JP2007323999A

JP2007323999A - 自動車のバッテリ制御装置

Info

Publication number: JP2007323999A
Application number: JP2006153849A
Authority: JP
Inventors: Mikio Ono; 幹夫小野; Atsushi Nanba; 篤史難波
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】バッテリ寿命のバラツキを少なくする自動車のバッテリ制御装置を提供する。
【解決手段】本発明は車両駆動源として電動モータを有する自動車のバッテリ制御装置であり、バッテリの劣化速度を演算し、演算された劣化速度とバッテリの基準劣化速度とを比較し、劣化速度が基準劣化速度よりも大きい状態が所定期間継続したときにバッテリの劣化抑制制御を実行する。また、劣化速度が基準劣化速度よりも小さい状態が所定期間継続したときにバッテリ多用制御を実行する。劣化抑制制御においては、バッテリの残存容量の目標値を変更するＳＯＣ目標値を変更したり、バッテリの充放電量を制限したり、車両のアイドリングストップを停止するアイドルストップ中止制御を行ったり、車両の補機の稼働を制限する補機稼働制限を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は車両駆動用の電動モータに電力を供給するバッテリの寿命のバラツキを少なくするための自動車のバッテリ制御装置に関する。

電動モータを駆動源とする電気自動車や電動モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド自動車等の電源として、二次電池や電気化学キャパシタ等の蓄電器つまりバッテリが利用されている。例えば、ハイブリッド自動車のバッテリとしては、リチウムイオン電池等の二次電池が利用されており、駆動輪にモータトルクを伝達する際には電動モータにはバッテリから電力が供給され、バッテリはエンジンにより駆動されるジェネレータからの電力によって充電される。

バッテリは経年変化ないし経時変化により劣化し、劣化が進むとバッテリを交換する必要がある。バッテリの寿命は、車両が所定の年数と走行距離となるまで使用されてもバッテリの交換を不要とするように設定することが望ましい。しかし、バッテリは車両の環境温度や走行状態に応じて充放電にバラツキがおきるので、充放電が頻繁に発生するような走行状態が多い車両や、劣化しやすい高温での走行が多い車両等のバッテリは、予め基準として設定した劣化度合よりも早い時期に劣化が進行して寿命が早くなってしまう。このように、バッテリの寿命は、車両の走行状態や車両の環境温度によって大きく左右されるので、どのような走行状態や使用環境に対しても所定のバッテリ寿命を確保することは困難であった。

例えば、リチウムイオン電池は、セパレータを介して正極と負極とを有し、これらの間をリチウムイオンが移動することで充放電が行われている。移動するリチウムイオンの量が多いほど充放電量が多く、充放電量が多いということは一度に大きな出力が得られるとともに一度に多くの充電が可能である。しかし、充放電を多くしてしまうと、正極と負極材料のリチウム収納能力が低下し、バッテリ性能が低下してしまう。

バッテリの経時劣化に伴うバッテリの容量不足を回避するために、例えば特許文献１には、発電電圧目標値を可変制御して燃費を向上するような制御装置が記載されているが、多くの車両におけるバッテリの寿命バラツキを抑えることはできない。
特開平８−２１４４６９号公報

バッテリの寿命バラツキを抑えて車両に搭載されるバッテリの寿命を設定通りの期間確保することができれば、ユーザーはバッテリの交換時期を知ることができる。

本発明の目的は、バッテリ寿命のバラツキを少なくする自動車のバッテリ制御装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、バッテリの劣化を進める車両環境や走行状態の場合にはバッテリの劣化度合を抑制するように充放電を制御する自動車のバッテリ制御装置を提供することにある。

本発明の自動車のバッテリ制御装置は、車両駆動源として電動モータを有する自動車のバッテリ制御装置であって、バッテリの劣化速度を演算する劣化速度演算手段と、前記劣化速度演算手段により演算された前記劣化速度と、前記バッテリの基準劣化速度とを比較する劣化度判定手段と、前記劣化速度が前記基準劣化速度よりも大きい状態が所定期間継続したときにバッテリの劣化抑制制御を実行する劣化制御手段とを有することを特徴とする。

自動車のバッテリ制御装置は、車両駆動源として電動モータを有する自動車のバッテリ制御装置であって、バッテリの劣化速度を演算する劣化速度演算手段と、前記劣化速度演算手段により演算された前記劣化速度と、前記バッテリの基準劣化速度とを比較する劣化度判定手段と、前記劣化速度が前記基準劣化速度よりも小さい状態が所定期間継続したときにバッテリ多用制御を実行する劣化制御手段とを有することを特徴とする。

本発明の自動車のバッテリ制御装置は、前記劣化速度と前記基準劣化速度との相違量に応じて前記劣化抑制制御の制御項目を変化させることを特徴とする。

本発明の自動車のバッテリ制御装置においては、前記制御項目はバッテリの残存容量の目標値を変更するＳＯＣ目標値変更と、バッテリの充放電量を制限する充放電量制限と、車両のアイドリングストップを停止するアイドルストップ中止と、車両の補機の稼働を制限する補機稼働制限とを有することを特徴とする。

本発明の自動車のバッテリ制御装置は、前記劣化速度を前記バッテリの内部抵抗の増大率により算出することを特徴とする。

本発明の自動車のバッテリ制御装置は、前記劣化速度を電流容量変化率の低下率により算出することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリの劣化速度を算出し、算出された劣化速度と基準劣化速度とを比較して劣化速度が基準劣化速度よりも大きい状態が所定時間継続した場合には劣化抑制制御を実行するので、バッテリの寿命が保証期間となるように制御することができる。車両がバッテリの劣化を進める使用環境において使用されたり、バッテリの劣化を進める走行がなされたりしてもバッテリの劣化が抑制されるので、バッテリの寿命を保証期間内にまで伸ばすことができる。

バッテリの劣化速度が基準劣化速度よりも小さい状態が所定時間継続した場合にはバッテリを多用する制御が実行されるので、ハイブリッド車両におけるエンジン使用を少なくして燃費を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はハイブリッド自動車の駆動制御システムを示す概略図であり、このハイブリッド自動車（ＨＥＶ）は駆動源としてのエンジン１１とジェネレータモータ１２とを有し、ジェネレータモータ１２は車両駆動源としてのモータの機能と、発電機つまりジェネレータとしての機能とを具備している。ジェネレータモータ１２はエンジン１１のクランク軸に連結されるロータ１２ａと、ロータ１２ａの外側に配置されてケース１３に固定されるステータ１２ｂとを有している。ロータ１２ａはトルクコンバータ１４を介して変速機１５の入力軸１６に連結されており、エンジントルクとモータトルクは変速機の入力軸１６に伝達され、発電時にはエンジントルクはロータ１２ａに伝達される。変速機１５の出力軸１７はデファレンシャル機構１８を介して左右の駆動輪１９ａ，１９ｂに連結されている。

図１に示すハイブリッド自動車は、エンジン１１とジェネレータモータ１２の一方または双方の駆動トルクを駆動輪に伝達することができ、エンジン１１によりジェネレータモータ１２を駆動してバッテリに充電することもでき、充電しながらエンジン１１により車両を駆動することができる。例えば、車両走行時には主要な動力源としてエンジン１１を駆動し、発進時や加速時にはジェネレータモータ１２のアシストトルクを補助的に車両に付加することができる。ジェネレータモータ１２は制動時には発電機として機能し、回生エネルギーを回収してバッテリを充電することができる。

駆動制御システムは、図１に示すように、マイクロプロセッサ等を有するハイブリッド制御ユニット（ＨＥＶＥＣＵ）２１を有している。このハイブリッド制御ユニット２１からはエンジン１１に駆動信号を送るエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）２２と、ジェネレータモータ１２に駆動信号を送るインバータ２３と、自動変速機などの各種機器２４とに制御信号が送られる。バッテリ２５は、リチウムイオン二次電池であり、複数のセルが封止された電池パックを複数個直列に接続して構成されている。バッテリ２５の端子電圧Ｖを測定する電圧検出手段としての電圧センサ２６と、バッテリ２５の充放電電流Ｉを測定する電流検出手段としての電流センサ２７と、バッテリ２５の温度つまりセル温度Ｔを測定する温度検出手段としての温度センサ２８がそれぞれ電源制御ユニット（バッテリＥＣＵ）２９に接続されている。

電源制御ユニット２９は、ハイブリッド制御ユニット２１と同様に、制御信号を演算するマイクロプロセッサＣＰＵと、制御プログラム、演算式およびマップデータ等が格納されるＲＯＭと、一時的にデータを格納するＲＡＭ等を有しており、劣化速度演算手段、劣化度判定手段、および劣化制御手段を構成している。電源制御ユニット２９は、それぞれのセンサ２６〜２８の信号に基づいて所定時間毎にバッテリ２５の劣化速度を演算し、バッテリの劣化速度と基準劣化速度とを比較し、比較結果に基づいて劣化抑制制御信号をハイブリッド制御ユニット２１に送る。

図２は本発明のバッテリ制御装置によるバッテリの劣化度変化の一例を示す劣化特性線図である。図２において横軸は車両の使用時間を示し、縦軸は劣化度を示し、破線はバッテリが使用できなくなる寿命値に到達する保証期間Ｔmaxまでのバッテリの予測劣化線Ｄを示す。横軸の時間は平方根ないしログで表示されており、予測劣化線Ｄで示すように、バッテリは一定の割合で経年劣化し、図２における予測劣化線Ｄの傾斜角度は予測劣化速度Ｖ0を示す。この予測劣化線Ｄの通りにバッテリが劣化すると、バッテリが保証期間（Ｔmax）になるとバッテリは寿命となる。

図２において実線Ｅは本発明のバッテリ制御が行われた場合の劣化特性線図の一例を示し、バッテリの使用開始から所定の期間Ｔ1までは、通常制御が実行された状態でも、ほぼ予測劣化線Ｄに近い状態でバッテリの劣化が進んだ状態を示す。これに対し、期間Ｔ1の時点で車両の走行環境や走行状態等が変化して劣化速度ＶHが予測劣化速度Ｖ0よりも大きくなった状態を示す。この劣化速度ＶHが判定値である所定の基準劣化速度ＶSよりも大きくなった状態が所定期間（Ｔ2−Ｔ1）継続したら、期間Ｔ2の時点で劣化抑制制御を実行する。この劣化抑制制御を期間Ｔ3の時点まで実行することにより劣化速度ＶHが予測劣化線Ｄに近づいたら劣化抑制制御を中止して通常制御に切り換える。このようにして、保証期間（Ｔmax）前にバッテリが寿命値となることが防止される。図２において二点鎖線Ｆは劣化抑制制御を実行しなかった場合におけるバッテリの劣化線を示し、劣化抑制制御を実行しないと、保証期間Ｔmaxよりも早い時点Ｔ4においてバッテリは寿命となる。

このように、劣化抑制制御を実行することによりバッテリが寿命に到達する期間を保証期間（Ｔmax）まで長くすることができる。なお、基準劣化速度ＶSは予測劣化速度Ｖ0よりも大きい値に設定されているが、基準劣化速度ＶSを予測劣化速度Ｖ0としても良い。また、通常制御から劣化抑制制御に切り換えるときの基準劣化速度と、劣化抑制制御から通常制御に切り換えるときの基準劣化速度とを相違させて、通常制御と劣化抑制制御との切換にヒステリシスを持たせるようにしても良い。

図３は本発明のバッテリ制御装置によるバッテリの劣化度変化の他の一例を示す劣化特性線図であり、図２と同様に縦軸は劣化度を示し、横軸は車両の使用時間を示す。図３に示す場合には、期間Ｔ1の時点で車両の走行環境や走行状態等が変化して劣化速度ＶHが予測劣化速度Ｖ0よりも小さくなった状態を示す。この劣化速度ＶHが判定値である所定の基準劣化速度ＶRよりも小さくなった状態が所定期間（Ｔ2−Ｔ1）継続したら、期間Ｔ2の時点でバッテリ多用制御を実行する。このバッテリ多用制御を期間Ｔ3の時点まで実行することによりバッテリが劣化していない状態で保証期間Ｔmaxとなってしまうことを防止できる。したがって、このような制御を行うことにより、エンジンによる車両の駆動に代えてジェネレータモータ１２による車両の駆動時間を長くして燃費を向上することができ、寿命に到達する前にバッテリが交換されるという無駄を防止できる。

なお、基準劣化速度ＶRは予測劣化速度Ｖ0よりも小さい値に設定されているが、基準劣化速度ＶＲを予測劣化速度Ｖ0としても良い。また、通常制御とバッテリ多用制御との切換にヒステリシスを持たせるようにしても良い。

次に、バッテリの劣化速度の算出方式について説明する。

バッテリの劣化が進行すると、バッテリの内部抵抗が増加し、逆に電流容量が減少することになる。したがって、バッテリの劣化度つまりＳＯＨ（State of Health）を求めるにはバッテリの内部抵抗つまりインピーダンスを検出する抵抗劣化演算方式と、電流容量を検出する電流容量劣化演算方式とがある。また、電流容量の検出方式には、バッテリ開放電圧の推定値により開放電圧に基づいて残存容量ＳＯＣｖを演算する方式と、電流積算に基づいて残存容量ＳＯＣｃを算出する方式とがある。

開放電圧Ｖ0が求められれば、開放電圧Ｖ0と電流容量Ａｈとには一定の関係があるので、マップデータや演算式により開放電圧Ｖ0に基づく残存容量を求めることができる。しかし、バッテリに電流が流れているときには端子電圧Ｖを測定しても、それは開放電圧Ｖ0を検出したことにはならない。そこで、電圧センサ２６が測定したバッテリ２５の端子電圧Ｖと電流Ｉとにより開放電圧Ｖ0を推定し、その推定値によって開放電圧に基づく残存容量ＳＯＣｖを演算することができる。端子電圧Ｖと開放電圧Ｖ0は以下の関係がある。
Ｖ＝Ｖ0−Ｉ・Ｚ・・・(1)

式(1)においてＺはバッテリの内部抵抗つまりインピーダンスである。インピーダンスＺは、バッテリの等価回路モデルを用いて温度Ｔと単位時間当たりの電流Ｉの移動平均値とを条件とするインピーダンス測定を行ってインピーダンステーブルを作成し、それをＲＯＭに格納する。そのインピーダンステーブルを読み出すことにより、実測した端子電圧Ｖと電流Ｉとから上記式(1)により開放電圧Ｖ0を求めることができ、開放電圧Ｖ0が求められると、マップデータ等により開放電圧の推定値に基づく残存容量ＳＯＣｖを求めることができる。

次に、電流Ｉを積算して電流積算に基づく残存容量ＳＯＣｃは、次式(2)により算出される。
ＳＯＣｃ＝ＳＯＣｃ(0)−（∫（Ｉ×ηdt）／（Ａｈ×3600)×100・・・(2)

式(2)におけるＳＯＣｃ(0)は、残存容量の初期値であり、システム起動時つまり車両のスタータキーをオンしたときの開放電圧Ｖ0により求められる。システム起動時には、電流Ｉがゼロであり、端子電圧Ｖは開放電圧に一致しており、開放電圧からテーブルにより求められる残存容量を初期値ＳＯＣｃ(0)として電流積算に基づく残存容量ＳＯＣｃを算出することができる。また、式(2)において、ηはバッテリの効率であり、Ａｈはバッテリの電流容量である。

バッテリの電流容量Ａｈはバッテリの温度Ｔと一定の関係があり、温度Ｔとバッテリの電流容量Ａｈとの関係の電流容量テーブルはＲＯＭに格納されており、温度センサ２８により検出された温度Ｔに基づいて電流容量Ａｈを電流容量テーブルから求めることができる。

このようにバッテリの残存容量としては、開放電圧の推定値に基づく残存容量ＳＯＣｖにより求めることができるととともに、電流積算に基づく残存容量ＳＯＣｃにより求めることができ、いずれかを所定時間毎に算出して残存容量の変化率から劣化度ＳＯＨの劣化速度を求めることができる。

端子電圧Ｖに基づいて式(1)により求められる開放電圧Ｖ0の推定による残存容量ＳＯＣｖと、電流Ｉの積算により式(2)により求められる残存容量ＳＯＣｃとにはそれぞれ一長一短がある。電流積算による残存容量ＳＯＣｃは、誤差が累積し易く、特に高負荷継続時の誤差が大きい反面、突入電流等の負荷変動に強い。これ対し、開放電圧推定による残存容量ＳＯＣｖは、通常の使用時においてはほぼ正確な値を求めることが可能であるが、負荷が短時間で大きく変動したときに値が変動する可能性がある。

そこで、電流Ｉを積算して求めた残存容量ＳＯＣｃと、バッテリ開放電圧の推定値から求めた残存容量ＳＯＣｖとを、バッテリの使用状況に応じて随時変化させるウェイト（重み係数）ｗにより重み付けして合成することにより、双方の残存容量の欠点を打ち消して互いの利点を最大限に引き出すことができる。合成後の合成残存容量ＳＯＣは、以下の式(3)で求められる。
ＳＯＣ＝ｗ・ＳＯＣｃ＋（１−ｗ）・ＳＯＣｖ・・・(3)

ウェイトｗは、ｗ＝０〜１の間の値であり、現在のバッテリの使用状況を的確に表すことのできるパラメータを用いて決定される。そのパラメータとしては、単位時間当たりの電流の変化率ΔＩや残存容量ＳＯＣｃ，ＳＯＣｖの間の偏差等を用いることが可能であり、ウェイトテーブルに格納される。

単位時間当たりの電流の変化率は、バッテリの負荷変動を直接的に反映しているが、単なる電流変化率では瞬間的に発生する電流の急激な変化の影響を受けてしまう。そこで、瞬間的に発生する電流の変化の影響を防止するために所定のサンプリング数の単純平均、移動平均、加重平均等の処理を施した電流変化率が用いられる。特に、電流の遅れを考慮すると、バッテリの充放電状態の変化に対して、過去の履歴が過剰となることなく適切に反映することのできる移動平均を用いてウェイトｗを決定することが好ましい。

そこで、ウェイトテーブルとしては、電流Ｉの移動平均値を温度補正した補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔをパラメータとすることが好ましい。補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔが小さくなる程、すなわちバッテリの負荷変動が小さい程ウェイトｗの値を小さくして電流積算による残存容量ＳＯＣｃの重みを小さくする傾向となっている。

一方、前述したインピーダンステーブルとして、補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔと温度Ｔとをパラメータとして等価インピーダンスＺの値を格納したテーブルを使用することが好ましく、補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔが同じ場合には、温度Ｔが低くなる程インピーダンスＺが増加し、同じ温度では、補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔが小さくなる程インピーダンスＺが増加する傾向となっている。

このように、電流Ｉの移動平均値は、ウェイトｗとインピーダンスＺを決定するパラメータとしても用いられ、ウェイトｗ、インピーダンスＺの演算を容易としているが、低温になる程バッテリの内部インピーダンスが増加して電流変化率が小さくなるため、ウェイトｗ、インピーダンスＺは、直接的には、上述のように電流Ｉの移動平均値を温度補正した補正後電流変化率ＫΔＩ／Δｔを用いて決定される。

電流Ｉの移動平均値に基づいてウェイトｗを決定することにより、電流Ｉの移動平均値が大きいときには、電流積算のウェイトを高くして開放電圧推定のウェイトを下げ、負荷変動の影響を電流積算によって正確に反映するとともに、開放電圧推定時の振動を防止することができる。逆に、電流Ｉの移動平均値が小さいときには、電流積算のウェイトを下げ、開放電圧推定のウェイトを高くすることにより、電流積算時の誤差の累積による影響を回避し、開放電圧の推定により正確な残存容量を算出することができる。

電流Ｉの移動平均は、電流の高周波成分に対するローパスフィルタとなり、この移動平均のフィルタリングにより、遅れ成分を助長することなく、走行中の負荷変動で発生する電流のスパイク成分を除去できる。これにより、バッテリ状態をより的確に把握することができ、残存容量ＳＯＣｃ，ＳＯＣｖ双方の欠点を打ち消して互いの利点を最大限に引き出し、残存容量の推定精度を大幅に向上させることができる。

式(2)を用いて電流積算に基づく残存容量ＳＯＣｃを算出する際には、１演算周期前の合成残存容量ＳＯＣを、式(2)における初期値ＳＯＣｃ(0)とすることによって、より残存容量ＳＯＣｃの算出値の精度を高めることができる。

合成残存容量ＳＯＣの所定時間における変化量ΔＳＯＣを求め、その変化量ΔＳＯＣを劣化速度ＶHとし、基準劣化速度ＶRとしてマップデータに格納された合成残存容量ＳＯＣの変化量とを比較することにより、バッテリを通常制御とするか、劣化抑制制御とするか、バッテリ多用制御とするかが選択される。

図４は本発明のバッテリ制御のアルゴリズムを示すフローチャートであり、ステップＳ１において所定時間毎に劣化度ＳＯＨのデータを読み込む。劣化度ＳＯＨを上述した合成残存容量ＳＯＣにより判定するのであれば、所定時間毎に合成残存容量ＳＯＣを算出し、ステップＳ２において劣化速度ＶHを算出する。劣化速度ＶHの精度を高めるために、所定回数の劣化速度ＶHを算出した後に、劣化速度ＶHの平均値を算出する（ステップＳ３，Ｓ４）。

次いで、算出された劣化速度ＶHがテーブルに格納されている基準劣化速度ＶSよりも大きい状態が所定期間継続しているとステップＳ５において判定された場合には、ステップＳ６の劣化抑制制御が実行される。ステップＳ１で読み込まれた劣化度ＳＯＨが所定値ＳＯＨ(G)よりも進んでいるとステップＳ７において判定されれば、車両に設けられる表示灯にバッテリの交換が表示される（ステップＳ８）。

一方、ステップＳ５において劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶSよりも小さいと判定された場合には、既に劣化抑制制御が実行されていれば、劣化抑制制御が中止される（ステップＳ９，Ｓ１０）、ステップＳ１１において算出された劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶRよりも小さい状態が所定期間継続していると判定された場合には、ステップＳ１２においてバッテリ多用制御が実行される。

図５は劣化抑制制御のサブルーチンを示すフローチャートであり、基準劣化速度ＶSはＶS1〜ＶS4の複数段階に区分されており、ＶS1からＶS4に向かうに従って速度は大きく設定されている。ステップＳ２１において劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶS1よりも大きいと判定された場合には、ＳＯＣの目標値を変更する制御がステップＳ２２において実行される。通常制御においては、ＳＯＣの目標値は６０〜７０％の範囲となるように制御されているが、劣化抑制制御が実行されると、ＳＯＣの目標値が例えば５０％となるようにバッテリが制御される。ＳＯＣの目標値を下げるようにバッテリの充放電を制御すると、バッテリの充放電流が小さくなり、劣化度の進行を低下させることができる。

ステップＳ２３において劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶS2よりも大きいと判定された場合には、ＳＯＣの目標値を変更する制御に加えて、ステップＳ２４において充放電量が制限される。充放電量の繰り返し回数が制限されると、バッテリの劣化度の進行を低下させることができる。

ステップＳ２５において劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶS3よりも大きいと判定された場合には、上述した全ての制御項目に加えて、ステップＳ２６においてアイドルストップが中止される。アイドルストップは車両が信号待ち等において停車しているときに、エンジンをアイドル回転させることなく停止させる制御であるが、そのときにはエンジンによりジェネレータを駆動させることができないので、バッテリからの電力でエアコン等を駆動することになったり、エンジン再始動（クランキング）時にバッテリに負担が加わるが、劣化速度が基準劣化速度ＶS3よりも大きい場合には、アイドルストップを中止させることによってバッテリの負担を軽減することができる。

ステップＳ２７において劣化速度ＶHが基準劣化速度ＶS4よりも大きいと判定された場合には、上述した全ての制御項目に加えて、ステップＳ２８においてエアコン等の補機の稼働が制限される。このように、補機の稼働を制限することによって、バッテリの劣化度の進行を低下させることができる。

図５に示す劣化制御においては、劣化速度ＶHが大きくなるに従って劣化制御項目が増加するようにしているが、劣化速度ＶHの値に応じた制御項目の数および組み合わせは任意に設定することができる。

ステップＳ１２におけるバッテリ多用制御については、劣化を考慮しない制御であって、電動モータによるアシスト領域を広げたり、回生量を増加させて燃料消費量を低減させたり、充放電量の繰り返し回数を増加させたりすることができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、バッテリの劣化速度は、上述した合成残存容量ＳＯＣの変化量により算出するようにしているが、式(1)に示すように開放電圧Ｖ0の推定による残存容量ＳＯＣｖの変化量により劣化速度を検出するようにしても良く、式(2)に示すように電流積算に基づく残存容量ＳＯＣｃの変化量により劣化速度を検出するようにしても良い。さらに、残存容量の変化量はバッテリの内部抵抗と対応関係があり、残存容量が小さくなると内部抵抗が増加するので、内部抵抗の変化率によりバッテリの劣化速度を演算するようにしても良い。

ハイブリッド自動車の駆動制御システムを示す概略図である。本発明のバッテリ制御装置によるバッテリの劣化度変化の一例を示す劣化特性線図である。本発明のバッテリ制御装置によるバッテリの劣化度変化の他の一例を示す劣化特性線図である。本発明のバッテリ制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。劣化抑制制御のサブルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

２５バッテリ
２６電圧センサ
２７電流センサ
２８温度センサ
２９電源制御ユニット

Claims

車両駆動源として電動モータを有する自動車のバッテリ制御装置であって、
バッテリの劣化速度を演算する劣化速度演算手段と、
前記劣化速度演算手段により演算された前記劣化速度と、前記バッテリの基準劣化速度とを比較する劣化度判定手段と、
前記劣化速度が前記基準劣化速度よりも大きい状態が所定期間継続したときにバッテリの劣化抑制制御を実行する劣化制御手段とを有することを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。
車両駆動源として電動モータを有する自動車のバッテリ制御装置であって、
バッテリの劣化速度を演算する劣化速度演算手段と、
前記劣化速度演算手段により演算された前記劣化速度と、前記バッテリの基準劣化速度とを比較する劣化度判定手段と、
前記劣化速度が前記基準劣化速度よりも小さい状態が所定期間継続したときにバッテリ多用制御を実行する劣化制御手段とを有することを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。
請求項１記載の自動車のバッテリ制御装置において、前記劣化速度と前記基準劣化速度との相違量に応じて前記劣化抑制制御の制御項目を変化させることを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。
請求項３記載の自動車のバッテリ制御装置において、前記制御項目はバッテリの残存容量の目標値を変更するＳＯＣ目標値変更と、バッテリの充放電量を制限する充放電量制限と、車両のアイドリングストップを停止するアイドルストップ中止と、車両の補機の稼働を制限する補機稼働制限とを有することを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のバッテリ制御装置において、前記劣化速度を前記バッテリの内部抵抗の増大率により算出することを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のバッテリ制御装置において、前記劣化速度を電流容量変化率の低下率により算出することを特徴とする自動車のバッテリ制御装置。