JP5777547B2 - 車両制御装置および車両 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、車両制御装置および車両に関する。

近年、ＣＯ_２排出量の削減や分散電源、非常用電源として有用である、電気自動車の開発および市場投入が活発化している。電気自動車に搭載するバッテリとして、リチウムイオンバッテリが使用されている。

バッテリの劣化は、バッテリの充放電を繰り返した際に劣化するサイクル劣化と、バッテリを放置している状態において劣化するカレンダ劣化との二つに大別される。一般的なユーザの利用シーンを考えた場合、自動車を使用しない期間（駐車期間）が短くない。そのため、バッテリの劣化抑制を考えた場合、サイクル劣化だけでなくカレンダ劣化の抑制も考慮することが望ましい。

特開２０１０−１６６６７６号公報 特開２０１１−１８２５１８号公報

本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、バッテリ劣化を抑制する車両制御装置および車両を提供することを目的とする。

実施形態によれば、バッテリ目標温度と、外気温と、前記外気温のときにバッテリを前記バッテリ目標温度とするために温度制御に必要な電力量と、の第１マップと、前記バッテリの残容量と前記バッテリの温度とに対する前記バッテリの単位時間当たりの劣化量の第２マップと、前記バッテリの充電が開始してから次に前記バッテリの充電が行われるまでの期間において、車両が充電電源に接続されているかいないか、前記車両のイグニッションがオンかオフか、および充電電流がゼロより大きいかゼロ以下かに基づいて車両状態を判断し、前記車両状態と前記車両状態における前記バッテリの充電電力又は放電電力とを時刻情報と関連付けて第３マップに記録する記録手段と、前記バッテリの充電を開始する前に、将来の所定期間における外気温情報を将来の時刻情報と関連付けて第４マップに記録する記録手段と、前記第３マップに基づいて前記車両が前記充電電源に接続されていないときの充放電電力量に対応する第１容量を演算し、前記第３マップと前記第４マップとに基づいて前記車両が前記充電電源に接続されていない状態であってかつイグニッションがオフであった時刻と同時刻の将来の外気温情報を読み出し、前記第１マップに基づいて読み出した将来の外気温情報のときに前記バッテリの温度を前記バッテリ目標温度とするための温度制御に必要な電力量に対応する第２容量を複数の前記バッテリ目標温度について演算し、複数の前記バッテリ目標温度のうちの前記第１容量と前記第２容量との和が１００％を超えないものをバッテリ目標温度の候補とし、前記第２マップに基づいて候補としたバッテリ目標温度のときの前記第１容量と前記第２容量との和を充電終止容量として前記車両のイグニッションがオフであるときの前記バッテリの劣化量を演算する演算手段と、を備え、冷却手段を制御して前記バッテリの温度を前記バッテリ目標温度の候補の中から前記バッテリの劣化量が最小となる温度とし、充電器を制御して前記バッテリの充電終止容量を前記劣化量が最小となるバッテリ目標温度のときの前記和として前記バッテリを充電することを特徴とする車両制御装置が提供される。

図１は、実施形態の車両の一構成例を概略的に示す図である。 図２は、第１車両制御装置が判断する車両状態の一例を説明するための図である。 図３は、第１車両制御装置が車両状態を判断する動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図４は、第１車両制御装置が作成したマップの一例と、バッテリの残容量の一例とを説明するための図である。 図５は、第１車両制御装置が取得した外気温データの一例を示す図である。 図６は、第１車両制御装置が、バッテリの適切な充電量を演算する動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図７は、バッテリ目標温度と外気温とに対してバッテリの温度制御に必要な電力量を説明するための図である。 図８は、図６に示す第１車両制御装置の動作の一例を詳細に説明するためのフローチャートである。 図９は、単位時間あたりのバッテリの劣化量の一例を示す図である。

以下、実施形態の車両、および、車両制御方法について、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態の車両の一構成例を概略的に示す図である。
本実施形態の車両は、バッテリＢＴと、電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）１０と、エアコン４０と、ファン５０と、補機バッテリ６０と、ボディ系コンポーネント７０と、車載充電器８０と、ＤＣＤＣコンバータ９０と、車載通信装置１００と、動力伝達装置１１０と、インバータＩＮＶと、モータＭと、駆動輪ＷＬと、充電器コネクタＣＮＴと、第１車両制御装置（ＥＶ−ＥＣＵ）ＣＴＲ１と、第２車両制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）ＣＴＲ２と、を備えている。

ボディ系コンポーネント７０は、ヘッドライト、室内照明、速度メータ等を含む。

エアコン４０は、車室内やバッテリＢＴを冷却する冷却手段である。エアコン４０は、バッテリＢＴから電源を供給される。

ファン５０は、バッテリＢＴを冷却する冷却手段である。ファン５０はバッテリＢＴから電源を供給される。

補機バッテリ６０は、イグニッションオフ時に、キーレスエントリシステム等の最低限のボディ系コンポーネント７０へ電力を供給する。また、補機バッテリ６０は、状況に応じて、ファン５０、ボディ系コンポーネント７０、第１車両制御装置ＣＴＲ１、第２車両制御装置ＣＴＲ２、電池管理装置１０、および、インバータＩＮＶへ電源を供給可能である。補機バッテリ６０は例えば鉛蓄電池であって、１２Ｖの直流電源である。

バッテリＢＴは、インバータＩＮＶに電力を供給する。本実施形態では、バッテリＢＴは、リチウムイオン二次電池である。バッテリＢＴは、直列に接続した数百個の二次電池セルを含む。バッテリＢＴは、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電電流を検出して電池管理装置１０へ出力する。

ＤＣＤＣコンバータ９０はバッテリＢＴの出力電圧を降圧して出力する。ＤＣＤＣコンバータ９０の出力ラインは補機バッテリ６０の出力ラインと共通であって、状況に応じて、ファン５０、ボディ系コンポーネント７０、第１車両制御装置ＣＴＲ１、第２車両制御装置ＣＴＲ２、電池管理装置１０、および、インバータＩＮＶへ電源を供給可能である。ＤＣＤＣコンバータ９０は、イグニッションオン時に、第１車両制御装置ＣＴＲ１やボディ系コンポーネント７０等に対して電力供給を行う。また、イグニッションオン時において、ＤＣＤＣコンバータ９０の出力電圧よりも補機バッテリ６０の電圧が低い場合は、ＤＣＤＣコンバータ９０から補機バッテリ６０へ電力を供給して補機バッテリ６０を充電する。イグニッションオフ時には、ＤＣＤＣコンバータ９０は停止する。

インバータＩＮＶは、第１車両制御装置ＣＴＲ１から受信したトルク指令に従って、バッテリＢＴの直流電力を三相交流電力に変換して出力する。

モータＭは永久磁石時電動機であり、インバータＩＮＶから出力される三相交流電力により動作する。

動力伝達装置１１０は、モータＭのトルクを車軸および駆動輪ＷＬに伝える装置であり、減速ギアやデファレンシャルギア等を含む。

電池管理装置１０は、バッテリＢＴからバッテリ電圧、充放電電流、および、バッテリ温度を受信し、バッテリＢＴの残容量（ＳＯＣ：state of charge）や健全度（ＳＯＨ：state of health）を演算するとともに、バッテリ電圧、バッテリ温度等を監視して二次電池セルの保護を行う。電池管理装置１０は、第１車両制御装置ＣＴＲ１へ、バッテリＢＴの残容量、健全度、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電電流などの状態を通知する。

車載充電器８０は、充電器コネクタＣＮＴに充電電源が接続されたか否か検出するとともに、第１車両制御装置ＣＴＲ１からの充電制御指令に従ってバッテリＢＴへの充電電流を制御する。

車載通信装置１００は、外部と通信を行い車両位置情報、温度情報等の情報を受信し、第１車両制御装置ＣＴＲ１へ送信する。

第２車両制御装置ＣＴＲ２は、主回路コンタクタ２２の制御や主回路の監視を行う。主回路コンタクタ２２の制御においては、第２車両制御装置ＣＴＲ２は、バッテリが発火・発煙に至らないよう、適切にコンタクタ２２を開閉する。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、演算手段としてのメインＣＰＵ（central processing unit）と、メモリＭと、デジタルインタフェース（図示せず）と、アナログインターフェース（図示せず）とを備える。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両に搭載された様々な機器を協調させて、車両全体を制御する。

メモリＭは、バッテリ目標温度と外気温とに対するバッテリＢＴの温度制御に必要な電力量の第１マップ（図７に示す）と、バッテリＢＴの残容量とバッテリＢＴの温度とに対するバッテリＢＴの単位時間当たりの劣化量の第２マップ（図９に示す）と、が記録されている。

第１車両制御装置ＣＴＲ１のメインＣＰＵは、後述するように、所定期間の車両状態を時刻情報とともにメモリＭに記録するとともに所定期間の外気温情報を将来の時刻情報とともにメモリＭに記録し、車両が充電電源に接続されていないときの充放電電力量に対応する第１容量を演算し、複数のバッテリ目標温度について、将来の外気温情報と第１マップとを参照して車両が充電電源に接続されない状態であって駐車中に温度制御に必要な電力量に対応する第２容量を演算し、第２マップを参照して第１容量と第２容量との和が１００％を超えないバッテリ目標温度としたときの車両が駐車中のバッテリＢＴの劣化量を演算する。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、電池管理装置１０から受信したバッテリの残容量、劣化度、バッテリ温度、バッテリ電圧、充放電電流等を受信して、バッテリＢＴを監視する。また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリ温度に基づいて、冷却手段を制御してバッテリＢＴの温度制御を行う。更に、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリ電圧等に基づいて、二次電池セルの残容量を均等化するセルバランス制御を行う。

また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両に搭載された各種機器からイグニッション信号、アクセル開度、および、ブレーキストロークを受信する。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両走行時においては、アクセル開度の情報と車両速度とに基づきモータトルクを決定し、インバータＩＮＶへトルク指令を送る。

また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車載通信装置１００から車両位置情報および外気温情報を受信する。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、後述するように、車両位置情報および外気温情報から所定期間の外気温情報をメモリＭへ記録する。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車載充電器８０から充電器接続信号を受信して、バッテリＢＴのＳＯＣやバッテリ電圧等に基づいて車載充電器８０へ充電制御指令を出力する。また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、イグニッション信号、充電器接続信号、および、充放電電流に基づいて後述するように車両状態を取得する。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、取得した車両状態をメモリＭに記録する。

次に、上記車両の動作の一例について図面を参照して説明する。バッテリＢＴは、車両が駐車中においても残容量や温度等の影響により劣化することが知られている。本実施形態の車両は、バッテリＢＴを適切な分だけ充電して、車両が駐車中におけるバッテリＢＴの劣化を抑制することを実現するものである。

図２は、第１車両制御装置ＣＴＲ１が判断する車両状態の一例を説明するための図である。まず、本実施形態の車両は、バッテリＢＴの適切な充電量を演算するために、所定期間、車両状態を取得する。本実施形態では、車両状態は、「走行中」、「充電電源に接続して充電中」、「充電電源に接続して駐車中」、および、「充電電源に接続しないで駐車中」の４つである。

図３は、第１車両制御装置ＣＴＲ１が上記車両状態を判断する動作の一例を説明するためのフローチャートである。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、イグニッション信号からイグニッションがオンか否かを判断する（ステップＳＴＡ１）。

イグニッションがオンである場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１は車両状態を「走行中」と判断して、時刻情報とともに車両状態「走行中」をメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ２）。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、電池管理装置１０から受信した充放電電流とバッテリ電圧とから充放電電力［ｋＷｈ］を計測し、時刻情報とともにメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ３）。ここでメモリＭに記録する充放電電力は、走行中に使用するエネルギー量となる。

イグニッションがオフである場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、充電器接続信号に基づいて充電電源が接続されているか否かさらに判断する（ステップＳＴＡ４）。

充電電源が接続されている場合、充放電電流がゼロより大きいか否かをさらに判断する（ステップＳＴＢ５）。ここで、充放電電流がゼロより大きい場合はバッテリＢＴを充電している状態であり、充放電電流がゼロより小さい場合はバッテリＢＴを放電している状態である。

充放電電流がゼロより大きい場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１は車両状態を「充電中」と判断して、時刻情報とともに車両状態「充電中」をメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ６）。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は電池管理装置１０から受信した充放電電流とバッテリ電圧とから充放電電力［ｋＷｈ］を計測し、時刻情報とともにメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ７）。ここでメモリＭに記録する充放電電力は充電するエネルギーとなる。

ステップＳＴＡ５において充放電電流がゼロ以下である場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両状態を「充電電源に接続して駐車中」と判断して、時刻情報とともに車両状態「充電電源に接続して駐車中」をメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ８）。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、電池管理装置１０から受信した充放電電流とバッテリ電圧とから充放電電力［ｋＷｈ］を計測し、時刻情報とともにメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ９）。ここでメモリＭに記録する充放電電力は充電電源に接続して駐車中に使用するエネルギー量となる。

ステップＳＴＡ４において充電電源が接続されていない場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両状態を「充電電源に接続しないで駐車中」と判断して、時刻情報とともに車両状態「充電電源に接続しないで駐車中」をメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ１０）。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、電池管理装置１０から受信した充放電電流とバッテリ電圧とから充放電電力［ｋＷｈ］を計測し、時刻情報とともにメモリＭに記録する（ステップＳＴＡ１１）。ここでメモリＭに記録する充放電電力は充電電源に接続しないで駐車中に使用するエネルギー量となる。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、上記のように、車両状態を判断した後、充放電電力を計測して時刻情報とともにメモリＭに記憶することにより、車両状態、充放電電力量、および、時刻が対応したマップを作成することができる。なお、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車両状態、充放電電力量、および、時刻が対応したマップを例えば１ヶ月分だけメモリＭに保持し、古い情報から順次消去していく。

図４は、第１車両制御装置ＣＴＲ１が作成したマップの一例と、バッテリＢＴの残容量の一例とを説明するための図である。なお、図４では、各車両状態について対応する記号で記載している。「走行中」が「Ａ」、「充電電源に接続して充電流」が「Ｂ」、「充電電源に接続して駐車中」が「Ｃ」、「充電電源に接続しないで駐車中」が「Ｄ」である。

また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、車載通信装置１００から車両位置情報と外気温情報とを受信し、今後２４時間の外気温のデータを取得する。

図５は、第１車両制御装置ＣＴＲ１が取得した外気温データの一例を示す図である。
ここでは、１時間ごとの外気温データを取得し、１時間おきに外気温データを更新するものとする。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、今後２４時間分の外気温のデータをメモリＭに記録し、古いデータから順に消去する。

次に、第１車両制御装置ＣＴＲ１が、バッテリＢＴの劣化を抑制する適切な充電量を演算する方法について図面を参照して説明する。

なお、ここでは前提条件として、車両が充電電源に接続している場合は、充電電源側からバッテリＢＴの温度管理に必要な電力を供給するものとする。また、本実施形態では、バッテリ温度が１５℃のときに最もバッテリの劣化量が小さくなると仮定し、充電電源に接続しているときのバッテリ温度は１５℃一定とする。また、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、イグニッションオフ時（運転者が車を降りたとき）に、バッテリＢＴの適切な充電量を演算するものとする。

なお、走行時にバッテリＢＴの温度管理に必要なエネルギーは、走行に必要なエネルギーに比べて小さいものとする。したがって、バッテリＢＴの目標温度が変わっても、走行に必要なエネルギー量は変化しないと考える。

また、本実施形態において、バッテリＢＴの残容量に対するバッテリＢＴの出力電圧およびバッテリ出力電力は、略一定であるとする。

図６は、第１車両制御装置ＣＴＲ１が、バッテリＢＴの適切な充電量を演算する動作の一例を説明するためのフローチャートである。

まず、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、図４のマップを参照して、車両状態が「Ａ」又は「Ｄ」のときの充放電電力量を演算する（ステップＳＴＢ１）。図４の例では−６×２＋０×１２＝−１２ｋＷｈとなる。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、ステップＳＴＢ１で求めた充放電電力量がバッテリＢＴの容量に対してどの程度の割合（第１容量（ＳＯＣ幅）［％］）を占めるか算出する（ステップＳＴＢ２）。ここでの演算は（ステップＳＴＢ１で求めた充放電電力量）÷（バッテリＢＴの容量）であり、例えばバッテリＢＴの容量が２０ｋＷｈの場合には第１容量は１２÷２０＝０．６［％］となる。従って、この場合にはＳＯＣ幅は６０％（＝０．６×１００）となる。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、図４に示すマップと、図５に示す外気温データとにより、車両状態が「Ｄ」のときの外気温データを参照する（ステップＳＴＢ３）。

次に、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリ目標温度が１５℃、２０℃、２５℃、および、３０℃の場合の、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量を算出する（ステップＳＴＢ４）。なお、ここでは、バッテリ温度目標が１５℃、２０℃、２５℃および３０℃の場合のみ電力量を演算することとしているが、バッテリ温度目標をより細かい間隔（例えば１℃間隔）で設定してもよく、より大きな間隔（例えば１０℃間隔）で設定してもよい。また、ここで設定するバッテリ目標温度の数は４つに限定されるものでもない。

図７は、バッテリ目標温度と外気温とに対してバッテリＢＴの温度制御に必要な電力量を説明するための図である。

図７では、各バッテリ目標温度について、外気温におけるバッテリＢＴの温度制御に必要な電力量が記載されている。例えば、バッテリ目標温度が１５℃であり外気温が３０℃の場合には、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量はＯ１［ｋＷｈ］である。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、メモリＭに予め図７に示すような冷却に必要な電力量のマップを記録している。例えばバッテリ目標温度が１５℃の場合、バッテリの冷却に必要な電力量は下記のように演算することができる。

バッテリの冷却に必要な電力量（１５℃）＝Ｏ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｓ１＋Ｒ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｐ１＋Ｎ１＋Ｎ１
続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、上記ステップＳＴＢ４で求めたバッテリの冷却に必要な電力量（１５℃、２０℃、２５℃、３０℃）がどの程度のＳＯＣ幅（第２容量）［％］を有しているか算出する（ステップＳＴＢ５）。例えば、バッテリＢＴの容量が２０ｋＷｈであってバッテリ目標温度が１５℃の場合、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量（１５℃）のＳＯＣ幅＝（Ｏ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｓ１＋Ｒ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｑ１＋Ｐ１＋Ｎ１＋Ｎ１）／２０ｋＷｈとなる。

以下の説明では、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量（１５℃、２０℃、２５℃、３０℃）のＳＯＣ幅が、それぞれ３５％、２０％、１５％、１０％であったとする。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、上記ステップＳＴＢ５で求めたバッテリＢＴの冷却に必要な電力量の（１５℃、２０℃、２５℃、３０℃）のＳＯＣ幅（第２容量）と、上記ステップＳＴＢ２で求めた車両状態「Ａ」および「Ｄ」（充電電源に接続されていないとき）に使用するエネルギー量のＳＯＣ幅（第１容量）６０％とを加算し、その合計が１００％を超えるか否か判断し、１００％を超えない場合のバッテリ目標温度のみを先の処理使用することとする（ステップＳＴＢ６）。

図８は、第１車両制御装置ＣＴＲ１の上記ステップＳＴＢ６の動作の一例を詳細に説明するためのフローチャートである。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、設定したバッテリ目標温度のうち最も低いものをｔとする（ステップＳＴＣ１）。本実施形態では最も低いバッテリ目標温度ｔは１５℃である。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、選択したバッテリ目標温度ｔについて、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量の（１５℃）のＳＯＣ幅と、車両状態「Ａ」または「Ｄ」に使用するエネルギー量のＳＯＣ幅６０％とを加算し、その和が１００％以下であるか否か判断する（ステップＳＴＣ２）。

ステップＴＳＣ２で演算した和が１００％以下である場合、ここでのバッテリ目標温度ｔのバッテリ冷却に必要な電力量のＳＯＣ［％］を先の処理で使用することとする（ステップＳＴＣ３）。

ステップＳＴＣ２で演算した和が１００より大きかった場合、ここでのバッテリ目標温度ｔのバッテリ冷却に必要な電力量のＳＯＣ［％］をこれから先の処理で使用しないこととする（ステップＳＴＣ５）。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、現在選択しているバッテリ目標温度ｔが最も高いものであるか否か判断する（ステップＳＴＣ４）。本実施形態では、最も高いバッテリ目標温度ｔは３０℃であるので、バッテリ目標温度ｔが３０℃か否か判断する。

最も高い温度でない場合には、現在選択しているバッテリ目標温度ｔの次に高いものをバッテリ目標温度ｔとする（ステップＳＴＣ６）。本実施形態の場合、現在選択しているバッテリ目標温度ｔが１５℃の時には次のバッテリ目標温度ｔは２０℃であり、バッテリ目標温度ｔは１５℃、２０℃、２５℃、３０℃の順に設定される。その後、第１車両制御装置ＣＴＲ１はステップＳＴＣ２へ戻り処理を行う。

ステップＳＴＣ４でバッテリ目標温度ｔが最も高い温度であった場合、第１車両制御装置ＣＴＲ１はステップＳＴＢ６の処理を終了する。

なお、以下の説明ではステップＳＴＢ６において、バッテリ目標温度が１５℃、２０℃、２５℃、３０℃のいずれの場合も、バッテリＢＴの冷却に必要な電力量のＳＯＣ幅と、上記ステップＳＴＢ２で求めた車両状態「Ａ」または「Ｄ」に使用するエネルギー量のＳＯＣ幅６０％とを加算した和が１００％以下であったものとする。例えば、バッテリ目標温度１５℃の場合の１充電で必要なエネルギー量は、６０％（ステップＳＴＢ２より）と３５％（ステップＳＴＢ５より）を加算した９５％となる。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリ目標温度１５℃、２０℃、２５℃、３０℃の場合のバッテリ劣化量を算出する（ステップＳＴＢ７）。

図９は、単位時間（１時間）あたりのバッテリの劣化量の一例を示す図である。第１車両制御装置ＣＴＲ１は、図４に示すマップおよびバッテリ目標温度１５℃の際のバッテリＢＴのＳＯＣ［％］の時間変化と、図９に示す表と、を用いて、充電終止から次の充電までの電池の劣化量を見積もる。ここでは、バッテリ目標温度を変化させても、走行中はバッテリが劣化しないもとし、駐車中の劣化量のみを算出する。

まず、バッテリ目標温度が１５℃の場合のバッテリの劣化量の算出例を示す。なお、今回の条件では充電終止ＳＯＣはＳＯＣ６０％＋３５％＝９５％となる。

＜バッテリの劣化量の算出例＞
バッテリの劣化量＝（ｂ１×７［ｈ］）＋（ｂ８×２［ｈ］）＋（ｂ９×２［ｈ］）＋（ｂ１０×２［ｈ］）＋（ｂ１１×２［ｈ］）＋（ｂ１２×２［ｈ］）＋（ｂ１３×２［ｈ］）
なお、車両は８時から２０時までの駐車中に８時のときにＳＯＣが６５％から３５％まで線形的に変化するものとして、１時間毎のＳＯＣの変化は２．９％となる。従って、バッテリＢＴのＳＯＣは６５％であって、８時５９分のときのバッテリＢＴのＳＯＣは６２．１％である。ここで８時から８時５９分のＳＯＣの代表値として中央値をとると６３．５５％であり。上記演算では、このＳＯＣ値と温度１５℃を対応させて、８時から２０時までの１時間あたりの劣化量を「ｂ８」としている。

次に、バッテリ目標温度が２０℃の場合のバッテリの劣化量を見積もる。なお、今回の条件では充電終止ＳＯＣは、６０％（ステップＳＴＢ２より）と２０％（ステップＳＴＢ５）とを加算した８０％となる。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、図９に示す表の単位時間あたりのバッテリの劣化量を用いて、充電終止から次の充電までの電池の劣化量を以下のように見積もる。

＜バッテリの劣化量の算出例＞
バッテリの劣化量＝（ｂ４×７［ｈ］）＋ （ｃ１０×３［ｈ］）＋（ｃ１１×３［ｈ］）＋（ｃ１２×３［ｈ］）＋（ｃ１３×３［ｈ］）
なお、車両が充電電源に接続して駐車している場合である車両状態「Ｃ」は、充電電源よりバッテリＢＴの冷却に必要な電力を供給するものとする。このため、車両状態「Ｄ」におけるバッテリ目標温度を２０℃としても、車両状態「Ｃ」のときのバッテリ温度は１５℃であるとする。

同様に、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリ目標温度２５℃、３０℃の場合についてもバッテリＢＴの劣化量を算出する。

続いて、第１車両制御装置ＣＴＲ１は、上記ステップＳＴＢ７で演算したバッテリ目標温度１５℃、２０℃、２５℃、３０℃での劣化量を比較し、劣化量が最小となる場合のバッ
テリ目標温度と充電量（充電終止ＳＯＣ）とを決定する（ステップＳＴＢ８）。バッテリ目標温度２０℃が最も劣化量が小さい場合、充電量（充電終止ＳＯＣ）は８０％となる。

第１車両制御装置ＣＴＲ１は、バッテリＢＴの充電を開始する前に上記演算を行い、充電終止ＳＯＣが８０％となるようにバッテリＢＴを充電するとともに、バッテリ目標温度を２０℃としてバッテリＢＴの冷却を行うことにより、バッテリＢＴの劣化量を最小とすることができる。

すなわち、本実施形態によれば、バッテリ劣化を抑制する車両、および、車両制御方法を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＢＴ…バッテリ、ＩＮＶ…インバータ、Ｍ…モータ、ＷＬ…駆動輪、ＣＮＴ…充電器コネクタ、Ｍ…メモリ、１０…電池管理装置、ＣＴＲ２…第２車両制御装置、ＣＴＲ１…第１車両制御装置、４０…エアコン（冷却手段）、５０…ファン（冷却手段）、６０…補機バッテリ、７０…ボディ系コンポーネント、８０…車載充電器、９０…ＤＣＤＣコンバータ、１００…車載通信装置、１１０…動力伝達装置。

Claims (2)

1. バッテリ目標温度と、外気温と、前記外気温のときにバッテリを前記バッテリ目標温度とするために温度制御に必要な電力量と、の第１マップと、
   前記バッテリの残容量と前記バッテリの温度とに対する前記バッテリの単位時間当たりの劣化量の第２マップと、
   前記バッテリの充電が開始してから次に前記バッテリの充電が行われるまでの期間において、車両が充電電源に接続されているかいないか、前記車両のイグニッションがオンかオフか、および充電電流がゼロより大きいかゼロ以下かに基づいて車両状態を判断し、前記車両状態と前記車両状態における前記バッテリの充電電力又は放電電力とを時刻情報と関連付けて第３マップに記録する記録手段と、
   前記バッテリの充電を開始する前に、将来の所定期間における外気温情報を将来の時刻情報と関連付けて第４マップに記録する記録手段と、
   前記第３マップに基づいて前記車両が前記充電電源に接続されていないときの充放電電力量に対応する第１容量を演算し、前記第３マップと前記第４マップとに基づいて前記車両が前記充電電源に接続されていない状態であってかつイグニッションがオフであった時刻と同時刻の将来の外気温情報を読み出し、前記第１マップに基づいて読み出した将来の外気温情報のときに前記バッテリの温度を前記バッテリ目標温度とするための温度制御に必要な電力量に対応する第２容量を複数の前記バッテリ目標温度について演算し、複数の前記バッテリ目標温度のうちの前記第１容量と前記第２容量との和が１００％を超えないものをバッテリ目標温度の候補とし、前記第２マップに基づいて候補としたバッテリ目標温度のときの前記第１容量と前記第２容量との和を充電終止容量として前記車両のイグニッションがオフであるときの前記バッテリの劣化量を演算する演算手段と、を備え、
   冷却手段を制御して前記バッテリの温度を前記バッテリ目標温度の候補の中から前記バッテリの劣化量が最小となる温度とし、充電器を制御して前記バッテリの充電終止容量を前記劣化量が最小となるバッテリ目標温度のときの前記和として前記バッテリを充電することを特徴とする車両制御装置。
2. 複数の二次電池セルを含み、前記複数の二次電池セルの電圧および充放電電流を検出して出力する前記バッテリと、
   前記バッテリから前記複数の二次電池セルの電圧および充放電電流を受信し、前記バッテリの残容量を演算し、前記電圧と前記残容量と充放電電流とを出力する電池管理装置と、
   前記バッテリから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
   前記インバータから出力された交流電力により駆動されるモータと、
   前記モータの動力を車軸および駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
   前記バッテリを充電する前記充電器と、
   前記バッテリを冷却する冷却手段と、
   外部から将来の外気温情報を受信する通信手段と、
   請求項１記載の車両制御装置と、を備えた車両。

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