(57)【要約】【課題】内燃エンジン及び走行用のモータを備えたハイブリッド車両において、排気ガス浄化用の触媒の劣化を考慮した電源装置の回生電力の充電制御技術を提供する。【解決手段】本発明のハイブリッド車両の制御装置は、バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値をバッテリの状態に応じて更新しながら、バッテリの入力を制御するコントローラを有する。コントローラは、車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きい場合に、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、車両の走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値を前記バッテリの状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び前記走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、前記エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きい場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記触媒の劣化度合いが第１所定値よりも大きく、かつ前記バッテリの電池劣化度合いが第２所定値よりも小さい場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記触媒の劣化度合いが第１所定値よりも小さい場合、又は前記電池劣化度合いが第２所定値よりも大きい場合は、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行うように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記許容入力電流値を前記バッテリの温度又は／及びＳＯＣに応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する第１入力制御と、前記許容入力電流値を前記バッテリの充電状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する第２入力制御と、を遂行するとともに、
前記第２入力制御における許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御し、前記第１入力制御における許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超えない範囲で、前記第２入力制御における許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、回転数センサによって検出された前記エンジンの回転数が、所定のエンジン回転数閾値を超えたか否かを判別し、前記エンジン回転数閾値を超えて前記エンジンが駆動された時間、前記エンジン回転数閾値を超えた回数、または、前記エンジン回転数閾値を超えた際の前記エンジンの回転数と前記エンジン回転数閾値との間の差分回転数に基づいて、前記触媒の劣化度合いを算出し、
前記エンジン回転数閾値は、前記エンジンブレーキによる制動力を作用させることで前記エンジンの回転数が増加することに伴って前記触媒の劣化が促進される状態を識別するための閾値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容した際の、前記入力制限値を超えて回生電力が入力された時間、前記入力制限値を超えて回生電力が入力された回数、または、前記入力制限値を超えて入力された回生電力量に基づいて、前記電池劣化度合いを算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記バッテリは、リチウムイオン二次電池であり、
前記コントローラは、前記リチウムイオン二次電池の負極電位が、リチウム金属の析出を規定する基準電位以下とならないように、前記許容入力電流値を設定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電池システム。
【請求項８】
エンジンと、車両の走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両において、前記バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値を前記バッテリの状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する制御方法であって、
車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び前記走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、前記エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいか否かを判別するステップと、
前記触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいと判別された場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御するステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置から供給される電力によって駆動する走行用のモータと内燃エンジンを備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、内燃エンジン及び走行用のモータを備えている。ハイブリッド車両は、搭載される電源装置から供給される電力によってモータを駆動させ、車両の駆動源として利用している。【０００３】
ハイブリッド車両は、内燃エンジン及び走行用のモータのいずれか一方もしくは両方を駆動源として用いて走行することができる。例えば、エンジンを停止してモータのみを駆動源として走行したり、内燃エンジン及びモータの両方を駆動源として走行することができる。また、電源装置は、車両の減速時の回生制動による電力や内燃エンジンによって発電された電力などを充電することができる。【０００４】
一方で、電源装置として用いられるリチウムイオン二次電池は、例えば、使用態様によって負極表面にリチウム金属が析出することがある。リチウム金属の析出は、電池性能の低下を招く恐れがあるため、リチウム金属の析出を抑制するために、電源装置への入力許可電力を調整（制限）する制御が行われている。【０００５】
しかしながら、アクセルペダルをオフした際の車両減速時において、電源装置への入力許可電力が制限されていると、モータによる回生制動力（回生ブレーキ）が小さくなり、その分エンジンの回転抵抗によるエンジンブレーキの制動力を大きく作用させる必要がある。エンジンブレーキによる制動力が大きく作用すると、エンジンの回転数が増加するため、エンジンから排気ガス浄化用の触媒に供給される排気ガスや空気の排出量が増加する。排気ガス浄化用の触媒に供給される排気ガスや空気の排出量の増加は、排気ガス浄化用の触媒の劣化を促進させてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８２９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、内燃エンジン及び走行用のモータを備えたハイブリッド車両において、排気ガス浄化用の触媒の劣化を考慮した電源装置の回生電力の充電制御技術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】
【０００８】
本発明の車両制御装置は、エンジンと、車両の走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置である。車両制御装置は、バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値をバッテリの状態に応じて更新しながら、バッテリの入力を制御するコントローラを有する。【０００９】
コントローラは、車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きい場合に、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御する。【００１０】
上記コントローラは、触媒の劣化度合いが第１所定値よりも大きく、かつバッテリの電池劣化度合いが第２所定値よりも小さい場合に、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御することができる。【００１１】
上記コントローラは、触媒の劣化度合いが第１所定値よりも小さい場合、又は電池劣化度合いが第２所定値よりも大きい場合は、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行うように制御することができる。【００１２】
上記コントローラは、許容入力電流値をバッテリの温度又は／及びＳＯＣに応じて更新しながら、バッテリの入力を制御する第１入力制御と、許容入力電流値をバッテリの充電状態に応じて更新しながら、バッテリの入力を制御する第２入力制御と、を遂行することができる。このとき、コントローラは、第２入力制御における許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御するとともに、第１入力制御における許容入力電流値に基づくバッテリの入力制限値を超えない範囲で、第２入力制御における許容入力電流値に基づくバッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容するように制御することができる。【００１３】
上記コントローラは、回転数センサによって検出されたエンジンの回転数が、所定のエンジン回転数閾値を超えたか否かを判別し、エンジン回転数閾値を超えてエンジンが駆動された時間、エンジン回転数閾値を超えた回数、または、エンジン回転数閾値を超えた際のエンジンの回転数とエンジン回転数閾値との間の差分回転数に基づいて触媒の劣化度合いを算出することができる。このとき、エンジン回転数閾値は、エンジンブレーキによる制動力を作用させることでエンジンの回転数が増加することに伴って触媒の劣化が促進される状態を識別するための閾値である。【００１４】
上記コントローラは、許容入力電流値に基づくバッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容した際の、入力制限値を超えて回生電力が入力された時間、入力制限値を超えて回生電力が入力された回数、または、入力制限値を超えて入力された回生電力量に基づいて、電池劣化度合いを算出することができる。【００１５】
上記バッテリは、リチウムイオン二次電池で構成することができる。この場合、コントローラは、リチウムイオン二次電池の負極電位が、リチウム金属の析出を規定する基準電位以下とならないように、許容入力電流値を設定するように制御することができる。【００１６】
本発明の制御方法は、エンジンと、車両の走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両において、バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値をバッテリの状態に応じて更新しながら、バッテリの入力を制御する制御方法である。本制御方法は、車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいか否かを判別するステップと、触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいと判別された場合に、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、劣化促進を許容できない触媒の劣化度合いである場合に、許容入力電流値に応じたバッテリの入力の制限を行わないように制御する。したがって、車両減速時の回生制動力が大きくなり、エンジンブレーキの制動力を低く抑えることができる。このため、触媒の劣化促進を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の構成ブロック図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両に搭載される電池システムの構成例を示す図である。
【図３】実施例１のハイブリッド車両に搭載されるバッテリのＳＯＣに応じた正極電位および負極電位の変化を示す図である。
【図４】実施例１のバッテリの入力許容電力の制限処理を説明するための図である。
【図５】実施例１の電池温度と入力制限値との関係を示す図である。
【図６】実施例１のＳＯＣと入力制限値との関係を示す図である。
【図７】実施例１のエンジンの回転数と触媒劣化との関係を示す図である。
【図８】実施例１の排気ガス浄化用の触媒劣化を考慮したエンジンの回転数とバッテリの入力制限との関係を示す図である。
【図９】実施例１の触媒劣化度合いに応じてバッテリの入力制限を可変に制御する処理フローを示す図である。
【図１０】実施例１のハイブリッド車両のバッテリの入力制限の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１から図１０は、実施例１を示す図である。図１は、本実施例のハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）の構成ブロック図である。なお、ハイブリッド車両を一例に説明するが、本実施例の車両の制御装置は、外部電源からの外部充電機能を備えているプラグインハイブリッド車両（Plug-in Hybrid Vehicle）にも適用できる。
【００２１】
図１に示すように、ハイブリッド車１００は、エンジン１、第１ＭＧ（Motor Generator）２、第２ＭＧ３、動力分配機構４、トランスミッション（無段変速機、減速装置など）５、及びバッテリ６が搭載される。
【００２２】
エンジン１の出力軸は、動力分配機構４に接続される。動力分配機構４は、トランスミッション５の入力軸及び第１ＭＧ（発電用モータ）２の入力軸と連結される。トランスミッション５の出力軸は、駆動輪７のディファレンシャルギア（差動装置）８に連結され、エンジン１の動力が動力分配機構４を介して駆動輪７に伝達される。また、トランスミッション５の出力軸は、第２ＭＧ（走行用モータ）３の出力軸と連結されている。第２ＭＧ３の動力は、トランスミッション５を介して駆動輪７に伝達されるようになっている。
【００２３】
動力分配機構４は、エンジン１が発生させる動力を２つの経路に分割し、トランスミッション５を介して駆動輪７に伝達する第１経路と、エンジン１が発生された動力を第１ＭＧ２に伝達して発電させる第２経路とを含む。動力分配機構４は、後述する車両制御装置１０によって制御され、車両制御装置１０は、エンジン１の駆動力を用いた走行制御やバッテリ６への充電制御等に応じて、第１及び第２経路それぞれに伝達される動力やその比率を制御する。
【００２４】
バッテリ６は、第２ＭＧ３に電力を供給する電源装置である。バッテリ６の直流電力は、インバータ９により交流電力に変換され、第２ＮＧ３に供給される。第２ＭＧ３は、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータである。
【００２５】
インバータ９は、バッテリ６から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力を第２ＭＧ３に出力する。第２ＭＧ３は、インバータ９から出力された交流電力を受けて、ハイブリッド車両１００を走行させるための運動エネルギを生成する。第２ＭＧ３によって生成された運動エネルギは、トランスミッション５を介して駆動輪７に伝達される。
【００２６】
車両が減速したり、停止するときなどのハイブリッド車１００の制動時には、駆動輪７がトランスミッション５を介して第２ＭＧ３を駆動させる。第２ＭＧ３は、ジェネレータ（発電機）として作動し、ハイブリッド車両１００の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。
【００２７】
本実施例の第２ＭＧ３は、バッテリ６から供給される電力によって駆動する車両走行の駆動源であるとともに、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ３によって発電された電力（回生エネルギー）は、インバータ９を介してバッテリ６に蓄えられる。インバータ９は、第２ＭＧ３が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力（回生電力）をバッテリ６に出力する。
【００２８】
なお、本実施例では、バッテリ６をインバータ９に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、バッテリ６を昇圧回路に接続するとともに、昇圧回路をインバータ９に接続することができる。昇圧回路を用いることにより、バッテリ６の出力電圧を昇圧することができる。また、昇圧回路は、インバータ９からバッテリ６への出力電圧を降圧することができる。
【００２９】
第１ＭＧ２は、エンジン１の動力により回転駆動することにより発電し、インバータ９を介して発電した電力をバッテリ６に供給するジェネレータである。第１ＭＧ２は、第２ＭＧ３と同様に、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータで構成できる。
【００３０】
第１ＭＧ２により発電された電力は、そのまま第２ＭＧ３を駆動させる電力として供給したり、バッテリ６に蓄えられる電力として供給することができる。例えば、第１ＭＧ２は、バッテリ６のＳＯＣ（State of Charge）やハイブリッド車両１００の要求出力等に応じて制御され、第２ＭＧ３は、バッテリ６に蓄えられた電力、第１ＭＧ２により発電された電力のうちのいずれか一方又は両方の電力によって駆動制御されるようにすることができる。
【００３１】
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関である。エンジン１には、エンジン１の回転数センサ１２が設けられる。回転数センサ１２は、エンジン１の回転数を検出して、検出されたエンジン１の回転数（又は回転数を示す信号）を、エンジン制御装置１１に出力する。アクセルポジションセンサ１４は、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出して、車両制御装置１０に出力する。
【００３２】
エンジン１から排出される排気ガスは、浄化装置１３を介して車外に排出される。浄化装置１３は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害成分を浄化する排ガス浄化触媒（三元触媒）を備えている。浄化装置１３の排ガス浄化触媒は、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）等の酸化触媒と、ロジウム（Ｒｈ）等の還元触媒と、セリア（ＣｅＯ2）等の助触媒等から構成することができる。この場合、酸化触媒の作用により排ガスに含まれるＣＯやＨＣが水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）に浄化され、還元触媒の作用により排ガスに含まれるＮＯｘが窒素（Ｎ2）や酸素（Ｏ2）に浄化される。
【００３３】
エンジン制御装置１１は、車両制御装置１０からのエンジン制御信号に基づいてエンジン１を制御するエンジンＥＣＵである。エンジン制御装置１１は、車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置１０に接続されている。エンジン制御装置１１は、回転数センサ１２などの各種センサの検出値に基づいて、車両制御装置１０によって定められた目標回転数及び目標トルクで動作するように、エンジン１の燃料噴射量や吸気する空気量、点火時期などを制御する。
【００３４】
バッテリ６は、電気的に直列に接続された複数の単電池６１を有する組電池である。図２は、本実施例のハイブリッド車両１００に搭載される電池システムの構成例を示す図である。
【００３５】
単電池６１としては、リチウムイオン二次電池などの非水二次電池を用いることができる。単電池６１の数は、バッテリ６の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例のバッテリ６では、すべての単電池６１が直列に接続されているが、バッテリ６には、並列に接続された複数の単電池６１が含まれていてもよい。
【００３６】
単電池６１の正極は、イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵および放出できる材料で形成される。正極の材料としては、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムを用いることができる。単電池６１の負極は、イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵および放出できる材料で形成される。負極の材料としては、例えば、カーボンを用いることができる。単電池６１を充電するとき、正極は、イオンを電解液中に放出し、負極は、電解液中のイオンを吸蔵する。また、単電池６１を放電するとき、正極は、電解液中のイオンを吸蔵し、負極は、イオンを電解液中に放出する。
【００３７】
監視ユニット６２は、バッテリ６の端子間電圧を検出したり、各単電池６１の電圧を検出する。監視ユニット６２は、検出結果を車両制御装置１０に出力する。監視ユニット６２は、複数の単電池６１に対し、各単電池毎に電圧値それぞれを検出したり、直列に接続された所定数の単電池群を１ブロックとして電圧を検出することができる。１ブロックに含まれる単電池６１の数は、任意に設定することができる。
【００３８】
電流センサ６３は、バッテリ６に流れる電流を検出し、検出結果を車両制御装置１０に出力する。本実施例では、バッテリ６の正極端子と接続された正極ラインＰＬに電流センサ６３を設けているが、これに限るものではない。電流センサ６３は、バッテリ６に流れる電流を検出できればよく、電流センサ６３を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、バッテリ６の負極端子と接続された負極ラインＮＬに電流センサ６３を設けることができる。なお、複数の電流センサ６３を用いることもできる。
【００３９】
温度センサ６４は、バッテリ６の温度（電池温度）を検出する。温度センサ６４は、検出結果を車両制御装置１０に出力する。温度センサ６４は、バッテリ６の一箇所に設けることもできるし、バッテリ６のうち、互いに異なる複数の箇所に設けることもできる。複数のバッテリ６の検出温度を用いる場合、バッテリ６の温度は、複数の検出温度のうちの最小値、最大値や複数の検出温度の中央値や平均値などを適宜用いることができる。
【００４０】
コンデンサ６５は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬに接続されており、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間における電圧変動を平滑化する。
【００４１】
正極ラインＰＬ及び負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがそれぞれ設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、車両制御装置１０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００４２】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続されている。ここで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｐは、車両制御装置１０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。電流制限抵抗Ｒは、バッテリ６を負荷（具体的には、インバータ９）と接続するときに、コンデンサ６５に突入電流が流れることを抑制するために用いられる。
【００４３】
バッテリ６をインバータ９と接続するとき、車両制御装置１０は、まず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れることになる。
【００４４】
次に、車両制御装置１０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、バッテリ６およびインバータ９の接続が完了し、図２に示す電池システムは、起動状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）となる。車両制御装置１０には、ハイブリッド車両１００のイグニッションスイッチのオン／オフ（ＩＧ−ＯＮ／ＩＧ−ＯＦＦ）に関する情報が入力される。車両制御装置１０は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、電池システムを起動させる。
【００４５】
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、車両制御装置１０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、バッテリ６およびインバータ９の接続が遮断され、電池システムは、停止状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ）となる。
【００４６】
車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置１０は、ハイブリッド車両１００全体で要求される車両要求出力、例えば、アクセルポジションセンサ１４によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量に基づいて要求駆動力を算出し、算出された車両要求出力に応じてエンジン１の出力制御及びバッテリ６の入出力制御を行う。
【００４７】
また、本実施例の車両制御装置１０は、バッテリ６のＳＯＣや劣化状態などを管理するとともに、バッテリ６の充放電動作を制御するバッテリＥＣＵとしても機能する。なお、車両制御装置１０とは個別に、バッテリＥＣＵを設けた構成であってもよい。また、車両制御装置１０及びエンジン制御装置１１の各制御装置は、１つの制御装置で構成することも可能であり、メインコントローラとしての車両制御装置１０が、エンジン制御装置１１や個別に構成された場合のバッテリＥＣＵ（バッテリ制御装置）の各機能を備えるように構成することもできる。
【００４８】
第１ＭＧ２および第２ＭＧ３には、不図示のモータの回転位置（角度）を検出するための回転位置センサが、それぞれ設けられている。第１ＭＧ２および第２ＭＧ３は、図１に示すように、インバータ９を介してバッテリ６と接続されており、インバータ９は、車両制御装置１０からの制御信号に従って、第１ＭＧ２および第２ＭＧ３と、バッテリ６との間の双方向の電力変換を行う。車両制御装置１０は、第１ＭＧ２の出力トルクおよび第２ＭＧ３の出力トルクを、それぞれのトルク指令値に合致させるように、インバータ９における電力変換を制御する。
【００４９】
また、第２ＭＧ３を駆動する際（放電）、第２ＭＧ３によって発電された回生電力を充電する際、及び第１ＭＧ２からバッテリ６に電力を充電する際それぞれの電流Ｉ及び電圧Ｖが、監視ユニット６２及び電流センサ６３によって検出される。これらの検出結果は、車両制御装置１０に出力される。また、バッテリ６の検出温度も、適宜温度センサ６４によって検出される検出結果が車両制御装置１０に出力される。
【００５０】
車両制御装置１０は、図２に示すように、メモリ１０ａを備えることができる。メモリ１０ａは、監視ユニット６２、電流センサ６３及び温度センサ６４の各検出値や、各検出値を用いて算出されるＳＯＣや満充電容量等の算出値、充放電制御に用いられる各種情報等を記憶している。なお、メモリ１０ａは、車両制御装置１０に対して外部接続される個別の記憶領域として構成することもできる。つまり、メモリ１０ａは、車両制御装置１０に対して内蔵又は外付けされる構成とすることができる。
【００５１】
そして、車両制御装置１０は、運転状態に応じて駆動供給源を選択し、エンジン１及び第２ＭＧ３のうちの一方又は両方からの駆動力を用いたハイブリッド車両１００の走行制御を遂行する。
【００５２】
例えば、アクセル開度が小さい場合や車速が低い場合などには、エンジン１からの駆動力を使用せずに（エンジン１を停止した状態で）、第２ＭＧ３のみを駆動源としてハイブリッド車両の走行制御（ＥＶ走行モード）を行う。なお、第２ＭＧ３のみを駆動源としてハイブリッド車両の走行制御の場合でも、エンジン１を駆動して第１ＭＧ２による発電制御を行うことができる。
【００５３】
一方、アクセル開度が大きい場合や車速が高い場合、又はバッテリ６のＳＯＣが小さい場合などには、エンジン１を駆動源として用いた走行制御を遂行する。このとき、車両制御装置１０は、エンジン１のみ、もしくはエンジン１および第２ＭＧ３の両方を駆動源としてハイブリッド車両の走行制御（ＨＶ走行モード）を行うことができる。
【００５４】
このように車両制御装置１０は、ハイブリッド車両１００全体で要求される車両要求出力を算出して運転状態に応じて駆動源を自動的に選択し、エンジン制御装置１１を介してエンジン１を制御しつつ、バッテリ６の充放電制御を行い、エンジン１及び第２ＭＧ３のうちの一方又は両方からの駆動力を用いた車両の走行制御を遂行する。
【００５５】
次に、本実施例のハイブリッド車両１００のバッテリ６の充放電制御について説明する。図３は、バッテリ６のＳＯＣに応じた正極電位および負極電位の変化を示す図である。以下の説明では、以下では、バッテリ６の電流値ＩＢについて、バッテリ６の放電時には正値（ＩＢ＞０）とし、充電時には負値（ＩＢ＜０）で示すものとする。
【００５６】
バッテリ６を構成する単電池６１を充電すると、単電池６１の電圧値ＶＢが上昇する。図３に示すように、単電池６１の電圧値ＶＢは、正極電位および負極電位の差になるため、単電池６１の充電が進むと、正極電位が上昇するとともに、負極電位が低下する。ここで、負極電位が基準電位（例えば、０［Ｖ］）よりも低下すると、負極の表面にリチウム金属が析出してしまうことがある。
【００５７】
単電池６１が通電状態にあるとき、過電圧が発生する。過電圧は、単電池６１の内部抵抗に伴う電圧変化量であり、単電池６１の通電を停止すれば、過電圧は低下する。単電池６１を充電したとき、単電池６１の電圧値ＶＢ（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）は、単電池６１の開放電圧値（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）に対して過電圧の分だけ上昇する。このため、過電圧によっては、負極電位が基準電位よりも低下してしまうおそれがある。
【００５８】
本実施例では、リチウム金属の析出を抑制するために、許容入力電流値を設定し、単電池６１（バッテリ６）の入力電流値（充電電流値）が許容入力電流値を超えないようにする。許容入力電流値とは、単電池６１を充電するときに許容される最大の電流値である。
【００５９】
許容入力電流値が上昇するときには、単電池６１を充電するときの電流値を上昇させることができ、単電池６１の入力性能を向上させることができる。一方、許容入力電流値が低下するときには、単電池６１を充電するときの電流値を上昇させることができず、単電池６１の充電が制限されやすくなる。
【００６０】
許容入力電流値は、以下に説明するように設定され、許容入力電流値の設定処理は、車両制御装置１０によって行われる。
【００６１】
まず、バッテリ６の充放電履歴が無いとき、言い換えれば、バッテリ６の充放電を初めて行うとき、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]は、下記式（１）に基づいて算出される。
【００６２】
【数１】
2014174551.tif 000003
【００６３】
上記式（１）において、Ｉｌｉｍ[０]は、充放電履歴が無い状態から充電したときにおいて、単位時間以内でのリチウム金属の析出を抑制できる最大の許容入力電流値である。許容入力電流値Ｉｌｉｍ[０]は、実験などによって予め求めておくことができ、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[０]に関する情報は、メモリ１０ａに記憶しておくことができる。
【００６４】
上記式（１）の右辺第２項は、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣ（State of Charge）の関数Ｆとして表される。このため、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣを特定することにより、関数Ｆの値が算出される。ここで、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣとしては、時間ｔにおける値がそれぞれ用いられる。また、ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合を示す。
【００６５】
バッテリ６や単電池６１のＳＯＣは、公知の手法を用いて推定することができる。例えば、バッテリ６（単電池６１）を充放電したときの電流値ＩＢを積算することにより、バッテリ６（単電池６１）のＳＯＣを推定することができる。一方、ＯＣＶおよびＳＯＣは、所定の対応関係にあるため、この対応関係を予め求めておけば、バッテリ６（単電池６１）のＯＣＶを測定することにより、ＯＣＶに対応したＳＯＣを特定することができる。
【００６６】
充放電履歴が無い状態から時間ｔまで充電が継続されたとき、上記式（１）の右辺第２項の値は、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを減少させる量を示し、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[０]から減算される。一方、充放電履歴が無い状態から時間ｔまで放電が継続されたとき、上記式（１）の右辺第２項の値は、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを増加（回復）させる量を示し、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[０]に加算される。
【００６７】
上記式（１）の右辺第３項は、時間ｔ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの関数Ｇとして表される。このため、時間ｔ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣを特定することにより、関数Ｇの値が算出される。ここで、電池温度ＴＢおよびＳＯＣとしては、時間ｔにおける値がそれぞれ用いられる。上記式（１）の右辺第３項の値は、バッテリ６を放置し続けているときに、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを増加（回復）させる量を示す。ここで、バッテリ６の放置とは、バッテリ６の充放電を停止している状態（非通電状態）である。
【００６８】
一方、バッテリ６の充放電履歴があるとき、言い換えれば、バッテリ６を充放電した後では、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]は、下記式（２）に基づいて算出される。
【００６９】
【数２】
2014174551.tif 000004
【００７０】
上記式（２）において、Ｉｌｉｍ[ｔ]は、時間ｔ（今回）における許容入力電流値であり、Ｉｌｉｍ[ｔ−１]は、時間「ｔ−１」（前回）における許容入力電流値である。上記式（２）の右辺第２項は、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの関数ｆとして表される。
【００７１】
関数ｆは、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣに依存する。すなわち、上記式（２）の右辺第２項の値は、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣを特定することによって算出することができる。ここで、電流値ＩＢ、電池温度ＴＢおよびＳＯＣとしては、時間ｔにおける値がそれぞれ用いられる。
【００７２】
バッテリ６を充電したとき、上記式（２）の右辺第２項の値は、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを減少させる量（減少量）を示し、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ−１]から減算される。上述したように、充電時の電流値ＩＢは負の値となるため、許容入力電流値Ｉｌｉｍを減少させたときには、許容入力電流値Ｉｌｉｍが０［Ａ］に近づく。
【００７３】
一方、バッテリ６を放電したとき、上記式（２）の右辺第２項の値は、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを増加（回復）させる量（回復量）を示し、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ−１]に加算される。ここで、許容入力電流値Ｉｌｉｍを増加させたときには、許容入力電流値Ｉｌｉｍが０［Ａ］から離れる。
【００７４】
上記式（２）の右辺第３項は、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの関数ｇと、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[０]，Ｉｌｉｍ[ｔ−１]とによって表される。また、上記式（３）に示すように、関数ｇは係数βとして表され、係数βは、電池温度ＴＢおよびＳＯＣに依存する。このため、係数β、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの対応関係を示すマップを予め求めておくことにより、電池温度ＴＢおよびＳＯＣに対応した係数βを特定することができる。電池温度ＴＢおよびＳＯＣとしては、時間ｔにおける値がそれぞれ用いられる。
【００７５】
ここで、係数β、電池温度ＴＢおよびＳＯＣの対応関係を示すマップは、メモリ１０ａに記憶しておくことができる。上記式（２）の右辺第３項の値は、バッテリ６を放置し続けたとき、単位時間当たりにおいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍを増加（回復）させる量（回復量）を示す。上記式（２）の右辺第３項の値は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ−１]に対して加算される。
【００７６】
許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]が０[Ａ]であるときには、単電池６１における負極活物質内のリチウムイオンが飽和状態となる。このため、「Ｉｌｉｍ[０]−Ｉｌｉｍ[ｔ]」の値は、負極活物質内のリチウムイオンの量を示す。ここで、負極活物質中におけるリチウムイオンの量が減少することに応じて、上述した回復量を増加させることができる。
【００７７】
時間ｔにおける回復量は、時間「ｔ−１」における回復量に依存し、時間「ｔ−１」における回復量は、「Ｉｌｉｍ[０]−Ｉｌｉｍ[ｔ−１]」で表される。ここで、上記式（２）の右辺第３項では、「Ｉｌｉｍ[０]−Ｉｌｉｍ[ｔ−１]」の値を無次元化するために、「Ｉｌｉｍ[０]−Ｉｌｉｍ[ｔ−１]」をＩｌｉｍ[０]で除算している。この除算した値に係数βを乗算することにより、単位時間当たりの回復量を得ることができる。
【００７８】
このように設定される許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を用いた本実施例のバッテリ６の充電電力の制限制御は、以下のように行うことができる。
【００７９】
許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]は、バッテリ６を充放電しているときや、バッテリ６を放置しているときに、所定の周期で算出される。すなわち、時間ｔおよび時間「ｔ−１」の間隔に相当する所定時間が経過するたびに、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]が更新されることになる。ここで、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]は、バッテリ６の充電を制御するときだけに用いられる。
【００８０】
許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を算出した後、車両制御装置１０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、バッテリ６の入出力（充放電）を制御する。ここで、バッテリ６の入力を制御するときには、入力制限値（電力）Ｗｉｎ[ｔ]が設定され、バッテリ６の入力電力が入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えないように、バッテリ６の入力が制御される。入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]は、例えば、以下に説明するように設定することができる。
【００８１】
なお、バッテリ６の充放電電力の制限値についても、バッテリ６の放電時を正値とする一方で、充電時には負値で示す。つまり、出力制限値Ｗｏｕｔは、０または正値であり（Ｗｏｕｔ≧０）、入力制限値Ｗｉｎは、０または負値である（Ｗｉｎ≦０）。
【００８２】
図４は、リチウム析出抑制制御におけるバッテリ６の電流値ＩＢと入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]との関係を示す図である。車両制御装置１０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、入力電流制限値Ｉｔａｇを算出する。
【００８３】
入力電流制限値Ｉｔａｇは、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を特定するための値である。具体的には、図４に示すように、車両制御装置１０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を所定量だけ、０［Ａ］の側にオフセットさせることにより、入力電流制限値Ｉｔａｇを算出する。これにより、入力電流制限値Ｉｔａｇは、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]よりも０［Ａ］に近い値となり、バッテリ６の入力が制限されやすくなる。
【００８４】
このように、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]および入力電流制限値Ｉｔａｇの間にマージンを持たせることにより、電流値ＩＢが許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を超えにくくすることができる。入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいて、バッテリ６の入力を制御するときには、電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇに到達したときに、バッテリ６の入力制限が開始される。ここで、制御遅れなどにより、電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇを超えてしまっても、電流値ＩＢが許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に到達することを抑制できる。
【００８５】
次に、車両制御装置１０は、入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいて、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を算出する。入力電流制限値Ｉｔａｇを設定すれば、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を設定することができる。入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を設定したとき、車両制御装置１０は、バッテリ６の入力電力が入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]以下となるように、第２ＭＧ３のトルク指令を調整する。
【００８６】
例えば、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]は、下記式（４）に基づいて算出することができる。
【００８７】
【数３】
2014174551.tif 000005
【００８８】
上記式（４）において、ＳＷｉｎ[ｔ]は、バッテリ６の入力特性などを考慮して予め設定された入力制限値Ｗｉｎの上限値である。入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]に関する情報は、メモリ１０ａに記憶しておくことができる。
【００８９】
入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]は、例えば、電池温度ＴＢやＳＯＣに応じて変更することができる。
【００９０】
図５は、バッテリ６の電池温度ＴＢと入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]との関係を示す図である。図５において、縦軸がバッテリ６の入力制限値、横軸がバッテリ６の電池温度ＴＢである。また、図６は、バッテリ６のＳＯＣと入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]との関係を示す図である。図６において、縦軸がバッテリ６の入力制限値、横軸がバッテリ６のＳＯＣである。
【００９１】
まず、バッテリ６が高温になると、劣化を促進することが知られている。図５に示すように、高温時において入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]を高温になるに従って小さくなるように設定することができる。このように上限値を徐々に小さくしているのは、電池温度ＴＢが高いときの充電は、充電効率が低下するとともに、充電効率低下に伴う温度上昇を考慮したことによるものである。
【００９２】
また、バッテリ６が低温時である場合、内部抵抗が増加する。このとき、大きな充電電流が流れると、バッテリ６の電圧値ＶＢが上昇するため、バッテリ６及び通電部品の保護のために、低温時に大きな電流を流さないよう、電池温度ＴＢが低くなるに従って入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]が小さくなるように設定することができる。
【００９３】
一方、図６に示すように、バッテリ６のＳＯＣが高くなると、充電効率の低下及び充電効率の低下に伴う反応熱による発熱などが生じる。これを抑制するためにバッテリ６のＳＯＣが高くなるに従って、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]を小さく設定することができる。
【００９４】
このように入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]は、電池温度ＴＢとＳＯＣに応じて設定することができ、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]と、電池温度ＴＢ（又は／及びＳＯＣ）との対応関係を図５等の例のように予め求めておけば、電池温度ＴＢ（又は／及びＳＯＣ）を検出することにより、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]を特定することができる。
【００９５】
本実施例では、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣに応じて設定される入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]をバッテリ６の入力制限値のベース（上限値）として、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいた入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を算出している。つまり、車両制御装置１０は、許容入力電流値（入力制限値ＳＷｉｎ）をバッテリ６の電池温度ＴＢ又は／及びＳＯＣに応じて更新しながら、バッテリ６の入力を制御する第１入力制御と、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]をバッテリ６の充電状態に応じて更新しながら、バッテリ６の入力を制御する第２入力制御と、を遂行する。このため、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]がバッテリ６に対して許容される入力電力の最大値（上限値）であり、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて設定される入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]は、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]を超えない範囲で、さらに大きく（絶対値として小さく）制限された入力制限値である。
【００９６】
上記式（４）において、Ｋｐ，Ｋｉは、予め設定されたゲインを示す。Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２は、入力電流制限値を示し、上述した入力電流制限値Ｉｔａｇに相当する。上記式（４）では、入力電流制限値Ｉｔａｇとして、２つの入力電流制限値Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２を設定している。ここで、入力電流制限値Ｉｔａｇ１，Ｉｔａｇ２は、互いに等しくてもよいし、互いに異ならせてもよい。
【００９７】
なお、上述した説明では、入力電流制限値Ｉｔａｇを設定しているが、これに限るものではない。具体的には、入力電流制限値Ｉｔａｇを設定せずに、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を設定することもできる。
【００９８】
本実施例によれば、上記式（２）に示すように、単位時間当たりの減少量や、単位時間当たりの回復量を考慮して、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を設定している。これにより、現在までの単電池１０の充放電履歴を考慮した許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を設定することができる。そして、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、バッテリ６の入力を制御することにより、負極電位が基準電池よりも低下してしまうことを抑制できる。
【００９９】
なお、上記式（１），（２）は、単電池６１の劣化を考慮しないときの許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を示しており、単電池６１（バッテリ６）の劣化度合いが考慮されていない。そこで、単電池６１が、使用（充放電）によって劣化することを考慮し、単電池６１の劣化を考慮した許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を設定することができる。単電池６１の劣化を考慮した許容入力電流値Ｉｌｉｍ＿ｄ[ｔ]は、下記式（５）に基づいて算出することができる。
【０１００】
【数４】
2014174551.tif 000006
【０１０１】
上記式（５）において、ηは劣化係数を示す。上記式（１），（２）に示す許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に劣化係数ηを乗算することにより、単電池６１の劣化を考慮した許容入力電流値Ｉｌｉｍ＿ｄ[ｔ]を算出することができる。ここで、劣化係数ηは、予め設定することができ、劣化度合いが大きいほど劣化係数ηを小さく設定され、劣化度合いが小さいほど劣化係数ηを大きく設定される。劣化係数ηに関する情報をメモリ１０ａに記憶しておくことができる。
【０１０２】
劣化係数ηは、例えば、単電池６１（バッテリ６）の使用年数に応じて決定することができる。単電池６１の使用期間が０年（例えば、製造初期）の場合を劣化度合い「０」とすると、使用期間が長くなるにつれて劣化度合いが大きくなるので、劣化度合いに応じて劣化係数ηを設定することができる。例えば、劣化係数ηとしては、１よりも小さい値を用いることができる。単電池６１の劣化が進行すると、リチウム金属が析出しやすくなることがあるため、単電池６１の入力を制限することが好ましい。１よりも小さい値である劣化係数ηを用いれば、許容入力電流値Ｉｌｉｍ＿ｄ[ｔ]を許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]よりも小さくすることができ、単電池６１の入力を制限することができる。許容入力電流値Ｉｌｉｍ＿ｄ[ｔ]に基づいて、単電池６１（バッテリ６）の入力を制御することにより、リチウム金属の析出を抑制しやすくなる。
【０１０３】
上記説明のように、リチウム金属の析出を抑制するために、許容入力電流値を超えないように入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]が制限されたバッテリ６の充放電制御を行うと、電池性能の低下が抑制される。しかしながら、バッテリ６への入力電力が制限されるので、エンジン１の浄化装置１３における触媒劣化が促進されてしまうことがある。
【０１０４】
ハイブリッド車両１００では、アクセルペダルをオフした際の車両減速時において、車両に作用する制動力は、ブレーキぺダルの踏み込み量に応じて駆動輪７の回転を直接的に抑制させる制動力（駆動輪７に設けられたブレーキディスクにブレーキパットを押し付けてて駆動輪７の回転を抑制させる力）以外に、第２ＭＧ３による回生制動力（回生ブレーキ）と、エンジンの回転抵抗によるエンジンブレーキの制動力とがある。
【０１０５】
なお、車両制御装置１０は、アクセルポジションセンサ１４で検出されるアクセルペダルの踏み込み量が０（又は基準値）である場合、アクセルペダルがオフされたこと、言い換えれば、アクセルペダルが踏み込まれていないオフ状態であることを把握することができる。また、アクセルペダルがオフされることには、アクセルペダルの踏み込み量が０となる場合以外にも、アクセルペダルが所定量の踏み込まれた状態からアクセルペダルが戻されて踏み込み量が減少することも含まれる。
【０１０６】
車両制御装置１０は、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に応じて第２ＭＧ３によって発電される回生電力をバッテリ６に充電させる。つまり、車両制御装置１０は、第２ＭＧ３を回生ブレーキとして、車両に回生制動力を作用させるように制御する。
【０１０７】
しかしながら、上述のように、リチウム金属の析出を抑制するために、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]が、入力制限値ＳＷｉｎ[ｔ]よりもさらに制限されていると（Ｗｉｎ[ｔ]＜ＳＷｉｎ[ｔ]）、回生電力をバッテリ６に充電させる充電量が小さくなる。つまり、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]によって回生制動力が低くなってしまう。したがって、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えるバッテリ６に充電できない回生電力量に対応する第２ＭＧ３による回生制動力は、ハイブリッド車両１００に作用させることができないことになる。
【０１０８】
このため、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えるバッテリ６に充電できない回生電力量に対応する第２ＭＧ３による回生制動力の不足分を補うために、車両に対してエンジンブレーキの制動力が大きく作用させる必要がある。しかしながら、エンジンブレーキの制動力を大きくすると、エンジン１の回転数が増加してしまう。エンジン１の回転数の増加よって、エンジン１から浄化装置１３（排気ガス浄化用の触媒）に供給される排気ガスや空気の排出量が増加するので、排気ガス浄化用の触媒の劣化が促進されてしまう。
【０１０９】
したがって、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]によってバッテリ６の電池性能低下を抑制させることと、排気ガス浄化用の触媒の劣化促進とは、トレードオフ（相反する）関係にある。このため、電池性能の低下を抑制するだけでは、排気ガス浄化用の触媒の劣化が一方的に進んでしまい、排気ガスの浄化性能が低下してしまう。
【０１１０】
そこで、本実施例では、排気ガス浄化用の触媒及びバッテリ６の各状態に応じて、アクセルペダルをオフした際の回生制動力とエンジンブレーキの制動力との割合を可変に制御する。具体的には、排気ガス浄化用の触媒の劣化が促進されてしまうと判断される場合には、回生制動力を大きく作用させる。言い換えれば、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量開放して入力制限を緩和し、第２ＭＧ３によって発電される回生電力をバッテリ６に対して多く充電させて、車両に作用する回生制動力を大きくする。車両に作用する回生制動力が大きくなることで、エンジンブレーキの制動力（エンジン１の回転数）を低くし、排気ガス浄化用の触媒の劣化を抑制させる。
【０１１１】
本実施例では、排気ガス浄化用の触媒の状態を把握する指標の一例として、触媒劣化度合いＤｓを用いる。触媒劣化度合いＤｓは、エンジン１の回転数に応じた排気ガス等の排出量に基づく触媒の劣化量を示すものである。
【０１１２】
図７は、回転数センサ１２で検出されるエンジン１の回転数を示す図である。上述のようにエンジン１の回転数が増加すると、エンジン１から排気ガス浄化用の触媒に供給される排気ガスや空気の排出量が増加するので、触媒の浄化機能が低下する。そこで、触媒の浄化機能の低下に対するエンジン１の回転数の閾値、すなわち、触媒の劣化を促進させる排気ガス等の排気量に対応するエンジン１の回転数の閾値Ｐ（エンジン回転数閾値）を予め設定する。
【０１１３】
閾値Ｐは、例えば、排気ガス等の排気量と触媒の劣化促進状態との関係を、試験や設計などで予め求め、触媒の劣化促進状態が所定値を超える排気ガス等の排気量に相当するエンジン１の回転数を閾値Ｐとして設定することができる。つまり、閾値Ｐは、エンジンブレーキによる制動力を作用させることでエンジン１の回転数が増加することに伴って排気ガス浄化用の触媒の劣化が促進される状態を識別するための閾値である。
【０１１４】
そして、触媒の劣化は、単位時間当たりに排気ガスが接触した時間に応じて大きくなるので、図７に示すように、閾値Ｐを超えた回転数でエンジン１が回転した各時間Δｔの合計値（時間累積値）を触媒の劣化度合いＤｓとして用いることができる。触媒の劣化度合いＤｓは、閾値Ｐを超えた回転数でエンジン１が回転した各時間Δｔの合計値（Δｔ１＋Δｔ２＋・・・）として算出することができる。
【０１１５】
なお、エンジン１の回転数の大きさによって触媒に接触する排気ガス等の排気量が異なるので、図７に示すように、Δｔ１に対応する閾値Ｐを超えた差分回転数（閾値Ｐを超えた際に回転数センサ１２で検出されたエンジン１の回転数から閾値Ｐを差し引いた差分）の積算値（閾値Ｐを超えた点線と実線で囲まれる面積）を当該Δｔ１に対応する触媒劣化度合いΔＤｓ１として算出し、各時間Δｔ１，ｔ２・・・に対応するΔＤｓ１，ΔＤｓ２・・・の合計値を触媒劣化度合いＤｓとして算出するようにしてもよい。また、エンジン１の回転数が閾値Ｐを超えた回数を、触媒劣化度合いＤｓとして算出するようにしてもよい。本実施例の触媒劣化度合いＤｓは、閾値Ｐを超えてエンジン１が駆動された時間、閾値Ｐを超えた回数、または、閾値Ｐを超えた際のエンジン１の回転数と閾値Ｐとの間の差分回転数のいずれか１つ又はこれらの任意の組み合わせに基づいて、算出することができる。
【０１１６】
次に、バッテリ６の状態を把握する指標の一例として、本実施例では、電池劣化度合いＤｂを用いる。電池劣化度合いＤｂは、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対する超過入力電力の度合いを示すものである。
【０１１７】
図８は、本実施例の排気ガス浄化用の触媒劣化を考慮したエンジン１の回転数とバッテリ６の入力制限との関係を示す図である。図８に示すように、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超える回生電力を許容して車両に対するエンジンブレーキの制動力（エンジン回転数）を小さくした場合、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超過する回生電力が入力されることになる。
【０１１８】
入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超過して入力される回生電力は、リチウム金属の析出を促進させる要因となるので、バッテリ６の電池性能の低下を評価するパラメータとして用いることができる。
【０１１９】
より具体的に説明すると、バッテリ６は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を超えることによってリチウム金属が析出しやすくなる。許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を超えることは、リチウム金属が実際に析出したり、リチウム金属が析出しやすい状態なので、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を超えた時間を、電池劣化度合いとして捉えることができる。ここで、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値をＷｉｎ[ｔ]、触媒劣化度合いを考慮してＷｉｎ[ｔ]を一定量開放した入力制限値をＴＷｉｎ[ｔ]、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣに応じて設定される入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]の上限値である入力制限値をＳＷｉｎ[ｔ]とする（Ｗｉｎ[ｔ]＜ＴＷｉｎ[ｔ]≦ＳＷｉｎ[ｔ]）。
【０１２０】
図８の例において、時間ｔｂからＳＷｉｎ[ｔ]よりも小さいＷｉｎ[ｔ]での入力制限が開始されるが、本実施例では、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に、触媒劣化度合いを考慮してＷｉｎ[ｔ]を一定量開放してＴＷｉｎ[ｔ]まで回生電力の入力を許容する。このとき、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対する超過回生電力が生じる。なお、図８の例では、ＴＷｉｎ[ｔ]＝ＳＷｉｎ[ｔ]であり、Ｗｉｎ[ｔ]を入力制限値の上限値であるＳＷｉｎ[ｔ]まで開放（大きく）している。
【０１２１】
入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対する超過回生電力は、時刻ｔ５からｔ６までの時間Δｔの間、バッテリ６に入力される。時間Δｔの間は、バッテリ６が入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対する超過回生電力を受け入れているのでエンジン１の回転数が低下するとともに、バッテリ６が入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えた超過回生電力を受け入れている状態なので、リチウム金属の析出、すなわち、電池性能の低下が促進されやすい状態となる。そこで、時刻ｔ５からｔ６までの時間Δｔをバッテリ６の電池性能の低下度合いとして捉え、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えた超過回生電力を受け入れている状態の各時間（超過回生電力が入力されている各時間）を、電池劣化度合いＤｂとして算出する。
【０１２２】
図８の例において、電池劣化度合いＤｂは、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対して超過回生電力が入力された時間Δｔの合計値（Δｔ１＋Δｔ２＋・・・）で算出することができる。車両制御装置１０は、電流値ＩＢ、電圧値ＶＢに基づいて回生電力を監視し、入力制限値をＴＷｉｎ[ｔ]とした場合に入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を越えてバッテリ６に回生電力が入力される時間を計測することができる。
【０１２３】
また、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超過した回生電力の大きさによってもリチウム金属の析出に対するバッテリ６の電池性能の低下が異なるので、図８に示すように、時間Δｔに対応する入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えた超過電力量（時間Δｔにおいて一点鎖線と二点鎖線で囲まれた面積）を時間Δｔに対応する電池劣化度合いΔＤｂ１として算出し、各時間Δｔ１，ｔ２・・・に対応するΔＤｂ１，ΔＤｂ２・・・の累積値を電池劣化度合いＤｂとして算出することもできる。また、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えて回生電力が入力された回数を、電池劣化度合いＤｂとして算出するようにしてもよい。本実施例の電池劣化度合いＤｂは、バッテリ６の入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超える回生電力の入力を許容した際の、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えて回生電力が入力された時間、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えて回生電力が入力された回数、または、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えて入力された回生電力量（入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を超えて入力された回生電力量と入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]との差分電力量）のいずれか１つ又はこれらの任意の組み合わせに基づいて、算出することができる。
【０１２４】
図９は、触媒劣化度合いＤｓと電池劣化度合いＤｂとに基づいて、バッテリ６の入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を可変に制御する制御フローを示す図である。触媒劣化度合いＤｓ及び電池劣化度合いＤｂは、例えば、０よりも大きな値とすることができる。
【０１２５】
本実施例では、触媒劣化度合いＤｓ及び電池劣化度合いＤｂそれぞれに、閾値を設定している。触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さい場合に、リチウム金属の析出を抑制するためのバッテリ６の入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量大きくする。入力電力をＷｉｎ[ｔ]に制限せずに、回生電力の受け入れ量を大きくすることで、アクセルペダルをオフした際の車両減速時の回生制動力を大きくし、エンジンブレーキの制動力（エンジン１の回転数）を低く抑えるようにする（図８参照）。
【０１２６】
図９に示すように、車両制御装置１０は、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの間、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]及び入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]の演算処理や設定処理と同様に、エンジン制御装置１１を介して又は直接に回転数センサ１２から出力されるエンジン１の回転数を取得する。車両制御装置１０は、エンジン１が閾値Ｐを越える回転数で駆動された時間を算出し、閾値Ｐを越える回転数で駆動された時間を算出する度に、触媒劣化度合いＤｓ（Δｔ又はΔＤｓの累積値）を算出する（Ｓ１０１）。
【０１２７】
次に、車両制御装置１０は、媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいか否かを判別する（Ｓ１０２）。このとき、触媒劣化度合いを考慮して入力制限値がＷｉｎ[ｔ]からＴＷｉｎ[ｔ]から変更されて回生電力が入力された履歴がない場合、すなわち、Ｗｉｎ[ｔ]が一定量開放されることでＷｉｎ「ｔ」を越えて回生電力が入力されたことがない場合には、電池劣化度合いＤｂは、初期値（例えば、０）を用いることができる。
【０１２８】
車両制御装置１０は、媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいと判別された場合、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量開放して入力制限値として入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]よりも大きい入力制限値ＴＷｉｎ[ｔ]を設定する（Ｓ１０３）。例えば、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣに応じて設定される入力制限値の上限値であるＳＷｉｎ[ｔ]に設定することができる。なお、ＴＷｉｎ[ｔ]をＳＷｉｎ[ｔ]としているが、これに限るものではない。ＴＷｉｎ[ｔ]は、Ｗｉｎ[ｔ]＜ＴＷｉｎ[ｔ]≦ＳＷｉｎ[ｔ]の範囲で適宜設定することができる。
【０１２９】
車両制御装置１０は、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]が一定量開放されることに伴い、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に対する超過回生電力の各入力時間を計測し、計測された各入力時間を累積して電池劣化度合いＤｂを算出する（Ｓ１０４）。車両制御装置１０は、監視ユニット６２及び電流センサ６３の各検出値である電流値ＩＢ，電圧値ＶＢを取得する。取得された電流値ＩＢ、電圧値ＶＢに基づいて回生電力を監視し、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を越える回生電力が入力された時間を計測する。入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を越える回生電力が入力された時間が算出される度に、電池劣化度合いＤｂ（Δｔ又はΔＤｂの累積値）を算出する。
【０１３０】
一方、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも小さい、又は電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも大きいと判別された場合、車両制御装置１０は、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量開放せずに、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を、回生電力に対する入力制限値として設定する。
【０１３１】
なお、触媒劣化度合いＤｓは、予め上限値を設定することができる。例えば、使用限度として１０年使用した後に想定される触媒劣化度合いを上限値として定めることができる。触媒劣化度合いＤｓの閾値Ｃｓは、例えば、触媒劣化度合いの上限値に基づいて任意に設定することができる。閾値Ｃｓは、固定値又は変数値（例えば、現在の使用年数に応じた値）とすることができる。
【０１３２】
同様に、電池劣化度合いＤｂは、予めその上限値を設定することができる。例えば、使用限度として１０年使用した後に想定される電池性能の低下量（劣化量）を上限値として定めることができる。電池劣化度合いＤｂの閾値Ｃｂは、例えば、電池劣化度合いの上限値に基づいて任意に設定することができる。閾値Ｃｂも、固定値又は変数値（例えば、現在の使用年数に応じた値）とすることができる。
【０１３３】
図１０は、図９に示したリチウム金属の析出抑制のための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を、触媒の劣化促進を考慮して可変する処理を適用した、ハイブリッド車両１００のバッテリ６の入力制限の処理フローを示す図である。図１０に示す処理は、車両制御装置１０によって実行される。
【０１３４】
図１０に示すように、ステップＳ３０１において、車両制御装置１０は、監視ユニット６２の出力に基づいて、バッテリ６の電圧ＶＢを検出する。また、車両制御装置１０は、電流センサ６３の出力に基づいて、バッテリ６の電流値ＩＢを検出する。さらに、車両制御装置１０は、温度センサ６４の出力に基づいて、バッテリ６の電池温度ＴＢを検出する。
【０１３５】
ステップＳ３０２において、車両制御装置１０は、バッテリ６のＳＯＣを推定する。ＳＯＣを推定する方法は、上述した通りである。
【０１３６】
ステップＳ３０３において、車両制御装置１０は、上記式（２）に基づいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を算出する。許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を算出した後、車両制御装置１０は、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、バッテリ６の入出力（充放電）を制御する。このとき、車両制御装置１０は、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣとに応じて設定されるＳＷｉｎ[ｔ]を算出し、算出されたＳＷｉｎ[ｔ]を入力制限値に設定する。
【０１３７】
次に、車両制御装置１０は、ステップＳ３０４において、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づくバッテリ６の入出力制御において電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇを越えたか否かを判別する。
【０１３８】
電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇを越えていないと判別された場合は、ステップＳ３０７に進み、車両制御装置１０は、ＳＷｉｎ[ｔ]に設定された入力制限値を変更せずに、入力制限値をＳＷｉｎ[ｔ]として、バッテリ６の入出力（充放電）を制御する。
【０１３９】
一方、ステップＳ３０４において、電流値ＩＢが入力電流制限値Ｉｔａｇを越えたと判別された場合は、ステップＳ３０５に進み、車両制御装置１０は、アクセルポジションセンサ１４の検出値に基づいて、アクセルペダルがオフされたか否かを判別する。つまり、車両制御装置１０は、アクセルペダルをオフされたことで車両が減速されたか否かを判別する。
【０１４０】
車両制御装置１０は、アクセルペダルがオフされていないと判別された場合、ステップＳ３０８に進み、入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいてＷｉｎ[ｔ]を算出し、Ｗｉｎ[ｔ]を入力制限値の上限とした回生電力の入力制御を遂行する。
【０１４１】
また、ステップＳ３０５において、アクセルペダルがオフされたと判別された場合、ステップＳ３０６に進む。車両制御装置１０は、触媒劣化度合いＤｓ及び電池劣化度合いＤｂを参照し、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいか否かを判別する。触媒劣化度合いＤｓ及び電池劣化度合いＤｂは、図９の例で示したように、エンジン１の回転数及び触媒の劣化促進の抑制に対する入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいて算出されるＷｉｎ[ｔ]を超過した回生電力（又は超過した回生電力が入力された時間）に基づいて、予め算出することができ、メモリ１０ａに記憶しておくことができる。
【０１４２】
車両制御装置１０は、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいと判別された場合、ステップＳ３０７に進み、入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいて算出されたＷｉｎ[ｔ]を一定量大きくする。例えば、ＳＷｉｎ[ｔ]（＞Ｗｉｎ[ｔ]）に設定することができる。
【０１４３】
一方、車両制御装置１０は、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さい条件を満たさないと判別された場合、ステップＳ３０８に進み、Ｗｉｎ[ｔ]を一定量大きくせずに、入力電流制限値Ｉｔａｇに基づいて算出されたＷｉｎ[ｔ]を入力制限値の上限とした回生電力の入力制御を遂行する。
【０１４４】
本実施例では、電池劣化度合い及び排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが共に低い状態であれば、入力制限値を一定量開放せずに、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]に基づく回生電力の充電制御を行う一方で、触媒の劣化度合いを考慮せずに、回生電力の受け入れ量が低く制限されたことに伴うエンジンブレーキによる制動力を作用させる。
【０１４５】
一方、電池劣化度合いがあまり進んでいないものの、触媒の劣化度合いが進んでいる場合は、排気ガス浄化用の触媒の劣化促進を抑制するために、入力制限値を一定量開放して回生電力の受け入れ量を増加させて、触媒の劣化促進を抑制させるための回生電力の入力制御を行う。
【０１４６】
特に、触媒の劣化度合いが閾値Ｃｓを超えた場合は、バッテリ６の電池劣化度合いが閾値Ｃｂを超えるまでは、入力電力をＷｉｎ[ｔ]に制限する入力制限を実施せずに、ＳＷｉｎ[ｔ]を上限値として回生電力の受け入れ量を大きくし、エンジン１の回転数を低く抑えて触媒の劣化促進を抑制させる。つまり、バッテリ６の電池性能を閾値Ｃｓまで低下させても、触媒の劣化促進を抑制させることを優先させた回生電力の入力制御を行う。
【０１４７】
また、バッテリ６の電池劣化度合いが閾値Ｃｂを超えた場合は、これ以上の電池性能の低下を許容できないものとして、回生電力の入力をＷｉｎ[ｔ]に制限する。つまり、触媒の劣化度合いが閾値Ｃｓを超えていても、バッテリ６の電池性能の低下を抑制することを優先させ、触媒の劣化が促進されてしまうことを許容し、リチウム金属の析出を抑制するための回生電力の入力制御を行う。
【０１４８】
なお、本実施例の触媒の劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御では、触媒の劣化促進を抑制するために入力電力をＷｉｎ[ｔ]に制限する入力制限を実施しないものの、上述のように、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣとに応じた入力制限は実施している。
【０１４９】
また、バッテリ６の電力のみを用いたハイブリッド車両１００の駆動制御（ＥＶ走行）では、エンジン１を停止させることができる。本実施例の触媒の劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御は、エンジン１が停止状態であれば、触媒の劣化促進を抑制するために入力制限値を一定量開放する制御を行わないようにすることができる、また、Ｗｉｎ[ｔ]を超える超過回生電力を不図示の補機バッテリに入力させて入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量開放するように制御することができる。
【０１５０】
また、バッテリ６の電力のみを用いたハイブリッド車両１００の駆動制御（ＥＶ走行）において、エンジン１を停止させない駆動制御も行うことができる。この場合、本実施例の触媒の劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を行うことができる。また、エンジン１が停止している状態から、アクセルペダルをオフした際の車両減速時にエンジン１を始動するように制御し、本実施例の触媒の劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を行うようにすることもできる。
【０１５１】
また、上記説明では、バッテリ６の入力制限を伴う充放電制御の一例として、リチウムイオン二次電池であるバッテリ６のリチウム金属の析出を抑制する入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]について説明したが、他のバッテリ６の電池性能の低下を抑制するための入力制限に対しても本実施例の触媒劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を適用することができる。
【０１５２】
例えば、リチウムイオン二次電池を高い入力値で所定時間充電させる充電動作を繰り返し行うと、充電動作中にリチウムイオン二次電池の電圧が降下するハイレート劣化現象（使用による経年劣化による摩耗劣化とは異なり、内部抵抗が急激に上昇する現象）が起こる。ハイレート劣化現象は、電圧上昇が急激に高くなることからリチウムイオン二次電池の入出力（電池性能）が低下してしまうので、リチウムイオン二次電池の入出力を制限する充放電制御が行われる。
【０１５３】
このようなハイレート劣化による電池性能の低下を抑制するための入力制限によっても、回生制動力が低下するため、エンジンブレーキによる制動力の増加に伴う触媒の劣化が促進されてしまうが、本実施例の触媒劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を適用することで、触媒の劣化促進を抑制することができる。
【０１５４】
一方、上述したこれらのバッテリ６の劣化モード別（リチウム金属の析出に基づく第１劣化モード、ハイレート劣化に基づく第２劣化モード）に、各電池劣化度合いを算出し、各電池劣化度合いが各閾値を超えるまで、触媒劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を行うようにすることもできる。また、劣化モード毎に算出される電池劣化度合いそれぞれを合算して１つの電池劣化度合いを算出し、電池劣化度合いを考慮した回生電力の入力制御を行うように制御することもできる。また、バッテリ６の使用による経年劣化による摩耗劣化を、電池劣化度合いとして考慮することもできる。例えば、バッテリ６の使用年数（使用頻度）に応じた摩耗劣化の電池劣化度合いを予めマップで規定しておき、各劣化モードで算出される電池劣化度合いに、摩耗劣化の劣化度合いを加算して、バッテリ６の電池劣化度合いＤｓとして用いることもできる。  
【０１５５】
また、上記では、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣとに応じた入力制限を実施することを前提として、リチウム金属の析出を抑制するための入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]による回生電力の入力制限を行いつつ、触媒の劣化促進を考慮してＷｉｎ[ｔ]を一定量開放する態様を一例に説明した。一方で、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣとに応じたバッテリ６の入力制限制御に対し、触媒の劣化促進を考慮した入力制御を適用することもできる。
【０１５６】
例えば、図５に示すように、高温時において入力電力を高温になるに従って小さくなるようなＳＷｉｎ[ｔ]に基づく入力制御に対し、図６に示すようなバッテリ６のＳＯＣが高くなるに従って、入力制限値をＳＷｉｎ[ｔ]からより小さく制限することができる。このとき、電池温度ＴＢに基づくＳＷｉｎ[ｔ]がバッテリ６のＳＯＣに応じてさらに制限されたＷｉｎ[ｔ]となるので、触媒の劣化促進を考慮してＳＯＣに応じてさらに制限されるＷｉｎ[ｔ]を一定量開放するように制御することができる。逆に、バッテリ６のＳＯＣに基づくＳＷｉｎ[ｔ]をバッテリ６の電池温度に応じてさらに制限したＷｉｎ[ｔ]を、触媒の劣化促進を考慮して一定量開放するように制御することもできる。
【０１５７】
したがって、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣとに応じたバッテリ６の入力制御に対し、触媒の劣化促進を考慮した入力の制御を行う場合は、リチウムイオン二次電池以外にもニッケル水素二次電池などの他の二次電池をバッテリ６として用い、本実施例の触媒の劣化促進を考慮した入力の制御を行うことができる。
【図１】
2014174551.tif 000007
【図２】
2014174551.tif 000008
【図３】
2014174551.tif 000009
【図４】
2014174551.tif 000010
【図５】
2014174551.tif 000011
【図６】
2014174551.tif 000012
【図７】
2014174551.tif 000013
【図８】
2014174551.tif 000014
【図９】
2014174551.tif 000015
【図１０】
2014174551.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月5日(2016.9.5)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、車両の走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値を前記バッテリの状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び前記走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、前記エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きい場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記触媒の劣化度合いが第１所定値よりも大きく、かつ前記バッテリの電池劣化度合いが第２所定値よりも小さい場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記触媒の劣化度合いが第１所定値よりも小さい場合、又は前記電池劣化度合いが第２所定値よりも大きい場合は、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行うように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記許容入力電流値を前記バッテリの温度又は／及びＳＯＣに応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する第１入力制御と、前記許容入力電流値を前記バッテリの充電状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する第２入力制御と、を遂行するとともに、
前記第２入力制御における許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御し、前記第１入力制御における許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超えない範囲で、前記第２入力制御における許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、回転数センサによって検出された前記エンジンの回転数が、所定のエンジン回転数閾値を超えたか否かを判別し、前記エンジン回転数閾値を超えて前記エンジンが駆動された時間、前記エンジン回転数閾値を超えた回数、または、前記エンジン回転数閾値を超えた際の前記エンジンの回転数と前記エンジン回転数閾値との間の差分回転数に基づいて、前記触媒の劣化度合いを算出し、
前記エンジン回転数閾値は、前記エンジンブレーキによる制動力を作用させることで前記エンジンの回転数が増加することに伴って前記触媒の劣化が促進される状態を識別するための閾値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記許容入力電流値に基づく前記バッテリの入力制限値を超える回生電力の入力を許容した際の、前記入力制限値を超えて回生電力が入力された時間、前記入力制限値を超えて回生電力が入力された回数、または、前記入力制限値を超えて入力された回生電力量に基づいて、前記電池劣化度合いを算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記バッテリは、リチウムイオン二次電池であり、
前記コントローラは、前記リチウムイオン二次電池の負極電位が、リチウム金属の析出を規定する基準電位以下とならないように、前記許容入力電流値を設定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項８】
エンジンと、車両の走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両において、前記バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値を前記バッテリの状態に応じて更新しながら、前記バッテリの入力を制御する制御方法であって、
車両減速時においてエンジンブレーキによる制動力及び前記走行用モータによる回生制動力が車両に作用する際に、前記エンジンの排気ガス浄化用の触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいか否かを判別するステップと、
前記触媒の劣化度合いが所定値よりも大きいと判別された場合に、前記許容入力電流値に応じた前記バッテリの入力の制限を行わないように制御するステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
バッテリ６は、第２ＭＧ３に電力を供給する電源装置である。バッテリ６の直流電力は、インバータ９により交流電力に変換され、第２ＭＧ３に供給される。第２ＭＧ３は、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
本実施例によれば、上記式（２）に示すように、単位時間当たりの減少量や、単位時間当たりの回復量を考慮して、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を設定している。これにより、現在までの単電池６１の充放電履歴を考慮した許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を設定することができる。そして、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]に基づいて、バッテリ６の入力を制御することにより、負極電位が基準電位よりも低下してしまうことを抑制できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
次に、車両制御装置１０は、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいか否かを判別する（Ｓ１０２）。このとき、触媒劣化度合いを考慮して入力制限値がＷｉｎ[ｔ]からＴＷｉｎ[ｔ]に変更されて回生電力が入力された履歴がない場合、すなわち、Ｗｉｎ[ｔ]が一定量開放されることでＷｉｎ「ｔ」を越えて回生電力が入力されたことがない場合には、電池劣化度合いＤｂは、初期値（例えば、０）を用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
車両制御装置１０は、触媒劣化度合いＤｓが閾値Ｃｓよりも大きく、かつ電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂよりも小さいと判別された場合、アクセルペダルをオフした際の車両減速時に、入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]を一定量開放して入力制限値として入力制限値Ｗｉｎ[ｔ]よりも大きい入力制限値ＴＷｉｎ[ｔ]を設定する（Ｓ１０３）。例えば、バッテリ６の電池温度ＴＢとＳＯＣに応じて設定される入力制限値の上限値であるＳＷｉｎ[ｔ]に設定することができる。なお、ＴＷｉｎ[ｔ]をＳＷｉｎ[ｔ]としているが、これに限るものではない。ＴＷｉｎ[ｔ]は、Ｗｉｎ[ｔ]＜ＴＷｉｎ[ｔ]≦ＳＷｉｎ[ｔ]の範囲で適宜設定することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４６】
特に、触媒の劣化度合いが閾値Ｃｓを超えた場合は、バッテリ６の電池劣化度合いＤｂが閾値Ｃｂを超えるまでは、入力電力をＷｉｎ[ｔ]に制限する入力制限を実施せずに、ＳＷｉｎ[ｔ]を上限値として回生電力の受け入れ量を大きくし、エンジン１の回転数を低く抑えて触媒の劣化促進を抑制させる。つまり、バッテリ６の電池性能を閾値Ｃｂまで低下させても、触媒の劣化促進を抑制させることを優先させた回生電力の入力制御を行う。
【国際調査報告】
2014174551.tif 000017
2014174551.tif 000018
2014174551.tif 000019
2014174551.tif 000020