[发明专利]用于车辆的控制装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

检测用在车辆中的电池的充电状态(简称为SOC)(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SOC。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SOC。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SOC。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SOC。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SOC。

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1∶1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SOC。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SOC。

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SOC。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。

发明内容

本发明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。

本发明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。