WO2008066092A1

WO2008066092A1 - Secondary battery charge/discharge control device and vehicle using the same

Info

Publication number: WO2008066092A1
Application number: PCT/JP2007/073006
Authority: WO
Inventors: Hidenori Takahashi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2008-06-05
Also published as: JP4793237B2; US20100001692A1; CN101553967B; JP2008135281A; CN101553967A; US8098050B2

Description

明細書二次電池の充放電制御装置、および、それを備える車両技術分野

本発明は、二次電池の充放電制御装置、および、それを備える車両に関し、特に二次電池の温度に基づいて充放電電力を制御する技術に関する。

背景技術

電動機により全部または一部の車両駆動力を得ている電気自動車（ハイプリッド自動車および燃料電池車を含む）は、二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えられた電力により電動機を駆動している。このような電気自動車に特有な機能として、回生制動がある。回生制動は、車両制動時、電動機を発電機として機能させることによって、車両の運動エネルギを電気工ネルギに変換し、制動を行なうものである。また、得られた電気工ネルギは二次電池に蓄えられ、加速を行なう時などに再利用される。したがって、回生制動によれば、従来の内燃機関のみにより走行する自動車においては、熱エネルギとして大気中に放散させていたエネルギを再利用することが可能であり、エネルギ効率を大幅に向上することができる。

ここで、回生制動時に発生した電力を有効に二次電池に蓄えるためには、二次電池にそれだけの余裕が必要である。また、車載された熱機関により発電機を駆動して電力を発生し、これを二次電池に充電することができる形式のハイプリッド自動車においては、二次電池に蓄えられた電力、すなわち蓄電量を自由に制御できる。よって、このようなハイブリッド自動車においては、二次電池の蓄電量は、回生電力を受け入れられるように、また要求があれば直ちに電動機に対して電力を供給できるように、満蓄電の状態（1 0 0 %) と、全く蓄電されていない状態（0 %) のおおよそ中間付近（5 0〜6 0 %) に制御されることが望ましレ、。電気自動車に搭載された二次電池は、様々な使用環境で使用されることになる。寒冷地で使用される場合は、一 1 0 °C以下、ときには一 2 0 °C以下の環境で使用される場合が考えられる。また、高温下で使用される場合や、二次電池の使用により二次電池温度が上昇する場合、 4 0 °C以上の環境で使用される場合が考えられる。このような過酷な環境下で二次電池を用いる場合、二次電池の特性に応じた制御が必要となる。特に、低温時においては、二次電池内の化学反応の速度が低下するために大電流を流すと電圧が低下し、必要な電圧が得られなくなるという問題がある。また、高温時においては、二次電池の劣化が進むという問題がある。、

特開 2 0 0 3— 2 1 9 5 1 0号公報は、電池の使用環境や電池の状態に応じて適切な充放電の管理を行なうことができる二次電池の充放電制御装置を開示する。上記文献に開示された二次電池の充放電制御装置は、二次電池の温度を検出する温度検出部と、検出された温度が所定の温度以下である場合、予め定められた、温度に応じて変化する充放電電力上限値を超えないように、充放電電力を制御する充放電電力制限部とを含む。

一般的に、電池の温度が高くなるほど電池の劣化が促進される。充放電電力制限部は、二次電池の温度が所定の温度以上である場合には、二次電池の温度が高くなるに従って充放電電力の上限値が小さくなるように、その上限値を定める。これにより電池温度のさらなる上昇を防ぐことが可能になるので、電池の劣化を抑制することが可能になる。

しかしながら特開 2 0 0 3— 2 1 9 5 1 0号公報に開示される技術によれば、二次電池から取り出すことができる電力は二次電池の温度に応じて変化する。温度による制限を行なわずに二次電池から電力を取り出すことが可能であれば、二次電池の性能をより有効に引き出せることができることになるので好ましい。しかしながら特開 2 0 0 3 - 2 1 9 5 1 0号公報にはそのような方法については特に開示されていない。

発明の開示

本発明の目的は、二次電池の性能をより有効に引き出すことが可能な二次電池の充放電制御装置、および、その充放電制御装置を備える車両を提供することである。

本発明は要約すれば、二次電池の充放電制御装置であって、二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、二次電池の充電状態を検出して、充電状態を示す状態値を出力する充電状態検出部と、設定部とを備える。設定部は、状態値が二次電池の充電おょぴ放電のいずれを優先するかを決定するしぎい値に相当する第 1 の値から低下した場合、二次電池の充電電力を、状態値が低下するほど充電電力が増加し、かつ状態値が第 2の値に達したとき.に充電電力の値が第 1の制限値となるように設定する。設定部は、状態値が第 1の値から上昇した場合、二次電池の放電電力を、状態値が上昇するほど放電電力が増加し、かつ状態値が第 3の値に達したときに放電電力の値が第 2の制限値となるように設定する。設定部は、第 1の値、第 2の値、および第 3の値の少なくとも 1つを、温度検出部が検出した電池温度に応じて変化する変更対象に決定し、かつ電池温度が高くなるほど変更対象の値を大きくさせる。

好ましくは、設定部は、状態値の分布に基づいて、第 1から第 3の値の中から変更対象を決定する。

好ましくは、設定部は、状態値が第 1の値より小さくなる頻度が、状態値が第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、第 2の値を変更対象に決定し、状態値が第 1の値より大きくなる頻度が、状態値が第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、第 3の値を変更対象に決定する。

好ましくは、設定部は、所定期間内に、二次電池の充電と二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、第 1の値を変更対象に決定する。好ましくは、二次電池は、リチウムイオン電池を含む。

本発明の他の局面に従うと、車両であって、二次電池と、二次電池の充放電制御装置とを備える。充放電制御装置は、二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、二次電池の充電状態を検出して、充電状態を示す状態値を出力する充電状態検出部と、設定部とを含む。設定部は、状態値が二次電池の充電および放電のいずれを優先するかを決定するしきい値に相当する第 1の値から低下した場合、二次電池の充電電力を、'状態値が低下するほど充電電力が増加し、かつ状態値が第 2の値に達したときに充電電力の値が第 1の制限ィ直となるように設定する。設定部は、状態値が第 1のィ直から上昇した場合、二次電池の放電電力を、状態値が上昇するほど放電電力が増加し、かつ状態ィ直が第 3の値に達したときに放電電力の値が第 2の制限値となるように設定する。設定部は、第 1の値、第 2の値、お 200

よび第 3の値の少なくとも 1つを、温度検出部が検出した電池温度に応じて変化する変更対象に決定し、かつ電池温度が高くなるほど変更対象の値を大きくさせる。

好ましくは、設定部は、状態値が第 1の値より小さくなる頻度が、状態値が第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、第 2の値を変更対象に決定し、状態値が第 1の値より大き 'くなる頻度が、状態値が第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、第 3の値を変更対象に決定する。

好ましくは、設定部は、所定期間内に、二次電池の充電と二次電池の放電との切換えが所定回数以上操返される場合には、第 1の値を変更対象に決定する。好ましくは、二次電池は、リチウムイオン電池を含む。

本発明のさらに他の局面に従うと、二次電池の充放電制御装置であって、二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、二次電池の充電状態を検出する充電状靡検出部と、温度検出部が検出した電池温度、および、充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて、二次電池が充放電する電池電力を設定する設定部とを備える。設定部は、二次電池の放電と二次電池の充電とが切換わるときの充電状態を示す第 1の値、第 1の値よりも充電状態が低下した場合に、二次電池に充電される電池電力が制限値に達するときの充電状態を示す第 2の値、および、第 1の値よりも充電状態が上昇した場合に、二次電池から放電される電池電力が制限値に達するときの充電状態を示す第 3の値の少なくとも 1つを、電池温度が高くなるほど大きくなるよう設定する。設定部は、 '第 1から第 3の値および充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて、電池電力を設定する。

好ましくは、設定部は、充電状態検出部が検出した充電状態の値の分布に基づいて、第 1から第 3の値のうち、設定対象の値を決定する。

より好ましくは、設定部は、充電状態が第 1の値より小さくなる頻度が、充電状態が第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、設定対象の値として第 2 の値を決定し、充電状態が第 1の値より大きくなる頻度が、充電状態が第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、設定対象の値として第 3の値を決定する。より好ましくは、設定部は、所定期間内に、二次電池の充電と二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、設定対象の値として第 1の値を決定する。

好ましくは、二次電池は、リチウムイオン電池を含む。

本発明のさらに他の局面に従うと、車両であって、二次電池と、二次電池の充放電制御装置とを備える。充放電制御装置は、二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、二次電池の充電状態を検出する充電状態検出部と、温度検出部が検出した電池温度、および、充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて、二次電池が充放電する電池電力を設定する設定部とを含む。設定部は、二次電池の放電と二次電池の充電とが切換わるときの充電状態を示す第 1の値、第 1の値よりも充電状態が低下した場合に、二次電池に充電される電池電力が制限値に達するときの充電状態を示す第 2の値、および、第 1の値よりも充電状態が上昇した場合に、二次電池から放電される電池電力が制限値に達するときの充電状態を示す第 3の値の少なくとも 1つを、電池温度が高くなるほど大きくなるよう設定する。設定部は、第 1から第 3の値および充電状態検出部が検出した充電状態に基づいて、電池電力を設定する。

より好ましくは、設定部は、充電状態が第 1の値より小さくなる頻度が、充電状態が第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、設定対象の値として第 2 の値を決定し、充電状態が第 1の値より大きくなる頻度が、充電状態が第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、設定対象の値として第 3の値を決定する。より好ましくは、設定部は、所定期間内に、二次電池の充電と二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、設定対象の値として第 1の値を決定する。 ' 好ましくは、二次電池は、リチウムイオン電池を含む。

したがって、本発明によれば、二次電池の性能'をより有効に引き出すことが可能になる。

図面の簡単な説明図 1は、実施の形態 1の二次電池の充放電制御装置を備える車両の概略プロック図である。

図 2は、図 1に示す制御装置 3 0の機能ブロック図である。

図 3は、本実施の形態の充放電制御装置による S O Cの制御を説明する図である。

図 4は、本実施の形態の充放電制御装置による電池電力の制御を説明する図である。

図 5は、 S 0 C値とバッテリの開放電圧との関係を示す一般的な図である。図 6は、図 3および図 4に示すようにバッテリの S O Cおよび入出力電力が変動したときのバッテリの電圧の変動を示す図である。

図 7は、図 6に示すようにパッテリ電圧が変動したときのバッテリ電流の変動を示す図である。

図 8は、図 2の電池電力決定部 1 3 3による電力値 P i n / P o u tの決定処理を説明するフローチャートである。

図 9は、マップ記憶部 1 3 6に記憶されるマップ M P 0を示す図である。図 1 0は、図 2の電池電力決定部 1 3 3が図 9のマップ M P 0に従って充放電を行なったときの S O C値の分布を示す図である。

図 1 1は、図 9に示すマップ M P 0の 1つの変更例を示す図である。

図 1 2は、図 1 1に示すマップ M P 1に基づいて図 2の電池電力決定部 1 3 3 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 1 3は、図 9に示すマップ M P 0の他の変更例を示す図である。

図 1 4は、図 1 3に示すマップ M P 2に基づいて図 2の電池電力決定部 1 3 3 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 1 5は、図 9に示すマップ M P 0のさらに他の変更例を示す図である。図 1 6は、図 1 5に示すマップ M P 3に基づいて図 2の電池電力決定部 1 3 3 が電池電力を決定したときの S〇 C値の分布を示す図である。

図 1 7は、図 9に示すマップ M P 0のさらに他の変更例を示す図である。図 1 8は、図 1 7に示すマップ M P 4に基づいて図 2の電池電力決定部 1 3 3 が電池電力を決定したときの S〇 C値の分布を示す図である。図 1 9は、図 2の電池電力決定部 133 Aによる電力値 P i n/P o u tの決定処理を説明するフローチャートである。

図 20は、図 2の電池電力決定部 133 Aによる電力値 P i n/P o u tの決定処理の変形例を説明するフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

[実施の形態 1]

図 1は、実施の形態 1の二次電池の充放電制御装置を備える車両の概略プロック図である。

図 1を参照して、車両 100は、内燃機関であるエンジン 4と、電池ユニット

40と、モータジェネレータ MG 1， MG2と、モータジェネレータ MG 1， M G 2に対応してそれぞれ設けられるインバータ 22, 14と、動力分割機構 PS Dと、昇圧コンバータ 12と、レゾルバ 20, 21と、電流センサ 24， 25と、制御装置 30と、図示しない車輪とを備える。

電池ュニット 40と昇圧コンバータ 1 2とは、電源ライン P L 1と接地ライン

5 Lとによって電気的に接続されている。

電池ユニット 40は、バッテリ Bと、バッテリ Bの負極と接地ライン SLとの間に接続されるシステムメインリレー SMR 3と、バッテリ Bの正極と電源ライン P L 1との間に接続されるシステムメインリレー SMR 2と、バッテリ Bの正極と電源ライン P L 1との間に直列に接続される、システムメインリレー SMR 1および制限抵抗 Rとを含む。システムメインリレー SMR 1〜SMR 3は、制 . 御装置 30から与えられる制御信号 S Eに応じて導通 Z非導通状態が制御される。電池ユニット 40は、さらに、バッテリ Bの端子間の電圧 VBを測定する電圧センサ 10を含む。

バッテリ Bとしては、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池を用いることができる。ただし後述するようにバッテリ Bとしては、リチウムイオン電池を用いることが好ましい。

電池ュニット 40の周辺にはバッテリ Bの温度 TBを検出するための温度センサ 42が設けられる。温度センサ 42はバッテリ Bの近傍に設けられてもよレヽし, たとえばバッテリ Bの温度を推定することが可能な場所に設けられてもよい。具体的に説明すると、温度センサ 42は、たとえば電源ライン PL 1の近傍（A 点）、リアタトル L 1の近傍（B点）、システムメインリレー SMR 2の近傍 (C点）等に設置することができる。

昇圧コンバータ 12は、接地ライン S Lと電源ライン P L 1と間の電圧を昇圧して接地ライン SLと電源ライン PL 2によってインバータ 14， 22に供給する。インバータ 14は、昇圧コンバータ 12から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータ MG 2に出力する。インバータ 22は、昇圧コンバータ 12から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータ M G 1に出力する。

昇圧コンバータ 12は、一方端が電源ライン PL 1に接続されて他方端が接地ライン S Lに接続される平滑用コンデンサ C 1と、一方端が電源ライン P L 1に接続されるリアクトル L 1と、電源ライン PL 2と接地ライン SLとの間に直列に接続される I GBT素子 Q 1， Q2と、 1 &8丁素子(31, Q 2にそれぞれ並列に接続されるダイオード D 1， D2と、平滑用コンデンサ C 2と、電源ライン P L 1と接地ライン S Lとの間の電圧 VLを検出する電圧センサ 6と、電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間の電圧 VHを検出する電圧センサ 8とを含む。平滑用コンデンサ C 1はバッテリ Bから出力されて昇圧される前の直流電圧を平滑化する。平滑用コンデンサ C'2は昇圧コンバータ 12が昇圧した後の直流電圧を平滑化する。

リアクトル 1の他方端は I &8丁素子01のェミッタおよび I GBT素子 Q 2のコレクタに接続される。ダイオード D 1の力ソードは I 08丁素子(31のコレクタと接続され、ダイオード D 1のアノードは I GBT素子 Q 1のェミッタと接続される。ダイオード D 2の力ソードは I GBT素子 Q 2のコレクタと接続され、ダイオード D 2のァノードは I G B T素子 Q 2のェミッタと接続される。インバータ 14は車輪を駆動するモータジェネレータ MG 2に対して昇圧コンバータ 12の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ 14は、回生制動に伴い、モータジェネレータ MG2において発電された電力を昇圧コンバータ 12に戻す。このとき昇圧コンバータ 12は降圧回路として動作するように制御装置 30によって制御される。

インバータ 14は、 U相アーム 15と、 V相アーム 16と、 W相アーム 17とを含む。 U相アーム 15， V相アーム 16，および W相アーム 17は、電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間に並列に接続される。

U相アーム 1 5は、電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間に直列接続された I GBT素子 Q3， Q4と、 10：8丁素子03， Q 4とそれぞれ並列に接続されるダイオード D 3， D4とを含む。ダイオード D3の力ソードは I GBT素子 Q 3のコレクタと接続され、ダイオード D 3のアノードは I 0：8丁素子03のェミッタと接続される。ダイオード D4の力ソードは I GBT素子 Q4のコレクタと接続され、ダイォード D 4のアノードは I GBT素子 Q4のエミッタと接続される。

V相アーム 16は、電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間に直列接続された I GBT素子 Q5, Q6と、 108丁素子05, Q 6とそれぞれ並列に接続さ. れるダイオード D 5， D 6とを含む。ダイオード D 5の力ソードは I GBT素子 Q 5のコレクタと接続され、ダイオード D 5のアノードは I。8丁素子(35のェミッタと接続される。ダイオード D 6の力ソードは I GBT素子 Q6のコレクタと接続され、ダイオード D 6のアノードは I GBT素子 Q 6のェミッタと接続される。

W相アーム 1 7は、電源ライン PL 2と接地ライン SLとの間に直列接続された I GBT素子 Q 7, Q8と、 103丁素子<37， Q 8とそれぞれ並列に接続されるダイオード D 7， D 8とを含む。ダイオード D 7の力ソードは I GBT素子 Q 7のコレクタと接続され、ダイォード D 7のアノードは I GBT素子 Q 7のェミッタと接続される。ダイオード D 8の力ソードは I GBT素子 Q8のコレクタと接続され、ダイオード D 8のアノードは I GBT素子 Q 8のェミッタと接続される。

モータジェネレータ MG 2は、三相の永久磁石同期モータであり、 U, V, W 相の 3つのコイルは各々の一方端が中性点に共に接続されている。そして、 U相コイルの他方端が I GBT素子 Q 3, Q 4の接続ノードに接続される。また V相コイルの他方端が I G B T素子 Q 5 , Q 6の接続ノードに接続される。また W相コイルの他方端が I G B T素子 Q 7， Q 8の接続ノードに接続される。モータジエネレータ MG 2の回転軸は図示されない減速ギヤやディファレンシャルギヤにより ¾輪に結合される。

動力分割機構 P S Dは、エンジンとモータジェネレータ MG 1 , MG 2とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば動力分割機構 P S Dとしては、サンギヤ、プラネタリキヤリャおよびリングギヤの 3つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この 3つの回転軸がエンジンおよびモータジエネレータ MG 1， MG 2の回転軸にそれぞれ接続される。たとえばモータジエネレータ MG 1のロータを中空としてその中心にエンジンのクランク軸を通すことで動力分割機構 P S Dにエンジンとモータジェネレータ MG 1， MG 2とを機械的に接続することができる。

電流センサ 2 4は、モータジェネレータ MG 2に流れる電流をモータ電流値 M C R T 2として検出し、モータ電流値 M C R T 2を制御装置 3 0へ出力する。インバータ 2 2は、昇圧コンバータ 1 2に対してインバータ 1 4と並列的に接続される。インバータ 2 2は、モータジェネレータ MG 1に対して昇圧コンバータ 1 2の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ 2 2は、昇圧コンバータ 1 2から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジンを始動させるためにモータジェネレータ MG 1を駆動する。

また、インバータ 2 2は、エンジン 4のクランクシャフトから伝達される回転トルクによってモータジェネレータ MG 1で発電された電力を昇圧コンバータ 1 2に戻す。このとき昇圧コンバータ 1 2は降圧回路として動作するように制御装置 3 0によって制御される。

なお、インバータ 2 2の内部の構成は、図示しないがインバータ 1 4と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

モータジェネレータ MG 1は、三相の永久磁石同期モータであり、 U， V, W 相の 3つのコイルは各々の一方端が中性点に共に接続されている。そして、各相コイルの他方端はインバータ 2 2に接続されている。

電流センサ 2 5は、モータジェネレータ MG 1に流れる電流をモータ電流値 M 一^

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CRT 1として検出し、モータ電流値 MCRT 1を制御装置 30へ出力する。制御装置 30は、エンジン回転数 MRNE、電圧 VB， VL, VH、電流 I B. 温度 TBの各値、モータ電流値 MCRT 1, MCRT 2および起動信号 I GON を受ける。制御装置 30は、さらに、図示しないアクセルポジションセンサが検出したアクセル開度 Ac cおよび図示しない車速センサが検出した車両速度 Vを受ける。

制御装置 30は、レゾルバ 20, 21の出力を受けてモータ回転数 MRN 2， MRN 1をそれぞれ算出する。ここで、モータ回転数 MRN 1およびモータ電流 jjtMCRT 1はモータジエネレタ MG 1に関するものであり、モータ回転数 M R N 2およびモータ電流値 M CRT 2はモータジェネレータ MG 2に関するものである。

また、電圧 VBはバッテリ Bの電圧であり、電圧センサ 10によって測定される。電圧 VLは平滑用コンデンサ C 1に印加される昇圧コンバータ 1 2の昇圧前電圧であり電圧センサ 6によって測定される。電圧 VHは平滑用コンデンサ C 2 に印加される昇圧コンバータ 12の昇圧後電圧であり電圧センサ 8によって測定される。

そして制御装置 30は、昇圧コンバータ 12に対して昇圧指示を行なう制御信号 PWU, 降圧指示を行なう制御信号 PWDおよび動作禁止を指示する信号 C S DNを出力する。

さらに、制御装置 30は、インバータ 14に対して昇圧コンバータ 12の出力である電圧 VH (直流電圧）をモータジェネレータ MG 2を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示 PWMI 2と、モータジェネレータ MG 2で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ 12側に戻す回生指示 PWMC 2 とを出力する。 I GBT素子 Q 3〜Q 8はこれらの指示に応じて動作する。

同様に制御装置 30は、インバータ 22に対して電圧 VH (直流電圧）をモータジェネレータ MG 1を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示 PWMI 1 と、モータジェネレータ MG 1で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ 1 2側に戻す回生指示 PWMC 1とを出力する。

図 2は、図 1に示す制御装置 30の機能プロック図である。なお図 2に示す制御装置 30はハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。

図 2およぴ図 1を参照して、制御装置 30は、車両要求出力演算部 1 31と、 S OC (State of Charge：充電状態）演算部 1 32と、電池電力決定部 1 33 と、駆動力配分決定部 134と、エンジン ECU (Electronic Control Unit) 135と、マツ'プ記憶部 136と、コンバータ制御部 137と、インバータ制御部 138, 1 39とを含む。

車両要求出力演算部 131は、アクセル開度 Ac c、車両速度 V、および S〇 C演算部 132から出力されるバッテリ Bの SOCを示す状態値（SOC直）に基づいて、図 1に示す車両 100全体に要求される出力（すなわち車両の要求動力）を演算する。

30じ演算部132は、電流 I B、電圧 VB、および温度 T Bに基づいてバッテリ Bの SO C値を演算する。たとえば SOC値は、バッテリ Bが満充電状態の場合に 100%であると定義され、バッテリ Bがまったく蓄電されていない状態の場合に 0%であると定義される。そして SO C値は、バッテリ Bがまったく蓄電されていない状態から満充電状態までの間でバッテリ Bの充電状態が変化した場合に、その充電状態に応じて 0%から 100%までの間で変化するように定義される。

電池電力決定部 133は、温度 TBおよびバッテリ Bの SOC (SOC演算部 132の演算結果）に基づいて、バッテリ Bの充電時における電力値 P i nおよびバッテリ Bの放電時における電力値 P o u tを決定する。電池電力決定部 13 3における処理の詳細は後述する。

マップ記憶部 136は、 SOCと、電力値 P i nZP o u tとが対応付けられたマップを記憶する。電池電力決定部 133は、マップ記憶部 136に記憶されるマップと温度 TBとに基づいて電力値 P i n/P o u tを設定する。

駆動力配分決定部 1 34は、車両要求出力演算部 1 3 1から車両要求出力を受ける。 '駆動力配分決定部 134は、電池電力決定部 1 33から電力値 P i nあるいは電力値 P o u tを受ける。駆動力配分決定部 134は、エンジン E CU 13 5からエンジン回転数 MRNEを受ける。駆動力配分決定部 1 34は、車両要求出力に対するエンジン 4およびモータジェネレータ MG 1 , MG 2の間でのトルク配分を決定する。

具体的な例を示すと、駆動力配分決定部 1 34は、車両要求出力をエンジン 4 の要求出力（エンジン要求出力 PE r e q *) として、このエンジン要求出力 P E r e q *を出力可能な運転ボイント（トルクと回転数とにより定まるボイント）のうち、エンジン 4の効率が最良となるポイント（言い換えるとエンジンのトルクおよび回転数）を決定する。そして駆動力配分決定部 134は、決定したエンジンの回転数（目標回転数 MRNE*) をエンジン ECU 135に出力する ₍ これにより、エンジン ECU 135は、目標回転数 MRNE *と実際のエンジン回転数 MRNEとを一致させるように、エンジン 4の出力（回転数 Xトルク）を制御する。

さらに、駆動力配分決定部 134は、エンジン要求出力 P E r e q *、電力値 P i n/P o u tに基づいて、モータジェネレータ（MG1， MG 2) の出力を決定する。そして駆動力配分決定部 134は、モータジェネレータ（MG1， M G 2) の出力に基づいてモータジェネレータ MG 2のトルク指令値 TR 2を決定する。駆動力配分決定部 134は、トルク指令値 TR 2をコンバータ制御部 1 3 7およびィンバータ制御部 139に出力する。

なおエンジン 4から出力された動力の一部がモータジエネ I /一タ MG 1の発電用電力として用いられる場合、モータジェネレータ MG 1による発電電力はモータジェネレータ MG 2の駆動に利用される。この場合、駆動力配分決定部 134 は、さらに、モータジェネレータ MG 1に要求されるトルクを指令するためトルク指令値 TR 1を設定する。そして駆動力配分決定部 134は、トルク指令値 T R 1をコンバータ制御部 137およびインバータ制御部 138に出力する。

コンバータ制御部 1 37は、トルク指令値 TR 1， TR2およびモータ回転数 MRN 1, MRN2を受けて制御信号 PWU， PWDおよび信号 C S DNを出力する。

インバータ制御部 138は、トルク指令値 TR 1およびモータ電流値 MCR丁 1を受けて、駆動指示 PWMI 1および回生指示 PWMC 1を出力する。

インバータ制御部 1 39は、トルク指令値 TR 2およびモータ電流値 MCRT 2を受けて、駆動指示 P WM I 2および回生指示 PWMC 2を出力する。

くバッテリの S O Cの制御 >

図 3および図 4を参照して、曲線 C V Iは所定の温度（たとえば + 2 5 °C) における S O C値の変動を示し、曲線 C V 2は高温時における S O C値の変動を示す。つまり、本実施の形態ではバッテリの温度が高くなるにつれて S O C値の変動の中心を高くする。ただし、バッテリに対して入出力される電池電力（図 4の「電池入出力」）は、バッテリの温度によらず同じである。

図 5は、 S O C値とパッテリの開放電圧との関係を示す一般的な図である。図 5を参照して、 S O C値が高くなるにつれてバッテリの開放電圧が高くなることが分かる。

図 6は、図 3および図 4に示すようにバッテリの S O Cおよび入出力電力が変動したときのバッテリ電圧の変動を示す図である。

図 6を参照して、曲線 C V 3は、所定の温度（たとえば + 2 5 °C) におけるバッテリ電圧の変動を示し、曲線 C V 4は高温時におけるバッテリ電圧の変動を示す。図 5に示すように、 S O C値が高いほどバッテリの開放電圧は高くなる。つまり高温時には S〇C値の変動の中心が高くなるのでバッテリの電圧が高くなる, 図 7は、図 6に示すようにバッテリ電圧が変動したときのバッテリ電流の変動を示す図である。

図 7および図 6を参照して、曲線 C V 5は所定の温度（たとえば + 2 5 °C) におけるバッテリ電流の変動を示し、曲線 C V 6は高温時におけるバッテリ電流の変動を示す。図 4に示すように、本実施の形態ではバッテリに入出力される電力はバッテリの温度によらず同じである。よって、バッテリの温度が高くなるほど電圧値が大きくなるので、電流値は小さくなる。

バッテリの充放電に伴いバッテリが発熱する。これによりバッテリの温度が上昇する。バッテリの内部抵抗の値を Rとし、バッテリの電流を Iとすると、バッテリの発熱量は R X 1 ²にほぼ比例するとみなすことができる。本実施の形態では、バッテリの温度が高い時にバッテリの電流値を下げる。これによりバッテリの発熱を抑えることができので、バッテリ温度のさらなる上昇が抑制される。従来は、バッテリの温度が所定の温度を超える場合には、充放電電力が制限されていた。し力し、このような制限を行なうことにより、図 1に示す車両においてエンジンの動作点が最も効率がよくなる動作点とずれてしまう可能性がある。このような場合には燃費が低下することが起こり得る。

この問題を防ぐための方法として、たとえばバッテリを冷却する方法が考えられる。ただし、バッテリを効率よく冷却するために冷却構造が大型化する可能性がある。一般的には冷却構造が大型化するとコストが上昇する。また、バッテリの冷却,経路を確保する必要が生じるとともに、バッテリを冷却できるだけの能力を有する冷却装置（冷却ファン、あるいは冷却ポンプ等）を車両に搭載する必要がある。

これに対し、本実施の形態ではバッテリから入出力される電力はバッテリの温度が変化しても同じであるのでエンジンの動作点を、最も効率がよくなる動作点に保つことが可能になる.。よって本実施の形態によれば燃費の低下を防ぐことが可能になる。

また、本実施の形態によれば、バッテリの温度が高い場合にはバッテリの発熱が抑制されるので、バッテリの温度が過度に上昇するのを防ぐことができる。よつて、バッテリを冷却するための冷却構造が必要であったとしても、その冷却構造が大型化するのを防ぐことができる。

これにより、本実施の形態によれば、バッテリの性能をより有効に引き出すことが可能になる。また、本実施の形態によれば、車両の性能をより有効に引き出すことができる。

なお、本実施の形態においてはバッテリがリチウムイオン電池であることが好ましい。その理由は、リチウムイオン電池では充電時に吸熱反応が生じるため、充電時における温度上昇を抑制することができるからである。

く入出力電力の設定について >

図 2に示す電池電力決定部 1 3 3は、マップ記憶部 1 3 6に記憶されるマップを温度 TBに応じて適宜変更し、その変更したマップに基づいて電力値 P i n/ P o u tを決定する。以下では、電池電力決定部 1 3 3によるマップの変更について説明する。

図 8は、図 2の電池電力決定部 1 3 3による電力値 P i n/P o u tの決定処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時（たとえば車両の起動時）にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図 8および図 2を参照して、ステップ S 1では、電池電力決定部 1 3 3はマップ記憶部 1 3 6から図 9に示すマップ MP 0を読み出す。

図 9は、マップ記憶部 1 3 6に記憶されるマップ MP 0を示す図である。図 9を参照して、マップ MP 0は SO C値に応じてバッテリの充電電力および放電電力を定めるためのものである。マップ MP 0には， β , γの 3つの S〇 C値が規定される。 S OC値ひはバッテリの放電とバッテリの充電とが切換わるときの SOCを示す値である。すなわち、バッテリの S OC値が SOC値ひより大きい状態ではバッテリの放電が優先的に行なわれ、パッテリの SOC値が S O C値 αより小さい状態ではバッテリの充電が優先的に行なわれる。

SOC値 ]3は、 SOC値 αよりも SOCが低下した場合に、バッテリの充電電力が制限値（充電電力の上限値である第 1の制限値）に達するときの SO Cを示す値である。 S OC値が低下するほど充電電力は増加する。 3〇〇値が3〇〇値 |3以下の場合には、充電電力は第 1の制限値に固定される。 S OC値 γは、 S O C値 _αよりも S OCが上昇した場合に、バッテリの放電電力が制限値（放電電力の上限値である第 2の制限値）に達するときの SOCを示す値である。 S O C値が上昇するほど放電電力は増加するが、 S O C値が S O C値 γ以上の場合には、放電電力は第 2の制限値に固定される。

このように充電電力を制限することによって、バッテリの過充電を防ぐことができる。同様に放電電力を制限することによって、バッテリの過放電を防ぐことができる。

再び図 8および図 2を参照して、ステップ S 2において、電池電力決定部 1 3 3は、温度 ΤΒの ί直を取得する。ステップ S 3において電池電力決定部 1 3 3は温度 TBに基づいてマップ MP 0を変更する。ステップ S 4において、電池電力決定部 1 33は S〇C演算部 1 32から SO C値を取得する。ステップ S 5において電池電力決定部 133は、 SOC値および変更されたマップ MP 0に基づいてバッテリの入出力電力値（電力値 P i nZP o u t) を決定する。ステップ S 5の処理が終了すると、全体の処理はステップ S 2に戻る。

図 10は、図 2の電池電力決定部 133が図 9のマップ MP 0に従ってバッテリの充放電を行なったときの SOC値の分布を示す図である。なお図 10に示す分布曲線は、電池電力決定部 1 33がマップ MP 0を変更していないときに SO C演算部 132から出力される SO C値の分布を示す曲線である。

図 10を参照して、 SOC値が SO C値 αの付近の値となる状態の頻度が最も高い。 S OC値が SO C値ひから SO C値 ]3まで変化するにつれ、その S〇C値の頻度が低くなる。 S O C値が S O C値 αから S O C値 yまで変化する場合についても同様である。

図 11は、図 9に示すマップ MP 0の 1つの変更例を示す図である。

図 11および図 9を参照して、マップ MP 1はマップ MP 0に対して SO C値

]3が高 S O C値側に移動している点で異なる。

図 12は、図 1 1に示すマップ MP 1に基づいて図 2の電池電力決定部 133 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 12を参照して、実線の分布曲線は図 1 1に示すマップ MP 1に基づいて図 2の電池電力決定部 133が電池電力を決定したときの SOC値の分布を示し、破線の分布曲線は、図 10に示す分布曲線と同様である。実線の分布曲線は S O 〇値より小さい SO.C値が発生する頻度が低くなることを示す。つまりバッテリの S〇C値は高い状態に維持される。

また、実線の分布曲線は、マップ MP 1に従って電池電力決定部 133が電池電力を決定することでバッテリの充電が抑制されることを示す。既に説明したように、バッテリの S〇 C値が高い状態に維持されるということはバッテリの放電が優先的に行なわれているということを示す。したがってバッテリの SO C値が高い状態に維持された場合、バッテリの充電が抑制される。充電時のほうが放電時よりも多く発熱するバッテリもある。つまり、マップ MP 1に従って電池電力決定部 1 33が電池電力を決定した場合には、 SOC値を高い状態に維持してバッテリに流れる電流を小さくすることによりバッテリの発熱を抑えることが可能になるだけでなく、ノッテリの充電頻度を低くすることによつてもバッテリの発熱を抑えることが可能になる。

図 13は、図 9に示すマップ MP 0の他の変更例を示す図である。

図 13および図 9を参照して、マップ MP 2はマップ MP 0に対して S.OC値 aが高 S O C値側に移動している点で異なる。

図 14は、図 13に示すマップ MP 2に基づいて図 2の電池電力決定部 1 33 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 14を参照して、実泉の分布曲線は図 13に示すマップ MP 2に基づいて図

2の電池電力決定部 133が電池電力を決定したときの SO C値の分布を示し、破線の分布曲線は、図 10に示す分布曲線と同様である。実線の分布曲線は、 S O C値ひが高 S O C値側に移動すると、 S O C値の分布のピークも高 S O C値側に移動することを示す。つまり、電池電力決定部 1 33がマップ MP 2に従ってバッテリの充電および放電を切換えることで SO C値を高い状態に維持したままバッテリの充放電を行なうことができる。これによりバッテリの電圧が高い状態に維持されることからバッテリの電流を小さくすることができる。よってバッテリの発熱が抑制される。

図 15は、図 9に示すマップ MP 0のさらに他の変更例を示す図である。

図 15および図 9を参照して、マップ MP 3はマップ MP 0に対して SOC値 yが高 S O C値側に移動している点で異なる。

図 16は、図 1 5に示すマップ MP 3に基づいて図 2の電池電力決定部 1 33 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 16を参照して、実線の分布曲線は、図 1 5に示すマップ MP 3に基づいて図 2の電池電力決定部 1 33が電池電力を決定したときの SO C値の分布を示し、破線の分布曲線は、図 10に示す分布曲線と同様である。実線の分布曲線は SO C値が高い状態となる頻度が低下することを示す。つまり、マップ MP 3に従つて電池電力決定部 133が電池電力を決定した場合には SO C値が高い状態に保たれるとともに、図 2に示す電力値 P o u tも抑制される。これにより、バッテリの放電時にバッテリから出力される電流を抑制できる。よって SOC値を高い状態に維持することができるとともに、バッテリ電流も抑制することができるのでバッテリの発熱を抑えることができる。ただし、マップ MP 3では放電電力は、図 1に示す車両 100の挙動、あるいはエンジン 4の運転効率に影響を与えないように設定される。

図 1 7は、図 9に示すマップ MP 0のさらに他の変更例を示す図である。

図 17および図 9を参照して、マップ MP 4はマップ MP 0に対して SOC値ひ、 SOC値 j3、 SOC値 γを一様に高 SOC値側に移動させている点で異なる。図 18は、図 17に示すマップ MP 4に基づいて図 2の電池電力決定部 133 が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示す図である。

図 18を参照して、実線の分布曲線は、図 1 7に示すマップ MP 4に基づいて図 2の電池電力決定部 1 33が電池電力を決定したときの S O C値の分布を示し、破線の分布曲線は、図 10に示す分布曲線と同様である。実線の分布曲線は破線の分布曲線に対して、高 SO C値側に移動している。マップ MP 4に基づいて図 2の電池電力決定部 1 33が電池電力を決定した場合には、 SOC値ひを移動させた場合の効果、 SOC値を移動させた場合の効果、および SOC値 γを移動させた場合の効果が得られる。

なお、図 8のステップ S 3での処理において、電池電力決定部 133は図 9のマップ MP 0における SOC値 a；、 S〇C値 j3、 SOC値 γのうちのいずれか 2 つをバッテリの温度が高くなるに従い高 s o c mに移動させてもよい。

図 1，図 2を参照しながら、実施の形態 1の二次電池の充放電制御装置について包括的に説明する。実施の形態 1の二次電池の充放電制御装置は、バッテリ B の温度 TBを検出する温度センサ 42と.、バッテリ Bの充電状態を検出する SO C演算部 132と、温度センサ 42が検出した温度 TB、および、 SOC演算部 132が検出した充電状態に基づいて、バッテリ Bが充放電する電池電力を設定する電池電力決定部 1 33とを備える。電池電力決定部 133は、温度 TBが高いほど充電状態が高くなるように、電池電力を設定する。 - 好ましくは、電池電力決定部 133は、バッテリ Bの放電とバッテリ Bの充電とが切換わるときの充電状態を示す SO C値ひ、 30〇ィ直ひょりも30じ値が低下した場合に、バッテリ Bに充電される電池電力が制限^ Sに達するときの充電状態を示す SOC値、および、 SOC値ひよりも SOC値が上昇した場合に、ノッテリ Bから放電される電池電力が制限値に達するときの S O C値を示す S O C ィ直！/の少なくとも 1つを、温度 TBが高くなるほど大きくなるよう設定する。電池電力決定部 1 33は、 SOC値、 SOC値 0、 S〇C値 V、および SOC演算部 132が検出した充電状態に基づいて、電池電力を設定する。

これによりバッテリの温度に拘らず、バッテリに対して所望の電力を入出力することが可能になる。よって実施の形態 1によれば、バッテリの性能をより有効に引き出すことが可能になる。

また、実施の形態 1によれば、バッテリの高温時にバッテリの充放電を行なつてもバッテリの温度がさらに上昇するのを抑制することができる。

また、実施の形態 1によれば、バッテリの性能をより有効に引き出すことによつて、エンジンの運転効率を低下するのを防ぐことができる。よって車両の性能もより有効に引き出すことができる。

好ましくは、バッテリ Bは、リチヴムイオン電池を含む。これにより、バッテリ Bの充電時において、バッテリの温度上昇を抑制することが可能になる。

[実施の形態 2]

実施の形態 2の二次電池の充放電制御装置を搭載する車両の構成は、図 1に示す車両 100の構成において、制御装置 30を制御装置 3 OAに置き換えたものに等しい。また、制御装置 30 Aの構成は図 2に示す制御装置 30の構成において、電池電力決定部 133を電池電力決定部 1 33 Aに置き換えたものに等しい。電池電力決定部 1 33 Aは、バッテリ Bの温度 TBに応じて、図 9に示すマツプ MP 0を変更する点で電池電力決定部 133と同様である。ただし電池電力決定部 133 Aは、 S〇 C演算部 132が検出した充電状態の値の分布に基づいて、図 9のマップ MP 0に規定される SOC値ひ、 SOC値 /3、 SOC値 yのうち、高 S O C値側に移動させる値を決定する。

図 19は、図 2の電池電力決定部 1 33 Aによる電力値 P i n/P o u tの決定処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時（たとえば車両の起動時）にメインルーチンから呼び出されて実行される。

まず、図 1 9および図 8を参照して、図 19に示すフローチャ^"トは図 8に示すフローチャートに対して、（1) ステップ S 1とステップ S 2との間にステツプ S 1A， S 1 B, S 1 Cの処理が追加されている点、（2) ステップ S 4の処理が含まれない点で異なる。なお、図 1 9のフローチャートにおける他のステツプの処理は図 8に示すフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様である。よって、以下では主としてステップ S 1A， S I B, S I Cの処理にっレヽて説明する。

図 19および図 2を参照して、電池電力決定部 1 33 Aは、 SOC演算部 13 2から SOC値を取得する（ステップ S 1A) 。次に電池電力決定部 133 Aは、過去の SO C値とステップ S 1 Aにおいて取得した SO C値とに基づいて SOC 値の分布を算出する（ステップ S 1 B) 。続いて電池電力決定部 133は、算出した SOC値の分布に従って、図 9のマップ MP 0における S〇C値、 SOC 値 /3、 S OC値 γのいずれを高 SO C値側に動かすかを決定する（ステップ S 1 C) 。ステップ S 1 Cの処理が終了した場合には、全体の処理はステップ S 2に進む。

たとえば、電池電力決定部 1 33 Aは、図 10に示す分布曲線を予め記憶しておき、この分布曲線と算出した SO C値の分布とを比較して、 S〇C値ひ、 SO C値、 SOC値 γのいずれを動かすかを決定する。 S〇C値 αを移動させた場合のマップは図 13に示すマップ MP 2と同様になる。 SOC値 j3を移動させた場合のマップは図 1 1に示すマップ MP 1と同様になる。 3〇〇値^ を移動させた場合のマップは図 15に示すマップ MP 3と同様になる。

このように、電池電力決定部 133 Aは、実際のバッテリの充放電動作に基づいてバッテリの高温時に SO C値が通常よりも高い状態となるように充放電時の電力値を決定する。これにより実施の形態 2によれば、実施の形態 1よりもバッテリの発熱を効果的に抑制することが可能になる。

く変形例〉 .

図 20は、図 2の電池電力決定部 133 Aによる電力値 P i n/P o u tの決定処理の変形例を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の条件の成立時（たとえば車両の起動時）にメインル一チンから呼び出されて実行される。

図 20および図 19を参照して、図 20に示すフローチャートは図 19に示すフローチャートに対して、ステップ S 1 Cの処理に代えてステップ S 11〜S 1 5の処理が含まれる点で異なる。なお、図 20のフローチャートにおける他のステツプの処理は図 19に示すフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様である。よって、以下では主としてステップ S 1 1〜S 15の処理について説明する。

図 20および図 2を参照して、電池電力決定部 1 33 Aは、まず SOC演算部 132により算出された SOC値（以下、単に「SOC値 J ともいう）が SOC 値 α付近に多く分布しているか否かを判定する（ステップ S 11) 。ステップ S

1 1において、電池電力決定部 133 Αは、図 10に示す分布曲線を予め記憶しておき、この分布曲線と算出した S O C値の分布とを比較することで SOC値付近に S O C値が多く分布しているか否かを判定する。なお S O C値ひ付近に S O C値が多く分布しているということは所定期間内にバッテリ Bの充電とバッテリ Bの放電との切換えが頻繁に（所定回数以上）繰返されることを意味する。

SOC値付近に SOC値が多く分布している場合（ステップ S 1 1において

YES) 、処理はステップ S 12に進み、そうでない場合（ステップ S 1 1において NO) 、処理はステップ S 13に進む。

ステップ S 12において電池電力決定部 133 Aは、図 9のマップ MP 0において SO C値ひを動かすことを決定する。一方、ステップ S 13において電池電力決定部 133 Aは、充電の頻度が放電の頻度より高いか否かを判定する。

S OC値が S〇 C値ひより小さくなる頻度が、 S O C値 αより大きくなる頻度より高い場合には、電池電力決定部 133 Αは充電の頻度が放電の頻度より高いと拥定する。この場合（ステップ S 13において YES) 、電池電力決定部 1 3

3 Aは図 9のマップ MP 0において S O C値を高 S O C値側に動かすことを決定する（ステップ S 14) 。

一方、 S〇C値が SOC値 αより大きくなる頻度が、 SOC値ひより小さくなる頻度より高い場合には、電池電力決定部 133 Αは放電の頻度が充電の頻度より高いと判定する。この場合（ステップ S 1 3において N O) 、電池電力決定部 1 3 3 Aは図 9のマップ M P 0において S O C値 γを高 S O C値側に動かすことを決定する（ステップ S 1 5 ) 。

ステップ S 1 2， S 1 4 , S 1 5のいずれかのステップの処理が終了した場合には、全体の処理はステップ S 2に進む。

たとえば図 1に示す車両 1 0 0が渋滞した道路を走行している場合には、 '車両 1 0 0の発進と停止とが操返される。この場合、車両 1 0 0の発進時にはモータジェネレータ MG 2の駆動のためにバッテリ Bが放電し、車両 1 0 0の停止時には回生制動に伴ってモータジエネレータ MG 2が発電した電力によりバッテリ B が充電される。つまり、車両 1 0 0が渋滞した道路を走行している場合にはバッテリ Bの充電と放電との切換えが頻繁に行なわれる。このような場合には、電池電力決定部 1 3 3 Aは図 9のマップ M P 0において S O C値 αを動かすことを決定する（図 2 0におけるステップ S 1 2 ) 。

また、エンジン効率のよい運転領域では、図 1に示す車両 1 0 0は主としてェンジン 4の出力で走行する。このような走行状態においてバッテリ Βの S O C値が低下している場合には、エンジン 4の出力を上げることでモータジェネレータ MG 1の発電が行なわれ、モータジエネレータ MG 1が発電した電力によりバッテリ Βが充電される。このような車両の状態において、電池電力決定部 1 3 3 Α は図 9のマップ M P 0における S O C値 |3を高 S O C値側に動かすことを決定する（図 2 0におけるステップ S 1 4 ) 。この場合には、バッテリ Bの充電の頻度を減らすことができるのでモータジェネレータ MG 1の動作回数を減らすことができる。つまり、エンジンの出力をより多く車両の走行に用いることができるので、エンジンの出力を上げるほど車両を高速で走行させることが可能となる。よつて、たとえば操作者がアクセルペダルの踏み込み量を大きくするほど車両を高速に走行させることができるので、たとえば車両の操作性を向上させることが可能になる。

また、エンジン効率のよい運転領域において車両が走行している場合（ただし車両が高速走行していない場合）には、電池電力決定部 1 3 3 Aは図 9のマップ M P 0において S O C値 γを動かすことを決定する（図 2 0におけるステップ S 1 5) 。この場合、たとえばエンジンの効率が最良となるようにエンジンを運転し続けることが可能になる。

このように実施の形態 2の変形例においては、電池電力決定部 1 33 は、 3 〇C演算部 132により算出された SO C値が SO C値ひより小さくなる頻度が、その算出された S〇C値が SOC値ひより大きくなる頻度より高い場合には、高 SOC値側に移動させる値として SOC値を決定する。また、電池電力決定部 1 33 Αは、 3〇。演算部1 32により算出された SO C値が SO C値 aより大きくなる頻度が、その算出された SO C値が SO C値ひより小さくなる頻度より高い場合には、高 SOC値側に移動させる値として SO C値 y'を決定する。

さらに好ましくは、電池電力決定部 133 Aは、所定期間内に、バッテリ Bの充電とバッテリ Bの放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、高 SO C値側に移動させる値として SO C値ひを決定する。

これにより、変形例によれば、車両の走行状態に応じた S O Cの制御が可能になる。

なお、本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ /パラレル型ハイプリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、発電機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型ハイプリッド自動車や、モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によ'つて示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1 . 二次電池の充放電制御装置であって、

前記二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、

前記二次電池の充電伏態を検出して、前記充電状態を示す状態値を出力する充電状態検出部と、

前記状態値が前記二次電池の充電および放電のいずれを優先するかを決定するしきい値に相当する第 1の値から低下した場合、.前記二次電池の充電電力を、前記状態値が低下するほど前記充電電力が増加し、かつ前記状態値が第 2の値に達したときに前記充電電力の値が第 1の制限値となるように設定し、前記状態値が前記第 1の値から上昇した場合、前記二次電池の放電電力を、前記状態値が上昇するほど前記放電電力が増加し、かつ前記状態値が第 3の値に達したときに前記放電電力の値が第 2の制限値となるように設定する設定部とを備え、

前記設定部は、前記第 1の値、前記第 2の値、および前記第 3の値の少なくとも 1つを、前記温度検出部が検出した前記電池温度に応じて変化する変更対象に決定し、かつ前記電池温度が高くなるほど前記変更対象の値を大きくさせる、二次電池の充放電制御装置。

2 . 前記設定部は、前記状態値の分布に基づいて、前記第 1から第 3の値の中から前記変更対象を決定する、請求の範囲第 1項に記載の二次電池の充放電制御装置。

3 . 前記設定部は、前記状態値が前記第 1の値より小さくなる頻度が、前記状態値が前記第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、前記第 2の値を前記変更対象に決定し、前記状態値が前記第 1の値より大きくなる頻度が、前記状態値が前記第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、前記第 3の値を前記変更対象に決定する、請求の範囲第 2項に記載の二次電池の充放電制御装置。

4 . 前記設定部は、所定期間内に、前記二次電池の充電と前記二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、'前記第 1の値を前記変更対象に決定する、請求の範囲第 2項に記載の二次電池の充放電制御装置。

5 . 前記二次電池は、リチウムイオン電池を含む、請求の範囲第 1項に記載の二次電池の充放電制御装置。

6 . 二次電池と、

前記二次電池の充放電制御装置とを備え、

前記充放電制御装置は、

前記二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、

前記二次電池の充電状態を検出して、前記充電状態を示す状態値を出力する充電状態検出部と

前記状態値が前記二次電池の充電および放電のいずれを優先するかを決定するしきい値に相当する第 1の値から低下した場合、前記二次電池の充電電力を、前記状態値が低下するほど前記充電電力が増加し、力前記状態値が第 2の値に達したときに前記充電電力の値が第 1の制限値となるように設定し、前記状態値が前記第 1の値から上昇した場合、前記二次電池の放電電力を、前記状態値が上昇するほど前記放電電力が増加し、かつ前記状態値が第 3の値に達したときに前記放電電力の値が第 2の制限値となるように設定する設定部とを含み、

前記設定部は、前記第 1の値、記第 2の値、および前記第 3の値の少なくとも 1つを、前記温度検出部が検出した前記電池温度に応じて変化する変更対象に決定し、かつ前記電池温度が高くなるほど前記変更対象を大きくさせる、車両。

7 . 前記設定部は、前記状態値の分布に基づいて、前記第 1から第 3の値の中から前記変更対象を決定する、請求の範囲第 6項に記載の車両。

8 . 前記設定部は、前記状態値が前記第 1の値より小さくなる頻度が、前記状態値が前記第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、前記第 2の値を前記変更対象に決定し、前記状態値が前記第 1の値より大きくなる頻度が、前記状態値が前記第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、前記第 3の値を前記変更対象に決定する、請求の範囲第 7項に記載の車両。

9 . 前記設定部は、所定期間内に、前記二次電池の充電と前記二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、前記第 1の値を前記変更対象に決定する、請求の範囲第 7項に記載の車両。

1 0 . 前記二次電池は、リチウムイオン電池を含む、請求の範囲第 6項に記载の車両。 2008/066092 ^r"'^J

1 1 . 二次電池の充放電制御装置であって、

前記二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、

前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出部と、

前記温度検出部が検出した前記電池温度、および、前記充電状態検出部が検出した前記充電状態に基づいて、前記二次電池が充放電する電池電力を設定する設定部とを備え、

前記設定部は、前記二次電池の放電と前記二次電池の充電とが切換わるときの前記充電状態を示す第 1の値、前記第 1の値よりも前記充電状態が低下した場合に、前記二次電池に充電される前記電池電力が制限値に達するときの前記充電状態を示す第 2の値、および、前記第 1の値よりも前記充電状態が上昇した場合に、前記二次電池から放電される前記電池電力が制限値に達するときの前記充電状態を示す第 3の値の少なくとも 1つを、前記電池温度が高くなるほど大きくなるよう設定し、前記第 1から第 3のおよび前記充電状態検出部が検出した前記充電状態に基づいて、前記電池電力を設定する、二次電池の充放電制御装置。

1 2 . 前記設定部は、前記充電状態検出部が検出した前記充電状態の値の分布に基づいて、前記第 1から第 3の値のうち、設定対象の値を決定する、請求の範囲第 1 1項に記載の二次電池の充放電制御装置。

1 3 . 前記設定部は、前記充電状態が前記第 1の値より小さくなる頻度が、前記充電状態が前記第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、前記設定対象の値として前記第 2の値を決定し、前記充電状態が前記第 1の値より大きくなる頻度が、前記充電状態が前記第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、前記設定対象の値として前記第 3の値を決定する、請求の範囲第 1 2項に記載の二次電池の充放電制御装置。

1 4 . 前記設定部は、所定期間内に、前記二次電池の充電と前記二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、前記設定対象の値として前記第 1の値を決定する、請求の範囲第 1 2項に記載の二次電池の充放電制御装置。

1 5 . 前記二次電池は、リチウムイオン電池を含む、請求の範囲第 1 1項に記載の二次電池の充放電制御装置。

1 6 . 二次電池と、前記二次電池の充放電制御装置とを備え、

前記充放電制御装置は、

前記二次電池の電池温度を検出する温度検出部と、

前記二次電池の充電状態を検出する充電状態検出部と、

前記温度検出部が検出した前記電池温度、および、前記充電状態検出部が検出した前記充電状態に基づ、て、前記二次電池が充放電する電池電力を設定する設定部とを含み、

前記設定部は、前記二次電池の放電と前記二次電池の充電とが切換わるときの前記充電状態を示す第 1の値、前記第 1の値よりも前記充電状態が低下した場合に、前記二次電池に充電される前記電池電力が制限値に達するときの前記充電状態を示す第 2の値、および、前記第 1の値よりも前記充電状態が上昇した場合に、前記二次電池から放電される前記電池電力が制限値に達するときの前記充電状態を示す第 3の値の少なくとも 1つを、前記電池温度が高くなるほど大きくなるよう設定し、前記第 1から第 3の値および前記充電状態検出部が検出した前記充電状態に基づいて、前記電池電力を設定する、車両。

1 7 . 前記設定部は、前記充電状態検出部が検出した前記充電状態の値の分布に基づいて、前記第 1から第 3の値のうち、設定対象の値を決定する、請求の範囲第 1 6項に記載の車両。

1 8 · 前記設定部は、前記充電状態が前記第 1の値より小さくなる頻度が、前記充電状態が前記第 1の値より大きくなる頻度より高い場合には、前記設定対象の値として前記第 2の値を決定し、前記充電状態が前記第 1の値より大きくなる頻度が、前記充電状態が前記第 1の値より小さくなる頻度より高い場合には、前記設定対象の値として前記第 3の値を決定する、請求の範囲第 1 7項に記載の車両。

1 9 . 前記設定部は、所定期間内に、前記二次電池の充電と前記二次電池の放電との切換えが所定回数以上繰返される場合には、前記設定対象の値として前記第 1の値を決定する、請求の範囲第 1 7項に記載の車両。

2 0 . 前記二次電池は、リチウムィオン電池を含む、請求の範囲第 1 6項に記载の車両。