KR20200054070A - 전지 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

전지 제어 장치(50)는, 전지의 OCV를 취득하는 취득부(54)와, OCV가 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 범위에 있는지를 판정하는 판정부(55)와, 전지(22)의 축전량을 추정하는 추정부(52)와, 전지(22)의 축전량으로서 참조되는 제어용 축전량을 설정하는 설정부(53)와, 전지를 충방전 제어하는 제어부(51)를 구비한다. OCV가 특정 범위에 있는 경우, 설정부(53)는, 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 제1 축전량으로 제어용 축전량을 설정하고, 제어부(51)는, 주행 가능한 상태로 된 후 OCV가 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제1 전압으로 될 때까지 전지(22)를 충전하고, 설정부(53)는, 제어용 축전량을 OCV가 제1 전압에 도달할 때까지는 추정부(52)가 추정한 축전량으로 설정하고, OCV가 제1 전압에 도달한 후에 OCV로부터 정해지는 제2 축전량으로 설정한다.

Description

전지 제어 장치{BATTERY CONTROL UNIT}
<관련 출원>
2018년 11월 9일자 일본 특허출원 제2018-211499호 명세서, 도면 및 요약서를 포함하는 내용 전체를 본 명세서에 참고로 원용하였다.
본 발명은 차량에 탑재되는 전지 제어 장치에 관한 것이다.
차량에 탑재되는 전지에, 인산철계 리튬 이온 전지(LFP 전지)를 사용하는 것이 제안되어 있다. 이 LFP 전지는, 개방단 전압(OCV)으로부터 축전량(SOC)을 일의적으로 특정할 수 있는 SOC-OCV 특성 곡선에 플랫 영역을 갖기 때문에(도 2를 참조), 이 플랫 영역에서는 전지의 축전 상태를 고정밀도로 추정하기가 어렵다.
이 대책으로서, 일본 특허 공개 제2010-266221호에는, 개방단 전압이 플랫 영역에 있는 경우, 전지에 있어서의 실제의 충방전 적산량을 산출하여, 플랫 영역보다 저전압측의 기준 SOC에 가산함으로써, 전지의 축전량을 추정하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 일본 특허 공개 제2010-266221호에 기재된 기술에서는, 예를 들어 전지의 상태가 긴 시간에 걸쳐 플랫 영역 내에 머무르고 있는 경우, 충방전에 의한 전류의 적산량을 구하기 위한 전류 센서의 측정 오차 등이 누적되어, 추정한 축전량과 전지의 실제의 축전량의 괴리가 커질 우려가 있다.
본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것이며, 추정한 축전량과 전지의 실제의 축전량의 괴리를 억제하여, 전지의 축전 상태를 고정밀도로 관리할 수 있는 전지 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태는, 축전량에 대한 개방단 전압의 변화율이 소정값 이하인 플랫 영역을 갖는 SOC-OCV 특성 곡선을 갖는 전지의 축전 상태를 관리하는 차량용 전지 제어 장치이며, 전지의 개방단 전압을 취득하는 취득부와, 취득부가 취득한 전지의 개방단 전압이 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 제1 판정부와, 적산 전류량에 기초하여 전지의 축전량을 추정하는 제1 추정부와, 전지의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 축전량을 설정하는 설정부와, 전지의 축전량이 소정의 목표값으로 되도록 전지의 개방단 전압 또는 제어용 축전량에 기초하여 전지의 충방전을 제어하는 제어부를 구비하고, 차량의 이그니션 온 시, 제1 판정부가 전지의 개방단 전압이 특정 범위 내에 있다고 판정한 경우, 설정부는, 특성 곡선에 기초하여 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량 미만의 제1 축전량으로 제어용 축전량을 설정하고, 제어부는, 제어용 축전량이 제1 축전량으로 설정되며, 또한 차량이 주행 가능한 상태로 된 후, 전지의 개방단 전압이 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제1 전압으로 될 때까지 개방단 전압에 기초하여 전지를 충전하고, 설정부는, 전지의 개방단 전압이 제1 전압에 도달할 때까지는 제1 추정부가 추정한 축전량을 제어용 축전량으로 설정하고, 전지의 개방단 전압이 제1 전압에 도달한 후에, 특성 곡선에 기초하여 전지의 개방단 전압으로부터 정해지는 제2 축전량을 제어용 축전량으로 설정한다.
상기 본 발명의 전지 제어 장치는, 전지의 개방단 전압이 플랫 영역에 있는 경우에는, 즉시 소정의 충전을 실시하여 전지의 개방단 전압을 플랫 영역 외까지 상승시킨 후에, 전지의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 축전량을 가급적 빠르게 재설정하므로, 제어용 축전량과 전지의 실제의 축전량의 괴리를 억제하여, 전지의 축전 상태를 고정밀도로 관리할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예의 특징, 이점과 기술적 및 산업적 주요 사항은, 유사한 요소에 대해서 유사한 부호로 표시한 첨부 도면을 참조로 하여 이하에 기술하기로 한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 전지 제어 장치를 포함한 차량용 용장 전원 시스템의 개략 구성예를 도시하는 도면.
도 2는, 리튬 이온 전지의 SOC-OCV 특성의 일례를 도시하는 도면.
도 3은, 초기 SOC 재설정 제어의 처리를 설명하는 흐름도.
도 4는, 도 3의 스텝 S304에 의한 상세한 처리를 설명하는 흐름도.
도 5는, 자동 운전이 허가되는 처리를 설명하는 흐름도.
도 6은, 통상 SOC 재설정 제어의 처리를 설명하는 흐름도.
도 7은, 제2 전지의 실제 SOC가 플랫 영역 내에 있는 경우의 초기 SOC 재설정 제어를 설명하는 타이밍 차트.
도 8은, 제2 전지의 실제 SOC가 플랫 영역 상측에 있는 경우의 초기 SOC 재설정 제어 및 통상 SOC 재설정 제어를 설명하는 타이밍 차트.
도 9는, 제2 전지의 실제 SOC가 플랫 영역 하측에 있는 경우의 초기 SOC 재설정 제어 및 통상 SOC 재설정 제어를 설명하는 타이밍 차트.
<실시 형태>
본 발명의 전지 제어 장치는, 전지의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 축전량을 사용한다. 차량의 IG-ON 시에 취득한 전지의 개방단 전압으로부터 SOC-OCV 특성 곡선에 기초하여 일의적으로 특정할 수 있는 축전량으로, 제어용 축전량을 설정한다. 전지의 개방단 전압이 축전량을 일의적으로 특정할 수 없는 플랫 영역에 있는 경우에는, 충방전 제어에 의해 전지의 축전 상태를 플랫 영역 외로 움직이게 한 후, 개방단 전압으로부터 특정한 축전량으로 제어용 축전량을 설정한다. 이에 의해, 제어용 축전량과 전지의 실제의 축전량의 괴리를 억제할 수 있다.
이하의 실시 형태에서는, 축전 상태를 고정밀도로 관리할 필요가 있는 전지 중 하나인, 자동 운전 시스템을 구비한 차량에 탑재되는 자동 운전 백업용 전지에, 본 발명의 전지 제어 장치를 적용한 경우를 일례로 설명한다.
[구성]
도 1은, 본 실시 형태에 관한 전지 제어 장치(50)를 포함한 차량용 용장 전원 시스템(1)의 개략 구성예를 도시하는 도면이다. 도 1에 예시한 용장 전원 시스템(1)은, 제1 DCDC 컨버터(이하 「제1 DDC」라고 기재함)(11), 제1 전지(12), 제1 자동 운전 시스템(13) 및 차량 탑재 기기(14)를 포함하는 제1 전원 계통과, 제2 DCDC 컨버터(이하 「제2 DDC」라고 기재함)(21), 제2 전지(22) 및 제2 자동 운전 시스템(23)을 포함하는 제2 전원 계통과, 전력 공급부(30)와, 제1 릴레이 장치(41)와, 제2 릴레이 장치(42)와, 전지 제어 장치(50)를 구비하고 있다. 제1 전원 계통의 제1 전지(12), 제1 자동 운전 시스템(13) 및 차량 탑재 기기(14)는, 제1 전원 라인(15)에 의해 제1 DDC(11)의 출력측에 접속되어 있다. 제2 전원 계통의 제2 전지(22) 및 제2 자동 운전 시스템(23)은, 제2 전원 라인(25)에 의해 제2 DDC(21)의 출력측에 접속되어 있다.
이 용장 전원 시스템(1)에서는, 제1 전원 계통과 제2 전원 계통에 의한 용장 전원 구성을 채용하고 있다. 제1 전원 계통과 제2 전원 계통은, 암전류 공급용 제1 릴레이 장치(41)를 통하여 접속되어 있다. 제2 전지(22)는, 전지 보호용 제2 릴레이 장치(42)를 통하여 제2 전원 계통과 접속되어 있다. 이 제1 릴레이 장치(41) 및 제2 릴레이 장치(42)는, 전지 제어 장치(50)에 의해 접속/차단이 제어된다.
전력 공급부(30)는, 제1 DDC(11) 및 제2 DDC(21)로 병렬로 전력을 공급할 수 있다. 이 전력 공급부(30)에는, 예를 들어 리튬 이온 전지 등의, 충방전 가능하게 구성된 고압 전지가 사용된다.
제1 DDC(11)는, 전력 공급부(30)로부터 공급되는 전력을 변환하여, 제1 전원 라인(15)을 통하여, 제1 전지(12), 제1 자동 운전 시스템(13) 및 차량 탑재 기기(14)로 출력할 수 있다.
제1 전지(12)는, 예를 들어 납 전지 등의 충방전 가능하게 구성된 이차 전지이다. 이 제1 전지(12)는, 제1 DDC(11)로부터 출력되는 전력을 축적(충전)할 수 있고, 또한 스스로가 축적한 전력을 제1 자동 운전 시스템(13) 및 차량 탑재 기기(14)로 출력(방전)할 수 있다. 또한, 제1 전지(12)는, 제1 릴레이 장치(41) 및 제2 릴레이 장치(42)를 통하여, 제2 전지(22)로부터 방출되는 전력을 축적(충전)할 수 있다.
제1 자동 운전 시스템(13)은, 차량을 자동 운전시키기 위해 필요한 차량 탑재 기기를 포함한 시스템이다. 자동 운전에 필요한 차량 탑재 기기에는, 일례로서 자동 운전 ECU(Electronic Control Unit), 전동 브레이크 장치(EBS), 전동 파워 스티어링 장치(EPS) 등이 포함된다.
차량 탑재 기기(14)는, 차량의 자동 운전에 관련되지 않는 하나 이상의 차량 탑재 기기를 포함한다. 이 차량 탑재 기기(14)에는, 일례로서 헤드 램프나 와이퍼 등의 장치가 포함된다.
제2 DDC(21)는, 전력 공급부(30)로부터 공급되는 전력을 변환하여, 제2 전원 라인(25)을 통하여, 제2 전지(22) 및 제2 자동 운전 시스템(23)으로 출력할 수 있다.
제2 전지(22)는, 예를 들어 리튬 이온 전지 등의 충방전 가능하게 구성된 이차 전지이다. 일례로서, 도 2에 도시하는 바와 같은 축전량(SOC)에 대한 개방단 전압(OCV)의 변화율이 인접하는 영역보다 작은 플랫 영역을 갖는 SOC-OCV 특성 곡선을 갖는 인산철계 리튬 이온 전지(LFP 전지)를, 제2 전지(22)로서 사용할 수 있다. 이 제2 전지(22)는, 제2 릴레이 장치(42)를 통하여, 제2 DDC(21)로부터 출력되는 전력을 축적(충전)할 수 있고, 또한 스스로가 축적한 전력을 제2 자동 운전 시스템(23) 등으로 출력(방전)할 수 있다. 이 제2 전지(22)는, 제2 자동 운전 시스템(23)에 전력을 공급하는 것에 추가하여, 차량의 자동 운전 중에 제1 전지(12)의 실함이 발생한 경우에 차량의 자동 운전에 관한 기능을 백업하는 예비 전지로서의 역할도 갖는, 백업 겸용 전지이다.
제2 자동 운전 시스템(23)은, 제1 자동 운전 시스템(13)과 동일한 시스템을 용장적으로 마련한 것이며, 제1 자동 운전 시스템(13)과 마찬가지로, 차량을 자동 운전시키기 위해 필요한 차량 탑재 기기를 포함한 시스템이다.
제1 릴레이 장치(41)는, 제1 전원 라인(15)과 제2 전원 라인(25)의 사이에 마련되고, 전지 제어 장치(50)의 제어에 의해, 제1 전원 라인(15)과 제2 전원 라인(25)의 접속 및 차단이 가능하도록 구성되어 있다. 이 제1 릴레이 장치(41)는, 주차 시 등의 차량 전원이 오프되었을 때 접속 상태로 되어, 제1 전지(12)로부터 제2 자동 운전 시스템(23)으로 암전류를 공급하는 경로를 형성한다. 제1 릴레이 장치(41)는, 상기 이외일 때에는 차단 상태로 되며, 제1 전원 계통과 제2 전원 계통을 전기적으로 분리하고 있다.
제2 릴레이 장치(42)는, 제2 전원 라인(25)과 제2 전지(22)의 사이에 마련되며, 전지 제어 장치(50)의 제어에 의해, 제2 전원 라인(25)과 제2 전지(22)의 접속 및 차단이 가능하도록 구성되어 있다. 이 제2 릴레이 장치(42)는, 주차 시 등의 차량 전원이 오프되었을 때에는 차단 상태로 되며, 제2 전지(22)로부터 제2 자동 운전 시스템(23)으로의 전류 소비를 방지한다. 제2 릴레이 장치(42)는, 상기 이외일 때에는 접속 상태로 되며, 제2 자동 운전 시스템(23)으로 전력을 공급한다.
전지 제어 장치(50)는, 제1 DDC(11), 제2 DDC(21), 제1 전지(12), 제2 전지(22), 제1 릴레이 장치(41) 및 제2 릴레이 장치(42)의 상태나 동작 등을 관리하여, 용장 전원 시스템(1)의 상태를 제어할 수 있다. 본 실시 형태의 전지 제어 장치(50)에서는, 제2 전지(22)의 축전 상태를 고정밀도로 추정하기 위한 제어를 실행한다.
전지 제어 장치(50)는, 전형적으로는 CPU(Central Processing Unit), 메모리 및 입출력 인터페이스 등을 포함한 ECU(Electronic Control Unit)로서 구성될 수 있다. 이 전지 제어 장치(50)에는, 제2 전지(22)의 전압, 전류 및 온도를 감시하는 감시 ECU나, 제2 DDC(21)의 출력 전압을 제어하거나, 제1 릴레이 장치(41)의 접속/차단 상태를 제어하거나 할 수 있는 전원 ECU 등, 차량에 탑재되는 ECU의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 본 실시 형태의 전지 제어 장치(50)는, 메모리에 저장된 프로그램을 CPU가 판독하여 실행함으로써, 제어부(51), 추정부(52), 설정부(53), 취득부(54) 및 판정부(55)의 기능을 실현한다.
제어부(51)는, 제2 DDC(21)의 전압 지시값을 적절하게 제어하여, 제2 전지(22)의 축전량이 소정의 목표값(예를 들어 최대 축전 용량의 90％)으로 되도록, 제2 전지(22)의 개방단 전압에 기초하여 제2 전지(22)의 충전 및 방전을 행하는, 소위 통상 충전을 실시한다. 또한, 제어부(51)는, 후술하는 소정의 조건을 만족한 경우에는, 제2 DDC(21)의 전압 지시값을 적절하게 제어하여, 소정의 축전량(예를 들어 최대 축전 용량의 98％)에 도달할 때까지 일정한 전류로 제2 전지(22)를 충전하고(CC 충전), 이 소정의 축전량에 도달한 후에는 일정한 전압으로 제2 전지(22)를 충전하는(CV 충전), 소위 CCCV 충전을 실시한다. 이 CCCV 충전은, 제2 전지(22)의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 축전량(이하 「제어용 SOC」라고 함)에 기초하여, 차량이 주행 가능한 상태인 READY-ON인 기간에 실시된다.
추정부(52)는, 제어부(51)가 실시하는 충방전 제어에 따라 생기는 충전 전류 및 방전 전류를 적산하고, 적산한 전류량에 기초하여 제2 전지(22)의 축전량을 추정한다(제1 추정). 충전 전류 및 방전 전류는, 제2 전지(22)에 마련된 전류 센서로 취득 가능하다.
또한, 추정부(52)는, 전지의 충전량의 추정 오차의 적산값 및 방전량의 추정 오차의 적산값을 포함한 제2 전지(22)의 축전량의 최댓값(이하 「SOC_MAX」라고 함) 및 최솟값(이하 「SOC_MIN」이라고 함)을 추정한다(제2 추정). SOC_MAX는, 전류 센서로 측정되는 전류값이 제2 전지(22)로 실제로 흐르는 전류값보다 많아지는 추정 오차를 포함한 최대의 축전량이다. SOC_MIN은, 전류 센서로 측정되는 전류값이 제2 전지(22)로 실제로 흐르는 전류값보다 적어지는 추정 오차를 포함한 최소의 축전량이다. 전류 센서에서 생기는 오차는, 미리 실측으로 취득함으로써 추정해도 되고, 전류 센서의 제품 규격에 기초하여 추정해도 된다.
설정부(53)는, 제2 전지(22)의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 SOC를 설정한다. 이 제어용 SOC에는, 추정부(52)에서 추정된 제2 전지(22)의 축전량이 설정된다. 또한, 설정부(53)는, 제2 전지(22)의 실제의 축전량(이하 「실제 SOC」라고 함)과 제어용 SOC의 괴리가 커지지 않도록 수시로 설정을 재검토하는 일을 행한다. 제어용 SOC의 설정 방법의 상세는, 후술한다.
취득부(54)는, 제2 전지(22)의 개방단 전압(OCV)을 취득한다. 제2 전지(22)의 개방단 전압은, 제2 전지(22)에 마련된 전압 센서 등으로 취득 가능하다.
판정부(55)는, 차량의 이그니션이 온(IG-ON)되었을 때 취득부(54)에 의해 취득된 제2 전지(22)의 개방단 전압이, 상술한 SOC-OCV 특성 곡선의 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는지 여부를 판정한다(제1 판정). 이 플랫 영역의 하한 전압 및 상한 전압은, 제2 전지(22)의 SOC-OCV 특성 곡선에 있어서 개방단 전압으로부터 축전량을 일의적으로 특정할 수 있는지 여부에 기초하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 SOC-OCV 특성 곡선의 경우에는, 하한 전압을 3.28V와 상한 전압을 3.31V로 할 수 있다.
또한, 판정부(55)는, 추정부(52)에서 추정된 SOC_MAX와 SOC_MIN의 차(=SOC_MAX-SOC_MIN)가, 소정의 역치를 초과하는지 여부를 판정한다(제2 판정). 이 SOC_MIN 및 SOC_MAX는, 주지의 전류 적산법을 사용하여 적산해 갈 때마다 오차가 누적되어, 제2 전지(22)의 실제 SOC의 괴리가 각각 증대되는 것이라고 생각된다. 그래서, 판정부(55)는, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 SOC_MIN 및 SOC_MAX의 괴리를 허용하는 한계로 되는 값에 기초하여 소정의 역치를 적절하게 설정하고, SOC_MIN과 SOC_MAX의 차가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 설정부(53)에 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리를 수정시킨다. 또한, 판정부(55)는, 설정부(53)가 후술하는 SOC 재설정 제어를 행하여 제어용 SOC를 새로운 축전량으로 설정하고 나서 소정의 시간이 경과하였는지 여부를 판정하고(제3 판정), 소정의 시간이 경과한 경우에 설정부(53)에 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리를 수정시켜도 된다.
또한, 판정부(55)는, 추정부(52)에서 추정된 SOC_MIN이 소정의 축전량에 도달하였는지 여부를 판정하고(제4 판정), SOC_MIN이 소정의 축전량에 도달한 경우에 차량의 자동 운전을 허가함을 행한다. 소정의 축전량은, 차량의 자동 운전에 관한 기능을 백업하기 위해 제2 전지(22)에 필요한 최저 축전량으로 설정된다.
이들 제어부(51), 추정부(52), 설정부(53), 취득부(54) 및 판정부(55)의 상세한 제어에 대해서는, 이후에 설명한다.
[제어]
이어서, 도 3 내지 도 9를 더 참조하여, 본 실시 형태에 관한 전지 제어 장치(50)가 실행하는 제어를 설명한다. 도 3은, 초기 SOC 재설정 제어의 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 4는, 도 3의 스텝 S304에 의한 상세한 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 5는, 자동 운전 시스템을 구비한 차량에 있어서 자동 운전이 허가되는 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 6은, 통상 SOC 재설정 제어의 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 7 내지 도 9는, 초기 SOC 재설정 제어 및 통상 SOC 재설정 제어의 일례를 설명하는 타이밍 차트이다.
1. 초기 SOC 재설정 제어
도 3, 도 4, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여, 초기 SOC 재설정 제어를 설명한다. 이 초기 SOC 재설정 제어는, 차량이 IG-ON 상태로 된 후에 최초로 실시되는 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리를 수정하는 제어이다.
전회의 IG-OFF 후부터 금회의 IG-ON까지의 차량이 사용되고 있지 않은 동안, 자기 방전이나 전지 셀의 균등화 처리 등에 의해 제2 전지(22)의 축전량이 저하되어 있을 것이 고려된다. 이 축전량의 저하는, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리를 야기한다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 차량이 IG-ON 상태로 된 직후에 초기 SOC 재설정 제어를 실시한다. 도 3에 도시하는 처리는, 차량이 IG-ON 상태로 되면 개시된다. 도 7, 도 8 및 도 9에 있어서의 타이밍 (1)이다.
스텝 S301: 판정부(55)는, 제2 전지(22)의 실제 SOC가 SOC-OCV 특성 곡선의 플랫 영역 내에 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(55)는, 취득부(54)에서 취득된 제2 전지(22)의 개방단 전압(OCV)이, 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 제2 전지(22)의 개방단 전압이 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는 경우에는(S301, 예), 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역 내에 있어 개방단 전압으로부터 축전량을 일의적으로 특정할 수 없기 때문에, 스텝 S302로 처리가 진행된다. 도 7이 이 경우에 해당한다. 한편, 제2 전지(22)의 개방단 전압이 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 없는 경우에는(S301, 아니오), 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역 외에 있어 개방단 전압으로부터 축전량을 일의적으로 특정할 수 있기 때문에, 스텝 S309로 처리가 진행된다. 도 8 및 도 9가 이 경우에 해당한다.
도 7, 도 8 및 도 9의 예에서는, 축전량이 50％ 내지 90％인 범위를 플랫 영역으로 하고 있고, 판정부(55)는, 축전량 50％일 때의 개방단 전압(하한 전압) 3.28V 이상, 또한 축전량 90％일 때의 개방단 전압(상한 전압) 3.31V 이하의 범위(도 2를 참조)에 제2 전지(22)의 개방단 전압이 있는지 여부를 판정함으로써, 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역 내에 있는지 여부를 판정하고 있다. 도 7은, IG-ON일 때의 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역 내에 있는 경우를 도시하고, 도 8은, IG-ON일 때의 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역보다 상측(고SOC측)에 있는 경우를 도시하고, 도 9는, IG-ON일 때의 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역보다 하측(저SOC측)에 있는 경우를 도시하고 있다.
스텝 S302: 설정부(53)는, 제어용 SOC를, SOC-OCV 특성 곡선의 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량 미만의 제1 축전량(이하 「플랫 하측 SOC」라고 함)으로 설정한다. 즉, 제어용 SOC를 플랫 하측 SOC까지 한번에 하강시킨다(SOC 재설정). 도 7에 있어서의 타이밍 (2)이다. 이 설정은, IG-ON 상태로부터 READY-ON 상태로 천이할 때까지의 동안에 실행되는 소정의 시스템(전지 감시 시스템 등)에 의한 체크가 완료된 후에 행해진다.
이 플랫 하측 SOC는, 예를 들어 도 7, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량을 50％로 하고 있는 경우에는, 50％ 미만의 축전량(플랫 하측 SOC)을 제어용 SOC로서 설정할 수 있다. 이 설정 처리에 의해, 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역 내의 어느 상태에 있어도, 제어용 SOC를 반드시 실제 SOC보다 낮게 설정할 수 있다. 따라서, 설정 후에 제어용 SOC에 기초하여 제2 전지(22)의 충전을 행하면, 제2 전지(22)의 실제 SOC를 플랫 영역의 상측(고SOC측)까지 확실하게 상승시킬 수 있다. 설정이 끝나면, 스텝 S303으로 처리가 진행된다.
스텝 S303: 제어부(51)는, 차량이 주행 가능한 READY-ON 상태로 되었는지 여부를 판단한다. READY-ON 상태에서는 제2 DDC(21)가 동작하기 때문에, 제2 전지(22)로의 충전이 가능하게 된다. READY-ON 상태로 되면(S303, 예), 스텝 S304로 처리가 진행된다.
스텝 S304: 제어부(51)는, 제2 전지(22)에 대하여 CCCV 충전을 실시한다. 도 7에 있어서의 (3) 내지 (7)의 기간이다. 이 CCCV 충전에는 주지의 방법을 사용할 수 있다. 여기서, 도 4를 더 참조하여, 스텝 S304에서 실시되는 CCCV 충전을 설명한다.
스텝 S401: 제어부(51)는, 소정의 전압(이하 「제1 전압」이라고 함)까지 미리 정한 일정한 전류로 제2 전지(22)를 충전(CC 충전)하도록, 제2 DDC(21)에 전압 지시값을 부여한다. 이 제1 전압은, 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 전압으로 설정된다. 예를 들어, 플랫 영역 상측의 축전량을 90％로 하고 있는 도 7, 도 8 및 도 9에서는, 축전량 98％일 때의 개방단 전압을 제1 전압으로 설정할 수 있다. 이에 의해, 제2 전지(22)가 CC 충전되고, 이 CC 충전에 따라 추정부(52)에서 추정되는 제2 전지(22)의 축전량이 상승한다. CC 충전이 완료될 때까지는, 설정부(53)에 의해 추정부(52)에서 추정되는 축전량이 제어용 SOC로 설정된다.
스텝 S402: 제어부(51)는, CC 충전이 완료되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 제어부(51)는, 제2 전지(22)의 개방단 전압이 제1 전압에 도달하였는지 여부를 판단한다. CC 충전이 완료되면(S402, 예), 스텝 S403으로 처리가 진행된다. 도 7에 있어서의 타이밍 (6)이다.
스텝 S403: 제어부(51)는, 미리 정한 일정한 전압, 여기서는 제1 전압을 유지한 채 전류를 공급함으로써 제2 전지(22)를 충전(CV 충전)하도록, 제2 DDC(21)로 전압 지시값을 부여한다. 이에 의해, 제2 전지(22)가 CV 충전되고, 이 CV 충전에 따라 제어용 SOC도 변화한다.
스텝 S404: 제어부(51)는, CV 충전이 완료되었는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 제어부(51)는, 제2 전지(22)의 개방단 전압을 제1 전압으로 유지한 상태에서, 제2 전지(22)로 유입되는 전류가 소정값 이하로 감소하였는지 여부, 또는 CV 충전을 소정 시간 이상 행하였는지 여부를 판단한다. CV 충전이 완료되면(S404, 예), 스텝 S304의 CCCV 충전이 종료된다. 도 7에 있어서의 타이밍 (7)이다. 다시 도 3을 참조하여, 초기 SOC 재설정 제어를 설명한다.
스텝 S305: 제어부(51)는, CCCV 충전이 종료된 후, 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 실시한다. 도 7에 있어서의 (7) 내지 (8)의 기간이다. 이 제어는, 적절한 개방단 전압을 측정할 수 있도록 제2 전지(22)의 상태를 안정화시키기 위해 실시된다. 구체적으로는, 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값을 초과하여 크게 변화하지 않도록, 제2 DDC(21)에 전압 지시값이 부여된다. 제어가 개시되면, 스텝 S306으로 처리가 진행된다.
스텝 S306: 제어부(51)는, 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속되었는지 여부를 판단한다. 제1 시간은, 제2 전지(22)가 안정된 상태로 되었다고 판단하기 위한 시간이며, 제2 전지(22)의 특성이나 사용 환경 온도 등에 기초하여 설정할 수 있다. 제1 시간은, 카운터 등을 사용하여 계측하는 것이 가능하다. 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속된 경우에는(S306, 예), 제2 전지(22)가 안정된 상태로 되었다고 판단하여 스텝 S309로 처리가 진행된다. 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속되지 않은 경우에는(S306, 아니오), 제2 전지(22)가 안정된 상태로 되지 않았다고 판단하여 스텝 S307로 처리가 진행된다.
스텝 S307: 판정부(55)는, 제어부(51)가 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다. 제2 시간은, 좀처럼 안정된 상태로 되지 않는 제2 전지(22)에 대하여, 이대로 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 계속해야 할지 여부를 판단하기 위한 시간이며, 제2 전지(22)에 요구되는 추정 정밀도나 시스템 부하 등에 기초하여 설정할 수 있다. 제2 시간은, 카운터 등을 사용하여 계측하는 것이 가능하다. 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과한 경우에는(S307, 예), 제어의 계속을 단념하고 스텝 S308로 처리가 진행된다. 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과하지 않은 경우에는(S307, 아니오), 제어를 계속하기 위해 스텝 S305로 처리가 진행된다.
스텝 S308: 제어부(51)는, 제2 전지(22)가 안정된 상태에 있지 않기 때문에, 제2 전지(22)의 개방단 전압으로부터 축전량을 특정하는 것이 아니라, 주지의 전류 전압 플롯 방법에 의해 제2 전지(22)의 개방단 전압을 연산한다. 구체적으로는, 제2 DDC(21)에 의해 제2 전지(22)에 소정의 충방전 펄스를 인가하여 전압과 전류의 조로 하여 복수 측정하고, 그 측정한 복수의 전압과 전류의 조를 플롯하여 구해지는 근사 직선의 절편을, 개방단 전압으로서 취득한다. 개방단 전압이 연산되면, 스텝 S309로 처리가 진행된다.
스텝 S309: 설정부(53)는, 스텝 S302 내지 S308의 처리를 행하여 얻은 제2 전지(22)의 개방단 전압으로부터 특정되는 제2 축전량(S301: 예의 경우), 또는 스텝 S302 내지 S308의 처리를 행하지 않고 얻은 제2 전지(22)의 개방단 전압으로부터 특정되는 제3 축전량(S301: 아니오의 경우)을, 제어용 SOC로 설정한다. 즉, 제어용 SOC를 개방단 전압으로부터 특정되는 제2 또는 제3 축전량까지 한번에 상승시킨다(SOC 재설정). 도 7에 있어서의 타이밍 (8)이다. 이 설정 처리에 의해, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리가 수정되고, 초기 SOC 재설정 제어가 종료된다.
2. 통상 SOC 재설정 제어
도 5, 도 8 및 도 9를 참조하여, 통상 SOC 재설정 제어를 설명한다. 이 통상 SOC 재설정 제어는, 상술한 초기 SOC 재설정 제어의 종료 후, 차량이 주행 가능한 READY-ON 상태인 기간 중에 실시되는 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리를 수정하는 제어이다.
차량이 READY-ON 상태인 기간 중에는, 원칙적으로 제2 전지(22)의 상태에 따른 통상의 충전 제어가 실행되며, 제어용 SOC는 제2 전지(22)의 실제 SOC에 추종하여 변화되어 있을 터이다. 그러나, 전류 센서에서 생기는 측정 오차에 의해, READY-ON 중이라도, 추정부(52)에서 추정되는 제2 전지(22)의 축전량의 오차가 누적되어 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리가 증대된다고 생각된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 차량이 READY-ON 중에도, 후술하는 소정의 조건을 만족한 경우에 통상 SOC 재설정 제어가 실행된다.
스텝 S501: 판정부(55)는, 추정부(52)에서 추정된 제2 전지(22)의 축전량의 SOC_MAX 및 SOC_MIN을 감시한다. SOC_MAX 및 SOC_MIN의 감시가 개시되면, 스텝 S502로 처리가 진행된다.
스텝 S502: 제어부(51)는, 통상 충전에 의한 제2 전지(22)의 충방전 제어를 개시한다. 이 통상 충전은, 제2 전지(22)의 축전량이 소정의 목표값(예를 들어 축전량 90％)으로 되도록, 제2 전지(22)에 지시하는 전압값을 피드백 제어함으로써 행해진다. 이 제2 전지(22)의 충방전 제어에 따라, 설정부(53)가 설정하는 제어용 SOC, 및 추정부(52)가 추정하는 SOC_MAX 및 SOC_MIN도 변화한다. 도 8 및 도 9에 있어서의 (3) 내지 (5)의 기간이다. 충방전 제어가 개시되면, 스텝 S503으로 처리가 진행된다.
스텝 S503: 판정부(55)는, SOC_MIN과 SOC_MAX의 차가 소정의 역치를 초과하는지(제1 조건) 여부를 판정한다. 이 역치는, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 SOC_MIN 및 SOC_MAX의 괴리를 허용하는 한계로 되는 값에 기초하여 설정할 수 있다. 또한, 판정부(55)는, 설정부(53)가 SOC 재설정 제어를 행하여 제어용 SOC를 새로운 축전량으로 설정하고 나서 제3 시간이 경과하였는지(제2 조건) 여부를 판정한다. 이 새로운 축전량은, 상술한 제2 축전량 또는 제3 축전량이다. 또한, 본 통상 SOC 재설정 제어를 반복하여 실시하는 경우에는, 전회의 본 제어에 의해 제어용 SOC를 후술하는 제4 축전량으로 설정하고 나서 제3 시간이 경과하였음을 판정해도 된다. 제3 시간은, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리가 수정되지 않은 기간을 판단하기 위한 시간이며, 제2 전지(22)에 요구되는 추정 정밀도 등에 기초하여 설정할 수 있다. SOC_MIN과 SOC_MAX의 차가 소정의 역치를 초과하거나(제1 조건을 만족하거나) 또는 제어용 SOC를 새로운 축전량으로 설정하고 나서 제3 시간이 경과한(제2 조건을 만족하는) 경우에는(S503, 예), 스텝 S504로 처리가 진행된다. 도 8 및 도 9에 있어서의 타이밍 (5)이다. 한편, 그 이외의(제1 조건도 제2 조건도 만족하고 있지 않은) 경우에는, 스텝 S503의 판정 처리가 계속해서 행해진다.
스텝 S504: 제어부(51)는, 제2 전지(22)에 대하여 CCCV 충전을 실시한다. 도 8 및 도 9에 있어서의 (5) 내지 (7)의 기간이다. 이 스텝 S504의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S304(도 4의 스텝 S401 내지 S404)에서 설명한 처리와 마찬가지이다. 구체적으로는, 제2 전지(22)의 실제 SOC가 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제2 전압까지 제2 전지(22)가 CC 충전되고, 제2 전지(22)의 개방단 전압을 제2 전압으로 유지한 상태에서 제2 전지(22)가 CV 충전된다. 또한, 본 통상 SOC 재설정 제어에 있어서의 제2 전압은, 초기 SOC 재설정 제어에 있어서의 제1 전압과 동일해도 되고, 상이해도 된다. CCCV 충전이 완료되면, 스텝 S505로 처리가 진행된다.
스텝 S505: 제어부(51)는, CCCV 충전이 종료된 후, 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 실시한다. 도 8 및 도 9에 있어서의 (7) 내지 (8)의 기간이다. 이 스텝 S505의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S305에서 설명한 처리와 마찬가지이다. 제어가 개시되면, 스텝 S506으로 처리가 진행된다.
스텝 S506: 제어부(51)는, 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속되었는지 여부를 판단한다. 이 스텝 S506의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S306에서 설명한 처리와 마찬가지이다. 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속된 경우에는(S506, 예), 스텝 S509로 처리가 진행된다. 제2 전지(22)의 충방전량이 소정값 이하인 상태가 제1 시간 계속되지 않은 경우에는(S506, 아니오), 스텝 S507로 처리가 진행된다.
스텝 S507: 판정부(55)는, 제어부(51)가 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다. 이 스텝 S507의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S307에서 설명한 처리와 마찬가지이다. 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과한 경우에는(S507, 예), 스텝 S508로 처리가 진행된다. 제2 전지(22)의 충방전량을 소정값 이하로 하는 제어를 개시하고 나서 제2 시간이 경과하지 않은 경우에는(S507, 아니오), 스텝 S505로 처리가 진행된다.
스텝 S508: 제어부(51)는, 주지의 전류 전압 플롯 방법에 의해 제2 전지(22)의 개방단 전압을 연산한다. 이 스텝 S508의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S308에서 설명한 처리와 마찬가지이다. 개방단 전압이 연산되면, 스텝 S509로 처리가 진행된다.
스텝 S509: 설정부(53)는, 스텝 S501 내지 S508의 처리를 행하여 얻은 제2 전지(22)의 개방단 전압으로부터 특정되는 제4 축전량을 제어용 SOC로 설정한다. 즉, 제어용 SOC를 개방단 전압으로부터 특정되는 제4 축전량까지 한번에 상승시킨다(SOC 재설정). 추정부(52)는, 설정부(53)의 제어용 SOC와 동시에, 추정하고 있는 SOC_MIN 및 SOC_MAX를 제4 축전량에 일치시킨다(즉, 추정 오차의 적산값을 리셋함). 도 8 및 도 9에 있어서의 타이밍 (8)이다. 이 설정 처리에 의해, 제2 전지(22)의 실제 SOC와 제어용 SOC의 괴리가 수정되고, 통상 SOC 재설정 제어가 종료된다.
또한, 여기서는 도 8 및 도 9를 사용하여 통상 SOC 재설정 제어를 설명하였지만, 도 7에 있어서도 초기 SOC 재설정 제어가 종료된 타이밍 (7) 이후에는, 상술한 통상 SOC 재설정 제어가 마찬가지로 실시된다.
또한, 상술한 IG-ON 후에 READY-ON 상태로 되었을 때 처음에 CCCV 충전 제어 및 통상 충전 제어 중 어느 것을 실시할지의 지시나, 통상 충전 제어로부터 CCCV 충전 제어로 전환하는 타이밍을 부여하는 지시나, CCCV 충전이 종료되고 개방단 전압을 취득하는 타이밍을 부여하는 지시 등은, 소정의 플래그를 사용하여 행할 수 있다.
3. 자동 운전 허가 제어
도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여, 자동 운전 허가 제어를 설명한다. 이 자동 운전 허가 제어는, 차량이 주행 가능한 READY-ON 상태인 기간 중에, 제1 자동 운전 시스템(13) 및 제2 자동 운전 시스템(23)에 차량의 자동 운전을 허가할지 여부를 판단하기 위한 제어이다. 도 6에 도시하는 처리는, READY-ON 상태인 기간에 있어서 반복 실행된다.
스텝 S601: 판정부(55)는, 추정부(52)에서 추정된 제2 전지(22)의 축전량의 SOC_MIN을 적어도 감시한다. SOC_MIN의 감시가 개시되면, 스텝 S602로 처리가 진행된다.
스텝 S602: 판정부(55)는, SOC_MIN이, SOC-OCV 특성 곡선의 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량 이상의 제5 축전량을 초과하였는지 여부를 판정한다. 제5 축전량은, 차량의 자동 운전 중에 제1 전지(12)의 실함이 생긴 경우에, 차량의 자동 운전에 관한 기능을 백업하기 위해 제2 전지(22)에 필요한 최저 축전량(백업 가능 SOC)으로 설정된다. 도 7, 도 8 및 도 9의 예에서는, 백업 가능 SOC를 축전량 60％로 하고 있다. SOC_MIN이 제5 축전량을 초과한 경우에는(S602, 예), 스텝 S603으로 처리가 진행되고, SOC_MIN이 제5 축전량을 초과하지 않은 경우에는(S602, 아니오), 스텝 S604로 처리가 진행된다.
스텝 S603: 판정부(55)는, 제2 전지(22)가 백업이 가능한 축전량을 갖고 있다고 판단하여, 차량의 자동 운전을 허가한다. 도 7, 도 8 및 도 9에 있어서의 타이밍 (4) 이후이다. 또한, 도 8의 경우에는, IG-ON 시점에서 제2 전지(22)의 축전량이 백업 가능 SOC를 초과하고 있기 때문에, 처음부터 차량의 자동 운전을 허가할 수 있는 상태로 제어된다.
스텝 S604: 판정부(55)는, 제2 전지(22)가 백업이 가능한 축전량을 갖고 있지 않다고 판단하여, 차량의 자동 운전을 불허가로 한다. 도 7 및 도 9에 있어서의 (3) 내지 (4)의 기간이다.
<작용ㆍ효과>
이상과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전지 제어 장치(50)에 따르면, 차량의 IG-ON 시, 제2 전지(22)의 개방단 전압을 취득하여, 그 개방단 전압으로부터 SOC-OCV 특성 곡선에 기초하여 일의적으로 특정할 수 있는 축전량(제3 축전량)으로 제어용 SOC를 설정한다. 제2 전지(22)의 개방단 전압이 축전량을 일의적으로 특정할 수 없는 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는 경우에는, 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 플랫 하측 SOC(제1 축전량)로 제어용 SOC를 설정하고, 이 제어용 SOC를 READY-ON 기간 중에 상승시키도록 즉시 CCCV 충전을 실시한다. 그리고, CCCV 충전에 의해 제2 전지(22)의 개방단 전압이 플랫 영역의 상한 전압을 초과하여(플랫 영역 외), 개방단 전압으로부터 축전량을 일의적으로 특정할 수 있는 상태로 되고 나서, 그 개방단 전압으로부터 특정한 축전량(제2 축전량)으로 제어용 SOC를 설정한다.
이 제어에 의해, 전지의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 SOC가, 개방단 전압으로부터 일의적으로 특정할 수 있는 축전량으로 가급적 빠르게 재설정되므로, 제어용 SOC와 제2 전지(22)의 실제 SOC의 괴리를 억제할 수 있어, 제2 전지(22)의 축전 상태를 고정밀도로 관리할 수 있다. 또한, 이 제어에서는, 제2 전지(22)의 실제 SOC보다 낮게 설정한 제어용 SOC에 기초하여 CCCV 충전을 실시하기 때문에, 제어용 SOC가 지나치게 상승하여 제2 전지(22)의 개방단 전압(실제 SOC)이 플랫 영역을 탈출하기 전에 충전이 종료되어 버리는 것을 피할 수 있고, 제2 전지(22)의 개방단 전압(실제 SOC)을 확실하게 플랫 영역보다 상측까지 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 전지 제어 장치(50)에 따르면, READY-ON 기간 중에, 제2 전지(22)의 축전량을 적산 오차를 포함하여 추정한 최솟값(SOC_MIN)과 최댓값(SOC_MAX)의 차가 소정의 역치를 초과한 경우에도, 제어용 SOC를 READY-ON 기간 중에 상승시키도록 CCCV 충전을 실시한다. 혹은, READY-ON 기간 중에, 설정부(53)가 SOC 재설정 제어를 행하여 제어용 SOC를 새로운 축전량으로 설정하고 나서 소정의 시간이 경과한 경우에도, 제어용 SOC를 상승시키도록 CCCV 충전을 실시한다. 그리고, CCCV 충전에 의해 제2 전지(22)의 개방단 전압이 플랫 영역의 상한 전압을 초과하여 개방단 전압으로부터 축전량을 일의적으로 특정할 수 있는 상태로 되고 나서, 그 개방단 전압으로부터 특정한 축전량(제4 축전량)으로 제어용 SOC를 설정한다.
이 제어에 의해, READY-ON 기간, 제어용 SOC와 제2 전지(22)의 실제 SOC의 괴리를 정기적으로 억제할 수 있으므로, 제2 전지(22)의 축전 상태를 고정밀도로 안정되게 관리할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 전지 제어 장치(50)에 따르면, 제2 전지(22)의 축전량을 적산 오차를 포함하여 추정한 최솟값(SOC_MIN)을 감시하여, SOC_MIN이 차량의 자동 운전 중에 제1 전지(12)의 실함이 발생한 경우에, 차량의 자동 운전에 관한 기능을 백업하기 위해 제2 전지(22)에 필요한 백업 가능 SOC를 초과하였다면, 차량의 자동 운전을 허가한다.
이 제어에 의해, 제2 전지(22)가 플랫 영역에 있어서 실제 SOC를 특정할 수 없고, 제어용 SOC와 제2 전지(22)의 실제 SOC의 괴리가 발생할 우려가 있는 경우에도, SOC_MIN으로부터 제2 전지(22)의 실제 SOC가 백업 가능 SOC 이상으로 되는 상태를 확실하게 판단할 수 있다. 따라서, 제어용 SOC와 제2 전지(22)의 실제 SOC의 괴리가 해소되지 않았어도, 차량의 자동 운전을 허가할 수 있다. 따라서, IG-ON 후에 가능한 한 빨리 운전자에게 자동 운전을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 전지 제어 장치, 전지 제어 장치를 포함한 차량용 전원 시스템, 전지 제어 장치가 실행하는 SOC 재설정 제어 방법, SOC 재설정 제어 프로그램 및 당해 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 비일시적인 기록 매체, 혹은 전지 제어 장치를 탑재한 차량으로서 파악할 수 있다.
본 발명의 전지 제어 장치는, 2개의 전원 계통을 갖는 용장 전원 시스템을 탑재한 차량 등에 이용 가능하다.

Claims (5)

  1. 축전량에 대한 개방단 전압의 변화율이 소정값 이하인 플랫 영역을 갖는 SOC-OCV 특성 곡선을 갖는 전지(22)의 축전 상태를 관리하는 차량용 전지 제어 장치(50)이며,
    상기 전지 제어 장치(50)는,
    상기 전지의 개방단 전압을 취득하는 취득부(54)와;
    상기 취득부(54)가 취득한 상기 전지(22)의 개방단 전압이, 상기 플랫 영역의 하한 전압 이상, 또한 상한 전압 이하의 특정 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 제1 판정을 행하는 판정부(55)와;
    적산 전류량에 기초하여 상기 전지(22)의 축전량을 추정하는 제1 추정을 행하는 추정부(52)와;
    상기 전지(22)의 축전량을 나타내는 값으로서 참조되는 제어용 축전량을 설정하는 설정부(53)와;
    상기 전지(22)의 축전량이 소정의 목표값으로 되도록, 상기 전지(22)의 개방단 전압 또는 상기 제어용 축전량에 기초하여 상기 전지(22)의 충방전을 제어하는 제어부(51)를 포함하고:
    차량의 이그니션 온 시, 상기 판정부(55)가 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 특정 범위 내에 있다고 판정한 경우, 상기 설정부(53)는, 상기 특성 곡선에 기초하여 상기 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량 미만의 제1 축전량으로 상기 제어용 축전량을 설정하고, 상기 제어부(51)는, 상기 제어용 축전량이 상기 제1 축전량으로 설정되며, 또한 차량이 주행 가능한 상태로 된 후, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제1 전압으로 될 때까지 개방단 전압에 기초하여 상기 전지(22)를 충전하고, 상기 설정부(53)는, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제1 전압에 도달할 때까지는 상기 추정부(52)가 추정한 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하고, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제1 전압에 도달한 후에, 상기 특성 곡선에 기초하여 상기 전지(22)의 개방단 전압으로부터 정해지는 제2 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하는, 전지 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    차량의 이그니션 온 시, 상기 판정부(55)가 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 특정 범위 내에 없다고 판정한 경우, 상기 설정부(53)는, 상기 특성 곡선에 기초하여 상기 전지(22)의 개방단 전압으로부터 정해지는 제3 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하는, 전지 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추정부(52)는, 상기 전지(22)의 충전량의 추정 오차의 적산값 및 방전량의 추정 오차의 적산값을 포함하는, 상기 전지의 축전량의 최댓값 및 최솟값을 추정하는 제2 추정을 행하고,
    상기 판정부(55)는, 상기 추정부(52)가 제2 추정에 있어서 추정한 상기 전지(22)의 축전량의 최솟값과 최댓값의 차가 소정의 역치를 초과하는지 여부를 판정하는 제2 판정을 행하고,
    상기 판정부(55)가 상기 차가 소정의 역치를 초과한다고 판정한 경우, 상기 제어부(51)는, 상기 전지의 개방단 전압이 상기 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제2 전압으로 될 때까지 개방단 전압에 기초하여 상기 전지를 충전하고, 상기 설정부(53)는, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제2 전압에 도달할 때까지는 상기 추정부가 제1 추정에 있어서 추정한 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하고, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제2 전압에 도달한 후에, 상기 특성 곡선에 기초하여 상기 전지(22)의 개방단 전압으로부터 정해지는 제4 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하고, 상기 추정부(52)는, 상기 전지(22)의 축전량의 최솟값 및 최댓값을 상기 제4 축전량에 일치시키는, 전지 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 판정부(55)는, 상기 설정부(53)가 상기 제어용 축전량을 상기 제2 축전량 또는 상기 제3 축전량으로 설정하고 나서 소정 시간이 경과하였는지 여부를 판정하는 제3 판정을 행하고,
    상기 판정부(55)가, 제3 판정에 있어서 상기 소정의 시간이 경과하였다고 판정한 경우, 상기 제어부(51)는, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 플랫 영역의 상한 전압을 초과하는 제2 전압으로 될 때까지 개방단 전압에 기초하여 상기 전지(22)를 충전하고, 상기 설정부(53)는, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제2 전압에 도달할 때까지는 상기 추정부(52)가 상기 제1 추정에 있어서 추정한 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하고, 상기 전지(22)의 개방단 전압이 상기 제2 전압에 도달한 후에, 상기 특성 곡선에 기초하여 상기 전지(22)의 개방단 전압으로부터 정해지는 제4 축전량을 상기 제어용 축전량으로 설정하는, 전지 제어 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 판정부(55)는, 차량이 주행 가능한 상태일 때, 상기 추정부(52)가 상기 제2 추정에 있어서 추정한 상기 전지의 축전량의 최솟값이 상기 플랫 영역의 하한 전압으로부터 정해지는 축전량 이상의 제5 축전량을 초과하였다고 판정한 경우, 차량의 자동 운전을 허가하는, 전지 제어 장치.
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