バッテリ管理システム
【課題】 バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両における駆動エネルギ制御を適切に行い、目的地におけるバッテリ残量を目標バッテリ残量に精度良く制御する。
【解決手段】 車両１では、使用者が設定した目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費を制御する電力消費制御、及びバッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータの検出・記憶が行われ、サーバ２では、劣化関連パラメータがバッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数が算出される。車両１では、劣化パラメータ係数及び劣化関連パラメータに応じて、バッテリの電力消費制御が実行される。車両１が目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度が算出され、実バッテリ劣化度に応じて、劣化パラメータ係数算出用テーブルが修正される。
【解決手段】 車両１では、使用者が設定した目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費を制御する電力消費制御、及びバッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータの検出・記憶が行われ、サーバ２では、劣化関連パラメータがバッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数が算出される。車両１では、劣化パラメータ係数及び劣化関連パラメータに応じて、バッテリの電力消費制御が実行される。車両１が目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度が算出され、実バッテリ劣化度に応じて、劣化パラメータ係数算出用テーブルが修正される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両におけるバッテリのチャージ残量を適切に管理するためのバッテリ管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド車両の制御装置が示されている。この制御装置によれば、運転者により設定された目的地に車両が到達したときに、バッテリのチャージ残量（以下「バッテリ残量」という）が目標バッテリ残量となるように、エンジン及びモータが制御される。さらにこの制御装置は、運転者が目的地においてバッテリの充電を行うか否かの意向を充電意向情報として入力する手段を備えており、充電意向情報に応じて目標バッテリ残量が修正される。これによって、モータによる駆動とエンジンによる駆動との比率を適切に制御し、目的地におけるバッテリ充電の有無に応じた適切な駆動エネルギ制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１００６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリの蓄電能力は、バッテリの劣化度によって変化するので、バッテリ残量を目標バッテリ残量となるようにバッテリの電力消費を制御する場合には、バッテリの劣化度を考慮することが望ましい。上記従来の装置ではこの点を考慮した駆動エネルギ制御（エネルギマネジメント）は行われていないので、バッテリ残量を目標バッテリ残量となるように制御する際の制御精度が低下するおそれがあった。
【０００５】
さらにバッテリは、使用時間や環境温度などの使用状態に依存して劣化速度が変化するので、バッテリの劣化度に応じた駆動エネルギ制御を適切に行うためには、使用状態がバッテリ劣化に与える影響度合を考慮する必要がある。
【０００６】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両における駆動エネルギ制御を適切に行い、目的地におけるバッテリ残量を目標バッテリ残量に精度良く制御することを可能とするバッテリ管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、バッテリ（１５）及び該バッテリ（１５）から供給される電力により駆動されるモータ（１２）を動力源として備える車両（１）と、該車両（１）と無線通信可能に接続されたサーバ（２）とからなるバッテリ管理システムにおいて、前記車両（１）は、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量（Ｂｇ）を設定するための目標バッテリ残量設定手段と、設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）に基づいて前記バッテリ（１５）の電力消費を制御する電力消費制御手段と、前記バッテリ（１５）の劣化に関連する劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）を検出または記憶するパラメータ検出記憶手段とを備え、前記サーバ（２）は、前記劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）と、前記劣化関連パラメータが前記バッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数（β１〜β４）との相関関係を記憶する相関関係記憶手段（β１テーブル〜β４テーブル）を備え、前記車両（１）またはサーバ（２）は、前記劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）及び前記相関関係に応じて推定バッテリ劣化度（１−α）を算出する推定バッテリ劣化度算出手段と、前記車両（１）が前記目的地に到着した時点の実バッテリ残量（Ｂｓ）に基づいて実バッテリ劣化度（ＤＤＡ）を算出する実バッテリ劣化度算出手段とを備え、前記車両（１）及びサーバ（２）は、相互に必要な情報の送受信を行い、前記電力消費制御手段は、前記推定バッテリ劣化度（１−α））を参照して前記電力消費制御を実行し、前記サーバ（２）は、前記実バッテリ劣化度（ＤＤＡ）に応じて、前記相関関係記憶手段（β１テーブル〜β４テーブル）に記憶されている前記相関関係を修正することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ管理システムにおいて、前記劣化関連パラメータは、前記バッテリの製造番号（ＮＰＬＯＴ）、外気温（ＴＡＡＶＥ）、前記車両の重量（ＷＶ）、及び前記車両の総走行時間（ＴＤＲＶ）の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のバッテリ管理システムにおいて、前記車両（１）またはサーバ（２）は、前記目標バッテリ残量設定手段により設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）の適否を判定する判定手段と、設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量を算出する修正目標バッテリ残量算出手段とをさらに備え、前記電力消費制御手段は修正目標バッテリ残量に基づいて前記電力消費制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量を設定することにより、設定された目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費を制御する電力消費制御が行われる。バッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータの検出または記憶が行われるとともに、劣化関連パラメータがバッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数が算出される。具体的には、サーバの相関関係記憶手段に格納された、劣化パラメータ係数と劣化関連パラメータとの相関関係を参照することにより、劣化パラメータ係数が算出される。さらに算出された劣化パラメータ係数及び劣化関連パラメータに応じて推定バッテリ劣化度が算出され、推定バッテリ劣化度を参照してバッテリの電力消費制御が実行される。車両が目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度が算出され、実バッテリ劣化度に応じて、サーバに設けられた相関関係記憶手段に記憶されている相関関係が修正される。すなわち、相関関係記憶手段に記憶されている相関関係がバッテリの実際の使用状況（プローブ情報）に応じて修正されるので、推定バッテリ劣化度の算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。その結果、目的地到達時の実際のバッテリ残量を精度良く目標バッテリ残量に近づけることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、劣化関連パラメータとして、バッテリの製造番号、外気温、車両重量、及び／または車両の総走行時間が適用される。これらのパラメータは、バッテリの劣化と相関の高いパラメータであることが確認されており、これらのパラメータを劣化関連パラメータとして使用することにより、推定バッテリ劣化度の算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、使用者が設定した目標バッテリ残量の適否が判定され、設定された目標バッテリ残量が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量が算出され、その修正目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費制御が実行される。使用者が設定した目標バッテリ残量は、入力ミスや勘違いなどによって不適切な値となっていることがあるので、そのような場合には設定された目標バッテリ残量を修正することにより、走行時の電力消費制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの構成を示す図である。
【図２】バッテリ管理システムを構成する車両及びサーバの要部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す車両制御部で実行される制御処理のフローチャートである。
【図４】図２に示すバッテリ管理制御部で実行される制御処理のフローチャートである。
【図５】図４の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図６】プローブ情報に基づいて修正されたテーブルの例を示す図である。
【図７】図２に示す車両制御部で実行される制御処理（第２の実施形態）のフローチャートである。
【図８】図７の処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの構成を示す図であり、このバッテリ管理システムは、複数の車両１と、車両１と無線通信可能に接続されたサーバ２とからなり、各車両１は同一仕様のバッテリを搭載している。
【００１５】
図２は、車両１及びサーバ２の要部の構成を示すブロック図である。すなわち、車両１は、第１動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）１１と、エンジン１１の駆動軸（クランク軸）１３を駆動可能に配設されたモータ１２と、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）１４と、バッテリ１５と、車両制御部１６と、検出部１７と、入力指示部１８と、情報表示部１９と、通信部２０と、ナビゲーション装置３０とを備え、サーバ２は、通信部４１と、テーブル記憶部４２と、バッテリ管理制御部４３とを備えている。
【００１６】
車両１においては、駆動軸１３が図示しない動力伝達機構を介して車両駆動輪を駆動できるように、車両駆動系が構成されている。モータ１２は、駆動軸１３の回転による運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能を有する。モータ１２は、ＰＤＵ１４に接続されており、ＰＤＵ１４はバッテリ１５に接続されている。モータ１２を正の駆動トルクで駆動するとき、すなわちバッテリ１５から出力される電力でモータ１２を駆動するときは、バッテリ１５から出力される電力がＰＤＵ１４を介してモータ１２に供給される。またモータ１２を回生動作させるときは、モータ１２により発電される電力がＰＤＵ１４を介してバッテリ１５に供給され、バッテリ１５の充電が行われる。ＰＤＵ１４には、バッテリ１５のチャージ残量（バッテリ残量）Ｂｓを検出するバッテリ残量検出部が設けられており、検出されるバッテリ残量Ｂｓは車両制御部１６に供給される。本実施形態では、バッテリ残量Ｂｓは、満充電チャージ量ＣＢＦに対する割合（０以上１以下）で定義される。
【００１７】
検出部１７は、エンジン１１の運転状態を示すパラメータ（エンジン回転数ＮＥ、ＰＢＡなど）、外気温ＴＡ、大気圧ＰＡなどを検出し、その検出信号を車両制御部１６に供給する。入力指示部１８は、車両１の使用者（運転者または同乗者）が、目的地及び目的地到達時の目標バッテリ残量Ｂｇを設定するためのキーボードあるいはタッチパネルなどで構成され、入力される情報を車両制御部１６に供給する。情報表示部１９は、例えば液晶表示装置で構成され、入力指示部１８から入力される情報、ナビゲーション装置３０の地図情報及び走行位置情報などを表示する。通信部２０は、サーバ２との間で相互に必要な情報の送受信を行う。
【００１８】
車両制御部１６は、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリ、入力回路、及び出力回路を備える電子制御ユニットであって、エンジン制御ユニット、モータ制御ユニット、空調機制御ユニット、変速機制御ユニットなどを含む。車両制御部１６は、目的地到達時において、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇに近づく（一致する）ように駆動エネルギ制御を実行する。
【００１９】
ナビゲーション装置３０は、通常のナビゲーション機能に加えて、主要地点の高度情報を保持しており、目的地までの経路が決定されると、走行距離と高度変化との対応関係（以下「走行経路高度情報ＩＨＰＡＴＨ」という）を車両制御部１６に供給する。
【００２０】
サーバ２の通信部４１は、車両１との間で必要な情報の送受信を行い、テーブル記憶部４２は、バッテリ１５の劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数βn（ｎ＝１〜４）と、バッテリ１５の劣化に関連する車両運転状態パラメータ（以下「劣化関連パラメータ」という）との相関関係を示すβ１テーブル〜β４テーブルを格納し、バッテリ管理制御部４３は、車両１のバッテリの使用状態を管理するための処理を行う。本実施形態では、劣化関連パラメータとして、車両１の車重ＷＶ、平均外気温ＴＡＡＶＥ、バッテリ１５の使用開始時点からの総走行時間ＴＤＲＶ、及びバッテリ１５の製造番号ＮＰＬＯＴを用いる。平均外気温ＴＡＡＶＥとしては、例えば現時点から過去１時間の期間における外気温ＴＡの平均値が使用される。また製造番号ＮＰＬＯＴは、予め車両制御部１６のメモリに格納されている。
【００２１】
図３は、車両１の車両制御部１６において実行される駆動エネルギ制御のフローチャートであり、図４は、サーバ２のバッテリ管理制御部４３におけるバッテリ管理制御のフローチャートである。両図を参照して、制御動作を説明する。
【００２２】
ステップＳ１１では、目的地及び目標バッテリ残量Ｂｇの入力を使用者に促す表示を行う。目的地及び目標バッテリ残量Ｂｇが入力されると、入力値が適切か否かを判別する（ステップＳ１２）。この判別は、例え「１．０」より大きな値が設定された場合、あるいは目的地までの経路がほとんど登り坂であるにもかかわらず、現状のバッテリ残量Ｂｓより相当大きな目標バッテリ残量Ｂｇが設定された場合などように、明らかに誤入力と推定されるときに不適切と判定し、目標バッテリ残量Ｂｇを修正するとともに修正後の目標バッテリ残量Ｂｇを情報表示部１９に表示し、使用者に了解を求める（ステップＳ１３）。了解が得られたときはステップＳ１４に進む。図示は省略しているが、了解が得られないときは再入力を促し、再入力値が適切であるときは、ステップＳ１２からステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、上記劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴをサーバ２に送信する。
【００２３】
これに対応して図４のステップＳ５１では、送信された劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴを受信し、次いで受信した劣化関連パラメータに応じて、対応する劣化パラメータ係数β１〜β４を算出する（ステップＳ５２）。具体的には、車重ＷＶに応じて図５に示すβ１テーブルを検索して、第１劣化パラメータ係数β１を算出し、平均外気温ＴＡＡＶＥに応じて図５に示すβ２テーブルを検索して、第２劣化パラメータ係数β２を算出し、総走行時間ＴＤＲＶに応じて図５に示すβ３テーブルを検索して、第３劣化パラメータ係数β３を算出し、製造番号ＮＰＬＯＴに応じて図５に示すβ２テーブルを検索して、第４劣化パラメータ係数β４を算出する。
【００２４】
β１テーブルは、車重ＷＶが増加するほど第１劣化パラメータ係数β１が増加するように設定されており、β２テーブルは、平均外気温ＴＡＡＶＥが１０℃近傍であるときに第２劣化パラメータ係数β２が最小値をとるように設定されており、β３テーブルは、総走行時間ＴＤＲＶが増加するほど第３劣化パラメータ係数β３が増加するように設定されており、β４テーブルは、製造番号ＮＰＬＯＴが示す製造年月日が古くなるほど第４劣化パラメータ係数β４が増加するように設定されている。各劣化パラメータ係数β１〜β４は、いずれも０から１の間の値をとるように設定されている。
【００２５】
ステップＳ５３では、算出した劣化パラメータ係数β１〜β４を、劣化関連パラメータを送信した車両１へ送信する。
【００２６】
図３に戻り、ステップＳ１５では、送信された劣化パラメータ係数β１〜β４を受信し、次いで劣化パラメータ係数β１〜β４を用いて、目的地到達時の推定バッテリ残量Ｂｓｅを算出する（ステップＳ１６）。推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出は、具体的には以下の手順で行われる。
【００２７】
１）下記式（１）に劣化パラメータ係数β１〜β４を適用し、非劣化度係数αを算出する。式（１）において、Ｐn（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）は、０から１の間の値に予め設定される重み係数であり、非劣化度係数αは、各劣化パラメータ係数に対応する非劣化度係数（１−βn）（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）の重み付け平均値に相当する。
【数１】
【００２８】
２）ナビゲーション装置３０から供給される走行経路高度情報ＩＨＰＡＴＨ及び車両１の現在位置から目的地までの走行距離ＤＰＡＴＨに応じて、目的地までの走行に要する推定チャージ消費量Ｄｒ、及び目的地までの走行中に充電可能なチャージ量である推定チャージ充電量Ｃｒを算出する。例えば、走行経路中に下り坂がある場合には、推定チャージ充電量Ｃｒが「０」より大きくなる。なお、推定チャージ消費量Ｄｒ及び推定チャージ充電量Ｃｒは、バッテリが劣化していない基準状態に対応して算出され、バッテリ残量Ｂｓと同様に満充電チャージ量ＣＢＦに対する割合（０以上１以下）を示す値をとる。
【００２９】
３）非劣化度係数α、推定チャージ消費量Ｄｒ、及び推定チャージ充電量Ｃｒを下記式（２）に適用して、推定バッテリ残量Ｂｓｅを算出する。
Ｂｓｅ＝Ｂｓ−Ｄｒ／α＋Ｃｒ×α （２）
【００３０】
ステップＳ１７では、推定バッテリ残量ＢｓｅにマージンＢｍを加算した値が、目標バッテリ残量Ｂｇ以上であるか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、目的地に到達するするまで、通常の駆動エネルギ制御を実行する（ステップＳ２０，Ｓ２１１）。一方、ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）であって、目的地到達時のバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇより小さくなる可能性があるときは、目的地に到達するまで充電モード制御を実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。充電モード制御では、例えば空調装置の作動を抑制することが行われる。
【００３１】
目的地に到達すると、ステップＳ２２に進み、その時点の実バッテリ残量Ｂｓ、目標バッテリ残量Ｂｇ、及びその時点の劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴをサーバ２に送信する。
【００３２】
車両１によるこの送信動作に対応して、サーバ２は、送信された実バッテリ残量Ｂｓ、目標バッテリ残量Ｂｇ、及びその時点の劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴを受信する（図４，ステップＳ５４）。次いで、下記式（３）に実バッテリ残量Ｂｓ及び目標バッテリ残量Ｂｇを適用し、実バッテリ劣化度ＤＤＡを算出する（ステップＳ５５。式（３）は、目的地到達時における実バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しいときに、劣化度が「０」となるように定義されている。
ＤＤＡ＝１−Ｂｓ／Ｂｇ （３）
【００３３】
ステップＳ５６では、実バッテリ劣化度ＤＤＡに応じて、劣化パラメータ係数テーブル、すなわちβ１テーブル〜β４テーブルの修正（学習）を行う。この修正は、具体的には下記の手順で行う。
【００３４】
１）実バッテリ劣化度ＤＤＡと上述した重み係数Ｐnとを下記式（４）に適用し、劣化パラメータ係数βnに対応する劣化係数値βＡnを算出する。式（４）のΣＰnは、重み係数Ｐn（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）の合計である。
βＡn＝ＤＤＡ×Ｎ×Ｐn／ΣＰn （４）
【００３５】
２）劣化係数値βＡnを下記式（５）に適用して、劣化関連パラメータの値ＸＬn（ｎ＝１〜４，すなわちＷＶ,ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴの今回値）に対応する現在の劣化パラメータ係数値βnＺ（ＸＬn）を修正することにより、劣化パラメータ係数値βn（ＸＬn）を算出する。式（５）のＣＬＲＮは、０よりから１の間の値であって０に近い値（例えば０．０５）に設定される学習係数である。
βn（ＸＬn）＝ＣＬＲＮ×βＡn＋（１−ＣＬＲＮ）×βnＺ（ＸＬn） （５）
【００３６】
例えば平均外気温ＴＡＡＶＥ＝１５℃に対応する劣化パラメータ係数β２の現在値β２Ｚ（１５℃）が「０．２」である場合において、式（４）により算出された劣化係数値βＡ２が「０．３」であるときは、下記の演算が行われ、β２テーブルの平均外気温１５℃対応する係数値β２（１５℃）が「０．２０５」に修正される。
０．０５×０．３＋０．９５×０．２＝０．２０５
【００３７】
このように車両１の実際のバッテリ使用状態に対応したプローブ情報を用いてサーバ２に格納されているβnテーブルが修正されるので、図５に示す各テーブルは、ある程度修正（学習）が進むと、例えば図６に太線で示すように変化し、テーブルの設定特性が実際のバッテリ劣化特性に対応したもの近づいていく。したがって、推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。その結果、目的地到達時における実バッテリ残量Ｂｓを目標バッテリ残量Ｂｇに近づける（一致させる）制御の精度を高めることができる。
【００３８】
本実施形態では、車両１の入力指示部１８が目標バッテリ残量設定手段に相当し、検出部１７がパラメータ検出記憶手段の一部に相当し、車両制御部１６が、電力消費制御手段、パラメータ検出記憶手段の一部、推定バッテリ劣化度算出手段、判定手段、及び修正目標バッテリ残量算出手段を構成する。またサーバ２のテーブル記憶部４２が相関関係記憶手段に相当し、バッテリ管理制御部４３が実バッテリ劣化度算出手段を構成する。具体的には、図３のステップＳ１７〜Ｓ２１が電力消費制御手段に相当し、ステップＳ１６が推定バッテリ劣化度算出手段に相当し、β１テーブル〜β４テーブルが相関関係記憶手段に相当し、図４のステップＳ５５が実バッテリ劣化度算出手段に相当する。本実施形態では、劣化パラメータ係数βnに応じて非劣化度係数αが算出されるため、（１−α）が推定バッテリ劣化度に相当する。
【００３９】
［第２の実施形態］
本実施形態は、車両１における推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出タイミングを変更したものであり、本実施形態では車両制御部１６において、図３の処理に代えて図７に示す処理が実行される。図７は、図３のフローチャートにおいてステップＳ１５とＳ１６の間にステップＳ３１〜Ｓ３３を追加したものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第１の実施形態と同一である。
【００４０】
図７のステップＳ３１では、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇ以下であるか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは通常の駆動エネルギ制御を実行する（ステップＳ３２）。ステップＳ３３では、目的地に到達したか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときはステップＳ３１に戻る。
【００４１】
ステップＳ３１の答が肯定（ＹＥＳ）であってＢｓ≦Ｂｇとなったときは、ステップＳ１６に進む。また車両１が目的地に到達し、ステップＳ３３の答が肯定（ＹＥＳ）となると、直ちにステップＳ２２に進む。
【００４２】
図８は、図７の処理を説明するための図であり、横軸は走行距離ＤＳＴを示す。出発地Ｐ０おいては、バッテリ残量Ｂｓ＝Ｂｓ０であり、最初は通常の駆動エネルギ制御が実行され（図７，Ｓ３１，Ｓ３２）、徐々にバッテリ残量Ｂｓが減少する。地点Ｐ１からは登り坂となり、バッテリ残量Ｂｓの減少率が増加する。地点Ｐ２に達したときにバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しくなる。その時点で図７のステップＳ３１からＳ１６に進み、推定バッテリ残量Ｂｓｅが算出される。図８に示す例では、地点Ｐ３からＰ４までの下り坂及びその後の地点Ｐ５までの区間で充電が可能であるため、ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）となり、通常制御が継続される。地点Ｐ３までは登り坂であるため、バッテリ残量Ｂｓは減少し、地点Ｐ３からＰ５のまでの区間で充電が行われて、バッテリ残量Ｂｓが増加する。地点Ｐ５においてバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しくなり、そのまま目的地ＰＤに到達する。
【００４３】
以上のように本実施形態では、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇまで低下した時点で、推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出が行われ、必要に応じて充電モード制御が行われる。したがって、推定バッテリ残量Ｂｓｅは車両１がより目的地に近づいた地点で算出されるため、算出精度を高めることができる。
【００４４】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、劣化パラメータ係数βnに応じた非劣化度係数αの算出（推定バッテリ劣化度の算出）、設定された目標バッテリ残量Ｂｇの適否判定、及び修正目標バッテリ残量の算出を車両１の車両制御部１６で実行し、実バッテリ劣化度ＤＤＡの算出をサーバ２のバッテリ管理制御部４３で行うようにしたが、これらの演算は車両１またはサーバ２の何れで行ってもよい。すなわち、車両１またはサーバ２の何れでも実行可能な処理は、適宜その機能分担を決定し、決定された役割分担に応じた相互の情報伝達を行うようにすることができる。
【００４５】
また上述した実施形態では、劣化関連パラメータとして車重ＷＶ、平均外気温ＴＡＡＶＥ、車両総走行時間ＴＤＲＶ、及びバッテリ製造番号ＮＰＬＯＴを用いたが、これに限るものではなく、バッテリの劣化に影響を及ぼす他のパラメータ、例えばバッテリ温度、バッテリ出力電流積算値などを用いるようにしてもよい。
【００４６】
また上述した実施形態では、本発明をハイブリッド車両に適用した例を示したが、本発明はバッテリにより駆動されるモータのみを動力源とする電気自動車にも適用可能である。その場合には、図３あるいは図７のステップＳ１８における充電モードで制御は、主としてバッテリ使用電力を節約する節電制御を行う。
【００４７】
また上記式（１）及び（４）に適用される重み係数Ｐnの値は、サーバ２において必要に応じて（例えば、劣化関連パラメータとバッテリ劣化との関係に関する新たな知見が得られたときなどにおいて）適宜更新し、車両１に通知することが望ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両
２ サーバ
１２ モータ
１５ バッテリ
１６ 車両制御部（電力消費制御手段、パラメータ検出記憶手段、推定バッテリ劣化度算出手段、判定手段、修正目標バッテリ残量算出手段）
１７ 検出部（パラメータ検出記憶手段）
１８ 入力指示部（目標バッテリ残量設定手段）
２０ 通信部
４１ 通信部
４２ テーブル記憶部（相関関係記憶手段）
４３ バッテリ管理制御部（実バッテリ劣化度算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両におけるバッテリのチャージ残量を適切に管理するためのバッテリ管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド車両の制御装置が示されている。この制御装置によれば、運転者により設定された目的地に車両が到達したときに、バッテリのチャージ残量（以下「バッテリ残量」という）が目標バッテリ残量となるように、エンジン及びモータが制御される。さらにこの制御装置は、運転者が目的地においてバッテリの充電を行うか否かの意向を充電意向情報として入力する手段を備えており、充電意向情報に応じて目標バッテリ残量が修正される。これによって、モータによる駆動とエンジンによる駆動との比率を適切に制御し、目的地におけるバッテリ充電の有無に応じた適切な駆動エネルギ制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１００６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリの蓄電能力は、バッテリの劣化度によって変化するので、バッテリ残量を目標バッテリ残量となるようにバッテリの電力消費を制御する場合には、バッテリの劣化度を考慮することが望ましい。上記従来の装置ではこの点を考慮した駆動エネルギ制御（エネルギマネジメント）は行われていないので、バッテリ残量を目標バッテリ残量となるように制御する際の制御精度が低下するおそれがあった。
【０００５】
さらにバッテリは、使用時間や環境温度などの使用状態に依存して劣化速度が変化するので、バッテリの劣化度に応じた駆動エネルギ制御を適切に行うためには、使用状態がバッテリ劣化に与える影響度合を考慮する必要がある。
【０００６】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両における駆動エネルギ制御を適切に行い、目的地におけるバッテリ残量を目標バッテリ残量に精度良く制御することを可能とするバッテリ管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、バッテリ（１５）及び該バッテリ（１５）から供給される電力により駆動されるモータ（１２）を動力源として備える車両（１）と、該車両（１）と無線通信可能に接続されたサーバ（２）とからなるバッテリ管理システムにおいて、前記車両（１）は、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量（Ｂｇ）を設定するための目標バッテリ残量設定手段と、設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）に基づいて前記バッテリ（１５）の電力消費を制御する電力消費制御手段と、前記バッテリ（１５）の劣化に関連する劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）を検出または記憶するパラメータ検出記憶手段とを備え、前記サーバ（２）は、前記劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）と、前記劣化関連パラメータが前記バッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数（β１〜β４）との相関関係を記憶する相関関係記憶手段（β１テーブル〜β４テーブル）を備え、前記車両（１）またはサーバ（２）は、前記劣化関連パラメータ（ＷＶ，ＴＡＡＶＥ，ＴＤＲＶ，ＮＰＬＯＴ）及び前記相関関係に応じて推定バッテリ劣化度（１−α）を算出する推定バッテリ劣化度算出手段と、前記車両（１）が前記目的地に到着した時点の実バッテリ残量（Ｂｓ）に基づいて実バッテリ劣化度（ＤＤＡ）を算出する実バッテリ劣化度算出手段とを備え、前記車両（１）及びサーバ（２）は、相互に必要な情報の送受信を行い、前記電力消費制御手段は、前記推定バッテリ劣化度（１−α））を参照して前記電力消費制御を実行し、前記サーバ（２）は、前記実バッテリ劣化度（ＤＤＡ）に応じて、前記相関関係記憶手段（β１テーブル〜β４テーブル）に記憶されている前記相関関係を修正することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ管理システムにおいて、前記劣化関連パラメータは、前記バッテリの製造番号（ＮＰＬＯＴ）、外気温（ＴＡＡＶＥ）、前記車両の重量（ＷＶ）、及び前記車両の総走行時間（ＴＤＲＶ）の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のバッテリ管理システムにおいて、前記車両（１）またはサーバ（２）は、前記目標バッテリ残量設定手段により設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）の適否を判定する判定手段と、設定された目標バッテリ残量（Ｂｇ）が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量を算出する修正目標バッテリ残量算出手段とをさらに備え、前記電力消費制御手段は修正目標バッテリ残量に基づいて前記電力消費制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量を設定することにより、設定された目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費を制御する電力消費制御が行われる。バッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータの検出または記憶が行われるとともに、劣化関連パラメータがバッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数が算出される。具体的には、サーバの相関関係記憶手段に格納された、劣化パラメータ係数と劣化関連パラメータとの相関関係を参照することにより、劣化パラメータ係数が算出される。さらに算出された劣化パラメータ係数及び劣化関連パラメータに応じて推定バッテリ劣化度が算出され、推定バッテリ劣化度を参照してバッテリの電力消費制御が実行される。車両が目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度が算出され、実バッテリ劣化度に応じて、サーバに設けられた相関関係記憶手段に記憶されている相関関係が修正される。すなわち、相関関係記憶手段に記憶されている相関関係がバッテリの実際の使用状況（プローブ情報）に応じて修正されるので、推定バッテリ劣化度の算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。その結果、目的地到達時の実際のバッテリ残量を精度良く目標バッテリ残量に近づけることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、劣化関連パラメータとして、バッテリの製造番号、外気温、車両重量、及び／または車両の総走行時間が適用される。これらのパラメータは、バッテリの劣化と相関の高いパラメータであることが確認されており、これらのパラメータを劣化関連パラメータとして使用することにより、推定バッテリ劣化度の算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、使用者が設定した目標バッテリ残量の適否が判定され、設定された目標バッテリ残量が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量が算出され、その修正目標バッテリ残量に基づいてバッテリの電力消費制御が実行される。使用者が設定した目標バッテリ残量は、入力ミスや勘違いなどによって不適切な値となっていることがあるので、そのような場合には設定された目標バッテリ残量を修正することにより、走行時の電力消費制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの構成を示す図である。
【図２】バッテリ管理システムを構成する車両及びサーバの要部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す車両制御部で実行される制御処理のフローチャートである。
【図４】図２に示すバッテリ管理制御部で実行される制御処理のフローチャートである。
【図５】図４の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図６】プローブ情報に基づいて修正されたテーブルの例を示す図である。
【図７】図２に示す車両制御部で実行される制御処理（第２の実施形態）のフローチャートである。
【図８】図７の処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの構成を示す図であり、このバッテリ管理システムは、複数の車両１と、車両１と無線通信可能に接続されたサーバ２とからなり、各車両１は同一仕様のバッテリを搭載している。
【００１５】
図２は、車両１及びサーバ２の要部の構成を示すブロック図である。すなわち、車両１は、第１動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）１１と、エンジン１１の駆動軸（クランク軸）１３を駆動可能に配設されたモータ１２と、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）１４と、バッテリ１５と、車両制御部１６と、検出部１７と、入力指示部１８と、情報表示部１９と、通信部２０と、ナビゲーション装置３０とを備え、サーバ２は、通信部４１と、テーブル記憶部４２と、バッテリ管理制御部４３とを備えている。
【００１６】
車両１においては、駆動軸１３が図示しない動力伝達機構を介して車両駆動輪を駆動できるように、車両駆動系が構成されている。モータ１２は、駆動軸１３の回転による運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能を有する。モータ１２は、ＰＤＵ１４に接続されており、ＰＤＵ１４はバッテリ１５に接続されている。モータ１２を正の駆動トルクで駆動するとき、すなわちバッテリ１５から出力される電力でモータ１２を駆動するときは、バッテリ１５から出力される電力がＰＤＵ１４を介してモータ１２に供給される。またモータ１２を回生動作させるときは、モータ１２により発電される電力がＰＤＵ１４を介してバッテリ１５に供給され、バッテリ１５の充電が行われる。ＰＤＵ１４には、バッテリ１５のチャージ残量（バッテリ残量）Ｂｓを検出するバッテリ残量検出部が設けられており、検出されるバッテリ残量Ｂｓは車両制御部１６に供給される。本実施形態では、バッテリ残量Ｂｓは、満充電チャージ量ＣＢＦに対する割合（０以上１以下）で定義される。
【００１７】
検出部１７は、エンジン１１の運転状態を示すパラメータ（エンジン回転数ＮＥ、ＰＢＡなど）、外気温ＴＡ、大気圧ＰＡなどを検出し、その検出信号を車両制御部１６に供給する。入力指示部１８は、車両１の使用者（運転者または同乗者）が、目的地及び目的地到達時の目標バッテリ残量Ｂｇを設定するためのキーボードあるいはタッチパネルなどで構成され、入力される情報を車両制御部１６に供給する。情報表示部１９は、例えば液晶表示装置で構成され、入力指示部１８から入力される情報、ナビゲーション装置３０の地図情報及び走行位置情報などを表示する。通信部２０は、サーバ２との間で相互に必要な情報の送受信を行う。
【００１８】
車両制御部１６は、ＣＰＵ（中央演算装置）、メモリ、入力回路、及び出力回路を備える電子制御ユニットであって、エンジン制御ユニット、モータ制御ユニット、空調機制御ユニット、変速機制御ユニットなどを含む。車両制御部１６は、目的地到達時において、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇに近づく（一致する）ように駆動エネルギ制御を実行する。
【００１９】
ナビゲーション装置３０は、通常のナビゲーション機能に加えて、主要地点の高度情報を保持しており、目的地までの経路が決定されると、走行距離と高度変化との対応関係（以下「走行経路高度情報ＩＨＰＡＴＨ」という）を車両制御部１６に供給する。
【００２０】
サーバ２の通信部４１は、車両１との間で必要な情報の送受信を行い、テーブル記憶部４２は、バッテリ１５の劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数βn（ｎ＝１〜４）と、バッテリ１５の劣化に関連する車両運転状態パラメータ（以下「劣化関連パラメータ」という）との相関関係を示すβ１テーブル〜β４テーブルを格納し、バッテリ管理制御部４３は、車両１のバッテリの使用状態を管理するための処理を行う。本実施形態では、劣化関連パラメータとして、車両１の車重ＷＶ、平均外気温ＴＡＡＶＥ、バッテリ１５の使用開始時点からの総走行時間ＴＤＲＶ、及びバッテリ１５の製造番号ＮＰＬＯＴを用いる。平均外気温ＴＡＡＶＥとしては、例えば現時点から過去１時間の期間における外気温ＴＡの平均値が使用される。また製造番号ＮＰＬＯＴは、予め車両制御部１６のメモリに格納されている。
【００２１】
図３は、車両１の車両制御部１６において実行される駆動エネルギ制御のフローチャートであり、図４は、サーバ２のバッテリ管理制御部４３におけるバッテリ管理制御のフローチャートである。両図を参照して、制御動作を説明する。
【００２２】
ステップＳ１１では、目的地及び目標バッテリ残量Ｂｇの入力を使用者に促す表示を行う。目的地及び目標バッテリ残量Ｂｇが入力されると、入力値が適切か否かを判別する（ステップＳ１２）。この判別は、例え「１．０」より大きな値が設定された場合、あるいは目的地までの経路がほとんど登り坂であるにもかかわらず、現状のバッテリ残量Ｂｓより相当大きな目標バッテリ残量Ｂｇが設定された場合などように、明らかに誤入力と推定されるときに不適切と判定し、目標バッテリ残量Ｂｇを修正するとともに修正後の目標バッテリ残量Ｂｇを情報表示部１９に表示し、使用者に了解を求める（ステップＳ１３）。了解が得られたときはステップＳ１４に進む。図示は省略しているが、了解が得られないときは再入力を促し、再入力値が適切であるときは、ステップＳ１２からステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、上記劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴをサーバ２に送信する。
【００２３】
これに対応して図４のステップＳ５１では、送信された劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴを受信し、次いで受信した劣化関連パラメータに応じて、対応する劣化パラメータ係数β１〜β４を算出する（ステップＳ５２）。具体的には、車重ＷＶに応じて図５に示すβ１テーブルを検索して、第１劣化パラメータ係数β１を算出し、平均外気温ＴＡＡＶＥに応じて図５に示すβ２テーブルを検索して、第２劣化パラメータ係数β２を算出し、総走行時間ＴＤＲＶに応じて図５に示すβ３テーブルを検索して、第３劣化パラメータ係数β３を算出し、製造番号ＮＰＬＯＴに応じて図５に示すβ２テーブルを検索して、第４劣化パラメータ係数β４を算出する。
【００２４】
β１テーブルは、車重ＷＶが増加するほど第１劣化パラメータ係数β１が増加するように設定されており、β２テーブルは、平均外気温ＴＡＡＶＥが１０℃近傍であるときに第２劣化パラメータ係数β２が最小値をとるように設定されており、β３テーブルは、総走行時間ＴＤＲＶが増加するほど第３劣化パラメータ係数β３が増加するように設定されており、β４テーブルは、製造番号ＮＰＬＯＴが示す製造年月日が古くなるほど第４劣化パラメータ係数β４が増加するように設定されている。各劣化パラメータ係数β１〜β４は、いずれも０から１の間の値をとるように設定されている。
【００２５】
ステップＳ５３では、算出した劣化パラメータ係数β１〜β４を、劣化関連パラメータを送信した車両１へ送信する。
【００２６】
図３に戻り、ステップＳ１５では、送信された劣化パラメータ係数β１〜β４を受信し、次いで劣化パラメータ係数β１〜β４を用いて、目的地到達時の推定バッテリ残量Ｂｓｅを算出する（ステップＳ１６）。推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出は、具体的には以下の手順で行われる。
【００２７】
１）下記式（１）に劣化パラメータ係数β１〜β４を適用し、非劣化度係数αを算出する。式（１）において、Ｐn（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）は、０から１の間の値に予め設定される重み係数であり、非劣化度係数αは、各劣化パラメータ係数に対応する非劣化度係数（１−βn）（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）の重み付け平均値に相当する。
【数１】
【００２８】
２）ナビゲーション装置３０から供給される走行経路高度情報ＩＨＰＡＴＨ及び車両１の現在位置から目的地までの走行距離ＤＰＡＴＨに応じて、目的地までの走行に要する推定チャージ消費量Ｄｒ、及び目的地までの走行中に充電可能なチャージ量である推定チャージ充電量Ｃｒを算出する。例えば、走行経路中に下り坂がある場合には、推定チャージ充電量Ｃｒが「０」より大きくなる。なお、推定チャージ消費量Ｄｒ及び推定チャージ充電量Ｃｒは、バッテリが劣化していない基準状態に対応して算出され、バッテリ残量Ｂｓと同様に満充電チャージ量ＣＢＦに対する割合（０以上１以下）を示す値をとる。
【００２９】
３）非劣化度係数α、推定チャージ消費量Ｄｒ、及び推定チャージ充電量Ｃｒを下記式（２）に適用して、推定バッテリ残量Ｂｓｅを算出する。
Ｂｓｅ＝Ｂｓ−Ｄｒ／α＋Ｃｒ×α （２）
【００３０】
ステップＳ１７では、推定バッテリ残量ＢｓｅにマージンＢｍを加算した値が、目標バッテリ残量Ｂｇ以上であるか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、目的地に到達するするまで、通常の駆動エネルギ制御を実行する（ステップＳ２０，Ｓ２１１）。一方、ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）であって、目的地到達時のバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇより小さくなる可能性があるときは、目的地に到達するまで充電モード制御を実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。充電モード制御では、例えば空調装置の作動を抑制することが行われる。
【００３１】
目的地に到達すると、ステップＳ２２に進み、その時点の実バッテリ残量Ｂｓ、目標バッテリ残量Ｂｇ、及びその時点の劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴをサーバ２に送信する。
【００３２】
車両１によるこの送信動作に対応して、サーバ２は、送信された実バッテリ残量Ｂｓ、目標バッテリ残量Ｂｇ、及びその時点の劣化関連パラメータＷＶ、ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴを受信する（図４，ステップＳ５４）。次いで、下記式（３）に実バッテリ残量Ｂｓ及び目標バッテリ残量Ｂｇを適用し、実バッテリ劣化度ＤＤＡを算出する（ステップＳ５５。式（３）は、目的地到達時における実バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しいときに、劣化度が「０」となるように定義されている。
ＤＤＡ＝１−Ｂｓ／Ｂｇ （３）
【００３３】
ステップＳ５６では、実バッテリ劣化度ＤＤＡに応じて、劣化パラメータ係数テーブル、すなわちβ１テーブル〜β４テーブルの修正（学習）を行う。この修正は、具体的には下記の手順で行う。
【００３４】
１）実バッテリ劣化度ＤＤＡと上述した重み係数Ｐnとを下記式（４）に適用し、劣化パラメータ係数βnに対応する劣化係数値βＡnを算出する。式（４）のΣＰnは、重み係数Ｐn（ｎ＝１〜Ｎ，Ｎ＝４）の合計である。
βＡn＝ＤＤＡ×Ｎ×Ｐn／ΣＰn （４）
【００３５】
２）劣化係数値βＡnを下記式（５）に適用して、劣化関連パラメータの値ＸＬn（ｎ＝１〜４，すなわちＷＶ,ＴＡＡＶＥ、ＴＤＲＶ、及びＮＰＬＯＴの今回値）に対応する現在の劣化パラメータ係数値βnＺ（ＸＬn）を修正することにより、劣化パラメータ係数値βn（ＸＬn）を算出する。式（５）のＣＬＲＮは、０よりから１の間の値であって０に近い値（例えば０．０５）に設定される学習係数である。
βn（ＸＬn）＝ＣＬＲＮ×βＡn＋（１−ＣＬＲＮ）×βnＺ（ＸＬn） （５）
【００３６】
例えば平均外気温ＴＡＡＶＥ＝１５℃に対応する劣化パラメータ係数β２の現在値β２Ｚ（１５℃）が「０．２」である場合において、式（４）により算出された劣化係数値βＡ２が「０．３」であるときは、下記の演算が行われ、β２テーブルの平均外気温１５℃対応する係数値β２（１５℃）が「０．２０５」に修正される。
０．０５×０．３＋０．９５×０．２＝０．２０５
【００３７】
このように車両１の実際のバッテリ使用状態に対応したプローブ情報を用いてサーバ２に格納されているβnテーブルが修正されるので、図５に示す各テーブルは、ある程度修正（学習）が進むと、例えば図６に太線で示すように変化し、テーブルの設定特性が実際のバッテリ劣化特性に対応したもの近づいていく。したがって、推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出精度を高め、バッテリの電力消費制御を適切に実行することができる。その結果、目的地到達時における実バッテリ残量Ｂｓを目標バッテリ残量Ｂｇに近づける（一致させる）制御の精度を高めることができる。
【００３８】
本実施形態では、車両１の入力指示部１８が目標バッテリ残量設定手段に相当し、検出部１７がパラメータ検出記憶手段の一部に相当し、車両制御部１６が、電力消費制御手段、パラメータ検出記憶手段の一部、推定バッテリ劣化度算出手段、判定手段、及び修正目標バッテリ残量算出手段を構成する。またサーバ２のテーブル記憶部４２が相関関係記憶手段に相当し、バッテリ管理制御部４３が実バッテリ劣化度算出手段を構成する。具体的には、図３のステップＳ１７〜Ｓ２１が電力消費制御手段に相当し、ステップＳ１６が推定バッテリ劣化度算出手段に相当し、β１テーブル〜β４テーブルが相関関係記憶手段に相当し、図４のステップＳ５５が実バッテリ劣化度算出手段に相当する。本実施形態では、劣化パラメータ係数βnに応じて非劣化度係数αが算出されるため、（１−α）が推定バッテリ劣化度に相当する。
【００３９】
［第２の実施形態］
本実施形態は、車両１における推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出タイミングを変更したものであり、本実施形態では車両制御部１６において、図３の処理に代えて図７に示す処理が実行される。図７は、図３のフローチャートにおいてステップＳ１５とＳ１６の間にステップＳ３１〜Ｓ３３を追加したものである。本実施形態は、以下に説明する点以外は第１の実施形態と同一である。
【００４０】
図７のステップＳ３１では、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇ以下であるか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは通常の駆動エネルギ制御を実行する（ステップＳ３２）。ステップＳ３３では、目的地に到達したか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときはステップＳ３１に戻る。
【００４１】
ステップＳ３１の答が肯定（ＹＥＳ）であってＢｓ≦Ｂｇとなったときは、ステップＳ１６に進む。また車両１が目的地に到達し、ステップＳ３３の答が肯定（ＹＥＳ）となると、直ちにステップＳ２２に進む。
【００４２】
図８は、図７の処理を説明するための図であり、横軸は走行距離ＤＳＴを示す。出発地Ｐ０おいては、バッテリ残量Ｂｓ＝Ｂｓ０であり、最初は通常の駆動エネルギ制御が実行され（図７，Ｓ３１，Ｓ３２）、徐々にバッテリ残量Ｂｓが減少する。地点Ｐ１からは登り坂となり、バッテリ残量Ｂｓの減少率が増加する。地点Ｐ２に達したときにバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しくなる。その時点で図７のステップＳ３１からＳ１６に進み、推定バッテリ残量Ｂｓｅが算出される。図８に示す例では、地点Ｐ３からＰ４までの下り坂及びその後の地点Ｐ５までの区間で充電が可能であるため、ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）となり、通常制御が継続される。地点Ｐ３までは登り坂であるため、バッテリ残量Ｂｓは減少し、地点Ｐ３からＰ５のまでの区間で充電が行われて、バッテリ残量Ｂｓが増加する。地点Ｐ５においてバッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇと等しくなり、そのまま目的地ＰＤに到達する。
【００４３】
以上のように本実施形態では、バッテリ残量Ｂｓが目標バッテリ残量Ｂｇまで低下した時点で、推定バッテリ残量Ｂｓｅの算出が行われ、必要に応じて充電モード制御が行われる。したがって、推定バッテリ残量Ｂｓｅは車両１がより目的地に近づいた地点で算出されるため、算出精度を高めることができる。
【００４４】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、劣化パラメータ係数βnに応じた非劣化度係数αの算出（推定バッテリ劣化度の算出）、設定された目標バッテリ残量Ｂｇの適否判定、及び修正目標バッテリ残量の算出を車両１の車両制御部１６で実行し、実バッテリ劣化度ＤＤＡの算出をサーバ２のバッテリ管理制御部４３で行うようにしたが、これらの演算は車両１またはサーバ２の何れで行ってもよい。すなわち、車両１またはサーバ２の何れでも実行可能な処理は、適宜その機能分担を決定し、決定された役割分担に応じた相互の情報伝達を行うようにすることができる。
【００４５】
また上述した実施形態では、劣化関連パラメータとして車重ＷＶ、平均外気温ＴＡＡＶＥ、車両総走行時間ＴＤＲＶ、及びバッテリ製造番号ＮＰＬＯＴを用いたが、これに限るものではなく、バッテリの劣化に影響を及ぼす他のパラメータ、例えばバッテリ温度、バッテリ出力電流積算値などを用いるようにしてもよい。
【００４６】
また上述した実施形態では、本発明をハイブリッド車両に適用した例を示したが、本発明はバッテリにより駆動されるモータのみを動力源とする電気自動車にも適用可能である。その場合には、図３あるいは図７のステップＳ１８における充電モードで制御は、主としてバッテリ使用電力を節約する節電制御を行う。
【００４７】
また上記式（１）及び（４）に適用される重み係数Ｐnの値は、サーバ２において必要に応じて（例えば、劣化関連パラメータとバッテリ劣化との関係に関する新たな知見が得られたときなどにおいて）適宜更新し、車両１に通知することが望ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両
２ サーバ
１２ モータ
１５ バッテリ
１６ 車両制御部（電力消費制御手段、パラメータ検出記憶手段、推定バッテリ劣化度算出手段、判定手段、修正目標バッテリ残量算出手段）
１７ 検出部（パラメータ検出記憶手段）
１８ 入力指示部（目標バッテリ残量設定手段）
２０ 通信部
４１ 通信部
４２ テーブル記憶部（相関関係記憶手段）
４３ バッテリ管理制御部（実バッテリ劣化度算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ及び該バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両と、該車両と無線通信可能に接続されたサーバとからなるバッテリ管理システムにおいて、
前記車両は、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量を設定するための目標バッテリ残量設定手段と、設定された目標バッテリ残量に基づいて前記バッテリの電力消費を制御する電力消費制御手段と、前記バッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータを検出または記憶するパラメータ検出記憶手段とを備え、
前記サーバは、前記劣化関連パラメータと、前記劣化関連パラメータが前記バッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数との相関関係を記憶する相関関係記憶手段を備え、
前記車両またはサーバは、前記劣化関連パラメータ及び前記相関関係に応じて推定バッテリ劣化度を算出する推定バッテリ劣化度算出手段と、前記車両が前記目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度を算出する実バッテリ劣化度算出手段とを備え、
前記車両及びサーバは、相互に必要な情報の送受信を行い、
前記電力消費制御手段は、前記推定バッテリ劣化度を参照して前記電力消費制御を実行し、
前記サーバは、前記実バッテリ劣化度に応じて、前記相関関係記憶手段に記憶されている前記相関関係を修正することを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項２】
前記劣化関連パラメータは、前記バッテリの製造番号、外気温、前記車両の重量、及び前記車両の総走行時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項３】
前記車両またはサーバは、前記目標バッテリ残量設定手段により設定された目標バッテリ残量の適否を判定する判定手段と、設定された目標バッテリ残量が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量を算出する修正目標バッテリ残量算出手段とをさらに備え、前記電力消費制御手段は修正目標バッテリ残量に基づいて前記電力消費制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１】
バッテリ及び該バッテリから供給される電力により駆動されるモータを動力源として備える車両と、該車両と無線通信可能に接続されたサーバとからなるバッテリ管理システムにおいて、
前記車両は、使用者が目的地及び該目的地に到達したときの目標バッテリ残量を設定するための目標バッテリ残量設定手段と、設定された目標バッテリ残量に基づいて前記バッテリの電力消費を制御する電力消費制御手段と、前記バッテリの劣化に関連する劣化関連パラメータを検出または記憶するパラメータ検出記憶手段とを備え、
前記サーバは、前記劣化関連パラメータと、前記劣化関連パラメータが前記バッテリの劣化に与える影響度合を示す劣化パラメータ係数との相関関係を記憶する相関関係記憶手段を備え、
前記車両またはサーバは、前記劣化関連パラメータ及び前記相関関係に応じて推定バッテリ劣化度を算出する推定バッテリ劣化度算出手段と、前記車両が前記目的地に到着した時点の実バッテリ残量に基づいて実バッテリ劣化度を算出する実バッテリ劣化度算出手段とを備え、
前記車両及びサーバは、相互に必要な情報の送受信を行い、
前記電力消費制御手段は、前記推定バッテリ劣化度を参照して前記電力消費制御を実行し、
前記サーバは、前記実バッテリ劣化度に応じて、前記相関関係記憶手段に記憶されている前記相関関係を修正することを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項２】
前記劣化関連パラメータは、前記バッテリの製造番号、外気温、前記車両の重量、及び前記車両の総走行時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項３】
前記車両またはサーバは、前記目標バッテリ残量設定手段により設定された目標バッテリ残量の適否を判定する判定手段と、設定された目標バッテリ残量が不適切な値であるときに、設定された目標バッテリ残量を修正することにより、修正目標バッテリ残量を算出する修正目標バッテリ残量算出手段とをさらに備え、前記電力消費制御手段は修正目標バッテリ残量に基づいて前記電力消費制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリ管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５８６３（Ｐ２０１３−１１５８６３Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７５６９（Ｐ２０１１−２５７５６９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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