用于车辆的控制装置制造方法及图纸

一种控制装置(30)在电池(B)的充电状态(SOC)的推定值处在第二区域内的期间超过规定期间的情况下通过暂时地改变电池(B)的SOC以使得电池(B)的SOC处在第一区域内而通过第一推定方法来推定所述SOC。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的控制装置，更特别地涉及一种用于包括电池和电动机的车辆的控制装置，该电动机通过从电池接收电力而驱动。
技术介绍
检测用在车辆中的电池的充电状态(简称为S0C)(也称为充电率或剩余容量)的SOC检测装置是现有的。例如，检测电动车辆(EV)的电池SOC的许多SOC检测装置通过对电池电流求积分来检测S0C。虽然可期待再生制动在EV中提供暂时的充电，但是在车辆运行期间电池大部分时间是放电的。当车辆未运行时，通过对电池充电而恢复S0C。这样，在EV中存在许多这样的情况，其中SOC检测装置通过从电池被完全充满电时开始对放电电流求积分来检测SOC。 电池电流的积分也经常被用来检测装备有发动机和发电机的混合动力车辆(HV)中的电池S0C。但是，在HV中，从电池使用寿命和再生电力的可接受量的观点来看，充电和放电被控制成将电池SOC维持在约50%。这样，电池很少有机会被完全充满电(接近100%),或者换句话说，很少有机会使SOC初始化。如果在长时间内仅通过对充电和放电电流求积分来执行电池SOC的检测，则电流检测误差被累积，并且所检测出的SOC的误差最终增大。日本专利申请No. 2008-241246公报(JP-A-2008-241246)中记载的SOC检测装置利用内部反应模型来推定S0C。在该SOC检测装置中，通过利用二次电池的开路电压(OCV)具有倾斜(度)的事实由OCV和SOC之间的关系来推定S0C。图26是示出表现为具有倾斜的特性的电池的SOC-OCV曲线的曲线图。参照图26，纵轴表示OCV(V)，横轴表示SOC(% )。例如，利用镍系或钴系活性物质作为电极的锂离子电池表现出与这里所示的相类似的特性。按照图26所示的特性，SOC-OCV曲线具有倾斜，并且OCV和SOC表现出I : I的关系。这样，可通过考虑诸如电池端子电压、电池温度或电池电流之类的因素确定OCV来推定S0C。结果，即使在电池很少有机会被完全充满电的情况下也能提高SOC的推定精度。近年来，橄榄石电池(橄榄石型锂离子电池)因其高等级的安全性和低的价格引起了关注。橄榄石电池是一种锂离子电池，并且这与阳极(负极)组合而产生电池电压是平的区域(平台/平稳区域)。例如为碳的材料被用于阳极。由于橄榄石电池与钴系电极材料相比提供了更低的成本和更高的安全性，所以它们近年来作为用在EV和PHV中的蓄电装置形式的大型电池引起了关注。在例如日本专利申请No. 2002-117833公报(JP-A-2002-117833)和日本专利申请No. 2005-302300 公报(JP-A-2005-302300)中公开了这类橄榄石电池。但是，橄榄石电池具有长的平台区域(即使SOC改变OCV也大致保持恒定不变的区域)，由此使得很难由OCV的值来推定S0C。图27是示出橄榄石电池的SOC-OCV曲线的曲线图。参照图27，纵轴表示OCV(V)，横轴表示SOC(% )。如图27所示，由于利用橄榄石型活性物质作为电极的锂离子电池具有长的平台区域，因此很难由OCV的值来推定S0C。例如，在利用碳系材料用于阳极的电池的示例中，存在平台区域覆盖30 %至95 %的SOC值的范围的情况。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够通过以高精度推定具有长的平台区域的电池的SOC来控制车辆的用于车辆的控制装置。本专利技术的第一方面涉及一种用于车辆的控制装置。所述车辆包括电池和通过从所述电池接收电力而驱动的电动机。相对于所述电池的充电状态的OCV的变化特性包括第一区域和第二区域，在所述第一区域内相对于所述充电状态的变化量的所述OCV的变化量超过阈值，在所述第二区域内相对于所述充电状态的变化量的所述OCV的变化量不超过所述阈值。在所述电池的充电状态的推定值处在所述第一区域内的情况下，所述控制装置通过根据使用所述电池的电压的第一推定方法推定所述充电状态，来更新所述电池的充电状态 的推定值，以及在所述电池的充电状态的推定值处在所述第二区域内的情况下，所述控制装置通过根据使用输入到所述电池和从所述电池输出的电流的第二推定方法推定所述充电状态，来更新所述电池的充电状态的推定值。在所述电池的充电状态的推定值处在所述第二区域内的期间超过规定期间的情况下，所述控制装置暂时地改变所述电池的充电状态以使得所述电池的充电状态处在所述第一区域内，并通过所述第一推定方法来推定所述充电状态。所述控制装置还可基于是否能相对于所述OCV唯一地确定所述电池的充电状态来设定所述阈值。根据所述第一推定方法获得的所述充电状态的推定精度可比根据所述第二推定方法获得的所述充电状态的推定精度高。所述电池可包括多个单元和使所述多个单元的充电状态均衡的均衡电路。所述控制装置可在通过使所述均衡电路工作而使所述多个单元的充电状态均衡之前暂时地改变所述电池的充电状态以使得所述电池的充电状态处在所述第一区域内，并通过所述第一推定方法来推定所述充电状态。所述车辆还可包括内燃发动机和利用所述内燃发动机的动力来发电的发电机。所述控制装置可通过改变所述电动机的电力消耗量和所述发电机的发电量来改变所述电池的充电状态。所述第一区域是所述充电状态比所述第二区域低的区域，并且在已使所述电池放电直至所述电池的充电状态到达所述第一区域并且已根据所述第一推定方法推定了所述电池的充电状态之后，所述电池可由所述发电机充电。所述车辆可被构造成允许外部充电，在所述外部充电中所述电池通过接收从所述车辆外部提供的电力而被充电。所述第一区域可以是所述充电状态比所述第二区域高的区域。所述控制装置可在已对所述电池进行外部充电直至所述电池的充电状态到达所述第一区域并且已根据所述第一推定方法推定了所述电池的充电状态之后使所述电池进行规定量的放电。所述控制装置可还具有电池控制单元，所述电池控制单元使用所述第一或第二推定方法计算所述电池的充电状态的推定值，并基于所述电池的充电状态的推定值输出所述充电状态的控制目标值；和混合动力控制单元，所述混合动力控制单元通过基于所述电池的充电状态的推定值和所述控制目标值控制所述电动机和所述发电机，来改变所述电池的充电状态。本专利技术的第二方面涉及一种用于包括电池和电动机的车辆的控制装置。所述电池具有第一区域和第二区域作为相对于所述电池的充电状态的OCV的变化特性，在所述第一区域内相对于所述充电状态的变化量的所述OCV的变化量超过阈值，在所述第二区域内相对于所述充电状态的变化量的所述OCV的变化量不超过所述阈值。所述电动机通过从所述电池接收电力而驱动。所述用于车辆的控制装置设置有充电状态推定单元，所述充电状态推定单元推定所述电池的充电状态；第一推定单元，在所述电池的充电状态的推定值处在所述第一区域内的情况下，所述第一推定单元通过根据使用所述电池的电压的第一推定方法推定所述充电状态，来更新所述电池的充电状态的推定值；第二推定单元，在所述电池的充电状态的推定值处在所述第二区域内的情况下，所述第二推定单元通过根据使用输入到所述电池和从所述电池输出的电流的第二推定方法推定所述电池的充电状态，来更新所述电池的充电状态的推定值；和第三推定单元，在所述电池的充电状态的推定值处在所述第 二区域内的期间超过规定期间的情况下，所述第三推定单元通过暂时地改变所述电池的充电状态以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥贤司，西勇二，户村修二，竹本毅，芳贺伸烈，渊本哲矢，杉本哲也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：