DE102008031670B4 - Gerät zum Schätzen des Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie, die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung geladen wird - Google Patents

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Abstract

Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) einer wieder aufladbaren Batterie (30), die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung (10) geladen werden kann, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, aufweisend:ein Historiequantifizierungsmittel zum Quantifizieren einer Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie (30); undein Schätzmittel zum Schätzen des Ladezustands basierend auf einem Parameter, der einen Lade-/Entladestrom der wieder aufladbaren Batterie (30) angibt, wenn eine Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung (10) unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, wobei die Lade-/Entlade-Historie darin eingegeben wird, wobeidas Schätzmittel ein Mittel zum Berechnen einer erforderlichen Zeit, die für den Lade-/Entladestrom erforderlich ist, um auf einen Konvergenzwert in Abhängigkeit zu der Ausgangsspannung zu konvergieren, basierend auf der Lade-/Entlade-Historie beinhaltet, und das Schätzmittel ein Mittel zum Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) basierend auf einem Wert des Parameters nach dem Verstreichen der erforderlichen Zeit beinhaltet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Schätzen des Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie, die durch einen im Fahrzeug montierten Generator geladen wird, der eine variable Spannung ausgibt.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein derartiges Schätzgerät ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 2004 - 168 126 A offenbart, welches dafür konfiguriert ist, einen Prozeß durchzuführen gemäß einer periodischen Änderung der Ausgangsspannung einer Wechselstrommaschine, welche durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, und zwar zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung, die niedriger ist als die erste Spannung, und welches Gerät bestimmt, daß eine Batterie einen vorbestimmten Ladezustand erreicht hat, wenn der Wert eines Ladestromes der Batterie einen vorbestimmten Wert erreicht, nachdem die Ausgangsspannung der Wechselstrommaschine das letzte Mal auf die erste Spannung eingestellt worden ist. Die offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2003 - 307 557 A offenbart auch ein derartiges Schätzgerät.
  • Zwischenzeitlich wurde ein Steuerverfahren vorgeschlagen, bei welchem die Ausgangsspannung einer Wechselstrommaschine größer eingestellt wird, wenn ein erhöhter Betrag des Brennstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine, der für die Wechselstrommaschine benötigt wird, um Energie zu erzeugen, kleiner wird mit dem Ziel, den Brennstoffverbrauch der Brennkraftmaschine zu reduzieren. Bei der Ausführung eines solchen Steuerverfahrens ist es wünschenswert, daß dann, wenn die Ausgangsspannung einer Wechselstrommaschine auf einem kleinen Wert eingestellt wird, um das Entladen einer Batterie zu vereinfachen, die Batterie in geeigneter Weise innerhalb von Grenzen entladen wird, um die Zuverlässigkeit der Batterie aufrecht zu erhalten. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, den Ladezustand der Batterie mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu schätzen.
  • Es ergibt sich jedoch bei der Verwendung des herkömmlichen Schätzgerätes, welches oben beschrieben ist, ein Problem. Das heißt, in einem Fall, bei dem der Ladezustand der Batterie eingeschätzt wird, und zwar unter Verwendung des Schätzgerätes, und danach der geschätzte Zustand der Batterie in Einklang mit einem integrierten Wert des Lade-/Entlade-Stroms der Batterie erneuert wird, der Brennstoffverbrauch nicht in ausreichender Weise reduziert werden kann, da die Genauigkeit des geschätzten Ladezustandes der Batterie niedrig ist. Es kann dabei auftreten, daß das Schätzgerät den Ladezustand der Batterie in kürzeren Intervallen schätzt. Da jedoch in diesem Fall die Ausgangsspannungssteuerung der Wechselstrommaschine zum Zwecke der Schätzung häufiger durchgeführt werden muß, wird verhindert, daß die Ausgangsspannungssteuerung der Wechselstrommaschine zum Zwecke der Reduzierung des Brennstoffverbrauches durchgeführt wird.
  • Die JP 2006 - 25 538 A offenbart das Folgende: Um ein Ladezustands-Schätzverfahren einer Sekundärbatterie zum genauen Schätzen des Ladezustands (SOC) der Sekundärbatterie bereitzustellen, wird ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Programms zum Veranlassen eines Computers ausgeführt SOC-Schätzverfahren und ein Batteriesteuersystem. LÖSUNG: Ein SOC-Rechner einer ECU führt das Programm aus, das einen Schritt zum Erfassen eines Lade-/Entladestroms IM und einer Batterietemperatur TM enthält (S302); einen Schritt zum Bestimmen einer Konstante FI (X), die zum Berechnen eines Polarisationspotentials verwendet wird, basierend auf dem erfassten Lade-/Entladestrom IM und der Batterietemperatur TM (S304); und einen Schritt (S306) zum Berechnen eines Polarisationspotentials aus einem arithmetischen Ausdruck VD(J) = VD(J - 1) × 1/exp(1/τ) + FI(X) × exp(-A × SOC(J- 1))/τ unter Verwendung der Konstante FI(X), eines Schätzwerts des SOC und des zuvor berechneten Polarisationspotentials.
  • Die US 2004 / 0 178 798 A1 offenbart das Folgende: Wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird, erhält eine CPU eine von einem Spannungssensor erfasste Batteriespannung und berechnet eine Spannungsdifferenz zwischen einer im ROM gespeicherten Batteriespannung, als der Zündschalter ausgeschaltet war, und der erhaltenen Batteriespannung. Die CPU vergleicht dann die Spannungsdifferenz mit einem Bestimmungswert. Wenn die Spannungsdifferenz kleiner als der Bestimmungswert ist, setzt die CPU eine in dem ROM gespeicherte Polarisationsspannung vor einer Nichtgebrauchsperiode auf einen Polarisationsspannungs-Anfangswert. Wenn die Spannungsdifferenz gleich oder größer als der Bestimmungswert ist, setzt die CPU andererseits den Polarisationsspannungs-Anfangswert auf 0. Die CPU berechnet dann eine Leerlaufspannung einer Sekundärbatterie unter Verwendung dieses Polarisationsspannungs-Anfangswerts und berechnet einen Ladezustand der Sekundärbatterie aus dieser berechneten Leerlaufspannung.
  • Die US 2004 / 0 257 087 A1 offenbart das Folgende: Es wird ein Batteriepacksystem mit verbesserter Schätzgenauigkeit einer Polarisationsspannung und einer Restkapazität einer Sekundärbatterie bereitgestellt. Ein Polarisationsspannungsberechnungsabschnitt berechnet eine Polarisationsspannung Vpol aus einer gefilterten Variation LPF (DeltaQ) einer akkumulierten Kapazität unter Bezugnahme auf eine Nachschlagetabelle (LUT) 1081. Ein elektromotorischer Kraftberechnungsabschnitt subtrahiert die Polarisationsspannung Vpol von einer effektiven Leerlaufspannung V0OK, um eine elektromotorische Batteriekraft Veq zu bestimmen. Ein Restkapazitätsschätzabschnitt 114 schätzt einen Restkapazitäts-SOC aus der elektromotorischen Batteriekraft Veq unter Bezugnahme auf eine Nachschlagetabelle (LUT) 1141.
  • Die DE 10 2006 018 208 A1 offenbart das Folgende: Es sind ein Gerät und ein Verfahren eines neuronalen Netzwerks realisiert, um einen internen Zustand einer sekundären Batterie zu detektieren, die in einem Batteriesystem implementiert ist. Es werden elektrische Signale, die einen Betriebszustand der Batterie angeben, detektiert und es werden Informationen unter Verwendung der elektrischen Signale berechnet, die den internen Zustand der Batterie angeben, basierend auf der neuronalen Netzwerkberechnung, wobei die Informationen eine Reduzierung eines Effektes der Polarisation der sekundären Batterie widerspiegeln. Unter Verwendung der elektrischen Signale wird ein Eingangsparameter, der für die Berechnung des inneren Zustandes der Batterie erforderlich ist, berechnet. Die Eingangsparameter können als einen Eingangsparameter eine polarisationsbezogene Größe enthalten, um die Wirkung der Polarisation in einem Ausgangsparameter zu korrigieren (wie beispielsweise SOC und/oder SOH) aus dem neuronalen Netzwerk. Ferner können die Eingangsparameter als einen Parameter einen Funktionswert enthalten, der bereits einer Korrektur unterworfen worden ist, um die Wirkung der Polarisation zu korrigieren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die oben dargestellten Probleme zu lösen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 5 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweilig abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Offenbarung schafft ein Gerät zum Schätzen des Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie, die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung geladen wird, welche dazu befähigt ist, eine variable Ausgangsspannung zu erzeugen, mit:
    • einer ersten Funktion gemäß einer Quantifizierung einer Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie; und
    • einer zweiten Funktion gemäß der Durchführung einer Schätzung des Ladezustandes der wieder aufladbaren Batterie auf der Grundlage eines Parameters, der einen Lade-/Entlade-Strom der wieder aufladbaren Batterie angibt, wenn die Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung unter einem vorbestimmten Wert liegt, und zur Durchführung der quantifizierten Lade-/Entlade-Historie, unter Beseitigung einer Wirkung, welche eine Polarisation der wieder aufladbaren Batterie aufgrund der Lade-/Entlade-Historie auf den Lade-/Entlade-Strom hat, und zwar bevor die Variation der Ausgangsspannung unter den vorbestimmten Wert abfällt.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät zum Schätzen eines Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie, die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung geladen werden kann, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, mit:
    • einer ersten Funktion gemäß einer Quantifizierung der Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie; und
    • einer zweiten Funktion gemäß einer Durchführung einer Schätzung des Ladezustandes der wieder aufladbaren Batterie auf der Grundlage eines Parameters, der einen Lade-/Entlade-Strom der wieder aufladbaren Batterie angibt, wenn die Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung unter einen vorbestimmten Wert fällt, und Durchführung der quantifizierten Lade-/Entlade-Historie, wenn die Ausgangsspannung unter den vorbestimmten Wert fällt.
  • Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Ladesteuersystem mit einer im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, und irgend eines der oben beschriebenen Geräte zum Schätzen eines Ladezustandes der wieder aufladbaren Batterie, welche durch die im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung geladen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, in exakter Weise den Ladezustand einer wieder aufladbaren Batterie zu schätzen, die durch die im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung geladen wird, welche die Fähigkeit hat, eine variable Ausgangsspannung zu erzeugen.
  • Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich klarer anhand der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnungen und anhand der Ansprüche.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 ein Diagramm, welches eine Gesamtkonstruktion eines Lade-Steuersystems wiedergibt, welches ein Gerät zum Schätzen des Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält;
    • 2 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Steuern einer Ausgangsspannung einer Leistungs-Generatorvorrichtung zeigt, der durch eine ECU ausgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem der ersten Ausführungsform enthalten ist;
    • 3 einen Zeitplan, der ein Verhalten eines Ladestromes einer Batterie veranschaulicht, nachdem die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung stufenweise erhöht wurde;
    • 4 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Berechnen eines Polarisations-Korrelationsbetrages darstellt, der durch die ECU durchgeführt wird, welche in dem Lade-Steuersystem der ersten Ausführungsform enthalten ist;
    • 5 einen Zeitplan, der eine Beziehung zwischen dem Polarisations-Korrelationsbetrag des Ladestromes der Batterie wiedergibt, und zwar für den Fall, daß der Polarisations-Korrelationsbetrag positiv ist;
    • 6 einen Zeitplan, der eine Beziehung zwischen dem Polarisations-Korrelationsbetrag und dem Ladestrom der Batterie für den Fall wiedergibt, bei dem der Polarisations-Korrelationsbetrag negativ ist;
    • 7 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes der Batterie zeigt, der durch die ECU ausgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem der ersten Ausführungsform enthalten ist;
    • 8 ein Diagramm, welches eine Konfiguration zum Berechnen der Zeit wiedergibt, die für den Batteriestrom erforderlich ist, um dann, nachdem die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung stufenweise bei der ersten Ausführungsform erhöht wurde, konvergiert;
    • 9A, 9B, 9C Zeitpläne zum Erläutern von Beispielen beim Schätzen des SOC-Wertes bei der ersten Ausführungsform;
    • 10 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes einer Batterie zeigt, der durch eine ECU ausgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
    • 11 einen Zeitplan, der das Prinzip des Schätzens des SOC-Wertes einer Batterie erläutert, und zwar bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
    • 12 einen Zeitplan zum Erläutern, auf welche Weise der SOC-Wert der Batterie bei der dritten Ausführungsform geschätzt wird;
    • 13 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes der Batterie veranschaulicht, der durch eine ECU ausgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem der dritten Ausführungsform enthalten ist;
    • 14 ein Diagramm, welches eine Konfiguration zum Sammeln eines zeitintegrierten Wertes des Batteriestromes darstellt, und zwar bei der dritten Ausführungsform;
    • 15 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes einer Batterie darstellt, der durch eine ECU durchgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem einer vierten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
    • 16 einen Zeitplan zum Erläutern, auf welche Weise der SOC-Wert einer Batterie bei einer fünften Ausführungsform der Erfindung geschätzt wird;
    • 17 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes der Batterie zeigt, der durch eine ECU durchgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem der fünften Ausführungsform enthalten ist; und
    • 18 ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes einer Batterie darstellt, der durch eine ECU ausgeführt wird, die in dem Lade-Steuersystem einer sechsten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Erste Ausführungsform
  • 1 zeigt ein Diagramm, welches eine Gesamtkonstruktion eines Lade-Steuersystems zeigt, welches ein Gerät zum Schätzen des Ladezustandes einer wieder aufladbaren Batterie gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält.
  • Bei diesem System ist eine Leistungs-Generatorvorrichtung 10 durch eine Wechselstrommaschine 12 und einen Regler 14 gebildet, der die Ausgangsgröße der Wechselstrommaschine 12 regelt. Die Wechselstrommaschine 12 ist mechanisch mit einer Kurbelwelle 22 einer Brennkraftmaschine (bei der vorliegenden Ausführungsform einem Benzinmotor) 20 an dessen Rotor gekuppelt. Der Rotor wird für eine Drehung durch das Drehmoment der Kurbelwelle 22 angetrieben.
  • Die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 umfaßt eine Batterieklemme TB, an welche eine Batterie 30 (bei der vorliegenden Ausführungsform eine Blei-Säure-Batterie) angeschlossen ist. Es sind elektrische Lasten 42 an die Batterie 30 über Schalter 40 parallel angeschlossen. Eine Stromversorgungsleitung, die zwischen der Batterieklemme TB und der Batterie 30 verlegt ist, ist mit einem Zündanschluß TIG der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 verbunden, wenn ein Zündschalter 44 eingeschaltet wird. Zwischen den Zündschaltern 44 und dem Zündanschluß TIG ist eine Ladelampe 46 angeschlossen.
  • Eine elektronische Steuereinheit (im Folgenden als ECU bezeichnet) 50 arbeitet als elektrische Last, um die Brennkraftmaschine 20 und die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 zu steuern. Beispielsweise steuert die ECU 50 die Spannung der Batterieklemme TB, d.h. sie steuert die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 auf der Grundlage eines detektierten Wertes von einem Stromsensor 52, der einen Strom detektiert, der von der Batterie 30 aus entladen wird, und einen Strom, der in die Batterie 30 geladen wird, und einen detektierten Wert von einem Temperatursensor 54, der die Temperatur der Batterie 30 detektiert. Die ECU 50 gibt einen Befehl aus, der einen Wert der Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 bezeichnet (im Folgenden als „befehligte Ausgangsspannung“ bezeichnet), und zwar zu einem Befehls-Anschluß TR der Leistungs-Generatorvorrichtung 10. Der Regler 14 reguliert die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 auf diese befehligte Ausgangsspannung. Die ECU 50 empfängt ein Leistungs-Generierungs-Zustandssignal, welches die Leistungs-Generierungskapazität der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 angibt, über einen Überwachungsanschluß TF der Leistungs-Generatorvorrichtung 10. Die Leistungs-Generierungskapazität oder Energie-Generierungskapazität wird durch ein Tastverhältnis (das Verhältnis von einer Ein-Zeit-Periode zu einer Ein-/Aus-Zyklusperiode) der Schaltervorrichtung gemessen, die in dem Regler 14 enthalten ist.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Ausgangsspannung in solcher Weise geregelt oder gesteuert, daß der erhöhte Betrag des Verbrauchsbrennstoffes der Maschine 20, der für die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 benötigt wird, um die Energie zu erzeugen, so klein wie möglich ist, und zwar innerhalb vorbestimmter Grenzen des Ladezustandes (im Folgenden als SOC-Wert bezeichnet) der Batterie 30. Hierbei wird der SOC-Wert, der allgemein in Ausdrücken einer 5-Stunden-Rate-Kapazität oder einer 10-Stunden-Rate-Kapazität wiedergegeben wird, als ein Verhältnis des momentanen Ladebetrages der Batterie 30 zu dem vollen Ladebetrag der Batterie 30 quantifiziert. Es ist bekannt, daß eine Spannung gemäß einem offenen Schaltkreis (im Folgenden als OCV bezeichnet) einer wieder aufladbaren Batterie, d.h. die Ausgangsspannung der wieder aufladbaren Batterie, wenn deren Klemmen offen sind, mit der Zunahme des SOC-Wertes derselben anwächst. Bei dieser Ausführungsform liegt die OCV der Batterie 30 bei 12,8 V, wenn der SOC-Wert bei 100% liegt, und beträgt 11,8 V, wenn der SOC-Wert bei 0 % liegt.
  • Als nächstes wird der Ausgangsspannungs-Steuerprozeß bei diesem System unter Hinweis auf das Flussdiagramm erläutert, welches in 2 gezeigt ist.
  • Dieser Prozeß, der periodisch durch die ECU 50 durchgeführt wird, beginnt durch einen Bestimmungsvorgang bei einem Schritt S10, wobei bestimmt wird, ob das Fahrzeug, in welchem das Lade-Steuersystem montiert ist, sich in einem Verzögerungszustand befindet oder nicht. Wenn sich das Fahrzeug im Verzögerungszustand befindet, da dann die Antriebsräder des Fahrzeugs die Kurbelwelle 22 zur Drehung antreiben, wird Energie für die Wechselstrommaschine 12 zum Erzeugen von Energie von der Seite der Antriebsräder zugeführt, und demzufolge wird der Brennstoffverbrauch der Maschine 20 reduziert, möglicherweise auf Null gefahren. Das Fahrzeug kann dann als im Verzögerungszustand befindlich bestimmt werden, wenn detektiert wird, daß das Gaspedal des Fahrzeugs freigegeben wurde und sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verlangsamt.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S10 bestätigend ist, da angenommen werden kann, daß der erhöhte Betrag des Verbrauchsbrennstoffes, der für die Wechselstrommaschine 12 benötigt wird, um Energie zu erzeugen, relativ klein ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S12. Bei dem Schritt S12 wird die befehligte Ausgangsspannung für die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 festgelegt und wird auf eine erste Spannung VH gesetzt, um das Laden der Batterie 30 zu vereinfachen. Bei dieser Ausführungsform wird die erste Spannung VH auf 14,7 V als Beispiel eingestellt, die höher liegt als die OCV (12,8 V, als Beispiel), und zwar von der Batterie 30, wenn SOC bei 100 % liegt.
  • Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S10 negativ ist, da beurteilt werden kann, daß die Generierungsleistung oder Generierungsenergie durch die Wechselstrommaschine 12 nicht den speziellen Vorteil bringt, und zwar in Ausdrücken einer Reduzierung des Brennstoffverbrauchs, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S14. Bei dem Schritt S14 wird bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem Beschleunigungszustand befindet oder nicht, in welchem das erforderliche Drehmoment der Maschine 20 groß ist. In Verbindung mit dem Fahrzeug kann bestimmt werden, daß es sich im Beschleunigungszustand befindet, wenn detektiert wird, daß das Gaspedal mehr als um einen vorbestimmten Betrag niedergedrückt wurde, und die Fahrzeuggeschwindigkeit anwächst.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S14 bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S16, bei dem die befehligte Ausgangsspannung auf eine zweite Spannung VL eingestellt wird, die niedriger ist als die erste Spannung VH, um das Entladen der Batterie 30 zu vereinfachen.
  • Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S14 negativ ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt 18, bei dem die Steuerung durchgeführt wird, um die befehligte Ausgangsspannung einzustellen, damit SOC auf einem konstanten Wert gehalten wird.
  • Wenn irgend einer der Schritte S12, S16 und S18 vervollständigt worden ist, wird der Prozeß beendet.
  • Das Einstellen der befehligten Ausgangsspannung in der oben beschriebenen Weise schafft die Möglichkeit, daß die elektrische Energie, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug in einem Fahrzustand ist, in welchem der Brennstoffverbrauch der Maschine 20 nur geringfügig erhöht ist, verbraucht wird, wenn sich das Fahrzeug in anderen Fahrzuständen befindet. Dies schafft die Möglichkeit, den Brennstoffverbrauch der Maschine zu reduzieren. Wenn jedoch die Genauigkeit von SOC, auf den bei dem Schritt S18 Bezug genommen wird, niedrig ist, wird die Wirkung der Reduzierung des Brennstoffverbrauches abgesenkt. Wenn beispielsweise die Genauigkeit des geschätzten SOC niedrig ist, kann der aktuelle SOC-Wert auf einen Wert geregelt oder gesteuert werden, der größer ist als der Sollwert bei dem Schritt S18, wobei als Ergebnis davon der Betrag der Ladeenergie bei dem Schritt S12 reduziert wird. Dies macht es schwierig, in ausreichender Weise die Batterie 30 zu laden, wenn der erhöhte Betrag an Brennstoffverbrauch, der zum Erzeugen von elektrischer Energie erforderlich ist, klein ist.
  • Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der SOC-Wert exakt geschätzt, und zwar in der weiter unten beschriebenen Weise.
  • 3 zeigt ein Zeitdiagramm, welches das Verhalten des Ladestromes der Batterie 30 wiedergibt, nachdem die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 stufenweise erhöht wurde. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben herausgefunden, daß dann, wenn die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 stufenweise erhöht wird, der Ladestrom der Batterie 30 scharf ansteigt und dann allmählich auf einen bestimmten Wert hin konvergiert, der durch die Ausgangsspannung und durch den SOC-Wert definiert ist, wie in 3 dargestellt ist. Jedoch wird das Verhalten des Ladestromes während der Periode bis zum Erreichen des bestimmten Wertes nicht nur durch die Ausgangsspannung und den SOC-Wert bestimmt, sondern variiert auch abhängig vom Zustand der Batterie 30. Es kann in Betracht gezogen werden, daß der Zustand der Batterie 30 aus einem Polarisationszustand der Batterie 30 besteht, und zwar unmittelbar bevor die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 geändert wird. Die Polarisation bildet hier eine Erscheinung, die aufgrund einer Konzentrationsverteilung von Sulfat-Ionen in der Nachbarschaft der Elektrode der Batterie 30 auftritt. Der Polarisationszustand wird abhängig von der Lade-/Entlade-Historie der Batterie 30 bestimmt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Polarisationszustand als ein Polarisations-Korrelations-Betrag P quantifiziert. Im Folgenden wird der Prozeß zum Berechnen des Polarisations-Korrelations-Betrages P unter Hinweis auf das Flussdiagramm, welches in 4 gezeigt ist, erläutert.
  • Dieser Prozeß, der periodisch durch die ECU 50 durchgeführt wird, beginnt damit, daß der Strom I(n) der Batterie 30 bei einem Schritt S20 abgeleitet oder erhalten wird. Hierbei ist „n“ ein Parameter, der eine Sampling-Zahl angibt. Bei einem Schritt S22 wird bestimmt, ob der an früherer Stelle berechnete Polarisations-KorrelationsBetrag P(n-1) gleich ist mit oder größer ist als Null, um zu bestimmen, welcher Effekt des Ladens und welcher Effekt des Entladens stärker bei der Batterie 30 vorherrschend bleibt. Der Schritt S22 wird aus dem Grund vorgesehen, daß die Rate, mit welcher sich der Polarisationszustand auflöst, wenn die Wirkung der Ladung stärker in den Vordergrund tritt als die Wirkung der Entladung der Batterie 30, verschieden ist von demjenigen, wenn die Wirkung der Entladung stärker in den Vordergrund tritt als die Wirkung der Ladung der Batterie 30.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S22 bestätigend ist, da bestimmt werden kann, daß die Wirkung der Aufladung stärker in den Vordergrund tritt als die Wirkung der Entladung der Batterie 30, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S24, bei welchem eine Diffusions-Zeitkonstante τ auf eine Lade-Zeitkonstante τ c gesetzt wird. Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S22 negativ ist, da bestimmt werden kann, daß die Wirkung der Entladung stärker im Vordergrund bleibt als die Wirkung der Ladung der Batterie 30, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S26, bei welchem die Diffusions-Zeitkonstante τ auf eine Entlade-Zeitkonstante τ d gesetzt wird, die kleiner ist als die Lade-Zeitkonstante τ c, da die Lade-Historie dazu neigt, sich früher aufzulösen als die Entlade-Historie.
  • Wenn der Schritt S24 oder der Schritt S26 vervollständigt worden ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S28, um den Polarisations-Korrelationsbetrag P(n) zu berechnen. Hierbei wird der Polarisations-Korrelationsbetrag P(n) dadurch berechnet, indem zwei Ausdrücke des früher berechneten Polarisations-Korrelationsbetrages P(n-1) hinzu addiert werden. Der erste eine der zwei Ausdrücke lautet „γ·I(n)·dt“, der für die Quantifizierung der Lade-/Entlade-Historie steht. Um mehr in Einzelheiten zu gehen, so dient dieser Ausdruck für die Berechnung eines zeitintegrierten Wertes von „γ · I(n)“, was einen Wert entsprechend dem Strom I(n) der Batterie 30 auf der Grundlage der Sampling-Zeitperiode dt dieses Prozesses und dem Lade-Wirkungsgrad γ angibt. Da der Strom I(n) positiv ist, wenn die Batterie 30 geladen wird, und negativ ist, wenn die Batterie 30 entladen wird, ist es möglich, die Lade-/Entlade-Historie zu quantifizieren. Obwohl das Lade-Wirkungsgrad-Gamma bei dieser Ausführungsform fixiert ist, kann es abhängig vom Vorzeichen des Stromes I(n) geändert werden.
  • Der zweite eine der zwei Ausdrücke lautet „- P(n-1)·dt/τ“, der für die Quantifizierung des Dämpfungseffektes des Polarisationszustandes steht (ein Schwefelsäure-Diffusionsphänomen in der Nachbarschaft der Elektrode der Batterie 30).
  • Wenn der Schritt S28 vervollständigt worden ist, wird dieser Prozeß beendet.
  • 5 zeigt einen Zeitplan, der eine Beziehung zwischen dem Polarisations-Korrelationsbetrag P und dem Ladestrom der Batterie 30 im Falle des Korrelationsbetrages P mit positivem Vorzeichen zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, variiert das Verhalten des Ladestromes aufgrund der Änderung der Ausgangsspannung abhängig von dem Polarisations-Korrelationsbetrag P. 6 zeigt einen Zeitplan, der eine Beziehung zwischen dem Polarisations-Korrelationsbetrag P und dem Ladestrom der Batterie 30 für den Fall darstellt, daß der Polarisations-Korrelationsbetrag P negativ ist. Wie in 6 gezeigt ist, variiert auch in diesem Fall das Verhalten des Ladestromes aufgrund der Änderung der Ausgangsspannung abhängig von dem Polarisations-Korrelationsbetrag P.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die Zeit berechnet, die für den Ladestrom erforderlich ist, um auf einen Konvergenzwert zu konvergieren, und zwar in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P, um SOC auf der Grundlage der Beziehung zwischen SOC und dem Konvergenzwert zu schätzen, was von der Ausgangsspannung abhängt. Als Nächstes wird der Prozeß zum Schätzen von SOC in Einklang mit dem Konvergenzwert, der periodisch durch die ECU durchgeführt wird, unter Hinweis auf das Flussdiagramm gemäß der Darstellung in 7 erläutert.
  • Im Folgenden wird zuerst eine Erläuterung für den Fall gegeben, bei dem die Lade-Operation bei dem Schritt S12 in 2 so lange fortgesetzt wird, bis eine Vervollständigung des Schätzvorganges von SOC erreicht ist. Danach folgt eine Erläuterung für den Fall, bei dem die Lade-Operation bei dem Schritt S12 gemäß 2 beendet wird, und zwar vor der Vervollständigung des Schätzvorganges von SOC.
  • <Im Falle, daß die Lade-Operation fortgesetzt wird, und zwar bis zur Vervollständigung des Schätzvorganges von SOC>
  • Der Schätzprozeß beginnt durch Prüfen bei einem Schritt S40, ob ein KonstantSpannungs-Ladeflag Fc auf „1“ gesetzt ist oder nicht, um zu bestimmen, ob die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH gestellt worden ist oder nicht, um das Laden der Batterie 30 zu vereinfachen. Wenn das Prüfergebnis bei dem Schritt S40 negativ ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S42, bei dem bestimmt wird, ob die befehligte Ausgangsspannung gerade erst auf den ersten Wert VH gesetzt worden ist, um zu bestimmen, ob die befehligte Ausgangsspannung noch nicht auf die erste Spannung VH in dem an früherer Stelle durchgeführten Prozeß eingestellt worden ist und erst gerade eben auf die erste Spannung VH in dem momentan ausgeführten Prozeß gesetzt wurde. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S42 bestätigend ist, verläuft der Prozeß weiter zu einem Schritt S44. Bei dem Schritt S44 wird das KonstantSpannungs-Ladeflag Fc auf „1“ gesetzt, und es wird die erforderliche Zeit T, d.h. die Zeit, die der Ladestrom benötigt, um zu konvergieren, auf der Grundlage des Polarisations-Korrelationsbetrages P und der Temperatur BT berechnet. 8 zeigt ein Diagramm, welches eine Konfiguration darstellt, die die Operation bei dem Schritt S44 implementiert. Wie in 8 gezeigt ist, enthält diese Konfiguration einen erforderliche-Zeit-Basiswert-Berechnungsabschnitt B2, einen Temperatur-Kompensations-Abschnitt B4 und einen erforderliche-Zeit-Berechnungsabschnitt B6.
  • Der Berechnungsabschnitt B2 für den erforderliche-Zeit-Basiswert berechnet einen Basiswert der erforderlichen Zeit T auf der Grundlage des Polarisations-Korrelationsbetrages P. Hierbei wird in dem Bereich, in welchem der Polarisations-Korrelationsbetrag P positiv ist, die erforderliche Zeit T länger eingestellt, wenn der Korrelationsbetrag P größer ist. Das heißt, da dann, wenn die Wirkung der Aufladung stärker im Vordergrund verbleibt, ist die Zeit, die für die Auflösung dieses Effekt erforderlich ist, länger. Andererseits wird in dem Bereich, in welchem der Polarisations-Korrelationsbetrag P negativ ist, die erforderliche Zeit T länger eingestellt, wenn der Absolutwert des Korrelationsbetrages P größer ist. Das heißt, da dann, wenn die Wirkung der Entladung stärker im Vordergrund bleibt, die Zeit länger wird, die erforderlich ist, damit sich dieser Effekt auflöst. Da, wie oben erläutert ist, die Wirkung der Entladung schwerer verschwindet bzw. sich auflöst als die Wirkung der Ladung, wird die erforderliche Zeit T länger eingestellt, wenn die Wirkung der Entladung in der Batterie 30 stärker in den Vordergrund tritt als dann, wenn die Wirkung der Ladung in der Batterie 30 stärker in den Vordergrund tritt.
  • Der Temperatur-Kompensationsabschnitt B4 quantifiziert die Temperaturabhängigkeit der erforderlichen Zeit T durch die Verwendung eines Kompensations-Koeffizienten KT. Der Kompensations-Koeffizient KT besitzt einen Wert, der anwächst, wenn die Temperatur BT ansteigt. Der erforderliche Zeit-Berechnungsabschnitt B6 multipliziert den Basiswert der erforderlichen Zeit T mit dem Kompensations-Koeffizienten KT, um die erforderliche Zeit T, die temperaturkompensiert wurde, zu berechnen.
  • Bei dem Schritt S46 in 7 wird der Strom I(n) der Batterie 30 erhalten. Bei dem Schritt S48 wird bestimmt, ob die erforderliche Zeit T verstrichen ist oder nicht. Da in dem vorliegenden oder momentanen Prozeß die befehligte Ausgangsspannung gerade auf die erste Spannung VH geändert wurde, wird das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S48 negativ. Wenn bei dem Schritt S48 eine negative Bestimmung durchgeführt wird, wird der Prozeß beendet.
  • Wenn dieser Prozeß das nächste Mal startet, da das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S48 positiv wird, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S50. Es wird in diesem Fall bei dem Schritt S50 bestimmt, ob die befehligte Ausgangsspannung von dem ersten Wert VH auf den anderen Wert geändert wurde, um zu bestimmen, ob die Ladeoperation der Batterie 30, während welcher die Ausgangsspannung auf der ersten Spannung VH fixiert ist, vervollständigt worden ist. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S50 negativ ist, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S46. Es werden die Schritte S46 und S48 so lange wiederholt, bis die erforderliche Zeit T verstrichen ist.
  • Nach dem Verstreichen der erforderlichen Zeit T wird der Konvergenzwert If des Batteriestromes bestimmt, und zwar als momentaner aktueller Wert des Stromes I(n) der Batterie 30, was bei dem Schritt S52 erfolgt. Bei dem Schritt S54 wird bestimmt, ob es zulässig ist, die Schätzung von SOC durchzuführen oder nicht. Das heißt, es wird beurteilt, ob SOC korrekt auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Konvergenzwert und SOC geschätzt werden kann, was von der Ausgangsspannung abhängig ist. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform die folgenden zwei Bedingungen (A) und (B) befriedigt werden, wird bestimmt, daß es zulässig ist, die Schätzung von SOC auszuführen.
    1. (A) Der Betrag des Stromes, den die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 zur Batterie 30 zuführen kann, liegt über einem vorbestimmten Wert, und zwar über der Periode, während welcher der Strom I gesampled wird.
    2. (B) Der Variationsbetrag des Stromes I während der Sampling-Periode liegt unter einem vorbestimmten Wert.
  • Die Bedingung (B) wird in Hinblick auf die Tatsache vorgegeben, daß dann, wenn die Variation des Stromes I groß ist, da die Variation der momentanen Annahme der elektrischen Lasten 42 groß ist, der Schätzfehler von SOC unannehmbar groß werden kann.
  • Die Bedingung (A), die dazu dient, zu bestimmen, ob der Strom I der Konvergenzwert If sein kann, wird aufgestellt in Hinblick auf die Tatsache, daß dann, wenn der zuführbare Ladestrom kleiner ist als der Konvergenzwert, es nicht möglich ist, den SOC-Wert auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Konvergenzwert und SOC zu schätzen, was von der Ausgangsspannung abhängig ist. Die Bedingung (A) kann irgend eine der folgenden Bedingungen (1) bis (3) sein.
    • (1) Die Energieerzeugungs-Kapazität der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 liegt unter einer vorbestimmten Kapazität. Wie oben erläutert wurde, ist die Energieerzeugungs-Kapazität durch das Tastverhältnis des Reglers definiert. Wenn das Tastverhältnis groß ist und demzufolge die Energie-Generierungskapazität groß ist, kann, da der in die elektrischen Lasten fließende Strom groß ist, der zuführbare Ladestrom der Batterie 30 den Konvergenzwert nicht erreichen.
    • (2) Der Energie-Generierungsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 liegt unter einem Schwellenwert, der abhängig von der Drehgeschwindigkeit derselben bestimmt ist. Die Energieerzeugungs-Kapazität der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 hängt von der Drehgeschwindigkeit ab. Wenn der Energieerzeugungsstrom übermäßig groß wird, und zwar in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit, kann, da der in die elektrischen Lasten fließende Strom groß ist, der zuführbare Ladestrom den Konvergenzwert nicht erreichen.
    • (3) Der Stromverbrauch der elektrischen Lasten liegt unter einem vorbestimmten Wert. Wenn der Stromverbrauch der elektrischen Lasten übermäßig groß wird, kann der zuführbare Ladestrom nicht den Konvergenzwert erreichen.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S54 bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S56, bei dem der SOC-Wert auf der Grundlage der Temperatur BT der Batterie 30 und des Konvergenzwertes If geschätzt wird. Der Grund, warum die Temperatur BT der Batterie 30 beim Schätzen von SOC verwendet wird, besteht darin, daß der Konvergenzwert If in Einklang mit der Ausgangsspannung und dem SOC-Wert variiert, abhängig von der Temperatur der Batterie 30. Um mehr in Einzelheiten zu gehen, so nimmt der Konvergenzwert If mit der Zunahme der Temperatur von SOC zu. Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der Schätzvorgang von SOC durchgeführt, während eine Kompensation hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit der Beziehung zwischen dem Konvergenzwert If und SOC durchgeführt wird, um dadurch in exakter Weise den SOC-Wert ungeachtet der Temperatur BT der Batterie 30 zu schätzen. Der SOC-Wert kann unter Verwendung eines zweidimensionalen Planes geschätzt werden, der die Beziehung zwischen der Temperatur BT, dem Konvergenzwert If und SOC definiert. Alternativ kann SOC unter Verwendung eines Planes berechnet werden, der die Beziehung zwischen dem Konvergenzwert If und SOC definiert, und dieser SOC-Wert kann in Einklang mit der Temperatur BT korrigiert werden.
  • Wenn der Schritt S56 vervollständigt worden ist oder wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S54 negativ ist, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S58. Bei dem Schritt S58 werden die Sampling-Werte des Stromes gelöscht.
  • <Im Falle einer Lade-Operation, die unterbrochen wird, bevor ein Schätzen von SOC vervollständigt worden ist>
  • In diesem Fall verläuft, da das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S50 bestätigend wird, der Prozeß zu dem Schritt S60. Bei dem Schritt S60 wird das KonstantSpannungs-Ladeflag auf „0“ gesetzt. Nachfolgend bei einem Schritt S62 wird bestimmt, ob die Zahl der Samples des Stromes der Batterie 30 gleich ist mit oder größer ist als eine vorbestimmte Zahl N oder nicht, um zu bestimmen, ob der Konvergenzwert für die Proben in exakter Weise geschätzt werden kann. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S62 bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S64, bei welchem ein Beziehungsausdruck f, der eine zeitweilige Entwicklung des Ladestromes unter der Annahme wiedergibt, daß die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH gesetzt wird, fortgeführt wird, abgeleitet wird, und zwar auf der Grundlage der Samples des Batteriestromes I, die während der Periode genommen wurden, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH gesetzt wurde.
  • Um dies noch exakter zu erläutern, so repräsentiert der Beziehungsausdruck f eine zeitweilige Entwicklung des Ladestromes unter der Annahme, daß SOC sich nicht ändert, wenn die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH gesetzt wird, fortgesetzt wird. Der Grund, warum der Beziehungsausdruck f von einer Vielzahl von Samples abgeleitet werden kann, besteht darin, daß die Variationsrate des Ladestromes, der scharf ansteigt, wenn die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH eingestellt wird und dann allmählich abfällt, sehr klein ist, und zwar nach der Konvergenz, verglichen mit demjenigen vor der Konvergenz.
  • Um mehr in Einzelheiten zu gehen, ist nach der Konvergenz, da der Ladestrom allmählich abnimmt, und zwar mit einer moderaten Variation von SOC, der absolute Wert der Variationsrate des Ladestromes sehr klein, und zwar verglichen mit demjenigen vor der Konvergenz, wenn der Ladestrom ein Übergangsverhalten zeigt. Es ist damit möglich, den Beziehungsausdruck von den Samples abzuleiten, die vor der Konvergenz genommen wurden, was die Beziehung zwischen der Zeit und dem Ladestrom unter der Annahme zeigt, daß der SOC-Wert nicht variiert, wenn die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH eingestellt wird, für eine lange Zeit andauert.
  • Dieser Beziehungsausdruck f repräsentiert die Tatsache, daß die Abnahmerate des Ladestromes mit der Zeit abfällt und auf einen bestimmten Wert hin konvergiert, der größer als 0 ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Ableitung des Beziehungsausdrucks f durchgeführt, um der Bedingung zu genügen, daß dann, wenn der Beziehungsausdruck f jeweils für eine Vielzahl von unterschiedlichen Sample-Gruppen bestimmt wird, von denen jede eine Vielzahl von Samples enthält, die Konvergenzwerte, die durch diese bestimmten Beziehungsausdrücke geschätzt werden, den gleichen Wert haben. Das heißt, gemäß der Darstellung in 3 ist selbst für den gleichen Wert von SOC das Übergangsverhalten des Ladestromes vor der Konvergenz nicht einzigartig bestimmt, und zwar entsprechend der Wirkung der Polarisation usw. Demzufolge muß der Beziehungsausdruck f die Möglichkeit bieten, den Konvergenzwert bei dem gleichen Wert zu schätzen, und zwar ungeachtet, von welcher Sample-Gruppe der Beziehungsausdruck f abgeleitet wurde. Dies wird möglich, wenn der Beziehungsausdruck f mehr als zwei Parameter aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird als Beziehungsausdruck f ein Ausdruck gemäß „f = a·exp (-bt) + c“ verwendet. Die Parameter a, b, c werden aus einer Vielzahl von Samples bestimmt, und zwar unter Verwendung von beispielsweise dem Verfahren der kleinsten Quadrate.
  • Bei dem nachfolgenden Schritt S66 wird der Konvergenzwert If in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f geschätzt. Hierbei wird der konstante Ausdruck c (intercept) als Konvergenzwert If bestimmt. Wenn der Schritt S66 vervollständigt worden ist, verläuft der Prozeß zu dem Schritt S54.
  • Im Falle der Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH eingestellt wird, länger ist als die erforderliche Zeit T, die von dem Polarisationszustand zu diesem Zeitpunkt abhängig ist, kann gemäß der Darstellung in 9A der SOC-Wert anhand des Wertes des Ladestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens der erforderlichen Zeit T geschätzt werden, und zwar als der Konvergenzwert IF, und zwar mit Hilfe der oben beschriebenen Operation. Durch die Verwendung des Wertes des Ladestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens der erforderlichen Zeit T wird es möglich, den Schätzvorgang von SOC auf einem hohen Wert sehr genau zu halten, und zwar aus dem folgenden Grund. Die Zeitlage des Verstreichens der erforderlichen Zeit T ist eine Zeitlage, bei welcher die Wirkung durch die Polarisation, bevor die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH geändert wird, verschwindet. Das heißt, diese Zeitlage (timing) ist eine Zeitlage, bei welcher die Beziehung zwischen dem Ladestrom und dem SOC-Wert am klarsten hervortritt. Wenn der Wert des Ladestromes nach dem Verstreichen der erforderlichen Zeit T verwendet wird, wird die Genauigkeit des Schätzens von SOC abgesenkt, da SOC allmählich variiert und zusätzlich die Wirkung aufgrund der Polarisation aufgrund der Fortsetzung des Ladezustands der Batterie 30, was durch Einstellen der befehligten Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH bewirkt wird, vorherrschend wird.
  • Durch das Einstellen der ersten Spannung VH auf eine Spannung, die ausreichend größer ist als OCV der Batterie 30, wenn SOC bei 100 % liegt, wird es möglich, daß der Konvergenzwert signifikant abweicht, und zwar abhängig von dem Wert von SOC, wie in 9B gezeigt ist. Dies macht es möglich, die Genauigkeit des Schätzvorganges von SOC auf einem hohen Level zu halten.
  • Auf der anderen Seite wird in einem Fall, bei dem die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH gestellt wird und diese kürzer ist als die erforderliche Zeit T, der Konvergenzwert If in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f geschätzt, der durch die ausgezogene Linie repräsentiert ist, die in 9C gezeigt ist, und es wird dann SOC auf der Grundlage des geschätzten Konvergenzwertes If geschätzt. In 9C zeigen die weißen Kreise die Werte der Samples für jeden von drei unterschiedlichen Werten von SOC an. In jedem dieser drei Fälle wird der Beziehungsausdruck f von den Samples des Ladestromes abgeleitet, die innerhalb von 6 Sekunden vom Zeitpunkt der Änderung der befehligten Ausgangsspannung aus genommen werden. Bei dem in 9C gezeigten Fall wird der Strom-Sampling-Prozeß fortgesetzt, nachdem die Samples genommen wurden, die zum Ableiten des Beziehungsausdruckes f verwendet wurden, um die Genauigkeit des Schätzens von SOC in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f zu bewerten. Wie in 9C gezeigt ist, ist in jedem dieser drei Fälle der geschätzte Ladestrom, der in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f bestimmt wird, eng analog zu dem aktuellen Ladestrom, der gemessen wird, nachdem die Samples genommen wurden, die zum Ableiten des Beziehungsausdruckes f verwendet wurden.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung führt zu den folgenden Vorteilen.
    • (1) Der SOC-Wert wird auf der Grundlage der Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 und basierend auf der Beziehung zwischen SOC und dem Konvergenzwert des Stromes der Batterie 30 geschätzt. Dies schafft die Möglichkeit, in geeigneter Weise den Zustand der Ladung der Batterie 30 einzuschätzen.
    • (2) Wenn die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung bei der ersten Spannung VH fixiert ist, länger dauert als die erforderliche Zeit T, wird SOC der Batterie 30 auf der Grundlage des detektierten Wertes des Ladestromes geschätzt. Dies macht es möglich, SOC so weit wie möglich exakt zu schätzen.
    • (3) Die erforderliche Zeit T wird auf der Grundlage des Polarisations-Korrelationsbetrages P berechnet. Dies macht es möglich, in geeigneter Weise die erforderliche Zeit T zu berechnen.
    • (4) Wenn der SOC-Wert auf der Grundlage des Konvergenzwertes geschätzt wird, wird die Temperatur der Batterie mit berücksichtigt. Dies schafft die Möglichkeit, in exakter Weise den SOC-Wert zu schätzen, da die Temperaturabhängigkeit der Beziehung zwischen dem Konvergenzwert und dem SOC-Wert kompensiert werden kann.
    • (5) Der SOC-Wert wird durch Schätzen des Konvergenzwertes If unter Verwendung einer Vielzahl von detektierten Werten des Ladestromes geschätzt, und zwar nachdem die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH eingestellt worden ist. Die erforderliche Zeit T, d.h. die Zeit, die für den Ladestrom erforderlich ist, um zu konvergieren, liegt in der Größenordnung von 10 Sekunden. Demzufolge kann, wenn die Schätzung von SOC lediglich dann durchgeführt wird, wenn die befehligte Ausgangsspannung für eine ausreichend lange Periode fixiert wird, damit der Ladestrom konvergieren kann, die Häufigkeit der Durchführung des Schätzvorganges des SOC nicht ausreichend hoch sein. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, da der Konvergenzwert unter Verwendung einer Vielzahl von detektierten Werten des Ladestromes geschätzt wird, die Daten, die den Konvergenzwert betreffen, zu erhalten, wenn die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung unverändert gehalten wird, nicht so lange dauert, bis der Ladestrom konvergiert. Dies schafft die Möglichkeit, daß die Häufigkeit der Durchführung des Schätzvorganges von SOC hoch gehalten wird.
    • (6) Der Beziehungsausdruck f, der das Schätzen der zeitweiligen Variation des Ladestromes ermöglicht, wird auf der Grundlage einer Vielzahl von detektierten Werten des Ladestromes abgeleitet, und es wird der Konvergenzwert in Einklang mit dem abgeleiteten Beziehungsausdruck f berechnet. Dies schafft die Möglichkeit, in geeigneter Weise SOC auf der Grundlage dieses berechneten Konvergenzwertes zu schätzen.
    • (7) Das Schätzen von SOC wird durchgeführt, wenn die Batterie 30 durch die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 geladen wird. Es ist wünschenswert, daß sich die Ausgangsspannung in signifikanter Weise von der Spannung OCV eines offenen Kreises der Batterie 30 unterscheidet, so daß der Konvergenzwert, der von der Ausgangsspannung abhängt, in Einklang mit dem SOC-Wert variiert. Andererseits existieren allgemein strikte Einschränkungen bei der Einstellung der befehligten Ausgangsspannung bei einer niedrigen Spannung, und zwar verglichen mit der Einstellung der befehligten Ausgangsspannung bei einer hohen Spannung. Da in dieser Hinsicht der SOC-Wert geschätzt wird, wenn die Batterie 30 geladen wird, kann die Häufigkeit der Durchführung der Schätzung von SOC unter Verwendung der Beziehung zwischen dem Konvergenzwert und SOC, welches von der Ausgangsspannung abhängig ist, bei dieser Ausführungsform hoch gehalten werden.
    • (8) Das Schätzen von SOC wird ausgeführt, wenn der Strombetrag, den die Leistungs-Generatorvorrichtung 10 der Batterie 30 zuführen kann, über einem vorbestimmten Wert liegt. Dies schafft die Möglichkeit, in exakter Weise den SOC-Wert zu schätzen.
    • (9) Die befehligte Ausgangsspannung wird in Abhängigkeit von einem erhöhten Betrag des Brennstoffverbrauches der Maschine bzw. des Motors variiert, der zum Erzeugen von elektrischer Energie erforderlich ist. Da dabei sehr häufig der Fall auftritt, bei dem die befehligte Ausgangsspannung geändert wird, bevor der Ladestrom konvergiert hat, ist in diesem Fall das Schätzen des Konvergenzwertes If in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f speziell effektiv.
    • (10) Die befehligte Ausgangsspannung wird auf die erste Spannung VH eingestellt, wenn das Fahrzeug verzögert, um das Laden der Batterie 30 zu vereinfachen, und wird abhängig von dem SOC-Wert eingestellt, wenn sich das Fahrzeug im normalen Fahrzustand befindet. Um die befehligte Ausgangsspannung in der oben erläuterten Weise einzustellen, um den Brennstoffverbrauch zu reduzieren, ist es erforderlich, SOC jeden Moment in der Zeit zu detektieren. Gemäß dieser Ausführungsform, bei welcher SOC jedes Mal geschätzt werden kann, wenn die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH eingestellt wird, ist es möglich, in effektiver Weise den Brennstoffverbrauch zu reduzieren, da die Genauigkeit der Schätzung von SOC hoch gehalten werden kann.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Hervorhebung des Unterschiedes zur ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird der SOC-Wert geschätzt, wenn die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 fixiert ist und die Batterie 30 entladen wird oder entladen ist.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Prozeß zum Schätzen von SOC darstellt, der periodisch durch die ECU 50 dieser Ausführungsform ausgeführt wird. In 10 bezeichnen die gleichen Schrittzahlen jeweils Schritte, welche die gleichen sind wie diejenigen Schritte in 7 oder welche diesen entsprechen.
  • Dieser Schritt beginnt mit der Bestimmung, und zwar als Schritt S40a, ob ein Konstantspannungs-Entlade-Flag Fd auf „1“ gesetzt ist oder nicht, um anzuzeigen, daß der Schritt S16, der in 2 gezeigt ist, ausgeführt werden sollte. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S40a negativ ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S42a, bei dem bestimmt wird, ob die befehligte Ausgangsspannung gerade auf die zweite Spannung VL geändert wurde oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S42a bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S44a, bei welchem eine Operation ausgeführt wird, welche die gleiche ist wie die Operation bei dem Schritt S44, der in 7 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß das Konstantspannungs-Entlade-Flag Fd auf „1“ gesetzt wird anstelle des Konstantspannungs-Lade-Flags Fc. Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S40a bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S50a, bei dem bestimmt wird, ob die befehligte Ausgangsspannung gerade von der zweiten Spannung VL auf eine andere Spannung geändert wurde oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S50a bestätigend ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S60a, bei welchem das Konstantspannungs-Entlade-Flag Fd auf „0“ gesetzt wird. Die Operationen der anderen Schritte, mit der Ausnahme von Schritt 54a, sind die gleichen wie diejenigen der entsprechenden Schritte, die in 7 gezeigt sind. Bei dem Schritt S54a wird bestimmt, ob das Schätzen von SOC in erlaubter Weise durchgeführt werden kann oder nicht. Wenn bei diesem Prozeß die oben beschriebene Bedingung (B) und die Bedingung (C), daß nämlich der Stromverbrauch der elektrischen Lasten 42 über einem vorbestimmten Wert liegt, befriedigt wird, kann die Schätzung von SOC in erlaubter Weise durchgeführt werden. Der Grund dafür besteht darin, daß dann, wenn der Verbrauchsstrom der elektrischen Lasten 42 extrem klein ist, der Konvergenzwert des Entladestromes der Batterie 30 unabhängig von der Ausgangsspannung und von SOC wird.
  • Die zweite Ausführungsform liefert ebenfalls die oben beschriebenen Vorteile (1) bis (6), (9) und (10), wie sie durch die erste Ausführungsform erreicht werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung unter Hervorhebung des Unterschiedes zur ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird SOC auf der Grundlage eines zeitintegrierten Wertes des Entladestromes der Batterie 30 geschätzt, und zwar nachdem die befehligte Ausgangsspannung sich auf die erste Spannung VH geändert hat. 11 zeigt einen Zeitplan, der das Prinzip des Schätzens von SOC bei der dritten Ausführungsform erläutert. In 11 ist das Verhalten des Stromes der Batterie 30 durch eine strichlierte Linie für den Fall dargestellt, bei dem die Wirkung der Polarisation aufgrund des Ladevorganges in der Batterie 30 stark vorherrschend bleibt (der Polarisations-Korrelationsbetrag P >0), und es wird durch die ausgezogene Linie das Verhalten für einen Fall dargestellt, bei dem die Wirkung der Polarisation in der Batterie 30 aufgrund der Entladung stark verbleibt (Polarisations-Korrelationsbetrag P <0).
  • Wie aus 11 ersehen werden kann, wird im Falle, daß die Wirkung aufgrund des Aufladens in der Batterie 30 ausgeprägt verbleibt, der Wert des Stromes der Batterie 30 während der Übergangsperiode von dem Zeitpunkt, wenn die befehligte Ausgangsspannung geändert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Strom konvergiert, für den gleichen Wert von SOC klein. Andererseits wird in dem Fall, daß die Wirkung aufgrund der Entladung in der Batterie 30 stark vorherrschend verbleibt, der Wert des Stromes der Batterie 30 während der Übergangsperiode von dem Zeitpunkt an, wenn die befehligte Ausgangsspannung geändert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Strom konvergiert, für den gleichen Wert von SOC groß. In 11 zeigt die doppelt strichlierte Linie das Verhalten des Stromes der Batterie 30 für den Fall, bei dem keine Wirkung durch die Polarisation vorhanden ist. Es kann in Betracht gezogen werden, daß die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 und der SOC-Wert in dem Fall, daß keine Wirkung durch die Polarisation vorhanden ist, das Verhalten des Stromes der Batterie 30 bestimmt, obwohl während der Übergangsperiode diese durch die kapazitive Eigenschaft der Batterie 30 beeinflußt wird. Es kann demzufolge gesagt werden, daß der SOC-Wert auf der Grundlage des Verhaltens des Batteriestromes geschätzt werden kann, wenn es möglich ist, die Wirkung durch die Polarisation aus dem Verhalten des detektierten Batteriestromes zu entfernen.
  • Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der zeitintegrierte Wert des Ladestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens einer vorbestimmten Zeit Ta in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P korrigiert, und es wird der SOC-Wert auf der Grundlage des korrigierten zeitintegrierten Wertes geschätzt. Die vorbestimmte Zeit Ta muß nicht notwendigerweise die gleiche sein wie die oben beschriebene erforderliche Zeit T. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Zeit Ta auf eine Zeit eingestellt wird, die nicht so kurz ist, so daß sie vor dem Ladestrom-Start liegt, um allmählich abzufallen, und zwar nach einer stufenweisen Zunahme, und nicht übermäßig länger dauert als die erforderliche Zeit T. Es kann in Betracht gezogen werden, daß die den SOC-Wert betreffenden Daten aus den Samples des Ladestromes extrahiert werden können, wenn die Samples während der Periode genommen werden, während welcher der Ladestrom allmählich abnimmt.
  • Es kann jedoch ein Fall auftreten, bei dem die Periode, in welcher die befehligte Ausgangsspannung auf der ersten Spannung VH liegt, kürzer ist als die vorbestimmte Zeit Ta, und zwar abhängig von dem Einstellwert der Zeit Ta. Um das Schätzen von SOC selbst in diesem Fall zu ermöglichen, wird gemäß der Darstellung in 12 das Verhalten des Ladestromes bei der vorbestimmten Zeit Ta in Einklang mit dem Beziehungsausdruck f auch bei dieser Ausführungsform geschätzt.
  • Als nächstes wird der Prozeß zum Schätzen von SOC, der periodisch durch die ECU 50 bei dieser Ausführungsform ausgeführt wird, unter Hinweis auf das Flussdiagramm gemäß der Darstellung in 13 erläutert. In 13 bezeichnen die gleichen Schrittzahlen jeweils Schritte, welche die gleichen sind wie diejenigen, die in 7 gezeigt sind oder diesen entsprechen.
  • Wenn bei diesem Prozeß das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S42 bestätigend ist, wird anstelle des Schrittes S44 der Schritt S44b ausgeführt, um das Konstantspannungs-Lade-Flag Fc auf „1“ zu setzen und um den Polarisations-Korrelationsbetrag P zu erhalten. Nachfolgend wird bei dem Schritt S48b bestimmt, ob die vorbestimmte Zeit Ta verstrichen ist oder nicht. Diese vorbestimmte Zeit Ta kann unabhängig von dem Polarisations-Korrelationsbetrag P eingestellt werden. Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S48b bestätigend ist oder wenn der Schritt S65 vervollständigt worden ist, verläuft der Prozeß zu einem Schritt S70, bei dem der zeitintegrierte Wert INTI des Batteriestromes über der vorbestimmten Zeit Ta, beginnend von dem Zeitpunkt, wenn die befehligte Ausgangsspannung auf die erste Spannung VH geändert wurde, berechnet wird.
  • Nachfolgend wird bei dem Schritt S72 der zeitintegrierte Wert INTI in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P und der Temperatur BT korrigiert. Diese Korrektur wird mit Hilfe der in 14 gezeigten Konfiguration ausgeführt, welche einen Berechnungsabschnitt B10 für den Polarisations-Korrekturbetrag, einen Berechnungsabschnitt B12 für einen Temperatur-Korrekturausdruck, einen Korrekturbetrag-Verbindungsabschnitt B14 und einen Berechnungsabschnitt B16 für einen endgültigen integrierten Wert enthält.
  • Der Berechnungsabschnitt B10 für den Polarisations-Korrekturbetrag arbeitet in solcher Weise, um die Wirkung zu eliminieren, die der Polarisationszustand auf das Verhalten des Batteriestromes hat. Spezifischer gesagt berechnet der Berechnungsabschnitt B10 für den Polarisations-Korrekturbetrag einen Korrekturbetrag in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P, der in diesen eingespeist wird. Der berechnete Korrekturbetrag ist positiv und hat einen größeren Wert, wenn der Polarisations-Korrelationsbetrag P positiv ist und einen größeren Wert hat. Dies ist deshalb der Fall, da gemäß der Darstellung in 11 dann, wen die Wirkung durch die Polarisation aufgrund des Ladevorganges stärker ist, der Wert des Batteriestromes kleiner wird. Auf der anderen Seite kann der Korrektur-Betrag, der berechnet wird, negativ sein und hat einen größeren Absolutwert, wenn der Polarisations-Korrelationsbetrag P negativ ist, und besitzt einen größeren absoluten Wert. Dies ist deshalb der Fall, da gemäß der Darstellung in 11 dann, wenn die Wirkung durch die Polarisation aufgrund der Entladung stärker ist, der Wert des Batteriestromes größer wird.
  • Der Berechnungsabschnitt B12 für den Temperatur-Korrekturausdruck arbeitet in solcher Weise, um die Wirkung zu eliminieren, welche die Temperatur der Batterie 30 auf das Verhalten des Batteriestromes hat. Spezifischer gesagt, berechnet der Berechnungsabschnitt B12 für den Temperatur-Korrekturausdruck einen Korrekturbetrag, durch den der zeitintegrierte Wert in Einklang mit der Temperatur der Batterie 30 korrigiert wird, welcher diesem eingespeist wird. Der Korrekturbetrag-Verbindungsabschnitt B14 verbindet die zwei Korrekturbeträge, die jeweils durch den Berechnungsabschnitt B10 für den Polarisations-Korrekturbetrag berechnet wurden bzw. durch den Berechnungsabschnitt B12 für den Temperatur-Korrekturausdruck berechnet wurden, um einen endgültigen Korrekturbetrag zu berechnen. Um die zwei Korrekturbeträge zu kombinieren, kann der Korrekturbetrag, der durch den Berechnungsabschnitt B10 für den Polarisations-Korrekturbetrag berechnet wird, mit dem Korrekturbetrag multipliziert werden, der durch den Berechnungsabschnitt B12 für den Temperatur-Korrekturausdruck berechnet wurde, und zwar in Form eines Korrektur-Koeffizienten.
  • Der Berechnungsabschnitt B16 für den endgültigen integrierten Wert berechnet einen endgültigen zeitintegrierten Wert durch Korrigieren des zeitintegrierten Wertes, der diesem Abschnitt eingespeist wird, und zwar mit Hilfe eines Endgültig-Korrekturbetrages, der durch den Korrekturbetrag-Verbindungsabschnitt B14 berechnet wurde.
  • Nachdem der zeitintegrierte Wert INTI korrigiert wurde, so daß er zu dem oben erläuterten endgültigen zeitintegrierten Wert geworden ist, verläuft dann, wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S54 gemäß der Darstellung in 13 bestätigend ist, der Prozeß zu einem Schritt S56b, bei welchen der SOC-Wert auf der Grundlage des korrigierten zeitintegrierten Wertes INTI geschätzt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Beziehung zwischen SOC und dem Batteriestrom, der über die vorbestimmte Zeit Ta hinweg zeitintegriert wurde für den Fall, daß keine Wirkung durch die Polarisation vorhanden ist, im voraus vorbereitet, und es wird der SOC-Wert auf der Grundlage dieser Beziehung geschätzt. Diese Beziehung kann in Form eines eindimensionalen Planes (Tabelle) vorbereitet werden.
  • Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform werden die folgenden Vorteile (11) und (12) zusätzlich zu den Vorteilen erreicht, die durch die vorangegangen beschriebene erste Ausführungsform erreicht werden.
    • (11) Der zeitintegrierte Wert des Ladestromes der Batterie 30 wird in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P korrigiert, und es wird der SOC-Wert auf der Grundlage des korrigierten zeitintegrierten Wertes geschätzt. Dies macht es möglich, die Variation aufgrund der Wirkung durch den Polarisationszustand aus dem zeitintegrierten Wert zu eliminieren, so daß der zeitintegrierte Wert und SOC eine gute Entsprechung zueinander haben. Ferner macht es die Verwendung des zeitintegrierten Wertes möglich, in exakter Weise den SOC-Wert zu schätzen, da die kleine zeitweilige Variation des Ladestromes unterdrückt werden kann.
    • (12) Wenn der SOC-Wert auf der Grundlage des zeitintegrierten Wertes geschätzt wird, wird die Temperatur BT der Batterie 30 mit berücksichtigt. Dies schafft die Möglichkeit, in exakter Weise den SOC-Wert ungeachtet der Temperatur der Batterie 30 zu schätzen.
  • Vierte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung unter Hervorhebung der Unterschiede zur ersten und zur dritten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die befehligte Ausgangsspannung auf die zweite Spannung VL gestellt, um den SOC-Wert auf der Grundlage des Batteriestromes zu schätzen, der über die vorbestimmte Zeit Ta hinweg integriert wird, und zwar innerhalb einer Periode, während welcher das Entladen der Batterie 30 vereinfacht ist. Die vorbestimmte Zeit Ta kann die gleiche oder auch nicht die gleiche sein wie diejenige der dritten Ausführungsform.
  • 15 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Prozeß zum Schätzen von SOC wiedergibt, der periodisch durch die ECU 50 dieser Ausführungsform durchgeführt wird. In 15 bezeichnen die gleichen Schrittzahlen jeweils Schritte, welche die gleichen sind wie diejenigen, die in 7 oder 13 gezeigt sind oder diesen entsprechen, und eine Erläuterung derselben wird damit hier weggelassen.
  • Um den zeitintegrierten Wert INTI abhängig von dem Polarisations-Korrelationsbetrag P bei dem Schritt S72 zu korrigieren, wird der Absolutwert des Entladestromes einer Operation unterzogen ähnlich der Operation, die unter Hinweis auf 14 beschrieben wurde. Dies ist deshalb der Fall, da gemäß der Darstellung in 11 der Absolutwert des Entladestromes kleiner wird, wenn die Wirkung der Polarisation aufgrund der Ladung stärker wird, und es wird der Absolutwert des Entladestromes größer, wenn die Wirkung durch die Polarisation aufgrund der Entladung stärker wird. Indem man somit eine Korrektur bei dem Absolutwert des Entladestromes vornimmt, was qualitativ das gleiche ist wie eine Korrektur, die an dem Ladestrom vorgenommen wird, wird es möglich, die Wirkung durch die Polarisation aus dem zeitintegrierten Wert INTI zu eliminieren.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter Hervorhebung der Unterschiede zur vierten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird als ein Parameter, der den Strom der Batterie 30 zum Zeitpunkt der Entladung anzeigt, anstatt des detektierten Wertes des Entladestromes, der Ausgangsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 verwendet, wenn die erforderliche Leistung oder Energie der elektrischen Lasten konstant ist. Gemäß der Darstellung in 16 werden in diesem Fall, während die Ladekapazität der Batterie 30 den erforderlichen Strom der elektrischen Lasten 42 überschreitet, die elektrischen Lasten 42 durch die Batterie 30 mit Energie versorgt und, wenn die Entladekapazität unter den erforderlichen Strom fällt, wird die Knappheit mit Hilfe der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 ausgeglichen. Demzufolge kann das Verhalten des Ausgangsstromes der Stromversorgungs-Generatorvorrichtung 10 als ein Parameter verwendet werden, der das Verhalten des Entladestromes der Batterie 30 angibt.
  • 17 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes veranschaulicht, der periodisch durch die ECU 50 dieser Ausführungsform durchgeführt wird. In 17 bezeichnen die gleichen Schrittzahlen jeweils Schritte, welche die gleichen sind wie diejenigen in 15 oder diesen entsprechen, so daß Erläuterungen derselben weggelassen werden.
  • Um den zeitintegrierten Wert INTI abhängig von dem Polarisations-Korrelationsbetrag P bei dem Schritt S72c zu korrigieren, wird der Ausgangsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 einer Operation unterworfen, qualitativ entgegengesetzt zu der Operation bei dem Schritt S72, der in 14 gezeigt ist. Wie aus 11 ersehen werden kann, wird, wenn die Wirkung durch die Polarisation aufgrund des Ladevorganges größer wird, der absolute Wert des Entladestromes kleiner, und demzufolge wird der Ausgangsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 größer. Auf der anderen Seite wird, wenn die Wirkung durch die Polarisation auf die Entladung größer wird, der absolute Wert des Entladestromes größer, und demzufolge wird der Ausgangsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 kleiner. Indem man somit eine solche Korrektur ausführt, daß der zeitintegrierte Wert um einen größeren Wert reduziert wird, wenn die Wirkung durch die Polarisation entsprechend der Ladung größer ist, und der zeitintegrierte Wert um einen größeren Wert erhöht wird, wenn die Wirkung durch die Polarisation aufgrund der Entladung größer wird, ist es möglich, die Wirkung durch die Polarisation aus dem zeitintegrierten Wert INTI zu beseitigen.
  • Wenn bei dieser Ausführungsform der SOC-Wert auf der Grundlage des korrigierten zeitintegrierten Wertes INTI bei dem Schritt S56c geschätzt wird, wird die Temperatur BT der Batterie 30 mit berücksichtigt. Das heißt, es wird bei dieser Ausführungsform die Korrektur des zeitintegrierten Wertes INTI auf der Grundlage der Temperatur BT nicht ausgeführt, und es wird stattdessen die Temperaturabhängigkeit der Beziehung zwischen dem zeitintegrierten Wert INTI und dem SOC-Wert bei dem Schritt S56c kompensiert, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der zeitintegrierte Wert des Ausgangsstromes der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 mit der Zunahme der Temperatur BT abnimmt.
  • Sechste Ausführungsform
  • Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung unter Hervorhebung der Unterschiede zur vierten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der SOC-Wert auf der Grundlage des Wertes des Batteriestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens der vorbestimmten Zeit Ta geschätzt, die angenommenermaßen kürzer ist als die erforderliche Zeit T bei der ersten Ausführungsform, und es wird zum Zeitpunkt der Durchführung dieser Schätzung die Wirkung durch die Polarisation der Batterie 30 beseitigt. Das Verhalten des Batteriestromes, aus welchem die Wirkung durch die Polarisation beseitigt worden ist, kann als einzigartig bestimmt betrachtet werden, und zwar abhängig von der Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 und dem SOC (doppelt strichlierte Linie in 11. Es kann somit in Betracht gezogen werden, daß es möglich wird, den SOC-Wert ohne Verwendung des Konvergenzwertes zu schätzen, wenn die Wirkung durch die Polarisation aus dem Batteriestrom beseitigt worden ist. Auch wird es möglich, indem die vorbestimmte Zeit Ta kürzer gewählt wird als die erforderliche Zeit T, die Häufigkeit des Auftretens der Situation zu erhöhen, bei der die Ausgangsspannung unverändert während des Schätzens von SOC gehalten wird, und demzufolge wird es möglich, die Häufigkeit der Durchführung des Schätzens des SOC-Wertes ohne Mitverwendung des Beziehungsausdruckes f zu erhöhen.
  • 18 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Prozeß zum Schätzen des SOC-Wertes zeigt, der periodisch durch die ECU 50 bei dieser Ausführungsform ausgeführt wird. In 18 bezeichnen die gleichen Schrittzahlen jeweils Schritte, welche die gleichen sind wie diejenigen in 7 oder diesen entsprechen, so daß eine Erläuterung derselben weggelassen wird.
  • Bei dem in 18 gezeigten Prozeß wird in einem Fall, daß die befehligte Ausgangsspannung während der Zeitperiode Ta nicht geändert wird, der detektierte Wert I(n) des Batteriestromes als ein Strom ITa zum Zeitpunkt des Verstreichens der vorbestimmten Zeit Ta verwendet (Schritt S52d). Andererseits wird in einem Fall, bei dem die befehligte Ausgangsspannung vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Ta geändert wird und der relative Ausdruck f abgeleitet werden kann, der Strom ITa geschätzt, indem gesetzt wird „t = Ta“, und zwar in dem relativen Ausdruck f, was bei dem Schritt S66d erfolgt. Bei dem Schritt S56d wird der SOC-Wert auf der Grundlage des Polarisations-Korrelationsbetrages P und der Temperatur BT geschätzt, die bei dem Schritt S44b erhalten wurde, und auf der Grundlage des Stromes ITa. Die Operation bei dem Schritt S56d kann unter Verwendung eines Planes ausgeführt werden, der die Beziehung zwischen dem Polarisations-Korrelationsbetrag P, der Temperatur BT, dem Strom ITa und dem SOC-Wert definiert. Alternativ kann der SOC-Wert in Einklang mit der Beziehung zwischen dem Batteriestrom zum Zeitpunkt des Verstreichens der vorbestimmten Zeit Ta und dem SOC-Wert geschätzt werden und anhand des Stromes ITa, der in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P und der Temperatur BT korrigiert worden ist.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in der weiter unten beschriebenen Weise modifiziert werden.
  • Der Beziehungsausdruck zum Schätzen des Ladestromes oder des Entladestromes der Batterie 30 ist nicht auf den weiter oben bei den erläuterten Ausführungsformen beispielsweise angegebenen Ausdruck beschränkt. Beispielsweise kann dieser lauten „f = a/(t · t) + b/t + c“, oder „f = a/t + b“, oder „f = 1/(at + b) + c/t“. Der Beziehungsausdruck ist in bevorzugter Weise so ausgelegt, um anzuzeigen, daß die Abnahmerate des Batteriestromes allmählich über die Zeit abnimmt und zu einem vorbestimmten Wert hin konvergiert.
  • Das Verfahren zum Schätzen des Verhaltens des Lade- oder Entladestromes auf der Grundlage einer Vielzahl von Werten des Lade- oder Entladestromes, der vor dieser Schätzung detektiert wurde, ist nicht auf das eine beschränkt, welches den Beziehungsausdruck verwendet. Beispielsweise kann das Verhalten des Lade- oder Entladestromes auch durch Verwenden einer Einrichtung zum Berechnen des Konvergenzwertes der Batterie auf der Grundlage der Differenz zwischen jeden zeitweilig benachbarten zwei oder drei oder mehr detektierten Werten geschätzt werden und anhand des ältesten einen der drei oder der mehreren detektierten Werte geschätzt werden. Diese Einrichtung kann mit Hilfe eines Planes implementiert werden, der eine Beziehung zwischen der Differenz zwischen jeden zeitweilig benachbarten zwei detektierten Werten, dem ältesten detektierten Wert und dem Konvergenzwert definiert. Auch kann das Verhalten des Lade- oder Entladestromes durch Verwenden einer Einrichtung geschätzt werden, um den Konvergenzwert zu schätzen, und zwar durch Berechnen der Abnahmerate des detektierten Wertes auf der Grundlage der oben erläuterten Differenz, und durch Berechnen des Abnahmebetrages des Batteriestromes zum Zeitpunkt, wenn die Abnahmerate zu Null wird.
  • Der Ausdruck zum Berechnen des Polarisations-Korrelationsbetrages P auf der Grundlage der Lade-/Entlade-Historie ist nicht auf den einen beschränkt, der beispielsweise bei den oben erläuterten Ausführungsformen verwendet wird. Beispielsweise kann der Polarisations-Korrelationsbetrag P aus einem Ausdruck berechnet werden, welcher der gleiche ist wie der Ausdruck, der bei dem Schritt S28 in 4 dargestellt ist, aus welchem der Ausdruck „- P(n-1) · dt/τ“, der eine quantittaive repräsentative Schwefelsäurediffusion angibt, weggelassen ist.
  • Bei der dritten und der vierten Ausführungsform der Korrektur kann anstelle des zeitintegrierten Wertes in Einklang mit der Temperatur der Batterie 30 die Temperatur der Batterie 30 zum Zeitpunkt des Schätzens des SOC-Wertes aus dem zeitintegrierten Wert INTI genommen werden, wie im Falle der fünften und sechsten Ausführungsform.
  • Bei der fünften Ausführungsform kann anstelle der Berücksichtigung der Temperatur der Batterie 30 zum Zeitpunkt des Schätzens des SOC-Wertes aus dem zeitintegrierten Wert INTI der zeitintegrierte Wert in Einklang mit der Temperatur der Batterie 30 korrigiert werden, wie im Falle der dritten und vierten Ausführungsform.
  • Bei der sechsten Ausführungsform kann der SOC-Wert durch Verwenden des Stromes ITa zum Zeitpunkt des Verstreichens der vorbestimmten Zeit Ta in einem Fall geschätzt werden, bei dem die befehligte Ausgangsspannung auf die zweite Spannung VL eingestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Ausgangsstrom der Leistungs-Generatorvorrichtung 10 als Parameter verwendet werden, der den Entladestrom repräsentiert, wie bei der fünften Ausführungsform beschrieben wurde.
  • Das Verfahren zur Eliminierung der Wirkung, welche die Polarisation der wiederaufladbaren Batterie auf das Verhalten des Batteriestromes während der Periode hat, und zwar von dem Zeitpunkt an, wenn die Ausgangsspannung geändert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Batteriestrom konvergiert, ist nicht auf diejenigen beschränkt, die bei den obigen Ausführungsformen beschrieben wurden. Beispielsweise kann der SOC-Wert endgültig durch eine zeitweilige Schätzung von SOC aus dem zeitintegrierten Wert INTI bestimmt werden, und zwar bevor dieser korrigiert worden ist, und indem der zeitweilig geschätzte SOC-Wert in Einklang mit dem Polarisations-Korrelationsbetrag P und der Temperatur BT korrigiert wird.
  • Die Steuerung zum Variieren der Ausgangsspannung in Einklang mit einem erhöhten Betrag des Brennstoffverbrauches, der zum Erzeugen von elektrischer Energie erforderlich ist, ist nicht auf die oben beschriebene Steuerung beschränkt. Beispielsweise kann bei dem Prozeß, der in 2 gezeigt ist, der Schritt S18 immer dann ausgeführt werden, wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S10 negativ ist. Gemäß einem anderen Beispiel, welches in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-118905 oder Nr. 2004-260908 beschrieben ist, kann die Ausgangsspannung einer Leistungs-Generatorvorrichtung in Einklang mit einem erhöhten Betrag des Brennstoffverbrauches der Maschine pro Einheit an erzeugter Leistung oder Energie der Leistungs-Generatorvorrichtung gesteuert werden. Auch in diesem Fall kann der SOC-Wert auf Arten geschätzt werden, die bei den oben erläuterten Ausführungsformen beschrieben sind, wenn der Zustand, in welchem die Variation der Ausgangsspannung unter einem vorbestimmten Wert liegt, fortgesetzt wird. Im Falle, daß die befehligte Ausgangsspannung variierend geändert wird, ist es zu bevorzugen, daß die erforderliche Zeit T in Einklang von nicht nur dem Polarisations-Korrelationsbetrag P berechnet wird, sondern auch auf der Grundlage der befehligten Ausgangsspannung, da die erforderliche Zeit T abhängig von der befehligten Ausgangsspannung variieren kann. Da auch in diesem Fall der Strom ITa zum Zeitpunkt des Verstreichens der vorbestimmten Zeit Ta der zeitintegrierte Wert und der Konvergenzwert If abhängig von der befehligten Ausgangsspannung variieren können, ist es zu bevorzugen, daß der SOC-Wert unter Berücksichtigung der befehligten Ausgangsspannung geschätzt wird.
  • Der Konvergenzwert If muß nicht notwendigerweise den Wert des Batteriestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens der erforderlichen Zeit T haben. Es ist jedoch zu bevorzugen, daß der Konvergenzwert If nahe dem Wert des Batteriestromes zum Zeitpunkt des Verstreichens der erforderlichen Zeit T eingestellt wird.
  • Die Zeitsteuerung zum Ableiten des Polarisations-Korrelationsbetrages P, die zur Beseitigung der Wirkung durch die Polarisation verwendet wird, und zwar vor der Änderung der befehligten Ausgangsspannung beim Schätzen von SOC, ist nicht auf die Zeit beschränkt, bei welcher die befehligte Ausgangsspannung geändert wird. Es ist jedoch zu bevorzugen, daß die Zeitsteuerung oder Zeitlage für die Ableitung des Polarisations-Korrelationsbetrages P nahe der Zeit eingestellt wird, bei welcher die befehligte Ausgangsspannung geändert wird.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist das Verfahren zum Detektieren des Stromes der Batterie 30 nicht auf das eine beschränkt, welches den detektierten Wert von dem Stromsensor 52 verwendet. Beispielsweise kann der Strom der Batterie 30 anhand des Verbrauchsstromes der elektrischen Lasten 42 detektiert werden und anhand des Ausgangsstromes der Leistungs-Generatorvorrichtung 10.
  • Die Batterie 30 muß nicht notwendigerweise aus einer Blei-Säure-Batterie bestehen. Im Falle einer Batterie, bei der der Ausgangsstrom stark durch den PolarisationsZustand derselben beeinflusst wird und diese als Batterie 30 verwendet wird, ist die Berechnung der erforderlichen Zeit T, das Schätzen des Konvergenzwertes If unter Verwendung des Beziehungsausdruckes f speziell effektiv.
  • Die Brennkraftmaschine 20 ist nicht auf einen Motor vom Zündfunkentyp, wie beispielsweise einen Benzinmotor beschränkt. Beispielsweise kann die Maschine 20 auch aus einem Kompressions-Zünd-Motor wie einem Dieselmotor bestehen.
  • Obwohl die oben erläuterten Ausführungsformen auf den Fall gerichtet sind, bei dem eine wieder aufladbare Batterie in einem Fahrzeug montiert ist, und zwar mit einer einzigen Brennkraftmaschine als Antriebsquelle, ist die vorliegende Erfindung auch bei einer wieder aufladbaren Batterie anwendbar, die in einem Hybridfahrzeug montiert ist.
  • Die oben erläuterten beispielhaften bevorzugten Ausführungsformen stellen ein Beispiel der Erfindung der vorliegenden Anmeldung dar, die lediglich durch die anhängenden Ansprüche beschrieben ist. Es sei darauf hingewiesen, daß Modifikationen der bevorzugten Ausführungsformen für Fachleute ohne weiteres vorgenommen werden können.

Claims (15)

  1. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) einer wieder aufladbaren Batterie (30), die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung (10) geladen werden kann, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, aufweisend: ein Historiequantifizierungsmittel zum Quantifizieren einer Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie (30); und ein Schätzmittel zum Schätzen des Ladezustands basierend auf einem Parameter, der einen Lade-/Entladestrom der wieder aufladbaren Batterie (30) angibt, wenn eine Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung (10) unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, wobei die Lade-/Entlade-Historie darin eingegeben wird, wobei das Schätzmittel ein Mittel zum Berechnen einer erforderlichen Zeit, die für den Lade-/Entladestrom erforderlich ist, um auf einen Konvergenzwert in Abhängigkeit zu der Ausgangsspannung zu konvergieren, basierend auf der Lade-/Entlade-Historie beinhaltet, und das Schätzmittel ein Mittel zum Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) basierend auf einem Wert des Parameters nach dem Verstreichen der erforderlichen Zeit beinhaltet.
  2. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß Anspruch 1, wobei das Schätzmittel eine Temperatur (BT) der wieder aufladbaren Batterie (30) bei der Durchführung der Schätzung mit berücksichtigt.
  3. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erforderliche Zeit derart berechnet wird, dass diese länger ist, wenn eine Temperatur der wieder aufladbaren Batterie (30) höher ist.
  4. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß Anspruch 2, wobei bei dem Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) der Wert des Parameters nach dem Verstreichen der erforderlichen Zeit mit berücksichtigt wird.
  5. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) einer wieder aufladbaren Batterie (30), die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung (10) geladen werden kann, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, aufweisend: ein Historiequantifizierungsmittel zum Quantifizieren einer Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie (30); und ein Schätzmittel zum Schätzen des Ladezustands basierend auf einem Parameter, der einen Lade-/Entladestrom der wieder aufladbaren Batterie (30) angibt, wenn eine Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungsgeneratorvorrichtung (10) unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, wobei die Lade-/Entlade-Historie darin eingegeben wird, wobei, um den Ladezustand basierend auf einem Zeit-integrierten Wert eines Parameters zu schätzen, der den Lade-/Entladestrom der wieder aufladbaren Batterie (30) repräsentiert, nachdem die Variation des Ausgangs der Leistungs-Generatorvorrichtung (10) niedriger als ein vorbestimmter Wert geworden ist, wobei dies unter der Verwendung von Beziehungsdaten zwischen dem Zeitintegrierten Wert und dem Ladezustand erfolgt, und wobei das Schätzmittel die Lade-/Entlade-Historie, bevor die Variation niedriger als der vorbestimmte Wert wird, berücksichtigt.
  6. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC), gemäß Anspruch 5, wobei das Schätzmittel ein Mittel zum Berechnen eines Zeit-integrierten Werts des Lade-/Entladestroms, ein Mittel zum Korrigieren des Zeit-integrierten Werts in Übereinstimmung mit der Lade-/Entlade-Historie, und ein Mittel zum Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) in Übereinstimmung mit dem korrigierten Zeit-integrierten Wert beinhaltet.
  7. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß Anspruch 6, wobei die wieder aufladbare Batterie (30) und die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) mit einer elektrischen Last verbunden sind, und das Schätzmittel ein Mittel zum Berechnen eines Zeit-integrierten Werts eines Stroms der Leistungs-Generatorvorrichtung (10), wenn die Ausgangsspannung der Leistungs-Generatorvorrichtung (10) derart eingestellt ist, dass ein Strom von der wieder aufladbaren Batterie (30) zu der elektrischen Last fließt, und dass ein erforderlicher Leistungsverbrauch der elektrischen Last konstant ist, ein Mittel zum Korrigieren des Zeit-integrierten Werts in Übereinstimmung mit der Lade-/Entlade-Historie, und ein Mittel zum Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) basierend auf dem korrigierten Zeit-integrierten Wert beinhaltet.
  8. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Schätzmittel die Temperatur der wieder aufladbaren Batterie (30) beim Schätzen des Ladezustands der wieder aufladbaren Batterie (30) berücksichtigt.
  9. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) einer wieder aufladbaren Batterie (30), die durch eine im Fahrzeug montierte Leistungs-Generatorvorrichtung (10) geladen werden kann, welche eine variable Ausgangsspannung erzeugen kann, aufweisend: ein Historiequantifizierungsmittel zum Quantifizieren einer Lade-/Entlade-Historie der wieder aufladbaren Batterie (30); und ein Schätzmittel zum Schätzen des Ladezustands basierend auf einem Parameter, der einen Lade-/Entlade-Strom der wieder aufladbaren Batterie (30) angibt, wenn eine Variation der Ausgangsspannung der im Fahrzeug montierten Leistungs-Generatorvorrichtung (10) unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, wobei die Lade-/Entlade-Historie darin eingegeben wird, wobei das Schätzmittel den Ladezustand der wieder aufladbaren Batterie (30) basierend auf dem Lade-/Entladestrom nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, welche kürzer als eine Zeit ist, während der angenommen wird, dass ein Lade-/Entladestrom auf einen Konvergenzwert konvergiert, in Abhängigkeit zu der Ausgangsspannung schätzt, nachdem die Variation der Leistungs-Generatorvorrichtung (10) niedriger als der vorbestimmte Wert wird, und basierend auf der Lade-/Entlade-Historie bevor die Variation niedriger als der vorbestimmte Wert wird schätzt.
  10. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Schätzmittel die Schätzung durchführt, wenn die wieder aufladbare Batterie (30) durch das Schätzgerät geladen wird.
  11. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) und die wieder aufladbare Batterie (30) mit einer elektrischen Last verbunden sind, und das Schätzmittel die Schätzung durchführt, wenn die wieder aufladbare Batterie (30) entladen wird.
  12. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) und die wieder aufladbare Batterie (30) mit einer elektrischen Last verbunden sind, und das Schätzmittel die Schätzung durchführt, wenn ein Strombetrag, welcher die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) zu der elektrischen Last zuführen kann, oberhalb eines vorbestimmten Werts liegt, und dies unter der Bedingung, dass die wieder aufladbare Batterie (30) durch die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) geladen wird.
  13. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) derart konfiguriert ist, dass diese angetrieben wird, um durch ein Drehmoment eines Ausgangsschafts einer fahrzeugmontierten internen Verbrennungsmaschine gedreht zu werden, und die Ausgangsspannung in Abhängigkeit zu einem Erhöhungsbetrag des Kraftstoffverbrauchs der intern Verbrennungsmaschine, die zur Leistungserzeugung erforderlich ist, variiert wird.
  14. Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) konfiguriert ist, um angetrieben zu werden, um durch ein Drehmoment eines Ausgangsschafts einer Fahrzeugmontierten interne Verbrennungsmaschine gedreht zu werden, und die Ausgangsspannung derart eingestellt ist, dass ein Wert des Ladens der wieder aufladbaren Batterie (30) bei einer ersten Bedingung ermöglicht wird, bei welcher ein Erhöhungsbetrag des Kraftstoffverbrauchs der internen Verbrennungsmaschine, der zur Leistungserzeugung erforderlich ist, gleich oder kleiner einem Schwellwert ist, und diese in Abhängigkeit zu einem Ladezustand der wieder aufladbaren Batterie (30) in einem zweiten Zustand eingestellt wird, bei dem der Erhöhungsbetrag des Kraftstoffverbrauchs der internen Verbrennungsmaschine, der zur Leistungserzeugung erforderlich ist, oberhalb des Schwellwerts liegt.
  15. Ladesteuersystem, aufweisend: das Gerät zum Schätzen eines Ladezustands (SOC) und die Leistungs-Generatorvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
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