(57)【要約】【課題】電力を無駄に放電することなく、高ＳＯＣで長時間放置されることを回避して、バッテリ性能の劣化進行を抑制することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供する。【解決手段】車両走行のための駆動力を出力するモータ２に電力を供給すると共に、外部電源２０にプラグ１０を介して接続することにより充電可能な車両用バッテリの制御装置であって、プラグ１０が接続されたことを検出する接続検出センサ８１ｃと、車両１が長期間停車されるか否かを予測する予測手段（バッテリコントローラ８１）と、予測結果に基づいて外部電源２０によるバッテリ７の充電を制御する充電制御手段（バッテリコントローラ８１）と、を備え、充電制御手段は、接続検出手段がプラグ１０の外部電源２０への接続を検出し、且つ、予測手段が車両の長期間停車を予測したときには、外部電源２０によるバッテリ７の充電を所定期間（Ｔａ）禁止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、外部電源にプラグを介して接続することにより充電可能な車両用バッテリの制御装置であって、
前記プラグが外部電源に接続されたことを検出する接続検出手段と、
車両停車時に車両が長期間停車されるか否かを予測する予測手段と、
前記予測手段による予測結果に基づいて外部電源による車両用バッテリの充電を制御する充電制御手段と、を備え、
前記充電制御手段は、前記接続検出手段が前記プラグの外部電源への接続を検出し、且つ、前記予測手段が車両の長期間停車を予測したときには、外部電源による車両用バッテリの充電を所定期間禁止することを特徴とする車両用バッテリの制御装置。
【請求項２】
更に、車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
車両用バッテリから放電された電力を蓄電可能な外部蓄電手段と、を備え、
前記充電制御手段は、前記接続検出手段が前記プラグの外部電源への接続を検出し、且つ、前記予測手段が車両の長期間停車を予測したとき、前記蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が第１蓄電量以上であった場合、車両用バッテリを前記第１蓄電量以下の第２蓄電量まで放電させて、放電させた電力を前記外部蓄電手段に蓄電させ、前記所定期間経過後に、前記外部蓄電手段が蓄電した電力により車両用バッテリの充電を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項３】
更に、車両の始動が行われる時間を学習し、車両の予想始動時間を算出する学習手段を備え、
前記充電制御手段は、前記学習手段が算出した車両の予想始動時間内に車両用バッテリの充電が完了するように前記所定期間を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項４】
前記予測手段は、前記接続検出手段が前記プラグの外部電源への接続を検出したときの時間と、前記学習手段が学習した車両の予想始動時間との差分に基づいて、車両の長期間停車を予測することを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用バッテリの制御装置に係り、特に車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、車両外部電源によって充電可能な車両用バッテリの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリを満充電又は満充電に近い状態、すなわちバッテリの電気容量に対して蓄電されている電気量が多い状態（高ＳＯＣ）で長期間放置すると、バッテリの容量劣化が進行し易く、電池寿命が縮まってしまうことが知られている。そこで、このようなバッテリ性能の劣化進行を抑制するため、バッテリを充電後、不使用状態で所定時間経過した場合に、バッテリを所定の蓄電量まで強制的に放電させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、エンジンとモータとを併用するハイブリッド車両には、車両走行用の駆動力を出力するモータに電力を供給するために、高電圧バッテリが搭載されている。そして、このようなハイブリッド車両において、高電圧バッテリを外部電源によって充電可能な、いわゆるプラグインタイプのものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
したがって、この高電圧バッテリにおいても、外部電源による充電後に長期間放置しておくと、バッテリ性能の劣化進行が早まってしまうという問題が生じる。
この問題を解決するため、特許文献１に記載の方法を上記高電圧バッテリに適用すれば、高電圧バッテリにおいても、長期間停車時に高電圧バッテリを所定蓄電量まで強制放電させて、長期間停車時における性能劣化の低減を図ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４５０５６号公報
【特許文献２】特開２００７−６２６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記高電圧バッテリは容量が大きいため、所定の蓄電量まで低下させるには、大量の電力を放電しなければならない。このため、特許文献１に記載の方法を上記高電圧バッテリに適用すると、大量の電力を無駄にしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、電力を無駄に放電することなく、高ＳＯＣで長時間放置されることを回避して、バッテリ性能の劣化進行を抑制することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、外部電源にプラグを介して接続することにより充電可能な車両用バッテリの制御装置であって、プラグが外部電源に接続されたことを検出する接続検出手段と、車両停車時に車両が長期間停車されるか否かを予測する予測手段と、予測手段による予測結果に基づいて外部電源による車両用バッテリの充電を制御する充電制御手段と、を備え、充電制御手段は、接続検出手段がプラグの外部電源への接続を検出し、且つ、予測手段が車両の長期間停車を予測したときには、外部電源による車両用バッテリの充電を所定期間禁止することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、予測手段が、車両の長期間の停車を予測したときには、充電制御手段が、車両用バッテリの充電を所定期間禁止して、所定期間後に充電を開始することで、長期間の停車の間に、車両用バッテリが高ＳＯＣで放置されることを防止することができる。これにより、車両用バッテリの電池性能の劣化進行度合を大幅に低減することができる。
【００１０】
また、本発明において好ましくは、更に、車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、車両用バッテリから放電された電力を蓄電可能な外部蓄電手段と、を備え、充電制御手段は、接続検出手段がプラグの外部電源への接続を検出し、且つ、予測手段が車両の長期間停車を予測したとき、蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が第１蓄電量以上であった場合、車両用バッテリを第１蓄電量以下の第２蓄電量まで放電させて、放電させた電力を外部蓄電手段に蓄電させ、所定期間経過後に、外部蓄電手段が蓄電した電力により車両用バッテリの充電を行う。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、プラグと外部電源が接続されたときに、車両用バッテリが第１蓄電量以上の高ＳＯＣであった場合には、蓄電量を第２蓄電量まで低下させることにより、車両用バッテリが高ＳＯＣで長期間放置されることを防止することができる。また、車両用バッテリの蓄電量を低下させる際の放電電力を外部蓄電手段に一旦電力を蓄え、所定期間後に外部蓄電手段から車両用バッテリに電力を戻すことにより、電力を無駄に消費することを防止することができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、更に、車両の始動が行われる時間を学習し、車両の予想始動時間を算出する学習手段を備え、充電制御手段は、学習手段が算出した車両の予想始動時間内に車両用バッテリの充電が完了するように所定期間を設定する。
このように構成された本発明によれば、学習手段が学習した車両の予想始動時間に合わせて車両用バッテリの充電が完了するように所定期間が設定されるので、車両用バッテリが車両始動前に高ＳＯＣとなる期間を短くして、車両用バッテリの劣化進行を遅らせることができる。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、予測手段は、接続検出手段がプラグの外部電源への接続を検出したときの時間と、前記学習手段が学習した車両の予想始動時間との差分に基づいて、車両の長期間停車を予測する。このように構成された本発明によれば、プラグ接続時間と学習始動時間との差分に応じて、確実に車両の長期間停車を判定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用バッテリの制御装置によれば、電力を無駄に放電することなく、高ＳＯＣで長時間放置されることを回避して、バッテリ性能の劣化進行を抑制することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず、図１乃至図７により、本発明の第１実施形態による車両用バッテリの制御装置を説明する。
図１は車両用バッテリの制御装置を含む車両の概略構成図、図２は図１の電気ブロック図、図３は学習始動時間設定前における車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフ、図４は始動時間学習処理のフローチャート、図５は学習始動時間設定後における車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフ、図６は充電開始時間設定処理のフローチャート、図７は充電開始処理のフローチャートである。
【００１６】
本実施形態では、シリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両に本発明の車両用バッテリの制御装置を適用した例を示す。なお、本発明の車両用バッテリの制御装置は、シリーズハイブリッド方式に限定されることなく、パラレルハイブリッド方式やシリーズ・パラレルハイブリッド方式等の他の方式にも適用することができる。
【００１７】
図１及び図２に示すように、車両１は、エンジン２と、エンジン２のクランクシャフトに連結されたジェネレータ３と、ジェネレータ３に接続されたモータ４と、モータ４の出力軸に動力伝達機構を介して連結された車輪５と、ジェネレータ３及びモータ４に接続されたインバータ・コンバータ６と、インバータ・コンバータ６に接続された高電圧バッテリ７（以下「バッテリ７」という）と、バッテリ７に接続されたバッテリチャージャ９と、これらを制御するためのコントローラ８を備えている。
【００１８】
エンジン２は、コントローラ８からの制御信号によって作動し、クランクシャフトを介してジェネレータ３を駆動する。これにより、ジェネレータ３は交流電力を発生させ、モータ４及びインバータ・コンバータ６に交流電力を供給する。
インバータ・コンバータ６は、ジェネレータ３からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ７に供給する。これにより、バッテリ７を充電することができる。また、インバータ・コンバータ６は、バッテリ７の直流電力を交流電力に変換して、モータ４に供給することができる。
【００１９】
モータ４は、ジェネレータ３及びインバータ・コンバータ６からの交流電力により駆動し、動力伝達機構を介して車輪５に車両走行用の駆動力を出力する。
また、車両１は、制動時に車輪５からの動力でモータ４を駆動し、これにより車両１の制動力を発生させると共に、モータ４の駆動で発電した回生電力により、インバータ・コンバータ６を介してバッテリ７を充電することができる。
【００２０】
このような構成により、車両１では、車両始動時及び低トルク時には、バッテリ７の電力をインバータ・コンバータ６を介してモータ４に供給してモータ４を駆動する。また、中トルク時には、エンジン２の始動によりジェネレータ３を駆動し、ジェネレータ３の発電電力をモータ４に供給してモータ４を駆動する。さらに、高トルク時には、エンジン２の作動によるジェネレータ３の発電電力とバッテリ７の電力の両方をモータ４に供給してモータ４を駆動する。このように、車両１は、エンジン２及びバッテリ７から供給される電力によってモータ４を駆動させ、このモータ４の駆動力によって走行するようになっている。
【００２１】
バッテリチャージャ９は、停車時に、プラグ１０を介して外部電源２０及び外部バッテリ２１と接続可能となっている。プラグ１０は、車両側プラグ１０ａと外部プラグ１０ｂとが着脱可能な構成となっており、車両側プラグ１０ａが配線を介してバッテリチャージャ９に接続され、外部プラグ１０ｂが配線を介して外部電源２０及び外部バッテリ２１に接続されている。外部電源２０は、商用電源等の車外の電源設備であり、外部バッテリ２１は、充放電可能なバッテリである。外部バッテリ２１は、本発明の外部蓄電手段に相当する。
【００２２】
バッテリチャージャ９は、後述するバッテリコントローラ８１からの充電指令信号に基づいて、外部電源２０の電力を直流電力に変換し、この直流電力によりバッテリ７を充電する。また、バッテリチャージャ９は、バッテリコントローラ８１からの充電指令信号に基づいて、外部バッテリ２１の直流電力によりバッテリ７を充電する。バッテリチャージャ９は、外部バッテリ２１の蓄電状態に応じて、外部電源２０よりも外部バッテリ２１を優先して、バッテリ７の充電処理を行う。
さらに、バッテリチャージャ９は、バッテリコントローラ８１からの放電指令信号に基づいて、バッテリ７を放電させ、この放電電力により外部バッテリ２１を充電することができる。
【００２３】
図２に示すように、コントローラ８は、バッテリコントローラ８１と、ＨＥＶコントローラ８２とを有している。なお、バッテリコントローラ８１の機能をＨＥＶコントローラ８２に組み込んで、コントローラ８をＨＥＶコントローラ８２のみに一体化した構成としてもよい。また、以下に説明するバッテリコントローラ８１とＨＥＶコントローラ８２の各機能の分担をコントローラ８内で変更してもよい。コントローラ８は、後述するセンサ及びバッテリチャージャ９等を含んで本発明の車両用バッテリの制御装置を構成する。
【００２４】
バッテリコントローラ８１は、上述のように、バッテリチャージャ９に充電指令信号及び放電指令信号を出力し、これにより、バッテリ７の充放電制御を行う。バッテリコントローラ８１及びバッテリチャージャ９は、本発明の充電制御手段に相当する。
また、バッテリコントローラ８１は、長期間停車の予測処理を行う。すなわち、バッテリコントローラ８１は、車両１の停車時にプラグ１０を介して外部電源２０がバッテリチャージャ９に接続されたとき、その停車が長期間にわたる停車であるか否かを判定する。バッテリコントローラ８１は、本発明の予測手段に相当する。
【００２５】
また、バッテリコントローラ８１は、充電開始時間設定処理を行う。すなわち、バッテリコントローラ８１は、予測処理で長期間停車と判定した場合には、バッテリ７の充電処理を即座には行わず、ＨＥＶコントローラ８２から受け取った学習始動時間に基づいて充電禁止期間を設定し、その充電禁止期間経過後に、充電処理を開始するように構成されている。
【００２６】
ＨＥＶコントローラ８２は、要求された駆動力をモータ４から車輪５に出力するように、エンジン２，ジェネレータ３，モータ４及びインバータ・コンバータ６等を制御するものである。
ＨＥＶコントローラ８２は、バッテリコントローラ８１からバッテリ７の現在のＳＯＣを表すＳＯＣ信号を受け取り、このＳＯＣ信号に基づいて、ＳＯＣの上限値Ｃ１（例えば９０％）と下限値Ｃ２（例えば２０％）で規定されるＳＯＣの使用範囲でバッテリ７を使用するように、バッテリ７の充放電制御を行う。なお、ＳＯＣは、バッテリの電気容量に対して充電している電気量を比率で表したものである。
【００２７】
詳しくは、バッテリ７の現在のＳＯＣが使用範囲の上限値より大きい場合、ＨＥＶコントローラ８２は、中トルク以上の要求では、エンジン２の出力トルクを低減してジェネレータ３の発電量を抑え、その不足分をバッテリ７から供給して、バッテリ７のＳＯＣを下げるように制御を行う。また、バッテリ７の現在のＳＯＣが使用範囲の下限値より小さい場合、ＨＥＶコントローラ８２は、モータ４を駆動するために必要な電力以上の発電量が得られるようにエンジン２を駆動してジェネレータ３を発電させ、その余剰分をバッテリ７に供給して充電するように制御を行う。
【００２８】
また、ＨＥＶコントローラ８２は、始動時間学習処理を行う。すなわち、ＨＥＶコントローラ８２は、外部電源２０によってバッテリ７を充電した後のエンジン２の最初の始動時間を学習することによって、車両１の予想始動時間である学習始動時間を算出及び更新する。そして、この学習始動時間をバッテリコントローラ８１に出力している。ＨＥＶコントローラ８２は、本発明の学習手段に相当する。
【００２９】
バッテリコントローラ８１は、バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂ，接続検出センサ８１ｃ，エンジン水温センサ８１ｄ等と接続されている。
バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂは、それぞれバッテリ７の電圧，電流を検出してバッテリコントローラ８１に出力している。バッテリコントローラ８１は、これらの電圧，電流検出値等に基づいてバッテリ７のＳＯＣを算出し、これをＨＥＶコントローラ８２に出力する。具体的には、バッテリコントローラ８１は、電流検出値を積算して電流の入力及び出力の合計から、ＳＯＣの変動分を計算し、さらに電圧検出値等とＳＯＣとの対応関係を示す内部データを加味して補正することにより、現在のＳＯＣを算出する。バッテリコントローラ８１，バッテリ電圧センサ８１ａ及びバッテリ電流センサ８１ｂは、本発明の蓄電量検出手段に相当する。
【００３０】
接続検出センサ８１ｃは、プラグ１０ａ，１０ｂの接続を検出するものであり、接続を検出したときには、接続検出信号をバッテリコントローラ８１に送出する。バッテリコントローラ８１は、この接続検出信号により、プラグ１０が接続されたことを検出する。接続検出センサ８１ｃは、磁気的に接続を検出する近接スイッチである。また、接続検出センサ８１ｃは、機械的に接続を検出するものであってもよい。接続検出センサ８１ｃは、本発明の接続検出手段に相当する。
【００３１】
エンジン水温センサ８１ｄは、エンジン２の冷却水の温度を検出し、温度検出信号をバッテリコントローラ８１に送出するものである。バッテリコントローラ８１は、この温度検出信号により、停車後のエンジン２の冷却水の低下温度を算出する。
【００３２】
次に、図３に基づいて、学習始動時間が設定されていない場合のＳＯＣの時間変化について説明する。
図３は、車両１の停車前後にわたるバッテリ７のＳＯＣの時間変化を示している。図３の例では、ＨＥＶコントローラ８２は、学習始動時間をバッテリコントローラ８１に出力しておらず、バッテリコントローラ８１は、まだ学習始動時間を設定していない。
【００３３】
図３の例では、車両１は、時間ｔ０から時間ｔ１まで走行し、時間ｔ１から時間ｔ４までエンジンオフで長期間停車し、時間ｔ４にエンジン２を始動して走行を開始している。走行中、バッテリ７は、そのＳＯＣが上限値Ｃ１と下限値Ｃ２との間で変動するようにＨＥＶコントローラ８２によって制御される。
【００３４】
学習始動時間が設定されていない場合は、図３に示すように、時間ｔ２で車両１にプラグ１０が装着されると、バッテリコントローラ８１は、即座にバッテリ７の充電を開始する。バッテリ７は、充電完了（時間ｔ３）からエンジン２の始動時間（時間ｔ４）までの長期間にわたって、ＳＯＣが上限値Ｃ１に保持される。
【００３５】
次に、図４に基づいて、始動時間学習処理について説明する。
一般に、車両１が通勤や業務等で使用される場合、車両１の使用開始時間及び使用終了時間はほぼ固定され、使用終了時にプラグ１０を車両１に装着してバッテリ７の充電が行われる。例えば、車両１は、毎日朝８時から夜７時まで使用され、その後充電されるという定常的なサイクルを繰り返す。このような使用サイクルに基づいて、本実施形態では、充電後の予想始動時間を学習によって算出している。
そして、本実施形態では、この学習によって算出した予想始動時間に基づいて、後述するように、特定の長期間（例えば、夜７時の充電開始から翌朝８時まで）にわたって、バッテリ７が高ＳＯＣで放置されることを防止し、バッテリ７の電池性能の劣化進行度合を低減している。
【００３６】
始動時間学習処理は、所定時間毎に繰り返し行われる。まず、ＨＥＶコントローラ８２は、エンジン２が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１）。
エンジン２が停止していない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、エンジン２が停止している場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＨＥＶコントローラ８２は、バッテリ７の充電処理後、最初のエンジン２の始動を行ったか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３７】
バッテリコントローラ８１は、バッテリチャージャ９に充電指令信号を出力して、バッテリ７の充電を行うとき、ＨＥＶコントローラ８２にも充電指令信号を出力して、充電状態であることを報知する。これにより、ＨＥＶコントローラ８２は、充電指令信号を受け取った後に最初にエンジン２を始動したときに、充電後の最初のエンジン２の始動と判定することができる。
【００３８】
充電後の最初のエンジン２の始動が行われていない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、充電後の最初のエンジン２の始動が行われた場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＨＥＶコントローラ８２は、内部タイマから現在時間を始動時間として取得する（ステップＳ３）。
そして、ＨＥＶコントローラ８２は、取得した始動時間を始動時間学習データとして内部メモリに時系列的に追加記憶し、始動時間学習データを更新する。さらに、ＨＥＶコントローラ８２は、複数の始動時間からなる更新された始動時間学習データに基づいて、車両１の学習始動時間（予想始動時間）の算出及び更新を行い（ステップＳ４）、処理を終了する。
なお、ＨＥＶコントローラ８２は、始動時間を所定数以上取得したときに、学習始動時間の算出を行う。
【００３９】
本実施形態では、ＨＥＶコントローラ８２は、手動時間学習データの単純平均により学習始動時間を算出する。
このように、ＨＥＶコントローラ８２は、充電後の最初のエンジン２の始動毎に、実際の始動時間に基づいて始動時間学習データ及び学習始動時間を更新するので、車両１のユーザの使用サイクルに対応した学習始動時間を設定することができる。
なお、学習始動時間の算出方法は、上記方法に限らず、始動時間学習データを統計処理することにより学習始動時間を算出してもよい。また、ユーザが入力手段（図示せず）によって始動時間を入力し、この入力した始動時間を学習始動時間としてＨＥＶコントローラ８２に記憶させるように構成してもよい。
【００４０】
次に、図５に基づいて、学習始動時間設定後のＳＯＣの時間変化について説明する。
図５の例では、車両１は、時間ｔ１０から時間ｔ１１まで走行し、時間ｔ１１から時間ｔ１５までエンジンオフで長期間停車し、時間ｔ１５にエンジン２を始動して走行を開始している。
【００４１】
停車中、車両１では、時間ｔ１２にプラグ１０が接続され、このとき今回の停車が長期間停車であると予想されている。また、この長期間停車の予想に基づいて、充電禁止期間Ｔａが算出され、充電禁止期間Ｔａが経過するまでバッテリ７の充電が禁止されている。さらに、このとき、バッテリ７の電力を外部バッテリ２１に移動させるか否かが判定される。
【００４２】
図５に示す放電規定値Ｃ３（例えば４０％）は、長期間停車の際にバッテリ７の電力を外部バッテリ２１に移動させるか否かを決定するための閾値である。停車時のバッテリ７のＳＯＣが放電規定値Ｃ３以上のとき、バッテリコントローラ８１は、バッテリ７を放電させる。放電規定値Ｃ３及び下限値Ｃ２は、それぞれ本発明の第１蓄電量及び第２蓄電量に相当する。
【００４３】
図５の例では、停車時のバッテリ７のＳＯＣが放電規定値Ｃ３以上の値であると判定されているので、バッテリ７は一旦放電される。この判定により、バッテリコントローラ８１は、時間ｔ１２から時間ｔ１３にかけて、バッテリ７からバッテリチャージャ９を介して外部バッテリ２１に放電させ、この放電電力により外部バッテリ２１を充電している。これにより、バッテリ７のＳＯＣは、停車時のＳＯＣから下限値Ｃ２まで低下する。
【００４４】
そして、バッテリ７は、放電後の時間ｔ１３から充電開始時間（時間ｔ１４）まで（すなわち、充電禁止期間Ｔａが経過するまで）、ＳＯＣが下限値Ｃ２に保持される。
一般に、車両用バッテリの性能劣化のうち、保存時の劣化は充放電サイクルに起因する劣化の数倍程度と見積もられている。このため、本実施形態のように、車両１の長期間停車中にバッテリ７のＳＯＣを下限値Ｃ２に保持することにより、電池性能の劣化進行度合を大幅に抑制することができる。
なお、バッテリ７のＳＯＣの下限値Ｃ２は、少なくともエンジン２を始動可能な電力を供給するだけの値に設定されているので、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間に、エンジン２を始動して車両１を走行させることができる。
【００４５】
バッテリ７は、時間ｔ１４から時間ｔ１５（学習始動時間）の充電時間Ｔｃに、外部バッテリ２１及び外部電源２０によりＳＯＣの上限値Ｃ１まで充電される。
車両１は、学習始動時間である時間ｔ１５に始動されている。その後、バッテリ７は、ＨＥＶコントローラ８２によってＳＯＣの上限値Ｃ１と下限値Ｃ２の間で充放電制御される。
【００４６】
次に、図６に基づいて、本実施形態の充電制御処理について説明する。
充電制御処理は、所定時間毎に繰り返し行われる。まず、バッテリコントローラ８１は、ＨＥＶコントローラ８２からエンジン作動信号を受けて、エンジン２が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
エンジン２が停止していない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、エンジン２が停止している場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、接続検出センサ８１ｃからの接続検出信号に基づき、プラグ１０が接続されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００４７】
プラグ１０が接続されていない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、プラグ１０が接続されている場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。この処理フラグＦは、ステップＳ１４以降の充電制御処理を行っていないときに「０」に設定されるフラグである。なお、車両１のエンジン始動等によって、処理フラグ等のフラグはリセットされる。
処理フラグＦが「０」でない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、処理フラグＦが「０」である場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、学習始動時間が設定されているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４８】
学習始動時間が設定されていない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、バッテリコントローラ８１は、充電フラグをＯＮに設定し（ステップＳ１５）、処理フラグＦを「３」に変更して（ステップＳ２２）、処理を終了する。この処理が行われるのは、始動時間学習処理が規定回数行われておらず、学習始動時間が算出されていない場合である（図３参照）。
【００４９】
ステップＳ１５で充電フラグがＯＮに設定されると、バッテリコントローラ８１は、充電フラグがＯＮの間、充電処理をおこなう。すなわち、バッテリコントローラ８１は、バッテリチャージャ９に充電指令信号を出力し、外部電源２０によってバッテリ７を所定量（例えば、ＳＯＣの上限値Ｃ１）まで充電し、その充電量を保持する（図３の時間ｔ２−時間ｔ４参照）。
【００５０】
一方、学習始動時間が設定されている場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、今回の停車が長期間停車であるか否かを判定する予測処理を行う（ステップＳ１６、図５の時間ｔ１２参照）。
予測処理では、バッテリコントローラ８１は、現在時間を内部タイマから読み取って記憶し、現在時間及び学習始動時間に基づいて、今回の停車が長期間停車であるか否かを判定し、長期間停車と判定したときに長期間停車フラグをＯＮにする。なお、このときの「現在時間」は、接続検出センサ８１ｃから接続検出信号を受け取った時間、すなわち、実質的にプラグ１０が接続された時間である。
【００５１】
本実施形態では、現在時間から学習始動時間までの時間が、バッテリ７をＳＯＣの下限値Ｃ２から上限値Ｃ１まで充電するのに要する時間よりも長ければ、バッテリコントローラ８１は、今回の停車が長期間停車であると判定する。
なお、現在時間から学習始動時間までの長さが、所定の固定時間（例えば３時間）よりも長いときに長期間停車であると判定するように構成してもよい。
【００５２】
予測処理によって、今回の停車が長期間停車でないと判定され、長期間停車フラグがＯＮにされていない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、バッテリコントローラ８１は、充電フラグをＯＮに設定し（ステップＳ１５）、処理フラグＦを「３」に設定して（ステップＳ２２）、処理を終了する。この処理が行われるのは、車両１の停車時間から学習始動時間までの時間が短い場合である。この場合、バッテリコントローラ８１は、即座にバッテリチャージャ９に充電指令信号を出力して、外部電源２０によってバッテリ７を所定量まで充電する。
【００５３】
一方、長期間停車フラグがＯＮである場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、バッテリ電圧センサ８１ａ及びバッテリ電流センサ８１ｂからの電圧検出値及び電流検出値に基づいて検出し、内部メモリに記憶していたバッテリ７のＳＯＣを読み込む（ステップＳ１８）。
そして、バッテリコントローラ８１は、読み込んだバッテリ７の現在のＳＯＣが放電規定値Ｃ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００５４】
バッテリ７のＳＯＣが放電規定値Ｃ３以上でない場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、ステップＳ２１の処理に進む。
一方、バッテリ７のＳＯＣが放電規定値Ｃ３以上である場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、放電フラグをＯＮにした後（ステップＳ２０）、ステップＳ２１の処理に進む。放電フラグがＯＮとなることにより、バッテリコントローラ８１は、放電処理を行う。すなわち、バッテリコントローラ８１は、バッテリチャージャ９に放電指令信号を出力し、バッテリ７をＳＯＣの下限値Ｃ２まで放電させて、放電電力により外部バッテリ２１を充電する（図５の時間ｔ１２−時間ｔ１３参照）。放電が完了又は充電フラグがＯＮにされることにより、放電フラグはＯＦＦとなる。
【００５５】
バッテリコントローラ８１は、ステップＳ２１で学習始動時間までに充電が完了するように充電開始時間を設定する。バッテリ７の充電所要時間は、充電する電気容量やバッテリチャージャ９の充電能力等によって予め決定することができる。
バッテリ７を放電した場合（ステップＳ２０）、バッテリコントローラ８１は、学習始動時間（図５の時間ｔ１５参照）から、バッテリ７をＳＯＣの下限値Ｃ２から上限値Ｃ１まで充電するのに要する時間（充電時間Ｔｃ）を差し引いて算出された時間（図５の時間ｔ１４参照）を充電開始時間に設定し、充電開始時間までを充電禁止期間を延長する。
また、バッテリ７を放電しなかった場合、バッテリコントローラ８１は、バッテリ７のＳＯＣに基づいて、ＳＯＣの上限値Ｃ１までバッテリ７を充電するのに要する充電時間を計算し、学習始動時間からこの充電時間を差し引くことによって算出した時間を充電開始時間に設定する。
なお、学習始動時間よりも所定期間前（例えば３０分前）に充電が完了するように、充電開始時間をオフセットさせるように構成してもよい。
【００５６】
充電開始時間を設定した後、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦを「３」に変更して処理を終了する（ステップＳ２２）。処理フラグＦが「３」に設定されることにより、今回の停車中に、ステップＳ１３からステップＳ２２の処理は行われなくなる。
【００５７】
次に、図７に基づいて、本実施形態の充電開始処理について説明する。
充電開始処理は、所定時間毎に繰り返し行われる。まず、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦが「３」であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
処理フラグＦが「３」でない場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、処理フラグＦが「３」であった場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、充電開始時間が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００５８】
充電開始時間が設定されていない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、処理を終了する。この処理が行われるのは、学習始動時間が設定されていない場合や、長期間停車でない場合や、既に充電を開始している場合等である。
一方、充電開始時間が設定されている場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、現在時間と充電開始時間とを比較して、充電開始時間に到達しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００５９】
充電開始時間に到達していない場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、処理を終了し待機する。一方、充電開始時間に到達している場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、充電フラグをＯＮにした後（ステップＳ３４）、充電開始時間をクリアし（ステップＳ３５）、処理を終了する。
充電フラグがＯＮになることにより、バッテリコントローラ８１は、バッテリチャージャ９に充電指令信号を出力し、外部電源２０及び外部バッテリ２１により、ＳＯＣが上限値Ｃ１となるまでバッテリ７を充電する。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、停車時に外部電源２０を用いてバッテリ７を充電する際に、今回の停車が長期間停車であると判定された場合には、充電処理を所定の充電禁止期間が経過するまで禁止するように構成されている。これにより、本実施形態では、長期間停車の間、バッテリ７が高ＳＯＣに保持されることを回避することができるので、バッテリ７の電池性能の劣化進行度合を低減することが可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、長期間停車を予測した場合、バッテリ７の電力を外部バッテリ２１に移動するように構成されている。これにより、長期間停止中に、バッテリ７を低ＳＯＣに保持することができるので、電池性能の劣化進行度合をより低減することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ユーザの車両１の使用状況に応じて充電後の始動時間を学習し、学習して得られた学習始動時間に基づいて、長期間停車中における充電禁止期間を決定することができるように構成されている。これにより、充電禁止期間を最大限に長く確保することができるので、バッテリ７の電池性能の劣化進行度合をより低減することができる。
【００６３】
次に、図８乃至図１２に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフ、図９及び図１０は充電開始時間設定処理のフローチャート、図１１は第２予測処理のフローチャート、図１２は変形例の第２予測処理のフローチャートである。
本実施形態では、長期間停車の予測処理において、学習始動時間と現在時間との比較に基づく、第１実施形態と同じ長期間停車の予測処理（第１予測処理）と、エンジン冷却水の所定温度低下又はバッテリ７の長期間の不使用に基づく長期間停車の予測処理（第２予測処理）とを行う。なお、他の処理ステップは第１実施形態と同じであり、以下では、重複する説明を省略し、主に異なる処理のみを説明する。
【００６４】
図８の例では、車両１は、時間ｔ２０から時間ｔ２１まで走行し、時間ｔ２１から時間ｔ２６までエンジンオフで長期間停車し、時間ｔ２６にエンジン２を始動して走行を開始している。
停車中、車両１では、時間ｔ２２にプラグ１０が接続され、時間ｔ２３にこのとき今回の停車が長期間停車であると予想され、時間ｔ２２−時間ｔ２３にバッテリ７が放電されている。また、この長期間停車の予想に基づいて、プラグ装着（時間ｔ２２）から長期間停車の予測時（時間ｔ２３）までの期間を含めて、充電禁止期間Ｔａが算出され、充電禁止期間Ｔａが経過するまでバッテリ７の充電が禁止されている。
【００６５】
図９乃至図１２に示された処理は、所定時間毎に繰り返し行われている。まず、図９及び図１０に示された充電開始時間設定処理において、ステップＳ４１−Ｓ４３は、第１実施形態のステップＳ１１−Ｓ１３と同じである。
ステップＳ４４で、バッテリコントローラ８１は、第１予測処理を行う。この第１予測処理は、第１実施形態のステップＳ１６と同じである。
【００６６】
ステップＳ４５で、長期間停車フラグがＯＮでない場合（ステップＳ４５；Ｎｏ）、バッテリコントローラ８１は、第１実施形態のステップＳ１５と同様に充電フラグをＯＮにした後（ステップＳ４６）、処理フラグＦを「４」に変更し（ステップＳ４７）、処理を終了する。処理フラグＦが「４」に設定されることにより、以降は、ステップＳ４３乃至Ｓ４９が行われない。
【００６７】
一方、長期間停車フラグがＯＮであった場合（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦを「１」に変更した後（ステップＳ４８）、処理を終了する。処理フラグＦが「１」である場合に、バッテリコントローラ８１は、図１１に示す第２予測処理を行う。
【００６８】
第２予測処理では、まず、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。処理フラグＦが「１」でない場合（ステップＳ６０；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、処理フラグＦが「１」であった場合（ステップＳ６０；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、内部タイマをカウントアップする（ステップＳ６１）。そして、バッテリコントローラ８１は、内部タイマが規定時間（例えば１時間）までインクリメントされたか否かを判定する（ステップＳ６２）。
【００６９】
内部タイマが規定時間に達している場合（ステップＳ６２；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、内部タイマをリセットし（ステップＳ６３）、充電フラグをＯＮにし（ステップＳ６４）、処理フラグＦを「４」に変更した後（ステップＳ６５）、処理を終了する。この処理が行われるのは、プラグ１０の接続から規定時間が経過しても、長期間停車の条件を満足しなかった場合であり、この場合は、規定時間経過後に充電処理が開始される。
【００７０】
一方、内部タイマが規定時間に達していない場合（ステップＳ６２；Ｎｏ）、バッテリコントローラ８１は、エンジン水温センサ８１ｄからの温度検出信号に基づいて、プラグ１０の接続時から現時点までのエンジン冷却水の低下温度ΔＴを算出する（ステップＳ６６）。
【００７１】
次に、バッテリコントローラ８１は、低下温度ΔＴが規定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６７）。低下温度ΔＴが規定値以上でない場合（ステップＳ６７；Ｎｏ）、処理を終了する。この場合は、エンジン２の温度が十分に下がっておらず、長期間停車されるか否かまだ判定することができないので、規定時間経過するまでステップＳ６０−Ｓ６７の処理を繰り返す。
【００７２】
一方、低下温度ΔＴが規定値以上であった場合（ステップＳ６７；Ｙｅｓ）、処理フラグＦを「２」に変更し（ステップＳ６８）、処理を終了する。この場合は、規定時間以内にエンジン温度が規定値だけ低下しているので、このときバッテリコントローラ８１は長期間停車と判定する。処理フラグＦが「２」に変更されることにより、バッテリコントローラ８１は、図１０に示す充電開始時間設定処理を行う。
【００７３】
図１０に示す充電開始時間設定処理では、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦが「２」であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。処理フラグＦが「２」でない場合（ステップＳ５０；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、処理フラグＦが「２」であった場合（ステップＳ５０；Ｙｅｓ）、ステップＳ５１−Ｓ５４の実質的な充電開始時間設定処理を行う。ステップＳ５１−Ｓ５４は、第１実施形態のステップＳ１８−Ｓ２２と同じである。ステップＳ５５で、処理フラグＦが「３」に変更されると、バッテリコントローラ８１は、図７の充電開始処理を行う。
【００７４】
また、図１２に基づいて、変形例に係る第２予測処理について説明する。
変形例に係る第２予測処理では、まず、バッテリコントローラ８１は、処理フラグＦが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ７０）。処理フラグＦが「１」でない場合（ステップＳ７０；Ｎｏ）、処理を終了する。一方、処理フラグＦが「１」であった場合（ステップＳ７０；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、バッテリ電流センサ８１ｂによる電流検出値を取得する（ステップＳ７１）。そして、バッテリコントローラ８１は、バッテリ電流が流れているか流れていないかを判定する（ステップＳ７２）。
【００７５】
バッテリ電流が流れている場合（ステップＳ７２；Ｎｏ）、バッテリコントローラ８１は、内部タイマをリセットし（ステップＳ７３）、充電フラグをＯＮにし（ステップＳ７４）、処理フラグＦを「４」に変更した後（ステップＳ７５）、処理を終了する。この処理が行われるのは、プラグ１０の接続から規定時間（例えば３０分）経過前に、バッテリ７が使用されバッテリ電流が流れた場合であり、この場合は、バッテリ電流が検出された時点で充電処理が開始される。
【００７６】
一方、バッテリ電流が流れていない場合（ステップＳ７２；Ｙｅｓ）、バッテリコントローラ８１は、内部タイマをカウントアップし（ステップＳ７６）、停車から規定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ７７）。規定時間が経過していない場合（ステップＳ７７；Ｎｏ）、処理を終了する。この場合は、バッテリ電流が流れない状態でまだ規定時間が経過しておらず、長期間停車されるか否かまだ判定することができないので、規定時間経過するまでステップＳ７０−Ｓ７７の処理を繰り返す。
【００７７】
一方、バッテリ電流が流れない状態で規定時間が経過した場合（ステップＳ７７；Ｙｅｓ）、処理フラグＦを「２」に変更し（ステップＳ７８）、処理を終了する。この場合は、バッテリ電流が流れない状態でまだ規定時間が経過したので、このときバッテリコントローラ８１は長期間停車と判定する。処理フラグＦが「２」に変更されることにより、バッテリコントローラ８１は、図１０に示す充電開始時間設定処理を行う。
【００７８】
上記実施形態は、以下のように改変してもよい。
上記実施形態では、車両１の停車が長期間停車であると判定された場合は、所定の充電禁止期間の経過後に充電が行われるように構成されているが、これに限らず、ユーザ操作によって、即座に充電が開始されるように構成してもよい。例えば、プラグ１０や車内に即座に充電を開始するための操作スイッチを設けてもよい。この場合、バッテリコントローラ８１が、この操作スイッチからの操作信号を受け取ることにより、長期間停止であるか否かにかかわらず、即座に充電処理を開始するように構成することができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、バッテリチャージャ９が車内に搭載された構成であるが、これに限らず、バッテリチャージャ９が車外に配置された構成であってもよい。この場合、例えば、バッテリチャージャ９とバッテリ７とをプラグを介して接続可能とし、さらにこのプラグの接続状況を検出する接続検出センサを設けることができる。このように構成することにより、車両１を軽量化することが可能となる。
【００８０】
また、上記実施形態では、学習始動時間と停車時の時間とに基づいて、充電禁止期間を算出していたが、これに限らず、充電禁止期間を固定長さに設定してもよい。さらに、複数の固定長さから自動又は手動で充電禁止期間を選択可能とする構成としてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、エンジン停止を車両１の停車と扱っていたが、これに限らず、速度が「０」になったとき，シフトレバーが駐車位置になったとき，駐車ブレーキが作動したとき等を車両１の停車と扱ってもよい。
【００８２】
また、上記第２実施形態では、長期間停車の予測処理において、学習始動時間と現在時間との比較に基づく第１予測処理と、エンジン冷却水の所定温度低下又はバッテリ７の長期間の不使用に基づく長期間停車の第２予測処理とを行っているが、これに限らず、第２予測処理のみを行ってもよい。この場合、充電開始時間設定処理において、充電禁止期間を規定値とし、充電開始時間を規定の充電禁止期間経過後に設定する構成とすることができる。また、充電開始時間設定処理において、ユーザ設定による始動時間を使用するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用バッテリの制御装置を含む車両の概略構成図である。
【図２】図１の電気ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による学習始動時間設定前における車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態による始動時間学習処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による学習始動時間設定後における車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施形態による充電開始時間設定処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態による充電開始処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による車両停車前後にわたる車両用バッテリのＳＯＣの変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態による充電開始時間設定処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態による充電開始時間設定処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態による第２予測処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態による変形例に係る第２予測処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１  車両
２  エンジン
３  ジェネレータ
４  モータ
５  車輪
６  インバータ・コンバータ
７  高電圧バッテリ
８  コントローラ
９  バッテリチャージャ
１０  プラグ
２０  外部電源
２１  外部バッテリ
５５  ステップ
８１  バッテリコントローラ
８１ａ  バッテリ電圧センサ
８１ｂ  バッテリ電流センサ
８１ｃ  接続検出センサ
８１ｄ  エンジン水温センサ
８２  ＨＥＶコントローラ
【図１】
2009005450.tif 000003
【図２】
2009005450.tif 000004
【図３】
2009005450.tif 000005
【図４】
2009005450.tif 000006
【図５】
2009005450.tif 000007
【図６】
2009005450.tif 000008
【図７】
2009005450.tif 000009
【図８】
2009005450.tif 000010
【図９】
2009005450.tif 000011
【図１０】
2009005450.tif 000012
【図１１】
2009005450.tif 000013
【図１２】
2009005450.tif 000014