WO2008153170A1

WO2008153170A1 - 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに充放電制御方法

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Publication number: WO2008153170A1
Application number: PCT/JP2008/060933
Authority: WO
Inventors: Takahide Iida
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2008-12-18
Also published as: JP5036416B2; KR20100022109A; CN101682204B; CN101682204A; EP2159897B1; EP2159897A4; KR101135656B1; US20100131137A1; US8682517B2; EP2159897A1; JP2008312381A

Abstract

車両は、まずＥＶ走行モードで走行を開始する（時刻ｔ１）。ここで、第１蓄電部に対するリセット要求（ＳＯＣ１リセット要求）が発せられると、第１蓄電部を積極的に放電するように電流制御が行われる。外部電源により充電可能な状態になる時刻ｔ２以降では、リセット対象の第１蓄電部の放電電流が一定電流値に維持されるとともに、リセット対象ではない第２蓄電部は、少なくとも第１蓄電部の放電電流を含む充電電流で充電される。その後、時刻ｔ３において第１蓄電部の電池電圧（放電電圧）に特徴点が現れたとすると、この時刻ｔ３のタイミングにおいて、第１蓄電部のＳＯＣの推定値は、予め定められた基準値にリセットされる。

Description

明細書電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに充放電制御方法技術分野

この発明は、充放電可能な複数の蓄電部を搭載した電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその電源システムに対する充放電制御方法に関し、特に充電状態値の推定精度を高精度に維持するための構成に関する。背景技術

近年、環境問題を考慮して、エンジンと電動機とを効率的に組み合わせて走行するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電部を搭載し、発進時や加速時などに電動機へ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。

このようなハイブリッド車両において、搭載する蓄電部を商用電源などの外部電源からの電力によって充電するための構成が提案されている。このように外部電源により蓄電部を予め充電することにより、通勤や買い物などの比較的短距離の走行であれば、エンジンを停止状態に保ったまま走行することができるため、総合的な燃料消費効率を向上させることが可能となる。このような走行モードは、 E V (Electric Vehicle) 走行モードとも称される。

このような E V走行モードにおける走行性能を高めるためには、蓄電部の充放電能力をより高めることが望ましい。蓄電部の充放電能力を高めるための一つの方法として、複数の蓄電部を搭載する構成が提案されている。このような構成では、各蓄電部の充放電電流を制御するための電力変換部（コンバータなど）が各蓄電部に対応付けて設けられる。これは、各蓄電部に対する充放電を独立に行なうことで、各々を適正な充電状態値（ S O C ： State Of Charge ；以下、単に「S O C」とも称す）に維持し、過放電や過充電などを回避するためである。各蓄電部に対する充放電を独立に実行可能な構成の一例として、特開 2 0 0 2 - 0 1 0 5 0 2号公報には、複数の蓄電池（蓄電部）の充電と放電を同時に行なうことが可能な蓄電池用充放電装置が開示されている。

ところで、各蓄電部の S O Cの推定方法として、蓄電部の S O Cが開放端電圧と一定の関係を有することを利用する方法が知られている。より具体的には、対象となる蓄電部の開放端電圧を測定し、予め実験的に取得された関係特性を参照して、測定された開放端電圧に対応する S O Cを決定する方法である。

しかしながら、ハイプリッド車両に搭載される蓄電部の代表例であるニッケル水素電池などでは、実用範囲の S O Cにおける開放端電圧の変化が相対的に小さい。すなわち、蓄電部の S O Cの変化に比較して開放端電圧の変化が少ない。そのため、開放端電圧の測定だけでは十分な推定精度を得ることができない。そこで、 S O Cの推定精度をより高めるために、上記のような開放端電圧の測定によって得られた S O Cを、蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次補正することがよく行なわれている。

一方、このように蓄電部の充放電量の積算値で順次補正すると、センサ誤差などに起因して本来の S O Cから徐々にずれる場合があるという問題があった。発明の開示

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電部の S O Cの推定精度を高めることのできる電源システムおよびそれを備える車両、ならびに充放電制御方法を提供することである。

この発明のある局面に従う電源システムは、複数の蓄電部と、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対と、充電部と、複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を推定する状態推定部と、制御部とを含む。充電部は、外部電源からの電力を受けて複数の蓄電部を充電する。状態推定部は、複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算する、制御部は、複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する。さらに、制御部は、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、複数の蓄電部のうち第 1の蓄電部が放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の蓄電部が少なくとも第 1の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御する。状態推定部は、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、第

1の蓄電部に基づいて第 1の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットする。

この発明によれば、外部電源により充電可能な状態にされると、対応の電圧変換部を制御して、第 1の蓄電部から所定電流を放電する。そして、この放電電流によって生じる第 1の蓄電部の電圧値に基づいて、状態推定部で順次演算される第 1の蓄電部の充電状態値が基準値にリセットする。このため、たとえ第 1の蓄電部の充電状態値に充放電量の積算値に起因する誤差が生じても、外部充電前にリセット（校正）を行なうことができる。これにより、蓄電部の S O Cの推定精度を高めることができる。

好ましくは、状態推定部は、第 1の蓄電部の放電電圧の時間的変化に基づく所定タイミングで、第 1の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットする。

好ましくは、制御部は、状態推定部が第 1の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットした後、第 1の蓄電部が充電部からの充電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、第 1の蓄電部に対する充電電流が残余の蓄電部に対する充電電流に比較して大きくなるように対応の電圧変換部を制御する。好ましくは、充電部は、第 1の蓄電部と第 1の蓄電部に対応する電力変換部との間に電気的に接続される。

好ましくは、電源システムは、第 1の蓄電部の充放電頻度に基づいて、第 1の蓄電部に対するリセット要求を発生する要求発生部をさらに含む。制御部は、リセット要求に応答して、外部電源による充電中に第 1の蓄電部からの放電を開始する。

さらに好ましくは、要求発生部は、複数の蓄電部のそれぞれの充電頻度に基づいて、リセット要求の対象とする蓄電部を選択可能である。

またさらに好ましくは、電源システムは、電力線対を介して電気的に接続された負荷装置（MG 2 ) に電力を供給可能に構成され、制御部は、リセット要求に応答して、複数の蓄電部に対する外部電源による充電の開始前に、の蓄電部から負荷装置への放電電流が残余の蓄電部の各々から負荷装置への放電電流に比較して多くなるように、複数の電力変換部を制御する。この発明の別の局面に従う車両は、エンジンと、複数の蓄電部と、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対と、充電部と、電動機と、発電部と、複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を推定する状態推定部と、制御部と、要求発生部とを含む。充電部は、外部電源からの電力を受けて複数の蓄電部を充電する。電動機は、電力線対に接続され、複数の蓄電部からの電力を受けて駆動力を発生可能である。発電部は、電力線対に接続され、エンジンからの駆動力を受けて発電可能である。状態推定部は、複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算する。制御部は、複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する。要求発生部は、複数の蓄電部の充放電頻度に基づいて、複数の蓄電部のうち 1つの蓄電部に対するリセット要求を発生する。車両は、発電部による複数の蓄電部に対する充電が制限される第 1の走行モードと、各蓄電部の充電状態値が所定の範囲内に維持されるように発電部による複数の蓄電部に対する充電を制御する第 2の走行モードとを選択して走行可能である。さらに、制御部は、リセット要求が発せられると、第 1の走行モードで走行中に、リセット要求が発せられた対象の蓄電部から電動機への放電電流が残余の蓄電部の各々から電動機への放電電流に比較して多くなるように、複数の電力変換部を制御する。また、制御部は、リセット要求が発せられると、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、対象の蓄電部が放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の蓄電部が少なくとも対象の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御する。状態推定部は、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、対象の蓄電部の電圧値に基づいて対象の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットする。

この発明のさらに別の局面に従えば、複数の蓄電部を含む電源システムの充放電制御方法を提供する。電源システムは、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部が互レ、に並列接続された電力線対と、外部電源からの電力を受けて複数の蓄電部を充電するための充電部とを含む。充放電制御方法は、複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算するステップと、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、複数の蓄電部のうち第 1の蓄電部から放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の蓄電部が少なくとも第 1の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御するステップと、複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、第 1の電部の電圧値に基づいて第 1の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットするステップとを含む。

この発明によれば、蓄電部の S O Cの推定精度を高めることができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両に対して外部電源による充電を行なうための全体構成図である。

図 2は、この発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両の概略構成図である。

図 3は、この発明の実施の形態に従う制御装置における制御構造を示すプロック図である。

図 4は、図 3に示す要求発生部におけるより詳細な制御構造を示すプロック図である。

図 5は、図 3に示す状態推定部におけるより詳細な制御構造を示すプロック図である。

図 6は、図 5に示す検出部が検出する電池電圧の特徴的な変化の一例を示す図である。

図 7 Aおよび図 7 Bは、リセット動作中の電流の流れを説明するための図である。

図 8は、蓄電部の S O Cの時間的変化の一例を示す図である。

図 9は、図 8に対応する、蓄電部の電池電流の時間的変化の一例を示す図である。

図 1 0は、この発明の実施の形態に従うリセット動作の処理手順を示すフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

(全体構成）

図 1は、この発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両 1 0 0に対して外部電源による充電を行なうための全体構成図である。

図 1を参照して、この発明の実施の形態に従う車両 1 0 0は、代表的にハイブリツド車両であり、後述するようにエンジンと電動機（モータジェネレータ）とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両 1 0 0は、このモータジェネレータに電力を供給するための複数の蓄電部を搭載する。これらの蓄電部は、車両 1 0 0のシステム起動状態（以下、「 I Gオン状態」とも記す）において、エンジンの作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両 1 0 0のシステム停止中（以下、「 I Gオフ状態」とも記す）において、コネクタ部 3 5 0を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源による蓄電部の充電を「外部充電」とも記し、エンジンの作動による蓄電部の充電を「内部充電」とも記す。

コネクタ部 3 5 0は、代表的に商用電源などの外部電源を車両 1 0 0に供給するための連結機構を構成し、キヤブタイヤケーブルなどからなる電力線 P S Lを介して充電ステーション 3 0 0と接続される。そして、コネクタ部 3 5 0は、外部充電時に車両 1 0 0と連結され、外部電源と車両 1 0 0に搭載された充電部 (図示しない）とを電気的に接続する。一方、車両 1 0 0には、コネクタ部 3 5 0と連結され、外部電源を受入れるためのコネクタ受入部（図示しない）が設けられる。

充電ステーション 3 0 0は、商用電源供給線 P Sを介して住宅 3 0 2に供給される商用電源の一部をコネクタ部 3 5 0へ供給する。充電ステーション 3 0 0はコネクタ部 3 5 0の収納機構やコネクタ部 3 5 0と繫がる電力線 P S Lの卷取機構（いずれも図示しない）を含んでいてもよい。また、充電ステーション 3 0 0 には、使用者に対するセキュリティ機構や課金機構などを含んでいてもよい。さらに、充電ステーション 300は、車両 100との間で通信をするための機構を含んでいてもよい。

なお、コネクタ部 350を介して車両 100に供給される外部電源は、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅 302の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。，

(車両の概略構成）

図 2は、この発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両 100の概略構成図である。なお、図 2には、複数の蓄電部を備える車両の代表例として、 2 個の蓄電部 4— 1および 4— 2を備える車両 100を示す。なお、以下の説明では、蓄電部 4— 1および 4— 2をそれぞれ BAT 1および BAT 2とも記す。図 2を参照して、車両 100は、エンジン（ENG) 18と、第 1モータジェネレ一タ MG 1と、第 2モータジェネレータ MG 2とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構 22を介して機械的に連結される。そして、車両 100の走行状況に応じて、動力分割機構 22を介して上記 3者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として駆動輪 24 Fが駆動される。

車両 100の走行時（すなわち、非外部充電時）において、動力分割機構 22 は、エンジン 18の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第 1モータジェネレータ MG 1側へ配分するとともに、残部を第 2モータジェネレータ MG2へ配分する。動力分割機構 22から第 1モータジェネレータ MG 1側へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第 2モータジェネレータ MG 2側へ配分された駆動力は、第 2モータジェネレータ MG 2で発生した駆動力と合成されて、駆動輪 24 Fの駆動に使用される。

このとき、モータジェネレータ MG 1および MG 2にそれぞれ対応付けられた第 1インバータ（I NV 1) 8— 1および第 2インバ一タ（I NV 2) 8— 2は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。主として、第 1インバータ 8— 1は、制御装置 2からのスィツチング指令 PWM1に応じて、第 1モータジェネレータ MG 1で発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線 MP Lおよび負母線 MN Lへ供給する。一方、第 2インバータ 8— 2は、制御装置 2からのスイッチング指令 PWM2に応じて、正母線 MP Lおよび負母線 MNLを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、第 2モータジェネレータ MG 2へ供給する。すなわち、車両 100は、負荷装置として、蓄電部 4 _ 1および 4— 2からの電力を受けて駆動力を発生可能な第 2モータジェネレータ MG 2を備えるとともに、ェンジン 18からの駆動力を受けて発電可能な発電部である第 1モータジエネレータ MG 1を備える。

第 1蓄電部 4一 1および第 2蓄電部 4一 2は、いずれも充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムィオン電池や二ッケル水素電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。第 1蓄電部 4 - 1 と第 1インバータ 8— 1との間には、直流電圧を双方向に電圧変換可能な第 1コンバータ（CONV1) 6— 1が配置されており、蓄電部 4— 1の入出力電圧と、正母線 MP Lと負母線 MNLとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。同様に、第 2蓄電部 4— 2と第 2インバータ 8— 2との間には、直流電圧を双方向に電圧変換可能な第 2コンバータ（CONV2) 6— 2が配置されており、蓄電部 4一 2の入出力電圧と、正母線 M P Lと負母線 MN Lとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。すなわち、コンバータ 6— 1および 6— 2は、電力線対である正母線 MP Lおよび負母線 MNLに対して並列接続される。コンパ一タ 6— 1および 6— 2における昇降圧動作は、制御装置 2からのスィツチング指令 PWC 1および PWC 2に従ってそれぞれ制御される。

制御装置 2は、代表的に、 C PU (Central Processing Unit) と、 RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体として構成された電子制御装置（ECU ： Electronic Control Unit) からなる。そして、制御装置 2は、予め ROMなどに格納されたプログラムを CPUが RAMに読み出して実行することによって、車両走行（内部充電を含む）および外部充電に係る制御を実行する。

制御装置 2に入力される情報の一例として、図 2には、正線 PL 1および P L 2にそれぞれ介挿された電流センサ 1◦— 1および 10— 2からの電池電流 I b a t 1および I b a t 2、正線 P L 1と負線 NL 1との線間に配置された電圧センサ 12— 1からの電池電圧 V b a t 1、正線 P L 2と負線 NL 2との線間に配置された電圧センサ 12— 2からの電池電圧 Vb a t 2、蓄電部 4— 1および 4 一 2に近接してそれぞれ配置された温度センサ 1 1一 1および 1 1— 2からの電池温度 Tb a t 1および Tb a t 2、正母線 M P Lに介挿された電流センサ 14 からの母線電流 I DC、正母線 MP Lと負母線 MNLとの線間に配置された電圧センサ 16からの母線電圧 VDCを例示する。

また、制御装置 2は、蓄電部 4— 1および 4— 2のそれぞれの充電状態（SO C ： State Of Charge；以下、単に「SOC」とも称す）を連続的に推定する。 SOCは、蓄電部の充電量の絶対値（単位 [A · h] など）としても表すことができるが、本明細書においては、 SOCは蓄電部の充電容量に対する実際の充電量の比率（0〜100%) として表す。より具体的には、制御装置 2は、蓄電部 4一 1の充放電量の積算値に基づいて蓄電部 4_ 1の SOCを順次演算するとともに、蓄電部 4— 2の充放電量の積算値に基づいて蓄電部 4— 2の S O Cを順次演算する。なお、充放電量の積算値は、対応する蓄電部の電池電圧と電池電流との積（電力）を時間的に積分することで得られる。

車両 100は、蓄電部 4— 1および 4一 2を外部充電するための構成として、コネクタ受入部 150と、充電部 30とをさらに備える。蓄電部 4— 1および 4 一 2に対して外部充電を行なう場合には、コネクタ部 350がコネクタ受入部 1 50に連結されることで、正充電線 C P Lおよび負充電線 CNLを介して外部電源からの電力が充電部 30へ供給される。また、コネクタ受入部 1 50は、コネクタ受入部 150とコネクタ部 350との連結状態を検出するための連結検出センサ 150 aを含んでおり、この連結検出センサ 150 aからの連結信号 CON によつて制御装置 2は、外部電源、より充電可能な状態となったことを検出する。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。

また、本明細書において、「外部電源により充電可能な状態」とは、代表的に、コネクタ部 350がコネクタ受入部 1 50に物理的に挿入されている状態を意味する。なお、図 1および図 2に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成を採用することもできる。具体的には、外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コィルと二次コィルとの間の相互ィンダクタンスを利用して電力供給を行なう構成を採用することもでき、この構成では、「外部電源より充電可能な伏態」とは、一次コイルと二次コイルとが位置あわせされた状態を意味する。

充電部 3 0は、外部電源からの電力を受けて蓄電部 4一 1および 4一 2を外部充電するための装置であり、正線 P L 1および負線 N L 1と正充電線 C P Lおよび負充電線 C N Lとの間に配置される。すなわち、充電部 3 0は、第 1蓄電部 4 一 1と第 1蓄電部 4一 1に対応する第 1コンバータ 6— 1との間に電気的に接続される。

また、充電部 3 0は、電流制御部 3 0 aと、電圧変換部 3 0 bとを含み、外部電源からの電力を蓄電部 4一 1および 4— 2の充電に適した電力に変換する。具体的には、電圧変換部 3 O bは、外部電源の供給電圧を蓄電部 4一 1および 4一 2の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、 A C— A Cスイッチングレギユレータなどからなる。また、電流制御部 3 0 aは、電圧変換部 3 0 bによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置 2からの充電電流指令 I c h *に従つて、蓄電部 4一 1および 4一 2に供給する充電電流を制御する。電流制御部 3 0 aは、代表的に単相のプリッジ回路などからなる。なお、電流制御部 3 0 aおよび電圧変換部 3 0 bからなる構成に代えて、 A C— D Cスィツチングレギユレータなどによって充電部 3 0を実現してもよレ、。

特に、本実施の形態に従う制御装置 2は、蓄電部 4— 1および 4— 2のそれぞれの充放電頻度に基づいて、蓄電部 4一 1および 4一 2に対するリセット要求

(以下、それぞれ「S O C 1 リセット要求」および「S O C 2リセット要求」とも記す）の発生要否を判断する。そして、蓄電部 4— 1および 4— 2のいずれかの S O Cをリセットする必要があると判断すると、外部電源により充電可能な状態にある期間中に、 S O Cのリセット動作を実行する。具体的には、制御装置 2 は、リセット対象の蓄電部（たとえば、第 1蓄電部 4— 1 ) が放電されるように対応のコンバータ（たとえば、第 1コンバータ 6— 1 ) を制御するととともに、残余の蓄電部（たとえば、第 2蓄電部 4一 2 ) が少なくともリセット対象の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応のコンバータ（たとえば、第 2コンパ —タ 6— 2 ) を制御する。なお、残余の蓄電部の充電許容電流値がリセット対象の蓄電部からの放電電流値より大きい場合には、その差分を補償するように充電部 30から充電電流を供給するようにしてもよい。そして、制御装置 2は、上記リセット対象の蓄電部の電圧に基づいて、上記リセット対象の蓄電部についての SOCを基準値（たとえば、 5%) にリセットする。より具体的には、リセット対象の蓄電部における放電電圧の時間的変化に基づく所定タイミングで、 SOC が基準値にリセットされる。この放電電圧の時間的変化の一例としては、後述するように、蓄電部の放電に伴って変化（低下）する電池電圧の特徴点である。これに代えて、リセット対象の蓄電部の電圧が予め定められたしきい fitを下回った時点で、 SOCを基準値にリセットしてもよレ、。

なお、この基準値は、蓄電部の特性値などに基づいて予め設定しておいてもよいし、電池の使用状況などに応じて動的に設定してもよい。

このように、' 各蓄電部の SOCを所定頻度でリセットすることで、電流センサ 10- 1および 10_ 2や電圧センサ 1 2 - 1および 1 2— 2などにおける検出誤差の影響を排除して、 SOCを高精度で推定できる。

さらに、リセット対象の蓄電部の SO Cが予め定められた基準値にリセットすると、制御装置 2は、リセット対象の蓄電部を充電部 30からの充電電流で充電 (外部充電）を行なうとともに、その充電電流が残余の蓄電部に対する充電電流に比較して大きくなるように対応のコンバータを制御する。これは、蓄電部 4一 1および 4 _ 2がほぼ同時に外部充電を完了できるように、それぞれに対する充電電流を最適化するものである。

ところで、本実施の形態に従う車両 100はハイブリッド車両であり、ェンジン 18からの駆動力によって、走行ならびに蓄電部 4— 1および 4— 2の充電が可能である。一方、蓄電部 4一 1および 4一 2を外部充電して使用する態様においては、エンジン 18を可能な限り停止状態に維持して走行することが好ましい。そのため、車両 1 0 0は、 EV (Electric Vehicle) 走行モードと、 HV (Hybrid Vehicle) 走行モードとを選択して走行可能に構成される。

すなわち、 EV走行モードにおいては、車両 100は、蓄電部 4— 1および 4 — 2のそれぞれの SOCが所定値を下回るまでの間、主として第 2モータジエネレータ MG 2からの駆動力のみで走行する。この EV走行モードでは、エンジン 1 8の駆動力を用いた第 1モータジェネレータ MG 1での発電動作は行われず、蓄電部 4一 1および 4一 2に対する内部充電が制限される。なお、 E V走行モードは、エンジン 1 '8を停止状態に維持して燃料消費効率を向上させることを目的としているが、運転者から急加速などの駆動力要求が与えられた場合、触媒暖機時や空調要求などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合、およびその他の条件が成立した場合などにおいては、エンジン 1 8を始動してもよい。

E V走行モード中に蓄電部 4— 1および 4一 2のそれぞれの S O Cが所定値を下回ると、走行モードは HV走行モードに切替わる。 HV走行モードにおいては、車両 1 0 0は、蓄電部 4— 1および 4— 2の S O Cがいずれも予め定められた制御中心値を中心とする所定の範囲内に維持されるように、第 1モータジエネレータ MG 1による発電動作が制御される。この第 1モータジェネレータ MG 1での発電動作に応じて、エンジン 1 8も作動を開始する。なお、エンジン 1 8の作動によって生じる駆動力の一部は車両 1 0 0の走行にも用いられる。

ところで、外部充電に要する時間を短縮するためには、上述したリセット動作の開始前に予めリセット対象の蓄電部を低充電状態にしておくことが望ましい。そこで、本実施の形態に従う制御装置 2は、いずれかの蓄電部をリセットする必要があると判断すると、外部充電前の車両 1 0 0が E V走行モードで走行中に、リセット対象の蓄電部を積極的に放電させる。具体的には、制御装置 2は、リセット対象の蓄電部から第 2モータジェネレータ MG 2への放電電流が、残余の蓄電部から第 2モータジェネレータ MG 2への放電電流に比較して多くなるように各コンバータを制御する。 E V走行モードでは、基本的に蓄電部 4— 1および 4 一 2から電力が放電されるので、いずれか一方の蓄電部を優先的に放電することで、リセット動作をより迅速化できる。

図 2に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、蓄電部 4一 1および 4— 2が「複数の蓄電部」に相当し、コンバータ 6— 1および 6— 2が「複数の電圧変換部」に相当し、正母線 M P Lおよび負母線 MNしが「電力線対」に相当し、充電部 3 0が「充電部」に相当し、第 2モータジェネレータ M G 2が「負荷装置」および「電動機」に相当し、エンジン（E N G ) 1 8が「ェンジン」に相当し、第 1モータジェネレータ MG 1が「発電部」に相当する。また、「E V走行モード」力 S 「第 1の走行モード」に相当し、「H V走行モード」が「第 2の走行モード」に相当する。

(制御構造）

次に、図 3を参照して、本実施の形態に従う電源システムにおけるリセット動作を実現するための制御構造について説明する。

図 3は、この発明の実施の形態に従う制御装置 2における制御構造を示すプロック図である。図 3に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置 2が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよレ、。

図 3を参照して、制御装置 2は、要求発生部 2 0 2と、状態推定部 2 0 4と、総合出力演算部 2 0 6と、配分部 2 0 8と、コンバータ制御部 2 1 0と、インバータ制御部 2 1 2とをその機能として含む。

要求発生部 2 0 2は、蓄電部 4一 1および 4一 2の各々の充電頻度に基づいて、蓄電部 4 _ 1および 4— 2に対するリセット要求を発生する。

図 4は、図 3に示す要求発生部 2 0 2におけるより詳細な制御構造を示すプロック図である。

図 4を参照して、要求発生部 2 0 2は、第 1蓄電部 4— 1に対する S O C 1リセット要求.を発生するための機能プロックとして、リセット要求判断部 2 2 1と積算部 2 2 2とを含む。また、要求発生部 2 0 2は、蓄電部 4— 2に対する S O C 2リセット要求を発生するための機能プロックとして、リセット要求判断部 2 3 1と積算部 2 3 2とを含む。

リセット要求判断部 2 2 1は、代表的に外部充電開始の積算回数や走行距離に基づいて、 S O C 1リセット要求を発生するか否かを判断する。具体的には、連結検出センサ 1 5 0 a (図 2 ) からの連結信号 C O Nに基づく外部充電開始の信号が積算部 2 2 2で積算され、その積算回数がリセット要求判断部 2 2 1へ入力される。また、リセット要求判断部 2 2 1は、図示しない車速センサなどから走行距離が入力される。そして、リセット要求判断部 2 2 1は、前回の S O C 1 リセット要求を発生してからの積算回数や走行距離が所定のしきい値（たとえば、外部充電 1 0回や 1 0 0 k m走行など）を超過しているか否かを判断し、所定のしきい値を超過していれば SOC 1リセット要求を発生する。

これは、蓄電部の S O Cに対する誤差は充電回数が大きくなるほど蓄積するので、リセット要求判断部 221は、外部充電の積算回数に基づいて外部充電による誤差の影響を反映するとともに、走行距離に基づいて内部充電による誤差の影響を反映する。

また、リセット要求判断部 231および積算部 232における動作についても同様であるので、詳細な説明は繰返さない。なお、 SOC 1リセット要求と SO C 2リセット要求とが同時に発生しないように、リセット要求判断部 221とリセット要求判断部 23 1との間で協調動作するようにしてもよい。さらに、 SO C 1リセット要求と SOC 2リセット要求とが交互に発生するようにしてもよレ、。再度、図 3を参照して、状態推定部 204は、電池温度 T b a t 1および T b a t 2、電池電流 I b a t lおよび I b a t 2、電池電圧 V b a t 1および Vb a t 2などに基づいて、蓄電部 4一 1および 4_ 2の各々についての SOCを推定する。より詳細には、状態推定部 204は、第 1蓄電部 4— 1の SOC 1を演算する SOC 1演算部 204 aと、第 2蓄電部 4— 2の S O C 2を演算する S O C 2演算部 204 bとを含む。

図 5は、図 3に示す状態推定部 204におけるより詳細な制御構造を示すプロック図である。

図 5を参照して、 S O C 1演算部 204 aは、掛算部 241と、積算部 242 と、割算部 243と、加算部 244と、レジスタ 245と、遅延部 246と、検出部 247とを含む。また、 SOC 2演算部 204 bは、掛算部 251と、積算部 252と、割算部 253と、加算部 254と、レジスタ 255と、遅延部 25 6と、検出部 257とを含む。 SOC 1演算部 204 aおよび SOC 2演算部 2 04 bは、それぞれ対応する蓄電部の充放電量の積算値に基づいて、それぞれの蓄電部の SOCを順次演算する。

具体的には、掛算部 241が電池電圧 V b a t lと電池電流 I b a t 1とを掛算して蓄電部 4一 1の瞬間の充放電量（電力）を演算し、積算部 242がこの充放電量を演算周期 Δ tにわたつて積分する。さらに、割算部 243がこの積算部 242で積分された充放電量の積算値 I b a t l - Vb a t l - A tを蓄電部 4一 1の充電容量 Cb 1で除算する。すなわち、割算部 243から出力される演算結果は、直近の演算周期 Δ tにおける SOC 1の変化率を意味する。

一方、レジスタ 245は、各演算周期における蓄電部 4— 1の SOCである S OC 1 ( t) を保持出力する。また、遅延部 246は、このレジスタ 245から保持出力される SOC 1 ( t) を演算周期 Δ tだけ遅延させた SOC 1 (t— Δ t) を保持出力する。そして、加算部 244が割算部 243から出力される SO C 1の変化率に、 1演算周期前の SOC 1 (t— A t) を加算することで、今回の演算周期における SOC 1 (t) を演算する。

このように、 SOC 1演算部 204 aは、第 1蓄電部 4一 1の充放電量の積算値に基づいて第 1蓄電部 4— 1の SOC 1を順次演算する。また、 SOC 2演算部 204 bについても SOC 1演算部 204 aと同様に、第 2蓄電部 4 _ 2の充放電量の積算値に基づいて第 2蓄電部 4— 2の SOC 2を順次演算する。

さらに、検出部 247は、要求発生部 202 (図 3) からの SOC 1リセット要求に応答して、第 1蓄電部 4一 1の電池電圧 Vb a t 1 (放電時）の時間的変化に基づく所定タイミングで、順次演算する S OC 1を予め定められた基準値である SOC 1 (基準）にリセットする。より具体的には、 SOC 1リセット要求が発せられると、第 1蓄電部 4 _ 1に対する積極的な放電が開始されるので、第 1蓄電部 4一 1の電池電圧 Vb a t 1は時間的に低下する。検出部 247は、この電池電圧 Vb a t 1が時間的に低下するときに生じる特徴的な変化を検出して、 SOC 1 (基準）をレジスタ 245に強制的に入力する。

また、検出部 257についても同様に、要求発生部 202 (図 3) からの SO C 2リセット要求に応答して、第 2蓄電部 4一 2の電池電圧 V b a t 2 (放電時）の時間的変化に基づく所定タイミングで、順次演算する S OC 2を予め定められた基準値である SOC2 (基準）にリセットする。

図 6は、図 5に示す検出部 247および 257がそれぞれ検出する電池電圧 V b a t 1および Vb a t 2の特徴的な変化の一例を示す図である。なお、図 6では、電池電圧 Vb a t 1および Vb a t 2を総称して「Vb a t」と記し、 SO C 1および S OC 2を総称して「SOC」と記す。

図 6を参照して、代表的にニッケル水素電池などからなる蓄電部 4 _ 1および 4— 2における SOCと電池電圧 Vb a tとの間には、一定の対応関係を有する。特にニッケル水素電池などでは、 SOCの変化に対して電池電圧 Vb a tの変化が小さい平坦領域 280が存在する。この平坦領域 280は、上述した HV走行モードにおいて蓄電部 4— 1および 4一 2の SOCを維持すベき範囲である H V 制御範囲と重複する。そのため、この平坦領域 280においては、蓄電部 4— 1 および 4一 2の特徴的な変化を検出することが難しい。

これに対して、 SOCが相対的に低い領域（過放電側）において、 S〇Cの変化に対して電池電圧 Vb a tが相対的に大きく変化する領域（特徴領域 270) が現れる。この特徴領域 270は常にほぼ同一の SOCにおいて生じるので、予め実験的にこの特徴領域 270に対応する SOCを取得しておくことで、蓄電部 4— 1および 4— 2の SOCを適切にリセットすることができる。

より具体的には、検出部 247および 257は、それぞれ対応する蓄電部 4 _ 1および 4— 2の放電によって時間的に変化する電池電圧 Vb a t 1および Vb a t 2を連続的に監視するとともに、電池電圧 Vb a t 1および Vb a t 2の時間的な変化量を随時演算する。そして、随時演算される電池電圧 Vb a t 1および Vb a t 2の時間的な変化量が所定の負のしきい値を下回ると、すなわち電池電圧 Vb a t 1および Vb a t 2が急激に減少を開始すると、検出部 247および 257は、そのタイミングにおいて対応する SOC 1および SOC2をそれぞれ対応の SOC (基準）にリセットする。

なお、後述するように、電池電圧 Vb a t 1または Vb a t 2の特徴的な変化をより正確に検出するために、蓄電部 4— 1または 4一 2からの放電電流は一定値であることが好ましい。

再度、図 3を参照して、総合出力演算部 206は、運転者要求および走行状況に応じて、車両 100の走行に必要な総合出力を演算する。なお、運転者要求には、アクセルペダルの踏込量、ブレーキペダルの踏込量、シフトレバーのポジシヨン（いずれも図示しない）などが含まれる。また、走行状況には、車両 100 が加速中または減速中であることを示す情報などが含まれる。そして、総合出力演算部 206は、総合出力を提供するために必要なエンジン 18の駆動力に応じて、エンジン回転数などを決定する。また、総合出力演算部 206における演算結果は、配分部 2 0 8 へも伝達される。

配分部 2 0 8は、総合出力演算部 2 0 6からの演算結果に応じて、モータジェネレ一タ MG 1および MG 2のトルクや回転数を演算し、その制御指令をインバータ制御部 2 1 2へ出力すると同時に、車両 1 0 0内における電力需給に応じた制御指令をコンバータ制御部 2 1 0へ出力する。

インバータ制御部 2 1 2は、配分部 2 0 8からの制御指令に応じて、モータジエネレータ MG 1および MG 2を駆動するためのスィツチング指令 P WM 1および P WM 2をそれぞれ生成する。このスィツチング指令 PWM 1および P WM 2 は、それぞれインバータ I N V 1および I N V 2へ出力される。

コンバータ制御部 2 1 0は、配分部 2 0 8からの制御指令に応じて、蓄電部 4 — 1および 4— 2から第 2モータジェネレータ MG 2へ所定の放電電力が供給されるように、状態推定部 2 0 4で演算される S O C 1および S O C 2を参照して、放電電力の分担比率を決定する。そして、コンバータ制御部 2 1 0は、蓄電部 4 一 1および 4— 2からそれぞれ分担すべき電力が放電されるように、スィッチング指令 PWC 1および P WC 2をそれぞれ生成する。このスィツチング指令 P W C 1および P WC 2に従って、それぞれコンバータ 6— 1および 6— 2が電圧変換動作を行なうことで、蓄電部 4— 1および 4一 2の放電電力（放電電流）が制御される。

特に、コンバータ制御部 2 1 0は、蓄電部 4 _ 1または 4— 2におけるリセット動作の実行時に、コンバータ 6— 1および 6— 2での電圧変換動作を制御する。具体的には、要求発生部 2 0 2で S O C 1 リセット要求または S O C 2 リセット要求が発生すると、コンバータ制御部 2 1 0は、リセット要求の対象となった蓄電部を積極的に放電させる。

リセット動作中においては、コンバータ制御部 2 1 0は、まず、リセット対象の蓄電部から適正な量の電流が放電されるように対応のコンバータを制御するとともに、残余の蓄電部が少なくとも当該リセット対象の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応のコンバータを制御する。

7図 7 Aおよび図 7 Bは、リセット動作中の電流の流れを説明するための図である。図 7 Aは、 SOC 1リセット要求が発生した場合を示す。

図 7Bは、 SOC 2リセット要求が発生した場合を示す。

図 7 Aを参照して、 SOC 1リセット要求が発生し、かつ外部電源により充電可能な状態になると、第 1コンバータ 6— 1は、少なくとも第 1蓄電部 4—1からの放電電流 I d i s 1によって第 2蓄電部 4一 2が充電されるように電圧変換動作を行なう。すなわち、第 1コンバータ 6— 1は、放電電流 I d i s 1を電流目標値として昇圧動作を行なう。一方、第 2コンバータ 6— 2は、第 1コンパ一タ 6— 1を流れる電流値と実質的に同一の電流値が第 2蓄電部 4— 2へ供給されるように、降圧動作を行なう。

このようにして、第 1蓄電部 4一 1は、その電池電圧 Vb a t 1に特徴的な時間的変化が生じるまで、すなわち S OC 1がリセットされるまで放電を継続する。なお、第 2蓄電部 4一 2の充電許容電流値が放電電流 I d i s 1より大きい場合には、その差分を充電部 30からの充電電流 I c hで補償してもよレ、。この場合には、充電部 30が充電電流 I c hを供給するとともに、第 1コンバータ 6— 1 力 S (I d i s 1+ I c h) を電流目標値として昇圧動作を行なう。ここで、（ I d i s 1+ 1 c h) は、第 2蓄電部 4— 2の充電許容電流値に相当する。これにより、第 2蓄電部 4— 2は、（I d i s 1+ I c h) で充電される。

また、図 7 Bを参照して、 SOC 2リセット要求が発生し、かつ外部電源により充電可能な状態になると、第 2コンバータ 6 _ 2は、少なくとも第 2蓄電部 4 — 2からの放電電流 I d i s 2によって第 1蓄電部 4— 1が充電されるように電圧変換動作を行なう。すなわち、第 2コンバータ 6— 2は、 I d i s 2を電流目標値として昇圧動作を行なう。一方、第 1コンバータ 6— 1は、第 2コンバータ 6— 2を流れる電流値と実質的に同一の電流値が第 1蓄電部 4一 1へ供給されるように、降圧動作を行なう。

このようにして、第 2蓄電部 4一 2は、その電池電圧 Vb a t 2に特徴的な時間的変化が生じるまで、すなわち SOC 2がリセットされるまで放電を継続する _c なお、図 7 Aと同様に、第 1蓄電部 4— 1の充電許容電流値が放電電流 I d i s 2より大きい場合には、その差分を充電部 30からの充電電流 I c hで補償してもよい。なお、図 7 Aおよび図 7 Bに示すように、リセット動作中においては、第 1蓄電部 4— 1の充電電力が第 2蓄電部 4— 2へ移動し、もしくは第 2蓄電部 4— 2 の充電電力が第 1蓄電部 4— 1へ移動する。そのため、第 1蓄電部 4一 1と第 2 蓄電部 4一 2との合計の S O Cが 1 0 0 %以下であることをリセット動作の開始条件としてもよい。すなわち、リセット対象の蓄電部の残存する充電電力が残余の蓄電部に蓄えられることが可能であるとの条件下で、リセット動作を開始するようにしてもよい。これは、リセット対象の蓄電部の充電電力が残余の蓄電部で充電しきれなければ、何らかの負荷で消費しなければならないためである。なお、このような場合には、たとえば車室内の空調などで電力を消費するようにしてもよい。

再度、図 3を参照して、このようにリセッド対象の蓄電部がリセットされた後、蓄電部 4一 1および 4 _ 2に対する外部充電が開始される。具体的には、コンパータ制御部 2 1 0は、それぞれの蓄電部の外部電源による充電完了がほぼ同時となるように、当該リセット対象の蓄電部が充電部 3 0からの充電電流で充電されるように対応のコンバータを制御するとともに、その充電電流が残余の蓄電部に対する充電電流に比較して大きくなるように対応のコンバータを制御する。すなわち、コンバータ制御部 2 1 0は、リセット後において、リセット対象の蓄電部をより多くの充電電流で充電することで、リセット対象ではなかった残余の蓄電部との間で充電完了時間に差ができることを抑制する。

これに対して、車両 1 0 0の走行中に S O C 1リセット要求または S O C 2リセット要求が発生し、そのときの車両 1 0 0が E V走行モードである場合には、コンバータ制御部 2 1 0は、リセット対象の蓄電部からの放電電流が残余の蓄電部からの放電電流に比較して多くなるように、コンバータ 6— 1および 6— 2を制御する。これは、外部充電開始時に、予めリセット対象の蓄電部の S O Cを低下させておくことで、リセット動作を迅速に行なうためである。

図 8および図 9を参照して、上記の E V走行中、リセット動作中、およびリセット動作後における蓄電部 4 _ 1および 4— 2における充放電動作について説明する。

図 8は、蓄電部 4— 1および 4一 2の S O Cの時間的変化の一例を示す図である。

図 9は、図 8に対応する、蓄電部 4一 1および 4— 2の電池電流の時間的変化の一例を示す図である。

図 8を参照して、まず時刻 t 1において車両 100の走行が開始されたとする。この時刻 t 1においては、蓄電部 4— 1および 4— 2がいずれも十分に外部充電されており、いずれの SOCも満充電となっているものとする。すると、車両 1 00は、まず EV走行モードで走行を開始する（時刻 t 1〜時刻 t 2) 。

ここで、第 1蓄電部 4— 1に対するリセット要求（SOC 1リセット要求）力発せられると、第 1蓄電部 4一 1を積極的に放電するように電流制御が行われる。具体的には、図 9に示すように、時刻 t 1〜時刻 t 2の期間において、第 1蓄電部 4一 1の放電電流の目標値は I d i s Cに設定され、第 2蓄電部 4— 2の放電電流の目標値は I d i s Aに設定される。ここで、 | l d i s C | > | l d i s A Iである。

すると、図 8に示すように、第 1蓄電部 4— 1の SOCは、第 2蓄電部 4一 2 の S O Cに比較してより大きな減少量を示す。

続いて、時刻 t 2において、車両 100の走行が終了し、外部電源により充電可能な状態になったとする。この時刻 t 2では、電池電圧に特徴点が現れる基準の SOC (たとえば、 5%) より高い SO Cに維持される。これは、リセット動作自体は、外部電源により充電可能な状態にある期間中に実行されるようにするためであり、たとえば、 EV走行モード中、または EV走行モードから HV走行モードに切替わった後には、リセット対象の蓄電部（この場合には、第 1蓄電部 4- 1) の SOCは基準の SOCより高い状態に維持される。

外部電源により充電可能な状態になった時刻 t 2以降では、図 9に示すようにリセット対象の第 1蓄電部 4— 1の放電電流が一定電流値 d i s Bに維持されるとともに、リセット対象ではない第 2蓄電部 4一 2は、少なくとも第 1蓄電部 4 _ 1の放電電流 I d i s Bを含む充電電流 I c hBで充電される。なお、この充電電流 I c h Bには、第 1蓄電部 4一 1からの放電電流 I d i s Bに加えて、充電部 30からの充電電流も含まれてもよい。

このように第 1蓄電部 4— 1に対して一定電流値 d i s Bで放電を継続すると、時刻 t 3において第 1蓄電部 4一 1の電池電圧（放電電圧）に特徴点が現れたとする。すると、この時刻 t 3のタイミングにおいて、第 1蓄電部 4一 1の S O C の推定値は、予め定められた基準値（たとえば、 5 %) にリセットされる。

このリセット動作後（時刻 t 3以降）、本来の外部充電が開始される。図 9に示すように、第 1蓄電部 4 _ 1は充電電流 I c h Cで充電されるとともに、第 2 蓄電部 4 _ 2の充電電流は I c h Bから I c h Aに変更される。ここで、 | l c h C I > I I c h A iであり、充電電流 I c h Cおよび I c h Aの ί直は、蓄電部 4一 1および 4 _ 2がいずれも時刻 t 4で充電完了（満充電状態）となるように予め演算される。

このように、時刻 t 3〜時刻 t 4の期間において、第 1蓄電部 4一 1が充電電流 I c h Cで充電を継続し、第 2蓄電部 4一 2が充電電流 I c h Aで充電を継続することで、両者は時刻 t 4において、ほぼ同時に外部充電を完了することがでさる。

図 3に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、状態推定部 2 0 4が「状態推定部」に相当し、コンバータ制御部 2 1 0が「制御部」に相当し、要求発生部 2 0 2が「要求発生部」に相当する。

以上の処理は、図 1 0に示すような処理フローにまとめることができる。

(フローチヤ一ト）

図 1 0は、この発明の実施の形態に従うリセット動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図 1 0に示す各ステップの処理は、制御装置 2 (図 2 ) が図 3に示す各制御プロックとして機能することで実現される。

図 3および図 1 0を参照して、要求発生部 2 0 2として機能する制御装置 2は、蓄電部 4— 1および 4— 2の各々の充電頻度に基づいて、蓄電部 4— 1または 4 一 2に対するリセット要求の発生が必要であるか否かを判断する（ステップ S 1 0 0 ) 。

蓄電部 4— 1および 4一 2のいずれに対してもリセット要求の発生が必要ない場合（ステップ S 1 0 0において N Oの場合）には、処理は最初に戻る。

これに対して、蓄電部 4— 1または 4— 2に対してリセット要求の発生が必要である場合（ステップ S 1 0 0において Y E Sの場合）には、要求発生部 2 0 2 として機能する制御装置 2は、リセット対象の蓄電部を特定してリセット要求を発生する（ステップ S 102) 。

次に、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、車両 100が E V走行中であるか否かを判断する（ステップ S 104) 。車両 100が EV走行中である場合（ステップ S 104において YE Sの場合）には、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、リセット対象の蓄電部からの放電電力の分担比率を残余の蓄電部からの放電電力の分担比率に比較して大きく設定する (ステップ S 106) 。そして、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、ステップ S 106で設定した分担比率に従って、コンバータ 6— 1および 6— 2における電圧変換動作を制御する（ステップ S 108) 。

さらに、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、車両 100が停止状態（I Gオフ状態）になったか否かを判断する（ステップ S 1 10) 。車両 100が停止状態（I Gオフ状態）でない場合（ステップ S 1 10において N Oの場合）には、処理はステップ S 104に戻される。

これに対して、車両 100が停止状態（I Gオフ状態）になった場合（ステツプ S 1 10において YE Sの場合）には、コンバータ制御部 2 10として機能する制御装置 2は、コネクタ部 350が車両 100に連結されるまで待つ（ステツプ S 1 12) 。そして、コネクタ部 350が車両 100に連結されると、コンパータ制御部 210として機能する制御装置 2は、外部電源により充電可能な状態になったと判断し、リセット対象の蓄電部が所定電流で放電されるように対応のコンバータを制御するとともに、残余の蓄電部が少なくともリセット対象の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応のコンバータにおける電圧変換動作を制御する（ステップ S 1 14) 。さらに、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、リセット対象の蓄電部の電池電圧（放電電圧）に特徴的な時間的変化が生じたか否かを判断する（ステップ S 1 16) 。

リセット対象の蓄電部の電池電圧（放電電圧）に特徴的な時間的変化が生じていない場合（ステップ S 1 16において NOの場合）には、処理はステップ S 1 14に戻される。

これに対して、リセット対象の蓄電部の電池電圧（放電電圧）に特徴的な時間的変化が生じた場合（ステップ S I 16において YESの場合）には、状態推定部 204として機能する制御装置 2は、順次演算するリセット対象の蓄電部の S OCを予め定められた基準値にリセットする（ステップ S 1 18) 。

このリセット動作後、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、すべての蓄電部に対する充電がほぼ同時に完了するように、各蓄電部に対する充電電流の比率を決定し（ステップ S 1 20) 、当該決定した電流比率に従って、コンバータ 6— 1および 6— 2における電圧変換動作を制御する（ステップ S 1 22) ₀

さらに、コンバータ制御部 210として機能する制御装置 2は、状態推定部 2 04で順次演算される SOCに基づいて、各蓄電部の外部充電が完了したか否かを判断する（ステップ S 1 24) 。いずれかの蓄電部の外部充電が完了していない場合（ステップ S 124においての NOの場合）には、処理はステップ S 1 2 2に戻される。

これに対して、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合（ステップ S 124において YE Sの場合）には、リセット動作に係る処理は終了する。

なお、上述の説明においては、複数の蓄電部を備える車両の代表例として、 2 個の蓄電部 4一 1および 4— 2を備える車両 100について例示したが、本願発明は、 3個以上の蓄電部を備える車両についても適用できることは自明である。また、上述の説明においては、基本的に各蓄電部の充電容量がほぼ同一である場合について例示したが、本願発明は各蓄電部の充電容量が互いに異なる場合であっても適用できる。

この発明の実施の形態によれば、外部電源により充電可能な状態である期間中に、対応のコンバータを制御してリセット対象の蓄電部を放電する。そして、この放電電流によって生じるリセット対象の蓄電部における放電電圧の時間的変化に基づいて、状態推定部で順次演算される当該リセット対象の蓄電部の充電状態値（SOC) の推定値を所定タイミングで予め定められた基準値にリセットする, このため、たとえリセット対象の蓄電部の SO Cに充放電量の積算ィ直に起因する誤差が生じても、外部電源により充電可能な状態である期間中にリセット（校正）を行なうことができる。これにより、各蓄電部の SOCの推定精度を高めることができる。

また、この発明の実施の形態によれば、外部充電前にリセット要求が発生している場合には、車両が E V走行モードで走行中に、リセット対象の蓄電部を積極的に放電させる。これにより、車両の走行が終了し、外部電源により充電可能な状態になった時点において、リセット対象の蓄電部の S O Cを残余の蓄電部の S O Cに比較して低い値に維持できる。これにより、リセット対象の蓄電部に対するリセット動作を迅速に行なうことができる。

また、この発明の実施の形態によれば、リセット動作の終了後において、残余の蓄電部に対する充電電流に比較して多い充電電流でリセット対象の蓄電部を外部充電する。これにより、リセット動作の終了時点において相対的に S O Cが低くなっているリセット対象の蓄電部に対する外部充電を残余の蓄電部に対する外部充電の終了とほぼ同時に完了することができる。そのため、リセット対象の蓄電部と残余の蓄電部との間で、充電状態がアンバランス（不均衡）となることを抑制できる。

また、この発明の実施の形態によれば、リセット動作に伴って対象の蓄電部が十分に放電されるので、 S O Cの推定精度を高めることができるとともに、蓄電部自体のリフレッシュを行なうこともできる。

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、特許請求の範囲によって示され、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 . 複数の蓄電部（4— 1 , 4— 2 ) と、

前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部（6— 1， 6 - 2 ) と、

前記複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対（M P L , MN L ) と、外部電源からの電力を受けて前記複数の蓄電部を充電するための充電部（3 0 ) と、

前記複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を推定する状態推定部（2 ； 2 0 4 ) とを備え、前記状態推定部は、前記複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算し、さらに

前記複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する制御部（2 ； 2 1 0 ) を備え、

前記制御部は、前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、前記複数の蓄電部のうち第 1の蓄電部が放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の前記蓄電部が少なくとも前記第 1の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御し、

前記状態推定部は、前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、前記第 1の蓄電部に基づいて前記第 1の蓄電部の充電状態 ί直を基準値にリセットする、 ?源システム。

2 . 前記状態推定部は、前記第 1の蓄電部の放電電圧の時間的変化に基づく所定タイミングで、前記第 1の蓄電部の充電状態値を前記基準値にリセットする、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

3 . 前記制御部は、前記状態推定部が前記第 1の蓄電部の充電状態^:を前記基準値にリセットした後、前記第 1の蓄電部が前記充電部からの充電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、前記第 1の蓄電部に対する充電電流が残余の前記蓄電部に対する充電電流に比較して大きくなるように対応の電圧変換部を制御する、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

4 . 前記充電部は、前記第 1の蓄電部と前記第 1の蓄電部に対応する電力変換部との間に電気的に接続される、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

5. 前記電源システムは、前記第 1の蓄電部の充放電頻度に基づいて、前記第 1 の蓄電部に対するリセット要求を発生する要求発生部（2 ； 202) をさらに備、

前記制御部は、前記リセット要求に応答して、外部電源による充電中に前記第 1の蓄電部からの放電を開始する、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

6. 前記要求発生部は、前記複数の蓄電部のそれぞれの充電頻度に基づいて、前記リセット要求の対象とする蓄電部を選択可能である、請求の範囲第 5項に記載の電源システム。

7. 前記電源システムは、前記電力線対を介して電気的に接続された負荷装置 (MG2) に電力を供給可能に構成され、

前記制御部は、前記リセット要求に応答して、前記複数の蓄電部に対する外部電源による充電の開始前に、前記第 1の蓄電部から前記負荷装置への放電電流が前記残余の蓄電部の各々から前記負荷装置への放電電流に比較して多くなるように、前記複数の電力変換部を制御する、請求の範囲第 5項に記載の電源システム。

8. エンジン（ENG) と、

複数の蓄電部（4— 1, 4-2) と、

前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部（6— 1， 6- 2) と、

前記複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対（MPL， MNL) と、外部電源からの電力を受けて前記複数の蓄電部を充電するための充電部（3 0) と、

前記電力線対に接続され、前記複数の蓄電部からの電力を受けて駆動力を発生可能な電動機 (MG2) と、

前記電力線対に接続され、前記エンジンからの駆動力を受けて発電可能な発電部（MG 1) と、

前記複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を推定する状態推定部（2 ； 20 4) とを備え、前記状態推定部は、前記複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算し、さらに前記複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する制御部（2 ； 2 1 0 ) と、

前記複数の蓄電部の充放電頻度に基づいて、前記複数の蓄電部のうち 1つの蓄電部に対するリセット要求を発生する要求発生部（2 ； 2 0 2 ) とを備え、前記車両は、前記発電部による前記複数の蓄電部に対する充電が制限される第 1の走行モードと、各蓄電部の充電状態値が所定の範囲内に維持されるように前記発電部による前記複数の蓄電部に対する充電を制御する第 2の走行モードとを選択して走行可能であり、

前記制御部は、前記リセット要求が発せられると、

前記第 1の走行モードで走行中に、前記リセット要求が発せられた対象の蓄電部から前記電動機への放電電流が前記残余の蓄電部の各々から前記電動機への放電電流に比較して多くなるように、前記複数の電力変換部を制御し、

前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、前記対象の蓄電部が放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の前記蓄電部が少なくとも前記対象の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御し、

前記状態推定部は、前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、前記対象の蓄電部の電圧値に基づいて前記対象の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットする、車両。

9 . 複数の蓄電部（4— 1 , 4 - 2 ) を備える電源システムの充放電制御方法であって、

前記電源システムは、

前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部（6— 1， 6— 2 ) と、

前記複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対（M P L， MN L ) と、外部電源からの電力を受けて前記複数の蓄電部を充電するための充電部（ 3 0 ) とを備え、

前記充放電制御方法は、

前記複数の蓄電部のそれぞれの充電状態値を、各蓄電部の充放電量の積算値に基づいて順次演算するステップ（241， 242, 243, 244， 245, 2 46 ； 25 1, 252， 253, 254, 255, 256) と、

前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされると、前記複数の蓄電部のうち第 1の蓄電部から放電されるように対応の電圧変換部を制御するとともに、残余の前記蓄電部が少なくとも前記第 1の蓄電部からの放電電流で充電されるように対応の電圧変換部を制御するステップ（S 1 14) と、

前記複数の蓄電部が外部電源により充電可能な状態である期間に、前記第 1の蓄電部の電圧値に基づいて前記第 1の蓄電部の充電状態値を基準値にリセットするステップ（S 1 16， S 1 18) とを備える、充放電制御方法。