JP6597511B2 - バッテリ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両に搭載される車載バッテリの充放電を制御するバッテリ制御装置に関する

従来から、エンジンと回転電機とを駆動源としたハイブリッド車両が広く知られている。かかるハイブリッド車両には、電力を充放電するバッテリが搭載されている。バッテリには、システムメインリレーや、インバータ、回転電機、および、これらを接続する接続ラインやヒューズ等、種々の通電部品が電気的に接続されている。こうした通電部品には、それぞれ、許容温度が定められている。通電部品の温度が、当該許容温度を超えた場合には、通電部品が正常に機能しなくなるおそれがある。

特開２０１４−４５５４１号公報

特許文献１には、バッテリの充放電電流値に基づいて、通電部品の温度状態を評価する評価値を算出し、この評価値が、予め規定した閾値を超えた場合には、バッテリの充放電を制限する技術が開示されている。かかる技術によれば、通電部品が許容温度を超えることが一応、防止できる。

しかし、通電部品の温度は、電流値にだけではなく、雰囲気温度にも依存する。すなわち、電流値が同じでも、雰囲気温度が小さいほど、通電部品の温度は低くなる。特許文献１では、こうした雰囲気温度を考慮することなく、評価値を算出している。この場合、評価値は、雰囲気温度が高温であっても、通電部品が許容温度を超えないように、比較的高めに算出する必要がある。その結果、特許文献１では、雰囲気温度が低温の場合には、評価値が、必要以上に高めになり、通電部品の実際の温度が低いにもかかわらず、充放電の制限が開始されることがあった。

特に、通電部品の多くが、エンジンと同じ収容空間に収容される場合、エンジンの駆動状況に応じて、収容空間の温度が大きく変動する。その結果、評価値と実際の通電部品温度との乖離が大きくなり、許容充放電電力の過剰な制限が増えるおそれがあった。

そこで、本発明では、車載バッテリの許容充放電電力の過剰な制限を防止できるバッテリ制御装置を提供する。

本発明のバッテリ制御装置は、車載バッテリに電気的に接続された通電部品およびエンジンが同一の収容空間に収容されたハイブリッド車両に搭載され、前記車載バッテリの充放電を制御するバッテリ制御装置であって、前記エンジンが停止してからの経過時間が大きいほど、および、車速が速いほど、温度が低くなるように、前記収容空間の温度を、前記エンジンの駆動状態および車速に基づいて推定する温度推定部と、前記推定された温度と前記通電部品に流れる電流値と、に基づいて前記通電部品の温度を示す指標である温度指標を算出し、前記温度指標が閾値を超えている場合に前記車載バッテリの許容充放電電力の制限を実行することを決定し、前記温度指標が前記閾値以下の場合に前記車載バッテリの許容充放電電力の制限を実行しないことを決定する制限決定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、収容空間の温度をエンジンの駆動状態および車速に基づいて推定しているため、新たな温度センサ等を追加することなく、収容空間の温度の推定精度を向上できる。そして、この精度が向上した推定温度と電流値とに基づいて温度指標を算出し、温度指標が閾値を超えたか否かで車載バッテリの許容充放電電力の制限の要否を決定することで、車載バッテリの許容充放電電力の過剰な制限を防止できる。

本発明の実施形態であるハイブリッド駆動システムの概略構成を示す図である。 制御部の機能ブロック図である。 カウントマップの一例を示す図である。 温度推定定数マップの一例を示す図である。 温度推定定数の一例を示すグラフである。 許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否判定処理の流れを示すフローチャートである。 電流値およびエンジン駆動状態に対する温度指標の変動を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態であるハイブリッド駆動システム１０の概略構成を示す図である。このハイブリッド駆動システム１０は、動力源として、二つの回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と一つのエンジン１２が設けられている。ハイブリッド駆動システム１０には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給、あるいは、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電する車載バッテリ２０が設けられている。

車載バッテリ２０は、直接に接続された複数の単電池を有する。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。車載バッテリ２０には、並列に接続された複数の単電池が含まれてもよい。車載バッテリの電圧値Ｖｂ、電流値Ｉｂ、温度Ｔｂは、それぞれ、電圧センサ２２、電流センサ２３、温度センサ２４で検知され、制御部２６に入力される。

車載バッテリ２０は、システムメインリレー４４を介してインバータ１８に接続されている。車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、制御部２６は、これらシステムメインリレー４４をオフからオンに切り替えることにより、車載バッテリ２０とインバータ１８とを電気的に接続する。逆に、車両のイグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、制御部２６は、これらシステムメインリレー４４をオンからオフに切り替えることにより、車載バッテリ２０とインバータ１８とを電気的に切断する。

インバータ１８は、車載バッテリ２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、第二回転電機ＭＧ２に出力する。第二回転電機ＭＧ２は、インバータ１８から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。第二回転電機ＭＧ２が生成した運動エネルギが、駆動輪１６に伝達されることで、車両が走行する。また、第二回転電機ＭＧ２は、車両の制動時に生じる運動エネルギを電気エネルギに変換する。インバータ１８は、第二回転電機ＭＧ２が生成した交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、車載バッテリ２０に供給する。これにより、車載バッテリ２０が充電される。

動力分割機構１４は、エンジン１２の動力を駆動輪１６に伝達したり、第一回転電機ＭＧ１に伝達したりする。第一回転電機ＭＧ１は、エンジン１２の動力を受けて発電する。第一回転電機ＭＧ１が発電した電力は、インバータ１８を介して第二回転電機ＭＧ２に供給されたり、車載バッテリ２０に供給されたりする。車載バッテリ２０に電力が供給されることで、車載バッテリ２０が充電される。

なお、車載バッテリ２０およびインバータ１８の間の電流経路には、昇圧回路（図示せず）も設けられている。昇圧回路は、車載バッテリ２０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ１８に出力する。また、昇圧回路は、インバータ１８の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を車載バッテリ２０に出力する。

ここで、本実施形態において、エンジン１２は、車両の前方に配された収容空間であるエンジンコンパートメント３２に収容される。また、このエンジンコンパートメント３２には、エンジン１２だけでなく、通電部品も収容されている。通電部品とは、車載バッテリ２０に電気的に接続されて、電流が流れる部品で、第１、第２回転電機ＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１８等の電子機器、および、これら電子機器と車載バッテリ２０を接続する接続ライン等が該当する。通電部品には、許容温度が設定されており、通電部品の温度が、当該許容温度を超えると通電部品が正常に機能しなくなる。そこで、本実施形態では、通電部品が、許容温度を超えないように、車載バッテリ２０の充放電を制御するが、これについては、後述する。

車載バッテリ２０には、さらに、充電器３８も接続されている。車載バッテリ２０と充電器３８との間には、充電リレー４２が設けられている。充電リレー４２は、制御部２６からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。充電器３８には、コネクタ４０（いわゆるインレット）が接続されている。このコネクタ４０は、外部電源（例えば、商用電源）のコネクタ（いわゆる充電プラグ）に接続することができる。

コネクタ４０が外部電源に接続され、充電リレー４２がオンであるとき、充電器３８は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を出力する。この充電器３８および充電リレー４２の動作は、制御部２６によって制御される。充電器３８から出力された直流電力は、車載バッテリ２０に供給され、これにより、車載バッテリ２０が充電される。

制御部２６は、車載バッテリ２０の充放電を制御するバッテリ制御装置として機能する。この制御部２６は、各種演算を行うＣＰＵ２８と、各種データやプログラムを記憶する記憶部３０と、を備えている。制御部２６は、電池温度Ｔｂや電池電圧Ｖｂ、電流値Ｉｂ等に基づいて、車載バッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出する。ＳＯＣは、満充電に対する現在の充電率を示す値である。制御部２６は、このＳＯＣが、予め規定された下限値を下回らず、かつ、上限値を上回らないように、車載バッテリ２０の充放電量を制御する。また、制御部２６は、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔを設定し、充放電電力が、当該許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように、充放電を制御している。

ここで、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、通常、電池温度Ｔｂや、ＳＯＣ等、通電部品（回転電機ＭＧ１，ＭＧ２や配線ライン）の温度とは無関係に設定される。この通電部品の温度に依存しない許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの設定技術は、従来から多数提案されているため、ここでの詳説は、省略する。

本実施形態では、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを、電池温度Ｔｂや、ＳＯＣだけでなく、さらに、通電部品の温度も考慮して設定する。すなわち、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２や、インバータ１８、配線ライン等は、通電に伴い発熱し、温度上昇する。そして、通電部品の温度が、当該通電部品の許容温度の上限を超えると、通電部品の正常な駆動が妨げられることになる。そこで、従来から、通電部品の温度を示す温度指標を算出し、当該温度指標が一定基準を超える場合には、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制限する（許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値を小さくする）ことが提案されている。このように通電部品の温度を考慮して許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することで、通電部品の温度が過大となることが防止され、通電部品の適切な動作が保障される。

しかし、従来技術では、通電部品の温度を示す温度指標を、主に、通電部品に流れる電流に基づいて算出していたため、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが必要以上に制限されるおそれがあった。すなわち、通電部品の温度は、電流値だけでなく、雰囲気温度にも依存する。例えば、電流値が同じであっても、雰囲気温度が高いほど放熱量が低下するため、通電部品の温度は、高くなる。従来技術では、こうした雰囲気温度を考慮することなく、通電部品に流れる電流に基づいて、通電部品の温度指標を算出していた。その結果、雰囲気温度が高くても熱劣化が生じないように、温度指標を比較的高めに算出していた。この場合、通電部品の熱劣化をより確実に防止できる。しかし、この場合、雰囲気温度が低い場合には、通電部品の実際の温度が低いにも関わらず、温度指標の値が比較的高くなり、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが不必要に制限されるおそれがあった。特に、通電部品が、エンジン１２と同じ収容空間（エンジンコンパートメント３２）に配されている場合、通電部品の雰囲気温度は、エンジン１２の駆動状態等に応じて、大きく変動し、電流値から推定した温度指標と、実際の通電部品の温度との乖離が大きくなりやすかった。

そこで、本実施形態では、エンジン１２の駆動状態および車速Ｖに基づいて、エンジンコンパートメント３２の温度、すなわち、通電部品の雰囲気温度を推定し、推定結果に応じて、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否を決定している。以下、この許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否決定処理について詳説する。

はじめに、制御部２６の構成について説明する。図２は、制御部２６の機能ブロック図である。制御部２６は、既述した通り、各種演算を行うＣＰＵ２８と、各種データ等を記憶する記憶部３０と、を備えている。この制御部２６は、機能的には、温度推定部５２、制限決定部５４、充放電制御部５６、および、記憶部３０に大別される。

温度推定部５２は、エンジン１２の駆動状態および車速Ｖに基づいて、エンジンコンパートメント３２の温度（通電部品の雰囲気温度）を推定温度Ｔｅｓとして推定する。この推定のために、温度推定部５２は、は、冷却カウント値Ｃｎｔを算出する。冷却カウント値Ｃｎｔは、エンジン１２が停止してから現在までのエンジンコンパートメント３２の冷却総量を示す値である。この冷却カウント値Ｃｎｔが大きいほど、エンジンコンパートメント３２の冷却総量が大きく、エンジンコンパートメント３２の温度が低いと判断できる。温度推定部５２は、この冷却カウント値Ｃｎｔを算出するために、規定の制御周期ごとに、車速Ｖと、エンジンフラグＦｅｎと、を取得する。エンジンフラグＦｅｎは、エンジン１２の駆動状態を示すフラグで、エンジン１２の駆動中は「１」、停止中は「０」の値を取る。このエンジンフラグＦｅｎは、例えば、エンジン１２の駆動を制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）等から供給される。

温度推定部５２は、エンジンフラグＦｅｎが「１」、すなわち、エンジン１２が駆動中の場合、冷却カウント値Ｃｎｔを「０」にリセットする。これは、エンジン１２の駆動中は、エンジン１２の熱により、エンジンコンパートメント３２は、高温に維持されるためである。一方、エンジンフラグＦｅｎが「０」、すなわち、エンジン１２が停止中の場合、温度推定部５２は、車速Ｖを、記憶部３０に記憶されているカウントマップ５８に照らし合わせて、冷却カウント量を特定し、特定されたカウント量を冷却カウント値Ｃｎｔに加算する。冷却カウント量は、１制御周期中における冷却量を示す値である。本実施形態では、この冷却カウント量と車速Ｖとの相関を示すデータを、カウントマップとして、予め、記憶部３０に記憶している。図３は、カウントマップの一例を示す図である。車速Ｖが大きいほどエンジンコンパートメント３２の冷却量は、大きくなると考えられるため、図３に示す通り、冷却カウント量は、車速Ｖに連動して大きくなる。なお、この冷却カウント量と車速Ｖとの相関は、予め、実験やシミュレーション等を行い、特定すればよい。

ここで、既述した通り、エンジン１２の駆動中は、冷却カウント値Ｃｎｔは、「０」にクリアされ、エンジン１２の停止期間中は、車速Ｖが速いほど、冷却カウント値Ｃｎｔに大きな値が加算されていく。したがって、冷却カウント値Ｃｎｔは、エンジン１２が停止してからの経過時間が大きいほど、また、車速Ｖが速いほど、大きくなることが分かる。

温度推定部５２は、この冷却カウント値Ｃｎｔに基づいて、エンジンコンパートメント３２の温度を、推定温度Ｔｅｓとして推定する。記憶部３０に記憶されている冷却閾値データ６０には、この推定温度Ｔｅｓの特定に利用する第一冷却閾値Ｃ１および第二冷却閾値Ｃ２（Ｃ１＜Ｃ２）が記憶されている。温度推定部５２は、冷却カウント値Ｃｎｔと、第一冷却閾値Ｃ１および第二冷却閾値Ｃ２と、を比較し、推定温度Ｔｅｓを特定する。具体的には、温度推定部５２は、Ｃｎｔ≦Ｃ１の場合、エンジンコンパートメント３２の冷却量は小さく、エンジンコンパートメント３２は、高温であると予想されるため、推定温度Ｔｅｓ＝１２０℃（高温）と特定する。また、温度推定部５２は、Ｃ１≦Ｃｎｔ＜Ｃ２の場合は、推定温度Ｔｅｓ＝１００℃（中温）、Ｃｎｔ≧Ｃ２の場合は、推定温度Ｔｅｓ＝８０℃（低温）と特定する。つまり、本実施形態によれば、推定温度Ｔｅｓは、冷却カウント値Ｃｎｔは、エンジン１２が停止してからの経過時間が大きいほど、また、車速Ｖが速いほど、温度が低くなるように、推定されている。なお、本実施形態では、冷却カウント値Ｃｎｔが過大になり、データ量が増加することを防止するために、予め最大値Ｃｍａｘ（Ｃｍａｘ＞Ｃ２）を設定しておき、冷却カウント値Ｃｎｔを、最大値Ｃｍａｘでクリッピングしている。なお、推定温度Ｔｅｓについて、冷却カウント値Ｃｎｔに応じて段階的に推定したが、時間に応じて連続的に変化する式などを用いて推定してもよい。

制限決定部５４は、通電部品に流れる電流値と、特定された推定温度Ｔｅｓに基づいて、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否を決定する。具体的には、推定温度Ｔｅｓが、特定されれば、制限決定部５４は、電流値と推定温度Ｔｅｓを、記憶部３０に記憶された温度推定定数マップ６２に照らし合わせて、温度推定定数α［ｎ］を特定する。なお、本実施形態では、電流センサ２３で検知された電池電流値Ｉｂ［ｎ］を、通電部品に流れる電流値として取り扱っている。ここで、「ｎ」は、制限の要否判定処理の繰り返し回数を示しており、α［ｎ］およびＩｂ［ｎ］は、それぞれ、ｎ回目の制限の要否判定処理における温度推定定数および電池電流値を示している。要否判定処理の繰り返し回数を区別する必要が無い場合は、［ｎ］を省略し、温度推定定数α、電池電流値Ｉｂと記載する。また、電池電流値Ｉｂ［ｎ］は、本来、充電電流値と放電電流値とは正負が逆になるが、本実施形態では、放電電流値、充電電流値のいずれの電流値も、正の値として取り扱う。

温度推定定数マップ６２は、電流値および推定温度Ｔｅｓと、温度推定定数α［ｎ］と、の相関を示すデータである。図４は、温度推定定数マップ６２の一例を示す図であり、図５は、温度推定定数α［ｎ］の一例を示すグラフである。図４、図５から明らかな通り、温度推定定数α［ｎ］は、電流値および推定温度Ｔｅｓで定まる値であり、電流値が大きい程、また、推定温度Ｔｅｓが高いほど、温度推定定数α［ｎ］も大きくなる。

温度推定定数α［ｎ］が特定できれば、続いて、制限決定部５４は、過去一定期間の温度推定定数α［ｎ］と電池電流値Ｉｂ［ｎ］との乗算値ＦＩ［ｎ］＝α［ｎ］×Ｉｂ［ｎ］を積算して、温度指標Ｑを算出する。すなわち、Ｑ＝ＦＩ［ｎ］＋ＦＩ［ｎ−１］＋，・・・，ＦＩ［ｎ−ｋ］として、温度指標Ｑを算出している。なお、本実施形態では、全ての乗算値ＦＩ［ｎ］を同じ重みで加算しているが、過去の乗算値ＦＩ［ｎ］ほど影響が小さくなるように、重みを軽くしてもよい。例えば、Ｑ＝Ｗ１×ＦＩ［ｎ］＋Ｗ２×ＦＩ［ｎ−１］＋，・・・，Ｗｋ−１×ＦＩ［ｎ−ｋ］とし、さらに、Ｗ１＞Ｗ２＞・・・＞Ｗｋ−１としてもよい。また、別の形態として、温度指標Ｑ［ｎ］は、１制御周期前の温度指標Ｑ［ｎ−１］になまし係数Ｗを乗算した値に、現在の乗算値ＦＩ［ｎ］を加算した値としてもよい。すなわち、Ｑ［ｎ］＝Ｗ×Ｑ［ｎ−１］＋ＦＩ［ｎ］でもよい。なお、この場合、Ｗは、１以下の正の値である。

ここで算出された温度指標Ｑは、通電部品の温度を示す指標となり、当該温度指標Ｑが大きい程、通電部品の温度が高いと予測できる。温度指標Ｑが算出できれば、制限決定部５４は、当該温度指標Ｑを、記憶部３０に記憶されている制限開始閾値Ｑｔｈと比較する。比較の結果、温度指標Ｑが制限開始閾値Ｑｔｈを超えている場合には、通電部品の温度が過大であると判断し、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限が必要と判断する。一方、温度指標Ｑが、制限開始閾値Ｑｔｈ以下の場合、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限は、不要と判断する。

充放電制御部５６は、電池温度ＴｂやＳＯＣ等に加え、さらに、制限決定部５４での決定結果に基づいて、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを算出し、設定する。この充放電制御部５６による許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの算出方法についての詳説は、省略するが、充放電制御部５６は、制限決定部５４において制限が必要と判断された場合は、不要と判断された場合より、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが低くなるように算出、設定する。

次に、こうした制御部２６による許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否判定の流れについて図６を参照して説明する。図６は、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限の要否判定の流れを示すフローチャートである。制御部２６は、図６に示すフローチャートと、所定の制御周期ごとに繰り返し実行する。

制御部２６は、まず、制限の要否判定に必要なパラメータである車速Ｖ、電池電流値Ｉｂ、エンジンフラグＦｅｎを取得する（Ｓ１０）。次に、制御部２６は、エンジンフラグＦｅｎに基づいて、エンジン１２の動作状態を判定する（Ｓ１２）。Ｆｅｎ＝１の場合、すなわち、エンジン１２が駆動している場合、制御部２６は、冷却カウント値Ｃｎｔをクリア、すなわち「０」に設定する（Ｓ１４）。これは、エンジン１２の熱によりエンジンコンパートメント３２が高温であると予想されるためである。一方、Ｆｅｎ＝０の場合、すなわち、エンジン１２が停止中の場合、制御部２６は、車速Ｖを、カウントマップ５８に照らし合わせて冷却カウント量を特定する（Ｓ１６）。そして、特定された冷却カウント量を、冷却カウント値Ｃｎｔに加算する（Ｓ１８）。

次に、制御部２６は、得られた冷却カウント値Ｃｎｔと、第一冷却閾値Ｃ１と、を比較する（Ｓ２０）。比較の結果、Ｃｎｔ＜Ｃ１の場合、エンジンコンパートメント３２の冷却量は小さいと予想されるため、この場合、制御部２６は、推定温度Ｔｅｓ＝１２０℃と設定する（Ｓ２４）。一方、Ｃｎｔ≧Ｃ１の場合、制御部２６は、冷却カウント値Ｃｎｔと、第二冷却閾値Ｃ２と、を比較する（Ｓ２２）。比較の結果、Ｃｎｔ＜Ｃ２の場合、エンジンコンパートメント３２の冷却量がある程度大きいと予想されるため、この場合、制御部２６は、推定温度Ｔｅｓ=１００℃と設定する（Ｓ２６）。さらに、Ｃｎｔ≧Ｃ２の場合、エンジンコンパートメント３２の冷却量は、十分に大きいと予想されるため、この場合、制御部２６は、推定温度Ｔｅｓ=８０℃と設定する（Ｓ２８）。

推定温度Ｔｅｓが得られれば、続いて、制御部２６は、電池電流値Ｉｂおよび推定温度Ｔｅｓを、記憶部３０に記憶されている温度推定定数マップ６２に照らし合わせて、温度推定定数α［ｎ］を特定する（Ｓ３０）。ここで算出された温度推定定数α［ｎ］と電池電流値Ｉｂ［ｎ］は、一定期間、記憶部３０に一時記憶される。

続いて、制御部２６は、過去一定期間（ｋ−１回サンプリング前まで）の温度推定定数α［ｎ］と電池電流値Ｉｂ［ｎ］との乗算値の積算を行い、温度指標Ｑを算出する（Ｓ３２）。温度指標Ｑが算出できれば、制御部２６は、記憶部３０に記憶されている制限開始閾値Ｑｔｈと、温度指標Ｑとを比較する（Ｓ３４）。比較の結果、Ｑ＞Ｑｔｈの場合、通電部品の温度が過大であると予想されるため、この場合、制御部２６は、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限を実行する（Ｓ３６）。一方、Ｑ≦Ｑｔｈの場合、通電部品の温度は、比較的低いと予想されるため、この場合、制御部２６は、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限を実行しない（Ｓ３８）。

次に、制限の要否判断について、具体例を参照して説明する。図７は、電池電流値Ｉｂとエンジン１２の動作状態（エンジンフラグＦｅｎの変化）に応じた温度指標Ｑの変動の一例を示す図である。図７の例では、時刻ｔ０において、イグニッションスイッチは、オフされている。また、時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがオンされ、通電部品に電流が流れ始める。このとき、電池電流値Ｉｂは、微小時間では、若干増減するものの、その振幅は、大きく変化しないものとする。また、図７の例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、エンジン１２が駆動する（Ｆｅｎ＝１になる）ものとする。

この場合、制御部２６は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、車速Ｖに応じた冷却カウント量を、冷却カウント値Ｃｎｔに、制御周期ごとに加算する。なお、イグニッションオフの場合、車速Ｖ＝０となり、図３の例では、Ｖ＝０のときの冷却カウント量は、「１」である。したがって、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、制御部２６は、制御周期ごとに、「１」を冷却カウント値Ｃｎｔに加算している。ただし、本実施形態では、冷却カウント値Ｃｎｔは、最大値Ｃｍａｘでクリッピングされるため、冷却カウント値Ｃｎｔは、最大値Ｃｍａｘのまま維持されている。そして、冷却カウント値Ｃｎｔが、最大値Ｃｍａｘ（Ｃｍａｘ＞Ｃ２）であるため、当該冷却カウント値Ｃｎｔから求まる推定温度Ｔｅｓは、８０℃となっている。

また、この時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間、制御部２６は、推定温度Ｔｅｓおよび電池電流値Ｉｂに基づいて、温度指標Ｑを算出するが、当該期間中、電池電流値Ｉｂは、ゼロであるため、温度指標Ｑもゼロとなる。

その後、時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがオンされる。イグニッションスイッチがオンされた後も、エンジン１２は、駆動されないため、エンジンコンパートメント３２の推定温度Ｔｅｓは、８０℃のまま維持される。一方で、イグニッションスイッチがオンされることで、電池電流値Ｉｂの電流が流れる。この通電開始に伴い、温度推定定数α［ｎ］と電池電流値Ｉｂ［ｎ］の乗算値を、一定期間分、積算した値である温度指標Ｑは、徐々に増加する。ただし、このとき、推定温度Ｔｅｓが低温（８０℃）である場合、温度推定定数α［ｎ］も比較的、小さい値となるため、温度指標Ｑの上昇速度は、比較的遅い。

その後、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間、エンジン１２が駆動したとする。この場合、制御部２６は、当該期間中、冷却カウント値Ｃｎｔを「０」にクリアする。その結果、冷却カウント値Ｃｎｔが、第一冷却閾値Ｃ１未満となるため、エンジンコンパートメント３２の推定温度Ｔｅｓは、１２０℃となる。また、推定温度Ｔｅｓ＝１２０℃となることで、温度推定定数α［ｎ］も比較的、高くなるため、温度指標Ｑの上昇速度が、増加する。

時刻ｔ３において、エンジン１２が停止すれば、冷却カウント値Ｃｎｔには、車速Ｖに応じた冷却カウント量が加算されていくため、徐々に、増加する。そして、時刻ｔ４において、冷却カウント値Ｃｎｔが、第一冷却閾値Ｃ１を超えれば、制御部２６は、エンジンコンパートメント３２の推定温度Ｔｅｓが１００℃に低下したと推測する。推定温度Ｔｅｓ＝１００℃に低下すれば、その分、温度推定定数α［ｎ］も低下するため、温度指標Ｑの上昇速度が低下する。

さらに、時刻ｔ５において、冷却カウント値Ｃｎｔが、第二冷却閾値Ｃ２を超えれば、制御部２６は、エンジンコンパートメント３２の推定温度Ｔｅｓが８０℃に低下したと推測する。推定温度Ｔｅｓ＝８０℃になることで、温度指標Ｑの上昇速度がより低下する。

ここで、既述した通り、従来技術では、エンジン１２の動作状態や、エンジンコンパートメント３２の温度とは無関係に、主に、電池電流値Ｉｂに基づいて温度指標を算出していた。そのため、従来技術では、エンジンコンパートメント３２が高温（例えば１２０℃）であっても、通電部品が熱劣化しないように、温度指標Ｑを高めに算出する必要があった。その結果、従来技術では、図７において、温度指標Ｑは、二点鎖線で示すように、イグニッションスイッチがオンされた後（時刻ｔ１以降）、急激に増加する。その結果、比較的、早期に、温度指標Ｑが、制限開始閾値Ｑｔｈを超えてしまい、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの制限が開始されるおそれがあった。

一方、本実施形態では、これまで説明したように、エンジンコンパートメント３２の冷却量、ひいては、エンジンコンパートメント３２の温度（推定温度Ｔｅｓ）を、車速Ｖおよびエンジン１２の駆動状態に応じて、推定している。そのため、推定温度Ｔｅｓの推定精度を向上できる。そして、この推定精度の高い推定温度Ｔｅｓに基づいて、温度指標Ｑの算出に利用する温度推定定数α［ｎ］を特定している。したがって、温度指標Ｑが必要以上に高くなることが防止され、許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの過剰な制限を防止できる。

なお、これまで説明した構成は一例であり、車速Ｖおよびエンジン１２の駆動状態に基づいて推定温度Ｔｅｓを推定し、推定温度Ｔｅｓと電流値とに基づいて通電部品の温度を示す指標である温度指標Ｑを算出し、温度指標Ｑが閾値Ｑｔｈを超えているか否かで車載バッテリ２０の許容充放電電力の制限の要否を決定するのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、冷却カウント値Ｃｎｔに基づいて推定温度Ｔｅｓを算出しているが、推定温度Ｔｅｓは、車速Ｖが速いほど、また、エンジン１２が停止してからの経過時間が大きいほど、温度が低くなるのであれば、他の形態で算出されてもよい。例えば、エンジン１２が停止してから現在までの車速Ｖの平均値Ｖａｖｅが大きいほど、大きくなるような係数Ｋを予め設定しておき、この係数Ｋと経過時間との乗算値を、エンジン１２が停止してからの冷却総量（すなわち冷却カウント値Ｃｎｔと同様のパラメータ）として取り扱うようにしてもよい。また、本実施形態では、推定温度Ｔｅｓを、三段階（１２０℃、１００℃、８０℃）に分けて推定しているが、二段階、または、より多段階に分けて推定してもよい。また、温度指標Ｑも、推定温度Ｔｅｓおよび電流値の双方に依存するのであれば、本実施形態以外の方法で、算出されてもよい。

１０ ハイブリッド駆動システム、１２ エンジン、１４ 動力分割機構、１６ 駆動輪、１８ インバータ、２０ 車載バッテリ、２２ 電圧センサ、２３ 電流センサ、２４ 温度センサ、２６ 制御部、２８ ＣＰＵ、３０ 記憶部、３２ エンジンコンパートメント、３８ 充電器、４０ コネクタ、４２ 充電リレー、４４ システムメインリレー、５２ 温度推定部、５４ 制限決定部、５６ 充放電制御部、５８ カウントマップ、６０ 冷却閾値データ、６２ 温度推定定数マップ。

Claims (1)

1. 車載バッテリに電気的に接続された通電部品およびエンジンが同一の収容空間に収容されたハイブリッド車両に搭載され、前記車載バッテリの充放電を制御するバッテリ制御装置であって、
   前記エンジンが停止してからの経過時間が大きいほど、および、車速が速いほど、温度が低くなるように、前記収容空間の温度を、前記エンジンの駆動状態および車速に基づいて推定する温度推定部と、
   前記推定された温度と前記通電部品に流れる電流値と、に基づいて前記通電部品の温度を示す指標である温度指標を算出し、前記温度指標が閾値を超えている場合に前記車載バッテリの許容充放電電力の制限を実行することを決定し、前記温度指標が前記閾値以下の場合に前記車載バッテリの許容充放電電力の制限を実行しないことを決定する制限決定部と、
   を備えることを特徴とするバッテリ制御装置。

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