JP2007311309A

JP2007311309A - 蓄電装置の充放電制御装置

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Publication number: JP2007311309A
Application number: JP2006141792A
Authority: JP
Inventors: Akio Ishioroshi; 晃生石下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2026-05-22
Also published as: CN101449448A; JP4929839B2; EP2020724A1; KR20090016471A; CA2651141C; US8078417B2; RU2403663C2; EP2020724B1; US20090099800A1; WO2007136126A1; RU2008150486A; CA2651141A1; EP2020724A4; CN101449448B

Abstract

【課題】各車両に応じて最適な予測電池温度を予測することにより、車両システム停止後の再始動を確実に行なうための蓄電装置の充放電制御装置を提供する。
【解決手段】時刻ｔ１において、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ（１）を与えられると、ＣＰＵは、予測電池温度マップを参照して、時刻ｔ１における外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂ（１）を取得する。時刻ｔ２において、イグニッションオン指令ＩＧＯＮ（１）を与えられると、ＣＰＵは、時刻ｔ２における実績電池温度Ｔｂ（１）を取得し、予測電池温度＃Ｔｂ（１）および実績電池温度Ｔｂ（１）から、１回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（１）に係る補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）を算出する。さらに、ＣＰＵは、予測電池温度マップにおいて、時刻ｔ１における外気温度Ｔｏｕｔに対応する値を補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）に更新する。
【選択図】図５

Description

この発明は、充放電可能に構成された蓄電装置の充放電制御装置に関し、特に車両システム停止後の再始動時において、確実な再始動を行なうための技術に関する。

走行中の発電が可能であるハイブリッド車両や電気自動車などの電動車両は、二次電池や電気二重層キャパシタなどの蓄電装置を搭載している。たとえば、ハイブリッド車両では、モータジェネレータにより当該蓄電装置に蓄えられた電力が駆動力に変換され、その駆動力は、単独あるいはエンジンが発生する駆動力と共に車輪に伝達される。

二次電池は、電気エネルギーを化学的作用により蓄えるため、環境要件、特に温度条件に応じてその充放電特性が大きく変化する。すなわち、低温時において、その化学的作用の反応度が大きく低下し、十分な放電電力を発生することが困難となる場合がある。そのため、冬季の早朝や寒冷地などにおいては、二次電池からの供給可能電力が低下し、モータジェネレータでエンジンをクランキングして始動するように構成されたハイブリッド車両などにおいては、たとえば、エンジンなどを含む車両システムを始動できないという問題が生じ得る。このような温度依存性は、ニッケル水素電池に比較してよりエネルギー密度の高いリチウムイオン電池などで特に顕著に現れる。

また、電気二重層キャパシタも温度依存性を有し、低温時における供給可能電力が低下する。

そこで、イグニッションオフ指令を与えられた後、次回のイグニッションオン指令が与えられる時点の温度条件を予測し、当該予測した温度条件においても確実に車両システムを始動できるように蓄電装置をより高いＳＯＣまで充電するような充放電制御が提案されている。

たとえば特開平１１−３５５９６７号公報（特許文献１）には、低温時のエンジン始動性を向上させるバッテリー制御装置が開示されている。このバッテリー制御装置は、次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測する温度予測手段と、バッテリーから所定の出力を得るための、バッテリー温度予測値に応じたバッテリーのＳＯＣを設定するＳＯＣ設定手段と、バッテリーのＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、バッテリーのＳＯＣ検出値がＳＯＣ設定値となるように、バッテリーの充放電を制御する制御手段とを備える。そして、温度予測手段は、過去のエンジン始動時の外気温検出値に基づいて次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測する。このバッテリー制御装置によれば、次回のエンジン始動時にバッテリー温度が低くても、エンジンを始動するのに必要な出力を得ることができる。
特開平１１−３５５９６７号公報特開２００４−２４５１９０号公報特開２００１−２３９９０２号公報特開平０７−２５０４０４号公報特開平１１−３３２０１６号公報特開２００２−５１４０５号公報

しかしながら、上述の特許文献１によれば、過去のエンジン始動時の外気温検出値に基づいて、次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測することが開示されているものの、過去のエンジン始動時の外気温検出値に基づいて、どのように次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測するのかが具体的に開示されていない。

そのため、過去のエンジン始動時の外気温検出値と、次回のエンジン始動時のバッテリー温度との間に何らかの相関関係があるとしても、当業者が特許文献１に係るバッテリー制御装置を実施することは困難であった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、各車両に応じて最適な予測蓄電温度を予測することにより、車両システム停止後の再始動を確実に行なうための蓄電装置の充放電制御装置を提供することである。

この発明によれば、車両に搭載され、充放電可能に構成された蓄電装置の充放電制御装置である。この発明に係る蓄電装置の充放電制御装置は、車両の外気温度を取得する外気温度取得手段と、外気温度取得手段によって取得された外気温度に基づいて、車両システムを再始動させるためのイグニッションオン指令を与えられる時点における蓄電装置の温度の予測値である予測蓄電温度を取得する予測蓄電温度取得手段とを備える。そして、予測蓄電温度取得手段は、予測蓄電温度を外気温度と対応付けて格納しており、この発明に係る蓄電装置の充放電制御装置は、蓄電装置の温度の実績値である実績蓄電温度を取得する実績蓄電温度取得手段と、予測蓄電温度取得手段によって予め取得される予測蓄電温度と、イグニッションオン指令を与えられた時点の実績蓄電温度との誤差に基づいて、予測蓄電温度取得手段における外気温度と予測蓄電温度との対応関係を更新する学習手段とをさらに備える。

この発明によれば、予測蓄電温度取得手段は、外気温度取得手段によって取得された外気温度に基づいて、車両システムを再始動させるためのイグニッションオン指令を与えられる時点における蓄電装置の温度の予測値である予測蓄電温度を取得する。一方、学習手段は、当該予測蓄電温度取得手段によって予め取得される予測蓄電温度と、イグニッションオン指令を与えられた時点の実績蓄電温度との誤差に基づいて、予測蓄電温度取得手段における外気温度と予測蓄電温度との対応関係を更新する。このような学習手段による処理が繰返し実行されることで、外気温度と予測蓄電温度との対応関係が各車両に応じて最適化されていく。そのため、外気温度に基づいて、車両システムを再始動させるための指令を与えられる時点における最適な予測蓄電温度を予測できるようになる。

好ましくは、学習手段は、予測蓄電温度および実績蓄電温度を含む演算式によって得られる演算値が、当該予測蓄電温度を取得するために用いられた外気温度と対応付けられるように、対応関係を更新する。

好ましくは、この発明に係る蓄電装置の充放電制御装置は、蓄電装置のＳＯＣを取得するＳＯＣ取得手段と、ＳＯＣ取得手段によって取得されたＳＯＣを予測蓄電温度に基づいた所定の制御範囲内とするように、蓄電装置に対する充放電量を制御する充放電制御手段とをさらに備える。

好ましくは、予測蓄電温度取得手段は、車両システムの作動中において予測蓄電温度を逐次的に取得する。

好ましくは、充放電制御手段は、予測蓄電温度に応じて、ＳＯＣ取得手段によって取得されたＳＯＣを制御用ＳＯＣに変換して充放電制御を行なうためのＳＯＣ変換手段をさらに含む。

好ましくは、車両は、蓄電装置を充電するための発電手段を駆動可能に構成されたエンジンを含み、エンジンは、蓄電装置からの放電電力により始動されるように構成される。

好ましくは、充放電制御手段は、イグニッションオフ指令を与えられた時点において、ＳＯＣが所定の制御範囲内になければ、ＳＯＣを所定の制御範囲内とするようにエンジンを作動させるためのエンジン作動手段を含む。

好ましくは、予測蓄電温度取得手段は、外気温度をパラメータとして複数の予測蓄電温度が格納された予測蓄電温度マップを含む。

好ましくは、予測蓄電温度マップは、外気温度に加えて、イグニッションオフ指令を与えられる時間帯、直前のイグニッションオン指令を与えられた時点における実績蓄電温度、および車両システムの作動継続時間、の少なくとも１つをさらにパラメータとして有する。

この発明によれば、各車両に応じて最適な予測蓄電温度を予測することにより、車両システム停止後の再始動を確実に行なうための蓄電装置の充放電制御装置を実現できる。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。本発明の実施の形態においては、蓄電装置の一例として、二次電池を用いる構成について例示する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置を搭載した車両１００の概略構成図である。

図１を参照して、車両１００は、二次電池ＢＡＴと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、ＰＣＵ（Power Control Unit）８と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）１０と、エンジン９と、動力分割機構１１とを備えるハイブリッド車両である。

二次電池ＢＡＴは、複数の電池セルを一体化した電池モジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池であり、一例として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などからなる。そして、二次電池ＢＡＴは、その正極および負極をそれぞれシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介してＰＣＵ８と接続され、ＰＣＵ８を介して充放電量（充電量および放電量）を制御される。

ＰＣＵ８は、車両１００の力行時には、二次電池ＢＡＴから供給される直流電力（放電電力）を交流電力に変換し、モータジェネレータ１０へ供給する一方、車両１００の回生制動時には、モータジェネレータ１０が発生する交流電力を直流電力（充電電力）に変換し、二次電池ＢＡＴへ供給することで、車両１００の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、ＰＣＵ８は、二次電池ＢＡＴから供給される直流電圧を昇圧したり、モータジェネレータ１０から供給される直流電圧を降圧したりするための昇降圧コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を含んでもよい。

なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両の運転者によるフットブレーキ操作があった場合における発電制動を伴う制動、およびフットブレーキ操作をしないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで発電制動をさせながら減速（または加速を中止）することを含む。

モータジェネレータ１０は、たとえば三相交流回転電機であり、ＰＣＵ８から供給される交流電力を受けて電動機として機能し、車両１００を走行させるための駆動力を発生する一方、エンジン９または車輪（図示しない）を介して伝達される駆動力を受けて発電機として機能し、車両１００が有する運動エネルギーから二次電池ＢＡＴを充電するための電力を発生する。すなわち、モータジェネレータ１０は、エンジン９により駆動可能に構成される。

エンジン９は、ガソリン、軽油およびメタノールなどの燃料の燃焼により駆動力を発生する内燃機関である。そして、エンジン９は、動力分割機構１１を介して、発生した駆動力を車輪（図示しない）またはモータジェネレータ１０へ与える。

動力分割機構１１は、モータジェネレータ１０、エンジン９および車輪（図示しない）との間で駆動力の授受を行なう装置であり、一例として、シングルピニオン型の遊星歯車装置などで構成される。

さらに、本発明の実施の形態１に従う車両１００では、エンジン９の始動時において、二次電池ＢＡＴからの放電電力を受けてモータジェネレータ１０が駆動力を発生することにより、エンジン９がクランキング（回転駆動）される。エンジン９がクランキングされるのに伴い、燃料の噴射および点火が行なわれて、エンジン９の自立回転が確立される。このようなモータジェネレータ１０によるエンジン９のクランキングは、動力分割機構１１をモータジェネレータ１０による駆動力をエンジン９に伝達するように作用させることで実現される。

上述のように、二次電池ＢＡＴからの放電電力は、モータジェネレータ１０による駆動力発生に用いられる一方、二次電池ＢＡＴへの充電電力は、エンジン９からの駆動力または車両１００の運動エネルギーを受けてモータジェネレータ１０によって発生される。すなわち、二次電池ＢＡＴに対する充放電制御は、モータジェネレータ１０（もしくはＰＣＵ８）およびエンジン９の制御により、放電電力および充電電力の調整が行なわれることで実現される。

さらに、車両１００は、制御装置１と、電圧測定部１２と、電流測定部１４と、電池温度測定部１６と、外気温度測定部１８と、エンジンＥＣＵ７とを備える。

制御装置１は、二次電池ＢＡＴの実績電圧Ｖｂを測定する電圧測定部１２と、二次電池ＢＡＴの実績電流Ｉｂを測定する電流測定部１４と、二次電池ＢＡＴの実績電池温度Ｔｂを測定する電池温度測定部１６とが接続されている。そして、制御装置１は、二次電池ＢＡＴの実績電圧Ｖｂ、実績電流Ｉｂおよび実績電池温度Ｔｂに基づいて、逐次的に二次電池ＢＡＴの残存容量を示すＳＯＣ（State Of Charge）を取得する。以下の説明においては、一例として、ＳＯＣを二次電池ＢＡＴの満充電容量を基準（１００％）とする百分率として表す。なお、このような百分率による表現に代えて、ＳＯＣを残存容量の絶対値（Ａｈ）などにより表してもよい。

二次電池ＢＡＴのＳＯＣを取得する構成については、さまざまな周知技術を用いることができるが、本実施の形態では一例として、制御装置１は、開回路状態における実績電圧Ｖｂ（開回路電圧値）から算出される暫定ＳＯＣと、実績電流Ｉｂの積算値から算出される補正ＳＯＣとを加算することでＳＯＣを逐次検出するものとする。また、制御装置１は、検出した二次電池ＢＡＴのＳＯＣに基づいて、放電許容電力Ｗｏｕｔおよび充電許容電力Ｗｉｎを導出する。放電許容電力Ｗｏｕｔおよび充電許容電力Ｗｉｎは、その化学反応的な限界で規定される、各時点における放電電力および充電電力の短時間の制限値である。

さらに、制御装置１は、車両システムを停止させるためのイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ、および車両システムを始動させるためのイグニッションオン指令ＩＧＯＮを受けるように構成される。なお、ここでいう車両システムとは、エンジン９を含む車両１００を構成する各装置を含み、特に、二次電池ＢＡＴからの電力で直接的または間接的に作動する装置を含む。

また、制御装置１は、車両１００の外気温度Ｔｏｕｔを測定する外気温度測定部１８とも接続される。そして、制御装置１は、外気温度測定部１８によって測定された外気温度Ｔｏｕｔに基づいて、車両システムを再始動するためのイグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられる時点における二次電池ＢＡＴの電池温度の予測値である予測電池温度＃Ｔｂを取得する。

さらに、制御装置１は、車両システムの作動中において予測電池温度＃Ｔｂを逐次的に取得し、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを予測電池温度＃Ｔｂに基づいた所定の制御範囲内とするように、二次電池ＢＡＴに対する充放電量を制御する。具体的には、制御装置１は、ＰＣＵ８に制御指令を与えて二次電池ＢＡＴの放電量を制御するとともに、エンジンＥＣＵ７を介してエンジン９の発生する駆動力を制御する。なお、エンジンＥＣＵ７は、制御装置１からの制御指令に応じて、エンジン９に供給する燃料量などを調整し、エンジン９の発生する駆動力（回転数）を制御する。

また、制御装置１は、イグニッションオン指令ＩＧＯＮを受けると、システムリレー指令ＳＲＣ１，ＳＲＣ２を活性化して、それぞれシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンに遷移させて二次電池ＢＡＴとＰＣＵ８とを電気的に接続する。一方、制御装置１は、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを受けると、システムリレー指令ＳＲＣ１，ＳＲＣ２を非活性化して、それぞれシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオフに遷移させる（システムシャットダウン）。

制御装置１は、たとえば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）などから構成され、ＲＡＭ（Random Access Memory）４と、予測電池温度マップ５と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６とを含む。

ＣＰＵ６は、予めＲＡＭ４に格納されたプログラムおよびマップなどに従って、上述の制御装置１における各種処理を実行する。そして、ＣＰＵ６は、処理の実行に伴って得られたデータをＲＡＭ４へ格納する。

予測電池温度マップ５は、たとえばＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable and Programmable Read Only Memory）などのデータ書込可能な不揮発性記憶媒体などで構成され、予測電池温度＃Ｔｂを外気温度Ｔｏｕｔと対応付けて格納する。すなわち、予測電池温度マップ５には、外気温度Ｔｏｕｔをパラメータとして、複数の予測電池温度＃Ｔｂが格納される。そして、ＣＰＵ２は、予測電池温度マップ５を参照し、外気温度測定部１８から取得した外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂを取得する。

図２は、予測電池温度マップ５の一例を示す図である。
図２を参照して、予測電池温度マップ５は、予測電池温度＃Ｔｂを外気温度Ｔｏｕｔと対応付けて格納する。図２においては、一例として外気温度Ｔｏｕｔが、−３０［℃］〜３０［℃］の範囲で５［℃］刻みに規定される場合を示すが、この構成に限られず、対象とする二次電池ＢＡＴの充放電制御の精度や使用環境などを考慮して、予測電池温度マップ５を構成すればよい。なお、後述するように、予測電池温度マップ５に格納される予測電池温度＃Ｔｂは、学習処理の実行に伴って更新されるが、初期値としては、予め実験的に求められた値が格納されてもよい。

さらに、ＣＰＵ６は、予め取得された予測電池温度＃Ｔｂと、その直後のイグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられる時点の外気温度Ｔｏｕｔとの誤差に基づいて、予測電池温度マップ５に格納されている外気温度Ｔｏｕｔと予測電池温度＃Ｔｂとの対応関係を更新する（学習処理）。具体的には、予測電池温度＃Ｔｂおよび外気温度Ｔｏｕｔを含む演算式によって得られる演算値が、当該予測電池温度＃Ｔｂを取得するために用いられた（パラメータとされた）外気温度Ｔｏｕｔと対応付けられるように、予測電池温度マップ５の値を更新する。

本発明の実施の形態１においては、制御装置１が「蓄電装置の充放電制御装置」に相当する。また、ＣＰＵ６が「外気温度取得手段」、「実績蓄電温度取得手段」、「学習手段」および「充放電制御手段」を実現し、ＣＰＵ６および予測電池温度マップ５が「予測蓄電温度取得手段」を実現する。また、予測電池温度＃Ｔｂが「予測蓄電温度」に相当し、実績電池温度Ｔｂが「実績蓄電温度」に相当し、予測電池温度マップ５が「予測蓄電温度マップ」に相当する。

図３は、本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。

図３を参照して、ＣＰＵ６は、イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられたか否かを判断する（ステップＳ２）。イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられていない場合（ステップＳ２においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられるまで待つ（ステップＳ２）。

イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられた場合（ステップＳ２においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、学習処理サブルーチンを実行する（ステップＳ４）。そして、ＣＰＵ６は、システムリレー指令ＳＲＣ１，ＳＲＣ２を活性化して、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンに遷移させる（ステップＳ６）。

そして、ＣＰＵ６は、外気温度測定部１８から外気温度Ｔｏｕｔを取得し（ステップＳ８）、予測電池温度マップ５を参照して、ステップＳ８で取得した外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂを取得する（ステップＳ１０）。さらに、ＣＰＵ６は、ステップＳ１０で取得した予測電池温度＃ＴｂをＲＡＭ４に格納する（ステップＳ１２）。

また、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴの実績電圧Ｖｂ、実績電流Ｉｂおよび実績電池温度Ｔｂなどに基づいて、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを取得する（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ６は、取得された予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、二次電池ＢＡＴに対する充放電制御を実行するための制御範囲を決定する（ステップＳ１６）。さらに、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣをステップＳ１６で決定された制御範囲内とするように、二次電池ＢＡＴに対する充放電量を制御する（ステップＳ１８）。

続いて、ＣＰＵ６は、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられたか否かを判断する（ステップＳ２０）。イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられていない場合（ステップＳ２０においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、上述のステップＳ８〜Ｓ２０までの処理を繰返し実行する。

イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた場合（ステップＳ２０においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、システムリレー指令ＳＲＣ１，ＳＲＣ２を非活性化して、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオフに遷移させ（ステップＳ２４）、処理を終了する。

上述のように、ＣＰＵ６は、イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられた後における車両システムの作動中において、予測電池温度＃Ｔｂを逐次的に取得する（ステップＳ１０）。これは、いずれの時点（処理タイミング）でイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ指令を与えられるかを予測することは不可能であるので、いずれのタイミングでイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられたとしても、確実に車両システムを再始動できるように、二次電池ＢＡＴに対する充放電制御を行なう。

図４は、予測電池温度＃Ｔｂに基づく充放電制御の制御範囲の変化を説明するための図である。

図４を参照して、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを所定の制御範囲内とするように、充放電制御を行なう。充放電制御に係る制御範囲は、制御中心値Ｓｃを含むように設定される充放電制御上限値および充放電制御下限値により規定される。そして、ＣＰＵ６は、取得される予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、充放電制御下限値を変化させる。すなわち、ＣＰＵ６は、予測電池温度＃Ｔｂが低温予測しきい値Ｔｂ＿ｌｏｗより高い場合には、制御下限値Ｓｌから制御上限値Ｓｈの範囲で充放電制御を行なう一方、予測電池温度＃Ｔｂが低温予測しきい値Ｔｂ＿ｌｏｗ以下である場合には、充放電制御下限値を制御下限値Ｓｌより高い値に変化させる。

このようにして、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣをより高い範囲に維持することで、車両システムを確実に再始動できるようにする。

さらに、運転者などの操作に応じて、充放電制御下限値を通常の制御下限値Ｓｌより高い値に変化させることが可能なように構成してもよい。このような構成により、寒冷地への旅行などのような、通常とは異なる運転パターンが実行された場合において、充放電制御を比較的高い自由度での変更できる。

以下、学習処理サブルーチン処理（図３のステップＳ４）について詳述する。
（学習処理サブルーチン）
上述したように、ＣＰＵ６は、予め取得された予測電池温度＃Ｔｂと、その直後のイグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられる時点における外気温度Ｔｏｕｔとの誤差に基づいて、予測電池温度マップ５に格納されている外気温度Ｔｏｕｔと予測電池温度＃Ｔｂとの対応関係を更新する。

通勤や業務などの日常的に使用される車両においては、比較的類似した運転パターンで使用されることが多い。このような使用形態においては、車両システムの停止期間なども近似するので、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた後、再度イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられるまでの実績電池温度Ｔｂの温度下降特性も比較的近似した傾向を示す。

そこで、本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置においては、実績電池温度Ｔｂの値に影響を与える外気温度Ｔｏｕｔにより、層別した複数の予測電池温度＃Ｔｂを予測電池温度マップ５に格納するとともに、予測電池温度＃Ｔｂを実績電池温度Ｔｂと一致させる方向に、格納されている予測電池温度＃Ｔｂを補正する。

図５は、学習処理サブルーチンの処理フローを示す図である。
図５を参照して、ＣＰＵ６は、ＲＡＭ４に予測電池温度＃Ｔｂが格納されているか否かを判断する（ステップＳ１００）。ＲＡＭ４に予測電池温度＃Ｔｂが格納されていない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

ＲＡＭ４に予測電池温度＃Ｔｂが格納されている場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、ＲＡＭ４から予測電池温度＃Ｔｂを読出す（ステップＳ１０２）。なお、ＲＡＭ４から読み出された予測電池温度＃Ｔｂが所定の範囲を超過している場合などには、予測電池温度マップ５が異常値で更新されるのを回避するために、以後の処理を中断して元の処理に戻るように構成してもよい。

続いて、ＣＰＵ６は、電池温度測定部１６から二次電池の実績電池温度Ｔｂを取得する（ステップＳ１０４）。そして、ＣＰＵ１００は、読出した予測電池温度＃Ｔｂおよび取得した実績電池温度Ｔｂから補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷを算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、ＣＰＵ６は、補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ＝α×予測電池温度＃Ｔｂ＋（１−α）×実績電池温度Ｔｂを演算する。なお、α（０＜α＜１）は、学習係数であり、その値が小さいほど学習効果は大きく、すなわち実績電池温度Ｔｂの実績値に敏感に反応するようになる。

さらに、ＣＰＵ６は、予測電池温度マップ５に格納されている当該予測電池温度＃Ｔｂを、取得した補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷに更新する（ステップＳ１０８）。そして、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

図６は、学習処理の実行に伴う予測電池温度＃Ｔｂの時間的変化を説明するための図である。なお、図６においては、予測電池温度マップ５の特定の外気温度Ｔｏｕｔ（たとえば、図２において外気温度Ｔｏｕｔが０［℃］のとき）に対応する予測電池温度＃Ｔｂの時間的変化の一例を示したものである。

図６を参照して、車両システムは、交互に与えられるイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦおよびイグニッションオン指令ＩＧＯＮに応じて停止および始動を繰返す。なお、以下の説明においては、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点（時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５）における外気温度Ｔｏｕｔはいずれも略一定（たとえば、０［℃］）であるとする。

時刻ｔ１において、１回目のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ（１）を与えられると、ＣＰＵ６は、予測電池温度マップ５を参照して、時刻ｔ１における外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂ（１）を取得する。その後、時刻ｔ２において、１回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（１）を与えられると、ＣＰＵ６は、時刻ｔ２における実績電池温度Ｔｂ（１）を取得する。そして、ＣＰＵ６は、予測電池温度＃Ｔｂ（１）および実績電池温度Ｔｂ（１）から、１回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（１）に係る補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）を算出する。さらに、ＣＰＵ６は、予測電池温度マップ５において、時刻ｔ１における外気温度Ｔｏｕｔに対応する値を補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）に更新する。

時刻ｔ３において、２回目のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ（２）を与えられると、ＣＰＵ６は、予測電池温度マップ５を参照して、時刻ｔ１における外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂ（２）を取得する。ここで、予測電池温度マップ５における外気温度Ｔｏｕｔに対応する値は、予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）に更新されているので、予測電池温度＃Ｔｂ（２）は、予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（１）に一致する。

その後、時刻ｔ４において、２回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（２）を与えられると、ＣＰＵ６は、時刻ｔ４における実績電池温度Ｔｂ（２）を取得する。そして、ＣＰＵ６は、予測電池温度＃Ｔｂ（２）および実績電池温度Ｔｂ（２）から、２回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（２）に係る補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（２）を算出する。さらに、ＣＰＵ６は、予測電池温度マップ５において、時刻ｔ３における外気温度Ｔｏｕｔに対応する値を補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷ（２）に更新する。

以下、３回目のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦ（３）および３回目のイグニッションオン指令ＩＧＯＮ（３）についても、同様の処理が実行される。

このような学習処理が実行されることで、予測電池温度マップ５に格納される予測電池温度＃Ｔｂ、すなわち補正後の予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷは、実績電池温度Ｔｂと一致する方向に補正されていく。

なお、上述の説明においては、理解を容易とするために、予測電池温度マップ５に格納される１つの外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂに着目して、その時間的変化について例示したが、実際には、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる時点の外気温度Ｔｏｕｔに応じて、予測電池温度マップ５に規定される外気温度Ｔｏｕｔ単位（層別単位）に独立して学習処理が実行される。

図７は、学習処理の実行に伴う予測電池温度マップ５における予測電池温度＃Ｔｂの更新を説明するための図である。なお、図７は、パラメータとなる外気温度Ｔｏｕｔを横軸にとって、予測電池温度マップ５に格納される予測電池温度＃Ｔｂを示した図である。

図７を参照して、予測電池温度マップ５は、その規定される外気温度Ｔｏｕｔ（層別）に対応付けて、複数の予測電池温度＃Ｔｂが格納される。上述したように、学習制御は、外気温度Ｔｏｕｔ単位（層別単位）に独立して実行されるため、学習制御の各実行において、いずれかの外気温度Ｔｏｕｔに対応付けられた１つの予測電池温度＃Ｔｂが順次更新されていくことになる。

本発明の実施の形態１によれば、取得された外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂを取得することで、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを所定の制御範囲内となるように充放電制御が実行される一方で、予め取得される予測電池温度＃Ｔｂと、イグニッションオン指令ＩＧＯＮを与えられた時点における実績電池温度Ｔｂとの誤差に基づいて、予測電池温度マップ５を予測電池温度＃Ｔｂ＿ＮＥＷに更新する。これにより、少なくとも外気温度Ｔｏｕｔ毎に、日常的に行なわれる運転パターンに応じた予測電池温度＃Ｔｂを学習させることができるため、イグニッションオン指令ＩＧＯＮおよびイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦが繰返される毎に、予測電池温度マップ５に格納される予測電池温度＃Ｔｂを各車両に適応した値に更新できる。よって、各車両に応じて最適な予測電池温度を予測することが可能となり、車両システム停止後の再始動を確実に行なうための蓄電装置の充放電制御装置を実現できる。

また、本発明の実施の形態１によれば、車両システム停止後の再始動を確実に行なえるので、再始動時の温度低下に備えて、二次電池ＢＡＴの充電可能容量を過大に大きくする必要がない。そのため、二次電池ＢＡＴの容量決定に際して、再始動時の放電可能量を考慮する必要がなく、車両の動力性能などのみに着目して二次電池ＢＡＴの容量を決定できる。よって、搭載される二次電池ＢＡＴの容量を最適化した車両を実現できる。

（変形例１）
上述の本発明の実施の形態１においては、予測電池温度マップに、外気温度Ｔｏｕｔと対応付けて複数の予測電池温度＃Ｔｂが格納される場合について例示したが、外気温度Ｔｏｕｔに加えて、他のパラメータとも対応付けて複数の予測電池温度＃Ｔｂを格納してもよい。

たとえば、通勤に使用される車両などにおいては、出勤時と帰宅時とでは、車両システムの停止期間および停止時間帯が異なるため、外気温度Ｔｏｕｔが互いに略同一であっても、再始動時の実績電池温度Ｔｂが異なることも考えられる。すなわち、出勤時（たとえば朝方）においては、前日の退勤時（たとえば夕方）にイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられてから、車両システムは停止状態となっている。一方、退勤時（たとえば夕方）においては、当日の出勤時（たとえば朝方）にイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられてから、車両システムは停止状態となっている。

そこで、外気温度Ｔｏｕｔに加えて、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる時間帯と対応付けて予測電池温度＃Ｔｂを格納した予測電池温度マップ５Ａを用いてもよい。

図８は、本発明の実施の形態１の変形例１に従う予測電池温度マップ５Ａの一例を示す図である。

図８を参照して、予測電池温度マップ５Ａは、外気温度Ｔｏｕｔに加えて、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる時間帯（たとえば、午前、午後、夕方および深夜・早朝）をパラメータとして、予測電池温度＃Ｔｂを格納する。

上述のような通勤に使用される車両に対して、このような予測電池温度マップ５Ａを用いると、退勤時にイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる場合には、当該時点の外気温度Ｔｏｕｔと、「夕方」の時間帯とで規定される予測電池温度＃Ｔｂにより充放電制御が行なわれる。一方、出勤時にイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる場合には、当該時点の外気温度Ｔｏｕｔと、「午前」の時間帯とで規定される予測電池温度＃Ｔｂにより充放電制御が行なわれる。

また、上述した学習処理は時間帯の別に実行されるので、学習処理の結果は、出勤時および退勤時で明確に区別されて反映されることになる。

なお、上述した時間帯に加えて、平日、休前日および休日などによる層別をさらに加えてもよい。

本発明の実施の形態１の変形例１によれば、上述の本発明の実施の形態１における効果に加えて、時間帯別に学習処理の効果を得ることができるので、同一の車両に対して複数の運転パターンが存在する場合において、それぞれの運転パターン毎に予測電池温度に対する学習を行なうことができる。

（変形例２）
予測電池温度＃Ｔｂと対応付けるパラメータとして、直前のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点の二次電池ＢＡＴの実績電池温度Ｔｂを用いてもよい。

図９は、本発明の実施の形態１の変形例２に従う予測電池温度マップ５Ｂの一例を示す図である。

図９を参照して、予測電池温度マップ５Ｂは、外気温度Ｔｏｕｔに加えて、直前のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点の二次電池ＢＡＴの実績電池温度Ｔｂをパラメータとして、予測電池温度＃Ｔｂを格納する。

上述したように、通勤に使用される車両などにおいては、出勤時と退勤時との２つの運転パターンが存在することになるが、これらの少なくとも２つの運転パターンを区別できれば、適切な充放電制御および学習処理を行なうことができる。特に、出勤時の運転パターンと退勤時の運転パターンとは交互に繰返されるので、直前のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられる時点の実績電池温度Ｔｂの差異に着目することで、いずれの運転パターンであるかを判断できる。

本発明の実施の形態１の変形例２によれば、上述の本発明の実施の形態１における効果に加えて、直前のイグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点の実績電池温度Ｔｂの別に学習処理の効果を得ることができるので、同一の車両に対して複数の運転パターンが存在する場合において、それぞれの運転パターン毎に予測電池温度に対する学習を行なうことができる。

（変形例３）
予測電池温度＃Ｔｂと対応付けるパラメータとして、車両システムの作動継続時間を用いてもよい。

図１０は、本発明の実施の形態１の変形例３に従う予測電池温度マップ５Ｃの一例を示す図である。

図１０を参照して、予測電池温度マップ５Ｃは、外気温度Ｔｏｕｔに加えて、車両システムの作動継続時間をパラメータとして、予測電池温度＃Ｔｂを格納する。なお、車両システムの作動継続時間とは、直前のイグニッションオン指令ＩＧＯＮを受けた時点から現在までの時間を計測することで得られる。

たとえば、平日には比較的近距離の通勤に使用される車両が、休日に遠出へのドライブに用いられる場合などには、その車両システム動作時間の長短に差異が生じるため、互いに異なる運転パターンであると判断することができる。

そして、このように運転パターン区別することで、適切な充放電制御および学習処理を行なうことができる。

本発明の実施の形態１の変形例３によれば、上述の本発明の実施の形態１における効果に加えて、車両システムの作動継続時間の別に学習処理の効果を得ることができるので、同一の車両に対して複数の運転パターンが存在する場合において、それぞれの運転パターン毎に予測電池温度に対する学習を行なうことができる。

なお、上述の本発明の実施の形態１の変形例１〜変形例３で説明したそれぞれのパラメータをさらに組み合わせた３次元あるいは４次元の予測電池温度マップを用いてもよい。さらに、上述したパラメータ以外にも複数の運転パターンを識別できるパラメータであれば、いずれのパラメータを用いてもよい。

［実施の形態２］
上述の本発明の実施の形態１においては、二次電池ＢＡＴの充放電制御において、取得される予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、充放電制御下限値を変化させる構成について説明した。一方、本発明の実施の形態２においては、取得される予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、ＳＯＣの実績値を制御ＳＯＣに変換する構成について説明する。

一般的に、ハイブリッド車両などの電動車両においては、二次電池ＢＡＴの充放電制御以外にも、充放電制御下限値を利用する他制御および機能が存在している場合が多い。そこで、本発明の実施の形態２においては、充放電制御下限値に変更を加えることなく既存のシステムに本発明を適用できるように、取得される予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを制御用ＳＯＣに変換し、充放電制御を行なう。すなわち、充放電制御下限値をより高い値に変化させる必要がある場合には、二次電池ＢＡＴにおける実績値のＳＯＣをより低い値を示す制御用ＳＯＣに変換することで、実質的に同一の作用を生じさせる。

本発明の実施の形態２に従う蓄電装置の充放電制御装置は、図１に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。なお、本発明の実施の形態２においては、ＣＰＵ６が「ＳＯＣ変換手段」を実現する。

図１１は、本発明の実施の形態２に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。

図１１を参照して、本発明の実施の形態２に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローは、図３に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローにおいて、ステップＳ１６およびＳ１８に代えて、ステップＳ１６＃およびＳ１８＃を配置したものである。

ステップＳ１６＃において、ＣＰＵ６は、ＳＯＣ変換サブルーチンを実行する。すなわち、ＣＰＵ６は、ステップＳ１０で取得した予測電池温度＃Ｔｂに応じて、ステップＳ１４で取得した二次電池ＢＡＴのＳＯＣを制御用ＳＯＣ（以下、＃ＳＯＣとも称す）に変換する。さらに、ＣＰＵ６は、ステップＳ１６＃で変換された＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）を所定の制御範囲内とするように、二次電池ＢＡＴに対する充放電量を制御する（ステップＳ１８＃）。

その他については、図３に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

以下、ＳＯＣ変換サブルーチン処理について詳述する。
（ＳＯＣ変換サブルーチン）
図１２は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣ（実績値）から＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）への変換を説明するための図である。なお、以下の説明においては、明確化のため、実績電圧Ｖｂ、実績電流Ｉｂおよび実績電池温度Ｔｂなどに基づいて検出される二次電池ＢＡＴのＳＯＣを「ＳＯＣ（実績値）」とも称する。

図１２（ａ）は、予測電池温度＃Ｔｂ＝Ｔ０，Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ＿ｌｏｗ＜Ｔ０）の場合である。

図１２（ｂ）は、予測電池温度＃Ｔｂ＝Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の場合である。
図１２（ａ）を参照して、ＣＰＵ６は、取得する予測電池温度＃Ｔｂに応じて、ＳＯＣ変換関数（一例として、ＳＯＣ変換関数Ｆ０（ｘ）またはＦ１（ｘ））を決定し、当該変換関数によりＳＯＣ（実績値）を＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）へ変換する。

具体的には、予測電池温度＃Ｔｂが低温予測しきい値Ｔｂ＿ｌｏｗより高いＴ０である場合には、ＣＰＵ６は、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）をＳＯＣ（実績値）に一致させるようなＳＯＣ変換関数Ｆ０（ｘ）を決定する。そのため、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）に基づく充放電制御は、ＳＯＣ（実績値）に基づく充放電制御の結果と一致する。

一方、予測電池温度＃Ｔｂが低温予測しきい値Ｔｂ＿ｌｏｗより低いＴ１である場合には、ＣＰＵ６は、ＳＯＣ（実績値）が制御中心値Ｓｃより小さい領域において、ＳＯＣ（実績値）をより低い＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）に変換するようなＳＯＣ変換関数Ｆ１（ｘ）を決定する。したがって、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が制御下限値Ｓｌと一致する時点では、ＳＯＣ（実績値）は、制御下限値Ｓｌより高い制御下限値＃Ｓｌ（Ｔ１）となる。すなわち、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）を制御下限値Ｓｌから制御上限値Ｓｈの範囲で充放電制御することは、ＳＯＣ（実績値）を制御下限値＃Ｓｌ（Ｔ１）から制御上限値Ｓｈの範囲で充放電制御することと実質的に等しくなる。

このようにして、本発明の実施の形態２に従う蓄電装置の充放電制御装置は、予測電池温度＃Ｔｂに応じて充放電制御範囲を実質的に変更し、二次電池ＢＡＴのＳＯＣをより高い範囲に維持する。

図１２（ｂ）を参照して、予測電池温度＃Ｔｂがより低い場合（＃Ｔｂ＝Ｔ２＜Ｔ１）には、ＣＰＵ６は、ＳＯＣ（実績値）が制御中心値Ｓｃより小さい領域において、ＳＯＣ変換関数Ｆ１（ｘ）における値に比較して、さらに低い値に変換するようなＳＯＣ変換関数Ｆ２（ｘ）を決定する。

このようなＳＯＣ変換関数Ｆ２（ｘ）を用いることで、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が制御下限値Ｓｌと一致する時点でのＳＯＣ（実績値）は、制御下限値＃Ｓｌ（Ｔ１）より高い制御下限値＃Ｓｌ（Ｔ２）となる。すなわち、二次電池ＢＡＴの充放電制御範囲の下限値をより高く制限することにより、確実な車両システムの始動を実現する。

このように、ＣＰＵ６は、取得される予測電池温度＃Ｔｂに応じて、適切なＳＯＣ変換関数を決定し、当該ＳＯＣ変換関数によりＳＯＣ（実績値）を＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）に変換する。

図１３は、ＳＯＣ変換サブルーチンの処理フローを示す図である。
図１３を参照して、ＣＰＵ６は、取得された予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、ＳＯＣ変換関数を決定する（ステップＳ２００）。

続いて、ＣＰＵ６は、取得されたＳＯＣ（実績値）を決定したＳＯＣ変換関数に代入し、ＳＯＣ変換関数出力値Ｆ（ＳＯＣ）を算出する（ステップＳ２０２）。そして、ＣＰＵ６は、｜＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）−Ｆ（ＳＯＣ）｜＜βが成立するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ここで、βは徐変量である。すなわち、ＣＰＵ６は、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が瞬間的に大きく変化しないように、現在の＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）と、ＳＯＣ変換関数出力値Ｆ（ＳＯＣ）との偏差が徐変量β未満であるか否かを判断する。

｜＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）−Ｆ（ＳＯＣ）｜＜βが成立する場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、ＳＯＣ変換関数出力値Ｆ（ＳＯＣ）を新たな＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）とする（ステップＳ２０６）。そして、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

一方、｜＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）−Ｆ（ＳＯＣ）｜＜βが成立しない場合（ステップＳ２０４においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、Ｆ（ＳＯＣ）＞＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が成立するか否かを判断する（ステップＳ２０８）。すなわち、ＣＰＵ６は、現在の＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）、およびＳＯＣ変換関数出力値Ｆ（ＳＯＣ）のうちいずれが大きいかに基づいて、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）を変化させる方向を判断する。そして、ＣＰＵ６は、以下のステップにより、＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）を徐変量βずつ変化させる。

Ｆ（ＳＯＣ）＞＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が成立する場合（ステップＳ２０８においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、現在の＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）に徐変量βを加えた値を新たな＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）とする（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

Ｆ（ＳＯＣ）＞＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）が成立しない場合（ステップＳ２０８においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、現在の＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）から徐変量βを差引いた値を新たな＃ＳＯＣ（制御用ＳＯＣ）とする（ステップＳ２１２）。そして、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

なお、上述の処理フローにおいては、ＣＰＵ６が、取得する予測電池温度＃Ｔｂに基づいて、ＳＯＣ変換関数を自動的に決定する構成について説明したが、運転者などの操作により、より厳しい方向（予測電池温度＃Ｔｂが低い方向）またはより緩い方向（予測電池温度＃Ｔｂが高い方向）のＳＯＣ変換関数を強制的に決定するように構成してもよい。

その他については、上述した本発明の実施の形態１またはその変形例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１における効果に加えて、予想電池温度＃Ｔｂに応じて決定されたＳＯＣ変換関数により、取得されたＳＯＣをより低いＳＯＣとみなして充放電制御が実行される。これにより、ＳＯＣの充放電制御範囲を規定する制御下限値Ｓｌを直接的に変更することなく、制御下限値Ｓｌを実質的により高い範囲に制限することができる。したがって、制御下限値Ｓｌを利用する他制御および機能に影響を与えることなく、本発明を適用することができる。

［実施の形態３］
上述の本発明の実施の形態１においては、車両システムの作動中において予測電池温度＃Ｔｂを逐次的に取得し、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを予測電池温度＃Ｔｂに基づいた所定の制御範囲内とするように、二次電池ＢＡＴに対する充放電量を制御する構成について説明した。一方、本発明の実施の形態３においては、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点において、二次電池ＢＡＴのＳＯＣが所定の制御範囲内になければ、エンジンの作動を継続させる構成について説明する。

本発明の実施の形態３に従う蓄電装置の充放電制御装置は、図１に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。なお、本発明の実施の形態３においては、ＣＰＵ６が「エンジン作動手段」を実現する。

図１４は、本発明の実施の形態３に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。

図１４を参照して、本発明の実施の形態３に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローは、図３に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローにおいて、ステップＳ８〜Ｓ１８を削除し、ステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８を追加したものである。

ステップＳ６を実行した後、ＣＰＵ６は、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられたか否かを判断する（ステップＳ２０）。イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられていない場合（ステップＳ２０においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられるまで待つ（ステップＳ２０）。

イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた場合（ステップＳ２０においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、外気温度測定部１８から外気温度Ｔｏｕｔを取得し（ステップＳ３０）、予測電池温度マップ５を参照して、ステップＳ３０で取得した外気温度Ｔｏｕｔに対応する予測電池温度＃Ｔｂを取得する（ステップＳ３２）。さらに、ＣＰＵ６は、ステップＳ３２で取得した予測電池温度＃ＴｂをＲＡＭ４に格納する（ステップＳ３４）。また、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴの実績電圧Ｖｂ、実績電流Ｉｂおよび実績電池温度Ｔｂなどに基づいて、二次電池ＢＡＴのＳＯＣを取得する（ステップＳ３６）。

続いて、ＣＰＵ６は、シャットダウン制御サブルーチンを実行する（ステップＳ３８）。すなわち、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣが所定の制御範囲内になければ、ＳＯＣを所定の制御範囲内とするようにエンジン９を作動させる。そして、二次電池ＢＡＴのＳＯＣが所定の制御範囲内になった後に、ＣＰＵ６は、車両システムをシャットダウンさせる。シャットダウン制御サブルーチン（ステップＳ３８）が完了すると、ＣＰＵ６は、システムリレー指令ＳＲＣ１，ＳＲＣ２を非活性化して、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオフに遷移させ（ステップＳ２４）、処理を終了する。

なお、上述の本発明の実施の形態３に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローにおけるステップＳ３０〜Ｓ３６は、図３に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローのステップＳ８〜Ｓ１４と同様の処理である。

以下、シャットダウン制御サブルーチン処理について詳述する。
（シャットダウン制御サブルーチン）
イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点において、二次電池ＢＡＴが車両システムを確実に再始動できる程度まで充電されていないと判断された場合には、ＣＰＵ６は、エンジン９を作動させ、モータジェネレータ１０からの発電電力で二次電池ＢＡＴを所定の制御範囲内まで充電した後、車両システムを停止する。このように、二次電池ＢＡＴを充放電制御することで、車両システムを確実に再始動させることができる。

図１５は、シャットダウン制御サブルーチンの処理フローを示す図である。
図１５を参照して、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣ（実績値）が充放電制御下限値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ３００）。

ＳＯＣ（実績値）が充放電制御下限値を上回っていない場合（ステップＳ３００においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ６は、エンジンＥＣＵ７に指令を与えてエンジン９を作動させる（ステップＳ３０２）。なお、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点において、エンジン９が停止中であれば、ＣＰＵ６は、エンジン９を始動させる。そして、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣ（実績値）に基づいて、充電許容電力Ｗｉｎを超過しないように、モータジェネレータ１０による発電量を制御する（ステップＳ３０４）。

続いて、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴのＳＯＣ（実績値）を取得する（ステップＳ３０６）。そして、ＣＰＵ６は、再度、ＳＯＣ（実績値）が充放電制御下限値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ３００）。

一方、ＳＯＣ（実績値）が充放電制御下限値を上回っている場合（ステップＳ３００においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ６は、エンジンＥＣＵ７に指令を与えてエンジン９を停止させる（ステップＳ３１０）。そして、ＣＰＵ６は、車両システムを構成する他の装置に対して、シャットダウン処理を実行させる（ステップＳ３１２）。その後、ＣＰＵ６は、元の処理に戻る。

以上のように、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられると、ＣＰＵ６は、二次電池ＢＡＴが車両システムを確実に再始動できる程度まで充電されていることを確認した後、車両システムを停止する。

本発明の実施の形態３によれば、実施の形態１における効果に加えて、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点において、二次電池ＢＡＴのＳＯＣが充放電制御範囲外である場合には、エンジン９を作動させて、二次電池ＢＡＴを充電する。これにより、イグニッションオフ指令ＩＧＯＦＦを与えられた時点における二次電池ＢＡＴのＳＯＣがいずれの値であっても、車両システム停止後の再始動を確実に行なえる。

［実施の形態４］
上述の本発明の実施の形態１〜３に例示した各サブルーチンに係る処理をすべて含むように構成してもよい。

本発明の実施の形態４に従う蓄電装置の充放電制御装置は、図１に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。

図１６は、本発明の実施の形態４に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。

図１６を参照して、本発明の実施の形態４に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローは、図３に示す本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローにおいて、ステップＳ１６およびＳ１８に代えて、ステップＳ１６＃およびＳ１８＃を配置し、かつ、ステップＳ３８を追加したものである。

ステップＳ１６＃およびＳ１８＃、ならびにＳＯＣ変換サブルーチンについては、上述の本発明の実施の形態２において詳述したので、詳細な説明は繰返さない。

また、ステップＳ３８および制御サブルーチンについては、上述の本発明の実施の形態３において詳述したので、詳細な説明は繰返さない。なお、本発明の実施の形態４に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローにおいては、先行のステップ（ステップＳ８〜Ｓ１４）において同様の処理を実行するため、図１４に示すステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６を省略できる。

本発明の実施の形態４によれば、実施の形態１〜３における効果を同時に得ることができる。

さらに、本発明の実施の形態１〜３および実施の形態１の変形例においては、本発明に係る蓄電装置の充放電制御装置を搭載した車両について説明したが、本発明は、温度変化の影響を受け得る二次電池であれば、いずれの装置ならびにシステムに対しても適用可能である。

また、本発明の実施の形態１〜３および実施の形態１の変形例においては、外気温度Ｔｏｕｔに対応付けられた複数の予測電池温度＃Ｔｂを格納する予測電池温度マップにより、「予測電池温度取得手段」を実現する構成について例示したがこれ以外の構成であってもよい。たとえば、外気温度Ｔｏｕｔを変数とする演算式により、連続的に予測電池温度＃Ｔｂを算出するように構成してもよい。この場合には、学習制御により、当該演算式を規定する定数項が更新されることになる。

本発明の実施の形態１〜４においては、本発明に係る蓄電装置の充放電制御装置を二次電池に適用した構成について説明したが、低温時において供給可能電力が低下するような温度特性を有するのであれば、二次電池に限られず、キャパシタなどの他の蓄電装置に適用できることは言うまでもない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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。

本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置を搭載した車両の概略構成図である。予測電池温度マップの一例を示す図である。本発明の実施の形態１に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。予測電池温度に基づく充放電制御の制御範囲の変化を説明するための図である。学習処理サブルーチンの処理フローを示す図である。学習処理の実行に伴う予測電池温度の時間的変化を説明するための図である。学習処理の実行に伴う予測電池温度マップにおける予測電池温度の更新を説明するための図である。本発明の実施の形態１の変形例１に従う予測電池温度マップの一例を示す図である。本発明の実施の形態１の変形例２に従う予測電池温度マップの一例を示す図である。本発明の実施の形態１の変形例３に従う予測電池温度マップの一例を示す図である。本発明の実施の形態２に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。二次電池のＳＯＣ（実績値）から制御用ＳＯＣへの変換を説明するための図である。ＳＯＣ変換サブルーチンの処理フローを示す図である。本発明の実施の形態３に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。シャットダウン制御サブルーチンの処理フローを示す図である。本発明の実施の形態４に従う蓄電装置の充放電制御装置の全体処理フローを示す図である。

符号の説明

１制御装置、４ＲＡＭ、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ予測電池温度マップ、６ＣＰＵ、７エンジンＥＣＵ、８ＰＣＵ、９エンジン、１０モータジェネレータ、１１動力分割機構、１２電圧測定部、１４電流測定部、１６電池温度測定部、１８外気温度測定部、１００車両、ＢＡＴ二次電池、Ｔｏｕｔ外気温度、Ｔｂ＿ｌｏｗ低温予測しきい値、Ｖｂ実績電圧、Ｔｂ実績電池温度、Ｉｂ実績電流、Ｗｉｎ充電許容電力、Ｗｏｕｔ放電許容電力、ＩＧＯＦＦイグニッションオフ指令、ＩＧＯＮイグニッションオン指令、＃Ｔｂ予測電池温度、＃Ｔｂ＿ＮＥＷ補正後の予測電池温度、＃ＳＯＣ制御用ＳＯＣ、ＳＲ１，ＳＲ２システムリレー、ＳＲＣ１，ＳＲＣ２システムリレー指令、α 学習係数、β 徐変量。

Claims

車両に搭載され、充放電可能に構成された蓄電装置の充放電制御装置であって、
前記車両の外気温度を取得する外気温度取得手段と、
前記外気温度取得手段によって取得された前記外気温度に基づいて、車両システムを再始動させるためのイグニッションオン指令を与えられる時点における前記蓄電装置の温度の予測値である予測蓄電温度を取得する予測蓄電温度取得手段とを備え、
前記予測蓄電温度取得手段は、前記予測蓄電温度を前記外気温度と対応付けて格納しており、
前記充放電制御装置は、
前記蓄電装置の温度の実績値である実績蓄電温度を取得する実績蓄電温度取得手段と、
前記予測蓄電温度取得手段によって予め取得される前記予測蓄電温度と、前記イグニッションオン指令を与えられた時点の前記実績蓄電温度との誤差に基づいて、前記予測蓄電温度取得手段における前記外気温度と前記予測蓄電温度との対応関係を更新する学習手段とをさらに備える、蓄電装置の充放電制御装置。
前記学習手段は、前記予測蓄電温度および前記実績蓄電温度を含む演算式によって得られる演算値が、当該予測蓄電温度を取得するために用いられた前記外気温度と対応付けられるように、前記対応関係を更新する、請求項１に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記蓄電装置のＳＯＣを取得するＳＯＣ取得手段と、
前記ＳＯＣ取得手段によって取得された前記ＳＯＣを前記予測蓄電温度に基づいた所定の制御範囲内とするように、前記蓄電装置に対する充放電量を制御する充放電制御手段とをさらに備える、請求項１または２に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記予測蓄電温度取得手段は、前記車両システムの作動中において前記予測蓄電温度を逐次的に取得する、請求項３に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記充放電制御手段は、前記予測蓄電温度に応じて、前記ＳＯＣ取得手段によって取得された前記ＳＯＣを制御用ＳＯＣに変換して充放電制御を行なうためのＳＯＣ変換手段をさらに含む、請求項３または４に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記車両は、前記蓄電装置を充電するための発電手段を駆動可能に構成されたエンジンを含み、
前記エンジンは、前記蓄電装置からの放電電力により始動されるように構成される、請求項３〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記充放電制御手段は、前記イグニッションオフ指令を与えられた時点において、前記ＳＯＣが前記所定の制御範囲内になければ、前記ＳＯＣを前記所定の制御範囲内とするように前記エンジンを作動させるためのエンジン作動手段を含む、請求項６に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記予測蓄電温度取得手段は、前記外気温度をパラメータとして複数の前記予測蓄電温度が格納された予測蓄電温度マップを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓄電装置の充放電制御装置。
前記予測蓄電温度マップは、前記外気温度に加えて、前記イグニッションオフ指令を与えられる時間帯、直前の前記イグニッションオン指令を与えられた時点における前記実績蓄電温度、および前記車両システムの作動継続時間、の少なくとも１つをさらにパラメータとして有する、請求項８に記載の蓄電装置の充放電制御装置。