(57)【要約】【課題】正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池を備えるものにおいて、経年使用による正極容量の劣化の進行をより適切に管理する。【解決手段】車両は、内燃機関と、内燃機関からの動力で発電された電力により充電可能であると共に正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池と、蓄電池の状態に基づいて蓄電池の蓄電割合を設定し蓄電割合に基づいて蓄電池の充放電制御を含む走行制御を行なう制御装置と、を備える。制御装置は、第１所定距離走行するまでの間において蓄電池の正極容量の劣化量を積算し、劣化量の積算値が第１所定値以上であるときに、蓄電割合が正極容量の劣化を促進させる所定割合未満となる低蓄電割合領域での蓄電池の充放電が通常よりも抑制されるように制御する劣化抑制制御を実行する。【選択図】図７
2020152308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関からの動力で発電された電力により充電可能であると共に正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池と、前記蓄電池の状態に基づいて該蓄電池の蓄電割合を設定し該蓄電割合に基づいて前記蓄電池の充放電制御を含む走行制御を行なう制御装置と、を備える車両であって、
前記制御装置は、第１所定距離走行するまでの間において前記蓄電池の正極容量の劣化量を積算し、前記劣化量の積算値が第１所定値以上であるときに、前記蓄電割合が正極容量の劣化を促進させる所定割合未満となる低蓄電割合領域での前記蓄電池の充放電が通常よりも抑制されるように制御する劣化抑制制御を実行する、
車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、
前記制御装置は、前記劣化抑制制御を実行している場合、第２所定距離走行するまでの間において正極容量の劣化量を積算し、前記劣化量の積算値が第２所定値未満であるときに、前記劣化抑制制御の実行を解除する、
車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両であって、
前記第２所定距離は、前記第１所定距離よりも長い、
車両。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の車両であって、
前記制御装置は、前記劣化抑制制御として、前記蓄電割合を通常よりも低く設定する、
車両。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の車両であって、
前記制御装置は、前記蓄電割合が下限値未満であるときに、前記蓄電池が強制的に充電されるように制御する強制充電制御を実行し、
前記劣化抑制制御として、前記下限値を通常よりも大きくする、又は、前記蓄電割合を通常よりも低く設定する、
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池と蓄電池の充放電制御を含む走行制御を行なう制御装置とを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、内燃機関と、ニッケル金属水素電池やニッケルカドミウム電池として構成される蓄電池とを備え、蓄電池のＳＯＣ（蓄電割合）が所定の下限値に達すると、蓄電池の充電を開始し、ＳＯＣが所定の上限値に達すると、蓄電池の充電を停止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、アイドリングストップ時において充電から放電に切り替えるごとに上限値と下限値とを増加・減少させる。これにより、一定のＳＯＣの上限値と下限値との間で充放電を繰り返すことにより生じるメモリ効果を解消することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
正極材としてニッケル化合物が用いられたニッケル蓄電池においては、蓄電割合が比較的低い低ＳＯＣ領域（低蓄電割合領域）で使用されると、正極容量の劣化を招きやすい。このため、低ＳＯＣ領域から高ＳＯＣ領域までまんべんなく使用する特許文献１記載の車両では、正極容量の劣化を大きく進行させるおそれがある。正極容量の過度の劣化は、蓄電池の性能悪化を招くため、これを改善することが望ましい。
【０００５】
本発明の車両は、正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池を備えるものにおいて、経年使用による正極容量の劣化の進行をより適切に管理することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の車両は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力で発電された電力により充電可能であると共に正極材としてニッケル化合物が用いられた蓄電池と、前記蓄電池の状態に基づいて該蓄電池の蓄電割合を設定し該蓄電割合に基づいて前記蓄電池の充放電制御を含む走行制御を行なう制御装置と、を備える車両であって、
前記制御装置は、第１所定距離走行するまでの間において前記蓄電池の正極容量の劣化量を積算し、前記劣化量の積算値が第１所定値以上であるときに、前記蓄電割合が正極容量の劣化を促進させる所定割合未満となる低蓄電割合領域での前記蓄電池の充放電が通常よりも抑制されるように制御する劣化抑制制御を実行する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の車両では、第１走行距離走行するまでの間において蓄電池の正極容量の劣化量を積算し、劣化量の積算値が第１所定値以上であるときに、低蓄電割合領域での蓄電池の充放電が通常よりも抑制されるように制御する劣化抑制制御を実行する。正極材としてニッケル化合物が用いられたニッケル蓄電池の正極容量は、蓄電池が低蓄電割合領域で使用されると、劣化が進むため、劣化抑制制御によって低蓄電割合領域での蓄電池の使用をできる限り避けることにより、正極容量の劣化を抑制することができる。この結果、経年使用による正極容量の劣化の進行をより適切に管理することができ、蓄電池の性能悪化を抑制することができる。また、劣化抑制制御は、劣化量の積算値が第１所定値以上である場合に限って行なわれるから、劣化抑制制御を常時行なうものに比して、蓄電池の性能を十分に発揮させることができ、車両の制御に与える影響を少なくすることができる。ここで、「蓄電池の充放電制御を含む走行制御」には、例えば、蓄電池の蓄電割合が目標割合に近づくように蓄電池に要求される要求充放電電力を設定し、要求充放電電力に基づく電力により蓄電池が充放電されるように制御するものや、蓄電池の蓄電割合が下限値未満であるときに所定の充電電力により蓄電池が強制的に充電されるように制御するもの、蓄電池の蓄電割合に基づいて内燃機関の始動を判定するための始動閾値を設定し、アクセル操作量に基づいて車両に要求される車両要求パワーが始動閾値以上となると内燃機関を始動するように制御するもの等が含まれる。「正極容量の劣化量」には、蓄電池の蓄電割合と蓄電池の温度とに基づいて推定するものが含まれる。
【０００９】
こうした本発明の車両において、前記制御装置は、前記劣化抑制制御を実行している場合、第２所定距離走行するまでの間において正極容量の劣化量を積算し、前記劣化量の積算値が第２所定値未満であるときに、前記劣化抑制制御の実行を解除するものとしてもよい。このように劣化抑制制御の実行とその解除とを行なうことにより、車両の使用状況に拘わらず、蓄電池の正極容量の劣化の進行度合いを適切な進行度合いに近づけることが可能となる。この場合、前記第２走行距離は、前記第１走行距離よりも長いものとすることもできる。こうすれば、劣化抑制制御の実行期間を十分に確保することができ、正極容量の劣化の進行度合いを適正な進行度合いに戻すことが容易となる。
【００１０】
また、本発明の車両において、前記制御装置は、前記劣化抑制制御として、前記蓄電割合を通常よりも低く設定するものとしてもよい。こうすれば、蓄電池の状態に基づく蓄電割合の設定の仕方を変更するだけの簡易な処理により、通常制御から劣化抑制制御へ切り替えることができる。
【００１１】
さらに、本発明の車両において、前記制御装置は、前記蓄電割合が下限値未満であるときに、前記蓄電池が強制的に充電されるように制御する強制充電制御を実行し、前記劣化抑制制御として、前記下限値を通常よりも大きくする、又は、前記蓄電割合を通常よりも低く設定するものとしてもよい。こうすれば、劣化抑制制御により強制充電制御の開始タイミングを早めることができるため、蓄電割合の低下を抑制することができ、正極容量の劣化の進行を遅らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての車両２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】容量劣化量Ｑの演算処理を示すブロック図である。
【図３】充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】始動閾値設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】容量劣化量監視処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】走行距離と累積劣化量との関係を示す説明図である。
【図７】制御モードの切り替えを示す説明図である。
【図８】通常制御モードにおけるＳＯＣ使用域と劣化抑制制御モードのＳＯＣ使用域とを示す説明図である。
【図９】制御用蓄電割合設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】蓄電割合調整用マップの一例を示す説明図である。
【図１１】変形例の車両１２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての車両２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の車両２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備えるハイブリッド自動車として構成される。
【００１５】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒやスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨなどを挙げることができる。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や燃料噴射弁への制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号など、その他にも種々のものを挙げることができる。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１９】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２０】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２１】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２を挙げることができる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流も挙げることができる。
【００２２】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２３】
バッテリ５０は、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池など、正極材にニッケル化合物が用いられたニッケル二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００２４】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。
【００２５】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合の基本値を演算すると共に演算した基本値に電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂや温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂに応じた補正を施すことにより蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の充放電が許容される最大充放電電力である。さらに、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の正極容量における劣化の進行度合いを監視するために容量劣化量Ｑも演算している。
【００２６】
図２は、容量劣化量Ｑの演算処理を示すブロック図である。容量劣化量Ｑの演算は、図示するように、蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて１Ａｈ当たりの容量劣化量ｑ[Ａｈ]を設定し、１Ａｈ当たりの容量劣化量ｑに対して電池電流Ｉｂに放電時間を乗じて得られる放電電気量［Ａｈ］を乗じることにより行なわれる。ここで、１Ａｈ当たりの容量劣化量ｑの設定は、図２に示す容量劣化量設定用マップを用いて行なわれる。この容量劣化量設定用マップでは、容量劣化量ｑは、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｒｅｆ未満の範囲において、蓄電割合ＳＯＣが小さくなるほど大きくなり、電池温度Ｔｂが高いほど大きくなるように設定される。
【００２７】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，車速センサ８８からの車速Ｖを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰも挙げることができる。
【００２８】
ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２９】
こうして構成された実施例の車両２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）で走行したり、電動走行（ＥＶ走行）で走行したりする。ＨＶ走行では、エンジン２２の運転を伴って走行する。ＥＶ走行では、エンジン２２を運転停止して走行する。
【００３０】
ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行要求パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。次に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０に要求される（充放電すべき）充放電要求パワーＰｂ＊を設定する。充放電要求パワーＰｂ＊の設定は、本実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め求めて充放電要求パワー設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると、マップから対応する充放電要求パワーを導出することにより行なう。充放電要求パワー設定用マップの一例を図３に示す。充放電要求パワー設定用マップでは、図３に示すように、充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（例えば、６０％）に近づくように、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも大きいときには蓄電割合ＳＯＣが大きくなるほど放電側のパワーが大きくなるように設定され、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さいときには蓄電割合ＳＯＣが小さくなるほど充電側のパワーが大きくなるように設定される。そして、計算した走行要求パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０に放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される車両要求パワーＰｅ＊を設定する。
【００３１】
次に、現在の走行モードがＨＶ走行モードであるか或いはＥＶ走行モードであるかを判定する。現在の走行モードがＥＶ走行モードであると判定すると、エンジン２２を始動するか否かを判定するエンジン始動判定を実行する。ここで、エンジン始動判定では、車両要求パワーＰｅ＊と始動閾値Ｐｓｔａｒｔとを比較し、車両要求パワーＰｅ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるときにはエンジン２２を始動すると判定し、車両要求パワーＰｅ＊が始動閾値Ｐｓｔａｒｔ未満であるときにはエンジン２２を始動しないと判定する。始動閾値Ｐｓｔａｒｔの設定は、本実施例では、蓄電割合ＳＯＣと始動閾値Ｐｓｔａｒｔとの関係を予め求めて始動閾値設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると、マップから対応する始動閾値Ｐｓｔａｒｔを導出することにより行なう。始動閾値設定用マップの一例を図４に示す。始動閾値設定用マップでは、図４に示すように、始動閾値Ｐｓｔａｒｔは、後述する強制充電開始閾値として用いられる所定値Ｓｒｅｆ１以上の範囲において、蓄電割合ＳＯＣが大きくなるほど大きくなるように設定される。なお、始動閾値Ｐｓｔａｒｔは、蓄電割合ＳＯＣに加えて、車速Ｖに基づいて設定されてもよい。エンジン始動判定において、エンジン２２を始動しないと判定すると、ＥＶ走行モードを継続すると判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（走行要求パワーＰｄｒｖ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。
【００３２】
エンジン始動判定においてエンジン２２を始動すると判定すると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ移行するため、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するエンジン始動処理を実行する。エンジン始動処理では、モータＭＧ１から所定のモータリングトルクを出力して、エンジン２２の回転数を上昇させ、エンジン２２の回転数Ｎｅが始動回転数Ｎｅｓｔａｔを超えたときに、エンジン２２の運転を開始する。こうしてエンジン２２が始動されてＨＶ走行モードへ移行すると、車両要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）や、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）は、エンジン２２の運転ポイント（回転数，トルク）のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、車両要求パワーＰｅ＊に対応する最適動作ライン上の運転ポイント（回転数，トルク）を求めて設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）については、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標運転ポイントに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。
【００３３】
一方、現在の走行モードがＨＶモードであると判定すると、エンジン２２を停止するか否かを判定するエンジン停止判定を実行する。ここで、エンジン停止判定では、車両要求パワーＰｅ＊と停止閾値Ｐｓｔｏｐを比較し、車両要求パワーＰｅ＊が停止閾値Ｐｓｔｏｐ以上であるときにはエンジン２２を停止しないと判定し、車両要求パワーＰｅ＊が停止閾値Ｐｓｔｏｐ未満であるときにはエンジン２２を停止すると判定する。停止閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン始動停止閾値設定部により始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも所定値小さい値に設定される。これは、エンジン２２の始動と停止とが頻繁に繰り返されないように始動閾値Ｐｓｔａｒｔに対してヒステリシスを持たせたものである。エンジン停止判定において、エンジン２２を停止しないと判定すると、ＨＶモードを継続する。一方、エンジン停止判定においてエンジン２２を停止すると判定すると、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数を低下させて停止させるエンジン停止処理を実行し、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへ移行する。なお、ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードの制御については上述した。
【００３４】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが予め定められた強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１（例えば、４０％）未満となると、強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２（例えば、５０％）以上となるまで、バッテリ５０を強制的に充電させる強制充電制御を実行する。強制充電制御では、上述したエンジン停止判定の判定結果に拘わらず、エンジン２２の停止（ＥＶモード）を禁止し、図３に示すように、蓄電割合ＳＯＣが強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１から強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２までの範囲で、バッテリ５０が比較的大きな電力により充電されるように充放電要求パワーＰｂ＊として充電用の所定パワーＰｓｅｔを設定する。
【００３５】
次に、こうして構成された実施例の車両２０におけるバッテリ５０の正極容量の劣化を監視するための処理について説明する。図５は、バッテリＥＣＵ５２のＣＰＵにより実行される容量劣化量監視処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。ここで、図６に示すように、バッテリ５０の正極容量の累積劣化量は、設計上、メーカが保証する走行距離（目標走行距離）を走行した時点において、許容される許容上限値に達することが望ましい。すなわち、累積劣化量は、総走行距離の増加に対して図中、破線で示すように理想ラインに沿って増加していくことが望ましい。なお、許容上限値は、満充電時の容量（満充電容量）が初期値（１００％）から所定量（例えば２０％）低下するまでの累積劣化量である。満充電容量には総放電容量の増加に対して低下が加速する変曲点があり、所定量は、満充電容量の初期値から変曲点までの量とすることができる。正極材としてニッケル化合物が用いられたバッテリ５０（ニッケル二次電池）においては、蓄電割合ＳＯＣが所定割合Ｓｒｅｆ未満の低ＳＯＣ域において使用されると、正極容量の劣化が進み易い。このため、累積劣化量は、バッテリ５０の使用状況によっては、図中、実線で示すように理想ラインよりも大きな増加率で増加し、目標走行距離を走行する前に、許容上限値に達する場合が生じる。そこで、実施例の車両２０では、容量劣化量監視処理によりバッテリ５０の正極容量の累積劣化量が理想ラインよりも大きな増加率で増加しているか、すなわち正極容量の劣化の進行度合いの監視を行なうものとしている。
【００３６】
容量劣化量監視処理が実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵは、まず、蓄電割合ＳＯＣや容量劣化量Ｑ、車速Ｖを入力する（ステップＳ１００）。ここで、蓄電割合ＳＯＣや容量劣化量Ｑの演算について上述した。また、車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものをＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。
【００３７】
続いて、入力した車速Ｖを積算して走行距離Ｌを算出すると共に（ステップＳ１１０）、入力した容量劣化量Ｑを積算して容量劣化判定値Ｍを算出する（ステップＳ１２０）。そして、現在の制御モードが劣化抑制制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。現在の制御モードが劣化抑制制御モードでなく、通常制御モードであると判定すると、ステップＳ１１０で算出した走行距離Ｌが第１所定距離Ｌｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。走行距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ１未満であると判定すると、正極容量の劣化の進行度合いを判定するタイミングではないと判断して、本処理を終了する。一方、走行距離Ｌが第１所定距離Ｌｒｅｆ１以上であると判定すると、ステップＳ１２０で算出した容量劣化判定値Ｍが第１判定閾値Ｍｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、第１判定閾値Ｍｒｅｆ１は、図７の第１所定距離Ｌｒｅｆ１の走行区間において破線矢印で示すように、累積劣化量の増加の傾き（劣化の進行度合い）が理想ラインの傾きよりも急激であるか否かを判定するための閾値である。この第１判定閾値Ｍｒｅｆ１は、第１所定距離Ｌｒｅｆ１の走行に対して理想ラインの傾きで容量劣化量Ｑの積算値が増加した場合の増加量よりも所定値（余裕値）だけ大きい値に定められる。
【００３８】
ステップＳ１５０において容量劣化判定値Ｍが第１判定閾値Ｍｒｅｆ１未満であると判定すると、正極容量の劣化の進行度合いは適正であると判断し、通常制御モードを維持すると共に走行距離Ｌと容量劣化判定値Ｍとをそれぞれ値０に初期化して（ステップＳ２００）、本処理を終了する。一方、容量劣化判定値Ｍが第１判定閾値Ｍｒｅｆ１以上であると判定すると、正極容量の劣化の進行度合いは適正な進行度合いよりも急激であると判断し、制御モードを通常制御モードから劣化抑制制御モードへ移行すると共に（ステップＳ１６０）、走行距離Ｌと容量劣化判定値Ｍとをそれぞれ値０に初期化して（ステップＳ２００）、本処理を終了する。ここで、劣化抑制制御モードは、詳細については後述するが、図８に示すように、バッテリ５０の正極容量の劣化が進行し易い所定割合Ｓｒｅｆ未満での低ＳＯＣ領域（図中、塗りつぶし領域）の使用頻度が通常制御モード（図８（ａ）参照）に比して少なくなるようにバッテリ５０の充放電を制御するモード（図８（ｂ）参照）である。
【００３９】
制御モードを通常制御モードから劣化抑制制御モードへ移行すると、次に、容量劣化量監視処理が実行されたときに、ステップＳ１３０において、現在の制御モードが劣化抑制制御モードであると判定されるため、走行距離Ｌが第２所定距離Ｌｒｅｆ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、第２所定距離Ｌｒｅｆ２は、本実施例では、第１所定距離Ｌｒｅｆ１よりも長い距離に定められる。これは、第１所定距離Ｌｒｅｆ１については正極容量の劣化の進行度合いを把握するために必要な走行距離を確保すれば足りるのに対して、第２所定距離Ｌｒｅｆ２については、劣化の進行度合いが想定よりも急激であった場合にそれを解消するために劣化抑制制御モードの実行時間を十分に確保する必要があるためである。走行距離Ｌが第２所定距離Ｌｒｅｆ２未満であると判定すると、本処理を終了する。一方、走行距離Ｌが第２所定距離Ｌｒｅｆ２以上であると判定すると、ステップＳ１２０で算出した容量劣化判定値Ｍが第２判定閾値Ｍｒｅｆ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、第２判定閾値Ｍｒｅｆ２は、図７の第２所定距離Ｌｒｅｆ２の走行区間において破線矢印で示すように、累積劣化量の増加の傾き（劣化の進行度合い）が理想ラインの傾きよりも緩やかであるか否かを判定するための閾値である。この第２判定閾値Ｍｒｅｆ２は、第２所定距離Ｌｒｅｆ２の走行に対して理想ラインの傾きで容量劣化量Ｑの積算値が増加した場合の増加量よりも所定値（余裕値）だけ小さい値に定められる。
【００４０】
ステップＳ１８０において容量劣化判定値Ｍが第２判定閾値Ｍｒｅｆ２以上であると判定すると、正極容量の劣化の急激な進行が解消されていないと判断し、劣化抑制制御モードを維持すると共に走行距離Ｌと容量劣化判定値Ｍとをそれぞれ値０に初期化して（ステップＳ２００）、本処理を終了する。一方、容量劣化判定値Ｍが第２判定閾値Ｍｒｅｆ２未満であると判定すると、正極容量の劣化の急激な進行が解消されたと判断し、制御モードを劣化抑制制御モードから通常制御モードへ戻すと共に（ステップＳ１９０）、走行距離Ｌと容量劣化判定値Ｍとをそれぞれ値０に初期化して（ステップＳ２００）、本処理を終了する。
【００４１】
次に、劣化抑制制御の動作について説明する。図９は、バッテリＥＣＵ５２により実行される制御用蓄電割合設定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００４２】
制御用蓄電割合設定処理が実行されると、バッテリＥＣＵ５２のＣＰＵは、まず、電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂや電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを入力し（ステップＳ３００）、入力した電池電圧Ｖｂや電池電流Ｉｂ、電池温度Ｔｂに基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算する（ステップＳ３１０）。次に、現在の制御モードが劣化抑制制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。現在の制御モードが劣化抑制制御モードでなく通常制御モードであると判定すると、ステップＳ３１０で演算した蓄電割合ＳＯＣをそのまま制御用蓄電割合ＳＯＣｃに設定し（ステップＳ３３０）、設定した制御用蓄電割合ＳＯＣｃをＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ３５０）、本処理を終了する。制御用蓄電割合ＳＯＣｃを受信したＨＶＥＣＵ７０は、制御用蓄電割合ＳＯＣｃを蓄電割合ＳＯＣとして用いて、上述した走行制御を行なう。すなわち、ＨＶＥＣＵ７０は、制御用蓄電割合ＳＯＣｃに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定したり、制御用蓄電割合ＳＯＣｃに基づいてエンジン始動判定やエンジン停止判定に用いる始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐを設定したりする他、制御用蓄電割合ＳＯＣｃが強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１未満であるか否かの判定により強制充電制御を実行するか否かを判定する。
【００４３】
ステップＳ３２０において現在の制御モードが劣化抑制制御モードであると判定すると、蓄電割合調整用マップを用いてステップＳ３１０で演算した蓄電割合ＳＯＣを調整した蓄電割合を制御用蓄電割合ＳＯＣｃに設定し（ステップＳ３４０）、設定した制御用蓄電割合ＳＯＣｃをＨＶＥＣＵ７０に送信して（ステップＳ３５０）、本処理を終了する。蓄電割合調整用マップの一例を図１０に示す。蓄電割合調整用マップでは、図１０に示すように、制御用蓄電割合ＳＯＣｃは、本実施例では、目標割合ＳＯＣ＊と制御範囲の下限値との間の範囲において、蓄電割合ＳＯＣよりも低くなるように設定される。これにより、ＨＶＥＣＵ７０は、充放電要求パワーＰｂ＊を設定するに際しては、バッテリＥＣＵ５２から入力した制御用蓄電割合ＳＯＣｃに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定することにより、通常制御モードに比して充電側に大きな電力によりバッテリ５０を充電させることができる。また、始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐを設定するに際しては、バッテリＥＣＵ５２から入力した制御用蓄電割合ＳＯＣｃに基づいて始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐを設定することで、通常制御モードに比してエンジン２２の始動タイミングを早めたり、エンジン２２の停止タイミングを遅らせたりすることができる。すなわち、通常制御モードに比して、ＥＶモードの使用頻度を少なくすることができる。さらに、強制充電制御を実行するか否かを判定するに際しては、バッテリＥＣＵ５２から入力した制御用蓄電割合ＳＯＣｃが強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１未満であるか否かを判定することにより、通常制御モードに比して強制充電制御の開始タイミングを早めることができる。これらにより、バッテリ５０が所定割合Ｓｒｅｆ未満の低ＳＯＣ領域で使用されるのをできる限り回避して、正極容量の劣化が進むのを抑制することができる。すなわち、図７の第２所定距離Ｌｒｅｆ２の走行区間において破線矢印で示すように、バッテリ５０の正極容量の劣化の進行度合いを緩やかにすることができ、総走行距離に対する累積劣化量を理想ラインに近づけることができる。
【００４４】
以上説明した本実施例の車両２０では、第１所定距離Ｌｒｅｆ１走行するまでの間においてバッテリ５０の容量劣化量Ｑを積算し、劣化量の積算値（容量劣化判定値Ｍ）が第１判定閾値Ｍｒｅｆ１以上であるときに、低ＳＯＣ領域でのバッテリ５０の充放電が通常制御モードよりも抑制されるように制御する劣化抑制制御モードへ移行する。正極材としてニッケル化合物が用いられたバッテリ５０の正極容量は、低蓄電割合領域でバッテリ５０が使用されると、劣化が進むため、低ＳＯＣ領域でのバッテリ５０の使用をできる限り避けることにより、正極容量の劣化を抑制することができる。この結果、経年使用による正極容量の劣化の進行をより適切に管理することができ、バッテリ５０の性能悪化を抑制することができる。また、劣化抑制制御モードは、劣化量の積算値（容量劣化判定値Ｍ）が第１判定閾値Ｍｒｅｆ１以上である場合に限って設定されるから、劣化抑制制御モードを常時設定するものに比して、バッテリ５０の性能を十分に発揮させることができ、車両の走行制御に与える影響を少なくすることができる。例えば、通常制御モードにおいて低ＳＯＣ領域でのバッテリ５０の使用を許可することで、ＥＶモードにおける走行可能距離を十分に確保することができる。
【００４５】
また、本実施例の車両２０では、劣化抑制制御モードへ移行すると、第２所定距離Ｌｒｅｆ２走行するまでの間においてバッテリ５０の容量劣化量Ｑを積算し、劣化量の積算値（容量劣化判定値Ｍ）が第２判定閾値Ｍｒｅｆ２未満であるときに、通常制御モードへ戻す。このように、通常制御モードと劣化抑制制御モードとを切り替えることにより、車両の使用状況に拘わらず、バッテリ５０の正極容量の劣化の進行度合いを適切な進行度合いに近づけることが可能となる。また、第２走行距離Ｌ２は、第１走行距離Ｌ１よりも長い距離としたから、劣化抑制制御の実行期間を十分に確保することができ、正極容量の劣化の進行度合いを適正な進行度合いに戻すことが容易となる。
【００４６】
さらに、本実施例の車両２０では、劣化抑制制御モードとして、強制充電処理実行部や充放電要求パワー設定部、エンジン始動停止閾値設定部において用いられる蓄電割合ＳＯＣを、電池電流Ｉｂ等に基づいて演算される実際の蓄電割合ＳＯＣよりも小さくなるように調整するから、バッテリ５０の状態に基づく蓄電割合ＳＯＣの設定の仕方を変更するだけの簡易な処理により劣化抑制制御モードを実現することができる。
【００４７】
実施例の車両２０では、劣化抑制制御モードにおいて、車両２０の制御（充放電要求パワーＰｂ＊の設定、始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐの設定、強制充電制御の判定）において用いる制御用蓄電割合ＳＯＣｃを、バッテリ５０の状態に基づいて演算される実際の蓄電割合ＳＯＣよりも小さくなるように調整するものとした。しかし、充放電要求パワーＰｂ＊を設定するに際して、劣化抑制制御モードでは、通常制御モードとは異なる充放電要求パワー設定用マップを用いて蓄電割合ＳＯＣに対して通常制御モードよりも充電側に大きくなるように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしてもよい。さらに、始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐを設定するに際して、劣化抑制制御モードでは、通常制御モードとは異なる始動閾値設定用マップを用いて蓄電割合ＳＯＣに対して通常制御モードよりも小さくなるように始動閾値Ｐｓｔａｒｔや停止閾値Ｐｓｔｏｐを設定するものとしてもよい。さらに、強制充電制御の実行を判定するに際して、劣化抑制制御モードでは、強制充電制御を開始するか否かを判定するための強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１を、通常制御モードよりも高くするものとしてもよい。この場合、強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１と強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２との幅が通常制御モードと同じとなるように、強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２も、高くするものとしてもよい。例えば、通常制御モードにおいて、強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１を４０％とし、強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２を５０％とした場合、劣化抑制制御モードにおいて、強制充電開始閾値Ｓｒｅｆ１を４５％とし、強制充電終了閾値Ｓｒｅｆ２を５５％としてもよい。
【００４８】
実施例の車両２０では、第２所定距離Ｌｒｅｆ２を第１所定距離Ｌｒｅｆ１よりも長い距離に定めるものとした。しかし、第２所定距離Ｌｒｅｆ２を第１所定距離Ｌｒｅｆ１と同じ距離に定めるものとしてもよいし、第１所定距離Ｌｒｅｆ１よりも短い距離に定めるものとしてもよい。
【００４９】
実施例の車両２０では、エンジン２２とモータＭＧ１と駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、図１１の変形例の車両１２０に示すように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。
【００５０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、バッテリ５０が「蓄電池」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。
【００５１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、車両の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０，１２０  車両、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１２９  クラッチ、１３０  変速機、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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