保持された所定の関係式或いはマップ等は、劣化のないバッテリーの定常状態での電圧特性に基づいて作成されているため、例えばバッテリーの劣化等により内部抵抗が増大した場合には、実際の残容量と所定のマップや関係式等により算出された残容量との間のずれが増大してしまうという問題が生じる。すなわちバッテリーの残容量が誤検知されることで、例えばバッテリーに対する使用可能な残容量範囲を逸脱する等により、バッテリーの寿命が短命化してしまうという問題が生じる。
しかも、バッテリーの残容量を所定の基準容量に対する割合として定義してモータ制御やエンジン制御等に利用する場合には、バッテリーの劣化が基準容量に反映されていないと、誤った残容量によって制御が行われ、モータやエンジン等に対して適正な制御が行われなくなるという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例えば蓄電装置が劣化した場合であっても、充電電流及び放電電流を積算して得た積算充電量及び積算放電量から正確な残容量を検出することが可能な蓄電装置の残容量検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置は、車両に搭載された蓄電装置（例えば、後述する実施の形態におけるバッテリー１４）の放電電流及び充電電流の電流値を検出する電流検出手段（例えば、後述する実施の形態における電流検出器２６）と、前記蓄電装置の端子電圧（例えば、後述する実施の形態における端子電圧Ｖｂ）の電圧値を検出する電圧検出手段（例えば、後述する実施の形態における電圧検出器２８）と、前記車両の走行時に、前記電流値を積算して積算放電電流及び積算充電電流を算出して、これらの積算放電電流及び積算充電電流に基づいて前記蓄電装置の残容量（例えば、後述する実施の形態における検知残容量ＳＯＣ）を算出する電流積算残容量算出手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ０２）とを備えた蓄電装置の残容量検出装置であって、前記蓄電装置が無負荷状態であることを検出する無負荷状態検出手段（例えば、後述する実施の形態における電気負荷開放部２３）と、前記蓄電装置の無負荷状態にて検出された前記電圧値（例えば、後述する実施の形態におけるＯＣＶ）に応じて、前記蓄電装置の前記残容量に対する較正用の残容量（例えば、後述する実施の形態における残容量ＳＯＣＯＣＶ）を算出する較正用残容量算出手段（例えば、後述する実施の形態における較正用残容量算出部２５）と、前記蓄電装置に対する所定の電圧値及び電流値及び温度に応じて設定された所定の残容量と前記較正用の残容量とに基づいて設定される劣化補正係数により前記蓄電装置の前記残容量を較正する較正手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によれば、例えば蓄電装置を保護する観点から電流積算により算出した残容量が所定の残容量範囲内で変化するように上限残容量及び下限残容量（つまり、蓄電装置に対する所定の電圧値及び電流値及び温度に応じて設定された所定の残容量）が設定され、これらの各上限及び下限残容量に応じた蓄電装置の温度及び電流及び電圧の関係を示す所定のマップが設けられており、これらのマップは、例えば蓄電装置の初期状態のように、劣化のない定常状態での特性に基づいて作成されている。
そして、蓄電装置の劣化により内部抵抗が増大すると、例えば実際の残容量が上限残容量に到達していない状態であっても、検出される蓄電装置の端子電圧が上限残容量のマップに対応した上限電圧に到達してしまうことで、実際の残容量も上限残容量に到達したと誤検知される。ここで、例えば蓄電装置とモータ等の負荷との接続を開放して強制的に無負荷状態を形成して、所定時間後に負荷開放状態での端子電圧を測定する。この負荷開放状態での端子電圧に対する残容量（つまり、蓄電装置の較正用の残容量）の変化特性は、蓄電装置の劣化つまり内部抵抗の増大等に関わりなく、例えば初期状態等の劣化のない蓄電装置とほぼ同様の特性を示す。このため、予め、負荷開放状態での端子電圧と残容量との関係を示す所定の関係式やマップ等を設けておくことで、精度の良い残容量をマップ検索等により得ることができる。
これにより、負荷接続状態で検知された残容量を、負荷開放状態で精度良く検知された残容量によって較正することができ、例えば較正用の補正係数（つまり所定の残容量と較正用の残容量とに基づく劣化補正係数）等を設定することで、負荷接続状態であっても精度良く残容量を算出することができるようになる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置では、前記車両は、前記車両の推進力を出力するエンジン（例えば、後述する実施の形態におけるエンジン１２）と、前記車両の運転状態に応じて前記エンジンの出力を補助するモータ（例えば、後述する実施の形態におけるモータ１１）と、前記エンジンの出力により前記モータを発電機として使用した際の発電エネルギー及び前記車両の減速時に前記モータの回生作動により得られる回生エネルギーを蓄電する前記蓄電装置とを備えるハイブリッド車両であって、前記エンジンの出力補助及び前記回生作動を停止することによって前記蓄電装置を強制的に無負荷状態にする無負荷状態生成手段（例えば、後述する実施の形態においては電気負荷開放部２３が兼ねる）を備えたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によれば、ハイブリッド車両においてモータによりエンジン出力を補助する出力補助動作を禁止する、或いは、車両の減速時等のモータによる回生作動を禁止する等によって、強制的に出力補助量及び回生発電量がゼロとなる状態を形成することで蓄電装置に対する無負荷状態を形成することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置は、前記電圧検出手段にて検出された前記電圧値が前記所定の電圧値（例えば、後述する実施の形態における上限マップ電圧値Ｖｍｕ又は下限マップ電圧値Ｖｍｄ）に到達した場合に、前記蓄電装置の前記残容量に前記所定の残容量を設定する残容量修正手段（例えば、後述する実施の形態における修正判定電圧算出部２１）を備え、前記無負荷状態生成手段は、前記残容量修正手段により前記蓄電装置の前記残容量が修正された場合に、前記蓄電装置を無負荷状態に設定することを特徴としている。
【００１０】
上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によれば、電流積算により算出された残容量を修正するために所定の残容量修正用マップを設定しておき、蓄電装置の状態が残容量修正用マップで示される状態に適合した場合に、例えば強制的に無負荷状態を形成する。
すなわち、所定の残容量に対して残容量修正用マップを設定しておき、例えば蓄電装置の端子電圧の検出値が、この残容量修正用マップで設定された所定の電圧値に到達して時点で、例えばハイブリッド車両等ではエンジンの出力補助量及び回生発電量をゼロとして強制的に無負荷状態を形成して、この無負荷状態が安定するまでに要する所定時間後に、無負荷状態での端子電圧に基づいて残容量を算出し、この無負荷状態での残容量によって電流積算により算出した残容量を較正する。
これにより、車両走行中に任意に、エンジン出力の補助や回生作動等を停止することが防止されて、走行性が劣化することを防止することができる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置は、前記較正用残容量算出手段にて算出された前記較正用の残容量に基づいて、前記所定の残容量を較正する修正用残容量較正手段（例えば、後述する実施の形態における残容量修正部２２）を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によれば、無負荷状態での残容量によって、残容量修正用マップに対する所定の残容量を較正する。すなわち、無負荷状態での残容量と、残容量修正用マップに対する所定の残容量とに基づいて補正係数を算出して、残容量修正用マップにおける例えば電圧値等に作用させて、残容量修正用マップを更新する。例えば、所定の上限残容量に対して設定された残容量修正用マップでは、上限電圧に補正係数を作用させることで、例えば内部抵抗の増大等による蓄電装置の劣化に対して上限電圧を増大させる。これにより、例えば蓄電装置の実際の残容量が所定の上限残容量に到達するより以前に、検出された端子電圧が上限電圧に到達してしまうことを防止して、蓄電装置の残容量を精度良く検出することができる。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置は、前記較正用残容量算出手段にて算出された前記較正用の残容量に基づいて、前記蓄電装置の前記残容量を所定の基準容量（例えば、後述する実施の形態における基準容量ＳＯＣｆ）に対する割合として表現する際の前記基準容量を較正する基準容量較正手段（例えば、後述する実施の形態においては残容量修正部２２が兼ねる）を備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によれば、例えばモータやエンジン等のように蓄電装置から電力の供給を受けて駆動される装置を制御する際の利便性から、蓄電装置の残容量を所定の基準容量に対する割合、つまり相対的な値として表現する際に、無負荷状態での残容量と、残容量修正用マップに対する所定の残容量（例えば、上限及び下限残容量等）とに基づいて補正係数を算出して、基準容量に作用させる。これにより、例えば電流積算にて算出された残容量が基準容量に対して占める割合として表現される際に、蓄電装置の残容量を、蓄電装置の劣化に伴う内部抵抗の増大等に関わらず、精度良く算出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蓄電装置の残容量検出装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る蓄電装置の残容量検出装置１０の構成図である。
本実施の形態による蓄電装置の残容量検出装置１０（以下においては、単に、残容量検出装置１０と呼ぶ。）は、例えばハイブリッド車両等に備えられ、モータ１１及びエンジン１２等を制御するハイブリッド制御装置１３に接続されており、エンジン１２の出力により前記モータを発電機として使用した際の発電エネルギー及び前記車両の減速時に前記モータの回生作動により得られる回生エネルギーを蓄電する前記蓄電装置と例えばバッテリー１４の残容量を検出する。
【００１６】
残容量検出装置１０は、劣化判定部２０と、修正判定電圧算出部２１と、残容量修正部２２と、電気負荷開放部２３と、内部抵抗算出部２４と、較正用残容量算出部２５とを備えており、例えばバッテリー１４の充電電流及び放電電流の電流値Ｉを積算して積算充電量及び積算放電量を算出し、これらの積算充電量及び積算放電量を初期状態或いは充放電開始直前の残容量（初期検知ＳＯＣｉ）に加算或いは減算して得たバッテリー１４の残容量（電流積算残容量ＳＯＣI）の較正を行い、較正された残容量の信号を、例えばハイブリッド制御装置１３や搭乗者に対する表示パネル等に設けられた残容量表示装置（図示略）へと出力する。このため、残容量検出装置１０には、例えばバッテリー１４からモータ１１や発電器等の負荷へと供給される放電電流、及び負荷装置からバッテリー１４へと供給される充電電流を検出する電流検出器２６から出力される電流値Ｉの信号と、バッテリー１４の温度を検出する温度検出器２７から出力される温度Ｔの信号と、バッテリー１４の端子電圧Ｖｂを検出する電圧検出器２８から出力される電圧値Ｖの信号とが入力されている。
なお、残容量検出装置１０には、電流積算残容量ＳＯＣIの較正を行う際に参照される劣化補正係数αを格納するための記憶部２９が備えられている。
【００１７】
劣化判定部２０は、後述するように、バッテリー１４の無負荷状態に対して算出された残容量ＳＯＣOCVと、所定の残容量修正マップに対する残容量（例えば、上限残容量ＳＯＣMAP及び下限残容量ＳＯＣMAP）との差分が所定の閾値を超えているか否かを判定することで、バッテリー１４の劣化を判定する。
修正判定電圧算出部２１は、例えば初期状態等の劣化の無いバッテリー１４の定常状態での電圧特性により作成された残容量修正マップ、すなわちバッテリー１４の所定残容量における電流値Ｉ及び電圧値Ｖ及び温度Ｔの関係を示すマップを備えている。
そして、例えばバッテリー１４の寿命を延命化するためのバッテリー保護の観点から設定された所定の上限残容量ＳＯＣMAP及び下限残容量ＳＯＣMAPに対する各残容量修正マップを参照して、電流積算法により算出された電流積算残容量ＳＯＣIが所定の上限残容量ＳＯＣMAPに到達した際の上限マップ電圧値Ｖｍｕ、又は、電流積算残容量ＳＯＣIが所定の下限残容量ＳＯＣMAPに到達した際の下限マップ電圧値Ｖｍｄをマップ検索により求める。
【００１８】
残容量修正部２２は、後述する較正用残容量算出部２５にて算出された較正用の残容量、すなわち無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVに基づいて電流積算残容量ＳＯＣIの修正を行う。
電気負荷開放部２３は、例えばハイブリッド車両等ではモータ１１によるエンジン１２の出力補助量及びモータ１１による回生発電量をゼロとして、バッテリーに対して強制的に無負荷状態を形成する。
内部抵抗算出部２４は、後述するように、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVと、残容量修正用マップに対する所定の上限残容量ＳＯＣMAP又は下限残容量ＳＯＣMAPとに基づいて設定された劣化補正係数αによって、バッテリー１４の劣化によりに増大した内部抵抗Ｒを修正する。
較正用残容量算出部２５は、無負荷状態とされたバッテリー１４にて検出された端子電圧ＯＣＶに基づき、例えば初期状態等の劣化の無いバッテリー１４の無負荷状態での電圧特性により作成された端子電圧ＯＣＶと残容量ＳＯＣOCVとの関係を示すマップのマップ検索等により、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVを算出する。
【００１９】
本実施の形態による蓄電装置の残容量検出装置１０は上記構成を備えており、次に、この蓄電装置の残容量検出装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。図２は残容量検出装置１０の動作を示すフローチャートであり、図３は、例えば初期状態から充電状態が維持されたバッテリー１４に対して電流積算残容量ＳＯＣIを修正する際の、（ａ）回生量の変化を示すグラフ図と、（ｂ）端子電圧の変化を示すグラフ図と、（ｃ）残容量の変化を示すグラフ図である。
図２に示す残容量演算処理では、例えばエンジン１２を始動させるイグニッションスイッチがＯＮ状態になると一連の処理が開始されて、先ず、ステップＳ０１では、劣化補正係数αが記憶部２９から読み込まれる。ただし、バッテリー１４の初期状態等であって初回の処理においては、劣化補正係数αの初期値として「１」が設定されている。
【００２０】
次に、ステップＳ０２においては、下記数式（１）に示すように、例えばバッテリー１４の充電電流及び放電電流の電流値Ｉを積算して積算充電量及び積算放電量からなる電流積算Ａｈ（例えば、充電電流に対して正とする）を算出し、この電流積算Ａｈを後述する基準容量ＳＯＣｆに対する百分率表示として、バッテリー１４の初期状態或いは充放電開始直前に検知された残容量つまり初期検知ＳＯＣｉに加算して得た値を検知残容量ＳＯＣとする。
なお、基準容量ＳＯＣ１は、後述するように、バッテリー１４の定格容量ＳＯＣｒに劣化補正係数αを乗算して得た値であって、バッテリー１４の劣化が無い初期状態では、定格容量ＳＯＣｒと等しくされている。
【００２１】
【数１】
0004152573.tif 000002
【００２２】
そして、ステップＳ０３においては、電圧検出器２８にてバッテリー１４の端子電圧Ｖｂを検出する。
次に、ステップＳ０４においては、バッテリー１４が充電状態か、或いは、放電状態かを判定する。
ここで、充電状態であると判定されるとステップＳ０５に進む。一方、放電状態であると判定されると、後述するステップＳ１４に進む。
【００２３】
ステップＳ０５においては、所定の上限残容量ＳＯＣMAPに対して設定された上限残容量マップをマップ検索して上限マップ電圧値Ｖｍｕを算出する。この場合、下記数式（２）に示すように、内部抵抗Ｒに劣化補正係数αの逆数を乗算して、上限マップ電圧値Ｖｍｕに劣化補正係数αを作用させることで、例えばバッテリー１４の劣化に伴う内部抵抗Ｒの増大に応じて上限マップ電圧値Ｖｍｕを増大させる。なお、数式（２）において、電流値Ｉは充電電流とされている。
【００２４】
【数２】
0004152573.tif 000003
【００２５】
次に、ステップＳ０６においては、バッテリー１４の端子電圧Ｖｂが、上限マップ電圧Ｖｍｕよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２以下の処理を行う。
ステップＳ０７においては、所定時間（例えば、１秒）に亘って、強制負荷処理を行う。すなわち、例えばハイブリッド車両等では回生発電量をゼロとして、バッテリー１４に対して強制的に無負荷状態を形成する。
【００２６】
次に、ステップＳ０８においては、無負荷状態とされたバッテリー１４において端子電圧ＯＣＶを測定する。
そして、ステップＳ０９においては、検出された無負荷状態での端子電圧ＯＣＶに基づき、例えば初期状態等の劣化の無いバッテリー１４の無負荷状態での電圧特性により作成された端子電圧ＯＣＶと残容量ＳＯＣOCVとの関係を示すマップのマップ検索により、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVを算出する。
次に、ステップＳ１０においては、検知残容量ＳＯＣと無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVとの差分の絶対値が所定値（例えば、５％）よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ１１に進む。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ０２以下の処理を行う。
【００２７】
次に、ステップＳ１１においては、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVを、上限残容量マップに対する所定の上限残容量ＳＯＣMAP、或いは、下限残容量マップに対する所定の下限残容量ＳＯＣMAPにより除算して得た値を、劣化補正係数αとして設定する。
そして、ステップＳ１２においては、算出した劣化補正係数αを記憶部２９に格納する。
次に、ステップＳ１３においては、バッテリー１４の定格容量ＳＯＣｒに劣化補正係数αを乗算して得た値を基準容量ＳＯＣ１に設定して、一連の処理を終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ１４においては、所定の下限残容量ＳＯＣMAPに対して設定された下限残容量マップをマップ検索して下限マップ電圧値Ｖｍｄを算出する。この場合、下記数式（３）に示すように、内部抵抗Ｒに劣化補正係数αの逆数を乗算して、下限マップ電圧値Ｖｍｄに劣化補正係数αを作用させることで、例えばバッテリー１４の劣化に伴う内部抵抗Ｒの増大に応じて下限マップ電圧値Ｖｍｄを増大させる。なお、数式（３）において、電流値Ｉは放電電流とされている。
【００２９】
【数３】
0004152573.tif 000004
【００３０】
次に、ステップＳ１５においては、バッテリー１４の端子電圧Ｖｂが、下限マップ電圧Ｖｍｄよりも小さいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２以下の処理を行う。
ステップＳ１６においては、所定時間（例えば、１秒）に亘って、強制負荷処理を行う。すなわち、例えばハイブリッド車両等ではエンジンの出力補助量をゼロとして、バッテリー１４に対して強制的に無負荷状態を形成する。
【００３１】
次に、ステップＳ１７においては、無負荷状態とされたバッテリー１４にて端子電圧ＯＣＶを測定する。
そして、ステップＳ１８においては、検出された無負荷状態での端子電圧ＯＣＶに基づき、例えば初期状態等の劣化の無いバッテリー１４の無負荷状態での電圧特性により作成された端子電圧ＯＣＶと残容量ＳＯＣOCVとの関係を示すマップのマップ検索により、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVを算出する。
次に、ステップＳ１９においては、検知残容量ＳＯＣと無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVとの差分の絶対値が所定値（例えば、５％）よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ１１に進む。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ０２以下の処理を行う。
【００３２】
すなわち、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、初期状態から充電状態が継続されたバッテリー１４において、電流積算法により電流積算残容量ＳＯＣI（図３（ｃ）における実線ＳＯＣI）を算出している状態で、劣化により内部抵抗Ｒが増大すると、所定の上限残容量ＳＯＣMAPに対して設定された上限残容量マップでの上限マップ電圧値ＶｍｕがＶｍｕ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒに従って低下して、実際の残容量ＳＯＣが所定の上限残容量ＳＯＣMAPに到達するより以前に、電圧検出器２８により検出されたバッテリー１４の端子電圧Ｖｂが時刻ｔにおいて上限マップ電圧値Ｖｍｕに到達する。
【００３３】
従って、この状態で電流積算残容量ＳＯＣIを上限残容量ＳＯＣMAPにより較正すると、較正された電流積算残容量ＳＯＣIは、実際の残容量ＳＯＣとは異なる値となってしまう。
そこで、この時刻ｔにおいて、例えば強制的に回生動作を停止して、バッテリー１４に対する無負荷状態を形成する。そして、この無負荷状態が安定するまでに要する所定時間Δｔ（例えば、１秒）の後に、無負荷状態でのバッテリー１４の端子電圧ＯＣＶを測定して、この端子電圧ＯＣＶに対する残容量ＳＯＣOCVを算出する。
この残容量ＳＯＣOCVは、例えばバッテリー１４の劣化に伴う内部抵抗Ｒの増大等に関わらず、初期状態等の劣化のないバッテリー１４の無負荷状態における値とほぼ同等の値となるため、電流積算残容量ＳＯＣIを無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVによって較正することで、較正された電流積算残容量ＳＯＣIによって高い精度でバッテリー１４の残容量ＳＯＣを検出することができる。
【００３４】
さらに、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVに基づいて上限残容量マップを修正することによって、電流積算残容量ＳＯＣIを上限残容量ＳＯＣMAPにより高精度に較正することができる。
この上限残容量マップを修正する場合には、上述したように、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVと上限残容量ＳＯＣMAPとの比を劣化補正係数αとして、内部抵抗Ｒに作用させてこれを修正することで、上限マップ電圧値Ｖｍｕを増大させて、検出されたバッテリー１４の端子電圧Ｖｂが時刻ｔにおいて上限マップ電圧値Ｖｍｕに到達すると同時に、実際の残容量ＳＯＣが所定の上限残容量ＳＯＣMAPに到達するように設定する。
【００３５】
上述したように、本実施の形態による蓄電装置の残容量検出装置１０によれば、例えばバッテリー１４の低温時や劣化時等のようにバッテリー１４の内部抵抗Ｒが増大した場合や、例えば電流変動が頻繁に発生する過渡状態や、例えば放電電流が増大する高出力時等のように、電流積算法による残容量演算処理にて算出された電流積算残容量ＳＯＣIと、実際のバッテリー１４の残容量ＳＯＣとのずれが増大した場合であっても、バッテリー１４の無負荷状態に対する残容量ＳＯＣOCVに基づいて電流積算残容量ＳＯＣIを修正することで、高い精度で残容量ＳＯＣを検出することができる。
また、バッテリー１４の無負荷状態に対する残容量ＳＯＣOCVに基づいて、例えば上限残容量マップ及び下限残容量マップ等の電流積算残容量ＳＯＣIを修正するための所定の残容量修正マップに対する電圧値Ｖ（例えば、上限マップ電圧Ｖｍｕ及び下限マップ電圧Ｖｍｄ）を修正することで、電流積算残容量ＳＯＣIを上限及び下限残容量ＳＯＣMAPによって、高精度で較正することができる。
しかも、例えばモータ１１やエンジン１２等を制御する際の利便性から、バッテリーの残容量ＳＯＣを基準容量ＳＯＣｆに対する割合として、例えば百分率（％）にて表示する場合であっても、バッテリー１４の無負荷状態に対する残容量ＳＯＣOCVに基づいて、基準容量ＳＯＣｆを修正することから、バッテリー１４の劣化等が生じた場合であっても、精度の良い残容量ＳＯＣによってモータ１１やエンジン１２等を適正に制御することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、無負荷状態での残容量ＳＯＣOCVを、上限又は下限残容量ＳＯＣMAPにより除算して得た値を、劣化補正係数αとして設定したが、これに限定されず、この劣化補正係数αに変換可能な他の係数によって、所定の残容量修正マップに対する電圧値Ｖ及び残容量等と、基準残容量ＳＯＣｆとを修正しても良い。
例えば、上述した実施の形態においては、劣化補正係数αの逆数を内部抵抗Ｒに乗算することで、上限マップ電圧Ｖｍｕ及び下限マップ電圧Ｖｍｄを修正したが、例えば下記数式（４）に示すような補正係数α１を設定すれば、この補正係数α１を上限マップ電圧Ｖｍｕ及び下限マップ電圧Ｖｍｄに乗算して得た値を、新たに上限マップ電圧Ｖｍｕ及び下限マップ電圧Ｖｍｄとして設定することで、電圧値の修正を行うことができる。
【００３７】
【数４】
0004152573.tif 000005
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、蓄電装置に強制的に無負荷状態を形成して無負荷状態の残容量を算出することで、例えば電流積算法等により算出された残容量を高精度で較正することができ、さらに較正用の補正係数（つまり所定の残容量と較正用の残容量とに基づく劣化補正係数）等を設定することで、負荷接続状態であっても精度良く残容量を算出することができる。
これにより、蓄電装置の低温時や劣化時等のように蓄電装置の内部抵抗が増大した場合や大電流での充放電時であっても、正確に残容量を検出することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、ハイブリッド車両においてモータによりエンジン出力を補助する出力補助動作を禁止する、或いは、車両の減速時等のモータによる回生作動を禁止する等によって、強制的に出力補助量及び回生発電量がゼロとなる状態を形成することで蓄電装置に対する無負荷状態を容易に形成することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、車両走行中に任意に、エンジン出力の補助や回生作動等を停止することが防止されて、走行性が劣化することを防止することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、残容量修正用マップを修正して更新することで、残容量修正用マップに基づく残容量の修正を精度良く行うことができる。
さらに、請求項５に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、蓄電装置の残容量が基準容量に対して占める割合として表現される際に、蓄電装置の劣化に伴う内部抵抗の増大等に関わらず、精度良く残容量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の一実施形態に係る蓄電装置の残容量検出装置の構成図である。
【図２】  図１に示す残容量検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】  図３は、例えば初期状態から充電状態が維持されたバッテリーに対して電流積算残容量ＳＯＣIを修正する際の、（ａ）回生量の変化を示すグラフ図と、（ｂ）端子電圧の変化を示すグラフ図と、（ｃ）残容量の変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  蓄電装置の残容量検出装置
１１  モータ
１２  エンジン
１４  バッテリ（蓄電装置）
２１  修正判定電圧算出部（残容量修正手段）
２２  残容量修正部（修正用残容量較正手段、基準容量較正手段）
２３  電気負荷開放部（無負荷状態検出手段、無負荷状態生成手段）
２５  較正用残容量算出部（較正用残容量算出手段）
２６  電流検出器（電流検出手段）
２７  温度検出器（温度検出手段）
２８  電圧検出器（電圧検出手段）
ステップＳ０２                    電流積算残容量算出手段
ステップＳ０５，ステップＳ１４    修正用残容量較正手段
ステップＳ０７，ステップＳ１６    無負荷状態生成手段
ステップＳ０８，ステップＳ１７    較正用残容量算出手段
ステップＳ１３                    基準容量較正手段
【図１】
0004152573.tif 000006
【図２】
0004152573.tif 000007
【図３】
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