JP3772765B2

JP3772765B2 - リフレッシュ充電制御装置

Info

Publication number: JP3772765B2
Application number: JP2002059062A
Authority: JP
Inventors: 英則横山; 吉則岡崎; 修一永田; 康介鈴井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: EP1257033A2; EP1257033A3; US20020167296A1; EP1257033B1; US6653819B2; JP2003031267A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフレッシュ充電制御装置に係り、特に、バッテリのリフレッシュ充電を行うリフレッシュ充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バッテリが満充電状態にまで至らない中間的な充電状態で使用される事態が継続すると、その内部物質が固形化する。かかる事態が生ずると、バッテリの絶対的な容量が低下し、バッテリの寿命が低下してしまう。そこで、従来より、バッテリの寿命低下を防止する手法として、バッテリを定期的に満充電状態にリフレッシュすることが知られている。バッテリが定期的に満充電状態にされると、内部物質の固形化が抑制される。このため、上記の手法によれば、バッテリの寿命を長期間確保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、バッテリが例えば車両に搭載されているシステムにおいては、車両の使用頻度は使用者に応じて異なるため、バッテリが寿命低下する時期は使用者に応じて異なるものとなる。かかる事態が生ずるにもかかわらず、使用者の使用を考慮することなく、例えば車両が使用される毎に又はある一定周期（例えば１ヶ月）でバッテリがリフレッシュ充電されると、使用者による使い方によってはバッテリが常に満充電に近い状態に維持されることがあり、この場合には車両の回生エネルギをバッテリに回収することができず、燃費効果の向上を図ることができない。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、適当な時期にバッテリのリフレッシュ充電を行うことが可能なリフレッシュ充電制御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】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車両に搭載されたバッテリを動力源を用いてリフレッシュ充電するリフレッシュ充電制御装置であって、
車両が所定車速以上で走行するか否かを判別する高速走行判別手段と、
前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を行う充電制御手段と、
を備えることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置により達成される。
【００１０】
本発明において、バッテリのリフレッシュ充電は、車両が所定車速以上で走行する場合に行われる。車両が所定車速以上で走行する場合は、車両の動力源は効率よく作動するため、バッテリが動力源を用いて充電されても、車両燃費が著しく低下することはない。従って、本発明によれば、車両の著しい燃費低下を招くことのない適当な時期にバッテリのリフレッシュ充電を行うことが可能となる。
【００１１】
また、車両が所定車速以上で走行する状態が長期間継続する場合は、車両が高速道路等の高速走行可能な道路を走行していると判断できるので、回生制動は行われ難く、発生する回生エネルギ量は比較的少なく、バッテリを充電する機会は少ない。
【００１２】
従って、請求項２に記載する如く、請求項１記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別される状態が所定時間継続するか否かを判別する時間判別手段を備え、前記充電制御手段は、前記時間判別手段により前記状態が前記所定時間継続すると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することとすれば、バッテリの通常充電が行われ難い状況でリフレッシュ充電が行われるので、リフレッシュ充電時に回収できない無駄なエネルギが生ずるのを防止することができる。
【００１３】
尚、バッテリがあまり使用されていないにもかかわらずリフレッシュ充電が繰り返されると、バッテリの劣化が進行し、寿命が低下する。
【００１４】
従って、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載のリフレッシュ充電制御装置において、バッテリが前回に満充電状態になった後の該バッテリの積算電気使用量が所定量以上であるか否かを判別する積算電気使用量判別手段を備え、前記充電制御手段は、前記積算電気使用量判別手段により前記積算電気使用量が前記所定量以上であると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することとすれば、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、バッテリが前回に満充電状態になった後の時間を計数する時間計数手段と、バッテリが前回に満充電状態になった後の該バッテリの積算電気使用量を計数する積算電気使用量計数手段と、を備え、前記充電制御手段は、前記時間計数手段により計数された前記時間と前記積算電気使用量計数手段により計数された前記積算電気使用量とが所定の関係を満たす場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することとすれば、車両の著しい燃費低下を招くことなくかつバッテリの使用状態に応じた適当な時期にバッテリのリフレッシュ充電を行うことが可能となる。
【００１６】
ところで、バッテリのリフレッシュ充電を車両が上記の所定車速以上で走行する場合に行う構成において、車速がその所定車速以下に低下した際に直ちにリフレッシュ充電が中止されるものとすると、その充電時間が確保されず、リフレッシュ充電を完了させることが困難となる。
【００１７】
従って、請求項５に記載する如く、請求項１記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別されなくなった場合にも、所定の条件が成立するまで該リフレッシュ充電を継続することとすれば、リフレッシュ充電を完了させ易くすることができる。
【００１８】
この場合、請求項６に記載する如く、請求項５記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記所定の条件は、バッテリの放電要求がなされることであることとしてもよい。
【００１９】
また、請求項７に記載する如く、請求項５記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記所定の条件は、車両が前記所定車速よりも所定値だけ小さい車速以下で走行することであることとすれば、車両の燃費悪化を必要最小限に抑制しつつ、リフレッシュ充電を完了させ易くすることができる。
【００２０】
ところで、バッテリがリフレッシュ充電されている過程においては放電が不可能となるため、電気負荷を作動させるべくバッテリに放電要求がなされているにもかかわらずリフレッシュ充電が継続するものとすると、電気負荷の作動を確保できないこととなる。
【００２１】
従って、請求項８に記載する如く、請求項１乃至７の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、放電要求がなされる場合に該リフレッシュ充電を中断すると共に、放電要求が解除される場合に該リフレッシュ充電を再開することとすれば、リフレッシュ充電が開始された後でもバッテリを適切に放電させることができ、電気負荷の作動を確保することができる。
【００２２】
この場合、請求項９に記載する如く、請求項８記載のリフレッシュ充電制御装置において、バッテリのリフレッシュ充電が開始された後の該リフレッシュ充電が行われる積算時間が所定時間以上であるか否かを判別する充電積算時間判別手段を備え、前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、前記充電積算時間判別手段により前記積算時間が前記所定時間以上であると判別される場合に、該リフレッシュ充電を終了することとしてもよい。
【００２３】
ところで、バッテリのリフレッシュ充電が例えば回生制動等による通常の充電と同等の充電電圧を用いて行われるものとすると、バッテリを満充電にするうえでその充電時間が長くなり、リフレッシュ充電の効果を速やかに確保できないこととなる。一方、リフレッシュ充電の実行頻度は通常充電のものに比して少ないため、リフレッシュ充電時に高電圧の印加によりバッテリが過充電されても、その過充電によるバッテリの劣化は生じ難い。
【００２４】
従って、請求項１０に記載する如く、請求項１乃至９の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、バッテリのリフレッシュ充電時における充電電圧を、通常充電時におけるものに比して高くする充電電圧変更手段を備えることとすれば、リフレッシュ充電時における充電電圧を通常充電時におけるものに比して高くするので、バッテリの過充電による劣化を最小限に抑制しつつ、リフレッシュ充電の効果を短時間で確保することができる。
【００２５】
また、バッテリは温度が低いほど充電し難く、温度が高いほど充電し易い。
【００２６】
従って、請求項１１に記載する如く、請求項１０記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記充電電圧変更手段は、また、バッテリのリフレッシュ充電時における充電電圧を該バッテリの温度に応じて変更することとすれば、バッテリ温度の影響を受けることなく、リフレッシュ充電の効果を常に短時間で実現することができる。
【００２７】
また、請求項１２に記載する如く、請求項１乃至１１の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、バッテリの温度が所定温度以下であるか否かを判別するバッテリ温度判別手段と、前記バッテリ温度判別手段によりバッテリの温度が前記所定温度以下であると判別される場合には、リフレッシュ充電の開始前に該バッテリの暖機を行うバッテリ昇温手段と、を備えることとすれば、バッテリの温度が低い場合には、そのバッテリが暖機された後にリフレッシュ充電が行われるので、リフレッシュ充電を効率的に行うことができる。
【００２８】
この場合、請求項１３に記載する如く、請求項１２記載のリフレッシュ充電制御装置において、前記バッテリ昇温手段は、バッテリを昇温させる加熱手段を作動させることにより或いはバッテリの充放電を繰り返すことにより、該バッテリの暖機を行うこととしてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるリフレッシュ充電制御装置を搭載するシステムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車両用電源として機能するバッテリ１０を備えている。バッテリ１０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３６Ｖ程度の出力電圧を有する鉛酸バッテリである。
【００３０】
バッテリ１０には、インバータ１２を介してモータ・ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇと称す）１４が接続されている。インバータ１２は、モータ用パワートランジスタを内蔵しており、そのモ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バッテリ１０の直流電力をＭ／Ｇ１４の交流電力に変換する。Ｍ／Ｇ１４は、インバータ１２のモータ用パワートランジスタがオン状態にある場合に、バッテリ１０から電力が供給されることによりバッテリ１０を電源にして駆動し、車輪を回転させる所定のトルクを発生する。すなわち、バッテリ１０は、インバータ１２のモータ用パワートランジスタがオン状態にある場合に、Ｍ／Ｇ１４に対して電力を供給する。
【００３１】
また、Ｍ／Ｇ１４は、車両の回生制動時に車両の運動エネルギを電気エネルギに変換すると共に、バッテリ１０の後述するリフレッシュ充電時に車両エンジンの動力を電気エネルギに変換する発電機として機能する。インバータ１２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、その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／Ｇ１４で生じた交流電力をバッテリ１０の直流電力に変換する。すなわち、バッテリ１０は、インバータ１２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において、車両の回生制動又はエンジン動力によりＭ／Ｇ１４が発電することにより電力の供給を受け、充電される。
【００３２】
インバータ１２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）１６が接続されている。ＥＣＵ１６は、バッテリ１０からＭ／Ｇ１４への電力供給が必要であると判断される場合、バッテリ１０が放電するようにインバータ１２のモータ用パワートランジスタに対して指令信号を供給する。また、Ｍ／Ｇ１４からバッテリ１０への電力供給が必要であると判断される場合、バッテリ１０が充電されるようにジェネレータ用パワートランジスタに対して指令信号を供給する。
【００３３】
ＥＣＵ１６には、バッテリ１０の正負端子間に配設された電圧センサ２０が接続されている。電圧センサ２０は、バッテリ１０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２０の出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６は、電圧センサ２０の出力信号に基づいてバッテリ１０のバッテリ電圧Ｖを検出する。
【００３４】
ＥＣＵ１６には、また、バッテリ１０とインバータ１２との間に配設された電流センサ２２が接続されている。電流センサ２２は、バッテリ１０とインバータ１２との間を流れる充放電電流（以下、バッテリ電流Ｉと称す）に応じた信号を出力する。電流センサ２２の出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６は、電流センサ２２の出力信号に基づいてバッテリ１０を流れるバッテリ電流Ｉを検出する。
【００３５】
一般に、バッテリ１０の端子間における開放電圧とその充電状態との間には相関関係が認められる。従って、ＥＣＵ１６は、まず、無負荷時に電圧センサ２０を用いて検出されるバッテリ電圧Ｖに基づいてバッテリ１０の充電状態（State Of Charge；以下、バッテリ容量ＳＯＣと称す）を判定し、その後は、そのバッテリ容量ＳＯＣを基準にして、電流センサ２２を用いて検出されるバッテリ電流Ｉの加減算値に基づいてバッテリ容量ＳＯＣを把握する。また、ＥＣＵ１６は、通常時は、バッテリ１０のバッテリ容量ＳＯＣが所望の容量（例えば７５％；以下、目標容量と称す）に維持されるようなバッテリ１０の充放電要求に従ってインバータ１２を駆動する。
【００３６】
ＥＣＵ１６には、また、車速センサ２４が接続されている。車速センサ２４は、車両の速度（以下、車速ＳＰＤと称す）に応じた信号を出力する。車速センサ２４の出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６は、車速センサ２４の出力信号に基づいて車速ＳＰＤを検出する。
【００３７】
ＥＣＵ１６には、また、バッテリ１０近傍又はその中に配設された温度センサ２６が接続されている。温度センサ２６は、バッテリ１０の温度（以下、バッテリ温度ＴＨと称す）に応じた信号を出力する。温度センサ２６の出力信号はＥＣＵ１６に供給されている。ＥＣＵ１６は、温度センサ２６の出力信号に基づいてバッテリ１０のバッテリ温度ＴＨを検出する。
【００３８】
ＥＣＵ１６には、更に、加熱装置３０が接続されている。加熱装置３０は、ＥＣＵ１６からの指令に従って、バッテリ１０を例えばＭ／Ｇ１４で生ずる電力を用いて暖機する機能を有する。ＥＣＵ１６は、バッテリ１０を暖機すべき時期に加熱装置３０に指令信号を供給し、加熱装置３０を加熱させる。
【００３９】
ところで、バッテリ１０が満充電状態にまで至らない中間的な充電状態で使用される事態が繰り返されると、その内部物質が固形化することがある。かかる固形化が生ずると、バッテリ１０の絶対的な容量が低下し、バッテリ寿命が低下してしまう。従って、バッテリ１０の寿命を長期間確保するためには、内部物質の固形化を防止する必要がある。かかる手法としては、バッテリ１０を満充電状態にリフレッシュすること（以下、リフレッシュ充電と称す）が有効である。本実施例のシステムは、以下に示す第１〜第４の条件の何れかが成立する場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電を開始し実行することとしている。以下、図２を参照して、本実施例の特徴部であるバッテリ１０をリフレッシュ充電するための条件について説明する。
【００４０】
バッテリ１０の内部物質の固形化は、上述の如く満充電状態に至らない中間的な充電状態での使用が繰り返されることにより生ずる。前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後、バッテリ１０の充放電電流の積算値がある程度大きくなれば、その使用が繰り返されていると判断できる。従って、バッテリ１０のリフレッシュ充電は、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後、バッテリ１０を流れる充放電電流の積算値がある程度大きくなった場合に行うことが適切である。
【００４１】
一方、バッテリ１０の満充電状態が実現された後、あまりにも長い時間が経過すると、バッテリ１０の充放電電流の積算値があまり大きくなくても、バッテリ１０の内部物質が固定化することがある。従って、バッテリ１０のリフレッシュ充電は、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後の時間が長時間になる場合にも行うことが適切である。
【００４２】
そこで、本実施例のシステムは、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うための第１の条件として、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後の時間Ｔ₁と、バッテリ１０を流れたバッテリ電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜との関係を例えば以下の▲１▼〜▲４▼に示す如く複数定め、それらの▲１▼〜▲４▼の関係のうち何れか一の関係が成立するか否かを判定する。そして、何れか一の関係が成立する場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うこととしている。かかる構成によれば、バッテリ１０の使用状態に応じた内部物質の固形化が生ずる前の適当な時期に、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うことが可能となる。
【００４３】
▲１▼ Σ｜Ｉ｜≧Ｉ₁（例えばＩ₁＝６,０００,０００Ａｓｅｃ）
▲２▼ Ｔ₁≧Ｔ_M（例えばＴ_M＝１ヶ月）、かつ、Σ｜Ｉ｜≧Ｉ₁−α（αはＩ₁より小さい正数であり、例えば２,０００,０００Ａｓｅｃに設定される。）
▲３▼ Ｔ₁≧Ｔ_M＋１、かつ、Σ｜Ｉ｜≧Ｉ₁−α−β（βはＩ₁−αより小さい正数であり、例えば１,０００,０００Ａｓｅｃに設定される。）
▲４▼ Ｔ₁≧Ｔ_M＋２
また、本実施例においてバッテリ１０をリフレッシュ充電するためには、車両のエンジンを駆動させることによりＭ／Ｇ１４を発電させる必要がある。このため、車両の燃費効率が悪い低速走行時においてバッテリ１０のリフレッシュ充電が行われるものとすると、燃費の悪化を招くこととなる。従って、バッテリ１０のリフレッシュ充電は、燃費への影響が少ない車両が高速走行を継続する際に行うことが適切となる。
【００４４】
尚、高速走行時に常にバッテリ１０がリフレッシュ充電されるものとすると、バッテリ１０があまり使用されていない状況下でもリフレッシュ充電が繰り返されるおそれがあり、この場合にはバッテリの劣化が進行し、寿命が低下してしまう。従って、高速走行時にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うのは効率の面から言えば望ましいものではあるが、高速走行時に常に行うとするのはバッテリ１０の劣化の面から言えば妥当でない。
【００４５】
そこで、本実施例のシステムは、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うための第２の条件として、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後の充放電電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜および車両の車速ＳＰＤを以下の▲５▼に示す如く定め、充放電電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜が所定値Ｉ₂（例えば２００,０００Ａｓｅｃ）以上であり、かつ、車両が所定車速ＳＰＤ０（例えば６０ｋｍ／ｈ）以上で走行する状態が所定時間Ｔ_SH（例えば３分）継続するか否かを判定する。そして、その条件が成立する場合にエンジンの駆動量を増大させ、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うこととしている。かかる構成によれば、車両の燃費を著しく低下させることのない適当な時期にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うことが可能となる。
【００４６】
▲５▼ Ｔ（ＳＰＤ≧ＳＰＤ０）≧Ｔ_SH、かつ、Σ｜Ｉ｜≧Ｉ₂
また、バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖが通常使用時において所望の値からかなり低下した場合には、バッテリ容量ＳＯＣが著しく低下していると判断でき、バッテリ上がりが生ずる可能性が高く、かかる不都合を回避するうえではバッテリ１０を満充電状態に一旦リフレッシュすることが適切となる。
【００４７】
そこで、本実施例のシステムは、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うための第３の条件として、エンジン始動時においてバッテリ電圧Ｖが所望の値を下回っているか否かを判別する。そして、バッテリ電圧Ｖが所望の値を下回る場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うこととしている。かかる構成によれば、バッテリ電圧Ｖが小さくなった際に強制的にバッテリ１０が満充電状態にリフレッシュされるので、バッテリ上がりの発生を確実に防止することが可能となる。
【００４８】
更に、バッテリ１０の充放電をバランスよく行ううえでは、バッテリ容量ＳＯＣを目標容量に制御することが望ましい。しかしながら、バッテリ容量ＳＯＣが通常生ずることがない程度に目標容量に対してかなり小さい場合には、バッテリ上がりが生ずる可能性が高く、かかる事態を回避するうえではバッテリ１０を満充電状態に一旦リフレッシュすることが適切となる。
【００４９】
そこで、本実施例のシステムは、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うための第４の条件として、バッテリ容量ＳＯＣが所望の目標容量に対して所定値（例えば２０％）以上下回っているか否かを判別する。そして、バッテリ容量ＳＯＣ≦（目標容量−２０）が成立する場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うこととしている。かかる構成によれば、通常生じ得ないバッテリ容量ＳＯＣが生じた際に強制的にバッテリ１０が満充電状態にリフレッシュされるので、バッテリ上がりの発生を確実に防止することが可能となる。
【００５０】
図２は、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うべく、本実施例においてＥＣＵ１６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２に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図２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。
【００５１】
ステップ１００では、上記した第１〜第４の条件のうち何れか一の条件が成立するか否かが判別される。その結果、否定判定がなされた場合、すなわち、第１〜第４の条件の何れの条件も成立しないと判別された場合は、以後、何らの処理も進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、肯定判定がなされた場合、すなわち、第１〜第４の条件のうち少なくとも一の条件が成立すると判別された場合は、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００５２】
ステップ１０２では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行う処理が実行される。具体的には、バッテリ１０を満充電状態にすべく、エンジンの出力を増大させることによりＭ／Ｇ１４を発電機として作動させ、インバータ１２を適当に駆動することによりＭ／Ｇ１４からバッテリ１０へ充電電流を供給する処理が実行される。本ステップ１０２の処理が実行されると、以後、バッテリ１０は満充電状態に向けてリフレッシュ充電されることとなる。そして、本ステップ１０２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５３】
上記図２に示すルーチンによれば、上記した第１〜第４の条件のうち何れか一の条件が成立した場合に、バッテリ１０のリフレッシュ充電を開始し実行することができる。具体的には、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後の時間Ｔ₁とバッテリ電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜とが所定の関係を有する場合に、リフレッシュ充電を行うことができる。かかる構成においては、前回リフレッシュ充電によりバッテリ１０が満充電状態になった後に中間的な充電状態での使用が継続すると、或いは、その使用があまり継続しなくてもその満充電後に所定時間が経過すると、リフレッシュ充電が行われることとなるので、満充電後のバッテリ１０の使用状態に対応してその内部物質の固形化を確実に防止することが可能となる。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、バッテリ１０の内部物質の固形化が生ずる前の適当な時期にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うことができる。
【００５４】
また、前回リフレッシュ充電により満充電状態が実現された後のバッテリ電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜が所定値Ｉ₂以上であり、かつ、車両が所定車速ＳＰＤ０以上で走行する状態が所定時間Ｔ_SH継続する場合にも、リフレッシュ充電を開始し実行することができる。かかる構成においては、エンジンが効率よく作動する高速走行時にバッテリ１０をリフレッシュ充電すべくエンジン出力が増大されるため、燃費への影響が小さく抑制される。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、バッテリ１０のリフレッシュ充電を、車両の燃費を著しく低下させることのない、すなわち、燃費効率のよい適当な時期に行うことが可能となっている。
【００５５】
また、高速走行時は、車両が制動することは少なく、回生制動により生ずる回生エネルギ量は少ないため、バッテリ１０を満充電状態にリフレッシュ充電することとしても、バッテリ１０に回収できないエネルギが増加することはない。従って、本実施例においては、バッテリ１０の回生制動による通常充電が行われ難い状況でリフレッシュ充電を行うので、リフレッシュ充電時に回収できない無駄なエネルギが発生するのを防止することができる。すなわち、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、回収できない無駄なエネルギが生ずることのない適当な時期にバッテリのリフレッシュ充電を行うことが可能となっている。
【００５６】
尚、本実施例においては、車両が高速走行しても、前回リフレッシュ充電によりバッテリ１０が満充電状態になった後に中間的な充電状態での使用がある程度繰り返し継続しなければ、リフレッシュ充電は行われない。このため、リフレッシュ充電が頻繁に行われることに起因してバッテリ１０の劣化が促進される事態は防止され、これにより、バッテリ１０の寿命低下の防止が図られている。従って、本実施例によれば、バッテリ１０の劣化を防止しつつ、適当な時期にリフレッシュ充電を行うことが可能となっている。
【００５７】
また、本実施例において、バッテリ１０の容量ＳＯＣは、上述の如く、電流センサ２２の出力信号に基づくバッテリ電流Ｉの積算値に基づいて判定されるが、バッテリ１０の使用が継続すると、電流センサ２２によるバッテリ電流Ｉの積算値と実際の電流の積算値とのずれが大きくなることがあり、バッテリ容量ＳＯＣが誤判定されるおそれがある。本実施例においては、前回リフレッシュ充電によりバッテリ１０が満充電状態になった後、中間的な充電状態での使用がある程度継続した後に、リフレッシュ充電が行われる。このため、リフレッシュ充電が完了した時点で、バッテリ容量ＳＯＣを１００％にすると共に、電流センサ２２によるバッテリ電流Ｉの積算値をリセットすることとすれば、バッテリ容量ＳＯＣの電流センサ２２による誤差の拡大を防止することが可能となっている。
【００５８】
更に、本実施例においては、バッテリ電圧Ｖが所望の値を下回る場合、及び、バッテリ容量ＳＯＣが所望の目標容量に対して所定値以上下回る場合にも、バッテリ１０のリフレッシュ充電を開始し実行することができる。かかる構成においては、バッテリ上がりが生ずる前にバッテリ１０がリフレッシュ充電されるため、バッテリ上がりが確実に防止される。従って、本実施例によれば、バッテリ上がりが生じない適当な時期にバッテリ１０のリフレッシュ充電を行うことが可能となっている。
【００５９】
ところで、バッテリ１０のリフレッシュ充電は、上記の如くエンジンの燃費効率がよい高速走行時に行うことが望ましく、その燃費効率の悪い低速走行時に行うことは望ましくない。すなわち、一旦バッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、車速ＳＰＤがその開始条件である所定車速ＳＰＤ０を下回る場合には、エンジンの燃費効率を考慮すると、リフレッシュ充電を行わないことが適切である。しかしながら、リフレッシュ充電の実行条件がしきい値（＝所定車速ＳＰＤ０）以上であるものとすると、すなわち、車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤ０を下回る場合にはリフレッシュ充電を中止するものとすると、リフレッシュ充電の充電時間を十分に確保できる機会は少なくなる。このため、かかる構成では、リフレッシュ充電によりバッテリ１０を満充電状態にすることができない、すなわち、リフレッシュ充電を完了させることができない可能性が高くなり、その結果、リフレッシュ充電の効果を確保することが困難となる。
【００６０】
そこで、本実施例のシステムは、車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤ０以上となり上記▲５▼の条件（第２の条件）が成立することによりバッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤを下回る場合にもそのリフレッシュ充電を継続することとしている。かかる構成によれば、車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤ０以上である場合にのみリフレッシュ充電が行われる構成と比べて、リフレッシュ充電が開始された後にその充電時間を確保し易くなるので、リフレッシュ充電を完了させ易くすることが可能となる。
【００６１】
図３は、バッテリ１０のリフレッシュ充電の実行・終了を制御すべく、本実施例においてＥＣＵ１６がリフレッシュ充電の開始条件（上記した第１〜第４の条件）が成立した後に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、その処理が終了するごとに繰り返し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２００の処理が実行される。
【００６２】
ステップ２００では、上記した第２の条件が成立しているか否か、具体的には、充放電電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜が所定値Ｉ₂以上であり、かつ、車両が所定車速ＳＰＤ０以上で走行する状態が所定時間Ｔ_SH継続しているか否かが判別される。本ステップ２００の処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。その結果、肯定判定がなされた場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【００６３】
ステップ２０２では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を開始する処理が実行される。具体的には、リフレッシュ充電によりバッテリ１０を満充電にすべく、エンジン出力を増大させ、そのエンジン出力の増大分をＭ／Ｇ１４において電気エネルギに変換させると共に、インバータ１２を適当に駆動することによりＭ／Ｇ１４からバッテリ１０への充電電流の供給を開始する処理が実行される。本ステップ２０２の処理が実行されると、以後、バッテリ１０は満充電状態に向けてリフレッシュ充電されることとなる。
【００６４】
ステップ２０４では、車速センサ２４を用いて検出される車速ＳＰＤがリフレッシュ充電の開始条件である所定車速ＳＰＤ０未満となったか否かが判別される。その結果、ＳＰＤ＜ＳＰＤ０が成立し、肯定判定がなされた場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。一方、ＳＰＤ＜ＳＰＤ０が成立しない場合は、車両が比較的高速で走行していると判断できるので、リフレッシュ充電を継続することとしても、燃費効率が低下することもない。従って、かかる否定判定がなされた場合は、ステップ２０６及び２０８の処理はジャンプされて、次にステップ２１０の処理が実行される。
【００６５】
ステップ２０６では、バッテリ１０に対する放電要求がなされている否かが判別される。放電要求がなされていない場合は、リフレッシュ充電に起因してエアコンやライト等の電気負荷の作動が確保されない事態が生ずることはなく、リフレッシュ充電を継続することとしても不都合はない。従って、かかる否定判定がなされる場合は、次にステップ２０８の処理が実行される。一方、放電要求がなされている場合は、リフレッシュ充電が継続するものとすると、電気負荷の作動を確保できない事態が生ずるので、リフレッシュ充電を継続することは適切でない。従って、かかる肯定判定がなされた場合は、ステップ２０８及び２１０の処理はジャンプされて、次にステップ２１２の処理が実行される。
【００６６】
ステップ２０８では、車速ＳＰＤが上記した所定車速ＳＰＤ０よりも小さな車速ＳＰＤ１（例えば４０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かが判別される。その結果、ＳＰＤ≦ＳＰＤ１が成立しないと判別される場合は、車両はＳＰＤ１とＳＰＤ０との間の車速で走行していると判断でき、次にステップ２１０の処理が実行される。一方、ＳＰＤ≦ＳＰＤ１が成立すると判別される場合は、ステップ２１０の処理はジャンプされて、ステップ２１２の処理が実行される。
【００６７】
ステップ２１０では、リフレッシュ充電の終了条件が成立するか否かが判別される。本ステップ２１０のリフレッシュ充電の終了条件としては、バッテリ容量ＳＯＣが１００％近傍になったこと、リフレッシュ充電が開始された後の時間がバッテリ１０が満充電状態になると判断できる程度の時間に達したこと、或いは、バッテリ１０の放電が要求されたこと等がある。その結果、リフレッシュ充電の終了条件が成立しないと判別される場合は、上記ステップ２０４以降の処理が繰り返し実行される。一方、リフレッシュ充電の終了条件が成立すると判別される場合は、次にステップ２１２の処理が実行される。
【００６８】
ステップ２１２では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を終了する処理が実行される。具体的には、エンジン出力の増大を解除し、インバータ１２の駆動を停止することによりＭ／Ｇ１４からバッテリ１０への充電電流の供給を停止する処理が実行される。本ステップ２１２の処理が実行されると、以後、バッテリ１０のリフレッシュ充電は終了される。本ステップ２１２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６９】
上記図３に示すルーチンによれば、高速走行を成立条件としてバッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、車両が高速で走行しなくなった場合にも、ある車速まで或いはバッテリ１０の放電要求がなされるまでは、そのリフレッシュ充電を継続することができる。かかる構成においては、車速がリフレッシュ充電の開始条件である車速を下回った場合にもリフレッシュ充電が行われることとなるので、車両が高速で走行しなくなった際に直ちにリフレッシュ充電を中止する構成に比して、リフレッシュ充電が継続される時間は長くなる。
【００７０】
従って、本実施例によれば、車両の高速走行によりリフレッシュ充電が開始された状況下、リフレッシュ充電の充電時間を確保し易くでき、リフレッシュ充電を完了させ易くすることができる。このため、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、リフレッシュ充電の効果、具体的には、バッテリ１０の内部物質の固形化を防止し、バッテリ寿命の長期化を図り、バッテリ１０の耐久性を向上させるという効果を確実に確保することが可能となっている。
【００７１】
特に、上記の構成においては、リフレッシュ充電の終了条件としての車速がその開始条件としての車速よりも小さいため、車両が高速で走行しなくなった後、燃費効率の比較的悪い車速までリフレッシュ充電が継続することとなるが、リフレッシュ充電の実行頻度はあまり多くないため、車両燃費の悪化が最小限に抑えられる。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、車両燃費の悪化を最小限に抑えつつリフレッシュ充電を完了させ易くすることができるので、リフレッシュ充電の効果を燃費悪化を抑制しつつ確実に確保することが可能となっている。
【００７２】
上述の如く、バッテリ１０の放電要求がなされているにもかかわらずその後もリフレッシュ充電が継続するものとすると、バッテリ１０の放電を行うことができず、エアコン等の電気負荷を作動できない事態が生ずる。これに対して、上記図３に示すルーチンによれば、高速走行（すなわち、上記した第２の条件）を成立条件としてバッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、その放電要求がなされた場合に、リフレッシュ充電が終了される。このため、本実施例によれば、バッテリ１０の放電要求に従ってリフレッシュ充電を終了し、バッテリ１０を適切に放電させることができるので、電気負荷の作動を確実に確保することが可能となっている。
【００７３】
ここで、バッテリ１０のリフレッシュ充電が、上記した第２の条件以外の第１、第３、又は第４の条件が成立したことにより開始された状況下においても、放電要求がなされる場合は、電気負荷の作動を確保すべく、そのリフレッシュ充電を停止することが望ましい。そこで、本実施例のシステムは、上記した第１、第３、又は第４の条件が成立することによりバッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、放電要求がなされる場合にはそのリフレッシュ充電を停止することとし、電気負荷の作動を確保することとしている。
【００７４】
図４は、バッテリ１０のリフレッシュ充電の実行・終了を制御すべく、本実施例においてＥＣＵ１６がリフレッシュ充電の開始条件（上記した第１〜第４の条件）が成立した後に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４に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ３００の処理が実行される。
【００７５】
ステップ３００では、上記した第１、第３、及び第４の条件の何れかが成立しているか否かが判別される。本ステップ３００の処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。その結果、肯定判定がなされた場合は、次にステップ３０２の処理が実行される。ステップ３０２では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を開始する処理が実行される。本ステップ３０２の処理が実行されると、以後、バッテリ１０は満充電に向けてリフレッシュ充電されることとなる。本ステップ３０２においてリフレッシュ充電が開始されると、それに伴ってリフレッシュ充電の行われる積算時間（以下、リフレッシュ時間と称す）Ｔ_RFの計時が開始されることとなる。
【００７６】
ステップ３０４では、バッテリ１０に対する放電要求がなされているか否かが判別される。その結果、放電要求がなされていないと判別される場合は、次にステップ３０６の処理が実行される。一方、放電要求がなされていると判別される場合は、次にステップ３０７の処理が実行される。
【００７７】
ステップ３０７では、バッテリ１０のリフレッシュ充電の中断を禁止すべき状態にあるか否かが判別される。尚、リフレッシュ充電の中断を禁止すべき条件としては、バッテリ１０の放電が一定時間を超えて継続していること、バッテリ１０の放電が開始された後の放電電気量積算値が一定量を超えていること、車両のトリップ数が所定回数を超えてもリフレッシュ充電が一度も完了しないこと等がある。その結果、リフレッシュ充電の中断を禁止すべき状態にあると判別される場合は、次にステップ３０６の処理が実行される。
【００７８】
ステップ３０６では、リフレッシュ充電の終了条件が成立するか否かが判別される。本ステップ３０６のリフレッシュ充電の終了条件としては、バッテリ容量ＳＯＣが１００％近傍になったこと、リフレッシュ時間Ｔ_RFがバッテリ１０が満充電状態になると判断できる程度の時間に達したこと等がある。その結果、かかる終了条件が成立しないと判別される場合は、上記ステップ３０４以降の処理が実行される。一方、かかる終了条件が成立すると判別される場合は、次にステップ３０８の処理が実行される。
【００７９】
ステップ３０８では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を終了する処理が実行される。本ステップ３０８の処理が実行されると、以後、バッテリ１０のリフレッシュ充電は終了される。本ステップ３０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００８０】
また、上記ステップ３０７においてリフレッシュ充電の中断を許可すべき状態にあると判別される場合は、次にステップ３１０の処理が実行される。ステップ３１０では、開始されているリフレッシュ充電を中断する処理が実行される。この際、リフレッシュ時間Ｔ_RFの計時も中断される。本ステップ３１０の処理が実行されると、以後、リフレッシュ充電が停止され、バッテリ１０の放電が許可されることとなる。
【００８１】
ステップ３１２では、バッテリ１０の放電要求が解除されたか否か、或いは、リフレッシュ充電の中断を中止すべき状態にあるか否かが判別される。尚、リフレッシュ充電の中断を中止すべき条件としては、バッテリ１０の放電が一定時間を超えて継続していること、バッテリ１０の放電が開始された後の放電電気量積算値が一定量を超えていること等がある。本ステップ３１２の処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。その結果、放電要求が解除されたと判別される場合またはリフレッシュ充電の中断を中止すべき状態にあると判別される場合は、次に、ステップ３１４の処理が実行される。
【００８２】
ステップ３１４では、中断されていたリフレッシュ充電を再開する処理が実行される。この際、リフレッシュ時間Ｔ_RFの計時も再開される。本ステップ３１４の処理が実行されると、以後、バッテリ１０は再び満充電に向けてリフレッシュ充電されることとなる。本ステップ３１４の処理が終了すると、上記したステップ３０４以降の処理が実行される。
【００８３】
上記図４に示すルーチンによれば、バッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、その放電要求がなされた場合にそのリフレッシュ充電を中断すると共に、その後放電要求が解除された場合にそのリフレッシュ充電を再開することができる。すなわち、バッテリ１０が放電すべき状況下においてリフレッシュ充電を停止することができる。このため、本実施例によれば、リフレッシュ充電が開始された後にもバッテリ１０を適切に放電させることができ、これにより、電気負荷の作動を確実に確保することが可能となっている。
【００８４】
尚、本実施例においては、バッテリ１０のリフレッシュ充電が開始された後、その放電要求がなされても、リフレッシュ充電の中断を禁止すべき状況にある場合はその中断が行われず、また、リフレッシュ充電が中断されている状況下その放電要求が解除されなくても、その中断を中止すべき状態になるとリフレッシュ充電が再開される。従って、本実施例によれば、バッテリ１０の放電要求が際限なく継続すること等に起因してリフレッシュ充電が行われ難くなるのを回避することができ、リフレッシュ充電が長期間にわたって完了しない事態を回避することが可能となっている。
【００８５】
また、上記図４に示すルーチンにおいては、リフレッシュ充電の終了条件としてのリフレッシュ時間Ｔ_RFの計時がリフレッシュ充電の中断・再開に伴って中断・再開される。すなわち、リフレッシュ充電が中断された場合にも、リフレッシュ充電を行うべき充電時間がその中断分だけ少なくなることはなく、中断されない場合と同等の時間だけ確保される。このため、本実施例によれば、バッテリ１０の放電によりリフレッシュ充電が中断されても、リフレッシュ充電の効果を確実に確保することが可能となっている。
【００８６】
尚、上記の第１実施例においては、バッテリ１０が前回リフレッシュ充電により満充電状態になった後の時間Ｔ₁が特許請求の範囲に記載された「時間」に、電流センサ２２の出力信号に基づいて検出されたバッテリ１０を流れる充放電電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜が特許請求の範囲に記載された「積算電気使用量」に、上記した第１の条件に示す（１）〜（４）の関係が特許請求の範囲に記載された「所定の関係」に、車両のエンジンが特許請求の範囲に記載された「動力源」に、それぞれ相当している。
【００８７】
また、上記の第１実施例においては、ＥＣＵ１６が、バッテリ１０が前回リフレッシュ充電により満充電状態になった後の時間Ｔ₁を計数することにより特許請求の範囲に記載された「時間計数手段」が、電流センサ２２の出力信号に基づいて検出されたバッテリ電流Ｉの絶対値を積算することにより特許請求の範囲に記載された「積算電気使用量計数手段」が、図２に示すルーチンのステップ１００及び１０２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「充電制御手段」が、車速センサ２４の出力信号に基づいて検出された車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤ０以上であるか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載された「高速走行判別手段」が、車速ＳＰＤが所定車速ＳＰＤ０以上である状態が所定時間Ｔ_SH継続するか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載された「時間判別手段」が、電流センサ２２の出力信号に基づいて検出された充放電電流Ｉの積算値Σ｜Ｉ｜がＩ₂以上であるか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載された「積算電気使用量判別手段」が、それぞれ実現されている。
【００８８】
更に、上記の第１実施例においては、図３に示すルーチン中ステップ２０６又は２０８に示す条件が特許請求の範囲に記載された「所定の条件」に相当していると共に、ＥＣＵ１６が、リフレッシュ時間Ｔ_RFがバッテリ１０が満充電状態になると判断できる程度の時間以上であるか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載された「充電積算時間判別手段」が実現されている。
【００８９】
ところで、上記の第１実施例においては、バッテリ１０として鉛酸バッテリを用いたシステムに適用しているが、鉛酸バッテリに代えてニッケル水素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。
【００９０】
また、上記の第１実施例においては、車両が所定車速以上で走行するか否かを車速センサ２４の出力信号に基づいて判定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、例えば車両の位置を検知し得るナビゲーション装置を用いて車両が高速道路等の高速走行可能な道路に進入したか否かを判定することにより、車両の所定車速以上の走行を判定することとしてもよい。この場合には、ＥＣＵ１６がナビゲーション装置を用いて車両が高速道路へ進入したか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載された「高速走行判別手段」及び「時間判別手段」が実現される。
【００９１】
また、上記の第１実施例においては、上記した第１及び第２の条件は、何れか一の条件が成立すればリフレッシュ充電を行うＯＲ条件を構成しているが、それらの条件の内容を組み合わせリフレッシュ充電を行うＡＮＤ条件を構成するものとしてもよい。
【００９２】
更に、上記の第１実施例においては、図３に示すルーチン中ステップ２０６又は２０８に示す条件が成立する場合に直ちにリフレッシュ充電を終了することとしているが、ステップ２０４に示す条件（すなわち、ＳＰＤ≦ＳＰＤ０）が成立する状態が所定時間継続したことを条件にリフレッシュ充電を終了することとしてもよい。この場合には、車速が低下した後に直ちにリフレッシュ充電が終了することはないので、リフレッシュ充電の充電時間をできるだけ確保することができ、リフレッシュ充電を更に一層完了させ易くすることが可能となる。
【００９３】
次に、上記図１と共に図５を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、ＥＣＵ１６に図５に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【００９４】
ところで、バッテリ１０のリフレッシュ充電時において、インバータ１２からバッテリ１０へ印加される電圧（以下、充電電圧と称す）が回生制動による通常充電時と同等の電圧であるものとすると、リフレッシュ充電はバッテリ１０を満充電にする必要があるため、リフレッシュ充電を完了させるうえで相当多くの充電時間が必要となる。このため、かかる構成では、リフレッシュ充電が速やかに完了せず、リフレッシュ充電の効果が短時間で確保されないこととなる。
【００９５】
そこで、本実施例のシステムは、インバータ１２からバッテリ１０へ印加する充電電圧を、リフレッシュ充電時には通常充電時に比べ高圧側にすることとしている。かかる構成によれば、リフレッシュ充電時にインバータ１２からバッテリ１０へ比較的多量の充電電流が短時間で流れることとなるので、リフレッシュ充電を速やかに完了させることが可能となる。
【００９６】
図５は、バッテリ１０のリフレッシュ充電と通常充電との間で充電電圧を変更すべく、本実施例においてＥＣＵ１６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５に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図５に示すルーチンが起動されると、まずステップ４００の処理が実行される。
【００９７】
ステップ４００では、電流センサ２２を用いて検出されるバッテリ電流Ｉの流れる向きやインバータ１２への駆動状態等に基づいて、バッテリ１０が充電中であるか否かが判別される。本ステップ４００の処理は、バッテリ１０が充電中であると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、バッテリ１０が充電中であると判別される場合は、次にステップ４０２の処理が実行される。
【００９８】
ステップ４０２では、バッテリ１０の充電がリフレッシュ充電および通常充電のうちリフレッシュ充電であるか否かが判別される。その結果、通常充電と判別される場合は、次にステップ４０４の処理が実行される。一方、リフレッシュ充電と判別される場合は、次にステップ４０６の処理が実行される。
【００９９】
ステップ４０４では、インバータ１２からバッテリ１０へ印加する充電電圧を、通常どおり電圧Ｖ０に設定する処理が実行される。尚、この充電電圧Ｖ０は、バッテリ温度ＴＨに応じた値に設定される。本ステップ４０４の処理が実行されると、以後、充電電圧Ｖ０が発生するようにインバータ１２がスイッチング動作され、これにより、バッテリ１０が充電電圧Ｖ０を用いて充電される。本ステップ４０４の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１００】
ステップ４０６では、温度センサ２６に基づくバッテリ温度ＴＨを読み込む処理が実行される。そして、ステップ４０８では、インバータ１２からバッテリ１０へ印加する充電電圧を、通常充電における電圧Ｖ０に上記ステップ４０６で読み込んだバッテリ温度ＴＨに応じた値ｆ（ＴＨ）を加算したものに設定する処理が実行される。尚、ｆ（ＴＨ）は、バッテリ１０の充電が促進されると判断できる正値の電圧であり、バッテリ温度ＴＨが小さいほど大きな値に設定される。本ステップ４０８の処理が実行されると、以後、充電電圧Ｖ０＋ｆ（ＴＨ）が発生するようにインバータ１２がスイッチング動作され、バッテリ１０が通常時の充電電圧Ｖ０に比べ高い充電電圧Ｖ０＋ｆ（ＴＨ）を用いて充電される。本ステップ４０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１０１】
上記図５に示すルーチンによれば、バッテリ１０のリフレッシュ充電が行われる場合に、バッテリ１０への充電電圧を、通常充電が行われる場合に比して高くすることができる。この場合には、リフレッシュ充電時に比較的多量の充電電流がバッテリ１０へ流れるので、リフレッシュ充電を速やかに完了させることが可能となる。
【０１０２】
尚、バッテリ１０への充電電圧が高くなると、バッテリ１０が過充電に至る可能性が高くなり、その過充電によるバッテリ１０の劣化が生じ易くなる。しかしながら、リフレッシュ充電が実行される頻度はあまり多くないため、バッテリ１０が高電圧印加でリフレッシュ充電されることとしても、バッテリ１０の劣化は生じ難い。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、バッテリ１０の過充電による劣化を最小限に抑えつつ、リフレッシュ充電を速やかに完了させることができ、リフレッシュ充電の効果を短時間で確保することが可能となっている。
【０１０３】
ここで、バッテリ１０は、その温度が低いほど充電し難く、温度が高いほど充電し易いものである。このため、バッテリ温度ＴＨにかかわらずリフレッシュ充電時における充電電圧が一定に維持されるものとすると、バッテリ温度ＴＨが低い場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電が促進されないこととなる。
【０１０４】
これに対して、本実施例においては、バッテリ１０のリフレッシュ充電時に印加される充電電圧が、バッテリ温度ＴＨに応じて変更される。具体的には、充電電圧は、バッテリ温度ＴＨが低いほど高くなり、バッテリ温度ＴＨが高いほど低くなる。かかる構成においては、バッテリ温度ＴＨが低くても、リフレッシュ充電時に充電電流がバッテリ１０に流れ易くなるため、バッテリ１０の充電が促進される。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、バッテリ温度の影響を受けることなく、リフレッシュ充電の効果を常に短時間で実現することが可能となっている。
【０１０５】
尚、上記の第２実施例においては、ＥＣＵ１６が、図５に示すルーチン中ステップ４０４および４０８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「充電電圧変更手段」が実現されている。
【０１０６】
次に、上記図１と共に図６を参照して、本発明の第３実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、ＥＣＵ１６に図６に示すルーチンを実行させることにより実現される。
【０１０７】
上述の如く、バッテリ１０は、その温度が低いほど充電し難く、温度が高いほど充電し易いものである。このため、バッテリ温度ＴＨにかかわらずリフレッシュ充電が行われるものとすると、バッテリ温度ＴＨが低い場合にバッテリ１０のリフレッシュ充電が促進されないこととなる。
【０１０８】
そこで、本実施例のシステムは、バッテリ１０のリフレッシュ充電が行われる際にバッテリ１０が低温となっている場合には、リフレッシュ充電を開始する前に加熱装置３０を用いてバッテリ１０を暖機することとしている。かかる構成によれば、リフレッシュ充電が行われる時点でバッテリ１０がある程度まで必ず昇温しているので、そのバッテリ１０のリフレッシュ充電を常に効率的に行うことが可能となる。
【０１０９】
図６は、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行うべく、本実施例においてＥＣＵ１６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６に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まずステップ５００の処理が実行される。
【０１１０】
ステップ５００では、上記した第１〜第４の条件のうち何れか一の条件が成立するか否かが判別される。本ステップ５００の処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。その結果、肯定判定がなされた場合、すなわち、第１〜第４の条件のうち少なくとも一の条件が成立すると判別された場合は、次にステップ５０２の処理が実行される。そして、ステップ５０２では、温度センサ２６に基づくバッテリ温度ＴＨを読み込む処理が実行される。
【０１１１】
ステップ５０４では、上記ステップ５０２で読み込んだバッテリ温度ＴＨが所定温度ＴＨ０以下であるか否かが判別される。尚、所定温度ＴＨ０は、バッテリ１０の充電時にその充電が促進されないと判断できる最大温度である。その結果、ＴＨ≦ＴＨ０が成立しないと判別される場合は、バッテリ１０が比較的高温にあると判断できるので、次にステップ５０６の処理が実行される。一方、ＴＨ≦ＴＨ０が成立すると判別される場合は、バッテリ１０が充電が促進されない程度の低温にあると判断できるので、次にステップ５０８の処理が実行される。
【０１１２】
ステップ５０６では、バッテリ１０のリフレッシュ充電を行う処理が実行される。本ステップ５０６の処理が実行されると、以後、エンジン出力の増大によりＭ／Ｇ１４が発電機として作動され、インバータ１２の駆動によりバッテリ１０へ充電電流が流れ、これにより、バッテリ１０が満充電状態に向けてリフレッシュ充電されることとなる。尚、この際、バッテリ１０への充電電圧を、上記した第２実施例の如くバッテリ温度ＴＨに応じて変更することとしてもよい。本ステップ５０６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１１３】
ステップ５０８では、加熱装置３０に指令信号を供給することにより加熱装置３０を起動させる処理が実行される。本ステップ５０８の処理が実行されると、以後、加熱装置３０は、加熱することによりバッテリ１０の暖機を開始する。ステップ５１０では、バッテリ温度ＴＨが上記した所定温度ＴＨ０を上回るか否かが判別される。本ステップ５１０の処理は、ＴＨ＞ＴＨ０が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ＴＨ＞ＴＨ０が成立すると判別される場合は、次にステップ５１２の処理が実行され、加熱装置３０によるバッテリ１０の暖機が停止される。本ステップ５１２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【０１１４】
上記図６に示すルーチンによれば、バッテリ１０のリフレッシュ充電が行われる際にバッテリ１０が充電が促進されない程度まで冷えている場合には、そのリフレッシュ充電を開始する前にバッテリ１０を暖機することができる。そして、リフレッシュ充電の開始条件が成立しかつバッテリ１０が暖機された場合にリフレッシュ充電を開始することができる。すなわち、本実施例においては、リフレッシュ充電が開始される時点ではバッテリ１０が必ず充電の促進を妨げない程度まで昇温している。
【０１１５】
このため、本実施例によれば、リフレッシュ充電時に、低温に起因してバッテリ１０が充電し難いものとなるのを回避することができ、常に充電し易いものとなる。従って、本実施例のリフレッシュ充電制御装置によれば、バッテリ１０の温度が低い場合にはバッテリ１０を暖機した後にリフレッシュ充電を行うので、リフレッシュ充電を常に効率的・効果的に行うことができ、リフレッシュ充電の効果を短時間に確保することが可能となっている。
【０１１６】
尚、上記の第３実施例においては、ＥＣＵ１６が、上記図６に示すルーチン中ステップ５０４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「バッテリ温度判別手段」が、ステップ５０８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「バッテリ昇温手段」が、それぞれ実現されていると共に、加熱装置３０が特許請求の範囲に記載された「加熱手段」に相当している。
【０１１７】
ところで、上記の第３実施例においては、バッテリ１０のリフレッシュ充電が行われる際にバッテリ１０が冷えている場合に、リフレッシュ充電の開始に先立ってバッテリ１０を暖機することとしているが、リフレッシュ充電が行われる時点に関係なく、バッテリ１０が冷えている場合にはその暖機を図ることとしてもよい。
【０１１８】
また、上記の第３実施例においては、バッテリ１０の暖機を加熱装置３０を用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、バッテリ１０の充放電を複数回繰り返すことによりバッテリ１０の暖機を行うこととしてもよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１乃至４記載の発明によれば、適当な時期にバッテリのリフレッシュ充電を行うことができる。
【０１２２】
請求項５乃至７記載の発明によれば、リフレッシュ充電を完了させ易くすることができる。
【０１２４】
請求項８及び９記載の発明によれば、リフレッシュ充電が開始された後でもバッテリを放電させることができ、バッテリによる電気負荷の作動を確保することができる。
【０１２５】
請求項１０及び１１記載の発明によれば、リフレッシュ充電の効果を短時間で確保することができる。
【０１２７】
また、請求項１２及び１３記載の発明によれば、温度の低いバッテリを暖機した後にリフレッシュ充電を行うので、リフレッシュ充電を効率的に行うことができる。
【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の満充電を判定するシステムの構成図である。
【図２】本実施例においてバッテリのリフレッシュ充電を行うべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】本実施例においてバッテリのリフレッシュ充電の実行・終了を制御すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】本実施例においてバッテリのリフレッシュ充電の実行・終了を制御すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施例においてバッテリのリフレッシュ充電と通常充電との間で充電電圧を変更すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例においてバッテリのリフレッシュ充電を行うべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０バッテリ
１２インバータ
１４モータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）
１６電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２２電流センサ
２４車速センサ
２６温度センサ
３０加熱装置

Claims

車両に搭載されたバッテリを動力源を用いてリフレッシュ充電するリフレッシュ充電制御装置であって、
車両が所定車速以上で走行するか否かを判別する高速走行判別手段と、
前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を行う充電制御手段と、
を備えることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別される状態が所定時間継続するか否かを判別する時間判別手段を備え、
前記充電制御手段は、前記時間判別手段により前記状態が前記所定時間継続すると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１又は２記載のリフレッシュ充電制御装置において、
バッテリが前回に満充電状態になった後の該バッテリの積算電気使用量が所定量以上であるか否かを判別する積算電気使用量判別手段を備え、
前記充電制御手段は、前記積算電気使用量判別手段により前記積算電気使用量が前記所定量以上であると判別される場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１乃至３の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、
バッテリが前回に満充電状態になった後の時間を計数する時間計数手段と、
バッテリが前回に満充電状態になった後の該バッテリの積算電気使用量を計数する積算電気使用量計数手段と、を備え、
前記充電制御手段は、前記時間計数手段により計数された前記時間と前記積算電気使用量計数手段により計数された前記積算電気使用量とが所定の関係を満たす場合に、バッテリのリフレッシュ充電を開始することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、前記高速走行判別手段により車両が前記所定車速以上で走行すると判別されなくなった場合にも、所定の条件が成立するまで該リフレッシュ充電を継続することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項５記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記所定の条件は、バッテリの放電要求がなされることであることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項５記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記所定の条件は、車両が前記所定車速よりも所定値だけ小さい車速以下で走行することであることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１乃至７の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、放電要求がなされる場合に該リフレッシュ充電を中断すると共に、放電要求が解除される場合に該リフレッシュ充電を再開することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項８記載のリフレッシュ充電制御装置において、
バッテリのリフレッシュ充電が開始された後の該リフレッシュ充電が行われる積算時間が所定時間以上であるか否かを判別する充電積算時間判別手段を備え、
前記充電制御手段は、バッテリのリフレッシュ充電を開始した後、前記充電積算時間判別手段により前記積算時間が前記所定時間以上であると判別される場合に、該リフレッシュ充電を終了することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１乃至９の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、
バッテリのリフレッシュ充電時における充電電圧を、通常充電時におけるものに比して高くする充電電圧変更手段を備えることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１０記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記充電電圧変更手段は、また、バッテリのリフレッシュ充電時における充電電圧を該バッテリの温度に応じて変更することを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１乃至１１の何れか一項記載のリフレッシュ充電制御装置において、
バッテリの温度が所定温度以下であるか否かを判別するバッテリ温度判別手段と、
前記バッテリ温度判別手段によりバッテリの温度が前記所定温度以下であると判別される場合には、リフレッシュ充電の開始前に該バッテリの暖機を行うバッテリ昇温手段と、
を備えることを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。
請求項１２記載のリフレッシュ充電制御装置において、
前記バッテリ昇温手段は、バッテリを昇温させる加熱手段を作動させることにより或いはバッテリの充放電を繰り返すことにより、該バッテリの暖機を行うことを特徴とするリフレッシュ充電制御装置。