JP4229025B2 - 組電池の容量調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のセルから構成される組電池の容量調整装置に関し、特に、ハイブリッド車に搭載されて使用される組電池の容量調整装置に関する。

従来、各セルの電圧値と所定のしきい値電圧とを比較し、セル電圧が所定のバイパス電圧を上回ったセルの放電を行うことにより、セル間の容量調整を行う容量調整回路を備えた装置において、組電池の電圧をバイパス作動電圧より高くなるように制御して、容量調整を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−３２２９２５号公報

しかしながら、従来の容量調整装置をハイブリッド車に搭載して使用する場合、車両のアイドル（アイドリング）中に容量調整を行う場合には、エンジンを動力源として発電を行う必要があるために、アイドルストップを行うことができず、また、容量調整を行う際にアイドルストップを行うと、セル電圧をバイパス作動電圧より高くすることができず、容量調整を行うことができなくなるという問題があった。

本発明による組電池の容量調整装置は、セル間の容量調整を行う場合に、アイドルストップが行われる可能性がないと判定されると、組電池の電圧が第１の目標充電電圧に達するように組電池の充電を制御し、アイドルストップが行われる可能性があると判定されると、組電池の電圧が第１の目標充電電圧より高い第２の目標充電電圧に達するように、組電池の充電を制御することを特徴とする。

本発明による組電池の容量調整装置によれば、セル間の容量調整を行う場合に、アイドルストップが行われる可能性がある場合の目標充電電圧を、アイドルストップが行われる可能性がない場合の目標充電電圧に比べて高い値に設定するので、容量調整を行う場合でもアイドルストップを行うことができる。

図１は、本発明による組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車の一実施の形態における構成を示す図である。組電池１は、ｎ個のセルＣ１〜Ｃｎを直列に接続して構成される。組電池１の直流電圧は、インバータ４にて交流電圧に変換されて、車両の走行駆動源である交流モータ５に印加される。交流モータ５から得られる駆動力および／またはエンジン１１から得られる駆動力は、トランスミッション１０を介して、図示しない車輪に伝達される。

交流モータ１２は、エンジン１１を動力源として、発電機として機能するとともに、エンジン１１を始動させるための始動用モータとしても機能するモータジェネレータである。コントロールユニット３は、ＣＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃ、タイマ３ｄを備え、インバータ４を制御することにより、組電池１の充電および放電を行う。電圧センサ６は、組電池１の総電圧Ｖbatを検出して、コントロールユニット３に出力する。

車速センサ７は、車両の速度を検出して、コントロールユニット３に出力する。アクセル開度センサ８は、アクセル開度を検出して、コントロールユニット３に出力する。ブレーキ油圧センサ９は、ブレーキペダルの操作力を油圧に変えるブレーキマスタシリンダ（不図示）で発生される油圧の大きさを検出して、コントロールユニット３に出力する。なお、ブレーキ油圧は、ブレーキペダルの操作力が大きくなるほど、大きい値を示す。

このハイブリッド車両は、後述するアイドルストップ条件が成立すると、エンジン１１を一時的に停止させるアイドルストップ機能を備えている。アイドルストップが行われている状態で、アイドルストップ条件が成立しなくなると、エンジン１１を再始動させる。

図２は、容量調整回路（バイパス回路）２の詳細な構成を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、組電池１が８個のセルＣ１〜Ｃ８により構成されているものとする。容量調整回路２は、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8と、電圧比較器（コンパレータ）ＩＣ１〜ＩＣ８と、バイパス抵抗Ｒ１〜Ｒ８と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８とを備える。各セルごとに設けられている電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8は、対応するセルＣ１〜Ｃ８の電圧を検出する。

電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８は、電圧検知回路Ｖt1〜Ｖt8により検出されるセル電圧と、所定のバイパス作動電圧Ｖbpsとを比較し、比較結果を対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ８に出力する。スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsよりも高いことを示す信号が対応する電圧比較器ＩＣ１〜ＩＣ８から出力された場合に、オンする。例えば、スイッチＳＷ１がオンすると、スイッチＳＷ１と直列に接続されているバイパス抵抗Ｒ１を介して、充電電流の一部が流れる。すなわち、セル電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsを超えると、バイパス抵抗Ｒ１〜Ｒ８を介して充電電流の一部が流れるので、各セルの電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsの大きさに保たれる。

図３は、一実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる制御内容を示すフローチャートである。ステップＳ１０から始まる処理は、コントロールユニット３のＣＰＵ３ａにより、所定時間ごと（例えば、１０msごと）に行われる。

ステップＳ１０では、後述する容量調整モードによる充放電制御を行うか否かを判定する。ここでは、ハイブリッド自動車の利用時間Ｔonが所定時間Ｔ１以上であり、かつ、容量調整時間Ｔbonが所定時間Ｔ２未満であるか否かを判定する。利用時間Ｔonが所定時間Ｔ１以上であり、かつ、容量調整時間Ｔbonが所定時間Ｔ２未満である場合には、容量調整が必要であると判断して、ステップＳ５０に進み、それ以外の場合には、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０〜ステップＳ４０の処理は、通常の充放電モードによる制御である。図４は、通常の充放電モード時における組電池１のＳＯＣ（％）と、組電池１のパワーとの関係を示す図である。組電池１の出力可能パワーは、組電池の最大出力パワー以内で設定されており、入力可能パワーは、最大入力パワー以内で設定されている。なお、出力可能パワーと最大出力パワーとの間のマージン、および、入力可能パワーと最大入力パワーとの間のマージンは、定格時間出力および定格時間入力を保証し、マージン分で短時間のパワー出力およびパワー入力を許容できるように設定する。

通常の充放電モードによる制御では、運転者の運転状況に応じて、モータ５およびモータ１２の力行運転／回生運転が決定されるとともに、組電池１のＳＯＣに応じて、モータ１２の発電状態およびエンジン１１のアイドルストップの有無が決定される。例えば、２５（％）≦ＳＯＣ＜４５（％）の範囲では、図４に示すように、エンジン１１を動力源として、モータ１２による発電を優先した走行発電制御が行われる。また、アイドルストップ条件が成立した場合でもアイドルストップは行われずに、エンジン１１を動力源として、モータ１２による発電が行われる。なお、ＳＯＣが３５％以下になると、組電池１の出力を制限する制御が行われる。

４５（％）≦ＳＯＣ＜６５（％）の範囲では、エンジン１１を動力源としてモータ１２による発電が行われるが、エンジン１１の燃費を優先した走行発電制御が行われるとともに、アイドルストップ条件が成立した場合には、エンジン１１を一時的に停止させるアイドルストップが行われる。また、ＳＯＣが５５％を越えると、エンジン１１を動力源とした発電を制限する制御が行われる。

６５（％）≦ＳＯＣ＜８５（％）の範囲では、エンジン１１を動力源とした発電は行われず、車両の減速エネルギー等を利用した回生発電制御のみが行われる。また、アイドルストップ条件が成立した場合には、アイドルストップが行われる。なお、ＳＯＣが７５％を越えると、回生発電量の制限が開始される。

ステップＳ２０では、タイマ３ｄにより、車両の利用時間Ｔonをカウントする。車両の利用時間Ｔonは、ハイブリッド自動車を起動していた時間を積算した時間であり、図示しないキースイッチがオフされると、ＲＡＭ３ｃに格納される。従って、ここでは、ＲＡＭ３ｃに格納されている利用時間Ｔonに加算していく形で、車両の利用時間Ｔonのカウントを開始する。

ステップＳ２０に続くステップＳ３０では、電圧センサ６により検出される組電池１の総電圧が所定の電圧Ｖbon以上であるか否かを判定する。ここでは、所定電圧Ｖbonは、Ｖbon／ｎ＝Ｖbps＋Ｖα（Ｖbpsはバイパス作動電圧、ｎはセル数、Ｖαは所定電圧）とする。組電池１の総電圧が所定の電圧Ｖbon以上であれば、容量調整回路２による容量調整が行われていると判定してステップＳ４０に進み、所定の電圧Ｖbon未満であると判定すると、図３に示すフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ４０では、タイマ３ｄにより、容量調整時間Ｔbonをカウントする。容量調整時間Ｔbonは、容量調整回路（バイパス回路）２が作動していた時間の積算時間であり、図示しないキースイッチがオフされた時に、ＲＡＭ３ｃに格納される。従って、ここでは、ＲＡＭ３ｃに格納されている容量調整時間Ｔbonに加算していく形で、容量調整時間Ｔbonのカウントを開始する。容量調整時間Ｔbonのカウントを開始すると、図３に示すフローチャートの処理を終了する。

一方、ステップＳ５０〜ステップＳ１６０の処理は、容量調整モードにおける制御である。ステップＳ５０では、アイドルストップを行う可能性があるか否かを判定する。アイドルストップを行う可能性があるか否かの詳しい判定方法を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示すフローチャートの処理も、コントロールユニット３のＣＰＵ３ａにより行われる。

図５に示すフローチャートのステップＳ２００では、組電池１のＳＯＣを演算し、演算したＳＯＣが、所定のアイドルストップＳＯＣ以上であるか否かを判定する。組電池１のＳＯＣが所定のアイドルストップＳＯＣ以上であると判定するとステップＳ２１０に進み、所定のアイドルストップＳＯＣ未満であると判定すると、ステップＳ２５０に進む。ステップＳ２１０では、アクセル開度センサ８により検出されるアクセル開度が所定のアイドルストップ開度以下であるか否かを判定する。アクセル開度が所定のアイドルストップ開度以下であると判定するとステップＳ２２０に進み、所定のアイドルストップ開度より大きいと判定すると、ステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２２０では、ブレーキ油圧センサ９により検出されるブレーキ油圧が所定のアイドルストップ油圧以上であるか否かを判定する。ブレーキ油圧が所定のアイドルストップ油圧以上であると判定するとステップＳ２３０に進み、所定のアイドルストップ油圧未満であると判定すると、ステップＳ２５０に進む。ステップＳ２３０では、車速センサ７により検出される車速が所定のアイドルストップ可能性車速以下であるか否かを判定する。このアイドルストップ可能性車速は、後述するアイドルストップ条件を判定する際の判断基準の一つであるアイドルストップ車速より速い車速に設定されている。車速が所定のアイドルストップ可能性車速以下であると判定するとステップＳ２４０へ進み、所定のアイドルストップ可能性車速より速いと判定すると、ステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２４０では、アイドルストップを行う可能性があると判断する。一方、ステップＳ２５０では、アイドルストップを行う可能性がないと判断する。ステップＳ２４０またはステップＳ２５０の処理を終了すると、図３に示すフローチャートのステップＳ５０に戻る。図３に示すフローチャートのステップＳ５０において、アイドルストップを行う可能性があると判定するとステップＳ６０に進み、可能性はないと判定すると、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、目標発電電圧をＶtarに設定する。この目標発電電圧Ｖtarは、バイパス作動電圧Ｖbpsより高い値である。この時、目標発電電圧Ｖtarに対応する目標発電電力を以下の手順により演算する。すなわち、目標発電電力を演算する時点の組電池１のＳＯＣに対応する開放電圧値Ｖoと、目標電圧値Ｖtarとに基づいて、目標上昇電圧Ｖup＝Ｖtar−Ｖoを算出する。組電池１の内部抵抗をＲとすると、電圧Ｖupおよび内部抵抗Ｒに基づいて決定される電流Ｉupは、Ｉup＝Ｖup／Ｒとなる。

なお、組電池１の内部抵抗Ｒは、様々な方法により算出することができるが、電圧の変化分ΔＶおよび電流の変化分ΔＩを求めることにより、次式（１）にて算出することができる。式（１）にて算出される内部抵抗Ｒは、組電池１の温度および組電池１の劣化を考慮した値、すなわち、組電池の温度および劣化度合いに基づいて補正された値となっている。
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ …（１）

組電池１の電圧をＶup上昇させるのに必要な目標発電電力Ｐupは、Ｐup＝Ｖup×Ｉupとなる。上述したように、内部抵抗Ｒは、組電池１の温度および劣化を考慮した値になっているため、目標発電電力Ｐupも組電池１の温度および劣化を考慮した値となっている。

図６は、容量調整モード時に、アイドルストップを行う可能性がないと判定された場合に、セルの容量調整を行った際のセル電圧の変化を示す図である。図６（ａ）は、容量調整を行う前の各セルの電圧を、図６（ｂ）は、容量調整中の各セルの電圧を、図６（ｃ）は、容量調整後の各セルの電圧をそれぞれ示している。アイドルストップを行う可能性がないと判定された場合には、目標発電電圧がＶtarに設定されるので、組電池１の平均電圧がＶtarになるように、組電池１の充電が行われる。これにより、図６（ｂ）に示すように、各セルの電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsより高くなるので、容量調整回路２によって、各セルの電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsになるように、容量調整が行われる。

一方、ステップＳ６０では、目標発電電圧をＶtarから所定電圧Ｖplusだけ高いＶtar＋Ｖplusに設定する。この時、目標発電電圧Ｖtar＋Ｖplusに対応する目標発電電力を演算する。この演算方法は、上述した目標発電電圧Ｖtarに対応する目標発電電力の演算方法において、目標発電電圧Ｖtarの代わりに、Ｖtar＋Ｖplusと置き換えて演算すればよい。

図７は、容量調整モード時に、アイドルストップを行う可能性があると判定された場合に、セルの容量調整を行った際のセル電圧の変化を示す図である。図７（ａ）は、容量調整を行う前の各セルの電圧を、図７（ｂ）は、目標発電電圧Ｖtar＋Ｖplusに基づいて充電が行われた際の各セルの電圧を、図７（ｃ）は、容量調整後に、各セルの電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsに調整される様子をそれぞれ示している。アイドルストップを行う可能性があると判定された場合には、目標発電電圧がＶtar＋Ｖplusに設定されるので、組電池１の平均電圧がＶtar＋Ｖplusになるように、組電池１の充電が行われる。すなわち、アイドルストップを行う可能性があると判定された場合の目標発電電圧は、アイドルストップを行う可能性がないと判定された場合の目標発電電圧に比べて、Ｖplusだけ高い。

なお、本明細書における「目標発電電圧」とは、交流モータ１２が発電を行う際に発電量を決定するための指標であるが、図６および図７からも分かるように、容量調整時に各セルＣ１〜Ｃｎを充電する際の「目標充電電圧」と呼ぶこともできる。

図８は、容量調整モード時における組電池１のＳＯＣ（％）と、組電池１のパワーとの関係を示す図である。図８に示すように、２５（％）≦ＳＯＣ＜７５（％）の範囲では、エンジン１１を動力源とする発電を優先した走行発電制御が行われる。ここで、通常の充放電モードにおいて行われる発電制限制御は行われずに、ＳＯＣに応じた目標発電電力をモータ１２によって発電するように、発電制御が行われる。また、後述するアイドルストップ条件が成立していない場合には、エンジン１１を動力源とする発電制御が行われ、アイドルストップ条件が成立すると、アイドルストップが行われる。なお、アイドルストップが行われている間に、セルの容量調整を行うことができないと判定されると、後述するように、アイドルストップを中止する。

７５（％）≦ＳＯＣ＜８５（％）の範囲では、エンジン１１を動力源とする発電は行われず、車両の減速エネルギー等を利用した回生発電制御のみが行われる。また、アイドルストップ条件が成立した場合には、アイドルストップが行われる。

ステップＳ６０に続くステップＳ７０では、演算した目標発電電力Ｐupをインバータ４に指令する。また、ステップＳ１１０に続くステップＳ１２０においても、演算した目標発電電力Ｐupをインバータ４に指令する。これにより、モータ１２は、目標発電電力Ｐupを発電するように制御される。ステップＳ７０の処理を終了すると、ステップＳ８０に進み、ステップＳ１２０の処理を終了すると、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ８０では、目標発電電力Ｐupをインバータ４に指令してから、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過したと判定するとステップＳ９０に進み、所定時間が経過していないと判定すると、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ９０では、アイドルストップ条件が成立したか否かを判定する。アイドルストップ条件成立の判定方法を図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図９に示すフローチャートの処理において、図５に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付している。アイドルストップ条件の成立を判断する条件のうち、ステップＳ２００からステップＳ２２０までの処理は、アイドルストップ可能性条件の成立を判断する条件に含まれている。ステップＳ２２０に続くステップＳ３００では、車速センサ７により検出される車速が所定のアイドルストップ車速以下であるか否かを判定する。車速が所定のアイドルストップ車速以下であると判定するとステップＳ３１０に進み、所定のアイドルストップ車速より速いと判定すると、ステップＳ３２０に進む。

ステップＳ３１０では、アイドルストップ条件が成立したと判断する。すなわち、アイドルステップ条件とアイドルストップ可能性条件とを比較すると、ステップＳ２００からステップＳ２３０までの判定条件は同じであり、車速がアイドルストップ可能性車速より低いアイドルストップ車速以下になると、アイドルストップ条件が成立したと判断する。一方、ステップＳ３２０では、アイドルストップ条件が成立していないと判断する。

ステップＳ３１０またはステップＳ３２０の処理を終了すると、図３に示すフローチャートのステップＳ９０に戻る。図３に示すフローチャートのステップＳ９０において、アイドルストップ条件が成立したと判定するとステップＳ１００に進み、アイドルストップ条件が成立していないと判定すると、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１００では、電圧センサ６により検出される組電池１の総電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsにセル数ｎを乗じて得られる電圧値以下であるか否かを判定する。この判定は、組電池１の総電圧をセル数ｎで除算して得られるセルの平均電圧がバイパス作動電圧Ｖbps以下であるか否かの判定と同じである。組電池１の総電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsにセル数ｎを乗じて得られる電圧値以下であると判定すると、セル間の容量調整を行うことができないので、アイドルストップを中止して、ステップＳ１１０に戻る。この場合、ステップＳ１１０において、目標発電電圧が、バイパス作動電圧Ｖbpsより高いＶtarに設定されるので、セル間の容量調整が再び行われる。

ステップＳ１００において、組電池１の総電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsより高いと判定すると、ステップＳ１３０に進む。この場合、エンジン１１を一時的に停止させるアイドルストップが行われる。ステップＳ１３０では、電圧センサ６により検出される組電池１の総電圧が所定の電圧Ｖbon以上であるか否かを判定する。組電池１の総電圧が所定電圧Ｖbon以上であれば、容量調整回路２による容量調整が行われていると判定して、ステップＳ１４０に進み、所定電圧Ｖbon未満であると判定すると、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１４０では、タイマ３ｄにより、容量調整時間Ｔmodeのカウントを開始する。容量調整時間Ｔmodeは、容量調整モード時に容量調整回路（バイパス回路）２が作動していた時間の積算時間であり、図示しないキースイッチがオフされた時に、ＲＡＭ３ｃに格納される。従って、ここでは、ＲＡＭ３ｃに格納されている容量調整時間Ｔmodeに加算していく形で、容量調整時間Ｔmodeのカウントを開始する。

ステップＳ１５０では、ステップＳ１４０でカウントを開始した容量調整時間Ｔmodeが所定時間Ｔ２以上であるか否かを判定する。容量調整時間Ｔmodeが所定時間Ｔ２以上であれば、容量調整が完了したと判定してステップＳ１６０に進み、所定時間Ｔ２未満であると判定すると、図３に示すフローチャートの処理を終了する。ステップＳ１６０では、車両の利用時間Ｔon、通常の充放電モード時の容量調整時間Ｔbon、および、容量調整モード時の容量調整時間Ｔmodeをクリアして、図３に示すフローチャートの処理を終了する。なお、図示しない車両のキースイッチがオフにされた時には、車両の利用時間Ｔon、通常の充放電モード時の容量調整時間Ｔbon、および、容量調整モード時の容量調整時間ＴmodeをＲＡＭ３ｃに格納する。

図１０は、ハイブリッド自動車を使用している際のセル電圧の推移の一例を示す図である。時刻Ｔ１において、通常の充放電モードから容量調整モードに移行すると、アイドルストップ可能性があると判定されない場合には、目標発電電圧がＶtarに設定される。従って、セル電圧は、目標発電電圧Ｖtarを基準として変動する。時刻Ｔ２において、アイドルストップ可能性があると判定されると、目標発電電圧は、Ｖtar＋Ｖplusに設定される。従って、セル電圧は、目標発電電圧Ｖtar＋Ｖplusまで上昇する。

時刻Ｔ３において、アイドルストップ条件が成立すると、アイドルストップが行われる。アイドルストップが行われる間は、エンジン１１が一時的に停止されるので、エンジン１１を駆動源とする交流モータ１２の発電は行われない。この場合、図１０の斜線で示すように、バイパス作動電圧Ｖbpsより高いセル電圧が放電されることにより、セル間の容量調整が行われる。その後、時刻Ｔ４において、アイドルストップ条件が成立しなくなると、アイドルストップが解除されて、エンジン１１の再始動が行われる。

図１１は、ハイブリッド自動車を使用している際のセル電圧の推移を示す他の例を示す図である。時刻Ｔ７において、アイドルストップ条件が成立すると、アイドルストップが行われる。その後、時刻Ｔ８において、組電池１の総電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsにセル数ｎを乗じて得られる電圧値以下に低下したと判定されると、アイドルストップを中止して、エンジン１１の再始動を行う。

一実施の形態における組電池の容量調整装置によれば、組電池を構成する複数のセル間の容量調整を行う際に、アイドルストップが行われる可能性があるか否かを判定し、アイドルストップが行われる可能性があると判定されると、組電池１を構成する各セルＣ１〜Ｃｎを充電する際の目標充電電圧を通常の目標充電電圧Ｖtarより高いＶtar＋Ｖplusに設定するので、アイドルストップが行われる前に、各セルの電圧を高い値に保つことができる。これにより、アイドルストップが行われて、エンジン１１を駆動源とする発電が行われなくても、各セル間の容量調整を行うことができる。すなわち、容量調整モード時においても、アイドルストップを行うことができるので、燃費を向上させることができる。

また、アイドルストップが行われる可能性があると判定された場合には、目標充電電圧をＶtar＋Ｖplusに設定してから所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過してからアイドルストップ条件成立後にアイドルストップを行うので、アイドルストップを行う前に、全てのセルＣ１〜Ｃｎの電圧をバイパス作動電圧Ｖbpsより高い電圧値まで上昇させることができる。

さらに、一実施の形態における組電池の容量調整装置置によれば、組電池１の平均電圧がバイパス作動電圧Ｖbps以下になると、アイドルストップを中止して、エンジン１１を再始動させるので、エンジン１１を駆動源としてモータ１２による発電を行うことにより、容量調整を継続して行うことができる。また、この時に、目標発電電圧をＶtar＋ＶplusからＶtarに変更するので、容量調整のために不必要な発電を行わずにすみ、燃費を悪化させることもない。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、アイドルストップが行われる可能性は、図５に示すフローチャートを用いて説明したように、組電池１のＳＯＣ、アクセル開度、ブレーキ油圧センサ９により検出される油圧、および、車速に基づいて判定したが、他の方法により判定してもよい。例えば、ハイブリッド車両にカーナビゲーション装置が搭載されている場合には、カーナビゲーション装置から得られる道路情報に基づいて、判定することもできる。例えば、信号の多い道路を走行している場合には、アイドルストップが行われる可能性があると判断したり、道路前方の渋滞情報を取得した場合に、アイドルストップが行われる可能性があると判断することができる。

また、アイドルストップが行われる可能性を判断するための条件、および、アイドルストップ条件に、シフトポジションや、ドアスイッチの状態など、他の要素を追加して判断するようにしてもよい。

上述した一実施の形態では、セル間の容量調整が必要と判定された時、すなわち、容量調整モード時に容量調整を行うようにしたが、容量調整が必要か否かを判定せずに、所定のタイミングで容量調整を行うようにしてもよい。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、容量調整回路２が容量調整手段を、エンジン１１、交流モータ１２およびコントロールユニット３が充電制御手段を、コントロールユニット３がアイドルストップ可能性判定手段、アイドル条件成立判定手段およびアイドルストップ制御手段を、電圧センサ６およびコントロールユニット３が電圧低下判定手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

一実施の形態における組電池の容量調整装置を搭載したハイブリッド自動車の構成を示す図 容量調整回路（バイパス回路）の詳細な構成を示す図 一実施の形態における組電池の容量調整装置により行われる制御内容を示すフローチャート 通常の充放電モード時における組電池のＳＯＣ（％）と、組電池のパワーとの関係を示す図 アイドルストップを行う可能性があるか否かの判定方法を説明するためのフローチャート 図６は、容量調整モード時に、アイドルストップを行う可能性がないと判定された場合に、セルの容量調整を行った際のセル電圧の変化を示す図であり、図６（ａ）は、容量調整を行う前の各セルの電圧を、図６（ｂ）は、容量調整中の各セルの電圧を、図６（ｃ）は、容量調整後の各セルの電圧をそれぞれ示している。 容量調整モード時に、アイドルストップを行う可能性があると判定された場合に、セルの容量調整を行った際のセル電圧の変化を示す図であり、図７（ａ）は、容量調整を行う前の各セルの電圧を、図７（ｂ）は、容量調整中の各セルの電圧を、図７（ｃ）は、容量調整後に、各セルの電圧がバイパス作動電圧Ｖbpsに調整される様子をそれぞれ示している。 容量調整モード時における組電池のＳＯＣ（％）と、組電池のパワーとの関係を示す図 アイドルストップ条件を説明するためのフローチャート ハイブリッド自動車を使用している際のセル電圧の推移の一例を示す図 ハイブリッド自動車を使用している際のセル電圧の推移の他の例を示す図

符号の説明

１…組電池、２…容量調整回路、３…コントロールユニット、３ａ…ＣＰＵ、３ｂ…ＲＯＭ、３ｃ…ＲＡＭ、３ｄ…タイマ、４…インバータ、５…交流モータ、６…電圧センサ、７…車速センサ、８…アクセル開度センサ、９…ブレーキ油圧センサ、１０…トランスミッション、１１…エンジン、１２…交流モータ、Ｃ１〜Ｃｎ…セル

Claims (6)

1. アイドルストップ機能を備えたハイブリッド車に搭載されて使用される組電池の容量調整装置において、
   組電池を構成する複数のセルのうち、セル電圧が所定の容量調整電圧を超えたセルの放電を行う容量調整手段と、
   前記容量調整手段による容量調整を行う場合に、前記複数のセルの電圧が前記容量調整電圧を超えるようにするため、前記組電池の電圧が第１の目標充電電圧に達するように前記組電池の充電を制御する充電制御手段と、
   前記アイドルストップの成立条件が成立したか否かを判定するアイドルストップ可能性判定手段とを備え、
   前記充電制御手段は、前記容量調整手段による容量調整を行う場合に、前記アイドルストップ可能性判定手段によってアイドルストップの成立条件が成立したと判定されると、前記組電池の電圧が前記第１の目標充電電圧より高い第２の目標充電電圧に達するように、前記組電池の充電を制御することを特徴とする組電池の容量調整装置。
2. 請求項１に記載の組電池の容量調整装置において、
   所定のアイドルストップ条件が成立したか否かを判定するアイドルストップ条件成立判定手段と、
   前記充電制御手段によって、前記組電池の電圧が前記第２の目標充電電圧に達するような制御が開始されてから所定時間が経過し、かつ、前記アイドルストップ条件成立判定手段によって、前記アイドルストップ条件が成立したと判定されると、前記アイドルストップを行うアイドルストップ制御手段とをさらに備えることを特徴とする組電池の容量調整装置。
3. 請求項２に記載の組電池の容量調整装置において、
   前記容量調整手段による容量調整の開始後に、前記組電池の平均電圧が前記容量調整電圧以下に低下していないかを判定する電圧低下判定手段をさらに設け、
   前記アイドルストップ制御手段は、前記アイドルストップを行っている間に、前記電圧低下判定手段によって、前記組電池の平均電圧が前記容量調整電圧以下に低下したと判定されると、前記アイドルストップを中止することを特徴とする組電池の容量調整装置。
4. 請求項３に記載の組電池の容量調整装置において、
   前記充電制御手段は、前記アイドルストップを行っている間に、前記電圧低下判定手段によって、前記組電池の平均電圧が前記容量調整電圧以下に低下したと判定されると、前記組電池の電圧が前記第１の目標充電電圧に達するように前記組電池の充電を制御することを特徴とする組電池の容量調整装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
   前記アイドルストップ可能性判定手段は、ナビゲーション装置から得られる道路情報に基づいて、前記アイドルストップの成立条件が成立したと判定することを特徴とする組電池の容量調整装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の組電池の容量調整装置において、
   前記アイドルストップ可能性判定手段は、前記組電池の容量、アクセル開度、ブレーキ油圧、および車速に基づいて、前記アイドルストップの成立条件が成立したと判定することを特徴とする組電池の容量調整装置。

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