WO2011161781A1 - 車両用制御装置および車両用制御方法 - Google Patents

車両用制御装置および車両用制御方法 Download PDF

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純太 泉
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to control of a vehicle equipped with a rotating electrical machine and a power storage device, and more particularly to a technique for estimating a detection error depending on a temperature environment of a sensor used for estimating a remaining capacity of a power storage device based on a use history of the vehicle. .
  • the remaining capacity computing device includes a first computing means for computing a first remaining capacity based on an integrated value of the charge / discharge current of the power storage device, and a second based on an open circuit voltage estimated from the internal impedance of the power storage device.
  • a second calculation means for calculating the remaining capacity, and a weighted combination of the first remaining capacity and the second remaining capacity using a weight set in accordance with the usage status of the storage device, and calculating the remaining capacity of the storage device When the voltage data of the third calculating means and the storage device cannot be normally acquired, the calculation by the second calculating means is stopped, and the weight is set so that the composite value in the third calculating means becomes the first remaining capacity.
  • the calculation by the first calculation means is stopped and the third performance
  • the second abnormality processing means for fixing the weight value so that the combined value in the means becomes the second remaining capacity, and when the temperature data of the electricity storage device cannot be normally obtained, the voltage of the electricity storage device and the charge / discharge current are And a third abnormality processing means for estimating the temperature from the internal impedance calculated based on the calculated temperature and using the estimated temperature as a calculation parameter in the first calculation means and the second calculation means.
  • the remaining capacity can be obtained with high accuracy by taking advantage of both the remaining capacity based on the current integration and the remaining capacity based on the open circuit voltage, and the voltage, current, Even if an abnormality occurs in one of the temperature measurement systems and data cannot be acquired normally, the remaining capacity can be calculated with the minimum necessary accuracy, minimizing the impact on the control system. be able to.
  • the detection error of a sensor for example, a voltage sensor, a current sensor, or a temperature sensor
  • a sensor for example, a voltage sensor, a current sensor, or a temperature sensor
  • the detection error of a sensor changes depending on the temperature environment of the sensor at the time of use. Therefore, since it is necessary to estimate the remaining capacity by estimating the detection error so that the remaining capacity of the power storage device does not fall below the lower limit value, there is a problem of limiting the use width of the remaining capacity of the power storage device.
  • the remaining capacity calculation device disclosed in the above-mentioned publication since such a problem is not considered at all, it cannot be solved.
  • An object of the present invention is to provide a control device for a vehicle and a control method for a vehicle that expands the use width of the remaining capacity of the power storage device by specifying the temperature of a sensor used for estimating the remaining capacity of the power storage device. .
  • a vehicle control device is a vehicle including a rotating electrical machine as a drive source, a power storage device for supplying power to the rotating electrical machine, and a sensor used for estimating a remaining capacity of the power storage device. It is a vehicle control device installed.
  • a detection unit for detecting a vehicle usage history for specifying the temperature of the sensor, and a usage history detected by the detection unit are within a range in which the temperature of the sensor is predetermined.
  • the first value is determined as the detection error of the sensor corresponding to a predetermined range when the specific condition for specifying this is satisfied, and the first detection error is detected when the usage history does not satisfy the specific condition.
  • a second value that is larger than the first value is determined, and the remaining capacity of the power storage device is estimated using the detection error of one of the first value and the second value and the detection result by the sensor
  • a control unit for detecting a vehicle usage history for specifying the temperature of the sensor and a usage history detected by the detection unit are within a range in which the temperature of the sensor is
  • the vehicle further includes an internal combustion engine as a drive source.
  • the control unit determines the threshold value of the remaining capacity of the power storage device for operating the internal combustion engine when the vehicle is running using the rotating electrical machine with the internal combustion engine stopped, based on the determined detection error. Update.
  • the senor is at least one of a voltage sensor for detecting the voltage of the power storage device, a current sensor for detecting the current of the power storage device, and a temperature sensor for detecting the temperature of the power storage device. Including one.
  • the usage history includes a selection state of the drive source.
  • the specific condition includes a condition that the selected state of the drive source is a state in which traveling using the rotating electrical machine is continued in a state where the internal combustion engine is stopped after the vehicle starts traveling.
  • the usage history includes the travel time of the vehicle.
  • the specific condition includes a condition that the traveling time of the vehicle using the rotating electrical machine is not more than a predetermined time with the internal combustion engine stopped.
  • the power storage device includes a first power source and a second power source.
  • the control unit updates a threshold value for switching the power supply source from the first power source to the second power source when the vehicle is running using the first power source as a power supply source for the rotating electrical machine based on the determined detection error. To do.
  • the usage history includes a square value of the current of the power storage device.
  • the specific condition includes a condition that the square value of the current of the power storage device is equal to or less than a predetermined value.
  • the usage history includes the time for which the vehicle is left before the most recent system activation of the vehicle.
  • the specific condition includes a condition that the leaving time is equal to or longer than a predetermined time.
  • the usage history includes the temperature of the power storage device.
  • the specific condition includes a condition that the temperature of the power storage device at the time when the vehicle starts traveling is within a predetermined range.
  • the usage history includes the ambient temperature of the power storage device.
  • the specific condition includes a condition that the ambient temperature of the power storage device is within a predetermined range.
  • the vehicle further includes an internal combustion engine as a drive source.
  • the usage history includes the drive source selection state, the vehicle travel time, the square value of the current of the power storage device, the time of leaving the vehicle immediately before the system is started, the temperature of the power storage device, and the atmosphere of the power storage device. Including temperature.
  • the specific condition is that the selected state of the drive source is a state in which traveling using the rotating electric machine is continued in a state where the internal combustion engine is stopped after the vehicle starts traveling, and the internal combustion engine is stopped. In such a state, the traveling time of the vehicle using the rotating electric machine is not more than a predetermined time, the condition that the square value of the current of the power storage device is not more than a predetermined value, and the leaving time is predetermined.
  • a vehicle control method includes a rotating electrical machine as a drive source, a power storage device for supplying power to the rotating electrical machine, and a sensor used for estimating a remaining capacity of the power storage device.
  • This is a vehicle control method.
  • a step of detecting a vehicle use history for specifying the temperature of the sensor, and a case where the use history satisfies a specific condition for specifying that the temperature of the sensor is within a predetermined range are predetermined.
  • the first value is determined as the detection error of the sensor corresponding to the determined range, and the second value larger than the first value is determined as the detection error when the usage history does not satisfy the specific condition. Estimating the remaining capacity of the power storage device using the detection error of one of the value and the second value and the detection result by the sensor.
  • the detection of the SOC estimation sensor corresponding to the predetermined range is detected.
  • the first value is determined as the error, and the estimated accuracy of the SOC is improved by estimating the SOC of the power storage device using the determined detection error and the detection result of the SOC estimation sensor.
  • the sensor at the time of quick charging using an external power source is affected by heat generated during charging, more electric power can be stored.
  • a second value larger than the first value is determined as a detection error corresponding to a temperature range different from the predetermined range, and the determined detection error and the SOC estimation sensor
  • 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle equipped with a vehicle control device according to the present embodiment. It is a functional block diagram of ECU200 which is the vehicle control apparatus which concerns on this Embodiment. It is a figure which shows the relationship between sensor temperature and a detection error. It is a figure which shows the relationship between OCV and SOC. It is a flowchart which shows the control structure of the program performed with ECU200 which is the control apparatus for vehicles which concerns on this Embodiment. It is a figure which shows the change of the usage width of SOC.
  • 1 is an overall block diagram of an electric vehicle to which the present invention is applicable.
  • 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle equipped with a plurality of batteries to which the present invention is applicable. It is a figure which shows the change of SOC at the time of applying this invention to the hybrid vehicle by which a some battery is mounted.
  • vehicle 100 includes a first motor generator (hereinafter referred to as MG) 2, a second MG 4, a first inverter 12, a second inverter 14, a smoothing capacitor 16, and a boost converter 22.
  • MG motor generator
  • SMR system main relay
  • main battery 42 main battery 42
  • charging device 50 main battery 42
  • power split device 52 main battery 42
  • drive wheel 54 drive wheel 54
  • engine 56 engine 56
  • ECU Electronic Control Unit
  • the vehicle 100 is described as being a hybrid vehicle.
  • the vehicle 100 is not particularly limited to a hybrid vehicle, and may be any vehicle that uses at least a rotating electric machine as a drive source. Therefore, vehicle 100 may be an electric vehicle.
  • the first MG2, the second MG4, and the engine 56 are connected to the power split device 52.
  • the vehicle 100 travels by driving force from at least one of the engine 56 and the second MG 4.
  • the power generated by the engine 56 is divided into two paths by the power split device 52. One is a path transmitted to the drive wheel 54, and the other is a path transmitted to the first MG2.
  • Each of the first MG2 and the second MG4 is an AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC rotating electric machine including a rotor in which a permanent magnet is embedded.
  • First MG 2 generates power using the power of engine 56 divided by power split device 52. For example, when the SOC (State of Charge) indicating the remaining capacity of the main battery 42 becomes lower than a predetermined value, the engine 56 is started and power is generated by the first MG 2, and the generated power is used as the main battery 42. To be supplied.
  • SOC State of Charge
  • the second MG 4 generates a driving force using the power supplied from the second inverter 14.
  • the driving force of the second MG 4 is transmitted to the driving wheel 54.
  • the second MG 4 is driven by the drive wheels 54, and the second MG 4 operates as a generator. In this way, the second MG 4 operates as a regenerative brake that converts braking energy into electric power.
  • the electric power generated by the second MG 4 is supplied to the second inverter.
  • the electric power supplied to the second inverter is supplied to the main battery 42 via the boost converter 22.
  • the power split device 52 is a planetary gear including a sun gear, a pinion gear, a carrier, and a ring gear (all not shown).
  • the pinion gear engages with the sun gear and the ring gear.
  • the carrier supports the pinion gear so as to be capable of rotating, and is connected to the crankshaft of the engine 56.
  • the sun gear is connected to the rotation shaft of the first MG2.
  • the ring gear is connected to the rotation shaft of the second MG 4.
  • first inverter 12 and second inverter 14 are connected in parallel to main positive bus MPL and main negative bus MNL.
  • First inverter 12 converts the DC power supplied from boost converter 22 into AC power and outputs the AC power to first MG 2.
  • Second inverter 14 converts the DC current supplied from boost converter 22 into AC power and outputs the AC power to second MG 4.
  • first inverter 12 converts AC power generated in the first MG 2 into DC power and outputs the DC power to the boost converter 22.
  • Second inverter 14 converts AC power generated in second MG 4 into DC power and outputs the DC power to boost converter 22.
  • Each of the first inverter 12 and the second inverter 14 is composed of a bridge circuit including switching elements for three phases, for example.
  • First inverter 12 drives first MG2 by performing a switching operation in accordance with control signal PWI1 from ECU 200.
  • Second inverter 14 drives second MG 4 by performing a switching operation in accordance with control signal PWI 2 from ECU 200.
  • the ECU 200 is connected to an intake air temperature sensor 110.
  • the intake air temperature sensor 110 detects the intake air temperature when the air in the vehicle compartment is taken in by the operation of the cooling fan that generates the cooling air supplied to the main battery 42.
  • the intake air temperature sensor 110 transmits a signal indicating the detected intake air temperature to the ECU 200.
  • the intake air temperature sensor 110 is provided, for example, in the cooling air passage upstream of the main battery 42.
  • the intake air temperature sensor 110 may be provided in the vehicle interior and detect the temperature of air in the vehicle interior.
  • ECU 200 calculates vehicle required power Ps based on detection signals (for example, a signal indicating the amount of depression of a brake pedal, an accelerator pedal, etc.) and travel conditions, etc., not shown, and based on the calculated vehicle required power Ps.
  • detection signals for example, a signal indicating the amount of depression of a brake pedal, an accelerator pedal, etc.
  • travel conditions, etc. not shown
  • the torque target value and the rotational speed target value of the first MG2 and the second MG4 are calculated.
  • ECU 200 controls first inverter 12 and second inverter 14 such that the generated torque and rotation speed of first MG2 and second MG4 become target values.
  • the main battery 42 is a rechargeable DC power source, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, or a large capacity capacitor.
  • Main battery 42 is connected to boost converter 22 via SMR 32.
  • main battery 42 is mounted on vehicle 100 as a main power source.
  • the present invention is not particularly limited to such a configuration.
  • main battery 42 In addition to main battery 42, One or two or more sub-batteries may be mounted.
  • SMR 32 is based on a control signal S1 from ECU 200, and is in a conductive state in which main battery 42 and boost converter 22 are electrically connected, or in a disconnected state in which main battery 42 and boost converter 22 are electrically disconnected. The state is switched from one state to the other state.
  • Boost converter 22 is connected to main positive bus MPL and main negative bus MNL. Boost converter 22 performs voltage conversion between main battery 42 and main positive bus MPL and main negative bus MNL based on control signal PWC1 from ECU 200.
  • Smoothing capacitor 16 is connected between main positive bus MPL and main negative bus MNL, and reduces power fluctuation components included in main positive bus MPL and main negative bus MNL.
  • the ECU 200 is further connected with a current sensor 84, a voltage sensor 86, and a temperature sensor 88.
  • Current sensor 84 detects current IB from main battery 42 to boost converter 22 and transmits a signal indicating detected current IB to ECU 200.
  • Voltage sensor 86 detects voltage VB of main battery 42 and transmits a signal indicating detected voltage VB to ECU 200.
  • Temperature sensor 88 detects temperature TB of main battery 42 and transmits a signal indicating detected temperature TB to ECU 200.
  • ECU 200 calculates the SOC of main battery 42 based on current IB detected by current sensor 84 and voltage VB detected by voltage sensor 86. ECU 200 may calculate the SOC of main battery 42 based on temperature TB of main battery 42 in addition to current IB and voltage VB.
  • ECU 200 is described as calculating the SOC of main battery 42 based on OCV (Open Circuit Voltage).
  • OCV Open Circuit Voltage
  • the present invention is not limited to such a calculation method.
  • the SOC of the main battery 42 may be calculated based on the current and the discharge current.
  • the current sensor 84 has been described as detecting the current of the positive electrode line.
  • the present invention is not particularly limited to this.
  • the current sensor 84 may detect the current of the negative electrode line. Good.
  • ECU 200 generates control signal PWC1 for controlling boost converter 22 based on vehicle required power Ps. ECU 200 transmits the generated control signal PWC1 to boost converter 22, and controls boost converter 22.
  • the charging device 50 charges the main battery 42 using the power of the external power source by attaching a charging plug (not shown) connected to the external power source.
  • the detection error of the SOC estimation sensor used for estimating the SOC of main battery 42 varies depending on the temperature environment of the SOC estimation sensor in use. Therefore, since the SOC is estimated by estimating the detection error so that the SOC of the main battery 42 does not fall below the lower limit value of the usable range of the main battery 42, the estimation accuracy of the SOC deteriorates, and the SOC of the main battery 42 deteriorates.
  • the width of use may be limited.
  • ECU 200 is characterized in that it operates as follows after detecting the usage history of vehicle 100 for specifying the temperature of the SOC estimation sensor.
  • the ECU 200 determines the SOC corresponding to the predetermined range when a specific condition for specifying that the temperature of the SOC estimation sensor is within a predetermined range is satisfied for the usage history of the vehicle 100.
  • a first value is determined as a detection error of the estimation sensor.
  • ECU 200 determines a second value that is larger than the first value when the specific condition is not satisfied.
  • ECU 200 estimates the SOC of main battery 42 using the detection error of one of the first value and the second value and the detection result of the SOC estimation sensor.
  • the ECU 200 determines a threshold value (SOC lower limit value) of the remaining capacity of the main battery 42 for operating the engine 56 when the vehicle 100 is running using the second MG 4 with the engine 56 stopped. Update based on detected error.
  • SOC lower limit value a threshold value of the remaining capacity of the main battery 42 for operating the engine 56 when the vehicle 100 is running using the second MG 4 with the engine 56 stopped. Update based on detected error.
  • the SOC estimation sensor is at least one of the current sensor 84, the voltage sensor 86, and the temperature sensor 88.
  • ECU 200 operates engine 56 when the SOC of main battery 42 is equal to or lower than the updated threshold value when vehicle 100 is running using second MG 4 with engine 56 stopped.
  • the specific conditions are a condition that the leaving time of the vehicle 100 before the system activation is a predetermined time Ta or more, and a state where the engine 56 is stopped after the vehicle 100 starts running.
  • the condition that the vehicle travels using the MG4 is continued, the condition that the travel time of the vehicle using the second MG4 with the engine 56 stopped is equal to or less than a predetermined time Tb, and the current of the second MG4 A condition that the square value of the main battery 42 is equal to or less than a predetermined value A, a condition that the temperature of the main battery 42 is within a predetermined range when the vehicle 100 starts traveling, and an ambient temperature of the main battery 42 Is within a predetermined range.
  • FIG. 2 shows a functional block diagram of ECU 200 that is the vehicle control apparatus according to the present embodiment.
  • the ECU 200 includes an IG off time determination unit 300, a travel mode determination unit 302, a travel time determination unit 304, a current determination unit 306, a battery temperature determination unit 308, an ambient temperature determination unit 310, and an error determination unit 312. , An SOC estimation unit 314 and a drive control unit 316 are included.
  • the IG off time determination unit 300 determines whether or not the time for which the vehicle 100 is left before the most recent system activation of the vehicle 100 (that is, the IG off time) is equal to or greater than a predetermined time Ta. Specifically, IG off time determination unit 300 starts measuring elapsed time when the system of vehicle 100 is stopped due to IG off. When the system of the vehicle 100 is activated by the IG being turned on, the IG off time determination unit 300 ends the measurement of the elapsed time, and rewrites the measured time to the time measured by the previous neglected time stored in the memory. Update time. The IG off time determination unit 300 determines whether or not the leaving time stored in the memory (that is, the leaving time of the vehicle 100 before the most recent system activation of the vehicle 100) is equal to or greater than a predetermined time Ta.
  • the predetermined time Ta is a time set so that the temperature range in which the SOC estimation sensor is used can be specified with high accuracy.
  • the predetermined time Ta is, for example, a time during which it can be determined that the temperature of the SOC estimation sensor is substantially the same as the outside air temperature, the temperature TB, or the intake air temperature, and is adapted by experiment or the like.
  • the IG off time determination unit 300 may turn on the first flag when it is determined that the leaving time of the vehicle 100 is equal to or longer than a predetermined time Ta, for example.
  • the traveling mode determination unit 302 determines whether or not the motor traveling using the second MG 4 is continued with the engine 56 stopped after the vehicle 100 starts traveling.
  • motor travel is selected as the initial mode of vehicle 100.
  • a hybrid travel mode in which the engine 56 and the second MG are used together is selected. Is done.
  • the start of traveling refers to the time when the driver depresses the accelerator pedal after the IG is turned on and the supply of power to the second MG 4 is started, but is not particularly limited thereto.
  • Traveling mode determination unit 302 is, for example, a case where the driver has not selected the hybrid traveling mode after starting traveling of vehicle 100 and the SOC of main battery 42 is equal to or greater than a predetermined threshold value. If it is, it is determined that the motor 100 has continued running since the vehicle 100 started running. For example, the traveling mode determination unit 302 may turn on the second determination flag when it is determined that the vehicle 100 continues to travel after the vehicle 100 starts traveling.
  • the traveling time determination unit 304 determines whether or not the time during which the vehicle 100 continues to travel on the motor is equal to or less than a predetermined time Tb.
  • Predetermined time Tb is predicted that the temperature of the SOC estimation sensor rises within a predetermined temperature range due to the amount of heat received and released by the SOC estimation sensor when the vehicle 100 starts traveling after the vehicle 100 starts traveling. It is time to be.
  • the predetermined time Tb may be adapted by experiment or the like, for example.
  • the traveling time determination unit 304 starts measuring elapsed time when the vehicle 100 starts motor traveling, for example, and determines whether or not the measured time is equal to or less than a predetermined time Tb.
  • the traveling time determination unit 304 may turn on the third determination flag when it is determined that the time during which the vehicle 100 continues the motor traveling is equal to or less than a predetermined time Tb. Good.
  • Current determination unit 306 determines whether or not square value IB 2 of the current of main battery 42 detected by current sensor 84 is equal to or less than a predetermined value A.
  • the predetermined value A is a value that keeps the temperature of the SOC estimation sensor within a predetermined temperature range even when Joule heat generated in proportion to the square of the current is transmitted to the SOC estimation sensor. For example, adapted experimentally or design.
  • the current determining unit 306 for example, when the square value IB 2 of the current of the main battery 42 is determined to be Ne ⁇ A under a predetermined, it may turn on the fourth determination flag .
  • Battery temperature determination unit 308 determines whether or not the temperature TB of the main battery 42 at the time when the vehicle 100 starts traveling is within a predetermined range.
  • the predetermined range may be a temperature range in which it can be determined that the temperature is substantially the same as the outside air temperature or the intake air temperature, for example.
  • the predetermined range may be adapted experimentally or designally.
  • Battery temperature determination unit 308 turns on the fifth determination flag, for example, when it is determined that temperature TB of main battery 42 at the time when vehicle 100 starts traveling is within a predetermined range. It may be.
  • the ambient temperature determination unit 310 determines whether or not the ambient temperature of the main battery 42 is within a predetermined range.
  • the atmospheric temperature determination unit 310 detects the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 110 as the atmospheric temperature of the main battery 42, and determines whether or not the detected intake air temperature is within a predetermined range.
  • the predetermined range is a range set so that the temperature range in which the SOC estimation sensor is used can be specified with high accuracy, and is adapted by, for example, experiments. Note that the ambient temperature determination unit 310 may turn on the sixth determination flag when it is determined that the ambient temperature of the main battery 42 is within a predetermined range.
  • the error determination unit 312 is the time when the vehicle 100 is left for a predetermined time Ta or longer, the motor 100 continues to run after the vehicle 100 starts running, and the duration of the motor running is set in advance.
  • a less time Tb, equal to or less than the value square value IB 2 of the current of the main battery 42 is a predetermined a, the range where the temperature TB of the main battery 42 at the time when the vehicle 100 starts traveling is predetermined If the specific condition that the ambient temperature of the main battery 42 is within a predetermined range is satisfied, the first value e (0) is determined as a detection error, and the above-described specific condition is If not established, a second value e (1) larger than the first value e (0) is determined as a detection error.
  • the error determination unit 312 determines the first value e (0) as a detection error when, for example, all of the first determination flag to the sixth determination flag are on, and the first determination flag to the sixth determination flag. If at least one of the determination flags is off, the second value e (1) may be determined as a detection error.
  • the relationship between the temperature of the SOC estimation sensor and the detection error is represented by a convex curve in a direction where the temperature Ts (2) is an extreme value and the detection error is small. That is, the detection error increases as the temperature of the SOC estimation sensor becomes higher than the temperature Ts (2). Furthermore, the detection error increases as the temperature of the SOC estimation sensor becomes lower than the temperature Ts (2).
  • the above-described specific condition is a condition regarding the use history of the vehicle 100 for specifying that the temperature of the SOC estimation sensor is within the temperature range B. Therefore, when the above-described specific condition is satisfied, it is specified that the temperature of the SOC estimation sensor is within the temperature range B between Ts (1) and Ts (2). Therefore, the error determination unit 312 determines the first value (0) as the detection error.
  • the error determination unit 312 determines that the second value e (1) that is larger than the first value e (0) as a detection error corresponding to a temperature range different from the temperature range B when the above-described specific condition is not satisfied. ).
  • the second value e (1) is the maximum detection error when used in the temperature range A, temperature range C, and temperature range D as shown in FIG.
  • the error determination unit 312 determines detection errors in each of the plurality of sensors (the voltage sensor 86, the current sensor 84, and the temperature sensor 88).
  • the SOC estimation unit 314 estimates the SOC of the main battery 42 based on the detection result of the SOC estimation sensor.
  • the SOC estimation unit 314 estimates the OCV of the main battery 42 based on, for example, the current IB detected by the current sensor 84, the voltage VB detected by the voltage sensor 86, and the temperature TB detected by the temperature sensor 88. To do.
  • ⁇ V is a value that considers internal resistance, polarization, and the like, and is a value that depends on the temperature TB of the main battery 42.
  • the SOC estimation unit 314 estimates ⁇ V from the temperature TB and a predetermined map, for example.
  • the SOC estimation unit 314 estimates the SOC of the main battery 42 from the estimated OCV and the map shown in FIG.
  • the map shown in FIG. 4 is a map showing the relationship between SOC and OCV.
  • the vertical axis in FIG. 4 indicates OCV, and the horizontal axis in FIG. 4 indicates SOC.
  • the map shown in FIG. 4 indicates that the SOC corresponds to 0% when the OCV is the voltage V (0), and the SOC corresponds to 100% when the OCV is the voltage V (1).
  • SOC estimating unit 314 estimates that the SOC of main battery 42 is SOC (1) from the map shown in FIG.
  • the SOC estimation unit may estimate the SOC of the main battery 42 in consideration of the determined detection error in addition to the detection result of the SOC estimation sensor.
  • the drive control unit 316 controls the first MG2, the second MG4, and the engine 56 based on the estimated SOC. For example, when vehicle 100 is traveling by motor, drive control unit 316 has an estimated SOC equal to or lower than a threshold value for stopping motor traveling (that is, a threshold value for starting hybrid traveling). In this case, the first MG 2 and the engine 56 are controlled so that the engine 56 that has been stopped by the first MG 2 is started. The drive control unit 316 controls the first MG2, the second MG4, and the engine 56 so that the vehicle required power Ps is generated by the second MG4 and the engine 56.
  • a threshold value for stopping motor traveling that is, a threshold value for starting hybrid traveling
  • the drive control unit 316 updates the threshold value for stopping the motor travel based on the determined detection error. Specifically, when the first value e (0) is determined as the detection error, the drive control unit 316 calculates the lower limit SOC (0) corresponding to the first value e (0), It is updated as a threshold value for stopping the motor running. Further, when the second value e (1) is determined as the detection error, the drive control unit 316 calculates the lower limit SOC (1) corresponding to the second value e (1) and stops the motor travel. Update as a threshold for
  • IG off time determination unit 300 In the present embodiment, IG off time determination unit 300, travel mode determination unit 302, travel time determination unit 304, current determination unit 306, battery temperature determination unit 308, ambient temperature determination unit 310, and error determination
  • the unit 312, the SOC estimation unit 314, and the drive control unit 316 will all be described as functioning as software realized by the CPU of the ECU 200 executing a program stored in the memory. It may be realized by. Such a program is recorded on a storage medium and mounted on the vehicle.
  • step (hereinafter, step is referred to as S) 100 ECU 200 determines whether or not the IG off time (leaving time) of vehicle 100 before the most recent system activation of vehicle 100 is equal to or greater than a predetermined time Ta. Determine. If IG off time of vehicle 100 is equal to or longer than a predetermined time Ta (YES in S100), the process proceeds to S102. If not (NO in S100), the process proceeds to S114.
  • the ECU 200 determines whether or not the motor 100 continues to travel after the vehicle 100 starts traveling. If vehicle 100 has continued to run after motor 100 has started running (YES in S102), the process proceeds to S104. If not (NO in S102), the process proceeds to S114.
  • ECU 200 determines whether traveling time of vehicle 100 is equal to or shorter than a predetermined time Tb. If traveling time of vehicle 100 is equal to or shorter than predetermined time Tb (YES in S104), the process proceeds to S106. If not (NO in S104), the process proceeds to S114.
  • ECU 200 determines whether the square value IB 2 of the current of the main battery 42 during traveling of the vehicle 100 is equal to or less than a predetermined value A. If the square value IB 2 of the current of the main battery 42 is below the predetermined value A (YES in S106), the process proceeds to S108. If not (NO in S106), the process proceeds to S114.
  • ECU 200 determines whether or not temperature TB of main battery 42 at the start of traveling of vehicle 100 is within a predetermined range. If it is determined that temperature TB of main battery 42 is within a predetermined range (YES in S108), the process proceeds to S110. If not (NO in S108), the process proceeds to S114.
  • ECU 200 determines whether or not the ambient temperature of main battery 42 is within a predetermined range. If it is determined that the ambient temperature of main battery 42 is within a predetermined range (S110). If YES in S110), the process proceeds to S112. If not (NO in S110), the process proceeds to S114.
  • ECU 200 determines first value e (0) as a detection error.
  • ECU 200 determines second value e (1) as a detection error.
  • ECU 200 estimates the SOC of main battery 42. Since the method for estimating the SOC of main battery 42 is as described above, detailed description thereof will not be repeated.
  • ECU 200 controls second MG 4 and engine 56 based on the estimated SOC of main battery 42 and the threshold value updated based on the detection error.
  • ECU 200 that is the vehicle control apparatus according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described with reference to FIG.
  • a predetermined time Ta or longer YES in S100.
  • motor traveling is selected as the initial traveling mode.
  • Motor drive mode is continued is selected (YES at S102), (YES in S104) travel time is not more than the predetermined time Tb, the square value IB 2 of the current of the main battery 42 in advance It is equal to or less than a predetermined value A (YES in S106), temperature TB of main battery 42 at the start of traveling is within a predetermined range (YES in S108), and If the ambient temperature is within a predetermined range (YES in S110), first value e (0) is determined as a detection error.
  • the neglected time is shorter than a predetermined time Ta (NO in S100), changed to the hybrid travel mode (NO in S102), or the traveling time exceeds a predetermined time Tb. or (NO in S104), or exceeds the value a for the square value IB 2 is predetermined in the current of the main battery 42 (NO in S106), the temperature TB of main battery 42 is predetermined in the travel start If the temperature is higher or lower than the range (NO in S108), or the ambient temperature of main battery 42 is higher or lower than the predetermined range (NO in S110), second value e (1 ) Is determined as a detection error.
  • the threshold value of SOC for starting the engine 56 during motor running is updated to the lower limit SOC (0).
  • the lower limit SOC (0) is a case where the detection error is zero, and is a first value with respect to the SOC lower limit SOC (2) (one-dot chain line in FIG. 6) determined from the specifications of the main battery 42. This value is greatly estimated by ⁇ SOC (0) considering e (0).
  • the detection error is the first value e (0)
  • the lower limit SOC (0) is equal to the above-described lower limit SOC (0) even if the detection result of the SOC estimation sensor varies. This value is set so that it does not fall below 2).
  • the SOC threshold value for starting the engine 56 during motor running is updated to the lower limit SOC (1).
  • the lower limit SOC (1) is a case where the detection error is zero, and the second value e (1) is considered with respect to the lower limit SOC (2) of the SOC determined from the specifications of the main battery 42. This value is greatly estimated by ⁇ SOC (1).
  • the detection error is the second value e (1)
  • the lower limit SOC (1) is equal to the lower limit SOC (1) described above even if the detection result of the SOC estimation sensor varies. This value is set so that it does not fall below 2).
  • an SOC lower limit value that does not ensure that the actual SOC of the main battery 42 falls below the lower limit SOC (2) is estimated. Since ⁇ SOC (0) is smaller than ⁇ SOC (1), the use range of the SOC is expanded by estimating the SOC lower limit value in consideration of the detection error e (0).
  • the upper limit SOC ′ (0) of the SOC is a case where the detection error is zero and the specification of the main battery 42 This is a value that is estimated to be smaller by ⁇ SOC ′ (0) in consideration of the detection error e (0) with respect to the upper limit SOC ′ (2) of SOC determined from (1).
  • the detection error is e (0)
  • the upper limit SOC ′ (0) is reliably set to the upper limit SOC ′ (2) even if the detection result of the SOC estimation sensor varies. It is a value that is set so as not to exceed.
  • the upper limit SOC ′ (1) of the SOC is a case where the detection error is zero and is determined from the specification of the main battery 42. This value is estimated to be smaller by ⁇ SOC ′ (1) considering the detection error e (1) than the upper limit SOC ′ (2) of the SOC.
  • the upper limit SOC ′ (1) is determined so that the actual SOC of the main battery 42 does not exceed the upper limit SOC ′ (2) even if the detection result of the SOC estimation sensor varies. It is a value that is set so as not to exceed.
  • an SOC upper limit value that does not reliably exceed the upper limit value SOC ′ (2) described above is estimated. Since ⁇ SOC ′ (0) is smaller than ⁇ SOC ′ (1), the use range of the SOC is expanded by estimating the SOC in consideration of the detection error e (0).
  • the vehicle control device of the present embodiment when the vehicle use history satisfies a specific condition for specifying that the temperature of the SOC estimation sensor is within the temperature range B.
  • the first value e (0) is determined as the detection error of the SOC estimation sensor corresponding to the temperature range B, and the SOC lower limit of the main battery is determined using the determined detection error and the detection result of the SOC estimation sensor.
  • the range of use of the SOC can be expanded. Thereby, the traveling time by the motor traveling of the vehicle can be extended. Alternatively, even when the sensor at the time of quick charging using an external power source is affected by heat generated during charging, more electric power can be stored.
  • a second value e (1) larger than the first value e (0) is determined as a detection error corresponding to the temperature ranges A, C, and D different from the temperature range B,
  • a specific condition for determining the detection error for estimating the upper limit SOC as the first value e (0), and a specification for determining the detection error for estimating the SOC lower limit value as the first value e (0) are preferably different. This is because at the time of rapid charging using the external power source of the main battery, the influence of the temperature of the sensor is greater than the travel history due to the magnitude of the charging current, the charging time, and the like.
  • the configuration of the vehicle 100 is not particularly limited to the configuration shown in FIG. 1, and may be, for example, the configuration of an electric vehicle shown in FIG.
  • vehicle 100 shown in FIG. 7 has a point that first MG 2 is a rotating electrical machine for driving driving wheels 54, second MG 4, second inverter 14, power The difference is that the dividing device 52 and the engine 56 are not provided. Since the configuration other than that is similar to the configuration of vehicle 100 shown in FIG. 1, detailed description thereof will not be repeated.
  • the first value e (0) may be determined as a detection error of the SOC estimation sensor when the above-described specific condition is satisfied. Even if it does in this way, there exists the same effect.
  • the motor traveling is continued after the vehicle 100 starts traveling among the above specific conditions. The condition that it is not necessary to be included in the specific condition.
  • the configuration of the vehicle 100 may be a configuration of a hybrid vehicle equipped with a plurality of batteries shown in FIG. 8 detects sub-battery boost converter 24, sub-battery 44, sub-battery SMR 34, and current ISB of sub-battery 44, as compared to the configuration of vehicle 100 shown in FIG.
  • a sub-battery current sensor 92 for detecting the sub-battery 44 and a sub-battery voltage sensor 90 for detecting the voltage VSB of the sub-battery 44 differ. Since the configuration other than that is similar to the configuration of vehicle 100 shown in FIG. 1, detailed description thereof will not be repeated.
  • Sub-battery boost converter 24 is connected to main positive bus MPL and main negative bus MNL in parallel to boost converter 22, and based on control signal PWCS from ECU 200, sub battery 44, main positive bus MPL and Voltage conversion is performed with the main negative bus MNL.
  • ECU 200 calculates the SOC of sub battery 44 based on current ISB detected by sub battery current sensor 92 and voltage VSB detected by sub battery voltage sensor 90.
  • Sub-battery SMR 34 electrically connects sub-battery 44 and sub-battery boost converter 24 based on control signal S2 from ECU 200, and electrically connects sub-battery 44 and sub-battery boost converter 24. The state is switched from one of the shut-off states to the other to the other.
  • ECU 200 has detected a SOC lower limit value that is a threshold value for switching the power supply source from sub battery 44 to main battery 44 when the vehicle is running with sub battery 44 as a power supply source to second MG. Update based on.
  • the use range of the SOC of the main battery 42 and / or the sub-battery 44 can be expanded, so that the travel distance by motor travel can be expanded, and more power can be stored by charging. Can do.

Abstract

 ECUは、直近のIGオフ時間が予め定められた時間Ta以上であって(S100にてYES)、走行を開始してからモータ走行を継続し(S102にてYES)、走行時間が予め定められた時間Tb以下であって(S104にてYES)、走行時の電流の2乗値が予め定められた値A以下であって(S106にてYES)、走行開始時の温度TBが予め定められた範囲内であって(S108にてYES)、かつ、雰囲気温度が予め定められた範囲内である(S110にてYES)という特定条件が成立した場合に第1の値e(0)を検出誤差として決定するステップ(S112)と、特定条件が成立しない場合に第2の値e(1)を検出誤差として決定するステップ(S114)と、決定された検出誤差を用いてSOCを推定するステップ(S116)、推定されたSOCに基づいて駆動制御を実行するステップ(S118)とを含む、プログラムを実行する。

Description

車両用制御装置および車両用制御方法
 本発明は、回転電機と蓄電装置とを搭載した車両の制御に関し、特に車両の使用履歴に基づいて蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサの温度環境に依存する検出誤差を推定する技術に関する。
 近年、環境問題対策の1つとして、モータからの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。このような車両には、蓄電装置が搭載され、蓄電装置の性能を十分に発揮させるため蓄電装置の残容量を精度高く推定する必要がある。
 このような問題に鑑みて、たとえば、特開2005-331482号公報は、精度高く残存容量を求めつつ、データを正常に取得できない場合にも、必要最小限の精度で残存容量の演算を継続させ、制御系への影響を最小限に抑える残存容量演算装置を開示する。この残存容量演算装置は、蓄電デバイスの充放電電流の積算値に基づいて第1の残存容量を演算する第1の演算手段と、蓄電デバイスの内部インピーダンスから推定した開放電圧に基づいて第2の残存容量を演算する第2の演算手段と、第1の残存容量と第2の残存容量とを蓄電デバイスの使用状況に応じて設定したウェイトを用いて重み付け合成し、蓄電デバイスの残存容量を演算する第3の演算手段と、蓄電デバイスの電圧データを正常に取得できないとき、第2の演算手段による演算を停止させるとともに、第3の演算手段における合成値が第1の残存容量となるようウェイトの値を固定する第1の異常時処理手段と、蓄電デバイスの電流データを正常に取得できないとき、第1の演算手段による演算を停止させるとともに、第3の演算手段における合成値が第2の残存容量となるようウェイトの値を固定する第2の異常時処理手段と、蓄電デバイスの温度データを正常に取得できないとき、蓄電デバイスの電圧と充放電電流とに基づいて算出した内部インピーダンスから温度を推定し、この推定した温度を、第1の演算手段及び第2の演算手段における演算パラメータ-とする第3の異常時処理手段とを備える。
 上述した公報に開示された残存容量演算装置によると、電流積算による残存容量と開放電圧に基づく残存容量との双方の利点を生かして精度高く残存容量を求めることができ、しかも、電圧、電流、温度のいずれかの測定系に異常が発生してデータを正常に取得できない場合にも、必要最小限の精度で残存容量の演算を継続させることができ、制御系への影響を最小限に抑えることができる。
特開2005-331482号公報
 しかしながら、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサ(たとえば、電圧センサ、電流センサあるいは温度センサ)は、使用時のセンサの温度環境に依存して検出誤差が変化する。そのため、蓄電装置の残容量が下限値を下回らないように検出誤差を大きく見積もって残容量を推定する必要があるため、蓄電装置の残容量の使用幅を制限するという問題がある。上述した公報に開示された残存容量演算装置においては、このような問題について何ら考慮されていないため、解決することはできない。
 本発明の目的は、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサの温度を特定することによって蓄電装置の残容量の使用幅を拡大する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
 この発明のある局面に係る車両用制御装置は、駆動源としての回転電機と、回転電機に電力を供給するための蓄電装置と、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサとを含む車両に搭載された車両用制御装置である。この車両用制御装置は、センサの温度を特定するための車両の使用履歴を検出するための検出部と、検出部によって検出された使用履歴が、センサの温度が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、予め定められた範囲に対応したセンサの検出誤差として第1の値を決定し、使用履歴が特定条件を満足しない場合に検出誤差として第1の値よりも大きい第2の値を決定し、第1の値および第2の値のうちの決定されたいずれか一方の検出誤差とセンサによる検出結果とを用いて蓄電装置の残容量を推定するための制御部とを含む。
 好ましくは、車両は、駆動源として内燃機関をさらに含む。制御部は、内燃機関を停止させた状態で回転電機を用いて車両が走行している場合に内燃機関を作動させるための蓄電装置の残容量のしきい値を決定された検出誤差に基づいて更新する。
 さらに好ましくは、センサは、蓄電装置の電圧を検出するための電圧センサと、蓄電装置の電流を検出するための電流センサと、蓄電装置の温度を検出するための温度センサとのうちの少なくともいずれか一つを含む。
 さらに好ましくは、使用履歴は、駆動源の選択状態を含む。特定条件は、駆動源の選択状態が、車両が走行を開始してから内燃機関を停止させた状態で回転電機を用いた走行を継続している状態であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、使用履歴は、車両の走行時間を含む。特定条件は、内燃機関を停止させた状態で回転電機を用いた車両の走行時間が予め定められた時間以下であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、蓄電装置は、第1電源と、第2電源とを含む。制御部は、第1電源を回転電機への電力供給源として車両が走行している場合に第1電源から第2電源に電力供給源を切り替えるしきい値を決定された検出誤差に基づいて更新する。
 さらに好ましくは、使用履歴は、蓄電装置の電流の二乗値を含む。特定条件は、蓄電装置の電流の二乗値が予め定められた値以下であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、使用履歴は、車両の直近のシステム起動前の車両の放置時間を含む。特定条件は、放置時間が予め定められた時間以上であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、使用履歴は、蓄電装置の温度を含む。特定条件は、車両が走行を開始する時点における蓄電装置の温度が予め定められた範囲内であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、使用履歴は、蓄電装置の雰囲気温度を含む。特定条件は、蓄電装置の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという条件を含む。
 さらに好ましくは、車両は、駆動源として内燃機関をさらに含む。使用履歴は、駆動源の選択状態と、車両の走行時間と、蓄電装置の電流の二乗値と、車両の直近のシステム起動前の車両の放置時間と、蓄電装置の温度と、蓄電装置の雰囲気温度とを含む。特定条件は、駆動源の選択状態が、車両が走行を開始してから内燃機関を停止させた状態で回転電機を用いた走行を継続している状態であるという条件と、内燃機関を停止させた状態で回転電機を用いた車両の走行時間が予め定められた時間以下であるという条件と、蓄電装置の電流の二乗値が予め定められた値以下であるという条件と、放置時間が予め定められた時間以上であるという条件と、車両が走行を開始する時点における蓄電装置の温度が予め定められた範囲内であるという条件と、蓄電装置の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという条件とを含む。
 この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、駆動源としての回転電機と、回転電機に電力を供給するための蓄電装置と、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサとを含む車両の車両用制御方法である。センサの温度を特定するための車両の使用履歴を検出するステップと、使用履歴が、センサの温度が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、予め定められた範囲に対応したセンサの検出誤差として第1の値を決定し、使用履歴が特定条件を満足しない場合に検出誤差として第1の値よりも大きい第2の値を決定し、第1の値および第2の値のうちの決定されたいずれか一方の検出誤差とセンサによる検出結果とを用いて蓄電装置の残容量を推定するステップとを含む。
 この発明によると、車両の使用履歴が、温度範囲が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、予め定められた範囲に対応したSOC推定用センサの検出誤差として第1の値を決定し、決定された検出誤差とSOC推定用センサの検出結果とを用いて蓄電装置のSOCを推定することによって、SOCの推定精度が向上するため、SOCの使用幅を拡大させることができる。これによって、車両の回転電機を用いた走行による走行時間を拡大することができる。あるいは、外部電源を用いた急速充電時等におけるセンサに充電時に発生する熱による影響がある場合においても、より多くの電力を蓄えることができる。また、特定条件が成立しない場合に予め定められた範囲と異なる温度範囲に対応した検出誤差として第1の値よりも大きい第2の値を決定し、決定された検出誤差とSOC推定用センサの検出結果とを用いて蓄電装置のSOCを推定することによって、蓄電装置のSOCが確実にSOCの下限あるいは上限を超えないようにSOCを制御することができる。その結果、蓄電装置の劣化の促進を抑制することができる。
 したがって、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサの温度を特定することによって蓄電装置の残容量の使用幅を拡大する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
本実施の形態に係る車両用制御装置が搭載されたハイブリッド車両の全体ブロック図である。 本実施の形態に係る車両用制御装置であるECU200の機能ブロック図である。 センサ温度と検出誤差との関係を示す図である。 OCVとSOCとの関係を示す図である。 本実施の形態に係る車両用制御装置であるECU200で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 SOCの使用幅の変化を示す図である。 本発明が適用可能な電気自動車の全体ブロック図である。 本発明が適用可能な複数の電池が搭載されたハイブリッド車両の全体ブロック図である。 本発明を複数の電池が搭載されたハイブリッド車両に適用した場合のSOCの変化を示す図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
 図1に示すように、車両100は、第1モータジェネレータ(以下、MGと記載する)2と、第2MG4と、第1インバータ12と、第2インバータ14と、平滑コンデンサ16と、昇圧コンバータ22と、システムメインリレー(以下、SMRと記載する)32と、メインバッテリ42と、充電装置50と、動力分割装置52と、駆動輪54と、エンジン56と、ECU(Electronic Control Unit)200とを含む。
 本実施の形態において、車両100は、ハイブリッド車両であるとして説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、少なくとも回転電機を駆動源とする車両であればよい。したがって、車両100は、電気自動車であってもよい。
 第1MG2、第2MG4およびエンジン56は、動力分割装置52に連結される。この車両100は、エンジン56および第2MG4の少なくとも一方の駆動源からの駆動力によって走行する。エンジン56が発生する動力は、動力分割装置52によって2経路に分割される。一方は駆動輪54へ伝達される経路であり、もう一方は第1MG2へ伝達される経路である。
 第1MG2および第2MG4の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。第1MG2は、動力分割装置52によって分割されたエンジン56の動力を用いて発電する。たとえば、メインバッテリ42の残容量を示すSOC(State of Charge)が予め定められた値よりも低くなると、エンジン56が始動して第1MG2により発電が行なわれ、その発電された電力がメインバッテリ42に供給される。
 第2MG4は、第2インバータ14から供給される電力を用いて駆動力を発生させる。第2MG4の駆動力は、駆動輪54に伝達される。なお、車両100の制動時等には、駆動輪54により第2MG4が駆動され、第2MG4が発電機として作動する。このようにして、第2MG4は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第2MG4により発電された電力は、第2インバータに供給される。第2インバータに供給された電力は、昇圧コンバータ22を経由してメインバッテリ42に供給される。
 動力分割装置52は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤ(いずれも図示せず)とを含む遊星歯車である。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン56のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第1MG2の回転軸に連結される。リングギヤは第2MG4の回転軸に連結される。
 第1インバータ12および第2インバータ14の各々は、互いに並列に主正母線MPLおよび主負母線MNLに接続される。第1インバータ12は、昇圧コンバータ22から供給される直流電力を交流電力に変換して第1MG2に出力する。第2インバータ14は、昇圧コンバータ22から供給される直流電流を交流電力に変換して第2MG4に出力する。
 さらに、第1インバータ12は、第1MG2において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ22に出力する。第2インバータ14は、第2MG4において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ22に出力する。
 なお、第1インバータ12および第2インバータ14の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。第1インバータ12は、ECU200からの制御信号PWI1に応じてスイッチング動作を行なうことにより第1MG2を駆動する。第2インバータ14は、ECU200からの制御信号PWI2に応じてスイッチング動作を行なうことにより第2MG4を駆動する。
 ECU200には、吸気温度センサ110が接続される。吸気温度センサ110は、メインバッテリ42に供給される冷却風を発生させる冷却ファンの作動によって車室内の空気が吸気される場合の吸気温度を検出する。吸気温度センサ110は、検出された吸気温度を示す信号をECU200に送信する。
 なお、吸気温度センサ110は、たとえば、メインバッテリ42よりも上流側の冷却風通路に設けられる。吸気温度センサ110は、たとえば、車室内に設けられ、車室内の空気の温度を検出するようにしてもよい。
 ECU200は、図示されない各センサの検出信号(たとえば、ブレーキペダルあるいはアクセルペダル等の踏み込み量を示す信号)および走行状況などに基づいて車両要求パワーPsを算出し、その算出した車両要求パワーPsに基づいて第1MG2および第2MG4のトルク目標値および回転数目標値を算出する。ECU200は、第1MG2および第2MG4の発生トルクおよび回転数が目標値となるように第1インバータ12および第2インバータ14を制御する。
 一方、メインバッテリ42は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量キャパシタ等である。メインバッテリ42は、SMR32を介在して昇圧コンバータ22に接続される。
 なお、本実施の形態においては、メインバッテリ42を主電源として車両100に搭載された場合について説明するが、特にこのような構成に限定されるものではなく、たとえば、メインバッテリ42に加えて、1または2以上のサブバッテリが搭載されていてもよい。
 SMR32は、ECU200からの制御信号S1に基づいて、メインバッテリ42と昇圧コンバータ22とを電気的に接続する導通状態と、メインバッテリ42と昇圧コンバータ22とを電気的に遮断する遮断状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。
 昇圧コンバータ22は、主正母線MPLおよび主負母線MNLに接続される。昇圧コンバータ22は、ECU200からの制御信号PWC1に基づいて、メインバッテリ42と主正母線MPLおよび主負母線MNLとの間で電圧変換を行なう。
 平滑コンデンサ16は、主正母線MPLと主負母線MNLとの間に接続され、主正母線MPLおよび主負母線MNLに含まれる電力変動成分を低減する。
 ECU200には、電流センサ84と、電圧センサ86と、温度センサ88とがさらに接続される。
 電流センサ84は、メインバッテリ42から昇圧コンバータ22への電流IBを検出し、検出された電流IBを示す信号をECU200に送信する。電圧センサ86は、メインバッテリ42の電圧VBを検出し、検出された電圧VBを示す信号をECU200に送信する。温度センサ88は、メインバッテリ42の温度TBを検出し、検出された温度TBを示す信号をECU200に送信する。
 ECU200は、電流センサ84によって検出された電流IBと、電圧センサ86によって検出された電圧VBとに基づいてメインバッテリ42のSOCを算出する。なお、ECU200は、電流IBおよび電圧VBに加えて、メインバッテリ42の温度TBに基づいてメインバッテリ42のSOCを算出するようにしてもよい。
 また、本実施の形態においては、ECU200は、OCV(Open Circuit Voltage)に基づいてメインバッテリ42のSOCを算出するとして説明するが、このような算出方法に限定されるものではなく、たとえば、充電電流と放電電流とに基づいてメインバッテリ42のSOCを算出するようにしてもよい。
 なお、本実施の形態において、電流センサ84は、正極線の電流を検出するものとして説明したが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、負極線の電流を検出するものであってもよい。
 ECU200は、車両要求パワーPsに基づいて、昇圧コンバータ22を制御するための制御信号PWC1を生成する。ECU200は、その生成した制御信号PWC1を昇圧コンバータ22に送信し、昇圧コンバータ22制御する。
 充電装置50は、外部電源に接続された充電プラグ(いずれも図示せず)が取り付けられることによって外部電源の電力を用いてメインバッテリ42を充電する。
 以上のような構成を有する車両100において、メインバッテリ42のSOCの推定に用いられるSOC推定用センサは、使用時のSOC推定用センサの温度環境に依存して検出誤差が変化する。そのため、メインバッテリ42のSOCがメインバッテリ42の使用可能な範囲の下限値を下回らないように検出誤差を大きく見積もってSOCが推定されるため、SOCの推定精度が悪化し、メインバッテリ42のSOCの使用幅が制限される場合がある。
 そこで、本実施の形態において、ECU200は、SOC推定用センサの温度を特定するための車両100の使用履歴を検出した上で、以下のように動作する点に特徴を有する。
 すなわち、ECU200は、車両100の使用履歴について、SOC推定用センサの温度が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件が成立した場合に、予め定められた範囲に対応したSOC推定用センサの検出誤差として第1の値を決定する。また、ECU200は、特定条件が成立しない場合に第1の値よりも大きい第2の値を決定する。ECU200は、第1の値および第2の値のうちのいずれか決定された一方の検出誤差とSOC推定用センサの検出結果とを用いてメインバッテリ42のSOCを推定する。
 ECU200は、エンジン56を停止させた状態で第2MG4を用いて車両100が走行している場合にエンジン56を作動させるためのメインバッテリ42の残容量のしきい値(SOC下限値)を決定された検出誤差に基づいて更新する。
 本実施の形態において、SOC推定用センサは、電流センサ84、電圧センサ86および温度センサ88のうちの少なくともいずれか一つである。
 ECU200は、エンジン56を停止させた状態で第2MG4を用いて車両100が走行している場合に、メインバッテリ42のSOCが更新されたしきい値以下となるときにエンジン56を作動させる。
 本実施の条件において、特定条件とは、システム起動前の車両100の放置時間が予め定められた時間Ta以上であるという条件と、車両100が走行を開始してからエンジン56を停止させた状態でMG4を用いた走行を継続しているという条件と、エンジン56を停止させた状態で第2MG4を用いた前記車両の走行時間が予め定められた時間Tb以下であるという条件と第2MG4の電流の二乗値が予め定められた値A以下であるという条件と、車両100が走行を開始する時点におけるメインバッテリ42の温度が予め定められた範囲内であるという条件と、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという条件とを含む。
 図2に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるECU200の機能ブロック図を示す。ECU200は、IGオフ時間判定部300と、走行モード判定部302と、走行時間判定部304と、電流判定部306と、電池温度判定部308と、雰囲気温度判定部310と、誤差決定部312と、SOC推定部314と、駆動制御部316とを含む。
 IGオフ時間判定部300は、車両100の直近のシステム起動前の車両100の放置時間(すなわち、IGオフ時間)が予め定められた時間Ta以上であるか否かを判定する。具体的には、IGオフ時間判定部300は、IGオフによって車両100のシステムが停止された場合に、経過時間の計測を開始する。IGオフ時間判定部300は、IGオンによって車両100のシステムが起動した場合に、経過時間の計測を終了し、計測した時間をメモリに記憶された前回の放置時間を計測した時間に書き換えて放置時間を更新する。IGオフ時間判定部300は、メモリに記憶された放置時間(すなわち、車両100の直近のシステム起動前の車両100の放置時間)が予め定められた時間Ta以上であるか否かを判定する。
 予め定められた時間Taは、SOC推定用センサが使用されている温度範囲を精度高く特定できるように設定される時間である。予め定められた時間Taは、たとえば、SOC推定用センサの温度が外気温、温度TBあるいは吸気温度とほぼ同じ温度であると判断できる時間であって、実験等によって適合される。
 なお、IGオフ時間判定部300は、たとえば、車両100の放置時間が予め定められた時間Ta以上であると判定された場合に、第1フラグをオンするようにしてもよい。
 走行モード判定部302は、車両100が走行を開始してからエンジン56を停止させた状態で第2MG4を用いたモータ走行を継続しているか否かを判定する。本実施の形態においては、車両100の初期モードとして、モータ走行が選択される。また、メインバッテリ42のSOCが予め定められたしきい値よりも小さい場合、あるいは、運転者からの指令を受けた場合に、エンジン56と第2MGとを併用して走行するハイブリッド走行モードが選択される。また、走行を開始とは、IGオン後に運転者がアクセルペダルを踏み込んで第2MG4への電力の供給が開始される時点をいうが、特にこれに限定されるものではない。
 走行モード判定部302は、たとえば、車両100の走行を開始してから運転者がハイブリッド走行モードを選択していない場合であって、かつ、メインバッテリ42のSOCが予め定められたしきい値以上である場合に、車両100が走行を開始してからモータ走行を継続していると判定する。なお、走行モード判定部302は、たとえば、車両100が走行を開始してからモータ走行を継続していると判定された場合に、第2判定フラグをオンするようにしてもよい。
 走行時間判定部304は、車両100がモータ走行を継続している時間が予め定められた時間Tb以下であるか否かを判定する。予め定められた時間Tbは、車両100が走行を開始してからモータ走行時にSOC推定用センサが受ける熱量および放出する熱量によってSOC推定用センサの温度が予め定められた温度範囲内に上昇すると予測される時間である。予め定められた時間Tbは、たとえば、実験等によって適合するようにしてもよい。
 走行時間判定部304は、たとえば、車両100がモータ走行を開始した時点で経過時間の計測を開始し、計測された時間が予め定められた時間Tb以下であるか否かを判定する。
 なお、走行時間判定部304は、たとえば、車両100がモータ走行を継続している時間が予め定められた時間Tb以下であると判定された場合に、第3判定フラグをオンするようにしてもよい。
 電流判定部306は、電流センサ84によって検出されたメインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値A以下であるか否かを判定する。予め定められた値Aは、電流の二乗値に比例して発生するジュール熱がSOC推定用センサに伝達してもSOC推定用センサの温度が予め定められた温度範囲内に収まる値であって、たとえば、実験的あるいは設計的に適合される。
 なお、電流判定部306は、たとえば、メインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値以A下であると判定された場合に、第4判定フラグをオンするようにしてもよい。
 電池温度判定部308は、車両100が走行を開始する時点におけるメインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲内であるか否かを判定する。予め定められた範囲は、たとえば、外気温あるいは吸気温度とほぼ同じ温度であると判定できる温度範囲であってもよい。予め定められた範囲は、たとえば、実験的あるいは設計的に適合するようにしてもよい。
 なお、電池温度判定部308は、たとえば、車両100が走行を開始する時点におけるメインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲内であると判定された場合に、第5判定フラグをオンするようにしてもよい。
 雰囲気温度判定部310は、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。雰囲気温度判定部310は、吸気温度センサ110によって検出された吸気温度をメインバッテリ42の雰囲気温度として検出し、検出された吸気温度が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。予め定められた範囲は、SOC推定用センサが使用されている温度範囲を精度高く特定できるように設定される範囲であって、たとえば、実験等によって適合される。なお、雰囲気温度判定部310は、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であると判定された場合に、第6判定フラグをオンするようにしてもよい。
 誤差決定部312は、車両100の放置時間が予め定められた時間Ta以上であって、車両100が走行を開始してからモータ走行を継続しており、モータ走行の継続時間が予め定められた時間Tb以下であって、メインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値A以下であって、車両100が走行を開始する時点におけるメインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲内であって、かつ、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという特定条件が成立した場合、第1の値e(0)を検出誤差として決定し、上述の特定条件が成立しない場合、第1の値e(0)よりも大きい第2の値e(1)を検出誤差として決定する。なお、誤差決定部312は、たとえば、第1判定フラグ乃至第6判定フラグのすべてがオンである場合に、第1の値e(0)を検出誤差として決定し、第1判定フラグ乃至第6判定フラグのうちの少なくともいずれか一つがオフである場合に、第2の値e(1)を検出誤差として決定するようにしてもよい。
 図3に示すように、SOC推定用センサの温度と検出誤差との関係は、温度Ts(2)を極値として検出誤差が小さい方向に凸の曲線で表される。すなわち、SOC推定用センサの温度が温度Ts(2)よりも大きくなるほど検出誤差は大きくなる。さらに、SOC推定用センサの温度が温度Ts(2)よりも小さくなるほど検出誤差は大きくなる。
 上述の特定条件は、SOC推定用センサの温度が温度範囲B内であることを特定するための車両100の使用履歴についての条件である。したがって、上述の特定条件が成立した場合に、SOC推定用センサの温度がTs(1)とTs(2)との間の温度範囲B内であることが特定される。そのため、誤差決定部312は、第1の値(0)を検出誤差として決定する。
 一方、上述の特定条件が成立しない場合には、温度範囲Bと異なる温度範囲であって、SOC推定用センサの使用が想定される温度範囲Eに含まれる温度範囲A、温度範囲Cおよび温度範囲Dで使用されている可能性がある。そのため、誤差決定部312は、上述の特定条件が成立しない場合には、温度範囲Bと異なる温度範囲に対応した検出誤差として第1の値e(0)よりも大きい第2の値e(1)を決定する。第2の値e(1)は、図3に示すように、温度範囲A、温度範囲Cおよび温度範囲Dで使用されている場合における最大の検出誤差である。誤差決定部312は、たとえば、複数のセンサ(電圧センサ86,電流センサ84および温度センサ88)の各々における検出誤差をそれぞれ決定する。
 SOC推定部314は、SOC推定用センサの検出結果に基づいてメインバッテリ42のSOCを推定する。SOC推定部314は、たとえば、電流センサ84によって検出された電流IBと、電圧センサ86によって検出された電圧VBと、温度センサ88によって検出された温度TBとに基づいてメインバッテリ42のOCVを推定する。
 SOC推定部314は、たとえば、OCV=VB-ΔVの式よりメインバッテリ42のOCVを推定する。なお、ΔVは、内部抵抗および分極等を考慮した値であって、メインバッテリ42の温度TBに依存した値である。SOC推定部314は、たとえば、温度TBと予め定められたマップとからΔVを推定する。
 SOC推定部314は、推定されたOCVと、図4に示すマップとからメインバッテリ42のSOCを推定する。図4に示すマップは、SOCとOCVとの関係を示すマップである。図4の縦軸は、OCVを示し、図4の横軸は、SOCを示す。図4に示すマップは、OCVが電圧V(0)である場合にSOCは0%に対応し、OCVが電圧V(1)である場合にSOCは100%に対応することを示す。SOC推定部314は、たとえば、推定されたOCVが電圧V(2)である場合、図4に示すマップからメインバッテリ42のSOCがSOC(1)であることを推定する。
 なお、SOC推定部は、SOC推定用センサの検出結果に加えて、決定された検出誤差を考慮してメインバッテリ42のSOCを推定するようにしてもよい。
 駆動制御部316は、推定されたSOCに基づいて第1MG2、第2MG4およびエンジン56を制御する。駆動制御部316は、たとえば、車両100がモータ走行している場合において、推定されたSOCがモータ走行を停止するためのしきい値(すなわち、ハイブリッド走行を開始するためのしきい値)以下となる場合に、第1MG2によって停止させていたエンジン56が始動するように第1MG2およびエンジン56を制御する。駆動制御部316は、車両要求パワーPsを第2MG4とエンジン56で発生させるように第1MG2、第2MG4およびエンジン56を制御する。
 本実施の形態において、駆動制御部316は、決定された検出誤差に基づいてモータ走行を停止するためのしきい値を更新する。具体的には、駆動制御部316は、検出誤差として第1の値e(0)が決定された場合に、第1の値e(0)に対応する下限値SOC(0)を算出し、モータ走行を停止するためのしきい値として更新する。また、駆動制御部316は、検出誤差として第2の値e(1)が決定された場合、第2の値e(1)に対応する下限値SOC(1)を算出し、モータ走行を停止するためのしきい値として更新する。
 本実施の形態において、IGオフ時間判定部300と、走行モード判定部302と、走行時間判定部304と、電流判定部306と、電池温度判定部308と、雰囲気温度判定部310と、誤差決定部312と、SOC推定部314と、駆動制御部316とは、いずれもECU200のCPUがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
 図5を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるECU200で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
 ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU200は、車両100の直近のシステム起動前の車両100のIGオフ時間(放置時間)が予め定められた時間Ta以上であるか否かを判定する。車両100のIGオフ時間が予め定められた時間Ta以上である場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでない場合(S100にてNO)、処理はS114に移される。
 S102にて、ECU200は、車両100が走行を開始してからモータ走行を継続しているか否かを判定する。車両100が走行を開始していからモータ走行を継続している場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでない場合(S102にてNO)、処理はS114に移される。
 S104にて、ECU200は、車両100の走行時間が予め定められた時間Tb以下であるか否かを判定する。車両100の走行時間が予め定められた時間Tb以下である場合(S104にてYES)、処理はS106に移される。もしそうでない場合(S104にてNO)、処理はS114に移される。
 S106にて、ECU200は、車両100の走行時におけるメインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値A以下であるか否かを判定する。メインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値A以下である場合(S106にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでない場合(S106にてNO)、処理はS114に移される。
 S108にて、ECU200は、車両100の走行開始時におけるメインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲内であるか否かを判定する。メインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲内であると判定された場合(S108にてYES)、処理はS110に移される。もしそうでない場合(S108にてNO)、処理はS114に移される。
 S110にて、ECU200は、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるか否かを判定する、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内であると判定された場合(S110にてYES)、処理はS112に移される。もしそうでない場合(S110にてNO)、処理はS114に移される。
 S112にて、ECU200は、第1の値e(0)を検出誤差として決定する。S114にて、ECU200は、第2の値e(1)を検出誤差として決定する。S116にて、ECU200は、メインバッテリ42のSOCを推定する。なお、メインバッテリ42のSOCの推定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。S118にて、ECU200は、推定されたメインバッテリ42のSOCと、検出誤差に基づいて更新されたしきい値とに基づいて第2MG4およびエンジン56を制御する。
 以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるECU200の動作について図6を用いて説明する。
 たとえば、車両100が予め定められた時間Ta以上放置されていた場合を想定する(S100にてYES)。車両100のシステムが起動され、車両100が走行を開始する場合、モータ走行が初期走行モードとして選択される。モータ走行モードが選択された状態が継続され(S102にてYES)、走行時間が予め定められた時間Tb以下であって(S104にてYES)、メインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値A以下であって(S106にてYES)、走行開始時におけるメインバッテリ42の温度TBおよびが予め定められた範囲内であって(S108にてYES)、かつ、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲内である場合(S110にてYES)、第1の値e(0)が検出誤差として決定される。
 また、放置時間が予め定められた時間Taよりも短い時間であったり(S100にてNO)、ハイブリッド走行モードに変更されたり(S102にてNO)、走行時間が予め定められた時間Tbを超えたり(S104にてNO)、メインバッテリ42の電流の二乗値IBが予め定められた値Aを超えたり(S106にてNO)、走行開始時におけるメインバッテリ42の温度TBが予め定められた範囲よりも高いまたは低かったり(S108にてNO)、あるいは、メインバッテリ42の雰囲気温度が予め定められた範囲よりも高いまたは低かったりした場合(S110にてNO)、第2の値e(1)が検出誤差として決定される。
 上述の特定条件が成立した場合、図6の破線で示すように、モータ走行中にエンジン56を始動させるためのSOCのしきい値として下限値SOC(0)に更新される。下限値SOC(0)は、検出誤差がゼロである場合であって、メインバッテリ42の仕様から決定されるSOCの下限値SOC(2)(図6の一点鎖線)に対して第1の値e(0)を考慮したΔSOC(0)だけ大きく見積もられた値である。下限値SOC(0)は、検出誤差が第1の値e(0)であるとした場合に、SOC推定用センサの検出結果がばらついてもメインバッテリ42の実SOCが上述の下限値SOC(2)を確実に下回らないように設定される値である。
 また、上述の特定条件が成立しない場合、図6の実線で示すように、モータ走行中にエンジン56を始動させるためのSOCのしきい値として下限値SOC(1)に更新される。下限値SOC(1)は、検出誤差がゼロである場合であって、メインバッテリ42の仕様から決定されるSOCの下限値SOC(2)に対して第2の値e(1)を考慮したΔSOC(1)だけ大きく見積もられた値である。下限値SOC(1)は、検出誤差が第2の値e(1)であるとした場合に、SOC推定用センサの検出結果がばらついてもメインバッテリ42の実SOCが上述の下限値SOC(2)を確実に下回らないように設定される値である。
 このように、決定された検出誤差に基づいて、メインバッテリ42の実SOCが上述の下限値SOC(2)を確実に下回らないSOC下限値が推定される。ΔSOC(0)は、ΔSOC(1)よりも小さいため、検出誤差e(0)を考慮してSOC下限値を推定することによってSOCの使用幅が拡大することとなる。
 また、同様に、上述の特定条件が成立した場合、図6の破線で示すように、SOCの上限値SOC’(0)は、検出誤差がゼロである場合であって、メインバッテリ42の仕様から決定されるSOCの上限値SOC’(2)(図6の一点鎖線)に対して検出誤差e(0)を考慮したΔSOC’(0)だけ小さく見積もられた値である。上限値SOC’(0)は、検出誤差がe(0)であるとした場合に、SOC推定用センサの検出結果がばらついてもメインバッテリ42の実SOCが上限値SOC’(2)を確実に上回らないように設定される値である。
 また、上述の特定条件が成立しない場合、図6の実線で示すように、SOCの上限値SOC’(1)は、検出誤差がゼロである場合であって、メインバッテリ42の仕様から決定されるSOCの上限値SOC’(2)に対して検出誤差e(1)を考慮したΔSOC’(1)だけ小さく見積もられた値である。上限値SOC’(1)は、検出誤差がe(1)であるとした場合に、SOC推定用センサの検出結果がばらついてもメインバッテリ42の実SOCが上限値SOC’(2)を確実に上回らないように設定される値である。
 このように、決定された検出誤差に基づいて、メインバッテリ42の実SOCが上述の上限値SOC’(2)を確実に上回らないSOC上限値が推定される。ΔSOC’(0)は、ΔSOC’(1)よりも小さいため、検出誤差e(0)を考慮してSOCを推定することによってSOCの使用幅が拡大することになる。
 以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、車両の使用履歴が、SOC推定用センサの温度が温度範囲B内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、温度範囲Bに対応したSOC推定用センサの検出誤差として第1の値e(0)を決定し、決定された検出誤差とSOC推定用センサの検出結果とを用いてメインバッテリのSOC下限値および上限値を推定し、更新することによって、SOCの使用幅を拡大させることができる。これによって、車両のモータ走行による走行時間を拡大することができる。あるいは、外部電源を用いた急速充電時等におけるセンサに充電時に発生する熱による影響がある場合においても、より多くの電力を蓄えることができる。また、特定条件が成立しない場合に温度範囲Bと異なる温度範囲A、CおよびDに対応した検出誤差として第1の値e(0)よりも大きい第2の値e(1)を決定し、決定された検出誤差とSOC推定用センサの検出結果とを用いてメインバッテリのSOC下限値および上限値を推定し、更新することによって、メインバッテリのSOCが確実にSOC下限値あるいはSOC上限を超えないようにSOCを制御することができる。その結果、メインバッテリの劣化の促進を抑制することができる。
 したがって、蓄電装置の残容量の推定に用いられるセンサの温度を特定することによって蓄電装置の残容量の使用幅を拡大する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
 また、車両の使用履歴に基づいてSOC推定用センサの温度が予め定められた範囲内であることを特定するため、SOC推定用センサの温度あるいはその周辺の温度を直接検出するためのセンサを新たに設ける必要がない。そのため、部品点数の増加によるコストの上昇を抑制することができる。
 また、上限SOCを推定するための検出誤差を第1の値e(0)と決定する特定条件と、SOC下限値を推定するための検出誤差を第1の値e(0)と決定する特定条件とは、好ましくは異なることが望ましい。メインバッテリの外部電源を用いた急速充電時においては、走行履歴よりも充電電流の大きさ、充電時間等によってセンサの温度が変化する影響が大きいためである。
 さらに、車両100の構成としては、図1に示される構成に特に限定されるものではなく、たとえば、図7に示される電気自動車の構成であってもよい。
 図7に示される車両100は、図1に示される車両100の構成と比較して、第1MG2が駆動輪54を駆動する走行用回転電機である点と、第2MG4、第2インバータ14、動力分割装置52、エンジン56が設けられていない点とが異なる。それ以外の構成については、図1に示す車両100の構成と同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。
 図7に示される車両100においては、上述の特定条件が成立した場合に、SOC推定用センサの検出誤差として第1の値e(0)を決定するようにしてもよい。このようにしても同様の効果を奏する。なお、図7に示される車両100においては、走行を開始した時点から第1MG2を用いて走行するものであるため、上記の特定条件のうち、車両100が走行を開始してからモータ走行を継続しているという条件については、特定条件に含まれていなくてもよい。
 さらに、車両100の構成としては、図8に示される複数の電池が搭載されたハイブリッド車両の構成であってもよい。図8に示される車両100は、図1に示される車両100の構成と比較して、サブバッテリ用昇圧コンバータ24と、サブバッテリ44と、サブバッテリ用SMR34と、サブバッテリ44の電流ISBを検出するためのサブバッテリ用電流センサ92と、サブバッテリ44の電圧VSBを検出するためのサブバッテリ用電圧センサ90とを含む点が異なる。それ以外の構成については、図1に示す車両100の構成と同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。
 サブバッテリ用昇圧コンバータ24は、昇圧コンバータ22に対して互いに並列に主正母線MPLおよび主負母線MNLに接続され、ECU200からの制御信号PWCSに基づいて、サブバッテリ44と、主正母線MPLおよび主負母線MNLとの間で電圧変換を行なう。
 ECU200は、サブバッテリ用電流センサ92によって検出された電流ISBと、サブバッテリ用電圧センサ90によって検出された電圧VSBとに基づいてサブバッテリ44のSOCを算出する。サブバッテリ用SMR34は、ECU200からの制御信号S2に基づいて、サブバッテリ44とサブバッテリ用昇圧コンバータ24とを電気的に接続する導通状態と、サブバッテリ44とサブバッテリ用昇圧コンバータ24とを電気的に遮断する遮断状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。
 このような車両100において、図9に示すように、時間T(0)にて、ECU200は、エンジン56を停止させた状態で第2MG4を用いて車両100をモータ走行させる場合に、まず、サブバッテリ44を電力供給源として第2MG4に電力を供給する。時間T(1)にて、ECU200は、サブバッテリ44のSOCが下限値SOC(0)まで低下した場合に、電力供給源をサブバッテリ44からメインバッテリ42に切り替えて第2MG4に電力を供給するようにSMR32およびサブバッテリ用SMR34を制御する。時間T(2)にて、ECU200は、メインバッテリ42のSOCが下限値SOC(0)まで低下した場合に、エンジン56を始動させてハイブリッド走行を選択する。
 ECU200は、サブバッテリ44を第2MGへの電力供給源として車両が走行している場合にサブバッテリ44からメインバッテリ44に電力供給源を切り替えるしきい値であるSOC下限値を決定された検出誤差に基づいて更新する。
 このようにすると、メインバッテリ42および/またはサブバッテリ44のSOCの使用幅を拡大させることができるため、モータ走行による走行距離を拡大させることができ、さらに、より多くの電力を充電によって蓄えることができる。
 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て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。
 2,4 MG、12,14 インバータ、16 平滑コンデンサ、22 昇圧コンバータ、24 サブバッテリ用昇圧コンバータ、32 SMR、34 サブバッテリ用SMR、42 メインバッテリ、44 サブバッテリ、50 充電装置、52 動力分割装置、54 駆動輪、56 エンジン、84 電流センサ、86 電圧センサ、88 温度センサ、90 サブバッテリ用電圧センサ、92 サブバッテリ用電流センサ、100 車両、110 吸気温度センサ、200 ECU、300 オフ時間判定部、302 走行モード判定部、304 走行時間判定部、306 電流判定部、308 電池温度判定部、310 雰囲気温度判定部、312 誤差決定部、314 SOC推定部、316 駆動制御部。

Claims (12)

  1.  駆動源としての回転電機(4)と、前記回転電機(4)に電力を供給するための蓄電装置(42)と、前記蓄電装置(42)の残容量の推定に用いられるセンサ(84,86,88)とを含む車両(100)に搭載された車両用制御装置であって、
     前記センサ(84,86,88)の温度を特定するための前記車両(100)の使用履歴を検出するための検出部(300,302,304,306,308,310)と、
     前記検出部によって検出された前記使用履歴が、前記センサの温度が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、前記予め定められた範囲に対応した前記センサの検出誤差として第1の値を決定し、前記使用履歴が前記特定条件を満足しない場合に前記検出誤差として前記第1の値よりも大きい第2の値を決定し、前記第1の値および前記第2の値のうちの決定されたいずれか一方の検出誤差と前記センサによる検出結果とを用いて前記蓄電装置の残容量を推定するための制御部(312,314,316)とを含む、車両用制御装置。
  2.  前記車両(100)は、駆動源として内燃機関(56)をさらに含み、
     前記制御部(316)は、前記内燃機関(56)を停止させた状態で前記回転電機(4)を用いて前記車両(100)が走行している場合に前記内燃機関(56)を作動させるための前記蓄電装置(42)の残容量のしきい値を決定された前記検出誤差に基づいて更新する、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  3.  前記センサ(84,86,88)は、前記蓄電装置(42)の電圧を検出するための電圧センサ(84)と、前記蓄電装置(42)の電流を検出するための電流センサ(86)と、前記蓄電装置(42)の温度を検出するための温度センサ(88)とのうちの少なくともいずれか一つを含む、請求の範囲第2項に記載の車両用制御装置。
  4.  前記使用履歴は、前記駆動源の選択状態を含み、
     前記特定条件は、前記駆動源の選択状態が、前記車両(100)が走行を開始してから前記内燃機関(56)を停止させた状態で前記回転電機(2)を用いた走行を継続している状態であるという条件を含む、請求の範囲第2項に記載の車両用制御装置。
  5.  前記使用履歴は、前記車両(100)の走行時間を含み、
     前記特定条件は、前記内燃機関(56)を停止させた状態で前記回転電機(2)を用いた前記車両(100)の走行時間が予め定められた時間以下であるという条件を含む、請求の範囲第2項に記載の車両用制御装置。
  6.  前記蓄電装置は、第1電源(42)と、第2電源(44)とを含み、
     前記制御部(316)は、前記第1電源(42)を前記回転電機(4)への電力供給源として前記車両(100)が走行している場合に前記第1電源(42)から前記第2電源(44)に前記電力供給源を切り替えるしきい値を決定された前記検出誤差に基づいて更新する、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  7.  前記使用履歴は、前記蓄電装置(42)の電流の二乗値を含み、
     前記特定条件は、前記蓄電装置(42)の電流の二乗値が予め定められた値以下であるという条件を含む、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  8.  前記使用履歴は、前記車両(100)の直近のシステム起動前の前記車両(100)の放置時間を含み、
     前記特定条件は、前記放置時間が予め定められた時間以上であるという条件を含む、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  9.  前記使用履歴は、前記蓄電装置(42)の温度を含み、
     前記特定条件は、前記車両(100)が走行を開始する時点における前記蓄電装置(42)の温度が予め定められた範囲内であるという条件を含む、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  10.  前記使用履歴は、前記蓄電装置(42)の雰囲気温度を含み、
     前記特定条件は、前記蓄電装置(42)の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという条件を含む、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  11.  前記車両(100)は、駆動源として内燃機関(56)をさらに含み、
     前記使用履歴は、前記駆動源の選択状態と、前記車両(100)の走行時間と、前記蓄電装置(42)の電流の二乗値と、前記車両(100)の直近のシステム起動前の前記車両(100)の放置時間と、前記蓄電装置(42)の温度と、前記蓄電装置(42)の雰囲気温度とを含み、
     前記特定条件は、前記駆動源の選択状態が、前記車両(100)が走行を開始してから前記内燃機関(56)を停止させた状態で前記回転電機(4)を用いた走行を継続している状態であるという条件と、前記内燃機関(56)を停止させた状態で前記回転電機(4)を用いた前記車両(100)の走行時間が予め定められた時間以下であるという条件と、前記蓄電装置(42)の電流の二乗値が予め定められた値以下であるという条件と、前記放置時間が予め定められた時間以上であるという条件と、前記車両(100)が走行を開始する時点における前記蓄電装置(42)の温度が予め定められた範囲内であるという条件と、前記蓄電装置(42)の雰囲気温度が予め定められた範囲内であるという条件とを含む、請求の範囲第1項に記載の車両用制御装置。
  12.  駆動源としての回転電機(4)と、前記回転電機(4)に電力を供給するための蓄電装置(42)と、前記蓄電装置(42)の残容量の推定に用いられるセンサ(84,86,88)とを含む車両(100)の車両用制御方法であって、
     前記センサ(84,86,88)の温度を特定するための前記車両(100)の使用履歴を検出するステップと、
     前記使用履歴が、前記センサ(84,86,88)の温度が予め定められた範囲内であることを特定するための特定条件を満足する場合に、前記予め定められた範囲に対応した前記センサ(84,86,88)の検出誤差として第1の値を決定し、前記使用履歴が前記特定条件を満足しない場合に前記検出誤差として前記第1の値よりも大きい第2の値を決定し、前記第1の値および前記第2の値のうちの決定されたいずれか一方の検出誤差と前記センサ(84,86,88)による検出結果とを用いて前記蓄電装置(42)の残容量を推定するステップとを含む、車両用制御方法。
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