(57)【要約】【課題】電池性能の劣化進行度合が小さいと判断される車両用バッテリに対し、その蓄電量の使用範囲を適切に設定することにより、電池性能を十分に活用することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ７の蓄電量の使用範囲を決定する使用範囲決定手段（コントローラ８）と、バッテリ７の蓄電量を検出する蓄電量検出手段（コントローラ８，バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂ）と、車両走行時にバッテリ７の蓄電量が、使用範囲決定手段によって決定された使用範囲内となるようにバッテリ７の充放電を制御する蓄電量制御手段（コントローラ８）と、バッテリ７の蓄電量の劣化進行度合を検出する劣化進行度合検出手段（コントローラ８等）と、を備え、使用範囲決定手段は、劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合が所定の閾度合よりも小さいときに使用範囲を拡大する。【選択図】図４
2008308122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、車両に備えられたエンジンの作動によって駆動されるジェネレータの発電電力及び車両制動時の前記モータからの回生電力によって充電される車両用バッテリの制御装置であって、
車両用バッテリの蓄電量の使用範囲を決定する使用範囲決定手段と、
車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
車両走行時に前記蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が、前記使用範囲決定手段によって決定された使用範囲内となるように車両用バッテリの充放電を制御する蓄電量制御手段と、
車両用バッテリの蓄電量の劣化進行度合を検出する劣化進行度合検出手段と、を備え、
前記使用範囲決定手段は、前記劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合が所定の閾度合よりも小さいときに前記使用範囲を拡大することを特徴とする車両用バッテリの制御装置。
【請求項２】
前記使用範囲決定手段は、前記劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合が前記閾度合以上のとき、前記使用範囲が拡大されていた場合には使用範囲を元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項３】
前記劣化進行度合検出手段は、車両用バッテリの内部抵抗値を検出する内部抵抗検出手段を含み、この内部抵抗検出手段によって検出された内部抵抗値の上昇度合に基づいて車両用バッテリの劣化進行度合を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項４】
前記使用範囲決定手段は、前記劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合と前記閾度合との差が大きいほど、前記使用範囲の拡大幅を大きく設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項５】
前記使用範囲決定手段は、車両用バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段を含み、
この温度検出手段によって検出された車両用バッテリの温度が所定温度未満のときは、前記使用範囲の下限値と上限値の拡大幅を同じに設定し、
前記温度検出手段によって検出された車両用バッテリの温度が所定温度以上のときは、前記使用範囲の下限値の拡大幅よりも上限値の拡大幅を小さく設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用バッテリの制御装置。
【請求項６】
車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、車両に備えられたエンジンの作動によって駆動されるジェネレータの発電電力及び車両制動時の前記モータからの回生電力によって充電される車両用バッテリの制御装置であって、
車両用バッテリの蓄電量の使用範囲を決定する使用範囲決定手段と、
車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
車両走行時に前記蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が、前記使用範囲決定手段によって決定された使用範囲内となるように車両用バッテリの充放電を制御する蓄電量制御手段と、
車両用バッテリの内部抵抗値を検出する内部抵抗検出手段と、を備え、
前記使用範囲決定手段は、前記内部抵抗検出手段によって検出された内部抵抗値の上昇度合が所定の閾度合よりも小さいときに前記使用範囲を拡大することを特徴とする車両用バッテリの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用バッテリの制御装置に係り、特に車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給する車両用バッテリの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリの蓄電量の使用範囲に上限値（ＳＯＣ１００％より小）と下限値（ＳＯＣ０％より大）を設けて、この使用範囲内で充放電制御を行うことが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。上記使用範囲内での使用により、バッテリの完全放電又は満充電を回避して、バッテリの電池性能の劣化進行を抑制することができる。
【０００３】
ところで、エンジンとモータとを併用するハイブリッド車両には、車両走行用の駆動力を出力するモータに電力を供給するため、高電圧バッテリが搭載されている。そして、この高電圧バッテリでも、通常、バッテリ性能の劣化進行を抑制するため、バッテリの蓄電量の使用範囲に上限値と下限値を設けて、この使用範囲内で充放電制御が行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５７３６９号公報
【特許文献２】特開２００４−１８６０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各バッテリは、生産バラツキや使用バラツキによって、電池性能の劣化進行度合は異なる。このような電池性能の劣化進行度合の異なるバッテリに対して、蓄電量の使用範囲の上限値及び下限値が画一的に同じ値に設定されると、設計上の劣化進行度合よりも劣化進行度合が小さいバッテリでは、設計上の劣化進行度合と同じ、又は設計上の劣化進行度合よりも劣化進行度合が大きいバッテリと比較して、劣化進行度合の割に、過度にバッテリの使用範囲が制限されることになる。このため、劣化進行度合の小さいバッテリでは、その電池性能を十分に活用できないという問題があった。そして、電池容量が大きい上記高電圧バッテリでは、この問題が顕著であった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、電池性能の劣化進行度合が小さいと判断される車両用バッテリに対し、その蓄電量の使用範囲を適切に設定することにより、電池性能を十分に活用することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、車両に備えられたエンジンの作動によって駆動されるジェネレータの発電電力及び車両制動時の前記モータからの回生電力によって充電される車両用バッテリの制御装置であって、車両用バッテリの蓄電量の使用範囲を決定する使用範囲決定手段と、車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、車両走行時に蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が、使用範囲決定手段によって決定された使用範囲内となるように車両用バッテリの充放電を制御する蓄電量制御手段と、車両用バッテリの蓄電量の劣化進行度合を検出する劣化進行度合検出手段と、を備え、使用範囲決定手段は、劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合が所定の閾度合よりも小さいときに使用範囲を拡大することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明によれば、使用範囲決定手段が決定した車両用バッテリの蓄電量の使用範囲に、車両用バッテリの蓄電量を保持するように、蓄電量制御手段がバッテリの充放電を制御する。これにより、車両用バッテリを、電池性能の劣化進行度合が大きくならない範囲で使用することができる。
そして、本発明では、劣化進行度合検出手段が検出した車両用バッテリの蓄電量の劣化進行度合が所定の閾度合よりも小さいとき、すなわち車両用バッテリの蓄電量の劣化進行が遅いときには、その時点でその車両用バッテリは通常の車両用バッテリと比べて電池性能の劣化状態に余裕があるので、使用範囲決定手段は車両用バッテリの蓄電量の使用範囲を拡大する。
これにより、車両用バッテリの電池性能の劣化進行度合は大きくなるが、蓄電量の使用範囲が拡大されるので、車両走行性能を向上させることができる。また、蓄電量の使用範囲の拡大により、回生電力の回収電気量を増大させ、且つ、車両用バッテリの充電のためのエンジン始動回数を減少させることができるので、車両の燃費向上を図ることができる。
【０００９】
また、本発明において好ましくは、使用範囲決定手段は、前記劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合が前記閾度合以上のとき、前記使用範囲が拡大されていた場合には使用範囲を元に戻す。このように構成された本発明によれば、蓄電量の使用範囲が拡大されたことにより、電池性能の劣化進行が早まり、電池性能の劣化状態に余裕がなくなったときには、蓄電量の使用範囲が元に戻される。これにより、電池性能の劣化が進行し過ぎることを防止することができる。
【００１０】
また、本発明において、具体的には、劣化進行度合検出手段は、車両用バッテリの内部抵抗値を検出する内部抵抗検出手段を含み、この内部抵抗検出手段によって検出された内部抵抗値の上昇度合に基づいて車両用バッテリの劣化進行度合を検出する。このように構成された本発明によれば、内部抵抗値の検出により簡易に車両用バッテリの劣化進行度合を検出することができる。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、使用範囲決定手段は、劣化進行度合検出手段によって検出された劣化進行度合と閾度合との差が大きいほど、使用範囲の拡大幅を大きく設定する。このように構成された本発明によれば、車両用バッテリの性能劣化進行度合が小さければ（遅ければ）、車両用バッテリの電池性能の劣化進行度合を早めることができるマージンが大きいので、使用範囲の拡大幅をより大きく設定することができる。これにより、車両走行性能をさらに向上させると共に、車両の燃費をさらに向上させることができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、使用範囲決定手段は、車両用バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段を含み、この温度検出手段によって検出された車両用バッテリの温度が所定温度未満のときは、使用範囲の下限値と上限値の拡大幅を同じに設定し、温度検出手段によって検出された車両用バッテリの温度が所定温度以上のときは、使用範囲の下限値の拡大幅よりも上限値の拡大幅を小さく設定する。このように構成された本発明によれば、車両用バッテリの温度が高い状態で蓄電量を大きくすると（高ＳＯＣ）、電池性能の劣化進行が早まるので、車両用バッテリの温度が所定温度以上の場合には、使用範囲の上限値の拡大幅を小さくし、高ＳＯＣとなることを回避している。これにより、電池性能の劣化進行度合が大きくなり過ぎることを防止することができる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、車両走行のための駆動力を出力するモータに電力を供給すると共に、車両に備えられたエンジンの作動によって駆動されるジェネレータの発電電力及び車両制動時の前記モータからの回生電力によって充電される車両用バッテリの制御装置であって、車両用バッテリの蓄電量の使用範囲を決定する使用範囲決定手段と、車両用バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、車両走行時に蓄電量検出手段によって検出された車両用バッテリの蓄電量が、使用範囲決定手段によって決定された使用範囲内となるように車両用バッテリの充放電を制御する蓄電量制御手段と、車両用バッテリの内部抵抗値を検出する内部抵抗検出手段と、を備え、使用範囲決定手段は、内部抵抗検出手段によって検出された内部抵抗値の上昇度合が所定の閾度合よりも小さいときに前記使用範囲を拡大することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用バッテリの制御装置によれば、電池性能の劣化進行度合が小さいと判断される車両用バッテリに対し、その蓄電量の使用範囲を適切に設定することにより、電池性能を十分に活用することが可能な車両用バッテリの制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず、図１乃至図８により、本発明の実施形態による車両用バッテリの制御装置を説明する。
図１は本発明の実施形態における車両用バッテリの制御装置を含む車両の概略構成図、図２は図１の電気ブロック図、図３は車両用バッテリの直流抵抗値の時間変化を示すグラフ、図４は車両用バッテリのＳＯＣの使用範囲の時間変化を示すグラフ、図５はＳＯＣ使用範囲設定処理のフローチャート、図６は車両用バッテリの温度，ＳＯＣ及び直流抵抗値との関係を表すグラフ、図７は車両用バッテリの直流抵抗値変化率とＳＯＣの使用範囲幅との関係を示すグラフ、図８はＳＯＣの使用範囲幅と最大回生電気量との関係を示すグラフである。
【００１６】
本実施形態では、シリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両に本発明の車両用バッテリの制御装置を適用した例を示す。なお、本発明の車両用バッテリの制御装置は、シリーズハイブリッド方式に限定されることなく、パラレルハイブリッド方式やシリーズ・パラレルハイブリッド方式等の他の方式にも適用することができる。
【００１７】
図１及び図２に示すように、車両１は、エンジン２と、エンジン２のクランクシャフトに連結されたジェネレータ３と、ジェネレータ３に接続されたモータ４と、モータ４の出力軸に動力伝達機構を介して連結された車輪５と、ジェネレータ３及びモータ４に接続されたインバータ・コンバータ６と、インバータ・コンバータ６に接続された高電圧バッテリ７（以下「バッテリ７」という）と、これらを制御するためのコントローラ８を備えている。
【００１８】
エンジン２は、コントローラ８からの制御信号によって作動し、クランクシャフトを介してジェネレータ３を駆動する。これにより、ジェネレータ３は交流電力を発生させ、モータ４及びインバータ・コンバータ６に交流電力を供給する。
インバータ・コンバータ６は、ジェネレータ３からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ７に供給する。これにより、バッテリ７を充電することができる。また、インバータ・コンバータ６は、バッテリ７の直流電力を交流電力に変換して、モータ４に供給することができる。
【００１９】
モータ４は、ジェネレータ３及びインバータ・コンバータ６からの交流電力により駆動し、動力伝達機構を介して車輪５に車両走行用の駆動力を出力する。
また、車両１は、制動時に車輪５からの動力でモータ４を駆動し、これにより車両１の制動力を発生させると共に、モータ４の駆動で発電した回生電力により、インバータ・コンバータ６を介してバッテリ７を充電することができる。
【００２０】
このような構成により、車両１では、車両始動時及び低トルク時には、バッテリ７の電力をインバータ・コンバータ６を介してモータ４に供給してモータ４を駆動する。また、中トルク時には、エンジン２の始動によりジェネレータ３を駆動し、ジェネレータ３の発電電力をモータ４に供給してモータ４を駆動する。さらに、高トルク時には、エンジン２の作動によるジェネレータ３の発電電力とバッテリ７の電力の両方をモータ４に供給してモータ４を駆動する。このように、車両１は、エンジン２及びバッテリ７から供給される電力によってモータ４を駆動させ、このモータ４の駆動力によって走行するようになっている。
【００２１】
図２に示すように、コントローラ８は、バッテリコントローラ８１と、ＨＥＶコントローラ８２とを有している。なお、バッテリコントローラ８１の機能をＨＥＶコントローラ８２に組み込んで、コントローラ８をＨＥＶコントローラ８２のみに一体化した構成としてもよい。また、以下に説明するバッテリコントローラ８１とＨＥＶコントローラ８２の各機能の分担をコントローラ８内で変更してもよい。コントローラ８は、後述するセンサ等を含んで本発明の車両用バッテリの制御装置を構成する。
【００２２】
本実施形態のバッテリコントローラ８１は、ＳＯＣ制御を行うように構成されている。すなわち、バッテリコントローラ８１は、所定条件でバッテリ７の蓄電量（ＳＯＣ）の使用範囲を拡大し、その使用範囲の上限値及び下限値を表す信号をＨＥＶコントローラ８２に出力するようになっている。ＳＯＣは、バッテリの電気容量に対して充電している電気量を比率で表したものである。本明細書では、蓄電量をＳＯＣと同義で使用する。バッテリコントローラ８１は、本発明の使用範囲決定手段に相当する。
【００２３】
ＨＥＶコントローラ８２は、要求された駆動力をモータ４から車輪５に出力するように、エンジン２，ジェネレータ３，モータ４及びインバータ・コンバータ６等を制御するものである。ＨＥＶコントローラ８２は、バッテリコントローラ８１から上限値，下限値及びＳＯＣを表す信号を受け取り、ＳＯＣの上限値と下限値で規定される使用範囲内でバッテリ７を使用するように、バッテリ７の充放電制御を行う。ＨＥＶコントローラ８２は、本発明の蓄電量制御手段に相当する。
【００２４】
詳しくは、バッテリ７の現在のＳＯＣが使用範囲の上限値より大きい場合、ＨＥＶコントローラ８２は、中トルク以上の要求では、エンジン２の出力トルクを低減してジェネレータ３の発電量を抑え、その不足分をバッテリ７から供給して、バッテリ７のＳＯＣを下げるように制御を行う。また、バッテリ７の現在のＳＯＣが使用範囲の下限値より小さい場合、ＨＥＶコントローラ８２は、モータ４を駆動するために必要な電力以上の発電量が得られるようにエンジン２を駆動してジェネレータ３を発電させ、その余剰分をバッテリ７に供給して充電するように制御を行う。
【００２５】
バッテリコントローラ８１は、バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂ，バッテリ温度センサ８１ｃ等と接続されている。
バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂは、それぞれバッテリ７の電圧，電流を検出してバッテリコントローラ８１に出力している。バッテリコントローラ８１は、これらの電圧，電流検出値等に基づいてバッテリ７のＳＯＣを算出し、これをＨＥＶコントローラ８２に出力する。具体的には、バッテリコントローラ８１は、電流検出値を積算して電流の入力及び出力の合計から、ＳＯＣの変動分を計算し、さらに電圧検出値等とＳＯＣとの対応関係を示す内部データを加味して補正することにより、現在のＳＯＣを算出する。バッテリコントローラ８１，バッテリ電圧センサ８１ａ及びバッテリ電流センサ８１ｂは、本発明の蓄電量検出手段に相当する。
【００２６】
また、バッテリコントローラ８１は、バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂからの電圧，電流検出値等に基づいてバッテリ７の内部直流抵抗値Ｒ（以下「内部抵抗値Ｒ」，「直流抵抗値Ｒ」ともいう）を算出する。具体的には、バッテリコントローラ８１は、定格電圧から現在の電圧検出値を差し引いて電圧低下分を計算し、さらにこの電圧低下分を現在の電流検出値で割ることによって直流抵抗値Ｒの抵抗増加量を計算し、初期抵抗値Ｒ0に抵抗増加量を加算することにより直流抵抗値Ｒを算出する。
【００２７】
この内部抵抗値Ｒは、バッテリ７の電気容量又は最大蓄電量と相関関係があり、内部抵抗値Ｒの上昇は、バッテリ７の電気容量の低下、すなわち電池性能の劣化進行を表す。
図３の線Ａ１で示すように、バッテリ７は、所定の設定条件で使用された場合、その直流抵抗値Ｒが、生産時における初期抵抗値Ｒ0から電池性能の劣化進行に伴って時間経過と共に大きくなっていき、設計寿命ｔL経過時に設定抵抗値ＲTHに達するように設計されている。
【００２８】
バッテリコントローラ８１は、図３に示すバッテリ７の直流抵抗値Ｒの時間変化（すなわち線Ａ１）を内部メモリに設計抵抗値データとして記憶している。設計抵抗値データにおける直流抵抗値Ｒの設定変化率はａである。設計抵抗値データでは、直流抵抗値Ｒが直線的に変化すると仮定しているので、時間によらず設定変化率ａは一定値である。
なお、図３は、直流抵抗値Ｒの時間変化が直線状になるように、時間軸が適宜に設定されている。すなわち、バッテリ７の種類等によって、時間軸を時間そのものとしてもよいし、時間の平方根としてもよいし、時間の対数（常用対数，自然対数等）としてもよい。
【００２９】
バッテリコントローラ８１は、所定時に直流抵抗値Ｒを算出し、その時点での直流抵抗値Ｒから、バッテリ７の電池性能の劣化進行度合を検出する。バッテリコントローラ８１，バッテリ電圧センサ８１ａ及びバッテリ電流センサ８１ｂは、本発明の劣化進行度合検出手段又は内部抵抗検出手段に相当する。
【００３０】
具体的には、バッテリコントローラ８１は、例えば、時間ｔ１（図３参照）に検出した直流抵抗値Ｒ１と、内部タイマにより検出した経過時間、すなわち劣化進行開始時である時間ｔ０（生産時又は使用開始時）から時間ｔ１までの経過時間とに基づいて、時間ｔ０から時間ｔ１までにおける全体的な直流抵抗値Ｒの変化率ｋを算出する。変化率ｋは、直流抵抗値Ｒの抵抗増加量（＝Ｒ１−Ｒ０）を経過時間で割ることにより算出される。この変化率ｋが劣化進行度合として扱われる。そして、変化率ｋが閾度合である設計抵抗値データの設定変化率ａよりも小さければ、バッテリ７の劣化進行度合が小さいと判定される（図５のステップＳ１５参照）。
【００３１】
ここで、本実施形態では、バッテリ性能の劣化進行度合判定のために、設定変化率ａを閾度合としている。すなわち、閾度合はバッテリ７において設計寿命との関連で元々設定された電池性能劣化進行度合の大きさである。具体的には、バッテリ７は、閾度合を保持して使用すると、設計寿命で直流抵抗値Ｒが使用限界（設定抵抗値ＲTH）に到達する。
【００３２】
図３の線Ａ２，線Ａ３は、それぞれ電池性能の劣化進行が設計値よりも遅いバッテリ７における直流抵抗値Ｒの時間変化，電池性能の劣化進行が設計値よりも早いバッテリ７における直流抵抗値Ｒの時間変化を示している。電池性能の劣化進行が早いバッテリ７は、その直流抵抗値Ｒが設計寿命ｔL経過前に設定抵抗値ＲTHに達するので、早めに交換しなければならない。一方、電池性能の劣化進行が遅いバッテリ７は、その直流抵抗値Ｒが設計寿命ｔL経過後に設定抵抗値ＲTHに達するので、設計寿命ｔL経過後もしばらく使用し続けることができる。しかしながら、設計寿命ｔL経過時が交換時期に設定されている場合には、使用可能であるにもかかわらずやはりバッテリ７を交換しなければならないという問題がある。
【００３３】
バッテリ温度センサ８１ｃは、バッテリ７の温度に関する温度検出値を検出し、温度検出信号としてバッテリコントローラ８１に出力する。温度が高いとバッテリ７の性能劣化が進行し易くなる。このため、バッテリコントローラ８１は、温度検出信号から算出したバッテリ７の温度を考慮してＳＯＣ制御を行う。バッテリコントローラ８１及びバッテリ温度センサ８１ｃは、本発明のバッテリ温度検出手段に相当する。
【００３４】
次に、図３及び図４に基づいて、本実施形態のコントローラ８のＳＯＣ制御の概略を説明する。
図３の線Ａは、電池劣化進行度合が小さいバッテリ７に対して、本実施形態のＳＯＣ制御を行った場合のバッテリ７の内部抵抗値Ｒの時間変化を示している。
線ａ１で示す期間（時間ｔ０−ｔ１）は、バッテリ７は通常の蓄電量の使用範囲（充放電範囲）で使用されている。すなわち、図４に示すように、バッテリ７は、ＳＯＣの上限値が７０％，下限値が３０％で規定される通常のＳＯＣ使用範囲Ｗ１で使用されている。この使用範囲は、ＳＯＣ５０％を中心として上限方向及び下限方向にそれぞれ２０％の幅を有し、全体として使用範囲幅が４０％となるように設定されている。
【００３５】
そして、線Ａの例では、時間ｔ１にバッテリ７の電池性能の劣化進行度合を検出する処理が行われている。この場合、直流抵抗値Ｒの変化率ｋが設定変化率ａよりも小さく、劣化進行度合が小さいと判定される。これにより、バッテリ７の蓄電量の使用範囲は、ＳＯＣ使用範囲Ｗ２に拡大される。拡大幅は、後述するようにバッテリ７の温度に応じて決定される。線Ａの例では、時間ｔ１で、上限方向（満充電方向）への拡大幅ＷU及び下限方向（完全放電方向）への拡大幅ＷLがそれぞれ１０％に設定されている。これにより、ＳＯＣ使用範囲Ｗ２は、使用範囲が２０％拡大され、全体として使用範囲幅が６０％となっている。
【００３６】
ＳＯＣの使用範囲幅が拡大されることにより、車両１は、回生電力を拡大幅分だけバッテリ７に多く取り込むことができる。これにより、回生電力を効率的に回収し、燃費を向上させることができる。
また、ＳＯＣの使用範囲幅が下限方向に拡大されることにより、車両１は、ＳＯＣの低下に伴ってバッテリ７を充電するために、エンジン２を作動させる回数を低減することができる。すなわち、拡大前は、ＳＯＣ３０％でエンジン２を作動させる必要があるが、拡大後は、ＳＯＣ２０％でエンジン２を作動させればよくなる。
このように、ＳＯＣの使用範囲幅が６０％に拡大されることにより、車両１は、バッテリ７の電力をより多く活用して、燃費向上を図ることができる。
【００３７】
ＳＯＣの使用範囲幅の拡大により、時間ｔ１以降は、図３の線ａ２で示すように、バッテリ７は劣化進行度合が大きくなるため、直流抵抗値Ｒの傾き（変化率）が大きくなる。
さらに、時間ｔ２にバッテリ７の電池性能の劣化進行度合が検出されると、時間ｔ２時点では、直流抵抗値Ｒの変化率ｋが設定変化率ａと等しいので、ＳＯＣの使用範囲は、通常の使用範囲（上限値７０％，下限値３０％）に戻される。
【００３８】
これにより、時間ｔ２以降は、再び直流抵抗値Ｒの変化率ｋが設定変化率ａよりも小さくなる（線ａ３）。
さらに、時間ｔ３にバッテリ７の電池性能の劣化進行度合が検出され、直流抵抗値Ｒの変化率ｋが設定変化率ａよりも小さいと判定されると、ＳＯＣの使用範囲は拡大される。これにより、時間ｔ３以降は、直流抵抗値Ｒの変化率ｋが設定変化率ａよりも大きくなる（線ａ４）。そして、設計寿命ｔLで、直流抵抗値Ｒが設定抵抗値ＲTHに到達する。
【００３９】
このように、本実施形態では、所定時にバッテリ７の劣化進行度合を検出し、そのときの劣化進行度合に応じて、ＳＯＣの使用範囲を通常の使用範囲又は拡大使用範囲に変更している。これにより、バッテリ７を設計寿命ｔLまで使用可能とし、且つ、バッテリ７のＳＯＣの使用範囲を拡大することにより、バッテリ７の電池性能を十分に活用することができる。
【００４０】
なお、劣化進行度合が大きい場合に、バッテリ７の設計寿命ｔLを達成するように、ＳＯＣの使用範囲を狭める制御を行ってもよいが、ＳＯＣの使用範囲を狭めると車両性能が制限されてしまう。このため、本実施形態では、バッテリ７が劣化進行し易いものであった場合（図３の線Ａ３参照）にはＳＯＣ制御を行わず、バッテリ７が劣化進行し難いものであった場合（図３の線Ａ２参照）にＳＯＣ制御を行って車両性能を向上させるようにしている。
【００４１】
次に、図５に基づいて、コントローラ８（バッテリコントローラ８１）のＳＯＣ制御処理フローの概略を説明する。
コントローラ８は、この処理を所定時間毎（例えば１ヶ月毎）に繰り返し行っている。まず、コントローラ８は、バッテリ電圧センサ８１ａ，バッテリ電流センサ８１ｂ，バッテリ温度センサ８１ｃから、それぞれ電圧検出値，電流検出値，温度検出値を読み込む（ステップ１０）。
コントローラ８は、読み込んだ電圧検出値及び電流検出値に基づいて、バッテリ７の現在のＳＯＣと直流抵抗値Ｒを算出する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００４２】
次に、コントローラ８は、算出した直流抵抗値Ｒを規格化する（ステップＳ１３）。直流抵抗値Ｒは、バッテリ７の温度及び温度検出時のＳＯＣによって変動する。このため、バッテリ７の劣化進行度合を同一基準条件（例えば、温度２５℃、ＳＯＣ５０％）で比較するために、この規格化処理を行う。
【００４３】
バッテリコントローラ８１は、図６に示す規格化データを内部メモリに記憶している。すなわち、この規格化データは、基準条件（温度２５℃、ＳＯＣ５０％）でのバッテリ７の直流抵抗値Ｒに対して、各温度及びＳＯＣの組合せで直流抵抗値Ｒがどのように変化するか（何倍の値になるか）を示している。したがって、規格化データから処理時の温度及びＳＯＣに対応する倍率を読み込み、ステップＳ１２で算出した直流抵抗値Ｒ（実測値）をこの倍率で割ることにより、基準条件での値に換算した直流抵抗値Ｒ（規格値）を算出することができる。
【００４４】
次に、コントローラ８は、ステップＳ１３で算出した直流抵抗値Ｒの規格値を用いて、処理時における直流抵抗値Ｒの変化率ｋを算出する（ステップＳ１４）。
そして、コントローラ８は、この変化率ｋが、設計抵抗値データにおける設定変化率ａより小さいか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００４５】
変化率ｋが設定変化率ａよりも小さくない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、コントローラ８は、ＳＯＣの使用範囲を通常の使用範囲に決定し（ステップＳ１６）、処理を終了する。
これは、バッテリ７の固有の電池性能の劣化進行度合が通常と同じか、通常よりも大きい場合に該当する。この場合、コントローラ８は、ＳＯＣの使用範囲を初期設定の使用範囲のままに保持する。
また、これは、バッテリ７の固有の電池性能の劣化進行度合が小さく、ＳＯＣの使用範囲幅が拡大されたことにより劣化進行が早まり、その結果、この処理時点での劣化進行度合が大きくなっている場合にも該当する。この場合、コントローラ８は、拡大されているＳＯＣの使用範囲を初期設定の使用範囲に変更する。
【００４６】
一方、変化率ｋが設定変化率ａよりも小さい場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、コントローラ８は、ＳＯＣの使用範囲の拡大処理を行い（ステップＳ１７）、処理を終了する。
このＳＯＣの使用範囲の拡大処理では、コントローラ８は、ステップＳ１４で算出した変化率ｋの大きさに応じてＳＯＣの使用範囲幅Ｗ２の大きさ（ΔＳＯＣ）が決定される。すなわち、コントローラ８（バッテリコントローラ８１）は、図７に示すような、変化率ｋとＳＯＣの拡大使用範囲幅Ｗ２の大きさ（ΔＳＯＣ）との対応関係を表すデータをメモリに記憶している。図７の例では、変化率ｋが設定変化率ａ以上のときは、ΔＳＯＣは通常の使用範囲である４０％であり、変化率ｋが０に近づくにつれ、ΔＳＯＣは８０％に一次関数的に近づく。このΔＳＯＣは、ＳＯＣ５０％を中心とした使用範囲幅であり、ΔＳＯＣが８０％では、上限値が９０％，下限値が１０％となる。
【００４７】
図８は、本実施形態において、ΔＳＯＣが４０％から８０％まで増加したときの、最大回生電気量の変化を示している。最大回生電気量は、ＳＯＣの使用範囲幅（充放電範囲）に比例し、ΔＳＯＣが４０％のときを基準として、ΔＳＯＣが６０％のとき１．５倍、ΔＳＯＣが８０％のとき２倍となる。
これにより、本実施形態では、充放電範囲の増大によって最大回生電気量を増大させることができるので、例えば、長い下り坂で大量の回生エネルギーが発生する場合に、最大で２倍の量の発生したエネルギーを回収することができるようになり、これにより車両１の燃費を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、充放電範囲の増大によって車両走行性能を向上させることができる。例えば、エンジン２とバッテリ７を併用して高トルクを出力する場合の継続時間を最大で２倍まで拡大することができる。
また、本実施形態では、充放電範囲の増大によって、ＳＯＣの使用範囲の下限値が拡大されるので、バッテリ７の充電のためにエンジン２を始動させる回数を低減することができ、これにより車両１の燃費を向上させることができる。
【００４９】
上記実施形態では、図４に示すように、ＳＯＣの使用範囲を拡大するとき（時間ｔ１）、上限方向への拡大幅ＷU及び下限方向への拡大幅ＷLを同じ大きさに設定しているが、これに限らず、図９に示すように、劣化度合検出時のバッテリ温度に応じて、拡大幅ＷU及び拡大幅ＷLを異なった大きさに設定してもよい。図９の例では、拡大幅ＷUが５％，拡大幅ＷLが１０％に設定されており、ＳＯＣ使用範囲Ｗ２は５５％である。
【００５０】
バッテリ温度が高い場合は、ＳＯＣの使用範囲の上限値が大きいと、バッテリ性能の劣化度合が大きくなる。このため、図９の例では、バッテリ温度が大きい場合は、上限方向への拡大幅ＷUを、下限方向への拡大幅ＷLよりも小さくして、バッテリ性能の劣化を抑制している。コントローラ８は、図５のステップＳ１７の処理において、バッテリ温度に応じて、変化率ｋとΔＳＯＣとの対応関係を表すデータ（図７参照）から算出される値よりも、拡大幅ＷUを小さく設定する。例えば、バッテリ温度が所定温度よりも高いときに、コントローラ８が拡大幅ＷUを所定量だけ小さく設定するように構成してもよいし、バッテリ温度が高いほど、コントローラ８が拡大幅ＷUをより小さく設定するように構成してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、閾度合を設計変化率ａに設定しているが、これに限らず、任意に設定してもよい。例えば、閾度合を設計変化率ａよりも大きな値に設定してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、バッテリ性能の劣化度合を、劣化進行開始時である時間ｔ０から劣化検出時までの全体的な直流抵抗値Ｒの変化率ｋと設定変化率ａとの比較によって決定していたが、これに限らず、バッテリ性能の劣化度合を、劣化検出時の直流抵抗値Ｒの測定値と、設計抵抗値データによるこの時点での直流抵抗値Ｒの予想値との比較によって決定してもよい。この場合、劣化度合判定時の直流抵抗値Ｒの設計抵抗値データによる予想値が閾度合に相当する。
【００５３】
また、上記実施形態では、図３に示すように、時間ｔ１，ｔ２，ｔ３にバッテリ性能の劣化度合を検出して、この検出結果に応じてＳＯＣの使用範囲を変更した例を示しているが、劣化度合の検出をより頻繁に行うことにより、線Ａを線Ａ１の下側において、より線Ａ１に近づけるように制御することができる。この劣化度合の検出及びＳＯＣの使用範囲の変更を行う頻度は、予め設定した時間間隔（例えば１ヶ月毎，１年毎等）であってもよい。また、劣化度合の検出頻度は、劣化度合の変化をモニターするために短期間毎（例えば毎日，所定走行距離毎等）に設定し、この検出結果に応じて、ＳＯＣの使用範囲の変更処理を適宜のタイミングで行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態における車両用バッテリの制御装置を含む車両の概略構成図である。
【図２】図１の電気ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における車両用バッテリの直流抵抗値の時間変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態における車両用バッテリのＳＯＣの使用範囲の時間変化を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態におけるＳＯＣ使用範囲設定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における車両用バッテリの温度，ＳＯＣ及び直流抵抗値との関係を表すグラフである。
【図７】本発明の実施形態における直流抵抗値変化率とＳＯＣの使用範囲幅との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態におけるＳＯＣの使用範囲幅と最大回生電気量との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態における車両用バッテリのＳＯＣの使用範囲の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１  車両
２  エンジン
３  ジェネレータ
４  モータ
５  車輪
６  インバータ・コンバータ
７  高電圧バッテリ
８  コントローラ
８１  バッテリコントローラ
８１ａ  バッテリ電圧センサ
８１ｂ  バッテリ電流センサ
８１ｃ  バッテリ温度センサ
８２  ＨＥＶコントローラ
【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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