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【発明の名称】 電池の満充電容量計測装置、計測方法、その計測装置を搭載した車両の制御装置および制御方法
【発明者】 【氏名】本野 誠
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株式会社内
【要約】 【課題】エコノミーランニングシステムを採用する車両に搭載された電池の満充電容量を正確に把握する。

【解決手段】ハイブリッドＥＣＵ４００は、交差点などで停止中にエンジン１００を停止する車両に搭載された高圧バッテリ６００の満充電容量を計測する。このハイブリッドＥＣＵ４００は、高圧バッテリ６００の満充電容量を記憶するメモリと、エンジン１００の再始動時に高圧バッテリ６００の電圧を検知する回路と、計測された高圧バッテリの電圧が、エンジン１００の再始動時に必要であるとして設定された電圧を下回ると、メモリに記憶された満充電容量を小さくするように修正するための回路を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両の停止中に走行動力源を停止する車両に搭載された、充放電可能な電池の満充電容量を計測するための満充電容量計測装置であって、前記走行動力源の再始動に必要な電力を算出するための電力算出手段と、前記電池の満充電容量を記憶するための記憶手段と、前記走行動力源の再始動時に前記電池の電圧を計測するための電圧計測手段と、前記記憶手段と前記電圧計測手段とに接続され、前記走行動力源の停止中に、前記走行動力源の始動により前記電池の電力が消費された後に前記電力算出手段により算出された以上の電力を前記電池が有すると推定された後の再始動時に、前記計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、前記記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための処理手段とを含む、電池の満充電容量計測装置。
【請求項２】 前記処理手段は、前記計測された再始動時の電圧が、前記走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、前記記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための手段を含む、請求項１に記載の電池の満充電容量計測装置。
【請求項３】 前記処理手段は、前記記憶手段に記憶された満充電容量に１未満の係数を乗算するための手段を含む、請求項１または２に記載の電池の満充電容量計測装置。
【請求項４】 車両の停止中に走行動力源を停止する車両に搭載された、充放電可能な電池の満充電容量を計測するための満充電容量計測方法であって、前記走行動力源の再始動に必要な電力を算出する電力算出ステップと、前記電池の満充電容量を記憶する記憶ステップと、前記走行動力源の再始動時に前記電池の電圧を計測する電圧計測ステップと、前記走行動力源の停止中に、前記走行動力源の始動により前記電池の電力が消費された後に前記電力算出ステップにて算出された以上の電力を前記電池が有すると推定された後の再始動時に、前記計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、前記記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正する処理ステップとを含む、電池の満充電容量計測方法。
【請求項５】 前記処理ステップは、前記計測された再始動時の電圧が、前記走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、前記記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正するステップを含む、請求項４に記載の電池の満充電容量計測方法。
【請求項６】 前記処理ステップは、前記記憶ステップにて記憶した満充電容量に１未満の係数を乗算するステップを含む、請求項４または５に記載の電池の満充電容量計測方法。
【請求項７】 車両の停止中に走行動力源を停止する車両の制御装置であって、前記制御装置は、前記車両に搭載された、充放電可能な電池の満充電容量を計測するための満充電容量計測手段を含み、前記満充電容量計測手段は、前記走行動力源の再始動に必要な電力を算出するための電力算出手段と、前記電池の満充電容量を記憶するための記憶手段と、前記走行動力源の再始動時に前記電池の電圧を計測するための電圧計測手段と、前記記憶手段と前記電圧計測手段とに接続され、前記走行動力源の停止中に、前記走行動力源の始動により前記電池の電力が消費された後に前記電力算出手段により算出された以上の電力を前記電池が有すると推定された後の再始動時に、前記計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、前記記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための処理手段とを含み、前記制御装置はさらに、前記電池の開放電圧を計測するための開放電圧計測手段と、前記開放電圧計測手段に接続され、前記計測された開放電圧と前記記憶された満充電容量とに基づいて、前記電池の初期残存容量を算出するための初期残存容量算出手段と、前記走行動力源の再始動時に必要な残存容量と前記算出された初期残存容量とに基づいて、前記車両が停止してから再始動するまでに使用可能な容量を算出するための使用可能容量算出手段と、前記走行動力源の停止時の前記電池の放電容量を計測するための放電容量計測手段と、前記計測された放電容量が前記算出された使用可能な容量以下になると、前記走行動力源の再始動を指示するための指示手段とを含む、制御装置。
【請求項８】 車両の停止中に走行動力源を停止する車両の制御方法であって、前記制御方法は、前記車両に搭載された、充放電可能な電池の満充電容量を計測する満充電容量計測ステップを含み、前記満充電容量計測ステップは、前記走行動力源の再始動に必要な電力を算出する電力算出ステップと、前記電池の満充電容量を記憶する記憶ステップと、前記走行動力源の再始動時に前記電池の電圧を計測する電圧計測ステップと、前記走行動力源の停止中に、前記走行動力源の始動により前記電池の電力が消費された後に前記電力算出ステップにて算出された以上の電力を前記電池が有すると推定された後の再始動時に、前記計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、前記記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正する処理ステップとを含み、前記制御方法はさらに、前記電池の開放電圧を計測する開放電圧計測ステップと、前記計測された開放電圧と前記記憶された満充電容量とに基づいて、前記電池の初期残存容量を算出する初期残存容量算出ステップと、前記走行動力源の再始動時に必要な残存容量と前記算出された初期残存容量とに基づいて、前記車両が停止してから再始動するまでに使用可能な容量を算出する使用可能容量算出ステップと、前記車両の走行動力源の停止時の前記電池の放電容量を計測する放電容量計測ステップと、前記計測された放電容量が前記算出された使用可能な容量以下になると、前記走行動力源の再始動を指示する指示ステップとを含む、制御方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の劣化度を検出するとともに、検出した電池の劣化度を考慮した満充電容量を算出する装置および方法に関し、特にエコノミーランニングシステムを採用する車両に搭載される電池の満充電容量を算出する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化の防止や省資源化の観点から、車両が赤信号で交差点等で停止するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようとアクセルペダルを踏むと、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステム（アイドリングストップシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が、バスなどの大型車を中心に採用されている。このシステムにおいては、車両の停止中における補機類（エアコンディショナ、ヘッドランプ、オーディオなど）への電力供給のために、リチウム電池などの２次電池を搭載する。車両の停止中は、この２次電池からこれらの補機類に電力を供給する。また、この２次電池の電力を用いて、エンジンを再始動させる。この再始動時に、２次電池の充電容量が規定値を下回っていると、必要な電気量を得ることができずエンジンを再始動させることができなくなる。そのため、エコノミーランニングシステムにおいては、車両に搭載した２次電池の充電容量を正確に把握する必要がある。さらに、この２次電池は、主として経時的な理由により、満充電容量が低下する。
【０００３】特開平６−２４２１９３号公報は、このような２次電池の充電容量（残存容量）を正確に検出する残存検出計を開示する。この公報に開示された残存検出計は、電気自動車に搭載されたモータ駆動用の電池の残存容量を検出する。残存検出計は、車両の停止時の電池電圧に基づいて電池の開放電圧を検出する開放電圧検出回路と、検出した開放電圧より電池の残存容量を検出する停止時残存容量検出回路と、電池の放電電流の積算値に基づいて電池の放電電気容量を検出する放電電気容量検出回路と、停止時残存容量および放電電気容量に基づいて電池の満充電容量を算出する満充電容量算出回路と、算出された満充電容量と放電電気容量検出回路による検出値から電池の残存容量を算出する残存容量検出回路とを含む。
【０００４】電池の電圧は、本来その電池の残存容量に依存するが、通常計測する電池電圧は、放電電流等の影響で変化してしまう。ところが、電気自動車においては、車両の停止時には、放電電流も回生制動による充電電流も存在しない。このため、電池の開放電圧を計測することができる。この公報に開示された残存検出計によると、車両停止時の電池電圧から開放電圧を求め、これから停止時残存容量を検出する。また、この残存検出計は、電池の放電電流量を積算する放電電気容量を検出する。この放電電気容量を満充電容量から減算することで残存容量を検出でき、残存容量を満充電容量で除算することにより、ＳＯＣ（States Of Charge）を検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公報に開示された残存検出計では、電池の開放電圧を検出する電圧計の測定誤差および電池の放電電流を検出する電流計の測定誤差により、満充電容量を正確に算出できない。さらに、電池の内部抵抗の上昇に基づいて電池電圧が低下すると、満充電容量を正確に算出できない。
【０００６】本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、エコノミーランニングシステムを採用する車両に搭載された電池の満充電容量を正確に把握することができる満充電容量算出装置および方法を提供することである。さらに、本発明は、電池の満充電容量計測装置を搭載した車両の制御装置および方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る満充電容量計測装置は、車両の停止中に走行動力源を停止する車両に搭載された電池の満充電容量を計測する。この満充電容量計測装置は、走行動力源の再始動に必要な電力を算出するための電力算出手段と、電池の満充電容量を記憶するための記憶手段と、走行動力源の再始動時に電池の電圧を計測するための電圧計測手段と、記憶手段と電圧計測手段とに接続され、走行動力源の停止中に、走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出手段により算出された以上の電力を電池が有すると推定された後の再始動時に、計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための処理手段とを含む。
【０００８】第１の発明によると、記憶手段には、電池の満充電容量が記憶される。このような電池は繰返し充放電を行なうことにより、経時的に劣化し、満充電容量が低下する。車両の停止時に車両の補機類への電力が電池から供給される。走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出手段により算出された以上の電力を電池が有すると推定された後、エンジンなどの走行動力源が再始動される。このときの電池の電圧を計測し、予め定められた電圧を下回ると、満充電容量が小さくなるように修正される。これにより、エンジンの再始動時に、予め定められた電圧を得ることができないと、電池が劣化して満充電容量が低下したものと判断して、記憶された満充電容量を低下させる。その結果、エコノミーランニングシステムを採用した車両に搭載された電池の満充電容量を正確に把握することができる。
【０００９】第２の発明に係る満充電容量計測装置は、第１の発明の構成に加えて、処理手段は、計測された再始動時の電圧が、走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための手段を含む。
【００１０】第２の発明によると、処理手段は、エンジンなどの走行動力源の再始動に必要な電圧を下回ると、満充電容量を小さくする。エンジンなどの走行動力源が再始動できなくなることを回避できる。
【００１１】第３の発明に係る満充電容量計測装置は、第１または２の発明の構成に加えて、処理手段は、記憶手段に記憶された満充電容量に１未満の係数を乗算するための手段を含む。
【００１２】第３の発明によると、処理手段は、記憶された満充電容量に１未満の係数（たとえば、０．９９）を乗算して、その結果を記憶手段に記憶する。それでも、走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、１未満の係数を乗算した結果に、さらに１未満の係数を乗算して、その結果を記憶手段に記憶する。
【００１３】第４の発明に係る満充電容量計測方法は、車両の停止中に走行動力源を停止する車両に搭載された電池の満充電容量を計測する。この満充電容量計測方法は、走行動力源の再始動に必要な電力を算出する電力算出ステップと、電池の満充電容量を記憶する記憶ステップと、走行動力源の再始動時に電池の電圧を計測する電圧計測ステップと、走行動力源の停止中に、走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出ステップにて算出された以上の電力を電池が有すると推定された後の再始動時に、計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正する処理ステップとを含む。
【００１４】第４の発明によると、記憶ステップにて、電池の満充電容量が記憶される。車両の停止時に車両の補機類への電力が電池から供給される。走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出ステップにて算出された以上の電力を電池が有すると推定された後、エンジンなどの走行動力源が再始動される。このときの電池の電圧を計測し、予め定められた電圧を下回ると、満充電容量が小さくなるように修正される。これにより、エンジンの再始動時に、予め定められた電圧を得ることができないと、電池が劣化して満充電容量が低下したものと判断して、記憶した満充電容量を低下させる。その結果、エコノミーランニングシステムを採用した車両に搭載された電池の満充電容量を正確に把握することができる。
【００１５】第５の発明に係る満充電容量計測方法は、第４の発明の構成に加えて、処理ステップは、計測された再始動時の電圧が、走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正するステップを含む。
【００１６】第５の発明によると、処理ステップは、エンジンなどの走行動力源の再始動に必要な電圧を下回ると、満充電容量を小さくする。エンジンなどの走行動力源が再始動できなくなることを回避できる。
【００１７】第６の発明に係る満充電容量計測方法は、第４または５の発明の構成に加えて、処理ステップは、記憶ステップにて記憶した満充電容量に１未満の係数を乗算するステップを含む。
【００１８】第６の発明によると、処理ステップは、記憶された満充電容量に１未満の係数（たとえば、０．９９）を乗算して、その結果を記憶する。それでも、走行動力源の再始動時に必要な電圧を下回ると、１未満の係数を乗算した結果に、さらに１未満の係数を乗算して、その結果を記憶する。
【００１９】第７の発明に係る制御装置は、車両の停止中に走行動力源を停止する車両を制御する。この制御装置は、車両に搭載された電池の満充電容量を計測するための満充電容量計測手段を含む。この満充電容量計測手段は、走行動力源の再始動に必要な電力を算出するための電力算出手段と、電池の満充電容量を記憶するための記憶手段と、走行動力源の再始動時に電池の電圧を計測するための電圧計測手段と、記憶手段と電圧計測手段とに接続され、走行動力源の停止中に、走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出手段により算出された以上の電力を電池が有すると推定された後の再始動時に、計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、記憶手段に記憶された満充電容量が小さくなるように修正するための処理手段とを含む。制御装置はさらに、電池の開放電圧を計測するための開放電圧計測手段と、開放電圧計測手段に接続され、計測された開放電圧と記憶された満充電容量とに基づいて、電池の初期残存容量を算出するための初期残存容量算出手段と、走行動力源の再始動時に必要な残存容量と算出された初期残存容量とに基づいて、車両が停止してから再始動するまでに使用可能な容量を算出するための使用可能容量算出手段と、走行動力源の停止時の電池の放電容量を計測するための放電容量計測手段と、計測された放電容量が算出された使用可能な容量以下になると、走行動力源の再始動を指示するための指示手段とを含む。
【００２０】第７の発明によると、満充電容量計測手段により、エンジンなどの走行動力源の再始動時に計測された電池電圧に基づいて、電池の満充電容量が修正されて、経時的な劣化を考慮した正確な満充電容量が記憶される。制御装置は、エンジン停止前の、初期の残存容量を、開放電圧から算出したＳＯＣに、劣化を考慮した満充電容量を乗算することにより算出する。初期の残存容量からエンジンの再始動に必要な残存容量を減算して、エンジンの停止中に使用できる容量を算出する。制御装置は、エンジンの停止中の電池の放電容量を計測し、その放電容量が使用可能容量以下になると、エンジンの始動ができなくなることを防止すべく、指示手段がエンジンの始動を指示する。これにより、経時的な劣化を考慮して算出された正確な満充電容量に基づいて、エンジンの停止中に使用可能な容量が算出できる。その結果、エンジンの再始動ができなくなることがない車両の制御装置を提供することができる。
【００２１】第８の発明に係る制御方法は、車両の停止中に走行動力源を停止する車両を制御する。この制御方法は、車両に搭載された電池の満充電容量を計測する満充電容量計測ステップを含む。満充電容量計測ステップは、走行動力源の再始動に必要な電力を算出する電力算出ステップと、電池の満充電容量を記憶する記憶ステップと、走行動力源の再始動時に電池の電圧を計測する電圧計測ステップと、走行動力源の停止中に、走行動力源の始動により電池の電力が消費された後に電力算出ステップにて算出された以上の電力を電池が有すると推定された後の再始動時に、計測された再始動時の電圧が予め定められた電圧を下回ると、記憶ステップにて記憶した満充電容量が小さくなるように修正する処理ステップとを含む。制御方法はさらに、電池の開放電圧を計測する開放電圧計測ステップと、計測された開放電圧と記憶された満充電容量とに基づいて、電池の初期残存容量を算出する初期残存容量算出ステップと、走行動力源の再始動時に必要な残存容量と算出された初期残存容量とに基づいて、車両が停止してから再始動するまでに使用可能な容量を算出する使用可能容量算出ステップと、車両の走行動力源の停止時の電池の放電容量を計測する放電容量計測ステップと、計測された放電容量が算出された使用可能な容量以下になると、走行動力源の再始動を指示する指示ステップとを含む。
【００２２】第８の発明によると、満充電容量計測ステップにより、エンジンなどの走行動力源の再始動時に計測された電池電圧に基づいて、電池の満充電容量が修正されて、経時的な劣化を考慮した正確な満充電容量が記憶される。制御方法は、エンジン停止前の、初期の残存容量を、開放電圧から算出したＳＯＣに、劣化を考慮した満充電容量を乗算することにより算出する。初期の残存容量からエンジンの再始動に必要な残存容量を減算して、エンジンの停止中に使用できる容量を算出する。制御方法は、エンジンの停止中の電池の放電容量を計測し、その放電容量が使用可能容量以下になると、エンジンの始動ができなくなることを防止すべく、指示ステップにてエンジンの始動を指示する。これにより、経時的な劣化を考慮して算出された正確な満充電容量に基づいて、エンジンの停止中に使用可能な容量が算出できる。その結果、エンジンの再始動ができなくなることがない車両の制御方法を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２４】図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）を搭載した車両の制御ブロック図を示す。図１に示すように、この車両は、エンジン１００と、エンジン１００に接続されたモータジェネレータ２００と、モータジェネレータ２００に接続されたインバータ３００とそれらを制御するハイブリッドＥＣＵ４００と、高圧バッテリ６００と、エンジン１００、モータジェネレータ２００およびインバータ３００により電力が供給されるか、または、高圧バッテリ６００により電力が供給される負荷５００とを含む。
【００２５】負荷５００とインバータ３００との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１０と、１２Ｖバッテリ６１０とが接続される。１２Ｖバッテリ６１０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１０を介して、高圧バッテリ６００から電力が供給される。エンジン１００は、エンジン１００に接続されたエンジンＥＣＵ４１０により制御される。エンジンＥＣＵ４１０は、ハイブリッドＥＣＵ４００に接続される。エンジンＥＣＵ４１０は、ハイブリッドＥＣＵ４００からの制御信号などに基づいて、エンジン１００を制御する。
【００２６】モータジェネレータ２００は、エンジン１００を再起動させる場合に、クランキング動作を行なう。また、エンジン１００が回転中の場合には、モータジェネレータ２００は、発電機として機能し、発電された電力をインバータ３００を介して負荷５００および高圧バッテリ６００に供給する。インバータ３００は、ハイブリッドＥＣＵ４００と制御信号ライン８００により接続され、ハイブリッドＥＣＵ４００によりその動作が制御される。インバータ３００は、モータジェネレータ２００、負荷５００および高圧バッテリ６００と、電力供給ライン７００を介して接続される。負荷５００は、補機関係といわれる電装装置であって、車両のエアコン、ヘッドライトおよびオーディオなどである。高圧バッテリ６００は、電圧信号ライン９００および電流信号ライン９０２により、ハイブリッドＥＣＵ４００に接続される。
【００２７】図１に示す制御ブロックを有する車両は、ハイブリッドＥＣＵ４００により、エコノミーランニングシステムを実現する。このエコノミーランニングシステムは、車両が赤信号などにより交差点で停止すると、エンジン１００の回転を止める。ハイブリッドＥＣＵ４００にアクセルペダルが踏まれたなどの信号が入力されると、インバータ３００を介してモータジェネレータ２００を駆動して、エンジン１００のクランキング動作が行なわれる。エンジン１００は再始動し、駆動系に駆動力が伝達され車両が走行する。
【００２８】車両の停止中であって、エンジン１００が停止中である場合には、負荷５００には高圧バッテリ６００から電力が供給される。このとき、ハイブリッドＥＣＵ４００は、高圧バッテリ６００の電流を電流信号ライン９０２により検知し、それを時間積分することにより、放電容量を算出する。ハイブリッドＥＣＵ４００は、その放電容量が予め定められた値になる前に、エンジン１００の再始動をインバータ３００に指示する。また、ハイブリッドＥＣＵ４００は、そのエンジン１００の再始動時の高圧バッテリ６００の電圧を、電圧信号ライン９００を介して検知する。
【００２９】ハイブリッドＥＣＵ４００は、検知した高圧バッテリ６００の電圧に基づいて、満充電容量に対する補正値δを参照し、そのδに基づいて満充電容量を算出する。また、ハイブリッドＥＣＵ４００は、内部にメモリを有し、そのメモリには、高圧バッテリ６００の満充電容量を含む各種のデータが記憶される。
【００３０】図２を参照して、本実施の形態に係るハイブリッドＥＣＵ４００で実行されるプログラムは、以下のような制御構造を有する。
【００３１】ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、イグニッションキーがオンされたか否かを判断する。この判断は、メインコンピュータからハイブリッドＥＣＵ４００に入力される制御信号に基づいて行なわれる。イグニッションキーがオフ状態からオン状態になると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻され、イグニッションキーがオンされるまで待つ。
【００３２】Ｓ１０２にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、無負荷状態の高圧バッテリ６００のＯＣＶ（Open Current Voltage）を検知する。このとき、高圧バッテリ６００とハイブリッドＥＣＵ４００とを接続する電圧信号ライン９００を介して、高圧バッテリ６００からハイブリッドＥＣＵ４００が受信した電圧信号に基づいて、高圧バッテリ６００のＯＣＶが検知される。
【００３３】Ｓ１０４にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、検知したＯＣＶに基づいて、初期ＳＯＣ値を算出する。Ｓ１０６にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン再始動用に設定されたＳＯＣ下限値をメモリから読出す。Ｓ１０８にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン再始動時の高圧バッテリ６００の電圧しきい値をメモリから読出す。
【００３４】Ｓ１１０にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、満充電容量ＣＡＰをメモリから読出す。このとき読出されるＣＡＰは、高圧バッテリ６００が初期状態である場合、ＣＡＰ＝ＣＡＰ（０）、高圧バッテリ６００が使用されている場合、ＣＡＰ＝δ×ＣＡＰ（０）である。δについては後述する。
【００３５】Ｓ１１２にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン使用制限値Ｙを算出する。このとき、エコラン使用制限値Ｙは、Ｙ＝ＣＡＰ×（初期ＳＯＣ値−ＳＯＣ下限値）により算出される。
【００３６】図３を参照して、Ｓ１１４にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン条件を満足しているか否かを判断する。この判断は、ハイブリッドＥＣＵ４００に入力される各種の状態信号に基づいて行われる。たとえば、アクセルペダルが踏まれておらず、かつパーキングブレーキが作動しているなどであるか否かにより判断する。エコラン条件が満足されていると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００３７】Ｓ１１６にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン動作を開始する。すなわち、エンジン１００の回転を停止し、高圧バッテリ６００から負荷５００への電力の供給を開始する。Ｓ１１８にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、高圧バッテリ６００の放電容量Ｘを算出する。このとき、ハイブリッドＥＣＵ４００は、電力信号ライン９０２を介して高圧バッテリ６００から受信した電流値を時間積分することにより、放電容量Ｘを算出する。
【００３８】Ｓ１２０にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、放電容量Ｘがエコラン使用制限値Ｙよりも大きいか否かを判断する。放電容量Ｘがエコラン使用制限値Ｙよりも大きい場合には（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２へ移される。もしそうでないと（１２０にてＮＯ）、処理はＳ１１４へ移される。
【００３９】Ｓ１２２にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、エコラン再始動を行なう。このとき、ハイブリッドＥＣＵ４００は、インバータ３００に対して、インバータ３００に高圧バッテリ６００から供給される電力を用いて、モータジェネレータ２００を回転させ、エンジン１００のクランキング動作を行なうように指示する。
【００４０】Ｓ１２４にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、高圧バッテリ６００の電圧値を検知する。このとき、ハイブリッドＥＣＵ４００は、電圧信号ライン９００を介して、高圧バッテリ６００からハイブリッドＥＣＵ４００が受信した電圧信号に基づいて、電圧値が検知される。
【００４１】Ｓ１２６にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、検知した電圧値が電圧しきい値よりも小さいか否かを判断する。検知した電圧値が電圧しきい値よりも小さい場合には（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理は図２のＳ１１０へ戻される。
【００４２】Ｓ１２８にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、δ＝δ×０．９９の演算を行なう。Ｓ１３０にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、ＣＡＰ＝δ×ＣＡＰ（０）の演算を行なう。Ｓ１３２にて、ハイブリッドＥＣＵ４００は、算出したＣＡＰをメモリに格納する。その後、処理は図２のＳ１１０へ戻される。
【００４３】以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るハイブリッドＥＣＵ４００を搭載した車両の動作について説明する。
【００４４】この車両の運転者がイグニッションキーをオンにすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、無負荷状態の高圧バッテリ６００のＯＣＶが検知される（Ｓ１０２）。検知したＯＣＶに基づいて、初期ＳＯＣ値が算出される（Ｓ１０４）。エコラン再始動用に設定されたＳＯＣ下限値がメモリから読出され（Ｓ１０６）、エコラン再始動時の高圧バッテリ６００の電圧しきい値がメモリから読出される（Ｓ１０８）。
【００４５】満充電容量ＣＡＰがメモリから読出される（Ｓ１１０）。このとき、高圧バッテリ６００の使用状態が初期状態である場合には、ＣＡＰ＝ＣＡＰ（０）と、高圧バッテリ６００の使用状態が初期状態でない場合には、ＣＡＰ＝δ×ＣＡＰ（０）となっている。
【００４６】エコラン使用制限値Ｙが、Ｙ＝ＣＡＰ×（初期ＳＯＣ値−ＳＯＣ下限値）として算出される。このエコラン使用制限値Ｙは、エコノミーランニングシステムにおいて車両が停止中に、エンジン１００を停止させた状態で、高圧バッテリ６００から放電できる制限容量である。
【００４７】車両の運転中に、車両が赤信号で交差点などに停止するとエコラン条件が満足される（Ｓ１１４にてＹＥＳ）。エコラン動作が開始され、エンジン１００の回転が停止し、高圧バッテリ６００から負荷５００へ電力の供給が開始される（Ｓ１１６）。高圧バッテリ６００の放電容量Ｘが算出される。このとき、高圧バッテリ６００の電流値を時間積分することにより、放電容量Ｘが算出される（Ｓ１１８）。
【００４８】高圧バッテリ６００の放電容量Ｘがエコラン使用制限値Ｙを下回っていると（Ｓ１２０にてＮＯ）、さらにエコラン条件を満足しているか否かが判断される（Ｓ１１４）。このとき、交差点の信号が青信号となり、運転者がアクセルペダルを踏むとエコラン条件が満足されなくなる（Ｓ１１４にてＮＯ）、このときには、エコラン再始動される（Ｓ１２２）。
【００４９】交差点の信号が赤信号の状態で、高圧バッテリ６００の放電が続いて、高圧バッテリ６００の放電容量Ｘがエコラン使用制限値Ｙを上回ると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、この場合にも、エコラン再始動が行なわれる（Ｓ１２２）。エコラン再始動時には、高圧バッテリ６００の電圧値が検知され（Ｓ１２４）、検知した電圧値が電圧しきい値よりも小さいか否かが判断される（Ｓ１２６）。検知した電圧値が電圧しきい値よりも小さいと（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、係数δが、δ＝δ×０．９９と演算される（Ｓ１２８）。さらに、ＣＡＰ＝δ×ＣＡＰ（０）と演算され（Ｓ１３０）、算出されたＣＡＰがメモリに格納される（Ｓ１３２）。
【００５０】その後、処理はＳ１１０へ戻され、新たに算出された満充電容量ＣＡＰに基づいて、エコラン使用制限値Ｙが算出される（Ｓ１１２）。
【００５１】図４に、初期状態の高圧バッテリ６００のＳＯＣ曲線を示す。図４に示すように、ＣＡＰ（０）＝１０Ａｈ、δ＝１．００、ＳＯＣ下限値＝３０％であり、ＯＣＶより算出される初期ＳＯＣ値は７５％であると想定する。ハイブリッドＥＣＵ４００がメモリから読み出すＣＡＰは１０Ａｈであり、エコラン使用制限値Ｙは、ＣＡＰ×（初期ＳＯＣ値−ＳＯＣ下限値）によりＹ＝１０×（０．７５−０．３０）＝４．５Ａｈになる。エンジン１００の停止中に高圧バッテリ６００が放電されて、その放電容量が４．５Ａｈを上回ると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エンジン１００がエコラン再始動される（Ｓ１２２）。このとき、検知される電圧値は、電圧しきい値を上回る。
【００５２】図５に、継続的に使用されて劣化した状態の高圧バッテリ６００のＳＯＣ曲線を示す。ただし、図５においては、満充電容量を修正していない。図５に示すように、ＣＡＰ（０）＝１０Ａｈ、δ＝１．００として、ＣＡＰ＝１０Ａｈであると算出されるが、実際には、満充電容量は９Ａｈしかないものと想定する。また、図４と同様、ＳＯＣ下限値＝３０％であり、ＯＣＶより算出される初期ＳＯＣ値は７５％であると想定する。ハイブリッドＥＣＵ４００がメモリから読み出すＣＡＰは１０Ａｈであり、エコラン使用制限値Ｙは、ＣＡＰ×（初期ＳＯＣ値−ＳＯＣ下限値）によりＹ＝１０×（０．７５−０．３０）＝４．５Ａｈになる。エンジン１００の停止中に高圧バッテリ６００が放電されて、その放電容量が４．５Ａｈを上回ると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エンジン１００がエコラン再始動される（Ｓ１２２）。このとき、すでに、高圧バッテリ６００の残容量は、２．２５Ａｈであり、検知される電圧値は、電圧しきい値を下回る。
【００５３】図６に、継続的に使用されて劣化した状態の高圧バッテリ６００のＳＯＣ曲線を示す。図６においては、満充電容量が修正されている。図６に示すように、ＣＡＰ（０）＝１０Ａｈ、δ＝０．９として、ＣＡＰ＝９Ａｈであると算出され、実際、満充電容量は９Ａｈしかないものと想定する。また、図４と同様、ＳＯＣ下限値＝３０％であり、ＯＣＶより算出される初期ＳＯＣ値は７５％であると想定する。ハイブリッドＥＣＵ４００がメモリから読み出すＣＡＰは９Ａｈであり、エコラン使用制限値Ｙは、ＣＡＰ×（初期ＳＯＣ値−ＳＯＣ下限値）によりＹ＝９×（０．７５−０．３０）＝４．０５Ａｈになる。エンジン１００の停止中に高圧バッテリ６００が放電されて、その放電量が４．０５Ａｈを上回ると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エンジン１００がエコラン再始動される（Ｓ１２２）。このとき、高圧バッテリ６００の残容量は、２．７Ａｈであり、検知される電圧値は、電圧しきい値を上回る。
【００５４】以上のようにして、本実施の形態に係るＥＣＵにて実現される満充電容量計測装置によると、エコノミーランニングシステムにおいてエンジンの再始動時に、電池の電圧を計測する。計測された電池の電圧が予め定められた電圧を下回ると、メモリに記憶された満充電容量を小さくするように修正する。これにより、エコノミーランニングシステムを採用する車両に搭載された電池の満充電容量を正確に把握することができる。
【００５５】なお、上述した図３のＳ１２０における処理においては、放電容量Ｘがエコラン使用制限値Ｙ以上であるか否かを判断するものであってもよい。さらにＳ１２６における処理においては、検知された電圧値が電圧しきい値以下であるか否かを判断するものであってもよい。さらに、Ｓ１２８における処理において、算出されるδは、δ＝δ×０．９９に限定されるものではなく、他の定数値を乗算するものであっても、他の定数値を減算するものなどであってもよい。
【００５６】今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地
【出願日】 平成１４年２月１５日（２００２．２．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００６４７４６
【弁理士】
【氏名又は名称】深見 久郎 （外５名）
【公開番号】 特開２００３−２４４８０５（Ｐ２００３−２４４８０５Ａ）
【公開日】 平成１５年８月２９日（２００３．８．２９）
【出願番号】 特願２００２−３８２５０（Ｐ２００２−３８２５０）