(57)【要約】【課題】リチウムイオン二次電池を含むバッテリを搭載したハイブリッド車両において、バッテリを保護しつつ、燃費を向上させる。【解決手段】車両１は、エンジン５０と、リチウムイオン二次電池を含むバッテリ１００と、バッテリ１００の傾きを検出するジャイロセンサ１０８と、エンジン１００により発生した動力を用いて発電可能に構成されたモータジェネレータ１０と、バッテリ１００とモータジェネレータ１０との間で電力変換を行なうＰＣＵ２００とを備える。ＥＣＵ３００は、バッテリ１００への充電時における燃料利用効率Ｅが高いほどバッテリ１００への充電電力が大きくなるようにエンジン５０およびモータジェネレータ１０の運転点を決定する。ＥＣＵ３００は、バッテリ１００の傾きθｙが所定値よりも大きい場合に、バッテリ１００の傾きを用いてリチウム塩の濃度分布を算出し、算出された濃度分布に応じて上記運転点を修正する。【選択図】図１０
2018176820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を利用して動力を発生させるエンジンと、
リチウムイオン二次電池を含むバッテリと、
前記バッテリの傾きを検出する検出装置と、
前記エンジンにより発生した動力を用いて発電可能に構成された回転電機と、
前記バッテリと前記回転電機との間で電力変換を行なう電力変換装置と、
前記エンジンおよび前記電力変換装置を制御可能に構成され、前記バッテリへの充電時における前記燃料の利用効率が高いほど前記バッテリへの充電電力が大きくなるように前記エンジンおよび前記回転電機の運転状態を決定する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記バッテリの傾きが所定値よりも大きい場合に、前記バッテリの傾きを用いて前記バッテリ内のリチウム塩の濃度分布を算出し、算出された濃度分布に応じて前記運転状態を修正する、ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、リチウムイオン二次電池を含むバッテリが搭載されたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車両の普及が進んでいる。ハイブリッド車両では、燃料を効率的に利用することで燃費を向上させることが特に求められる。そのため、エンジンおよびモータの運転状態（運転点）を適切に決定するための手法が提案されている。たとえば特開２００１−２９８８０５号公報（特許文献１）は、車速と、車両への駆動力指令値と、燃料の利用効率に関連した効率指標とに基づいて、エンジンおよびモータの運転点を決定するハイブリッド車両を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８８０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７１６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムイオン二次電池が走行用のバッテリとして搭載されたハイブリッド車両が市販されている。一般に、リチウムイオン二次電池（以下、「バッテリ」とも記載する）において大電流での充放電（いわゆるハイレート充放電）が行なわれると、電解液中のリチウム塩の濃度（以下、「塩濃度」とも略す）に偏りが生じ得ることが知られている。塩濃度に偏りが生じると、バッテリの内部抵抗が増加することにより電池性能（充放電性能）が低下し得る。一般に、このような劣化は「ハイレート劣化」とも称される。
【０００５】
ハイレート充放電により塩濃度の偏りが生じる要因の１つとして、ハイレート充放電により電極体が膨張し、それにより電極体内部の電解液に偏りが生じる点が挙げられる。ハイレート充放電により生じた電解液の偏りは、ハイレート充放電終了後には時間の経過とともに緩和される。それに伴い、塩濃度の偏りも次第に均一化される。
【０００６】
しかしながら、バッテリが搭載されたイブリッド車両が坂道を走行中あるいは坂道に駐車中には、バッテリに傾きが生じる。この傾きの大きさによっては、電解液が電極体の下方に滞留しやすくなる一方で、電極体の上方では電解液が不足しやすくなる状況が生じ得る。その結果、バッテリが水平の状態と比べて、電解液の偏り（および、それによる塩濃度の偏り）が均一化されにくくなる可能性がある。
【０００７】
特許文献１に開示されたハイブリッド車両では、効率指標を用いてエンジンとモータとの運転点を決定することで燃費を向上させることは開示されているものの、道路勾配等によりバッテリが傾くことがハイレート劣化に与える影響については何ら考慮されていない。このため、バッテリを適切に保護することができない可能性がある。
【０００８】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リチウムイオン二次電池を含むバッテリを搭載したハイブリッド車両において、燃費の向上を図りつつ、ハイレート劣化からバッテリを適切に保護することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある局面に従うハイブリッド車両は、燃料を利用して動力を発生させるエンジンと、リチウムイオン二次電池を含むバッテリと、バッテリの傾きを検出する検出装置と、エンジンにより発生した動力を用いて発電可能に構成された回転電機と、バッテリと回転電機との間で電力変換を行なう電力変換装置と、エンジンおよび電力変換装置を制御可能に構成された制御装置とを備える。制御装置は、バッテリへの充電時における燃料の利用効率が高いほどバッテリへの充電電力が大きくなるようにエンジンおよび回転電機の運転状態を決定する。制御装置は、バッテリの傾きが所定値よりも大きい場合に、バッテリの傾きを用いてバッテリ内のリチウム塩の濃度分布を算出し、算出された濃度分布に応じて運転状態を修正する。
【００１０】
上記構成によれば、バッテリが傾くことによって生じるリチウム塩の濃度分布（リチウム塩の濃度の偏り）を考慮してエンジンおよび回転電機の運転状態（運転点）が修正される。したがって、燃料の利用効率を用いて燃費の向上を図りつつ、バッテリを適切に保護することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、リチウムイオン二次電池を含むバッテリを搭載したハイブリッド車両において、燃費の向上を図りつつ、バッテリを適切に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】バッテリの構成をより詳細に示す図である。
【図３】各セルの構成をより詳細に説明するための図である。
【図４】本実施の形態における運転点の決定手法を説明するための図である。
【図５】図４に示した例と同一条件における運転点とバッテリへの充電電力との関係を示す図である。
【図６】バッテリの傾きに応じて電解液の偏りが生じる様子を説明するための図である。
【図７】バッテリの傾きθｘ，θｙに応じたバッテリの内部抵抗の変化率の測定結果の一例を示す図である。
【図８】図７（Ｂ）に示した測定結果をまとめた図である。
【図９】本実施の形態における運転点決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９に示した傾斜処理（Ｓ１１３）を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
［実施の形態］
＜ハイブリッド車両の全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示す図である。図１を参照して、車両１は、ハイブリッド車両であって、モータジェネレータ１０，２０と、動力分割装置３０と、駆動輪４０と、エンジン５０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）２００と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System  Main  Relay）と、バッテリ１００と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）３００と、ナビゲーション装置４００とを備える。
【００１５】
エンジン５０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換することによって動力を出力する内燃機関である。
【００１６】
動力分割装置３０は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤ（いずれも図示せず）の３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置３０は、エンジン５０から出力される動力を、モータジェネレータ１０を駆動する動力と、駆動輪４０を駆動する動力とに分割する。
【００１７】
モータジェネレータ１０，２０の各々は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。
【００１８】
モータジェネレータ１０は、主として、動力分割装置３０を経由してエンジン５０により駆動される発電機として用いられる。モータジェネレータ１０が発電した電力は、ＰＣＵ２００を介してモータジェネレータ２０またはバッテリ１００に供給される。なお、モータジェネレータ１０は、本開示に係る「回転電機」に相当する。
【００１９】
モータジェネレータ２０は、主として電動機として動作し、駆動輪４０を駆動する。モータジェネレータ２０は、バッテリ１００からの電力およびモータジェネレータ１０の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、モータジェネレータ２０の駆動力は駆動軸に伝達される。一方、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、モータジェネレータ２０は、発電機として動作して回生発電を行なう。モータジェネレータ２０が発電した電力は、ＰＣＵ２００を介してバッテリ１００に供給される。
【００２０】
ＰＣＵ２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号に従って、バッテリ１００とモータジェネレータ１０，２０との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ２００は、モータジェネレータ１０，２０の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、モータジェネレータ１０を回生状態（発電状態）にしつつ、モータジェネレータ２０を力行状態にすることができる。ＰＣＵ２００は、たとえば、モータジェネレータ１０，２０に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧をバッテリ１００の出力電圧以上に昇圧するコンバータ（いずれも図示せず）とを含んで構成される。なお、ＰＣＵ２００は、本開示に係る「電力変換装置」に相当する。
【００２１】
ＳＭＲ１５０は、バッテリ１００とＰＣＵ２００との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ１５０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して開放／閉成される。これにより、バッテリ１００とＰＣＵ２００との間の導通および遮断が切り替えられる。
【００２２】
バッテリ１００は、各々がリチウムイオン二次電池である複数のセル１１０（図２参照）を含んで構成される。バッテリ１００は、モータジェネレータ１０，２０を駆動するための電力を蓄え、ＰＣＵ５０を通じてモータジェネレータ１０，２０へ電力を供給する。また、バッテリ１００は、モータジェネレータ１０，２０の発電時にＰＣＵ２００を通じて発電電力を受けて充電される。
【００２３】
バッテリ１００には、電圧センサ１０２と、電流センサ１０４と、温度センサ１０６とが設けられている。電圧センサ１０２は、バッテリ１００において並列接続される複数のセルの電圧ＶＢを検出する。電流センサ１０４は、バッテリ１００に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ１０６は、セル毎の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ３００に出力する。なお、温度センサ１０６は、バッテリ１００に対して複数個（セル数よりも少ない数）設けられ、隣接する複数（たとえば数個）のセルを監視単位として温度を検出してもよい。
【００２４】
バッテリ１００には、ジャイロセンサ１０８がさらに設けられている。たとえば車両１が坂道を走行中の場合または車両１が坂道に停車中の場合には、車両１の傾きが生じ得る。ジャイロセンサ１０８は、バッテリ１００の水平方向からの傾きθを検出する。より詳細には、ジャイロセンサ１０８は、水平方向に対するセル１１０（後述）の短辺方向（ｘ軸方向）の傾きθｘ、および、水平方向に対するセル１１０の長辺方向（ｙ軸方向）の傾きθｙの両方を検出する。ジャイロセンサ１０８は、その検出結果をＥＣＵ３００に出力する。なお、ジャイロセンサ１０８の設置箇所はバッテリ１００に限られず、車両１の他の箇所（たとえば図示しないヒルスタートアシストシステム）に設置されていてもよい。なお、ジャイロセンサ１０８は、本開示に係る「検出装置」に相当する。
【００２５】
ナビゲーション装置４００は、人工衛星（図示せず）からの電波に基づいて車両１の位置を特定するためのＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信機（図示せず）を含む。ナビゲーション装置４００は、ＧＰＳ受信機により特定された車両１の位置情報（ＧＰＳ情報）を用いて、車両１の各種ナビゲーション処理を実行する。より具体的には、ナビゲーション装置４００は、車両１のＧＰＳ情報とメモリ（図示せず）に記憶された道路地図データとに基づいて、車両１の周辺の道路地図に車両１の現在位置を重ね合わせてナビ画面（図示せず）に表示させる。また、ナビゲーション装置４００は、ＧＰＳ情報を用いて、車両１の現在値から目的地までの推奨経路を案内する。
【００２６】
ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３０２と、メモリ（より具体的にはＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびＲＡＭ（Random  Access  Memory））３０４と、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）とを含んで構成される。ＥＣＵ３００は、各センサから受ける信号並びにメモリ３０４に記憶されたプログラムおよびマップに基づいてエンジン５０およびＰＣＵ２００を制御する。これにより、バッテリ１００の充放電が制御される。
【００２７】
図２は、バッテリ１００の構成をより詳細に示す図である。図３は、各セル１１０の構成をより詳細に説明するための図である。なお、図２および図３において、車両１は水平状態（平地を走行中または駐車中の状態）であるとする。
【００２８】
図２を参照して、バッテリ１００は、複数のセル１１０と、一対のエンドプレート１２０と、拘束バンド１３０と、複数のバスバー１４０とを含む。図２では、複数のセル１１０が積層されることより形成された積層体のうち、積層方向（ｘ軸方向）の一方端が部分的に示されている。積層体の一方端および積層方向の他方端にそれぞれ対向するように、一対のエンドプレート１２０が配置されている。一対のエンドプレート１２０は、すべてのセル１１０を挟み込んだ状態で拘束バンド１３０によって拘束されている。各セル１１０は正極端子１１３および負極端子１１４（図３参照）を有する。あるセルの正極端子１１３と隣接するセルの負極端子１１４とは、バスバー１４０によって締結されるとともに電気的に接続されている。これにより、複数のセル１１０が直列に接続されている。
【００２９】
図３を参照して、図３においてセル１１０は、その内部を透視して示されている。セル１１０は、略直方体形状の電池ケース１１１を有する。電池ケース１１１の短辺方向（厚み方向）をｘ軸方向とし、長辺方向（長さ方向）をｙ軸方向とし、高さ方向をｚ軸方向とする。鉛直方向は負のｚ軸方向であり、水平方向はｘｙ平面方向である。
【００３０】
電池ケース１１１の上面は蓋体１１２によって封じられている。正極端子１１３および負極端子１１４の各々の一方端は、蓋体１１２から外部に突出している。正極端子１１３および負極端子１１４の他方端は、電池ケース１１１内部において、内部正極端子および内部負極端子（いずれも図示せず）にそれぞれ接続されている。電池ケース１１１の内部には電極体１１５が収容されている。電極体１１５は、正極１１６と負極１１７とがセパレータ１１８を介して積層され、その積層体が捲回されることにより形成されている。電解液は、正極１１６、負極１１７、およびセパレータ１１８等に保持されている。
【００３１】
正極１１６、負極１１７、セパレータ１１８および電解液には、リチウムイオン二次電池の正極、負極、セパレータ、および電解液として従来公知の構成および材料をそれぞれ用いることができる。一例として、電解液は、有機溶媒（たとえばＤＭＣ（dimethyl  carbonate)とＥＭＣ（ethyl  methyl  carbonate)とＥＣ（ethylene  carbonate)との混合溶媒）と、リチウム塩（たとえばＬｉＰＦ６）と、添加剤（たとえばＬｉＢＯＢ（lithium  bis(oxalate)borate）またはＬｉ［ＰＦ２（Ｃ２Ｏ４）２］）とを含む。
【００３２】
＜エンジンおよびモータジェネレータの運転点の決定＞
以上のように構成された車両１において、エンジン５０およびモータジェネレータ１０の運転状態は、燃費（＝車両１の走行距離／エンジン５０による燃料消費量）が最適となるように決定される。以下、エンジン５０およびモータジェネレータ１０の運転状態を「運転点」と称し、この運転点の決定手法について、図４および図５を用いて説明する（なお、図４および図５の詳細については特許文献１参照）。
【００３３】
図４は、本実施の形態における運転点の決定手法を説明するための図である。図４において、横軸は、エンジン５０の回転速度（エンジン回転速度）を示す。縦軸は、エンジン５０からの出力トルク（エンジントルク）を示す。
【００３４】
図４では、燃料消費量が等しい「等高線」が細い実線で示されている。また、同一のエンジン出力を得る場合に、エンジン５０、モータジェネレータ１０の効率を考慮して燃料消費量が最少となる「最適燃費線」が太い実線で示されている。運転点は、最適燃費線上に定められる。図４では、最適燃費線上に６つの運転点Ａ，Ｎ，Ｂ〜Ｅが例示されている。
【００３５】
運転点Ａは、できるかぎりモータジェネレータ２０により車両１を駆動し（たとえばバッテリ１００から放電可能な最大電力をモータジェネレータ２０に供給して車両１を駆動し）、駆動力の不足分をエンジン５０からの出力でまかなう場合の運転点である。
【００３６】
運転点Ａから運転点Ｎを経由して運転点Ｅに行くに従ってエンジン５０への燃料供給量が増加し、それに伴いバッテリ１００からの放電電力が減少する一方で、バッテリ１００への充電電力が大きくなる。運転点Ｎでは、バッテリ１００の充放電電力（充電電力および放電電力）が０となる運転点である。そして、Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅの順にバッテリ１００への充電電力が増加していく。運転点Ｅは、できるかぎりバッテリ１００への充電電力を大きくするために、エンジン５０で車両１を駆動するとともにエンジン５０によりは亜聖した動力を用いてモータジェネレータ１０に発電させる場合の運転点である。
【００３７】
最適燃費線上において、運転点は、バッテリ１００への充電時におけるエンジン５０による燃料の利用効率を示す「燃料利用効率Ｅ」に基づいて決定される。燃料利用効率Ｅは、たとえば以下のように定めることができる。すなわち、まず、ユーザがナビゲーション装置４００を操作して車両１の目的地を入力した場合に、その目的地におけるバッテリ１００のＳＯＣの目的値（目標ＳＯＣ）が設定（算出）される。ＳＯＣの目的値は、予め定められた固定値であってもよいし、たとえば目的地に応じて決定される可変値であってもよい。
【００３８】
たとえば、燃料利用効率Ｅが相対的に高い場合にのみバッテリ１００が充電されるように運転点を決定すると、バッテリ１００の充電機会が減るので、目的地における実際のＳＯＣは相対的に低くなる。逆に、燃料利用効率Ｅがある程度低くてもバッテリ１００が充電されるように運転点を決定すると、バッテリ１００の充電機会が増える分、目的地における実際のＳＯＣは相対的に高くなる。したがって、燃料利用効率Ｅに仮の値を設定し、目的地までの走行経路におけるＳＯＣの変化を予測して目的地におけるＳＯＣの予測値とＳＯＣの目標値とを比較する。目的地におけるＳＯＣの予測値が目標値よりも高い場合には、燃料利用効率Ｅを前回値から減少させてＳＯＣの予測値を再計算する。一方、目的地におけるＳＯＣの予測値が目標値よりも高い場合には、燃料利用効率Ｅを前回値から増加させてＳＯＣの予測値を再計算する。そして、目的地におけるＳＯＣの予測値が目標値に一致するまで（両者の差が所定値よりも小さくなるまで）燃料利用効率Ｅの計算を繰り返す。ＳＯＣの予測値が目標値に一致した場合の燃料利用効率Ｅが採用される（詳細は特許文献１参照）。このようにして算出された燃料利用効率Ｅを用いて、運転点が以下のように決定される。
【００３９】
図５は、図４に示した例と同一条件における運転点とバッテリ１００への充電電力との関係を示す図である。図５において、横軸は、運転点Ａにおける燃料供給量を基準とした燃料供給量の増加量（燃料増加量）Δｆｕｅｌを示す。
【００４０】
図５の下図の縦軸は、バッテリ１００への充電電力、または、運転点Ａにおけるバッテリ１００からの放電電力を基準としたバッテリ１００への充電電力の増加量（電力差）Δｂａｔを示す。また、曲線Ｌ１は、燃料増加量Δｆｕｅｌとバッテリ１００への充電電力との関係を示す。
【００４１】
図５の上図の縦軸は、燃料増加量Δｆｕｅｌと充電電力の増加量Δｂａｔとの比（＝ΔΔｆｕｅｌ／ｂａｔ）である燃料利用効率Ｅを示す。また、曲線Ｌ２は、曲線Ｌ１における燃料増加量Δｆｕｅｌと燃料利用効率Ｅとの関係を示す。曲線Ｌ１，Ｌ２は、車速Ｖと駆動力との組合せ条件毎に予め実験により求めておくことができる。
【００４２】
まず、上述のような再計算を繰り返すことで燃料利用効率Ｅが算出される。そして、算出された燃料利用効率Ｅから運転点が決定される。図５に示した例では、たとえば、ある燃料利用効率Ｅが曲線Ｌ２上でＢ’と求められた場合には、Ｂ’に対応する曲線Ｌ１上の点であるＢが運転点として決定される。同様に、燃料利用効率Ｅが曲線Ｌ２上でＣ’と求められた場合には、Ｃ’に対応する曲線Ｌ１上の点であるＣが運転点として決定される。他の燃料利用効率Ｅについても同様である。
【００４３】
このような手法で運転点を決定することで、燃費が高い状態でエンジン５０を駆動させ（最適燃費線上で駆動させ）、かつ、燃料利用効率Ｅに応じたバッテリ１００への充電電力を決定することができる。
【００４４】
＜バッテリの傾き＞
ここで、車両１がたとえば坂道を走行中の場合あるいは坂道に駐車中である場合には、バッテリ１００に傾きθｘ，θｙが生じる。上述のように、傾きθｘとは、水平方向に対するセル１１０の短辺方向（ｘ軸方向）の傾きを示し、傾きθｙとは、水平方向に対するセル１１０の長辺方向（ｙ軸方向）である。傾きθｘ，θｙによっては、電極体１１５内部の電解液に偏りが生じたり、一旦生じた偏りが緩和したりし得る。
【００４５】
図６は、バッテリ１００の傾きに応じて電解液の偏りが生じる様子を説明するための図である。図６および後述する図７では、バッテリ１００を構成する複数のセル１１０のうちの１つのセルについて、水平に設置された場合と、傾きθｙが生じた場合とを模式的に示している。
【００４６】
図６（Ａ）に示すようにバッテリ１００が水平に設置されている場合には、電極体１１５（破線で示す）の図中左側と右側とで均等に電解液の流入および流出が起こる。
【００４７】
これに対し、図６（Ｂ）に示すようにバッテリ１００が傾きθｙだけ傾いている場合には、電極体１１５の図中左側における電解液の流出量は、図中右側における電解液の流出量よりも大きくなり得る。また、電極体１１５の図中左側では、図中右側と比べて、電極体１１５への電解液の流入が起こりにくくなり得る。その結果、バッテリ１００が傾いている場合には、バッテリ１００が水平である場合と比べて、リチウム塩の偏りが緩和されにくくなる。
【００４８】
このように、バッテリ１００の傾きθｘ，θｙによっては、電極体１１５の下方（負のｚ軸方向）に電解液が滞留しやすくなる一方で、電極体１１５の上方では電解液が不足しやすくなる状況が生じ得る。これにより、バッテリ１００が水平に設置された状態と比べて、電解液の偏りの均一化が妨げられる。その結果として、ハイレート劣化により生じた塩濃度の偏りの緩和速度が遅くなる（単位時間当たりの緩和量が小さくなる）可能性がある。
【００４９】
図７は、バッテリ１００の傾きθｘ，θｙに応じたバッテリ１００の内部抵抗の変化率の測定結果の一例を示す図である。バッテリ１００を図７（Ａ）の（ａ）〜（ｆ）に示す各状態に設置し、所定の期間が経過する毎にバッテリ１００の内部抵抗を測定した。その測定結果が図７（Ｂ）に示されている。図７（Ｂ）において、横軸は、初期状態（たとえば製造直後の状態）からの経過時間を示し、縦軸は、バッテリ１００の内部抵抗の変化率（以下、「抵抗変化率」と略す）を示す。抵抗変化率とは、初期状態での内部抵抗に対する評価試験実施後の内部抵抗の比を意味する。
【００５０】
図７（Ａ）を参照して、状態（ａ）は、傾きθｘ＝０°かつ傾きθｙ＝９０°の状態である。状態（ｂ）は、傾きθｘ＝０°かつ傾きθｙ＝−９０°の状態である。状態（ｃ）は、傾きθｘ＝０°かつ傾きθｙ＝４５°の状態である。状態（ｄ）は、傾きθｘ＝０°かつ傾きθｙ＝−４５°の状態である。状態（ｅ）は、傾きθｘ＝θｙ＝０°の状態、すなわち対照測定のための状態である。状態（ｆ）は、傾きθｘ＝９０°かつ傾きθｙ＝０°の状態である。なお、内部抵抗の測定手法としては公知の各種手法を採用することができる。
【００５１】
図７（Ｂ）を参照して、状態（ａ）および状態（ｂ）の抵抗変化率が最も大きく、次いで状態（ｃ）および状態（ｄ）の抵抗変化率が大きく、状態（ｆ）の抵抗変化率は相対的に小さい。また、対照測定のための状態（ｅ）（傾きθｘ＝θｙ＝０°の状態）の抵抗変化率が最も小さいことが分かる。また、傾きθｘの影響は比較的小さいことが分かる。
【００５２】
図８は、図７（Ｂ）に示した測定結果をまとめた図である。図８において、横軸は、長辺方向の傾きθｙを表す。なお、短辺方向の傾きθｘは０°である。縦軸は、初期状態の状態（ｅ）での内部抵抗を基準とした場合、初期状態時から所定期間（数カ月）経過後における抵抗変化率が示されている。図８を参照して、長辺方向の傾きθｙが大きいほど、抵抗変化率が大きくなることが分かる。このため、以下では傾きθｙが変化する場合について代表的に説明する。ただし、傾きθｙに加えて傾きθｘについても考慮してもよい。
【００５３】
＜運転点決定処理＞
図９は、本実施の形態における運転点決定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定条件が成立する度または所定周期が経過する度にメインルーチンから呼び出されて実行される。また、図９および後述する図１０のフローチャートに含まれる各ステップ（以下「Ｓ」と略す）は、基本的にはＥＣＵ３００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ３００内に作製された専用のハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。
【００５４】
図１および図９を参照して、Ｓ１０１において、ＥＣＵ３００は、ナビゲーション装置４００から車両１の現在地を取得する。また、ＥＣＵ３００は、バッテリ１００の現在のＳＯＣを推定する。ＳＯＣの推定手法としては公知の手法を用いることができる。
【００５５】
Ｓ１０２において、ＥＣＵ３００は、ユーザによる目的地の設定または変更があったか否かを判定する。なお、目的地の設定（変更）には、車両１が従来の推奨経路から逸脱したり道路状況の変化があったりすることによる推奨経路の変更を含んでもよい。目的地の設定（変更）があった場合（Ｓ１０２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１０３に進める。一方、目的地の設定（変更）がなかった場合（Ｓ１０２においてＮＯ）には、ＥＣＵ３００は、以下のＳ１０３〜Ｓ１０７の処理をスキップし、処理をＳ１０８に進める。
【００５６】
Ｓ１０３において、ＥＣＵ３００は、目的地までの推奨経路の探索結果をナビゲーション装置４００から取得する。さらに、ＥＣＵ３００は、目的地までの推奨経路をｎ（ｎは２以上の自然数）個の区間に仮想的に分割する。この分割手法としては、経路上の特徴がある地点を分割点として分割する手法や、目的地までの距離をｎ等分する手法などがあ挙げられる。ＥＣＵ３００は、各区間における平均勾配、曲率半径、標高などの道路環境をナビゲーション装置４００から取得する。なお、これら道路環境に関する情報は、他の車両との通信（いわゆる車車間通信）により取得してもよい。
【００５７】
Ｓ１０４において、ＥＣＵ３００は、各区間の道路環境などに基づいて目的地におけるＳＯＣの目標値（目標ＳＯＣ）を設定（算出）する。
【００５８】
Ｓ１０５において、ＥＣＵ３００は、各区間の道路環境に基づいて、各区間における車速Ｖと駆動力指令値とを予測する。各区間の車速Ｖは、たとえば、基本的には道路の制限速度を用いつつ、右折／左折をする交差点では右折／左折に伴う減速度を考慮したり、道路の曲率に応じた加速度／減速度を考慮したりすることによって予測することができる。各区間の駆動力指令値は、たとえば、車速Ｖに応じた走行抵抗分（空気抵抗分＋転がり抵抗分）の駆動力と、前区間との速度差に応じた加減速度分の駆動力と、道路勾配に応じた加減速分の駆動力とから予測することできる（詳細は特許文献１参照）。
【００５９】
Ｓ１０６において、ＥＣＵ３００は、燃料利用効率Ｅを算出する。燃料利用効率Ｅの算出手法については図４および図５にて詳細に説明したため、説明は繰り返さない。
【００６０】
Ｓ１０７において、ＥＣＵ３００は、Ｓ１０６にて算出した燃料利用効率Ｅと、Ｓ１０５にて予測した各区間における車速Ｖおよび駆動力指令値Ｐ＊とに基づいて、各区間のＳＯＣを予測する。より具体的には、上述したように燃料利用効率Ｅと車速Ｖの予測値と駆動力指令値Ｐ＊の予測値に基づいて各区間における運転点を求めることで、各区間におけるバッテリ１００の充放電電力を算出することができる。したがって、現在のＳＯＣ（Ｓ１０１にて推定した値）を初期値として各区間における充放電電力を時間積分することにより、各区間におけるＳＯＣを予測することができる。
【００６１】
Ｓ１０８において、ＥＣＵ３００は、図示しない車速センサから現在の車速Ｖを取得する。
【００６２】
Ｓ１０９において、ＥＣＵ３００は、Ｓ１０８にて取得した車速Ｖと、アクセルセンサ（図示せず）により取得されたアクセル開度Ａｃｃとから、駆動力指令値Ｐ＊を算出する。より具体的には、たとえば、予め設定した駆動力指令値のテーブルを参照することによって、車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに対応する駆動力指令値Ｐ＊を算出することができる。
【００６３】
Ｓ１１０において、ＥＣＵ３００は、各区間において、各区間の実際の車速Ｖ（測定値）と車速Ｖの予測値との誤差、および、実際の駆動力指令値Ｐ＊と駆動力指令値Ｐ＊の予測値との誤差が、それぞれの所定値より大きいか否かを判断する。これらの誤差の算出手法としては、たとえば特許文献１に記載の手法を用いることができる。車速Ｖおよび駆動力指令値Ｐ＊のうちの少なくとも一方の誤差が所定値よりも大きい場合（Ｓ１１０においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１０５に戻す。両方の誤差がいずれも所定値以下の場合（Ｓ１１０においてＮＯ）には、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１１１に進める。
【００６４】
Ｓ１１１において、ＥＣＵ３００は、各区間において、現在のＳＯＣと予測ＳＯＣとの誤差が所定値より大きいか否かを判断する。ＳＯＣの誤差が所定値よりも大きい場合（Ｓ１１１においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１０６に戻す。予測誤差が所定値以下の場合（Ｓ１１１においてＮＯ）には、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１１２に進める。
【００６５】
Ｓ１１２において、ＥＣＵ３００は、燃料利用効率Ｅと現在の車速Ｖおよび駆動力指令値Ｐ＊とに基づいて運転点を決定する。この決定手法については図４および図５にて詳細に説明したため、説明は繰り返さない。
【００６６】
さらに、Ｓ１１３において、ＥＣＵ３００は、バッテリ１００の傾きを考慮に入れるための「傾斜処理」を実行する。
【００６７】
図１０は、図９に示した傾斜処理（Ｓ１１３）を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
図１および図１０を参照して、Ｓ２０１において、ＥＣＵ３００は、ジャイロセンサ１０８からバッテリ１００の傾きθｙを取得する。
【００６９】
Ｓ２０２において、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０１にて取得した傾きθｙが所定値よりも大きいか否かを判定する。所定値は、傾きθｙの影響を無視することができなくなる値であり、実験またはシミュレーションにより予め求めることができる。傾きθｙが所定値よりも大きい場合（Ｓ２０２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ２０３に進める。
【００７０】
Ｓ２０３において、ＥＣＵ３００は、バッテリ１００内のリチウム塩の濃度分布を、たとえば流体力学に基づくシミュレーションを実行することにより算出する。このシミュレーションには公知の手法を用いることができるので、詳細な説明は繰り返さない（たとえば特開２０１７−１６８２１１号公報参照）。
【００７１】
Ｓ２０４において、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０１にて取得した傾きθｙをＳ２０３におけるリチウム塩の濃度分布の算出結果に反映させる。たとえば、図８に示したような測定結果に基づいて様々な傾きθｙに対応する補正係数を設定し、その補正係数を用いてリチウム塩の濃度分布の算出結果を補正することができる。
【００７２】
Ｓ２０５において、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０４にて傾きθｙの影響が反映されたリチウム塩の濃度分布の算出結果（補正結果）に応じて、バッテリ１００の充放電電力を制限する。より具体的には、たとえば、リチウム塩の濃度分布の偏りが大きいほど、バッテリ１００への充電電力の制御上限値を示す充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。この設定は、たとえば、リチウム塩の濃度分布の偏りを示す指標値と充電電力上限値Ｗｉｎとの対応関係をマップとして予め準備しておくことにより実現することができる。
【００７３】
Ｓ２０６において、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０５にて算出された充放電電力（特に充電電力）の範囲内でバッテリ１００の充放電が行なわれるように、運転点を再度決定する（修正する）。より具体的には、一例として、Ｓ２０５にて充電電力上限値Ｗｉｎｔが通常時よりも低く設定された場合には、バッテリ１００への充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを上回らないように運転点を決定する。たとえば、図４に示した例においては、通常時にはＮ〜Ｅの間の最適燃費線上で運転点が決定されるところ、充電電力上限値Ｗｉｎｔが通常時よりも低く設定された場合には、最適燃費線上のＮ〜Ｃ間の範囲に運転点の範囲が制限される。
【００７４】
なお、Ｓ２０３において傾きθｙが所定値以下の場合（Ｓ２０２においてＮＯ）には、Ｓ２０４〜Ｓ２０６の処理がスキップされ、処理が図９に示したフローチャートへと戻される。また、図示しないが、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０６（あるいは図９のＳ１１２）にて決定された運転点が実現されるように、エンジン５０のトルクおよびモータジェネレータ１０，２０のトルクを制御する。
【００７５】
以上のように、本実施の形態によれば、バッテリ１００の傾きθｘ，θｙ（特にθｙにより生じるリチウム塩の濃度分布（リチウム塩の濃度の偏り）を考慮して、エンジン５０およびモータジェネレータ１０の運転点（運転状態）が修正される。したがって、燃料利用効率Ｅを用いて燃費の向上を図りつつ、バッテリ１００を適切に保護することができる。
【００７６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７７】
１  車両、１０，２０  モータジェネレータ、３０  動力分割装置、４０  駆動輪、５０  エンジン、１００  バッテリ、１０２  電圧センサ、１０４  電流センサ、１０６  温度センサ、１０８  ジャイロセンサ、１１０  セル、１１１  電池ケース、１１２  蓋体、１１３  正極端子、１１４  負極端子、１１５  電極体、１１６  正極、１１７  負極、１１８  セパレータ、１２０  エンドプレート、１３０  拘束バンド、１４０  バスバー、１５０  ＳＭＲ、２００  ＰＣＵ、３００  ＥＣＵ、３０２  ＣＰＵ、３０４  メモリ、４００  ナビゲーション装置。
【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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