[发明专利]车辆控制装置和车辆控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制车辆，并且更具体地说，本发明涉及对车辆装备的电池进行充电和放电控制。

背景技术

最近几年，混合动力车辆和电动车辆（下面将这些统称为电动汽车）被投入实际使用。电动汽车将电池、逆变器和由逆变器驱动的马达用作电源。在这种电动汽车中，通常控制电池的充电和放电，以使表示电池的充电状态的状态量（下面简称为“SOC”）落入恒定范围内。众所周知，当在这种恒定范围内重复充电和放电时，在估计的SOC与实际SOC之间存在偏差、充电和放电能力因为所谓记忆效应而降低或由于硫化导致老化等。众所周知，通过使电池接近完全充电或者完全放电（所谓刷新）可以消除这些问题。

日本专利申请公开第2007－223462（JP-A-2007-223462）号描述了一种可靠刷新电池的技术。在JP-A-2007-223462中描述的可以连接到外部电源的混合动力车辆中的控制装置在由外部电源对电池充电之前对电池执行刷新放电，并在使电池经受刷新放电后再由外部电源对电池充电。

顺便提及，可以使用充电期间的SOC变化量和累积电流值（流入电池的电荷量）来估计电池的完全蓄电量。即，通过将SOC最大值与SOC变化量的比值（由SOC最大值/SOC变化量表示，并且是大于1的值）乘以累积电流值，可以估计对应于SOC最大值的电荷量，即，电池的完全蓄电量。

如果利用上述方法估计完全蓄电量，则当不能充分保证充电时的SOC变化量时完全蓄电量的估计精度可能恶化。即，根据电流传感器的输出，计算充电时的累积电流值；然而，电流传感器的输出包括误差。因此，当SOC变化量小时，在估计完全蓄电量时放大累积电流值的比例（＝SOC最大值/SOC变化量）增大，因此，包含在估计的完全蓄电量中的误差也被相应放大。

然而，JP-A-2007-223462未对上述问题及其解决方案做任何描述。

发明内容

本发明提供了一种在装备了利用车辆外的电源可充电的电池的车辆内，精确估计电池的完全蓄电量的控制装置和控制方法。

本发明的第一方面涉及一种用于包含：电池、负载、用于控制电池与负载之间交换的电能的电能控制器、以及用于执行利用车辆外的电源对电池充电的外部充电的充电器的车辆的控制装置。该控制装置包括：第一控制单元，在对车辆执行驱动控制时，用于控制电能控制器，以使作为电池的实际电荷量与完全蓄电量的比值的SOC落入预定范围内；第二控制单元，当电源连接到车辆时，用于控制电能控制器和充电器，以执行外部充电时的SOC的变化量大于预定范围的宽度的扩展充电；以及计算单元，通过将扩展充电时的SOC的最大值与SOC的变化量的比值乘以扩展充电时流入电池的电流的累积值，计算完全蓄电量。

在该控制装置中，当电源连接到车辆时，第二控制单元可以执行电池放电的第一放电，直到SOC降低到落入比预定范围的下限值低的第一范围内的第一SOC；在第一放电结束后，可以开始扩展充电；以及在SOC达到落入比预定范围的上限值高的第二范围内的第二SOC时，可以结束扩展充电。

在该控制装置中，第二控制单元执行在扩展充电结束后，电池放电，以使SOC落入预定范围内的第二放电。

在该控制装置中，该电池具有这样的特性，即，SOC在第一和第二范围内根据电池电压的单位变化的变化小于SOC在预定范围内根据电池电压的单位变化的电压变化，控制装置还可以包括用于检测电池的电压的电压传感器，并且计算单元可以根据开始扩展充电时电压传感器的输出计算开始扩展充电时的SOC，可以根据结束扩展充电时电压传感器的输出计算结束扩展充电时的SOC，以及可以计算所计算的两个SOC值之差作为扩展充电时SOC的变化。

在该控制装置中，第二控制单元可以建立在结束第一放电之后而在开始扩展充电之前的第一时段内没有电流流过电池的状态，并且可以建立在结束扩展充电之后而在开始第二放电之前的第二时段内没有电流流过电池的状态，该控制单元还可以包括相关存储单元，用于预存没有电流流过电池的状态下的电池电压和SOC，并且该计算单元可以将该相关性用作开始扩展充电时的SOC计算对应于电压传感器在第一时段的输出的SOC，将该相关性用作扩展充电结束时的SOC可以计算对应于电压传感器在第二时段的输出的SOC，以及可以计算SOC在扩展充电时的变化。

在该控制装置中，第二控制单元可以根据电源连接到车辆时车辆的使用历史确定是否允许执行扩展充电，当确定允许执行扩展充电时可以执行扩展充电，以及当确定不允许执行扩展充电时可以执行在SOC达到预定范围的上限值的时点结束外部充电的通常充电。