JP7040489B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置の制御装置に関する。

従来から、蓄電装置の充放電中に蓄電状態（ＳＯＣ）を算出し、算出されたＳＯＣに基づいて、蓄電装置からの電力の入出力が可能な最大電力を設定する制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。この制御装置によれば、蓄電装置の電力超過による蓄電装置の劣化を抑制することで、蓄電装置を保護できる。

また、この制御装置では、蓄電装置の充電中にＳＯＣがその上限閾値に到達した場合には、蓄電装置の充電を停止し、蓄電装置の放電中にＳＯＣがその下限閾値に到達した場合には、蓄電装置の放電を停止する。これにより、蓄電装置が過充電状態又は過放電状態となることを抑制できる。

特開２０００－３０７４８号公報

しかし、充放電中に算出されるＳＯＣは、例えば蓄電装置の充放電中に取得された電流の時間積分値を用いて算出されるため、このＳＯＣには、電流の検出誤差の積算に応じた蓄積誤差が含まれる。従来では、この蓄積誤差を含んだＳＯＣを用いて、ＳＯＣが蓄電範囲の上限閾値又は下限閾値に到達したかを判断していたため、この蓄積誤差分の蓄電容量を使い切ることができない。蓄電装置の保護と使い切りとを両立可能な技術が望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置の保護と使い切りとを両立できる制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、蓄電装置の充放電を制御する制御装置であって、前記蓄電装置の蓄電状態を示すＳＯＣを算出する状態算出部と、前記ＳＯＣが、前記蓄電装置の充電中に上限閾値に到達したか、又は前記蓄電装置の放電中に下限閾値に到達したか、を判定する状態判定部と、前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記上限閾値又は前記下限閾値に到達していないと判定された場合に、前記ＳＯＣに基づいて、前記蓄電装置からの入出力が可能な最大電力又は最大電流を設定して前記蓄電装置の充放電を行う第１制御部と、前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記上限閾値に到達したと判定された場合に、前記最大電力を、前記ＳＯＣに関わらず一定の基準入力電力に設定して前記蓄電装置の充電を行い、前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記下限閾値に到達したと判定された場合に、前記最大電力を、前記ＳＯＣに関わらず一定の基準出力電力に設定して前記蓄電装置の放電を行う第２制御部と、を備える。

充放電中における蓄電装置の最大電力を設定する場合において、蓄電装置のＳＯＣが上限閾値又は下限閾値に到達していない場合には、このＳＯＣに基づいて最大電力または最大電流を設定して蓄電装置の充放電を行う。これにより、蓄電装置の電力超過による蓄電装置の劣化を抑制でき、蓄電装置を保護できる。一方、ＳＯＣが上限閾値又は下限閾値に到達した場合に、蓄電装置の充放電を停止させてしまうと、電流の検出誤差に起因したＳＯＣの蓄積誤差分の蓄電容量を使い切ることができない。上記構成によれば、蓄電装置の充電中にＳＯＣが上限閾値に到達した場合、最大電力を基準入力電力に設定して蓄電装置の充電を継続し、蓄電装置の放電中にＳＯＣが下限閾値に到達した場合、最大電力を基準出力電力に設定して蓄電装置の放電を継続する。これにより、ＳＯＣに蓄積誤差が含まれる場合でも、その蓄積誤差分の蓄電容量を使い切ることができる。その結果、蓄電装置の保護と使い切りとを両立できる。

第２の手段では、前記第１制御部は、前記ＳＯＣと前記最大電力とが予め対応付けられた対応情報を用いて、前記ＳＯＣに基づいて前記最大電力を設定し、前記基準入力電力は、前記対応情報において前記上限閾値に対応付けられた前記最大電力であり、前記基準出力電力は、前記対応情報において前記下限閾値に対応付けられた前記最大電力である。

上記構成によれば、ＳＯＣが上限閾値又は下限閾値に到達していない場合に、対応情報に基づいて蓄電装置の最大電力が設定される。対応情報は蓄電装置の電力超過を考慮して設定されているため、蓄電装置の劣化を抑制できる。また、基準入力電力及び基準出力電力が対応情報に基づいて設定されるため、ＳＯＣが上限閾値又は下限閾値に到達した場合においても、蓄電装置の劣化を抑制できる。

第３の手段では、前記対応情報は、前記ＳＯＣと前記最大電力との関係が前記蓄電装置の温度毎に規定されている。

上記構成によれば、蓄電装置の温度に基づいて最大電力を設定できる。

第４の手段では、前記蓄電装置は車両に搭載されており、前記車両は、前記蓄電装置からの電力供給により駆動する前記車両の走行駆動源としての回転電機を備えており、前記基準出力電力は、前記回転電機により前記車両を走行させることが可能な電力に設定されている。

上記構成によれば、ＳＯＣが下限閾値に到達した場合でも、蓄電装置からの電力供給のみにより、車両を退避位置等に移動させることができる。

第５の手段では、前記蓄電装置の充放電中の端子間電圧を取得する電圧取得部を備え、前記第２制御部は、前記状態判定部により前記上限閾値に到達したと判定された場合において、前記電圧取得部により取得された端子間電圧が上限電圧に到達した場合に、前記蓄電装置からの入力可能な最大電力を制限し、又は前記蓄電装置の充電を停止し、前記状態判定部により前記下限閾値に到達したと判定された場合において、前記電圧取得部により取得された端子間電圧が下限電圧に到達した場合に、前記蓄電装置からの出力可能な最大電力を制限し、又は前記蓄電装置の放電を停止する。

上記構成によれば、ＳＯＣが上限閾値に到達した後に、端子間電圧に基づいて最大電力の制限又は充電停止することで、蓄電装置の使い切りを図りつつも、蓄電装置が過充電状態となることを適正に抑制できる。また、ＳＯＣが下限閾値に到達した後に、端子間電圧に基づいて最大電力の制限又は放電停止することで、蓄電装置の使い切りを図りつつも、蓄電装置が過放電状態となることを適正に抑制できる。

車両システムの概略図。 第１実施形態の制御処理の処理手順を示すフローチャート。 ΔＳＯＣ算出処理の処理手順を示すフローチャート。 ΔＳＯＣリセット処理の処理手順を示すフローチャート。 入出力電流と誤差量との関係を示す図。 入出力電流と基準誤差との関係を示す図。 開路電圧と補正係数との関係を示す図。 高電圧バッテリの放電中におけるΔＳＯＣの推移を示すタイムチャート。 ΔＳＯＣと電力マージンとの関係を示す図。 リセット期間における入出力電流及び閉路電圧ＣＣＶの推移を示すタイムチャート。 高電圧バッテリの放電中における最大電力の推移を示すタイムチャート。 ＳＯＣと最大電力との対応情報を示す図。 入出力電流と上限電圧及び下限電圧との関係を示す図。 第２実施形態の制御処理の処理手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、走行動力源としてモータ１３を有する電気自動車に適用されるものとしており、先ずは図１により車両システムの概要を説明する。

図１において、車両は、高電圧バッテリ１１と、高電圧バッテリ１１の直流電力を交流電力に変換するインバータ１２と、インバータ１２から出力される交流電力により駆動される走行駆動源としてのモータ１３とを備えている。車両の走行時には、運転者によるアクセル操作に応じて、高電圧バッテリ１１からインバータ１２を介してモータ１３に電力が供給され、その電力供給に伴うモータ１３の力行駆動により車両に走行動力が付与される。モータ１３は、力行機能に加えて発電機能を有する回転電機（モータジェネレータ）であり、例えば車両の減速時には、回生発電により生じる発電電力がインバータ１２を介して高電圧バッテリ１１に供給される。この場合、モータ１３は、発電機として機能し、その発電電力により高電圧バッテリ１１が充電される。なお、本実施形態において、高電圧バッテリ１１は「蓄電装置」に相当する。

高電圧バッテリ１１の電力は、モータ１３以外に高電圧補機１４にも供給される。高電圧補機１４は、例えば車室内の空調を行う空調装置の電動コンプレッサであり、高電圧バッテリ１１からの供給電力により駆動される。高電圧バッテリ１１には、バッテリ温度ＴＭを検出する温度センサ１５が設けられている。なお、高電圧バッテリ１１は、例えばリチウムイオン蓄電池であり、その端子間電圧は例えば２００～３００Ｖ程度である。

高電圧バッテリ１１には、電力変換器としてのＤＣＤＣコンバータ１６を介して低電圧バッテリ１７と低電圧補機１８とが接続されている。ＤＣＤＣコンバータ１６は、高電圧系統と低電圧系統との間において双方向に電力変換を実施する。低電圧バッテリ１７は、例えば定格１２Ｖの鉛蓄電池である。低電圧補機１８は、例えば電動パワステやバッテリファン等であり、ＤＣＤＣコンバータ１６を介して供給される高電圧バッテリ１１からの電力により駆動可能であることに加え、低電圧バッテリ１７からの電力供給により駆動可能となっている。ＤＣＤＣコンバータ１６は、高電圧バッテリ１１の高電圧を、低電圧バッテリ１７の電圧レベル又は低電圧補機１８の電源電圧レベルまで降圧して、これら低電圧バッテリ１７や低電圧補機１８に対して電力を供給する。

また、本システムは、ＣＰＵや各種メモリを有するマイクロコンピュータを主体とするＥＣＵ２０を備えている。ＥＣＵ２０には、上述した温度センサ１５以外に、高電圧バッテリ１１の端子間電圧を検出する電圧センサ２１、高電圧バッテリ１１の入出力電流ＩＢを検出する電流センサ２２、運転者のアクセル操作量ＡＣを検出するアクセルセンサ２３、及び車速ＭＶを検出する車速センサ２４等が接続されている。また、ＥＣＵ２０には、車両の起動スイッチであるＩＧスイッチ２５が接続されており、このＩＧスイッチ２５のオン／オフ状態を監視する。ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１１の端子間電圧や入出力電流ＩＢ等に基づいて、高電圧バッテリ１１の充放電を制御する。この場合、ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１１の充放電中に、高電圧バッテリ１１の蓄電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、算出されたＳＯＣにより高電圧バッテリ１１からの入出力が可能な最大電力ＷＢを設定する。なお、本実施形態において、ＥＣＵ２０は「制御装置」に相当する。

具体的には、算出されたＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２（図１２参照）に到達していない場合には、このＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定して高電圧バッテリ１１の充放電を行う。これにより、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制でき、高電圧バッテリ１１を保護できる。一方、充電中にＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、又は放電中にＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達した場合には、高電圧バッテリ１１が過充電状態又は過放電状態となることを抑制することために、高電圧バッテリ１１の充放電を停止することが考えられる。

しかし、充放電中に算出されるＳＯＣは、例えば充放電中に取得された入出力電流ＩＢの時間積分値を用いて算出されるため、このＳＯＣには、電流センサ２２における入出力電流ＩＢの検出誤差ＧＩの積算に応じた蓄積誤差であるΔＳＯＣが含まれる。そのため、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２に到達した場合に、高電圧バッテリ１１の充放電を停止すると、このΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができない。ここで、使い切りとは、充電時には、上限閾値ＳＴ１まで高電圧バッテリ１１の蓄電容量を増加させることであり、放電時には、下限閾値ＳＴ２まで高電圧バッテリ１１の蓄電容量を減少させることである。

本実施形態では、高電圧バッテリ１１の保護と使い切りとの両立を図るべく、充電中にＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、最大電力ＷＢを基準入力電力ＷＫ１に設定して充電を継続する。また、放電中にＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、最大電力ＷＢを基準出力電力ＷＫ２に設定して高電圧バッテリ１１の放電を継続する。そのため、ＳＯＣにΔＳＯＣが含まれる場合でも、そのΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができる。これにより、高電圧バッテリ１１の保護と使い切りとを両立できる。

図２は、高電圧バッテリ１１の充放電を制御する制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、ＩＧスイッチ２５がオン状態とされている場合に、ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実施される。

制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、高電圧バッテリ１１が充放電中であるかを判定する。ＩＧスイッチ２５がオン状態に切り替えられた直後であれば、高電圧バッテリ１１がまだ充放電を開始していないため、ステップＳ１０で否定判定される。この場合、ステップＳ１２において、電圧センサ２１を用いて高電圧バッテリ１１の充放電停止中における高電圧バッテリ１１の端子間電圧である開路電圧ＯＣＶを取得する。続くステップＳ１４において、開路電圧ＯＣＶに基づいてＳＯＣを算出し、制御処理を終了する。ＥＣＵ２０には、開路電圧ＯＣＶとＳＯＣとが予め対応付けられた対応情報が記憶されており、この対応情報を用いて、ステップＳ１２で取得された開路電圧ＯＣＶに基づいてＳＯＣを算出する。

一方、ＩＧスイッチ２５がオン状態に切り替えられてから所定期間が経過していれば、高電圧バッテリ１１が充放電を開始しているため、ステップＳ１０で肯定判定される。この場合、ステップＳ１６において、電圧センサ２１を用いて高電圧バッテリ１１の充放電中における高電圧バッテリ１１の端子間電圧である閉路電圧ＣＣＶを取得する。続くステップＳ１８において、電流センサ２２を用いて入出力電流ＩＢを取得するとともに、温度センサ１５を用いてバッテリ温度ＴＭを取得する。つまり、高電圧バッテリ１１の充放電中において、高電圧バッテリ１１の充放電中の入出力電流ＩＢは所定周期で取得される。なお、本実施形態において、ステップＳ１６の処理が「電圧取得部」に相当する。

続くステップＳ２０において、入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいてＳＯＣを算出する。入出力電流ＩＢの時間積分値に基づくＳＯＣの算出では、開路電圧ＯＣＶに基づいて算出されたＳＯＣの初期値に対して、所定周期で取得された入出力電流ＩＢの時間積分値に応じたＳＯＣの増減分を加算することでＳＯＣを算出する。開路電圧ＯＣＶに基づいて算出されるＳＯＣの初期値をＳＯＣ（ｉｎｉ）とし、高電圧バッテリ１１の満充電容量をＣＢとすると、入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいて算出されるＳＯＣは（式１）のように表される。

ＳＯＣ＝ＳＯＣ（ｉｎｉ）＋ΣＩＢ・ｄｔ／ＣＢ・・・（式１）
続くステップＳ２２において、ΔＳＯＣ算出処理を実施する。

図３に、ΔＳＯＣ算出処理のフローチャートを示す。ΔＳＯＣ算出処理では、高電圧バッテリ１１の充放電中における経過時間ＴＰ（図８参照）とともに増加するように、ＳＯＣのΔＳＯＣを算出する。

ΔＳＯＣ算出処理を開始すると、まずステップＳ７０において、ΔＳＯＣの初期値ΔＳＯＣ（ｉｎｉ）を算出する。初期値ΔＳＯＣ（ｉｎｉ）は、例えばΔＳＯＣがリセットされたリセットタイミングにおける誤差量ＧＳである。なお、本実施形態において、初期値ΔＳＯＣ（ｉｎｉ）が「初期ＳＯＣ誤差」に相当する。

続くステップＳ７１において、ステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭに応じてＳＯＣの誤差量ＧＳを算出する。図５は、入出力電流ＩＢと誤差量ＧＳとの関係を示す図である。図５に示すように、入出力電流ＩＢが小さいほど、誤差量ＧＳは大きくなるように算出される。誤差量ＧＳは、負の比例係数をＪとし、入出力電流ＩＢがゼロである場合の誤差量をＳＧＺとすると、（式２）のように表される。

ＧＳ＝Ｊ×ＩＢ＋ＳＧＺ・・・（式２）
また、入出力電流ＩＢは、バッテリ温度ＴＭにより変動するため、誤差量ＧＳもバッテリ温度ＴＭにより変動する。ＥＣＵ２０には、入出力電流ＩＢ、バッテリ温度ＴＭ及び誤差量ＧＳが予め対応付けられた対応情報が記憶されており、この対応情報を用いて誤差量ＧＳを算出する。

なお、算出された誤差量ＧＳに基づいて、ΔＳＯＣが経過時間ＴＰとともに増加する時間増加率θ（図８参照）が決定される。時間増加率θは、入出力電流ＩＢの取得周期である所定周期をＴＳとすると、（式３）のように表される。

θ＝ＧＳ／ＴＳ・・・（式３）
続くステップＳ７２において、初期からの誤差量ＧＳを積算する。続くステップＳ７４において、ステップＳ７２で算出した誤差量ＧＳの積算値とステップＳ７０で算出した初期誤差量ＧＳＦとを加算してΔＳＯＣを算出し、ΔＳＯＣ算出処理を終了する。初期値ΔＳＯＣ（ｉｎｉ）を用いて、ΔＳＯＣは（式４）のように表される。

ΔＳＯＣ＝ΔＳＯＣ（ｉｎｉ）＋ΣＧＳ・ｄｔ・・・（式４）
なお、（式４）におけるΣＧＳ・ｄｔは、誤差量ＧＳの時間積分値であり、（式２）を用いてΣ（Ｊ×ＩＢ＋ＳＧＺ）・ｄｔと表すことができる。このうち、ＩＢ・ｄｔは、入出力電流ＩＢの時間積分値、すなわち所定周期ＴＳにおけるＳＯＣの変動量を示す。

ΔＳＯＣ算出処理を終了すると、図２に戻り、ステップＳ２４において、ΔＳＯＣリセット処理を実施する。

図４に、ΔＳＯＣリセット処理のフローチャートを示す。ΔＳＯＣリセット処理では、所定のリセット条件が成立した場合に、高電圧バッテリ１１の充放電中にΔＳＯＣをリセットする。

ΔＳＯＣリセット処理を開始すると、まずステップＳ８０において、ステップＳ７２で算出されたΔＳＯＣが所定の誤差閾値ΔＳＴ（図８参照）よりも大きいかを判定する。ここで、誤差閾値ΔＳＴは、高電圧バッテリ１１の使い切りに支障が生じる蓄積誤差であり、バッテリ温度ＴＭ毎に予め設定されている。ステップＳ８０で否定判定すると、ΔＳＯＣをリセットすることなくΔＳＯＣリセット処理を終了する。

一方、ステップＳ８０で肯定判定すると、つまり、ΔＳＯＣが誤差閾値ΔＳＴよりも大きい場合に、ステップＳ８２において、ΔＳＯＣが所定の基準誤差ΔＳＫ（図８参照）よりも大きいかを判定する。ここで、基準誤差ΔＳＫは、高電圧バッテリ１１の充放電中にΔＳＯＣをリセットする際に生じるリセット誤差であり、ゼロよりも大きい値に予め設定されている。基準誤差ΔＳＫは、ステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭに基づいて設定される。

図６は、入出力電流ＩＢと基準誤差ΔＳＫとの関係を示す図である。図６に示すように、入出力電流ＩＢが小さいほど、基準誤差ΔＳＫは大きく設定される。また、入出力電流ＩＢは、バッテリ温度ＴＭにより変動するため、基準誤差ΔＳＫもバッテリ温度ＴＭにより変動する。ＥＣＵ２０には、入出力電流ＩＢ、バッテリ温度ＴＭ及び基準誤差ΔＳＫが予め対応付けられた対応情報が記憶されており、この対応情報を用いて基準誤差ΔＳＫを設定する。

ステップＳ８２で否定判定すると、リセットによりΔＳＯＣが大きくなるため、ΔＳＯＣをリセットすることなくΔＳＯＣリセット処理を終了する。

一方、ステップＳ８２で肯定判定すると、ステップＳ８４において、車両が走行停止中であるかを判定する。ここで、車両の走行停止中とは、車速ＭＶが略ゼロの状態、つまり車速ＭＶがゼロ付近の所定速度よりも小さい状態であり、具体的には入出力電流ＩＢが所定の電流閾値ＩＴよりも小さい状態である。例えばステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢが、所定の電流閾値ＩＴよりも小さい状態が判定期間ＹＡに亘って継続している場合に、車両が走行停止中であると判定する（図１０参照）。また例えばステップＳ１６で取得された閉路電圧ＣＣＶの変動量ΔＶが、所定の変動閾値ΔＶＴよりも小さい状態が判定期間ＹＡに亘って継続している場合に、車両が走行停止中であると判定する（図１０参照）。ここで、電流閾値ＩＴは、高電圧バッテリ１１からの電力供給のみによりモータ１３が駆動可能な電流である。また、変動閾値ΔＶＴは、モータ１３の駆動により生じる閉路電圧ＣＣＶの最小変動量である。

ステップＳ８４で否定判定すると、ΔＳＯＣをリセットすることなくΔＳＯＣリセット処理を終了する。

一方、ステップＳ８４で肯定判定すると、つまり走行停止中であると判定された場合に、ステップＳ８６において、この走行停止中にΔＳＯＣがリセットされたかを判定する。ステップＳ８６で肯定判定すると、ステップＳ８８において、前回ΔＳＯＣがリセットされてから判定期間ＹＡが経過したかを判定する。ステップＳ８８で否定判定すると、ステップＳ９０において、車両の走行再開を判定する。ここで、車両の走行再開とは、車両の走行停止中と判定された後に、車速ＭＶがゼロ付近の所定速度よりも大きくなることであり、具体的には入出力電流ＩＢが電流閾値ＩＴよりも大きくなることである。例えば運転者によるアクセル操作量ＡＣが、所定の第１アクセル閾値ＡＴ１（図１０参照）よりも大きくなった場合に、車両の走行が再開されると判定する。

本実施形態では、アクセル操作量ＡＣにより車両の走行再開を判定する上で、第１アクセル閾値ＡＴ１と第２アクセル閾値ＡＴ２とが定められており、そのうち第２アクセル閾値ＡＴ２が、高電圧バッテリ１１からの電力供給により車両が走行可能な最小電力を生じさせるアクセル操作量である。第１アクセル閾値ＡＴ１は、第２アクセル閾値ＡＴ２よりも小さいアクセル操作量に設定されており、第１アクセル閾値ＡＴ１を用いることで、車両が実際に走行を再開する前に車両の走行再開を判定できる。

ステップＳ９０で否定判定すると、ΔＳＯＣがあまり大きくなっていないため、ΔＳＯＣをリセットすることなくΔＳＯＣリセット処理を終了する。

一方、ステップＳ８６で否定判定、又は、ステップＳ８８で肯定判定、又は、ステップＳ９０で肯定判定すると、ステップＳ１６で取得された閉路電圧ＣＣＶに基づいてΔＳＯＣをリセットする。具体的には、ステップＳ９２において、ステップＳ１６で取得された閉路電圧ＣＣＶに基づいてＳＯＣを算出し、ＳＯＣを更新する。続くステップＳ９４において、ΔＳＯＣを基準誤差ΔＳＫにリセットする。つまり、ステップＳ９２でＳＯＣを更新することでΔＳＯＣをリセットする。そのため、ΔＳＯＣのリセット後、ΔＳＯＣは、経過時間ＴＰとともに基準誤差ΔＳＫから増加するように算出される。続くステップＳ９６において、経過時間ＴＰをゼロにリセットし、ΔＳＯＣリセット処理を終了する。

ΔＳＯＣリセット処理終了すると、図２に戻り、ステップＳ２６において、高電圧バッテリ１１が充電中であるかを判定する。例えば電流センサ２２は、高電圧バッテリ１１に向かって流れる入出力電流ＩＢを正の値、高電圧バッテリ１１から流れ出る入出力電流ＩＢを負の値として検出しており、ステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢがゼロよりも大きいかにより、高電圧バッテリ１１が充電中であるかを判定できる。

ステップＳ２６で肯定判定すると、ステップＳ２８において、ステップＳ２０又はステップＳ９２で算出されたＳＯＣと、ステップＳ７２で算出されたΔＳＯＣとを加算したものをＳＯＣとして算出する。ステップＳ２８において算出されたＳＯＣは、ΔＳＯＣに基づいて設定されるＳＯＣの誤差範囲、つまり、ＳＯＣを中心として２倍のΔＳＯＣの幅を有するＳＯＣの誤差範囲のうち、最も大きいＳＯＣである。続くステップＳ３０において、ステップＳ２８で算出されたＳＯＣが上限閾値ＳＴ１よりも小さいかを判定する。

ステップＳ３０で肯定判定すると、つまり、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達していない場合、ステップＳ３２において、ステップＳ２８で算出されたＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定する。つまり、ステップＳ２０又はステップＳ９２で算出されたＳＯＣと、ステップＳ７２で算出されたΔＳＯＣとの加算値に基づいて最大電力ＷＢを設定する。ＥＣＵ２０には、ＳＯＣと最大電力ＷＢとが予め対応付けられた対応情報（図１２参照）が記憶されており、この対応情報を用いて、ステップＳ２８で算出されたＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定する。対応情報は、上限閾値ＳＴ１から下限閾値ＳＴ２までの範囲のＳＯＣに対して設定されており、バッテリ温度ＴＭ毎に規定されている。続くステップＳ３４において、ステップＳ３２で設定された最大電力ＷＢを用いて高電圧バッテリ１１の充放電を制御し、制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ３２，Ｓ３４の処理が「第１制御部」に相当する。

一方、ステップＳ３０で否定判定すると、つまり、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、ステップＳ３６において、最大電力ＷＢを基準入力電力ＷＫ１（図１２（Ａ）参照）に設定する。続くステップＳ３８において、ステップＳ３６で設定された基準入力電力ＷＫ１を用いて高電圧バッテリ１１の充電を継続する。

ステップＳ３８の充電制御は、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１よりも大きい高蓄電状態において実施される。この充電制御では、閉路電圧ＣＣＶを用いて充電停止を制御する。本実施形態では、閉路電圧ＣＣＶを用いて充電停止を制御する上で、高電圧バッテリ１１の充電を停止するための高圧側制限範囲ＸＨ（図７（Ａ）参照）が予め定められている。閉路電圧ＣＣＶが高圧側制限範囲ＸＨに属するようになった場合、つまり、閉路電圧ＣＣＶが高圧側制限範囲ＸＨの下限である上限電圧ＶＴ１に到達した場合、高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制するために高電圧バッテリ１１の充電が停止される。

しかし、閉路電圧ＣＣＶは、入出力電流ＩＢにより変動するため、高圧側制限範囲ＸＨが入出力電流ＩＢによらず一定であると、入出力電流ＩＢによっては高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制できない。閉路電圧ＣＣＶは、高電圧バッテリ１１の内部抵抗をＲＢとすると、（式５）のように表される。

ＣＣＶ＝ＯＣＶ＋ＩＢ×ＲＢ・・・（式５）
そこで、本実施形態では、ステップＳ４０において、ステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢに基づいて高圧側制限範囲ＸＨを可変に設定する。具体的には、入出力電流ＩＢに基づいて閉路電圧ＣＣＶと高圧側制限範囲ＸＨとが連動して変動するように設定される。これにより、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭによらず高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制できる。

続くステップＳ４２において、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１よりも大きいかを判定する。ステップＳ４２で否定判定すると、制御処理を終了する。一方、ステップＳ４２で肯定判定すると、ステップＳ４４において、ステップＳ３６で設定された基準入力電力ＷＫ１を制限し、制御処理を終了する。ステップＳ４４では、例えば図７（Ａ）に示すように、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１よりも大きくなるほど小さくなる補正係数が予め設定されており、この補正係数を基準入力電力ＷＫ１に積算することで基準入力電力ＷＫ１を制限する。そのため、閉路電圧ＣＣＶの上昇に伴い基準入力電力ＷＫ１は徐々に減少し、基準入力電力ＷＫ１がゼロとなることで充電が停止される。

一方、ステップＳ２６で否定判定すると、ステップＳ４６において、ステップＳ２０又はステップＳ９２で算出されたＳＯＣから、ステップＳ７２で算出されたΔＳＯＣを減算したものをＳＯＣとして算出する。ステップＳ４６において算出されたＳＯＣは、ΔＳＯＣに基づいて設定されるＳＯＣの誤差範囲のうち、最も小さいＳＯＣである。続くステップＳ４８において、ステップＳ４６で算出されたＳＯＣが下限閾値ＳＴ２よりも大きいかを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ２８，Ｓ４６の処理が「状態算出部」に相当し、ステップＳ３０，Ｓ４８の処理が「状態判定部」に相当する。

ステップＳ４８で肯定判定すると、つまり、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達していない場合、ステップＳ３２に進む。この場合、ステップＳ３２では、ステップＳ４６で算出されたＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢが設定される。一方、ステップＳ４８で否定判定すると、つまり、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、ステップＳ５０において、最大電力ＷＢを一定の基準出力電力ＷＫ２（図１２（Ｂ）参照）に設定する。続くステップＳ５２において、ステップＳ５０で設定された基準出力電力ＷＫ２を用いて高電圧バッテリ１１の放電を継続する。なお、本実施形態において、ステップＳ３６，Ｓ３８，Ｓ５０，Ｓ５２の処理が「第２制御部」に相当する。

ステップＳ５０の放電制御は、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２よりも小さい低蓄電状態において実施される。この放電制御では、閉路電圧ＣＣＶを用いて放電停止を制御する。本実施形態では、閉路電圧ＣＣＶを用いて放電停止を制御する上で、高電圧バッテリ１１の放電を停止するための低圧側制限範囲ＸＬ（図７（Ｂ）参照）が予め定められている。閉路電圧ＣＣＶが低圧側制限範囲ＸＬに属するようになった場合、つまり、閉路電圧ＣＣＶが低圧側制限範囲ＸＬの上限である下限電圧ＶＴ２に到達した場合、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制するために高電圧バッテリ１１の放電が停止される。

本実施形態では、ステップＳ５４において、ステップＳ１８で取得された入出力電流ＩＢに基づいて低圧側制限範囲ＸＬを可変に設定する。具体的には、入出力電流ＩＢに基づいて閉路電圧ＣＣＶと低圧側制限範囲ＸＬとが連動して変動するように設定される。これにより、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭによらず高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制できる。

続くステップＳ５６において、閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２よりも小さいかを判定する。ステップＳ５６で否定判定すると、制御処理を終了する。一方、ステップＳ５６で肯定判定すると、ステップＳ５８において、ステップＳ５０で設定された基準出力電力ＷＫ２を制限し、制御処理を終了する。ステップＳ５８では、例えば図７（Ｂ）に示すように、閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２よりも小さくなるほど小さくなる補正係数が予め設定されており、この補正係数を基準入力電力ＷＫ１に積算することで基準出力電力ＷＫ２を制限する。そのため、閉路電圧ＣＣＶの低下に伴い基準出力電力ＷＫ２は徐々に減少し、基準出力電力ＷＫ２がゼロとなることで放電が停止される。

続いて、図８に、ΔＳＯＣ算出処理の一例を示す。図８は、高電圧バッテリ１１の放電中におけるΔＳＯＣの推移を示す。図８において、（Ａ）は、ＳＯＣの推移を示し、（Ｂ）は、ΔＳＯＣの推移を示し、（Ｃ）は、リセットフラグＦＲの推移を示す。ここで、リセットフラグＦＲは、ΔＳＯＣ算出処理のステップＳ８０における判定結果を示すフラグであり、ステップＳ８０で肯定判定されるとオンとなり、ステップＳ８０で否定判定されるとオフとなる。

図８に示すように、時刻ｔ１にＩＧスイッチ２５がオン状態に切り替えられ、高電圧バッテリ１１からの電力供給によりモータ１３が駆動し、車両の走行が開始される。この時刻ｔ１に、開路電圧ＯＣＶに基づいてＳＯＣが算出され、ΔＳＯＣはゼロにリセットされる。

車両の走行が開始されると、高電圧バッテリ１１からモータ１３への電力供給により、ＳＯＣが減少する。高電圧バッテリ１１の放電中において、ＳＯＣは入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいて算出される。入出力電流ＩＢの時間積分値を算出する際に、入出力電流ＩＢを検出する電流センサ２２の検出誤差ＧＩが積算されるため、この検出誤差ＧＩの積算によりΔＳＯＣが生じる。

本実施形態では、ΔＳＯＣは、時刻ｔ１からの経過時間ＴＰとともに増加するように算出される。具体的には、時刻ｔ１からの経過時間ＴＰに対して時間増加率θで増加するように算出される。この時間増加率θは正の値であり、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭにより変動する（時刻ｔ７、時刻ｔ８参照）。ΔＳＯＣは経過時間ＴＰとともに増加するため、時刻ｔ２におけるΔＳＯＣは、時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ３におけるΔＳＯＣよりも小さくなる。

図９は、ΔＳＯＣと最大電力ＷＢの電力マージンΔＷＢとの関係を示す図である。ここで、電力マージンΔＷＢは、最大電力ＷＢの設定誤差であり、ΔＳＯＣを含んだＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定することで生じる。図９に示すように、電力マージンΔＷＢは、ΔＳＯＣが大きいほど大きくなり、この電力マージンΔＷＢが大きくなると、最大電力ＷＢを適切に設定することができず、設定される最大電力ＷＢによっては、高電圧バッテリ１１のΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができず、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制することができない。

本実施形態では、ΔＳＯＣが経過時間ＴＰとともに増加するため、例えば時刻ｔ２のように、ΔＳＯＣが小さいタイミングが存在する。ΔＳＯＣが小さいタイミングでは、電力マージンΔＷＢが小さく設定される。そのため、このΔＳＯＣが小さいタイミングを用いることで、高電圧バッテリ１１の使い切りと過放電状態の抑制とを両立できる。

その後の時刻ｔ４にΔＳＯＣが誤差閾値ΔＳＴに到達すると、リセットフラグＦＲがオンに切り替えられる。リセットフラグＦＲがオンに切り替えられた状態で、時刻ｔ５に車両の走行が停止されると、車両が走行停止中となる時刻ｔ５から時刻ｔ６までのリセット期間ＹＲにおいて、ΔＳＯＣがリセットされる。これにより、ΔＳＯＣが過度に増加することを抑制でき、例えばΔＳＯＣの増加に伴う電力マージンΔＷＢの増加により、高電圧バッテリ１１の使い切りに支障が生じることを抑制できる。

高電圧バッテリ１１の放電中におけるΔＳＯＣのリセットでは、ΔＳＯＣは基準誤差ΔＳＫにリセットされる。基準誤差ΔＳＫは入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭに基づいて設定される。そのため、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭによっては、基準誤差ΔＳＫを小さく設定することができ、高電圧バッテリ１１の使い切りにおいて有利である。

時刻ｔ５から時刻ｔ６までのリセット期間ＹＲでは、時刻ｔ５に、この時刻ｔ５における入出力電流ＩＢに基づいて基準誤差ΔＳＫが設定され、この基準誤差ΔＳＫにΔＳＯＣがリセットされる。ΔＳＯＣのリセットに伴って、時刻ｔ５にリセットフラグＦＲがオフに切り替えられるとともに、経過時間ＴＰがゼロにリセットされる。そして、時刻ｔ６に車両の走行を再開すると、経過時間ＴＰの計時を再開する。そのため、経過時間ＴＰは、直前にΔＳＯＣがリセットされたリセットタイミングからの経過時間を示している、ということができる。

これ以降、上記と同様の制御が繰り返される。具体的には、時刻ｔ９にΔＳＯＣが誤差閾値ΔＳＴに到達すると、リセットフラグＦＲがオンに切り替えられる。リセットフラグＦＲがオンに切り替えられた状態で、時刻ｔ１０に車両の走行が停止されると、車両が走行停止中となる時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までのリセット期間ＹＲにおいて、ΔＳＯＣがリセットされる。

続いて、図１０に、ΔＳＯＣリセット処理の一例を示す。図１０は、リセット期間ＹＲにおける入出力電流ＩＢ及び閉路電圧ＣＣＶの推移を示し、具体的には、図８の時刻ｔ５から時刻ｔ６までのリセット期間ＹＲにおけるこれらの値の推移を示す。図１０において、（Ａ）は、車速ＭＶの推移を示し、（Ｂ）は、アクセル操作量ＡＣの推移を示し、（Ｃ）は、入出力電流ＩＢの推移を示し、（Ｄ）は、閉路電圧ＣＣＶの推移を示し、（Ｅ）は、閉路電圧ＣＣＶの変動量ΔＶの推移を示す。

図１０に示すように、運転者によるアクセル操作量ＡＣがゼロとされることで、時刻ｔ５に車速ＭＶがゼロとなると、高電圧バッテリ１１からモータ１３への電力供給が減少し、入出力電流ＩＢが減少する。これに伴って、閉路電圧ＣＣＶが緩やかに開路電圧ＯＣＶに漸近するように上昇する。

入出力電流ＩＢ、及び閉路電圧ＣＣＶの上昇に伴う閉路電圧ＣＣＶの変動量ΔＶは、時刻ｔ５からの時間の経過とともに減少し、入出力電流ＩＢは、時刻ｔ２１に電流閾値ＩＴよりも低下し、変動量ΔＶは、時刻ｔ２１よりも遅い時刻ｔ２２に変動閾値ΔＶＴよりも低下する。時刻ｔ２１と時刻ｔ２２とのうち、遅い時刻である時刻ｔ２２から判定期間ＹＡに亘って、入出力電流ＩＢが電流閾値ＩＴよりも低い状態が継続しており、且つ変動量ΔＶが変動閾値ΔＶＴよりも低い状態が継続している場合、時刻ｔ２２から判定期間ＹＡが経過した時刻ｔ２３に、車両が走行停止中と判定される。

時刻ｔ２３に車両が走行停止中と判定されると、まず、この時刻ｔ２３にΔＳＯＣがリセットされる。具体的には、ＳＯＣが、開路電圧ＯＣＶに漸近するまで上昇した閉路電圧ＣＣＶに基づいて算出されて更新され、これに伴ってΔＳＯＣが基準誤差ΔＳＫにリセットされる。車両の走行停止中に閉路電圧ＣＣＶに基づいてΔＳＯＣをリセットすることで、高電圧バッテリ１１の充放電中でもΔＳＯＣをリセットできる。

車両の走行停止中では、その後の車両の走行再開に備えるため、高電圧バッテリ１１からモータ１３への電力供給が継続されている。そのため、車両の走行停止中であっても、入出力電流ＩＢが流れており、ΔＳＯＣが増加する。したがって、車両の走行停止中では、ΔＳＯＣは判定期間ＹＡ毎にリセットされており、例えば時刻ｔ２３から判定期間ＹＡが経過した時刻ｔ２４に、ΔＳＯＣがリセットされる。

また、車両の走行停止中では、前回ΔＳＯＣがリセットされてから判定期間ＹＡよりも短い期間ＹＢしか経過しておらず、判定期間ＹＡが経過していない場合でも、車両の走行が再開されると判定された場合には、実際に車両の走行が再開される前にΔＳＯＣがリセットされる。

具体的には、時刻ｔ２５に運転者のアクセル操作が開始され、その後の時刻ｔ２６にアクセル操作量ＡＣが第１アクセル閾値ＡＴ１を超えると、車両の走行が再開されると判定される。その後の時刻ｔ６にアクセル操作量ＡＣが第２アクセル閾値ＡＴ２を超えると、高電圧バッテリ１１からの電力供給により車両の走行が再開される。これにより、車速ＭＶが増加し、入出力電流ＩＢが増加するとともに、閉路電圧ＣＣＶが開路電圧ＯＣＶから離間して低下する。第１アクセル閾値ＡＴ１を用いて車両の走行再開を判定することで、実際に車両の走行が再開されてΔＳＯＣが増加を開始する前に、車両の走行停止中におけるΔＳＯＣの増加分をリセットできる。これにより、車両の走行再開後にΔＳＯＣが過度に増加することを抑制できる。

続いて、図１１に、制御処理の一例を示す。図１１は、高電圧バッテリ１１の放電中における最大電力ＷＢの推移を示す。図１１において、（Ａ）は、ＳＯＣの推移を示し、（Ｂ）は、最大電力ＷＢの推移を示し、（Ｃ）は、閉路電圧ＣＣＶの推移を示す。なお、図１１に示す範囲では、ΔＳＯＣが誤差閾値ΔＳＴよりも大きくならないため、ΔＳＯＣリセット処理が実施されないものとする。

図１１に示すように、高電圧バッテリ１１の放電中において、ＳＯＣは、高電圧バッテリ１１からのモータ１３への電力供給により低下する。このＳＯＣの低下に伴って、閉路電圧ＣＣＶが低下するとともに、最大電力ＷＢの設定値が変動する。最大電力ＷＢは、ＳＯＣに基づいて設定される。これにより、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制でき、高電圧バッテリ１１を保護できる。

具体的には、最大電力ＷＢは、ＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報を用いて設定される。この対応情報は、高電圧バッテリ１１の電力超過を考慮して予め設定されている。図１２は、ＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報を示す図である。図１２において、（Ａ）は、充電時における対応情報を示し、（Ｂ）は、放電時における対応情報を示す。図１２（Ｂ）に実線で示すように、放電時における対応情報では、ＳＯＣが大きいほど、最大電力ＷＢは大きくなるように設定され、バッテリ温度ＴＭが高いほど、最大電力ＷＢが大きくなるように設定される。

高電圧バッテリ１１の放電中では、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制するために、ΔＳＯＣを含むＳＯＣ、具体的にはＳＯＣからΔＳＯＣを減算したもの（ＳＯＣ－ΔＳＯＣ）をＳＯＣとして算出し、このＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定する。以下、ＳＯＣからΔＳＯＣを減算したものをＳＯＬという。図１１に示すように、ＳＯＬは、高電圧バッテリ１１からのモータ１３への電力供給により、ＳＯＣよりも先に下限閾値ＳＴ２に到達する。ＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制することために、高電圧バッテリ１１の放電を停止することが考えられる。

しかし、ＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、ＳＯＣは下限閾値ＳＴ２にΔＳＯＣを加えた値となっている。対応情報を用いて説明すると、図１２（Ｂ）に破線で示すように、ＳＯＬに対応する対応情報は、実線で示すＳＯＣに対応する対応情報に対して、ＳＯＬが増加する側にΔＳＯＣだけシフトしている。そのため、ＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達した場合に、高電圧バッテリ１１の放電を停止すると、高電圧バッテリ１１のΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができない。

本実施形態では、図１２（Ｂ）に破線で示すように、ＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、最大電力ＷＢを基準出力電力ＷＫ２に設定して、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達するまで高電圧バッテリ１１の放電を継続する。そのため、ＳＯＬに基づいて最大電力ＷＢを設定した場合でも、ΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができる。ここで、基準出力電力ＷＫ２は、対応情報において、下限閾値ＳＴ２に対応付けられている最大電力ＷＢであり、ＳＯＣに関わらず一定の値である。基準出力電力ＷＫ２が対応情報に基づいて設定されることで、最大電力ＷＢを基準出力電力ＷＫ２に設定した放電継続中においても、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制できる。なお、基準出力電力ＷＫ２は、モータ１３により車両を走行させることが可能な電力に設定されている。

具体的には、図１１に示すように、時刻ｔ３２にＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達すると、最大電力ＷＢが基準出力電力ＷＫ２に設定され、高電圧バッテリ１１の放電が継続される。この放電により、ＳＯＣ及び閉路電圧ＣＣＶが低下する。この放電は、閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２に到達するまで行われ、時刻ｔ３３に閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２に到達すると、つまり閉路電圧ＣＣＶが低圧側制限範囲ＸＬに属するようになると、図７（Ｂ）に示す補正係数により基準出力電力ＷＫ２が制限される。その結果、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達する時刻ｔ３４に、最大電力ＷＢがゼロとなり、閉路電圧ＣＣＶが使用下限電圧ＶＬとなることで放電が停止される。

本実施形態では、下限電圧ＶＴ２は、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭに応じて設定される。図１３は、入出力電流ＩＢと上限電圧ＶＴ１及び下限電圧ＶＴ２との関係を示す図である。図１３において、（Ａ）は、充電時における入出力電流ＩＢと上限電圧ＶＴ１との関係を示し、（Ｂ）は、放電時における入出力電流ＩＢと下限電圧ＶＴ２との関係を示す。図１３（Ｂ）に示すように、放電時において、入出力電流ＩＢが大きいほど、下限電圧ＶＴ２は低圧側となるように設定され、バッテリ温度ＴＭが高いほど、下限電圧ＶＴ２は低圧側となるように設定される。

図１３（Ｂ）に、放電時における入出力電流ＩＢと閉路電圧ＣＣＶとの関係を併せて示す。放電時において、閉路電圧ＣＣＶは、入出力電流ＩＢが大きいほど低圧側に変動する。本実施形態では、閉路電圧ＣＣＶの入出力電流ＩＢ特性に連動させて下限電圧ＶＴ２を変動させる。これにより、入出力電流ＩＢによらない一定の条件下で閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２に到達したかを判定でき、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制できる。

なお、上記では、高電圧バッテリ１１の放電中における最大電力ＷＢの推移を示したが、高電圧バッテリ１１の充電中における最大電力ＷＢの推移についても同様である。具体的には、高電圧バッテリ１１の充電中において、ＳＯＣは、モータ１３の回生発電によるモータ１３から高電圧バッテリ１１への電力供給により増加する。このＳＯＣの増加に伴って、閉路電圧ＣＣＶが増加するとともに、最大電力ＷＢの設定値が変動する。具体的には、最大電力ＷＢは、ＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報を用いて設定され、図１２（Ａ）に実線で示すように、充電時における対応情報では、ＳＯＣが大きいほど、最大電力ＷＢは大きくなるように設定され、バッテリ温度ＴＭが高いほど、最大電力ＷＢが大きくなるように設定される。

高電圧バッテリ１１の充電中では、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制するために、ΔＳＯＣを含むＳＯＣ、具体的にはＳＯＣにΔＳＯＣを加算したもの（ＳＯＣ＋ΔＳＯＣ）をＳＯＣとして算出し、このＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定する。以下、ＳＯＣにΔＳＯＣを加算したものをＳＯＨ（図１１参照）という。ＳＯＨは、モータ１３から高電圧バッテリ１１への電力供給により、ＳＯＣよりも先に上限閾値ＳＴ１に到達する。ＳＯＨが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制することために、高電圧バッテリ１１の充電を停止することが考えられる。

しかし、ＳＯＨが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、ＳＯＣは上限閾値ＳＴ１からΔＳＯＣを引いた値となっている。対応情報を用いて説明すると、図１２（Ａ）に破線で示すように、ＳＯＨに対応する対応情報は、実線で示すＳＯＣに対応する対応情報に対して、ＳＯＬが減少する側にΔＳＯＣだけシフトしている。そのため、ＳＯＨが上限閾値ＳＴ１に到達した場合に、高電圧バッテリ１１の充電を停止すると、高電圧バッテリ１１のΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができない。

本実施形態では、図１２（Ａ）に破線で示すように、ＳＯＨが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、最大電力ＷＢを基準入力電力ＷＫ１に設定して、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達するまで高電圧バッテリ１１の充電を継続する。そのため、ＳＯＨに基づいて最大電力ＷＢを設定した場合でも、ΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができる。ここで、基準入力電力ＷＫ１は、対応情報において、上限閾値ＳＴ１に対応付けられている最大電力ＷＢであり、ＳＯＣに関わらず一定の値である。基準入力電力ＷＫ１が対応情報に基づいて設定されることで、最大電力ＷＢを基準入力電力ＷＫ１に設定した放電継続中においても、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制できる。

具体的には、ＳＯＨが上限閾値ＳＴ１に到達すると、最大電力ＷＢが基準入力電力ＷＫ１に設定され、高電圧バッテリ１１の充電が継続される。この充電により、ＳＯＣ及び閉路電圧ＣＣＶが増加する。この充電は、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１に到達するまで行われ、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１に到達すると、つまり閉路電圧ＣＣＶが高圧側制限範囲ＸＨに属するようになると、図７（Ａ）に示す補正係数により基準入力電力ＷＫ１が制限される。その結果、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達する時刻に充電が停止される。

本実施形態では、上限電圧ＶＴ１は、入出力電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＭに応じて設定される。図１３（Ａ）に示すように、充電時において、入出力電流ＩＢが大きいほど、上限電圧ＶＴ１は高圧側となるように設定され、バッテリ温度ＴＭが高いほど、上限電圧ＶＴ１は高圧側となるように設定される。図１３（Ａ）に、充電時における入出力電流ＩＢと閉路電圧ＣＣＶとの関係を併せて示す。充電時において、閉路電圧ＣＣＶは、入出力電流ＩＢが大きいほど高圧側に変動する。本実施形態では、閉路電圧ＣＣＶの入出力電流ＩＢ特性に連動させて上限電圧ＶＴ１を変動させる。これにより、入出力電流ＩＢによらない一定の条件下で、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１に到達したかを判定でき、高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制できる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

・本実施形態では、充放電中における高電圧バッテリ１１の最大電力ＷＢを設定する場合において、高電圧バッテリ１１のＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２に到達していない場合には、このＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定して高電圧バッテリ１１の充放電を行う。これにより、高電圧バッテリ１１の電力超過による高電圧バッテリ１１の劣化を抑制でき、高電圧バッテリ１１を保護できる。

・また、本実施形態では、高電圧バッテリ１１の充電中にＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達した場合、最大電力ＷＢを基準入力電力ＷＫ１に設定して高電圧バッテリ１１の充電を継続する。また、高電圧バッテリ１１の放電中にＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達した場合、最大電力ＷＢを基準出力電力ＷＫ２に設定して高電圧バッテリ１１の放電を継続する。これにより、ΔＳＯＣを含むＳＯＣであるＳＯＨ，ＳＯＬを用いて最大電力ＷＢを設定する場合でも、そのΔＳＯＣ分の蓄電容量を使い切ることができる。その結果、高電圧バッテリ１１の保護と使い切りとを両立できる。

・本実施形態では、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２に到達していない場合に、ＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報に基づいて高電圧バッテリ１１の最大電力ＷＢが設定される。この対応情報は高電圧バッテリ１１の電力超過を考慮して設定されているため、高電圧バッテリ１１の劣化を抑制できる。また、基準入力電力ＷＫ１及び基準出力電力ＷＫ２が対応情報に基づいて設定されるため、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２に到達した場合においても、高電圧バッテリ１１の劣化を抑制できる。

・本実施形態では、対応情報において、ＳＯＣと最大電力ＷＢとの関係がバッテリ温度ＴＭ毎に規定されている。そのため、バッテリ温度ＴＭに基づいて最大電力ＷＢを設定できる。

・本実施形態では、基準出力電力ＷＫ２が、モータ１３により車両を走行させることが可能な電力に設定されており、ＳＯＬが下限閾値ＳＴ２に到達した場合でも、高電圧バッテリ１１からの電力供給のみにより、車両を退避位置等に移動させることができる。

・本実施形態では、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１に到達した後に、閉路電圧ＣＣＶに基づいて充電停止する。これにより、高電圧バッテリ１１の使い切りを図りつつも、高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを適正に抑制できる。また、ＳＯＣが下限閾値ＳＴ２に到達した後に、閉路電圧ＣＣＶに基づいて放電停止する。これにより、高電圧バッテリ１１の使い切りを図りつつも、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを適正に抑制できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図１４を参照しつつ説明する。本実施形態では、制御処理において高電圧バッテリ１１の劣化度ＤＥを算出し、算出された劣化度ＤＥに基づいて高圧側制限範囲ＸＨ及び低圧側制限範囲ＸＬを可変に設定する点で第１実施形態と異なる。ここで、劣化度ＤＥは、高電圧バッテリ１１の初期状態における満充電容量ＣＢに対する現在の満充電容量ＣＢの割合を示す。

図１４に、本実施形態の制御処理のフローチャートを示す。なお、図１４において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図１４に示すように、本実施形態の制御処理では、ステップＳ３８で、ステップＳ３６で設定された基準入力電力ＷＫ１を用いて高電圧バッテリ１１の充電を継続すると、ステップＳ３９において、入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいて劣化度ＤＥを算出する。具体的には、所定周期で取得された入出力電流ＩＢの時間積分値を算出し、この時間積分値が大きいほど大きくなるように劣化度ＤＥを算出する。

続くステップＳ４０において、ステップＳ３９で算出された劣化度ＤＥに基づいて、高圧側制限範囲ＸＨを可変に設定する。高電圧バッテリ１１の充電中では、劣化度ＤＥが大きいほど、上限電圧ＶＴ１は低圧側となるように設定される。

また、ステップＳ５２で、ステップＳ５０で設定された基準出力電力ＷＫ２を用いて高電圧バッテリ１１の放電を継続すると、ステップＳ５３において、入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいて劣化度ＤＥを算出する。

続くステップＳ５４において、ステップＳ５３で算出された劣化度ＤＥに基づいて、低圧側制限範囲ＸＬを可変に設定する。高電圧バッテリ１１の放電中では、劣化度ＤＥが大きいほど、下限電圧ＶＴ２は高圧側となるように設定される。

・以上説明した本実施形態では、高電圧バッテリ１１の劣化度ＤＥに基づいて高圧側制限範囲ＸＨ及び低圧側制限範囲ＸＬが可変に設定される。高電圧バッテリ１１は、劣化により蓄電容量の最大値が変動し、これに伴って高圧側制限範囲ＸＨ及び低圧側制限範囲ＸＬが変動する。高電圧バッテリ１１の充放電中に劣化度ＤＥを算出し、その劣化度ＤＥに基づいて高圧側制限範囲ＸＨ及び低圧側制限範囲ＸＬを可変に設定することで、高電圧バッテリ１１の劣化を考慮して高電圧バッテリ１１を適切に保護できる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・高電圧バッテリ１１は、リチウムイオン蓄電池リチウムに限られず、充放電可能な他の二次電池であってもよい。

・上記実施形態では、ＳＯＣが上限閾値ＳＴ１又は下限閾値ＳＴ２に到達していない場合に、ＳＯＣに基づいて最大電力ＷＢを設定する例を示したが、これに限られない。例えば、上記場合に、ＳＯＣに基づいて高電圧バッテリ１１からの入出力が可能な最大電流を設定して、高電圧バッテリ１１の充放電を行ってもよい。

・上記実施形態では、高電圧バッテリ１１の充放電中に入出力電流ＩＢの時間積分値に基づいてＳＯＣを算出する例を示したが、これに限られない。例えば、１つの直流抵抗とＲＣ等価回路とで構成された電池モデルに基づいてＳＯＣを算出してもよい。劣化度ＤＥの算出についても同様である。

・上記実施形態では、高蓄電状態において、閉路電圧ＣＣＶが上限電圧ＶＴ１に到達した場合に、高電圧バッテリ１１の充電が停止される例を示したが、これに限られない。例えば、上記場合に、高電圧バッテリ１１の最大電力ＷＢを制限することにより、高電圧バッテリ１１が過充電状態となることを抑制してもよい。

また、低蓄電状態において、閉路電圧ＣＣＶが下限電圧ＶＴ２に到達した場合に、高電圧バッテリ１１の放電が停止される例を示したが、これに限られない。例えば、上記場合に、高電圧バッテリ１１の最大電力ＷＢを制限することにより、高電圧バッテリ１１が過放電状態となることを抑制してもよい。

・上記実施形態では、ＥＣＵ２０が、温度センサ１５を用いてバッテリ温度ＴＭを取得する例を示したが、これに限られない。例えば、ＥＣＵ２０が、運転者のアクセル操作量ＡＣや車速ＭＶに基づいて、バッテリ温度ＴＭを推定することでバッテリ温度ＴＭを取得してもよい。

・上記実施形態では、基準入力電力ＷＫ１がＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報に基づいて設定される例を示したが、これに代えて、またはこれに加えて、以下のように設定されてもよい。例えば、車両がＡＣ充電器により充電可能である場合、そのＡＣ充電器により充電可能な電力に設定されてもよい。

・また例えば、高電圧バッテリ１１がリチウムイオン蓄電池リチウムである場合には、充電によりリチウムが析出しない電力に設定されてもよい。

・上記実施形態では、基準出力電力ＷＫ２がＳＯＣと最大電力ＷＢとの対応情報に基づいて設定される例を示したが、これに代えて、またはこれに加えて、以下のように設定されてもよい。例えば、高電圧バッテリ１１がリチウムイオン蓄電池リチウムである場合には、ハイレート放電により電極におけるリチウムイオン濃度に偏りが生じるハイレート劣化が生じない電力に設定されてもよい。ここで、ハイレート放電とは、通常放電と比較して、リチウムイオン二次電池に流れる電流を増加させて放電を実施することである。

・本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１１…高電圧バッテリ、２０…ＥＣＵ、ＳＴ１…上限閾値、ＳＴ２…下限閾値、ＷＢ…最大電力、ＷＫ１…基準入力電力、ＷＫ２…基準出力電力。

Claims (5)

1. 蓄電装置（１１）の充放電を制御する制御装置（２０）であって、
   前記蓄電装置の蓄電状態を示すＳＯＣを算出する状態算出部（Ｓ２８，Ｓ４６）と、
   前記ＳＯＣが、前記蓄電装置の充電中に上限閾値（ＳＴ１）に到達したか、又は前記蓄電装置の放電中に下限閾値（ＳＴ２）に到達したか、を判定する状態判定部（Ｓ３０，４８）と、
   前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記上限閾値又は前記下限閾値に到達していないと判定された場合に、前記ＳＯＣに基づいて、前記蓄電装置からの入出力が可能な最大電力（ＷＢ）又は最大電流を設定して前記蓄電装置の充放電を行う第１制御部（Ｓ３２，３４）と、
   前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記上限閾値に到達したと判定された場合に、前記最大電力を、前記ＳＯＣに関わらず一定の基準入力電力（ＷＫ１）に設定して前記蓄電装置の充電を行い、前記状態判定部により前記ＳＯＣが前記下限閾値に到達したと判定された場合に、前記最大電力を、前記ＳＯＣに関わらず一定の基準出力電力（ＷＫ２）に設定して前記蓄電装置の放電を行う第２制御部（Ｓ３６，３８，５０，５２）と、を備える制御装置。
2. 前記第１制御部は、前記ＳＯＣと前記最大電力とが予め対応付けられた対応情報を用いて、前記ＳＯＣに基づいて前記最大電力を設定し、
   前記基準入力電力は、前記対応情報において前記上限閾値に対応付けられた前記最大電力であり、
   前記基準出力電力は、前記対応情報において前記下限閾値に対応付けられた前記最大電力である請求項１に記載の制御装置。
3. 前記対応情報は、前記ＳＯＣと前記最大電力との関係が前記蓄電装置の温度（ＴＭ）毎に規定されている請求項２に記載の制御装置。
4. 前記蓄電装置は車両に搭載されており、
   前記車両は、前記蓄電装置からの電力供給により駆動する前記車両の走行駆動源としての回転電機（１３）を備えており、
   前記基準出力電力は、前記回転電機により前記車両を走行させることが可能な電力に設定されている請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記蓄電装置の充放電中の端子間電圧（ＣＣＶ）を取得する電圧取得部（Ｓ１６）を備え、
   前記第２制御部は、前記状態判定部により前記上限閾値に到達したと判定された場合において、前記電圧取得部により取得された端子間電圧が上限電圧（ＶＴ１）に到達した場合に、前記蓄電装置からの入力可能な最大電力を制限し、又は前記蓄電装置の充電を停止し、前記状態判定部により前記下限閾値に到達したと判定された場合において、前記電圧取得部により取得された端子間電圧が下限電圧（ＶＴ２）に到達した場合に、前記蓄電装置からの出力可能な最大電力を制限し、又は前記蓄電装置の放電を停止する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の制御装置。

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