JP2018008547A - ハイブリッド車両のバッテリ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両のバッテリ制御システムにおいて、バッテリの劣化を抑制し、かつ、ＥＶ走行時の動力性能を高くすることである。
【解決手段】バッテリ制御システムは、バッテリに対する放電電力を制御する制御装置を含む。制御装置は、ＥＶ走行時ではＨＶ走行時よりも、バッテリからの放電許容電力を拡大させ、ＨＶ走行時における放電許容電力であるベース許容電力と、ＥＶ走行時における放電許容電力の最大値である最大許容電力とを算出する。制御装置は、ＥＶ走行時において、バッテリの内部抵抗値の初期値に対する増加量に基づく第１劣化係数Ｋ１と、バッテリの使用経過時間に基づく第２劣化係数Ｋ２とのうち、値の小さい係数を、最大許容電力とベース許容電力との差分に乗じてＥＶ走行時の放電許容電力の拡大量を算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリに接続された電動モータと、エンジンとを備え、電動モータ及びエンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムに関する。

従来から、電動モータ及びエンジンを備え、電動モータ及びエンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両には、電動モータに電力を供給するために蓄電部であるバッテリが搭載される。ハイブリッド車両では、エンジンの駆動を禁止して電動モータの駆動によって車両を走行させるＥＶ走行モードと、エンジンの駆動を許可して車両を走行させるＨＶ走行モードとが設定される。ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードは、ユーザの要求、または車両要求駆動力等の車両状態によって切り換えられる。

特許文献１には、バッテリに相当する組電池の現在の電圧値、電流値及び内部抵抗値を用いて基準電圧値を算出し、その基準電圧値と所定の内部抵抗値とを用いて放電可能電力値を算出する構成が記載されている。この構成では、所定の内部抵抗値は、現在の内部抵抗値よりも高く設定される。これにより、組電池の劣化を考慮しながら、放電可能電力値を設定できるとされている。

特開２０１５−１１９５５８号公報

ところで、ハイブリッド車両のＥＶ走行時には、バッテリの放電許容電力を高くすることにより、動力性能を高くすることが望まれる。一方、バッテリの放電許容電力が高い状態を維持し続けると、バッテリの劣化が早期に進むおそれがある。特許文献１に記載された構成では、バッテリの劣化の抑制と、ＥＶ走行時における放電許容電力を高く設定して動力性能を高くすることとの両立を図る面から改良の余地がある。

本発明の目的は、ハイブリッド車両のバッテリ制御システムにおいて、バッテリの劣化を抑制し、かつ、ＥＶ走行時の動力性能を高くすることである。

本発明に係るハイブリッド車両のバッテリ制御システムは、バッテリに接続された電動モータと、エンジンとを備え、前記電動モータ及び前記エンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムである。バッテリ制御システムは、前記バッテリに対する放電電力を制御する制御装置を備える。前記制御装置は、前記エンジンの駆動を禁止し前記電動モータを駆動して走行するＥＶ走行時では、前記エンジンの駆動を許可して走行するＨＶ走行時よりも、前記バッテリからの放電許容電力を拡大させ、前記ＨＶ走行時における前記放電許容電力であるベース許容電力と、前記ＥＶ走行時における前記放電許容電力の最大値である最大許容電力とを算出し、前記ＥＶ走行時において、前記バッテリの内部抵抗値の初期値に対する増加量から算出するバッテリの劣化係数であって、前記放電許容電力の拡大量の割合に相当する第１劣化係数と、バッテリの使用経過時間に基づいて算出するバッテリの劣化係数であって、前記放電許容電力の拡大量の割合に相当する第２劣化係数とのうち、値の小さい係数を、前記最大許容電力と前記ベース許容電力との差分に乗じて、前記ＥＶ走行時の前記放電許容電力の拡大量を算出する。

本発明に係るハイブリッド車両のバッテリ制御システムによれば、バッテリの劣化を抑制し、かつ、ＥＶ走行時の動力性能を高くすることができる。

本発明に係る実施形態のバッテリ制御システム及びハイブリッド車両の基本構成及び回路を示す図である。 実施形態のＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔの算出方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 実施形態において、制御装置の最初の起動開始からの経過時間である車両経過年数と放電許容電力Ｗｏｕｔ算出値との関係を示す図（ａ）と、車両経過年数と第２劣化係数Ｋ２との関係を示す図（ｂ）である。 実施形態で用いる第１の関係であって、バッテリの内部抵抗値の初期値に対する増加量（抵抗増加量）と第１劣化係数Ｋ１との関係を示す図である。 実施形態で用いる第２の関係であって、車両経過年数と第２劣化係数Ｋ２との関係を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、車輪駆動用の電動モータとして、電動機と発電機との両方の機能を有する第２モータジェネレータを用いる場合を説明するが、電動モータは、発電機の機能がないものとしてもよい。また、以下で説明する数値及び個数は、説明のための例示であって、ハイブリッド車両のバッテリ制御システムの仕様に応じて適宜変更することができる。以下において複数の実施形態や、変形例などが含まれる場合、それらを適宜組み合わせて実施することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、実施形態のバッテリ制御システム１２及びハイブリッド車両１０の基本構成及び回路を示す図である。図１の一点鎖線は信号線を表している。

バッテリ制御システム１２が搭載されるハイブリッド車両１０を説明する。ハイブリッド車両１０は、第２モータジェネレータ１８及びエンジン５０の一方または両方を駆動源として走行する。具体的には、ハイブリッド車両１０は、バッテリ制御システム１２と、エンジン５０と、動力分配機構５１と、車輪５２とを備える。バッテリ制御システム１２は、バッテリ１５、第１モータジェネレータ１６、車輪駆動用の電動モータである第２モータジェネレータ１８、電流センサ１９、電圧センサ２０、温度センサ２１及び制御装置２２を含んで構成される。

バッテリ１５は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の複数の二次電池である電池セルを有し、複数の電池セルを直列または並列に電気的に接続することにより構成される電池モジュールを含む。バッテリ１５は、複数の電池モジュールを電気的に直列に接続して構成される電池パックであってもよい。第１モータジェネレータ１６及び第２モータジェネレータ１８はバッテリ１５に接続される。バッテリ１５から出力された直流電圧は昇降圧コンバータ２３により昇圧される。昇圧された直流電力は、インバータ２４により３相交流電力に変換される。変換後の交流電力は、第１モータジェネレータ１６及び第２モータジェネレータ１８の少なくとも一方に供給される。以下、第１モータジェネレータ１６は第１ＭＧ１６と記載し、第２モータジェネレータ１８は第２ＭＧ１８と記載する。図１では、第１ＭＧ１６及び第２ＭＧ１８をそれぞれＭＧ１，ＭＧ２と示している。

ここで、第１ＭＧ１６及び第２ＭＧ１８のそれぞれは、電動機と発電機との両方の機能を有する。第１ＭＧ１６はバッテリ１５からの電力で駆動され、エンジン５０を始動させる始動モータとしての機能も有する。第２ＭＧ１８はバッテリ１５から電力が供給されて駆動され車両を駆動するために用いられる。具体的には、第２ＭＧ１８の駆動力が動力分配機構５１を介して車輪５２に伝達され、車輪５２が駆動される。第２ＭＧ１８は、車両の制動時に回生発電してバッテリ１５に電力を供給することでバッテリ１５を充電する発電機としても用いられる。

エンジン５０は、動力分配機構５１に接続されており、エンジン５０の出力により車輪５２を駆動することができる。また、エンジン５０の出力を第１ＭＧ１６に伝達し、ここで発電することもできる。

また、ハイブリッド車両１０では、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとが設定され、後述の制御装置２２がユーザ要求または車両状況によりＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードのいずれかを選択するように切り替える。ハイブリッド車両は選択された走行モードで走行する。ユーザ要求は、スイッチまたはボタン等の操作部を用いたユーザの操作により発生する。車両状況は、バッテリ１５の満充電容量に対する充電容量の割合であるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、アクセル操作に基づく車両要求駆動力等である。

ＥＶ走行モードは、エンジン５０の駆動を停止して、第２ＭＧ１８の動力によって車両を走行させる。ＨＶ走行モードは、エンジン５０の駆動を許可して走行するモードであり、走行状態（ＳＯＣ、出力要求など）に応じて、適宜エンジン５０を駆動して走行する。すなわち、エンジン５０及び第２ＭＧ１８のうち、少なくとも一方を駆動して走行し、ＳＯＣが低下した場合には発電する。また、走行状況によっては、エンジン５０の駆動力のみで走行する。例えば、ＨＶ走行モードは、ＳＯＣを所定範囲に維持するように走行するモードとすることができる。このとき、ＳＯＣが所定範囲の下限を下回るときにエンジンを駆動することにより第１ＭＧ１６で発電させ、ヒステリシスを考慮してＳＯＣが所定範囲の上限を上回るときにエンジンの駆動を停止させ、第２ＭＧ１８の動力のみで車両を走行させる。

すなわち、第２ＭＧ１８及びエンジン５０の駆動力は動力分配機構５１を介して車輪５２に伝達され、ハイブリッド車両１０は、第２ＭＧ１８及びエンジン５０の一方または両方を駆動源として走行する。なお、「ＨＶ走行時」の用語は、ＨＶ走行モードのときとしてもよいし、ＨＶ走行モードにおいて電動モータとエンジンの両方が駆動されているときに限定してもよい。また、「ＥＶ走行時」の用語には、ＨＶ走行モードにおいてエンジンを駆動しない状態を含めてもよい。

一方、エンジン５０の駆動力が動力分配機構５１を介して第１ＭＧ１６に伝達されることで、第１ＭＧ１６が駆動され発電する。その発電電力はインバータ２４で交流から直流に変換された後、昇降圧コンバータ２３によって降圧される。そして、降圧後の電力がバッテリ１５に供給され、バッテリ１５が充電される。

制御装置２２は、例えばコンピュータから構成され、演算部であるＣＰＵと、メモリ、ハードディスク装置等の記憶部とを含んで構成される。制御装置２２は、車両における種々の機器を制御する。例えば、制御装置２２は、昇降圧コンバータ２３及びインバータ２４のスイッチング素子（図示せず）のオンオフ動作を制御して、第１ＭＧ１６及び第２ＭＧ１８の回転数またはトルクを制御する。また、制御装置２２は、昇降圧コンバータ２３のスイッチング素子のオンオフ動作を制御して昇降圧動作を制御する。

また、制御装置２２は、車両に搭載された各種センサから検出値を表す信号を受信する。具体的には、電流センサ１９、電圧センサ２０、及び温度センサ２１から、それぞれバッテリ１５の電流値、電圧値、及び温度の検出値を表す信号が制御装置２２に送信される。制御装置２２は、電流センサ１９によって検出されたバッテリ１５の電流値を積算することにより、ＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、電圧センサ２０によって検出されたバッテリ電圧値から算出することもできる。

また、制御装置２２は、タイマーによって、車両が完成し制御装置２２が最初に起動を開始してからの経過時間である「車両経過年数」を計測する。制御装置２２の起動開始時は、バッテリ１５の使用開始時と実質上一致するので、車両経過年数は、バッテリ１５の使用開始からの経過年数である「バッテリの使用経過時間」と実質上一致する。また、工場において車両が完成した年月日を制御装置２２が記憶しておき、車両において認識した現在年月日との差から「車両経過年数」を算出してもよい。また、「車両経過年数」は、バッテリ１５の劣化を決定するために用いるためのものであり、バッテリ１５がメモリ等の記憶部を有する場合にその記憶部にその生産年月日を記憶しておき、制御装置２２が生産年月日を読み出して、「車両経過年数」としてもよい。「車両経過年数」は、日時まで正確な必要はなく、経過時間の開始は、車両の販売日などとしてもよく、バッテリ１５の使用経過時間を示すものであれば、どのようなものでもよい。さらに、バッテリの使用経過時間は、充放電回数、充放電電流の積算値などを考慮して設定されてもよい。また、バッテリ１５を取り換えた場合には、その時から使用経過時間を開始するとよい。また、制御装置２２のみ取り替えられた場合には、何らかの方法でバッテリの使用経過時間についての情報を引き継ぐようにしてもよい。

さらに、制御装置２２は、始動スイッチ（図示せず）がユーザにオンされることにより、システムメインリレー２５がオフからオンに切り替えられることによって、バッテリ１５及びインバータ２４を接続する。これにより、バッテリ制御システム１２が起動状態となる。一方、制御装置２２は、始動スイッチがユーザにオフされて、システムメインリレー２５がオンからオフに切り替えられることによって、バッテリ１５及びインバータ２４の接続を遮断する。これにより、バッテリ制御システム１２が停止状態となる。

制御装置２２は、バッテリ１５に対する放電電力及び充電電力を制御する。バッテリ１５の放電が制御されるときには、放電許容電力Ｗｏｕｔが設定される。制御装置２２は、放電電力が放電許容電力Ｗｏｕｔを超えないように、バッテリ１５の放電を制御する。

放電許容電力Ｗｏｕｔは、ＥＶ走行時とＨＶ走行時とで異なっている。具体的には、制御装置２２は、少なくとも制御装置２２が最初に起動を開始してからの経過時間である車両経過年数が所定時間以内の場合において、ＥＶ走行時では、ＨＶ走行時よりも、バッテリ１５からの放電許容電力Ｗｏｕｔを拡大させる。そのために、制御装置２２は、ベース許容電力である「ベースＷｏｕｔ」と、ＥＶ走行時における放電許容電力の最大値である最大許容電力としての「拡大Ｗｏｕｔ」とを算出する。ベースＷｏｕｔは、ＨＶ走行時の放電電力を設定するための放電許容電力である。拡大Ｗｏｕｔは、ＥＶ走行時において、ベースＷｏｕｔからの放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量算出に用いられる。

より具体的には、ＥＶ走行時の放電許容電力ＷｏｕｔＱ１（図３）は、ベースＷｏｕｔＱ２（図３）に、放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量Ｑ３（図３）を加算することにより算出される（Ｑ１＝Ｑ２＋Ｑ３）。これにより、ＥＶ走行時のバッテリ１５からの取り出し電力がＨＶ走行時の取り出し電力より大きくなるので、ＥＶ走行時の車両駆動力の増大を図れる。また、ＨＶ走行時には、ＥＶ走行時よりも放電許容電力Ｗｏｕｔが小さくなるので、バッテリ１５の高い電力が継続して取り出されることを抑制して、バッテリの長寿命化を図れる。

さらに、放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量の算出には、第１劣化係数Ｋ１と、第２劣化係数Ｋ２とのうち、値の小さい係数が用いられる。第１劣化係数Ｋ１は、バッテリ１５の内部抵抗値の使用初期時における初期値に対する増加量から算出されるバッテリの劣化係数である。第２劣化係数Ｋ２は、車両経過年数に基づいて算出されるバッテリの劣化係数である。具体的には、放電許容電力Ｗｏｕｔは、拡大ＷｏｕｔとベースＷｏｕｔとの差分に、第１劣化係数Ｋ１と第２劣化係数Ｋ２とのうち、値の小さい係数を乗じて算出される。以下、バッテリ１５の内部抵抗値の初期値に対する増加量を、抵抗増加量と記載する。

第１劣化係数Ｋ１及び第２劣化係数Ｋ２は、それぞれ上記の差分に乗じるための、放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量の割合に相当する。これにより、放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量の算出では、バッテリ１５の抵抗増加量及び車両経過年数から算出される２つの係数Ｋ１，Ｋ２のうち、放電許容電力をより小さくする係数が用いられる。このため、バッテリ１５から無理に放電電力が取り出されることをより効果的に抑制できるので、バッテリ１５の劣化をより効果的に抑制できる。

図２は、実施形態のＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔの算出方法を説明するためのフローチャートを示す図である。図３は、実施形態において、制御装置の最初の起動開始からの経過時間である車両経過年数と放電許容電力Ｗｏｕｔ算出値との関係を示す図（ａ）と、車両経過年数と第２劣化係数Ｋ２との関係を示す図（ｂ）である。

図２に示す放電許容電力Ｗｏｕｔの算出方法は、放電電力を設定するときの前段階の処置として実行される。例えば、複数回のシステム起動状態である「走行トリップ」のそれぞれにおいて、放電電力は、設定された放電許容電力Ｗｏｕｔを超えないように設定される。各回の走行トリップは、Ｒｅａｄｙ ＯｎからＲｅａｄｙ Ｏｆｆまでの状態を意味する。図２に示すフローチャートを実行するためのプログラムは、制御装置２２の記憶部に記憶され、制御装置２２の起動により実行される。また、このプログラムは、車両経過年数が所定時間以内、例えば図３に示すＢ５（年）以内の場合に実行される。車両経過年数がＢ５（年）を超える場合には、ＥＶ走行時及びＨＶ走行時では、ともに後述のベース劣化係数により、車両経過年数の増加に応じて徐々に値が小さくなるように放電許容電力Ｗｏｕｔが設定される。

ユーザの始動スイッチのオン操作により制御装置２２が起動される（Ｒｅａｄｙ ＯＮ状態となる）と、ステップＳ１０において制御装置２２がＥＶ走行中か否かを判定する。以下ではステップＳは単にＳと記載する。ステップＳ１０の判定結果が肯定の場合、すなわちＥＶ走行中の場合には、Ｓ１１で制御装置２２により拡大ＷｏｕｔＱａ（図３）及びベースＷｏｕｔＱ２（図３）が算出される。拡大ＷｏｕｔＱａ及びベースＷｏｕｔＱ２のそれぞれは、算出された現在のＳＯＣと、バッテリ１５の検出温度とを用いて、予め設定された関係を示すマップを用いて求められる。そのために、制御装置２２の記憶部には、ＳＯＣ、バッテリの温度、及び拡大ＷｏｕｔＱａの関係を示すマップが予め記憶されている。制御装置２２の記憶部には、ＳＯＣ、バッテリの温度、及びベースＷｏｕｔＱ２の関係を示すマップも記憶されている。マップとして、直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む３軸の空間内に、ＳＯＣ、バッテリ１５の温度、及び拡大ＷｏｕｔまたはベースＷｏｕｔの関係を示すことができる。

図３では、横軸により車両経過年数を示し、縦軸によりＥＶ走行時におけるバッテリからの放電許容電力Ｗｏｕｔの算出値を示している。図３に示すように、車両経過年数の増加にしたがって、ＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔは徐々に小さくなる。図３（ａ）に示す例では、車両経過年数が０年からＢ１年まででＥＶ走行時の放電許容電力Ｗｏｕｔは、一定の拡大ＷｏｕｔＱａに維持される。そして、車両経過年数がＢ１年からＢ５年までにおいて、ＥＶ走行時の放電許容電力Ｗｏｕｔは徐々に低下してベースＷｏｕｔＱ２に達する。車両経過年数がＢ５年以降では、ＥＶ走行時及びＨＶ走行時の放電許容電力Ｗｏｕｔは、予め設定されたベース劣化係数にしたがって、Ｂ５年時のベースＷｏｕｔＱ２から徐々に低下する。ベース劣化係数は、第１劣化係数Ｋ１及び第２劣化係数Ｋ２とは別に設定される。車両経過年数がＢ５年以降では拡大ＷｏｕｔＱａは算出されない。

次に、Ｓ１３では、制御装置２２によりバッテリ１５の内部抵抗値の初期値に対する増加量である、抵抗増加量が算出または取得される。例えば、電流センサ１９及び電圧センサ２０から送信されたバッテリ１５の電流値及び電圧値に基づいて、バッテリ１５の内部抵抗値が算出され、その内部抵抗値から内部抵抗値の初期値に対する増加量（抵抗増加量）が算出される。そして、Ｓ１４では、算出された抵抗増加量から、第１劣化係数Ｋ１が算出される。

第１劣化係数Ｋ１は、予め設定された関係式からバッテリ１５の抵抗増加量に基づいて算出されてもよい。一方、制御装置２２には、予めバッテリ１５の抵抗増加量と第１劣化係数Ｋ１との関係を示すマップのデータを記憶させておき、算出された抵抗増加量から第１劣化係数Ｋ１が算出されてもよい。

図４は、実施形態で用いる第１の関係であって、バッテリの抵抗増加量（ｍΩ）と第１劣化係数Ｋ１との関係を示す図である。第１劣化係数Ｋ１は、０以上で１．０以下の範囲である。図４において、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３・・・Ａ５のように、Ａ１，Ａ２・・・Ａ５が順に大きくなっている。制御装置２２には図４の関係を示すマップのデータを記憶させておくことができる。

また、図２のＳ１３では、バッテリ１５の内部抵抗値及び抵抗増加量をその度に算出するのではなく、前回の１走行トリップにおいて算出された複数の内部抵抗値の平均値に基づく前回走行トリップの抵抗増加量を取得してもよい。このときには、例えば各回の走行トリップでは、予め設定された複数のタイミングでバッテリ１５の内部抵抗値を算出し、制御装置２２の記憶部に記憶させる。そして、制御装置２２は、１走行トリップが終了する直前、すなわち始動スイッチがオフされた後、Ｒｅａｄｙ Ｏｆｆの前に、内部抵抗値の平均値を算出し、その平均値からバッテリの抵抗増加量を算出し、記憶する。次回の走行トリップでは、その記憶された前回の抵抗増加量を用いて放電許容電力Ｗｏｕｔを算出する。

図２に戻って、Ｓ１５では、制御装置２２のタイマーを用いた計測により車両経過年数が取得される。そして、Ｓ１６では、車両経過年数から、第２劣化係数Ｋ２が算出される。

第２劣化係数Ｋ２は、予め設定された関係式から車両経過年数に基づいて算出されてもよい。一方、制御装置２２には、予め車両経過年数と第２劣化係数Ｋ２との関係を示すマップのデータを記憶させておき、取得された車両経過年数から第２劣化係数Ｋ２が算出されてもよい。

図５は、実施形態で用いる第２の関係であって、車両経過年数と第２劣化係数Ｋ２との関係を示す図である。第２劣化係数Ｋ２は、０以上で１．０以下の範囲である。図５において、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３・・・Ｂ５のように、Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂ５が順に大きくなっている。制御装置２２には図５の関係を示すマップのデータを記憶させておくことができる。

図２に戻って、Ｓ１７では、制御装置２２により、第１劣化係数Ｋ１が第２劣化係数Ｋ２より小さいか否かが判定される。Ｓ１７の判定結果が肯定の場合には、制御装置２２は、拡大ＷｏｕｔとベースＷｏｕｔとの差分（Ｑａ−Ｑ２）（図３）に小さい側の第１劣化係数Ｋ１を乗算する。これによって、制御装置２２は、その乗算結果として、ＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量Ｑ３（図３）を算出する（Ｓ１８）。そして、Ｓ２０では、Ｓ１８における乗算結果をベースＷｏｕｔＱ２（図３）に加算することにより、ＥＶ走行時における放電許容電力ＷｏｕｔＱ１（図３）を算出する。

一方、Ｓ１７の判定結果が否定の場合、すなわち第１劣化係数Ｋ１が第２劣化係数Ｋ２以上の場合には、Ｓ１９において、制御装置２２は、拡大ＷｏｕｔとベースＷｏｕｔとの差分に第２劣化係数Ｋ２を乗算する。これによって、制御装置２２は、その乗算結果として、ＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔの拡大量を算出する。そして、Ｓ２０では、Ｓ１０における乗算結果をベースＷｏｕｔに加算することにより、ＥＶ走行時における放電許容電力Ｗｏｕｔを算出する。

Ｓ２０で得られた放電許容電力Ｗｏｕｔは、ＥＶ走行時における放電電力の設定の際の上限値として用いられる。

一方、図２のＳ１０の判定において判定結果が否定である場合には、ＨＶ走行中である可能性がある。このときには、Ｓ１２において、制御装置２２により、上記のＳ１１の場合と同様にベースＷｏｕｔが算出される。このベースＷｏｕｔは、ＨＶ走行時における放電電力の設定の上限値として用いられる。Ｓ２０及びＳ１２の処理が終了した場合には、車両経過年数が所定時間、例えばＢ５年を超えない限り、Ｓ１０に戻って処理が繰り返される。車両経過年数が所定時間を超える場合には、別の劣化係数であるベース劣化係数を用いて放電許容電力Ｗｏｕｔが設定される。

上記のバッテリ制御システム１２によれば、バッテリ１５の劣化を抑制し、かつ、ＥＶ走行時の動力性能を高くすることができる。図３（ａ）では、斜線部により、ＥＶ走行時の放電許容電力Ｗｏｕｔのうち、ＨＶ走行時の放電許容電力であるベースＷｏｕｔを上回る部分を示している。図３（ａ）に示す例では、車両経過年数がＢ１年からＢ３年まででは、第２劣化係数Ｋ２が第１劣化係数Ｋ１より小さくなる。これによって、図３（ｂ）に示す第２劣化係数Ｋ２の車両経過年数に対する傾きに応じてＥＶ走行時の放電許容電力Ｗｏｕｔが徐々に小さくなっている。

一方、車両経過年数がＢ３年からＢ５年まででは、第１劣化係数Ｋ１が第２劣化係数Ｋ２より小さくなる。車両経過年数がＢ３年からＢ５年まででは、バッテリ１５の抵抗増加量が途中で変化して、第１劣化係数Ｋ１も途中で変化している。そして、２つの抵抗増加量に応じて設定される２つの第１劣化係数Ｋ１の値によって、ＥＶ走行時の放電許容電力ＷｏｕｔがＢ３年までよりも小さくなっている。

図３（ａ）に示すように、実施形態では、車両経過年数が所定時間のＢ５年に達するまでにおいて、ＥＶ走行時には放電許容電力ＷｏｕｔがＨＶ走行時よりも高くなる。これにより、バッテリ１５の劣化を抑制し、かつ、ＥＶ走行時の動力性能を高くすることができる

また、図３に示す例では、車両経過年数がＢ５以降において、ベース劣化係数が設定されている。そして、予め設定されたベース劣化係数と車両経過年数との関係式から車両経過年数に応じて、ベース劣化係数が算出される。このとき、図４、図５に示したマップと同様に、車両経過年数とベース劣化係数との関係を示すマップが制御装置２２に記憶され、車両経過年数からベース劣化係数が算出されてもよい。

車両経過年数がＢ５年を超える場合には、車両経過年数から取得されたベース劣化係数に応じてＥＶ走行時及びＨＶ走行時における共通の放電許容電力を徐々に低下させる。ベース劣化係数は、１．０以下の値であり、車両経過年数のＢ５年からの増加に応じて、１．０から徐々に低下する。車両経過年数がＢ５年以降の放電許容電力Ｗｏｕｔは、Ｂ５年時のベースＷｏｕｔＱ２に、経過年数に応じたベース劣化係数を乗じることにより算出される。図３では、車両経過年数がＢ５年までは拡大Ｗｏｕｔの算出処理部分であり、Ｂ５年以降では劣化を考慮した放電許容電力Ｗｏｕｔの算出処理部分であることを示している。なお、ＥＶ走行時の放電許容電力は、常にＨＶ走行時の放電許容電力よりも高くなるように設定してもよい。

１０ ハイブリッド車両、１２ バッテリ制御システム、１５ バッテリ、１６ 第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、１８ 第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、１９ 電流センサ、２０ 電圧センサ、２１ 温度センサ、２２ 制御装置、２４ インバータ、２５ システムメインリレー、５０ エンジン、５１ 動力分配機構、５２ 車輪。

Claims (1)

1. バッテリに接続された電動モータと、エンジンとを備え、
   前記電動モータ及び前記エンジンの一方または両方を駆動源として走行するハイブリッド車両のバッテリ制御システムであって、
   前記バッテリに対する放電電力を制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記エンジンの駆動を禁止し前記電動モータを駆動して走行するＥＶ走行時では、前記エンジンの駆動を許可して走行するＨＶ走行時よりも、前記バッテリからの放電許容電力を拡大させ、
   前記ＨＶ走行時における前記放電許容電力であるベース許容電力と、前記ＥＶ走行時における前記放電許容電力の最大値である最大許容電力とを算出し、
   前記ＥＶ走行時において、前記バッテリの内部抵抗値の初期値に対する増加量から算出するバッテリの劣化係数であって、前記放電許容電力の拡大量の割合に相当する第１劣化係数と、バッテリの使用経過時間に基づいて算出するバッテリの劣化係数であって、前記放電許容電力の拡大量の割合に相当する第２劣化係数とのうち、値の小さい係数を、前記最大許容電力と前記ベース許容電力との差分に乗じて、前記ＥＶ走行時の前記放電許容電力の拡大量を算出する、ハイブリッド車両のバッテリ制御システム。

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