JP3073975B1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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Abstract

【要約】 【課題】 発電機の発電電力が変動した場合や電気負荷
が変化した場合でも正確に満充電を検出することができ
るバッテリ充電装置を提供する。 【解決手段】 バッテリの満充電を判定する際にはバッ
テリが満充電となった場合に電圧が低下するという現象
を利用して判定する。本発明においては、バッテリの電
圧を充電電圧検出手段４０によって検出し、バッテリの
充電電力を充電電力検出手段４２によって検出している
が、検出した電力が変動した場合には満充電判定手段５
２の満充電の判定を禁止する満充電判定禁止手段５０を
設けている。従って、充電電力が変動した時には、満充
電の判断が行われないため、満充電の誤検出が行われず
正確に満充電を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド車
両に搭載されるバッテリの充電を行うハイブリッド車両
の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、温暖化問題等を考慮し、二酸化炭
素等の排出量を低減するために電気自動車やハイブリッ
ド車両の開発が盛んに行われている。これらの車両は、
排出ガス量がゼロであるモータを備えており、そのエネ
ルギー供給源としてバッテリ（蓄電池）を装備してい
る。一般的にバッテリを充電する場合には、電気自動車
においては外部充電器を用いて行われ、ハイブリッド車
両においては車載の発電機によって行われる。車載の発
電機としては、パラレルハイブリッド車両の場合には走
行用モータ自体が用いられ、シリーズハイブリッド車両
ではエンジンの回転力によって回転される発電機が用い
られる。また、ハイブリッド車両の場合にも外部の充電
器を用いてバッテリを充電することのできる車両も実用
化されている。
【０００３】バッテリを使用する場合には、バッテリの
充電満了を検知する必要がある。外部充電を行うことの
できる車両においては、バッテリが満充電されてから運
転が行われるのが一般的であり、運転者が満充電を知る
ことができないと極めて不便である。また、走行用モー
タの回生電力によって充電が行われるバッテリ又はエン
ジンの回転によって発電が行われるバッテリは、バッテ
リの残容量を知る上で充電満了を知ることが重要であ
る。
【０００４】満充電を知る方法としては、以下の２つの
方法が知られている。第１の方法は、バッテリが満充電
に近づいたときにバッテリの電圧が低下する（−ΔＶ）
現象に着目し、この電圧低下を検出して満充電を検出す
る方法である。第２の方法は、バッテリを充電するとバ
ッテリの温度が上昇するが、満充電に近づいたときの温
度上昇率（ｄＴ／ｄｔ）が増加するという現象に着目
し、この温度上昇率の増加を検出して満充電を検出する
方法である。
【０００５】以下、第２の方法について詳述する。バッ
テリの温度上昇は充電後の使い勝手やバッテリそのもの
の寿命を損なう可能性があるため一般的にバッテリを冷
却している。バッテリの冷却方法として、ハイブリッド
車両に搭載されるバッテリは車載の仕方により、車室外
の空気を冷媒として用いたり車室内の空気を冷媒として
用いる冷却方法（空冷）や、ウォータジャケットと熱交
換器（ラジエータ）とを用いた上で専用の冷却水を冷媒
にした冷却法（水冷）等の様々な方法がある。バッテリ
はこのような方法によって温度管理が行われる。第２の
方法は、このような温度管理されている状況におけるバ
ッテリの温度状況率の増加を検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハイブリッ
ド車両においては、バッテリを充電する場合に安定した
一定の電圧を出力する外部充電器を用いるのが理想であ
るが、車両のコストの面から外部充電器を設けるのは好
ましくない。従って、エンジンの回転力によって回転さ
れる発電機を用いてバッテリの充電を行う必要がある。
しかし、バッテリを満充電まで充電するためにはエンジ
ンをアイドリング状態で運転して発電機を動かし、発電
された電力でバッテリを充電する方法が考えられるが、
この方法ではエンジンの回転数が安定して一定ではなく
時間的に変動する場合があり、従って発電された電力も
変動する。また、エンジンの回転力によって回転される
発電機によって発電された電力は他の電気負荷（冷却フ
ァン、エアコン等）に用いられる場合があり、充電中に
これらが稼働されると一時的に充電電圧や充電電流が変
動する。よって、前述した第１の方法を用いて満充電を
検出する場合には、正確に満充電の判定ができないとい
う問題があった。
【０００７】また、バッテリを冷却する場合には、前述
のように、車室外の空気を冷媒として用いたり車室内の
空気を冷媒として用いる方法があるが、耐水性や泥はね
等を考慮したり、エアコンの冷却効果を上昇させたりす
ると部品点数が増加し、車両のパッケージングが損なわ
れるため車室外の空気を冷媒として用いることは稀であ
り、主に車室内の空気が冷媒として用いられる。このよ
うな場合、充電中にエアコンを稼働又は非稼働とした
り、ドア等のキャビン開口部を開閉すると車室内の空気
の温度が一定ではなくなり、バッテリの温度に影響を与
え、時間的に変化する場合がある。従って、前述した第
２の方法を用いて満充電を検出する場合には、正確に満
充電の判定ができないという問題があった。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、発電機の発電電力が変動した場合や電気負荷が変
化した場合でも正確に満充電を検出することができるハ
イブリッド車両の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、エンジン（１０）と走行モータ（１２）
とによって車両を走行させ、前記走行モータ（１０）を
発電機として作動させてバッテリ（１８）へ回生するハ
イブリッド車両の制御装置において、所定の条件が入力
された場合に、前記エンジンを所定の定常状態で運転し
て前記走行モータ（１２）を発電機として作動させて前
記バッテリを充電するバッテリ充電手段（３２）と、前
記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段（４
０）と、前記バッテリの電圧に基づいて前記バッテリの
満充電を判定する満充電判定手段（５２）と、前記バッ
テリ充電手段による前記バッテリの充電電力に変動があ
ったことを検出する充電電力検出手段（Ｓ２０，Ｓ１０
０，Ｓ１０２，Ｓ１０４）と、前記充電電力検出手段に
より前記充電電力が変動したことが検出された場合に
は、前記満充電判定を禁止する満充電判定禁止手段（５
０）とを具備することを特徴としている。
【００１０】バッテリの満充電を判定する際にはバッテ
リが満充電となった場合に電圧が低下するという現象を
利用して判定する。本発明においては、上記バッテリの
電圧をバッテリ電圧検出手段によって検出しているが、
充電電力検出手段でバッテリの充電電力が変動したか否
かを検出し、充電電力が変動した場合には満充電判断手
段の満充電の判定を禁止する満充電判定禁止手段を設け
ている。従って、充電電力が変動した時には、満充電の
判断が行われないため、満充電の誤検出が行われず正確
に満充電を検出することができる。
【００１１】また、本発明は、前記充電電力検出手段
が、前記エンジンの回転数、前記検出された充電電力、
及び前記走行モータの発電電力で駆動される電気負荷の
内少なくとも１つを検出し、検出された値が変動したこ
とにより前記充電電力の変動を検出することが好まし
い。この発明によれば、バッテリの充電電力が変動した
ときのみならず、エンジン回転数が変動した場合及び走
行モータの発電電力で駆動される電気負荷が変動した場
合にも充電電力の変動が検出され、その結果満充電の判
定が禁止されるので、種々の状況変化があっても満充電
を検出することができ判定精度が向上する。
【００１２】また、本発明は、前記ハイブリッド車両の
制御装置が、前記検出されたバッテリの電圧が最大にな
った場合に前記検出された充電電力を更新する電力更新
手段（４６）と、前記電力更新手段に記憶された電力の
値と、前記充電電力検出手段で検出された電力の値を比
較する比較手段（４８）とを有し、前記満充電判定禁止
手段（５０）は、前記比較手段で比較された両者の差が
所定値以上の時に満充電判定を禁止することを特徴とす
る。この発明によれば、前記バッテリの電圧が最大とな
った場合の電力の値と、充電電力検出手段によって検出
された現在の電力の値とを比較し、その差が所定値であ
る場合に満充電判定禁止手段は満充電判定を禁止する。
よって、更に正確に満充電の判定を行うことができる。
即ち、外乱により充電電圧が上昇すると、それにつれて
バッテリ電圧が上昇し、その後充電電圧が元の値に低下
するとバッテリ電圧も元の値に低下する。よって、単に
バッテリ電圧の低下を検出するのみでは、充電電圧の一
時的な上昇の後に発生するバッテリ電圧の低下を満充電
と判断してしまうが、この発明ではこのような誤判断を
防止することができる。
【００１３】また、本発明にあっては、バッテリが満充
電となるとバッテリの温度の変化率が増加するという特
性に着目し、温度の変化率を検出して満充電であるか否
かの判断を行うようにしてもよい（ステップＳ２５４〜
ステップＳ２５８）。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態によるハイブリッド車両の制御装置について詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるハイ
ブリッド車両の制御装置の全体構成を示すブロック図で
ある。本実施形態においては、ハイブリッド車両、特に
エンジンによって発電機が回転されてバッテリを充電す
るハイブリッド車両に適用した場合について説明する。
【００１５】図１において、１０はエンジンであり、そ
の駆動力はトランスミッション（図示省略）を介して車
輪（図示省略）に伝達されるとともに、エンジンの回転
軸に直結されたモータ／発電機１２、クラッチ１４、及
びエアコン１６に伝達される。モータ／発電機１２はバ
ッテリ１８を電源として回転し、その回転力が駆動力と
してトランスミッションを介して車輪に伝達されるとと
もに、クラッチ１４及びエアコン１６に伝達される。
【００１６】また、モータ／発電機１２はエンジン１０
の回転によって回転されて発電を行い、バッテリ１８の
充電器として機能する。モータ／発電機１２がバッテリ
１８の充電器として機能する場合には１４４Ｖの起電力
で５００Ｗの電力を発生する。バッテリ１８は、１０個
のサブバッテリを直列に接続してなり、その出力電圧は
１４４Ｖである。また、バッテリには、各サブバッテリ
の出力電圧を検出する電圧検出器１９ａ及び各サブバッ
テリの温度を検出する温度検出器１９ｂが設けられてい
る。また、エアコン１６にはエンジン１０の駆動力及び
モータ／発電機１２の駆動力が伝達されるが、これはエ
アコン１６が備えるコンプレッサ（図示省略）を回転さ
せるためである。バッテリ１８にはファン２０が備えら
れる。ファン２０はバッテリ１８を冷却し、バッテリ１
８の温度制御を行う。ファン２０の近傍にはバッテリ１
８近傍の温度を検出する温度検出器２２が設けられてい
る。
【００１７】モータ／発電機１２はバッテリ１８と電気
的に接続されているが、その間にはダウンバータ２４が
接続されるとともに電流検出器２６が設けられている。
ダウンバータ２４はモータ／発電機１２で発電された１
４４Ｖの電圧又はバッテリ１８から出力されるを１２Ｖ
の電圧に変換する。また、電流検出器２６は、バッテリ
１８から出力される電流及びバッテリ１８へ流入する電
流（回生電流）を検出する。ダウンバータ２４は出力電
圧が１２Ｖのバッテリ２７に接続されており、ダウンバ
ータ２４の出力はバッテリ２７の充電を行うために用い
られる。また、ダウンバータ２４及びバッテリ２７には
ファン２０、クラッチ１４、及び電気負か２８が接続さ
れている。つまり、バッテリ２７の出力電圧によってフ
ァン２０、クラッチ１４、及び電気負荷２８が動作す
る。電気負荷２８は、例えばカーステレオ、ワイパー、
電動式ドア窓等である。また、ダウンバータ２４の出力
側にはダウンバータ２４の出力電流を検出するための電
流検出器３０が設けられている。
【００１８】前述の電流検出器２６の検出電流は信号線
２６ａを介して、バッテリ１８に設けられた電圧検出器
１９ａの検出電圧は信号線１８ａを介して、バッテリ１
８に設けられた温度検出器１９ｂの検出温度は信号線１
８ｂを介して、温度検出器２２の検出温度は信号線２２
ａを介して、ダウンバータ２４の出力側に設けられた電
流検出器３０の検出電圧は信号線３０ａを介して、及び
エンジン１０に設けられた回転検出器（図示省略）から
出力されるエンジンの回転数Ｎeは信号線１０ａを介し
てそれぞれＥＣＵ（ＥＣＵ）３２へ入力される。
【００１９】ＥＣＵ３２は、これらの入力される信号に
基づいてエンジン１０及びモータ／発電機１２の動作を
制御する。具体的には、エンジン１０に接続された信号
線３２ａを介して、エンジン１０への燃料供給量及びプ
ラグ点火時期を制御してエンジン回転数を制御する。ア
イドル制御を行う場合には例えばエンジン１０の回転数
を１２００ｒｐｍに制御する。また、ＥＣＵ３２は信号
線３２ｂを介してモータ／発電機１２の回転数を制御す
る。バッテリ１８の充電を行う場合にはモータ／発電機
１２の出力電力が５００Ｗとなるよう制御する。尚、Ｅ
ＣＵ３２はＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコン
ピュータによって実現される。
【００２０】外部診断器３４は、ＥＣＵ３２に対してエ
ンジンをアイドリングにした時のモータ／発電機１２の
発電電力により、バッテリを満充電まで充電する制御を
行うかどうかを指示する。外部診断器３４は、例えばサ
ービス工場等に準備されており、サービスマンにより図
示しないコネクタを介してＥＣＵ３２と接続される。該
満充電までの充電処理は、残容量が低下したバッテリを
満充電まで充電させるため、あるいは直列に接続された
サブバッテリの残容量がばらついた（バッテリ間の残容
量に差が生じた）ときに、全部のサブバッテリをその満
充電状態まで充電させることによりばらついた残容量を
均等化させるために用いられる。また、外部診断器３４
には満充電完了の旨を表示するランプ３６が設けられて
いる。また、ＥＣＵ３２には、オートマチック車の場合
にはパーキング信号が入力され、マニュアル車の場合に
はトランスミッションがニュートラル状態にある場合に
出力されるニュートラル信号及びサイドブレーキがオン
状態となった場合に出力されるサイドブレーキ信号が入
力される。
【００２１】次に、ＥＣＵ３２内部に設けられた、本実
施形態によるハイブリッド車両の制御装置について説明
する。図２及び図３は、本発明の一実施形態によるハイ
ブリッド車両の制御装置の機能ブロック図である。図２
において、４０は充電電圧検出手段であり、図１中のバ
ッテリ１８に設けられた電圧検出器１９ａに相当する。
４２は充電電力検出手段であり、図１中の電流検出器２
６に相当する。４４は、充電電圧検出手段４０から出力
される電圧値の最大値を記憶する。４６は、充電電力検
出手段４２及び最大電圧記憶手段４４に接続され、充電
電力検出手段４２から出力される電力値を記憶するもの
であるが、最大電圧記憶手段４４が記憶する最大電圧が
更新される度にその時点において充電電力検出手段４２
から出力される電力を更新する。
【００２２】４８は、比較手段であり、充電電力検出手
段４２から出力される電力と電力更新手段４６に記憶さ
れている電力とを比較し、比較結果を出力する。５０
は、満充電判定禁止手段５０であり、比較手段４８から
出力される比較結果に応じて満充電判定を禁止する。５
２は、満充電判定手段であり、充電電圧検出手段４０及
び最大電圧記憶手段４４と接続され、これらから出力さ
れる電圧値に応じてバッテリ１８が満充電か否かを判定
する。また、満充電判定手段５２は、満充電判定禁止手
段５０から満充電判定を禁止する旨が出力されている場
合には満充電の判定を禁止する。
【００２３】次に、図３について説明するが、図２に示
した部分と共通する部分には同一の符号を付し、その説
明を省略する。充電電力検出手段４２には最低電力記憶
手段５４が接続され、充電電力検出手段４２から出力さ
れる電力値の最低値を記憶する。５６は、最低電力時最
大電圧更新手段であり、充電電圧検出手段４０から出力
される電圧値の最大値を記憶するものであるが、最低電
力記憶手段５４に記憶された最低電力が更新される度
に、その時点において充電電圧検出手段４０から出力さ
れる電圧値を更新する。５８は、図２中の満充電判定手
段５２と同様に満充電の判定を行うが、満充電判定を禁
止する手段から出力が入力されていない点において異な
る。満充電判定手段５８は、充電電圧検出手段４０及び
最低電力時最大電圧更新手段５６と接続され、これらか
ら出力される電圧値に応じてバッテリ１８が満充電か否
かを判定する。
【００２４】次に、上記構成における本発明の一実施形
態によるハイブリッド車両の制御装置の動作について説
明する。図４は、本発明の一実施形態によるハイブリッ
ド車両の制御装置の動作を示すフローチャートである。
尚、図４に示した処理は、一定の時間間隔、例えば１ｓ
ｅｃの時間間隔をもって繰り返し行われる。まず、ＥＣ
Ｕ３２は、パーキング信号（オートマチック車の場合）
又はニュートラル信号及びサイドブレーキ信号（マニュ
アル車の場合）が入力されるとともに図１に示した外部
診断器３４から満充電の判断を行う旨の信号が入力さ
れ、均等充電開始指令があったか否かを判断する（ステ
ップＳ１０）。ステップＳ１０の判断結果が「ＮＯ」で
ある場合には、処理はステップＳ１２へ進み、ＥＣＵ３
２は、通常のエンジン制御を行い、ステップＳ１４では
通常のモータ／発電機制御を行う。つまり、ステップＳ
１０において、ＥＣＵ３２は、満充電の判断を行う旨の
信号が入力されていないか、又は車両が走行を行ってい
る場合であると判断したので、通常のエンジン制御及び
モータ／発電機制御を行う。尚、本明細書中及び図面で
用いられている語句「均等充電」とは、バッテリ１８の
充電を行う場合に確実に満充電を行うことをいう。つま
り、充電電圧の変動又は電気的負荷の変動によって誤っ
て満充電を検出し、バッテリ１８が実際には満充電は行
われていない状態とはならないことをいう。
【００２５】一方、ステップＳ１０における判断結果が
「ＹＥＳ」である場合、つまり、車両が停止しており、
且つ均等充電開始指令が入力されているとＥＣＵ３２が
検出した場合には、処理はステップＳ１６へ進む。ステ
ップＳ１６では、ＥＣＵ３２は図１中の信号線３２ａを
介してエンジン１０に対して制御信号を出力し、エンジ
ン１０を所定のアイドル状態に制御する。このアイドル
状態は、例えばエンジン回転数が１２００ｒｐｍに保た
れている状態である。
【００２６】次に、処理はステップＳ１８へ進み、ＥＣ
Ｕ３２は信号線３２ｂを介してモータ／発電機１２によ
って発電される電力が所定の発電電力となるよう制御す
る。例えば、モータ／発電機１２の出力電圧が１４４Ｖ
であり、その発電電力（バッテリ１８の充電電力）が５
００Ｗとなるよう制御する。処理がステップＳ２０へ進
むと、充電電力が変動したか否かが判断される。この処
理は充電電力の変動により誤って満充電を判定すること
を防止するために行われる処理である。次にステップＳ
２０の処理について詳細に説明する。
【００２７】図５は、図４中のステップＳ２０の充電電
力が変動したか否かを判断する処理を詳細に示したフロ
ーチャートである。充電電力が変動したか否かの判断
は、充電電力そのものの変動のみならずエンジンの回転
数が変化したか、及び外部負荷が変動したか否かによっ
ても行われる。つまり、広義にいう「充電電力変動」に
は、エンジンの回転数変動に起因するもの、及び外部負
荷に起因するものが含まれる。図８は、広義の充電電圧
の変動を説明するための図である。図８（ａ）〜図８
（ｃ）において横軸は時間であり、図８（ａ）（ｂ）に
おいて縦軸がエンジン回転数又は電力であり、図８
（ｃ）において縦軸は電圧又は電力である。まず、図８
（ａ）について説明する。図８（ａ）において、符号Ａ
１が付された直線はエンジン１０をアイドリング状態と
した場合の目標とするエンジン回転数又はモータ／発電
機１２の発電電力である。エンジン１０の特性として、
符号Ａ１が付された直線のように回転数が一定となるこ
とは稀であり、実際には符号Ｒ１が付された曲線のよう
に脈動する。従って、図８（ａ）中の符号Ｒ１が付され
た発電電力に基づいてバッテリ１８を充電し、バッテリ
の特性に基づく−ΔＶ現象を検出してバッテリ１０の満
充電を判断した場合には誤判断となる。
【００２８】図８（ｂ）中の符号Ａ２が付された直線
は、エンジン１０をアイドリング状態とした場合の目標
とするエンジン回転数又はモータ／発電機１２の発電電
力である。また、符号Ｒ２が付された曲線は符号Ａ１が
付された目標とするエンジン回転数又はモータ／発電機
１２の発電電力よりも大であるエンジン回転数又は発電
電力である。図８（ｂ）に示された状態では、バッテリ
１８は定格の電力（５００Ｗ）以上の電力で充電される
ことになり、この場合においても満充電を正確に判定す
ることはできなくなる。
【００２９】図８（ｃ）中の符号Ｖ１が付された曲線は
電圧検出器１９ａによって検出された電圧であり、符号
Ｐ１が付された曲線は電流検出器２６によって検出され
た検出電流に基づいて算出された電力を示す。図８
（ｃ）中の符号ａ１，ａ２が付された極大値は、電気的
負荷が動作又は非動作状態になった場合に現れる。尚、
図８（ｃ）中において、符号ｄ１が付された箇所は、バ
ッテリ１８の特性に基づく−ΔＶ現象が現れた箇所であ
る。従って、極大値ａ１が付された箇所に基づいてバッ
テリの満充電を判定すると満充電状態になっていないに
も拘わらず誤った判断を行うことになる。
【００３０】次に、図５に戻り、充電電力が変動したか
否かを判断する処理について説明する。図５中のステッ
プＳ１００では、エンジン回転数が変動したか否かが判
断される。例えば、図８（ａ）中の符号Ｒ１が付された
ようにエンジン１０の回転数が変動した場合を検出す
る。この処理は、図１中においてエンジン１０から信号
線１０ａを介してＥＣＵ３２に入力される信号に基づい
て行われる。例えば、前述したように、エンジン１０の
駆動力はクラッチ１４を介してエアコン１６に伝達され
ているので、エアコン１６の動作・非動作によってエン
ジンの負荷が変わるためエンジン回転数が変更する。ス
テップＳ１００における判断結果が「ＮＯ」である場
合、つまりエンジン回転数が変動していないと判断され
た場合にはステップＳ１０２へ進み、充電電力が変動し
たか否かが判断される。この処理は、電流検出器２６か
ら出力されて信号線２６ａを介して入力される検出電流
及びバッテリ１８に設けられた電圧検出器１９ａから出
力されて信号線１８ａを介して入旅行される検出電圧に
基づいて充電電力が算出され、この算出結果が変動した
か否かに基づいて行われる。この処理は、例えば図８
（ｂ）中の符号Ａ１が付された直線、つまりエンジン１
０の目標回転数又は目標発電電力に対して、符号Ｒ２が
付された曲線のようにオフセット状態になっている場合
を検出する。
【００３１】ステップＳ１０２の判断結果が「ＮＯ」で
ある場合には、処理はステップＳ１０４へ進む。ステッ
プＳ１０４では外部負荷が変動したか否かが判断され
る。ここでいう外部負荷は、電気的な負荷をいう。外部
負荷の変動は、ダウンバータ２４に設けられた電流検出
器３０の検出電流で判断される。外部負荷（電気負荷２
８）への電力はバッテリ２７とダウンバータ２４によっ
て供給されるため、ダウンバータ２４の電流検出器３０
の検出値により外部負荷電流の変動が検出できる。この
処理では、例えば図８（ｃ）に示されたように、一時的
に極大値が現れた場合を検出する。
【００３２】ステップＳ１０４の判断結果が「ＮＯ」で
ある場合には、処理はステップＳ１０６の満充電判断許
可の処理が行われる。つまり、図４中のステップＳ２２
の処理に進む。一方、ステップＳ１００，Ｓ１０２，Ｓ
１０４における判断結果が「ＹＥＳ」である場合には図
５に示した処理は終了し、図４中のステップＳ２０にお
ける判断結果が「ＹＥＳ」となって処理はステップＳ１
６へ戻る。ここに示した処理は、充電電力が変動したた
めに、広義の充電電力が変動したため、満充電の判断を
禁止するための処理である。尚、図５では、充電電力の
変動をステップＳ１００，Ｓ１０２，Ｓ１０４の組み合
わせにより判断しているが、何れか１つ又はそれ以上の
判定手法を適宜組み合わせても良い。
【００３３】図５の処理が終了し、処理が図４中のステ
ップＳ２２へ進むと、満充電になったか否かの判断が行
われる。満充電になったか否かの判断は、基本的にバッ
テリの電圧が低下する現象を検出して行われる。以下、
この処理の詳細について説明する。
【００３４】〔満充電判断の第１実施形態〕満充電判断
の第１実施形態は、前述したように、バッテリが満充電
に近づいたときにバッテリの電圧が低下する（−ΔＶ）
現象に着目し、この電圧低下を検出して行われる。つま
り、バッテリ１８に設けられている電圧検出器１９ａの
出力電圧の低下量が所定の閾値（−ΔＶ）を超えたか否
かを判断し、その判断結果が「ＮＯ」の場合には処理は
ステップＳ１６へ戻る。一方、判断結果が「ＹＥＳ」の
場合には処理はステップＳ２４へ進み、エンジン１０及
びモータ／発電機１２を停止させる処理が行われる。ま
た、満充電となった旨の表示を行う。この処理は、図１
中のＥＣＵ３２から外部診断器３４に対して、その旨の
信号が出力され、ランプ３６が点灯する。よって、運転
者はランプ３６の点灯によって充電を完了した旨を知る
ことができる。
【００３５】以上の処理が満充電判断の基本的な処理で
あるが、本実施形態においては、ステップＳ２２におい
て、図６に示す処理が更に設けられている。この処理
は、電圧変化（低下）検知がうまく作動しないときの保
護機能として、バッテリ温度上昇による満充電判断を行
うものである。これは、バッテリが満充電に近づくと充
電電力がバッテリに充電されずに電解液（水）を電気分
解するのに用いられ、温度が上昇することを検知する手
法である。また、温度上昇の判定値をバッテリの雰囲気
温度（気温）ＴAに基づいて補正することにより車室内
の温度変化（エアコン１６の作動等に起因する）によっ
て検知精度の低下を防止することができる。
【００３６】図６は、図４中のステップＳ２２の満充電
か否かをバッテリ１８の温度変化を用いて判断する処理
の詳細を示すフローチャートである。図６に示す処理で
は、バッテリが満充電となる場合に、バッテリ１８の温
度上昇率が増加する現象に着目して満充電か否かを判断
している。この処理では、図１中の温度検出器２２から
信号線２２ａを介して入力される検出温度及びバッテリ
１８に設けられた温度検出器１９ｂから信号線１８ｂを
介して入力される検出温度に基づいてＥＣＵ３２が満充
電か否かを判断する。
【００３７】処理が開始するとステップＳ２５０におい
て前述の−ΔＶを検出し、所定値より大であるか否かを
判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」である場合には処
理はステップＳ２５２へ進み、バッテリ１８は満充電で
あると判断し、処理は図４の処理へ戻る。一方、ステッ
プＳ２５０における判断結果が「ＮＯ」である場合に
は、ステップＳ２５４において、温度検出器２２によっ
てバッテリ１８の近傍の温度ＴAを検出する処理が行わ
れる。
【００３８】次に、ステップＳ２５６では、ステップＳ
２５４の処理で検出された温度ＴAに基づいて、満充電
であると判定するための判定値（ｄＴ／ｄｔ判定値）を
決定する処理が行われる。以下、ステップＳ２５６の処
理について詳述する。図７は、満充電を判定するための
判定値と温度ＴAの変化率との関係を示す図である。図
７に示されたように、温度ＴAの変化率に応じて判定値
も変化するよう設定されている。また、温度ＴAの変化
率に正比例して判定値が大きくなる訳ではなく非線形的
に判定値が大きくなる。つまり、温度ＴAの変化率が大
である場合はより大きな判定値を用いることになる。ス
テップＳ２５６の処理では、ステップＳ２５４で検出さ
れた温度ＴAの変化率を算出し、算出された温度ＴAの変
化率に応じて図７に示すグラフから判定値を求めバッテ
リの満充電を判定するための判定値（ｄＴ／ｄｔ判定
値）を得る。
【００３９】ステップＳ２５８では、バッテリ１８に設
けられた温度検出器１９ｂによって検出された温度の変
化率がステップＳ２５６で決定された判定値より大であ
るか否かを判断する。ステップＳ２５８における判断結
果が「ＹＥＳ」である場合には処理はステップＳ２５２
へ進みバッテリ１８が満充電あると判断する。一方、ス
テップＳ２５８における判断結果が「ＮＯ」である場合
には、満充電の判断を行わない。つまり、図６のステッ
プＳ２５４〜ステップＳ２５８の処理においては、バッ
テリ近傍の温度ＴAを検出することによって冷媒（前述
したように冷媒としては車室内の空気が用いられる）の
温度変化を検出し、この冷媒の温度変化を考慮してバッ
テリ１８が満充電であるか否かを判定する判定値を変化
させ、満充電の誤検出を行わないようにしている。従っ
て、満充電判断を温度変化に基づいて検出する場合にも
誤検出を行わない。
【００４０】〔満充電判断の第２実施形態〕次に、図４
中のステップＳ２２に示した満充電判断の処理の第２実
施形態について詳細に説明する。図９は、図４中のステ
ップＳ２２の満充電か否かを判断する処理の第２実施形
態を示すフローチャートである。外乱により充電電圧が
上昇すると、それにつれてバッテリ電圧が上昇し、その
後充電電圧が元の値に低下するとバッテリ電圧も元の値
に低下する。よって、満充電判断の第１実施形態に示し
た電圧低下を用いた場合には、充電電圧の一時的な上昇
の後に発生するバッテリ電圧の低下を満充電と判断して
しまうが、図９に示した満充電判断の第２実施形態にお
いては、このような誤判断を防止することができる。
【００４１】満充電か否かを判断する処理が開始する
と、充電電圧検出手段４０（図２参照）はバッテリ１８
の出力電圧を検出する。また、充電電力検出手段４２は
バッテリ１８に流入する電流を検出する（ステップＳ２
００）。次に、充電電力検出手段４２が検出した電流に
基づいて電力を計算する処理を行う（ステップＳ２０
２）。
【００４２】ステップＳ２０４では最大電圧記憶手段４
４がこれまでに検出された電圧値の最大電圧ＶMAX1を記
憶する処理を行う。尚、現在検出された電圧値が過去に
記憶された最大電圧ＶMAX1以下の場合には値は更新され
ない。ステップＳ２０６では、最大電圧記憶手段４４が
最大電圧を更新したか否かが判断される。この判断結果
が「ＹＥＳ」である場合にはステップＳ２０８へ進み、
電力更新手段４６により最大電圧が更新された時に充電
電力検出手段４２によって検出された値をＰMA Xとして
記憶する処理が行われる。一方、ステップＳ２０６にお
ける判断結果が「ＮＯ」である場合にはステップＳ２０
８の処理は行われない。
【００４３】処理がステップＳ２１０へ進むと比較手段
４８により、電力更新手段４６に記憶されているＰMAX
の値と、充電電力検出手段４２によって検出された電力
値との比較が行われる。つまり、充電電力検出手段４２
によって検出された電力値をＰとするとＰMAX−Ｐの値
が予め定められた所定値以上であるか否かが判断され
る。ステップＳ２１０で用いられる所定値は、例えば外
部負荷の変動が生じた場合に生ずる最大の電力変化値で
ある。この値は予め実験等を行って求めておく。
【００４４】ステップＳ２１０の判断結果が「ＹＥＳ」
である場合には、その旨が比較手段４８から満充電判断
禁止手段５０へ通知され、満充電判定禁止手段手段５０
が満7充電の判定を禁止する。つまり、図９に示したよ
うにステップＳ２１０における判断が「ＹＥＳ」の場合
には、ステップＳ２１４に示した満充電判断は行われな
い。
【００４５】ステップＳ２１０における判断結果が「Ｎ
Ｏ」である場合には処理はステップＳ２１２へ進む。ス
テップＳ２１２では、満充電判定手段５２が、最大電圧
記憶手段４４に記憶されている最大電圧ＶMAX1と充電電
圧検出手段４０で検出された電圧値とを比較する処理を
行う。つまり、充電電圧検出手段４０で検出された電圧
値をＶとすると、この処理ではＶMAX1−Ｖの値が予め定
められた所定値以上であるか否かが判断される。この処
理は、バッテリ１８の特性に基づく−ΔＶを検出する処
理であり、その判断結果が「ＹＥＳ」の場合にはステッ
プＳ２１４において満充電判定手段５２は、バッテリ１
８が満充電状態であると判断する一方、ステップＳ２１
２における判断結果が「ＮＯ」である場合にはステップ
Ｓ２１４に示した満充電判断は行われない。
【００４６】次に、処理は、ステップＳ２１６へ進み、
図３中の最低電圧記憶手段５４がこれまで検出した最低
電力を記憶する処理を行う。尚、充電電力検出手段４２
によって現在検出された電力値が過去に記憶された最低
電力値以上の場合には値は更新されない。ステップＳ２
１８では、最低電力記憶手段５４が最低電力を更新した
か否かが判断される。この判断結果が「ＹＥＳ」である
場合にはステップＳ２２０へ進み、最低電力時最大電圧
更新手段５６により最低電力が更新された時に充電電圧
検出手段４０によって検出された値をＶMAX2として記憶
する処理が行われる。一方、ステップＳ２１８における
判断結果が「ＮＯ」である場合にはステップＳ２２０の
処理は行われない。
【００４７】処理がステップＳ２２２へ進むと満充電判
定手段５８が、最低電力時最大電圧更新手段５６に記憶
されている最大電圧ＶMAX2と充電電圧検出手段４０で検
出された電圧値とを比較する処理を行う。つまり、充電
電圧検出手段４０で検出された電圧値をＶとすると、こ
の処理ではＶMAX2−Ｖの値が予め定められた所定値以上
であるか否かが判断される。この処理は、バッテリ１８
の特性に基づく−ΔＶを検出する処理であり、その判断
結果が「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ２２４において
満充電判定手段５８は、バッテリ１８が満充電状態であ
ると判断する一方、ステップＳ２２２における判断結果
が「ＮＯ」である場合にはステップＳ２１４に示した満
充電判断は行われない。
【００４８】次に、図９を用いて説明した動作を、より
具体的な電圧及び電力の変化の一例を挙げて詳細に説明
する。図１０は、充電電力及び充電電圧の経時変化の一
例を示す図である。尚、図９に示した処理は図４のステ
ップＳ２２の処理の詳細な処理を示す図であり、ステッ
プＳ２２の処理は所定の時間間隔で呼び出される処理で
あるため、以下の説明においては、図９に示した処理が
繰り返し行われることを前提として説明する。
【００４９】図１０において、符号Ｖ２が付された曲線
はバッテリ１８に設けられた電圧検出器１９ａ（図２に
おいては充電電圧検出手段４０）の検出電圧を示す曲線
であり、符号Ｐ２が付された曲線は、電流検出器２６の
検出電流に基づいて算出された電力を示す曲線である。
尚、図１０において、符号ｄ２が付された箇所は、バッ
テリ１８の特性に基づく−ΔＶ現象が現れた箇所であ
る。
【００５０】バッテリ１８の充電が開始されると充電電
圧検出手段４０の検出電圧値も上昇する（時間０〜ｔ1
の期間）。この間、最大電圧記憶手段４４がステップＳ
２０４の処理を行い、最大電圧ＶMAX1の値を更新して記
憶する。また、最大電圧ＶMA X1の値が更新される度に、
電力更新手段４６がステップＳ２０６で最大電圧が更新
されたか否かを判断し、その判断結果が「ＹＥＳ」であ
る場合にはＰMAXの値を更新する処理を行う。この期間
におけるＰMAX−Ｐの値は、予め定められた所定値以上
ではないのでステップＳ２１０の処理は「ＮＯ」とな
り、ステップＳ２１２においてＶMAX1−Ｖの値が所定値
以上であるか否かを判断する処理が行われる。時間０〜
ｔ1の期間においてはステップＳ２１２の判断結果は
「ＮＯ」となり、処理はステップＳ２１６へ進む。図１
０中の符号Ｐ２が付された曲線を参照すると、この期間
は電力が上昇しているので、ステップＳ２１６において
最低電力は更新されず、よってステップＳ２１８の判断
結果は「ＮＯ」となりステップＳ２２２においてＶMAX1
−Ｖの値が所定値以上であるか否かを判断する処理が行
われる。ここでの判断結果は「ＮＯ」となり、処理は図
４に戻る。
【００５１】いま、時間ｔ2になり、電気負荷が変動し
たとすると電圧及び電力に図示した極大値が現れる。ス
テップＳ２０４の処理では最大電圧ＶMAX1の値として図
１０に示した極大値が記憶される。この極大値が最大電
圧記憶手段４４に記憶されると電力更新手段４６はステ
ップＳ２０８で極大値が記憶された時点における電力値
を記憶する。尚、図１０に示した例では、以後の最大電
圧ＶMAX1は時刻ｔ2における極大値となる。
【００５２】この極大値が最大電力記憶手段４４に記憶
されるとステップＳ２１０においてＰMAX−Ｐの値が処
理の値以上であるか否かが判断される。時刻ｔ2ではこ
の判断結果は「ＮＯ」となり、処理はステップＳ２１２
へ進みＶMAX1−Ｖの値が所定値以上であるか否かが判断
される。時刻ｔ2における判断結果は「ＮＯ」となる。
【００５３】次に、時刻ｔ2〜ｔ3の間では、電圧値及び
電力の値が下降し、ＰMAX−Ｐ及びＶMAX1−Ｖの値が大
きくなる。いま、図１０に示した例においては、ＰMAX
−Ｐの値が所定値より大であるとすると、ステップＳ２
１０の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２１２
及びステップＳ２１４の処理は行われない。つまりステ
ップＳ２１０において、電力の変動が大であるために−
ΔＶに基づく満充電の判断処理を禁止する処理が行われ
た。
【００５４】更に充電が進行し、図１０中の時刻ｔ4に
至ると、電圧及び電力の変化の傾向として電力が次第に
低下し、電圧は一度上昇した後下降する。電力が低下す
ると、ステップＳ２１６の処理で最低電力記憶手段５４
に記憶される最低電力が更新される。時刻ｔ4〜ｔ5の期
間は図１０に示されたように電圧値が上昇しているの
で、最低電力時最大電圧更新手段５６に記憶される電圧
値もステップＳ２１８及びステップＳ２２０の処理によ
って更新される。そしてステップＳ２２２においてＶ
MAX2−Ｖが所定値以上であるか否かが判断される。期間
ｔ4〜ｔ5の期間ではステップＳ２２２の判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、処理は図４へ戻る。
【００５５】時刻がｔ5では電力は低下し続けている
が、電圧も低下を始める。よって、最低電圧時最大電圧
更新手段５６に記憶されている最大電圧ＶMAX2の値は時
刻ｔ5以後では時刻ｔ5における電圧値となる。図示され
たようされたように、ｔ5以降では電圧が低下し続け、
ＶMAX2−Ｖが所定値、つまり図１０中符号ｄ２が付され
た値以上の値となる。この状態になるとステップＳ２２
２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、処理はステップＳ２
２４へ進んで満充電の判断が行われる。よって、本実施
形態では、時刻ｔ2における電圧及び電力の変動が生じ
た場合であっても満充電を誤判定せず、正確に満充電を
判定することができる。
【００５６】以上、図９に示した満充電判断処理が終了
し、満充電の判定が行われたとすると、処理はステップ
Ｓ２４へ進み、エンジン１０及びモータ／発電機１２を
停止させる処理が行われる。また、満充電となった旨の
表示を行う。この処理は、図１中のＥＣＵ３２から外部
診断器３４に対して、その旨の信号が出力され、ランプ
３６が点灯する。よって、運転者はランプ３６の点灯に
よって充電を完了した旨を知ることができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、バッテリの満充電
を判定する際にはバッテリが満充電となった場合に電圧
が低下するという現象を利用して判定する。本発明にお
いては、上記バッテリの電圧を電圧検出手段によって検
出しているが、充電電力変動検出手段でバッテリの充電
電力が変動したか否かを検出し、充電電力が変動した場
合には満充電判断手段の満充電の判定を禁止する満充電
判定禁止手段を設けている。従って、充電電力が変動し
た時には、満充電の判断が行われないため、満充電の誤
検出が行われず正確に満充電を検出することができる。
また、本発明によれば、バッテリの電圧と電流との積で
計算される充電電力が変動したときのみならず、エンジ
ン回転数が変動した場合及び発電手段の発電電力で駆動
される電気負荷が変動した場合にも充電電力の変動が検
出され、その結果満充電の判定が禁止されるので、種々
の状況変化があっても満充電を検出することができ判定
精度が向上する。更に、本発明によれば、前記バッテリ
の電圧が最大となった場合の電力の値と、電力検出手段
によって検出された現在の電力の値とを比較し、その差
が所定値である場合に満充電判定禁止手段は満充電判定
を禁止する。よって、更に正確に満充電の判定を行うこ
とができる。即ち、外乱により充電電圧が上昇すると、
それにつれてバッテリ電圧が上昇し、その後充電電圧が
元の値に低下するとバッテリ電圧も元の値に低下する。
よって、単にバッテリ電圧の低下を検出するのみでは、
充電電圧の一時的な上昇の後に発生するバッテリ電圧の
低下を満充電と判断してしまうが、この発明ではこのよ
うな誤判断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるハイブリッド車両
の制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の一実施形態によるハイブリッド車両
の制御装置の機能ブロック図である。
【図３】 本発明の一実施形態によるハイブリッド車両
の制御装置の機能ブロック図である。
【図４】 本発明の一実施形態によるハイブリッド車両
の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】 図４中のステップＳ２０の充電電力が変動し
たか否かを判断する処理を詳細に示したフローチャート
である。
【図６】 図４中のステップＳ２２の満充電か否かをバ
ッテリ１８の温度変化を用いて判断する処理の詳細を示
すフローチャートである。
【図７】 満充電を判定するための判定値と温度ＴAの
変化率との関係を示す図である。
【図８】 広義の充電電圧の変動を説明するための図で
ある。
【図９】 図４中のステップＳ２２の満充電か否かを判
断する処理の第２実施形態を示すフローチャートであ
る。
【図１０】 充電電力及び充電電圧の経時変化の一例を
示す図である。
【符号の説明】
１０ エンジン １２ モータ／発電機（走行モータ） １８ バッテリ １９ａ 電圧検出器（バッテリ電圧検出手段）３２ ＥＣＵ（バッテリ充電手段） ４０ 充電電圧検出手段（バッテリ電圧検出手段） ４２ 充電電力検出手段 ４６ 電力更新手段 ４８ 比較手段 ５０ 満充電判定禁止手段 ５２ 満充電判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 7/14 (56)参考文献 特開 平９−182311（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36936（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115131（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−51971（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 3/00 B60K 6/00 B60L 11/14 H02J 7/00 H02J 7/10 H02J 7/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと走行モータとによって車両を
    走行させ、前記走行モータを発電機として作動させてバ
    ッテリへ回生するハイブリッド車両の制御装置におい
    て、 所定の条件が入力された場合に、前記エンジンを所定の
    定常状態で運転して前記走行モータを発電機として作動
    させて前記バッテリを充電するバッテリ充電手段と、 前記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段
    と、前記バッテリの 電圧に基づいて前記バッテリの満充電を
    判定する満充電判定手段と、前記バッテリ充電手段による前記 バッテリの充電電力に
    変動があったことを検出する充電電力検出手段と、 前記充電電力検出手段により前記充電電力が変動したこ
    とが検出された場合には、前記満充電判定を禁止する満
    充電判定禁止手段とを具備することを特徴とするハイブ
    リッド車両の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記充電電力検出手段は、前記エンジン
    の回転数、前記検出された充電電力、及び前記走行モー
    タの発電電力で駆動される電気負荷の内少なくとも１つ
    を検出し、検出された値が変動したことにより前記充電
    電力の変動を検出することを特徴とする請求項１記載の
    ハイブリッド車両の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記ハイブリッド車両の制御装置は、前
    記検出されたバッテリの電圧が最大になった場合に前記
    検出された充電電力を更新する電力更新手段と、 前記電力更新手段に記憶された電力の値と、前記充電電
    力検出手段で検出された電力の値を比較する比較手段と
    を有し、 前記満充電判定禁止手段は、前記比較手段で比較された
    両者の差が所定値以上の時に満充電判定を禁止すること
    を特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の制御装
    置。
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