(57)【要約】【課題】  バッテリの内部抵抗値の上昇（バッテリの劣化）が発生することを抑制する。【解決手段】  コントローラ（４０）は、ブレーキ開度（Ｂ）が上昇したとき、現在の速度（Ｖ）と、ブレーキ開度の上昇量（Ｄｂ）とに基づいて、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリ（１０）の充電を行うときの入力推定値（Ｐｂ）を算出する。コントローラは、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリの充電を行う前に、ＤＣ／ＤＣコンバータ（３５）の動作を制御して、入力推定値に基づいて算出される電流値（Ｉｂ）において、補機バッテリ（３７）を充電するためのメインバッテリの放電を行う。これにより、充電時に発生する塩濃度の偏りを、放電時に発生する塩濃度の偏りによって相殺でき、メインバッテリを充電した後において、塩濃度の偏りが発生することを抑制し、メインバッテリの内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。【選択図】  図４
2016022907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水電解質二次電池によって構成されたメインバッテリと、
前記メインバッテリの出力電力を受けて車両を走行させるエネルギを生成するとともに、前記車両の制動時に発電して、発電時の電力を前記メインバッテリに出力するモータ・ジェネレータと、
ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ開度を検出するブレーキ開度センサと、
前記車両の速度を検出する速度センサと、
補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を前記補機バッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記ブレーキ開度が上昇したとき、現在の前記速度と、前記ブレーキ開度の上昇量とに基づいて、前記ブレーキ開度の上昇に応じて、前記モータ・ジェネレータの発電に伴う前記メインバッテリの充電を行うときの入力推定値を算出し、
前記ブレーキ開度の上昇に応じた前記メインバッテリの充電を行う前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、前記入力推定値に基づいて算出される電流値において、前記補機バッテリを充電するための前記メインバッテリの放電を行う、
ことを特徴とする車両。
【請求項２】
非水電解質二次電池によって構成されたメインバッテリと、
前記メインバッテリの出力電力を受けて車両を走行させるエネルギを生成するとともに、前記車両の制動時に発電して、発電時の電力を前記メインバッテリに出力するモータ・ジェネレータと、
ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ開度を検出するブレーキ開度センサと、
前記車両の速度を検出する速度センサと、
補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を前記補機バッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記ブレーキ開度が上昇したとき、現在の前記速度と、前記ブレーキ開度の上昇量とに基づいて、前記ブレーキ開度の上昇に応じて、前記モータ・ジェネレータの発電に伴う前記メインバッテリの充電を行うときの入力推定値を算出し、
前記現在の速度に基づいて、入力閾値を算出し、
前記入力推定値が前記入力閾値よりも大きいとき、前記ブレーキ開度の上昇に応じた前記メインバッテリの充電を行う前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、前記入力推定値および前記入力閾値の差に基づいて算出される電流値において、前記補機バッテリを充電するための前記メインバッテリの放電を行う、
ことを特徴とする車両。
【請求項３】
前記コントローラは、前記入力推定値が前記入力閾値以下であるとき、前記補機バッテリを充電するための前記メインバッテリの放電を行わずに、前記ブレーキ開度の上昇に応じた前記メインバッテリの充電を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
車両を走行させるためのエネルギを出力し、非水電解質二次電池によって構成されたメインバッテリと、
アクセルペダルの踏み込みに応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
前記車両の速度を検出する速度センサと、
補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を前記補機バッテリに出力するとともに、前記補機バッテリの出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力を前記メインバッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記アクセル開度が上昇したとき、現在の前記速度と、前記アクセル開度の上昇量とに基づいて、前記アクセル開度の上昇に応じた前記メインバッテリの放電を行うときの出力推定値を算出し、
前記アクセル開度の上昇に応じた前記メインバッテリの放電を行う前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、前記出力推定値に基づいて算出される電流値において、前記補機バッテリの出力電力を用いた前記メインバッテリの充電を行う、
ことを特徴とする車両。
【請求項５】
車両を走行させるためのエネルギを出力し、非水電解質二次電池によって構成されたメインバッテリと、
アクセルペダルの踏み込みに応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
前記車両の速度を検出する速度センサと、
補機に電力を供給する補機バッテリと、
前記メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を前記補機バッテリに出力するとともに、前記補機バッテリの出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力を前記メインバッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記アクセル開度が上昇したとき、現在の前記速度と、前記アクセル開度の上昇量とに基づいて、前記アクセル開度の上昇に応じた前記メインバッテリの放電を行うときの出力推定値を算出し、
前記現在の速度に基づいて、出力閾値を算出し、
前記出力推定値が前記出力閾値よりも大きいとき、前記アクセル開度の上昇に応じた前記メインバッテリの放電を行う前に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、前記出力推定値および前記出力閾値の差に基づいて算出される電流値において、前記補機バッテリの出力電力を用いた前記メインバッテリの充電を行う、
ことを特徴とする車両。
【請求項６】
前記コントローラは、前記出力推定値が前記出力閾値以下であるとき、前記補機バッテリの出力電力を用いた前記メインバッテリの充電を行わずに、前記アクセル開度の上昇に応じて前記メインバッテリの放電を行うことを特徴とする請求項５に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダル又はブレーキペダルの操作に応じて、バッテリを放電又は充電したとき、バッテリ内の塩濃度の偏りに伴って、バッテリの内部抵抗値が上昇することを抑制できる車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、大電流の放電による二次電池の劣化に関する評価値を、放電電流値などから算出し、評価値が目標値よりも大きいときには、放電電力制限値を最大値よりも低下させている。このような制御を行うことにより、ハイレート放電による二次電池の劣化が進行することを抑制している。ここで、二次電池の劣化は、二次電池の内部抵抗値によって規定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、ハイレート放電による二次電池の劣化が進行した後に、放電電力制限値を最大値よりも低下させることにより、二次電池の劣化が更に進行することを抑制している。このため、特許文献１では、ハイレート放電による二次電池の劣化が発生することを抑制することはできない。二次電池の劣化を抑制する上では、二次電池の劣化が進行することを抑制するよりも、二次電池の劣化を発生させないほうが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１の発明である車両は、メインバッテリと、モータ・ジェネレータと、ブレーキ開度センサと、速度センサと、補機バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、コントローラとを有する。メインバッテリは、非水電解質二次電池によって構成されている。モータ・ジェネレータは、メインバッテリの出力電力を受けて車両を走行させるエネルギを生成するとともに、車両の制動時に発電して、発電時の電力をメインバッテリに出力する。
【０００６】
ブレーキ開度センサは、ブレーキペダルの踏み込みに応じたブレーキ開度を検出する。速度センサは、車両の速度を検出する。補機バッテリは、補機に電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリに出力する。コントローラは、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する。
【０００７】
コントローラは、ブレーキ開度が上昇したとき、車両の現在の速度と、ブレーキ開度の上昇量とに基づいて、ブレーキ開度の上昇に応じて、モータ・ジェネレータの発電に伴うメインバッテリの充電を行うときの入力推定値を算出する。コントローラは、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリの充電を行う前に、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、入力推定値に基づいて算出される電流値において、補機バッテリを充電するためのメインバッテリの放電を行う。
【０００８】
本願第１の発明によれば、メインバッテリの充電を行う前に、メインバッテリの放電を行うことにより、メインバッテリの内部抵抗値の上昇（すなわち、メインバッテリの劣化）が発生することを抑制できる。メインバッテリは、非水電解質二次電池によって構成されているため、放電や充電に応じて、電解質中の塩濃度の偏りが発生する。この塩濃度の偏りによって、メインバッテリの内部抵抗値が上昇してしまう。
【０００９】
メインバッテリを放電したときの塩濃度の偏りと、メインバッテリを充電したときの塩濃度の偏りとは、互いに逆の状態となる。そこで、メインバッテリを充電する前に、メインバッテリを放電しておけば、充電時に発生する塩濃度の偏りを、放電時に発生する塩濃度の偏りによって相殺でき、メインバッテリを充電した後において、塩濃度の偏りが発生することを抑制できる。これにより、塩濃度の偏りによって、メインバッテリの内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。ここで、充電時に発生する塩濃度の偏りを、放電時に発生する塩濃度の偏りによって相殺するためには、入力推定値に基づいて算出される電流値において、メインバッテリを放電する必要がある。
【００１０】
本願第２の発明である車両は、本願第１の発明と同様に、メインバッテリと、モータ・ジェネレータと、ブレーキ開度センサと、速度センサと、補機バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、コントローラとを有する。コントローラは、本願第１の発明と同様に入力推定値を算出するとともに、車両の現在の速度に基づいて、入力閾値を算出する。コントローラは、入力推定値が入力閾値よりも大きいとき、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリの充電を行う前に、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、入力推定値および入力閾値の差に基づいて算出される電流値において、補機バッテリを充電するためのメインバッテリの放電を行う。
【００１１】
本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。ここで、塩濃度の偏りを許容しても、メインバッテリの内部抵抗値の上昇が発生しないことがある。そこで、本願第２の発明では、塩濃度の偏りを許容するために、入力閾値を設定しておき、入力推定値が入力閾値よりも大きいときにおいて、メインバッテリを充電する前に、メインバッテリを放電している。入力推定値および入力閾値の差に基づいて算出される電流値において、メインバッテリを放電すれば、メインバッテリを充電した後の塩濃度の偏りを許容範囲内とすることができる。
【００１２】
本願第２の発明において、入力推定値が入力閾値以下であるとき、補機バッテリを充電するためのメインバッテリの放電を行わずに、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリの充電を行うことができる。入力推定値が入力閾値以下であるときには、メインバッテリを充電した後の塩濃度の偏りは許容範囲内となる。この場合には、メインバッテリを充電する前に、メインバッテリを放電する必要が無い。これにより、メインバッテリを放電する時間を確保することなく、ブレーキ開度の上昇に応じたメインバッテリの充電を行うことができる。
【００１３】
本願第３の発明である車両は、メインバッテリと、アクセル開度センサと、速度センサと、補機バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、コントローラとを有する。メインバッテリは、車両を走行させるためのエネルギを出力し、非水電解質二次電池によって構成されている。アクセル開度センサは、アクセルペダルの踏み込みに応じたアクセル開度を検出する。速度センサは、車両の速度を検出する。補機バッテリは、補機に電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、メインバッテリの出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリに出力するとともに、補機バッテリの出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をメインバッテリに出力する。コントローラは、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する。
【００１４】
コントローラは、アクセル開度が上昇したとき、車両の現在の速度と、アクセル開度の上昇量とに基づいて、アクセル開度の上昇に応じたメインバッテリの放電を行うときの出力推定値を算出する。コントローラは、アクセル開度の上昇に応じたメインバッテリの放電を行う前に、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、出力推定値に基づいて算出される電流値において、補機バッテリの出力電力を用いたメインバッテリの充電を行う。
【００１５】
本願第３の発明によれば、メインバッテリの放電を行う前に、メインバッテリの充電を行うことにより、メインバッテリの内部抵抗値の上昇（すなわち、メインバッテリの劣化）が発生することを抑制できる。メインバッテリは、非水電解質二次電池によって構成されているため、放電や充電に応じて、電解質中の塩濃度の偏りが発生する。この塩濃度の偏りによって、メインバッテリの内部抵抗値が上昇してしまう。
【００１６】
メインバッテリを放電したときの塩濃度の偏りと、メインバッテリを充電したときの塩濃度の偏りとは、互いに逆の状態となる。そこで、メインバッテリを放電する前に、メインバッテリを充電しておけば、放電時に発生する塩濃度の偏りを、充電時に発生する塩濃度の偏りによって相殺でき、メインバッテリを放電した後において、塩濃度の偏りが発生することを抑制できる。これにより、塩濃度の偏りによって、メインバッテリの内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。ここで、放電時に発生する塩濃度の偏りを、充電時に発生する塩濃度の偏りによって相殺するためには、出力推定値に基づいて算出される電流値において、メインバッテリを充電する必要がある。
【００１７】
本願第４の発明である車両は、本願第３の発明と同様に、メインバッテリと、アクセル開度センサと、速度センサと、補機バッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、コントローラとを有する。コントローラは、本願第３の発明と同様に出力推定値を算出するとともに、車両の現在の速度に基づいて、出力閾値を算出する。コントローラは、出力推定値が出力閾値よりも大きいとき、アクセル開度の上昇に応じたメインバッテリの放電を行う前に、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御して、出力推定値および出力閾値の差に基づいて算出される電流値において、補機バッテリの出力電力を用いたメインバッテリの充電を行う。
【００１８】
本願第４の発明においても、本願第３の発明と同様の効果を得ることができる。ここで、塩濃度の偏りを許容しても、メインバッテリの内部抵抗値の上昇が発生しないことがある。そこで、本願第４の発明では、塩濃度の偏りを許容するために、出力閾値を設定しておき、出力推定値が出力閾値よりも大きいときにおいて、メインバッテリを放電する前に、メインバッテリを充電している。出力推定値および出力閾値の差に基づいて算出される電流値において、メインバッテリを充電すれば、メインバッテリを放電した後の塩濃度の偏りを許容範囲内とすることができる。
【００１９】
本願第４の発明において、出力推定値が出力閾値以下であるとき、補機バッテリの出力電力を用いたメインバッテリの充電を行わずに、アクセル開度の上昇に応じてメインバッテリの放電を行うことができる。出力推定値が出力閾値以下であるときには、メインバッテリを放電した後の塩濃度の偏りは許容範囲内となる。この場合には、メインバッテリを放電する前に、メインバッテリを充電する必要が無い。これにより、メインバッテリを充電する時間を確保することなく、アクセル開度の上昇に応じたメインバッテリの放電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ハイブリッドシステムの構成を示す図である。
【図２】正極板および負極板が対向する方向における塩濃度分布を示す図である。
【図３】負極板の表面内における塩濃度分布を示す図である。
【図４】実施例１において、ブレーキペダルが踏み込まれたときの処理を示すフローチャートである。
【図５】メインバッテリの充電に伴う塩濃度の偏りが抑制される原理を説明する図である。
【図６】実施例１において、アクセルペダルが踏み込まれたときの処理を示すフローチャートである。
【図７】メインバッテリの放電に伴う塩濃度の偏りが抑制される原理を説明する図である。
【図８】実施例２において、ブレーキペダルが踏み込まれたときの処理を示すフローチャートである。
【図９】実施例２において、入力値（入力推定値および入力閾値）および車速の関係を示す図である。
【図１０】実施例３において、アクセルペダルが踏み込まれたときの処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３において、出力値（出力推定値および出力閾値）および車速の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施例のハイブリッドシステムの構成を示す図である。図１に示すハイブリッドシステムは、車両（いわゆるハイブリッド自動車）に搭載されている。
【００２３】
メインバッテリ１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、リチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池が用いられる。メインバッテリ１０には、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。電圧センサ２１は、メインバッテリ１０の電圧値ＶＢを検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。電圧値ＶＢに関しては、上限電圧値および下限電圧値が設定され、上限電圧値および下限電圧値の間の範囲内で電圧値ＶＢが変化するように、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の充放電を制御する。
【００２４】
電流センサ２２は、メインバッテリ１０の電流値ＩＢを検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。ここで、メインバッテリ１０を放電しているときの電流値ＩＢを正の値とし、メインバッテリ１０を充電しているときの電流値ＩＢを負の値とする。
【００２５】
メインバッテリ１０の正極端子には、正極ラインＰＬが接続され、メインバッテリ１０の負極端子には、負極ラインＮＬが接続されている。メインバッテリ１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、インバータ３１と接続されている。正極ラインＰＬにはシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられ、負極ラインＮＬにはシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ４０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。
【００２６】
車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、コントローラ４０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えることにより、メインバッテリ１０をインバータ３１と接続する。これにより、図１に示すハイブリッドシステムが起動状態（Ready-On）になる。ハイブリッドシステムが起動状態にあるとき、車両を走行させることができる。
【００２７】
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、コントローラ４０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とにより、メインバッテリ１０およびインバータ３１の接続を遮断する。これにより、図１に示すハイブリッドシステムが停止状態（Ready-Off）になる。ハイブリッドシステムが停止状態にあるとき、車両を走行させることができない。
【００２８】
インバータ３１は、メインバッテリ１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータＭＧ２に出力する。モータ・ジェネレータＭＧ２は、インバータ３１から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギ（動力）を生成する。モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギを駆動輪３２に伝達することにより、車両を走行させることができる。
【００２９】
動力分割機構３３は、エンジン３４の動力を、駆動輪３２に伝達したり、モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達したりする。モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジン３４の動力を受けて発電する。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力（交流電力）は、インバータ３１を介して、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給されたり、メインバッテリ１０に供給されたりする。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給すれば、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギによって、駆動輪３２を駆動することができる。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力をメインバッテリ１０に供給すれば、メインバッテリ１０を充電することができる。
【００３０】
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両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。インバータ３１は、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力をメインバッテリ１０に出力する。これにより、メインバッテリ１０は、回生電力を蓄えることができる。このような車両の制動を回生ブレーキという。なお、車両の制動時には、回生ブレーキによる制動力だけを発生させることもあるし、回生ブレーキによる制動力だけでなく、油圧ブレーキによる制動力を発生させることがある。
【００３１】
本実施例のハイブリッドシステムにおいて、メインバッテリ１０およびインバータ３１の間の電流経路には、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、メインバッテリ１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３１に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ３１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力をメインバッテリ１０に出力することができる。
【００３２】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ３１の間の正極ラインＰＬと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇおよびインバータ３１の間の負極ラインＮＬとには、双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータ３５が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５には、補機３６や補機バッテリ３７が接続されている。補機バッテリ３７としては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池を用いることができる。補機３６は、補機バッテリ３７に接続されており、補機バッテリ３７の出力電力を受けて動作することができる。
【００３３】
補機バッテリ３７の電圧値に関しては、上限電圧値および下限電圧値が設定され、上限電圧値および下限電圧値の間の範囲内において、補機バッテリ３７の電圧値が変化するように、コントローラ４０は、補機バッテリ３７の充放電を制御する。ここで、補機バッテリ３７の上限電圧値は、メインバッテリ１０の下限電圧値よりも低い。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、メインバッテリ１０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機３６や補機バッテリ３７に出力する。
【００３４】
メインバッテリ１０の出力電力を補機３６に供給することにより、補機３６を動作させることができる。メインバッテリ１０の出力電力を補機バッテリ３７に供給することにより、補機バッテリ３７を充電することができる。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、補機バッテリ３７の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をメインバッテリ１０に出力する。これにより、補機バッテリ３７の出力電力を用いて、メインバッテリ１０を充電することができる。コントローラ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の動作を制御する。
【００３５】
アクセル開度センサ２３は、アクセルペダル３８が踏み込まれていない状態からの踏み込み量（アクセル開度）Ａを検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。ブレーキ開度センサ２４は、ブレーキペダル３９が踏み込まれていない状態からの踏み込み量（ブレーキ開度）Ｂを検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。速度センサ２５は、車両の走行速度（車速という）Ｖを検出し、検出結果をコントローラ４０に出力する。速度センサ２５としては、例えば、車輪速センサが用いられる。
【００３６】
車両が停止しているとき、アクセルペダル３８が踏み込まれると、車両の走行を開始（発進）するために、メインバッテリ１０が放電される。また、アクセルペダル３８を踏み込んで車両を走行させているときにおいて、アクセルペダル３８が更に踏み込まれると、車両の加速を行うために、メインバッテリ１０が放電される。一方、車両を走行させているとき、ブレーキペダル３９が踏み込まれると、車両の制動を行うために、モータ・ジェネレータＭＧ２の発電が行われ、メインバッテリ１０が充電される。なお、アクセルペダル３８の踏み込みを解除したときにも、モータ・ジェネレータＭＧ２の発電が行われ、メインバッテリ１０が充電される。
【００３７】
車両を走行している間、コントローラ４０は、メインバッテリ１０のＳＯＣ（State of Charge）が目標ＳＯＣに沿って変化するように、メインバッテリ１０の充放電を制御する。目標ＳＯＣの情報は、コントローラ４０のメモリ４１に記憶しておくことができる。メインバッテリ１０のＳＯＣは、電流値ＩＢや電圧値ＶＢに基づいて算出される。ＳＯＣを算出する方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。
【００３８】
メインバッテリ１０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも低いとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の放電よりもメインバッテリ１０の充電を優先することにより、メインバッテリ１０のＳＯＣを目標ＳＯＣに向かって上昇させる。一方、メインバッテリ１０のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高いとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の充電よりもメインバッテリ１０の放電を優先することにより、メインバッテリ１０のＳＯＣを目標ＳＯＣに向かって低下させる。
【００３９】
また、メインバッテリ１０の充放電を制御するときには、上限ＳＯＣおよび下限ＳＯＣが予め設定される。上限ＳＯＣおよび下限ＳＯＣの情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。上限ＳＯＣは、メインバッテリ１０の過充電を防止するために設定され、下限ＳＯＣは、メインバッテリ１０の過放電を防止するために設定される。メインバッテリ１０を充電するとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０のＳＯＣが上限ＳＯＣよりも高くならないように、メインバッテリ１０の充電を制御する。また、メインバッテリ１０を放電するとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０のＳＯＣが下限ＳＯＣよりも低くならないように、メインバッテリ１０の放電を制御する。
【００４０】
単電池１１は、単電池１１の外装を構成する電池ケースと、電池ケースに収容される発電要素とを有する。発電要素は、図２に示すように、正極板１１１、負極板１１２およびセパレータ１１３を有する。セパレータ１１３は、正極板１１１および負極板１１２の間に配置され、セパレータ１１３には、電解液が染み込んでいる。図２では、正極板１１１および負極板１１２がセパレータ１１３から離れているが、実際には、正極板１１１および負極板１１２がセパレータ１１３に接触している。
【００４１】
正極板１１１および負極板１１２の間では、単電池１１の充放電に応じてイオンが移動する。例えば、単電池１１として、リチウムイオン二次電池を用いたとき、単電池１１の充電時には、正極板１１１からリチウムイオンおよび電子が放出され、負極板１１２において、リチウムイオンおよび電子が吸収される。また、単電池１１の放電時には、負極板１１２からリチウムイオンおよび電子が放出され、正極板１１１において、リチウムイオンおよび電子が吸収される。
【００４２】
単電池１１の充放電状態によっては、正極板１１１および負極板１１２がセパレータ１１３を介して対向する方向において、不均一な塩濃度分布が発生する。この塩濃度分布を図２に示している。塩濃度とは、電解液中の塩の濃度である。例えば、単電池１１として、リチウムイオン二次電池を用いたとき、塩濃度は、リチウム塩の濃度となる。図２に示す塩濃度分布は、正極板１１１および負極板１１２がセパレータ１１３を介して対向する方向（図２に示す矢印Ｄｒの方向）において、正極板１１１および負極板１１２の間の位置毎の塩濃度を示す。
【００４３】
図２のうち、塩濃度分布を示す図において、縦軸は塩濃度を示し、横軸は、矢印Ｄｒの方向における位置を示す。塩濃度分布の一端は、正極板１１１の表面における塩濃度を示し、塩濃度分布の他端は、負極板１１２の表面における塩濃度を示す。正極板１１１の表面とは、セパレータ１１３と接触する正極板１１１の面である。負極板１１２の表面とは、セパレータ１１３と接触する負極板１１２の面である。図２に示す不均一な塩濃度分布では、矢印Ｄｒの方向における位置に応じて、塩濃度のバラツキが発生している。
【００４４】
単電池１１を放電したときには、図２の実線で示す不均一な塩濃度分布が発生する。実線で示す塩濃度分布では、負極板１１２の表面における塩濃度が最も高くなり、正極板１１１の表面における塩濃度が最も低くなる。そして、負極板１１２の表面から正極板１１１の表面に向かって、塩濃度が低下している。このように、図２の実線で示す塩濃度分布では、負極板１１２の側に塩濃度が偏っている。
【００４５】
単電池１１を充電したときには、図２の一点鎖線で示す不均一な塩濃度分布が発生する。一点鎖線で示す塩濃度分布では、正極板１１１の表面における塩濃度が最も高くなり、負極板１１２の表面における塩濃度が最も低くなる。そして、正極板１１１の表面から負極板１１２の表面に向かって、塩濃度が低下している。このように、図２の一点鎖線で示す塩濃度分布では、正極板１１１の側に塩濃度が偏っている。
【００４６】
図２に示す不均一な塩濃度分布（実線や一点鎖線で示す塩濃度分布）が発生すると、負極板１１２の表面内（平面内）において、図３に示す不均一な塩濃度分布が発生してしまう。図３に示す塩濃度分布は、負極板１１２の表面（平面）のうち、所定方向における位置毎の塩濃度を示す。所定方向とは、図２に示す矢印Ｄｒの方向と直交する方向である。図３に示す塩濃度分布では、所定方向において、負極板１１２の一端から負極板１１２の他端までの間の塩濃度の分布を示している。
【００４７】
ここで、図２の実線で示す塩濃度分布が発生すると、図３の実線で示す塩濃度分布が発生する。一方、図２の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生すると、図３の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生する。図３に示す不均一な塩濃度分布では、所定方向の位置に応じて、塩濃度のバラツキが発生している。
【００４８】
図３に示すように、負極板１１２の表面内（平面内）に発生する塩濃度分布は、単電池１１の放電および充電に応じて異なる。単電池１１の放電時に負極板１１２の表面内に発生する塩濃度分布では、図３の実線で示すように、所定方向における負極板１１２の中央において、塩濃度が最も低くなりやすく、所定方向における負極板１１２の両端（一端および他端）において、塩濃度が最も高くなりやすい。そして、負極板１１２の中央から負極板１１２の両端に向かって、塩濃度が上昇する。
【００４９】
一方、単電池１１の充電時に負極板１１２の表面内に発生する塩濃度分布では、図３の一点鎖線で示すように、所定方向における負極板１１２の中央において、塩濃度が最も高くなりやすく、所定方向における負極板１１２の両端（一端および他端）において、塩濃度が最も低くなりやすい。そして、負極板１１２の中央から負極板１１２の両端に向かって、塩濃度が低下する。
【００５０】
図３に示す不均一な塩濃度分布が発生すると、単電池１１の内部抵抗値の上昇（すなわち、単電池１１の劣化）が発生してしまう。言い換えれば、図３に示す不均一な塩濃度分布を発生させなければ、単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。本実施例では、この点を考慮して、単電池１１（メインバッテリ１０）の充放電を制御することにより、単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制するようにしている。
【００５１】
まず、単電池１１（メインバッテリ１０）の充電に伴って単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制する処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。ブレーキペダル３９が踏み込まれたとき、言い換えれば、ブレーキ開度センサ２４によって検出されたブレーキ開度Ｂが上昇したとき、図４に示す処理が開始される。ブレーキペダル３９が踏み込まれたときには、ブレーキペダル３９が踏み込まれていない状態からブレーキペダル３９が踏み込まれたときと、ブレーキペダル３９が踏み込まれている状態から、ブレーキペダル３９が更に踏み込まれたときとが含まれる。
【００５２】
ステップＳ１０１において、コントローラ４０は、速度センサ２５を用いて車速Ｖを検出するとともに、ブレーキ開度Ｂの変化率（開度変化率という）Ｄｂを算出する。開度変化率Ｄｂは、所定時間内におけるブレーキ開度Ｂの変化量である。図４に示す処理は、ブレーキ開度Ｂが上昇したときに開始されるため、開度変化率Ｄｂは、所定時間内におけるブレーキ開度Ｂの上昇量となる。コントローラ４０は、ブレーキ開度センサ２４の出力に基づいて、ブレーキ開度Ｂを監視することにより、開度変化率Ｄｂを算出することができる。
【００５３】
ステップＳ１０２において、コントローラ４０は、入力推定値Ｐｂを算出する。入力推定値Ｐｂは、回生ブレーキによる制動力を発生させるときにおいて、メインバッテリ１０の入力を推定する値であり、メインバッテリ１０の入力電力（絶対値）に相当する。
【００５４】
入力推定値Ｐｂは、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖに基づいて算出される。具体的には、入力推定値Ｐｂ、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖから入力推定値Ｐｂを算出できる。ここで、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖとしては、ステップＳ１０１の処理で算出された開度変化率Ｄｂと、ステップＳ１０１の処理で検出された車速Ｖとが用いられる。入力推定値Ｐｂ、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【００５５】
ステップＳ１０３において、コントローラ４０は、ステップＳ１０２の処理で算出された入力推定値Ｐｂに基づいて、電流値Ｉｂを算出する。この電流値Ｉｂは、後述するように、補機バッテリ３７を充電するためにメインバッテリ１０を放電するときの電流値ＩＢである。入力推定値Ｐｂおよび電流値Ｉｂの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、入力推定値Ｐｂから電流値Ｉｂを算出できる。入力推定値Ｐｂおよび電流値Ｉｂの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【００５６】
ステップＳ１０４において、コントローラ４０は、メインバッテリ１０を放電する。ここで、メインバッテリ１０を放電するために、メインバッテリ１０の放電電力を補機バッテリ３７に供給して、補機バッテリ３７を充電している。メインバッテリ１０を放電するとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の電流値（放電電流値）ＩＢが、ステップＳ１０３の処理で算出された電流値Ｉｂとなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の動作を制御する。ステップＳ１０４の処理におけるメインバッテリ１０の放電は、所定時間の間、行われる。
【００５７】
この所定時間は、予め設定される。本実施例では、以下に説明するように、メインバッテリ１０の放電を終了した後に、ブレーキペダル３９の踏み込みに応じた回生ブレーキによる制動を開始するようにしている。ここで、所定時間が長いほど、回生ブレーキによる制動が開始されるまでの時間が長くなり、ドライバビリティを低下させてしまうおそれがある。一方、所定時間が短いほど、後述するように、単電池１１（メインバッテリ１０）の充電に伴う不均一な塩濃度分布が発生しやすくなってしまう。この点を考慮して、所定時間を適宜設定することができる。所定時間の情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。また、タイマを用いて時間を計測すれば、所定時間の間だけ、メインバッテリ１０を放電して補機バッテリ３７を充電することができる。
【００５８】
ステップＳ１０５において、コントローラ４０は、ブレーキペダル３９の踏み込みに応じて、回生ブレーキによる制動を行う。具体的には、コントローラ４０は、モータ・ジェネレータＭＧ２による発電を行うとともに、メインバッテリ１０を充電する。
【００５９】
本実施例では、回生ブレーキによる制動において、メインバッテリ１０を充電するとき、メインバッテリ１０を充電する前に、メインバッテリ１０を放電している。回生ブレーキによる制動において、メインバッテリ１０を充電すると、図２を用いて説明したように、メインバッテリ１０（単電池１１）の充電に応じた不均一な塩濃度分布（図２の一点鎖線で示す塩濃度分布）が発生してしまう。
【００６０】
本実施例のように、メインバッテリ１０を充電するとき、メインバッテリ１０を事前に放電しておけば、メインバッテリ１０の充電に応じた不均一な塩濃度分布（図２の一点鎖線で示す塩濃度分布）が発生することを抑制できる。図２の一点鎖線で示す不均一な塩濃度分布が発生することを抑制できれば、図３の一点鎖線で示す不均一な塩濃度分布が発生することを抑制できる。結果として、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【００６１】
この原理について、図５を用いて説明する。本実施例では、メインバッテリ１０を充電する前に、メインバッテリ１０の放電（図４に示すステップＳ１０４の処理）によって、図５の一点鎖線で示す塩濃度分布Ｘ１を発生させている。図５は、図２に対応しており、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布を示している。図５に示す塩濃度分布Ｘ１は、図４に示すステップＳ１０４の処理における電流値Ｉｂや、ステップＳ１０４の処理を行う時間（上述した所定時間）に応じて変化する。
【００６２】
図５に示す塩濃度分布Ｘ２は、メインバッテリ１０を事前に放電せずに、メインバッテリ１０の充電だけを行ったときの塩濃度分布である。塩濃度分布Ｘ２は、上述した入力推定値Ｐｂに応じて変化する。図５から分かるように、塩濃度分布Ｘ１，Ｘ２は、互いに逆の分布となる。すなわち、図５に示す塩濃度分布Ｘ１では、負極板１１２の表面から正極板１１１の表面に向かって塩濃度が低くなるが、図５に示す塩濃度分布Ｘ２では、正極板１１１の表面から負極板１１２の表面に向かって塩濃度が低くなる。
【００６３】
図５に示す塩濃度分布Ｘ１を発生させた後に、メインバッテリ１０を充電すれば、図５の実線で示す塩濃度分布Ｘ３を発生させることができる。塩濃度分布Ｘ３では、塩濃度のバラツキ、言い換えれば、塩濃度の偏りが抑制されている。ここで、塩濃度分布Ｘ３は、塩濃度分布Ｘ１，Ｘ２に応じて変化する。
【００６４】
メインバッテリ１０を事前に放電して、正極板１１１の表面における塩濃度を低下させておけば、メインバッテリ１０の充電に伴って、正極板１１１の表面における塩濃度が上昇しても、メインバッテリ１０を充電した後では、正極板１１１の表面における塩濃度が上昇しすぎることを抑制できる。また、メインバッテリ１０を事前に放電して、負極板１１２の表面における塩濃度を上昇させておけば、メインバッテリ１０の充電に伴って、負極板１１２の表面における塩濃度が低下しても、メインバッテリ１０を充電した後では、負極板１１２の表面における塩濃度が低下しすぎることを抑制できる。
【００６５】
結果として、塩濃度のバラツキが抑制された塩濃度分布Ｘ３を発生させることができ、図３の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生することを抑制できる。これにより、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。ここで、図５に示す塩濃度分布Ｘ１を発生させたままでは、図３の実線で示す塩濃度分布が発生してしまい、単電池１１の内部抵抗値を上昇させてしまう。本実施例では、図５に示す塩濃度分布Ｘ１を発生させた直後に、メインバッテリ１０を充電しているため、図５に示す塩濃度分布Ｘ１が発生したままになることはなく、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【００６６】
図４に示すフローチャートでは、入力推定値Ｐｂを算出することにより、図５に示す塩濃度分布Ｘ２を把握するようにしている。塩濃度分布Ｘ２を把握できれば、塩濃度のバラツキが抑制された塩濃度分布Ｘ３を得るための塩濃度分布Ｘ１を特定することができる。上述したように、塩濃度分布Ｘ１は、塩濃度分布Ｘ２に対して逆の分布になればよい。
【００６７】
塩濃度分布Ｘ１は、図４に示すステップＳ１０４の処理を行うときの電流値Ｉｂや、ステップＳ１０４の処理を行う時間（上述した所定時間）に依存する。ここで、ステップＳ１０４の処理を行う時間は、予め定められているため、上述した塩濃度分布Ｘ１を発生させるためには、塩濃度分布Ｘ１に応じた電流値Ｉｂを特定すればよい。この点を考慮して、入力推定値Ｐｂおよび電流値Ｉｂの対応関係を予め求めておくことができる。
【００６８】
図５に示す塩濃度分布Ｘ３を発生させるためには、入力推定値Ｐｂから算出される電流値Ｉｂにおいて、メインバッテリ１０を放電する必要がある。電流値Ｉｂを算出せずに、メインバッテリ１０の充電を行う前に、任意の電流値でメインバッテリ１０を放電してしまうと、矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキを発生させてしまうおそれがある。
【００６９】
具体的には、メインバッテリ１０を放電した後に、メインバッテリ１０を充電したとき、放電時における塩濃度分布の影響によって、図２の実線で示す塩濃度分布を発生させてしまうことがある。この場合には、図３の実線で示す塩濃度分布が発生し、単電池１１の内部抵抗値が上昇してしまう。そこで、図５に示す塩濃度分布Ｘ３を発生させるためには、本実施例のように、入力推定値Ｐｂから算出される電流値Ｉｂにおいて、メインバッテリ１０を放電する必要がある。
【００７０】
なお、図５に示す塩濃度分布Ｘ３では、塩濃度のバラツキが発生せず、塩濃度が均一になっているが、これに限るものではない。矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が極端に発生していなければ、図３の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生しにくくなり、単電池１１の内部抵抗値が上昇しにくくなる。このため、図４に示すステップＳ１０５の処理を行った後の塩濃度分布（矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布）では、塩濃度のバラツキが発生していても、塩濃度のバラツキが、許容できる範囲内となっていればよい。この点を考慮して、入力推定値Ｐｂおよび電流値Ｉｂの対応関係を予め求めておくことができる。
【００７１】
次に、単電池１１（メインバッテリ１０）の放電に伴って単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制する処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。アクセルペダル３８が踏み込まれたとき、言い換えれば、アクセル開度センサ２３によって検出されたアクセル開度Ａが上昇したとき、図６に示す処理が開始される。アクセルペダル３８が踏み込まれたときには、アクセルペダル３８が踏み込まれていない状態からアクセルペダル３８が踏み込まれたときと、アクセルペダル３８が踏み込まれている状態から、アクセルペダル３８が更に踏み込まれたときとが含まれる。
【００７２】
ステップＳ２０１において、コントローラ４０は、速度センサ２５を用いて車速Ｖを検出するとともに、アクセル開度Ａの変化率（開度変化率という）Ｄａを算出する。開度変化率Ｄａは、所定時間内におけるアクセル開度Ａの変化量である。図６に示す処理は、アクセル開度Ａが上昇したときに開始されるため、開度変化率Ｄａは、所定時間内におけるアクセル開度Ａの上昇量となる。コントローラ４０は、アクセル開度センサ２３の出力に基づいて、アクセル開度Ａを監視することにより、開度変化率Ｄａを算出することができる。
【００７３】
ステップＳ２０２において、コントローラ４０は、出力推定値Ｐａを算出する。出力推定値Ｐａは、車両に要求される出力のうち、モータ・ジェネレータＭＧ２に対するメインバッテリ１０の出力を推定する値であり、メインバッテリ１０の出力電力に相当する。ここで、アクセルペダル３８を踏み込んで車両の走行を開始（発進）するときには、メインバッテリ１０の出力だけが用いられるため、車両に要求される出力は、メインバッテリ１０の出力と等しくなる。
【００７４】
一方、アクセルペダル３８を踏み込んで車両を加速するときには、メインバッテリ１０の出力だけでなく、エンジン３４の出力が用いられる。すなわち、エンジン３４の出力が上昇するとともに、メインバッテリ１０の出力が上昇する。この場合には、車両に要求される出力の一部が、メインバッテリ１０の出力となる。
【００７５】
出力推定値Ｐａは、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖに基づいて算出される。具体的には、出力推定値Ｐａ、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖから出力推定値Ｐａを算出できる。ここで、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖとしては、ステップＳ２０１の処理で算出された開度変化率Ｄａと、ステップＳ２０１の処理で検出された車速Ｖとが用いられる。出力推定値Ｐａ、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【００７６】
ステップＳ２０３において、コントローラ４０は、ステップＳ２０２の処理で算出された出力推定値Ｐａに基づいて、電流値Ｉａを算出する。この電流値Ｉａは、後述するように、補機バッテリ３７を放電してメインバッテリ１０を充電するときの電流値ＩＢである。出力推定値Ｐａおよび電流値Ｉａの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、出力推定値Ｐａから電流値Ｉａを算出できる。出力推定値Ｐａおよび電流値Ｉａの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【００７７】
ステップＳ２０４において、コントローラ４０は、メインバッテリ１０を充電する。ここで、メインバッテリ１０を充電するために、補機バッテリ３７を放電して、補機バッテリ３７の放電電力をメインバッテリ１０に供給している。メインバッテリ１０を充電するとき、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の電流値（充電電流値）ＩＢが、ステップＳ２０３の処理で算出された電流値Ｉａとなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の動作を制御する。補機バッテリ３７の放電に伴うメインバッテリ１０の充電は、所定時間の間、行われる。
【００７８】
この所定時間は、予め設定される。本実施例では、以下に説明するように、補機バッテリ３７の放電に伴うメインバッテリ１０の充電を終了した後に、アクセルペダル３８の踏み込みに応じた走行（発進又は加速）を開始するようにしている。ここで、所定時間が長いほど、アクセルペダル３８の踏み込みに応じた走行（発進又は加速）が開始されるまでの時間が長くなり、ドライバビリティを低下させてしまうおそれがある。一方、所定時間が短いほど、後述するように、単電池１１（メインバッテリ１０）の放電に伴う不均一な塩濃度分布が発生しやすくなってしまう。この点を考慮して、所定時間を適宜設定することができる。所定時間の情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。また、タイマを用いて時間を計測すれば、所定時間の間だけ、補機バッテリ３７の放電に伴うメインバッテリ１０の充電を行うことができる。
【００７９】
ステップＳ２０５において、コントローラ４０は、アクセルペダル３８の踏み込みに応じた走行（発進又は加速）を行うために、メインバッテリ１０を放電する。ここで、コントローラ４０は、車両の要求出力を満たすように、メインバッテリ１０の放電を行う。
【００８０】
本実施例では、アクセルペダル３８の踏み込みに応じて、メインバッテリ１０を放電するとき、メインバッテリ１０を放電する前に、補機バッテリ３７の放電によって、メインバッテリ１０を充電している。アクセルペダル３８の踏み込みに応じて、メインバッテリ１０を放電すると、図２を用いて説明したように、メインバッテリ１０（単電池１１）の放電に応じた不均一な塩濃度分布（図２の実線で示す塩濃度分布）が発生してしまう。
【００８１】
本実施例のように、メインバッテリ１０を放電するとき、メインバッテリ１０を事前に充電しておけば、メインバッテリ１０の放電に応じた不均一な塩濃度分布（図２の実線で示す塩濃度分布）が発生することを抑制できる。図２の実線で示す不均一な塩濃度分布が発生することを抑制できれば、図３の実線で示す不均一な塩濃度分布が発生することを抑制できる。結果として、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【００８２】
この原理について、図７を用いて説明する。本実施例では、メインバッテリ１０を放電する前に、補機バッテリ３７の放電に伴うメインバッテリ１０の充電（図６に示すステップＳ２０４の処理）によって、図７の一点鎖線で示す塩濃度分布Ｘ４を発生させている。図７は、図２に対応しており、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布を示している。図７に示す塩濃度分布Ｘ４は、図６に示すステップＳ２０４の処理における電流値Ｉａや、ステップＳ２０４の処理を行う時間（上述した所定時間）に応じて変化する。
【００８３】
図７の点線で示す塩濃度分布Ｘ５は、メインバッテリ１０を事前に充電せずに、メインバッテリ１０の放電だけを行ったときの塩濃度分布である。塩濃度分布Ｘ５は、上述した出力推定値Ｐａに応じて変化する。図７から分かるように、塩濃度分布Ｘ４，Ｘ５は、互いに逆の分布となる。すなわち、図７に示す塩濃度分布Ｘ４では、正極板１１１の表面から負極板１１２の表面に向かって塩濃度が低くなるが、図７に示す塩濃度分布Ｘ５では、負極板１１２の表面から正極板１１１の表面に向かって塩濃度が低くなる。
【００８４】
図７に示す塩濃度分布Ｘ４を発生させた後に、メインバッテリ１０を放電すれば、図７の実線で示す塩濃度分布Ｘ６を発生させることができる。塩濃度分布Ｘ６では、塩濃度のバラツキ、言い換えれば、塩濃度の偏りが抑制されている。ここで、塩濃度分布Ｘ６は、塩濃度分布Ｘ４，Ｘ５に応じて変化する。
【００８５】
メインバッテリ１０を事前に充電して、負極板１１２の表面における塩濃度を低下させておけば、メインバッテリ１０の放電に伴って、負極板１１２の表面における塩濃度が上昇しても、メインバッテリ１０を放電した後では、負極板１１２の表面における塩濃度が上昇しすぎることを抑制できる。また、メインバッテリ１０を事前に充電して、正極板１１１の表面における塩濃度を上昇させておけば、メインバッテリ１０の放電に伴って、正極板１１１の表面における塩濃度が低下しても、メインバッテリ１０を放電した後では、正極板１１１の表面における塩濃度が低下しすぎることを抑制できる。
【００８６】
結果として、塩濃度のバラツキが抑制された塩濃度分布Ｘ６を発生させることができ、図３の実線で示す塩濃度分布が発生することを抑制できる。これにより、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。ここで、図７に示す塩濃度分布Ｘ４を発生させたままでは、図３の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生してしまい、単電池１１の内部抵抗値を上昇させてしまう。本実施例では、図７に示す塩濃度分布Ｘ４を発生させた直後に、メインバッテリ１０を放電しているため、図７に示す塩濃度分布Ｘ４が発生したままになることはなく、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【００８７】
図６に示すフローチャートでは、出力推定値Ｐａを算出することにより、図７に示す塩濃度分布Ｘ５を把握するようにしている。塩濃度分布Ｘ５を把握できれば、塩濃度のバラツキが抑制された塩濃度分布Ｘ６を得るための塩濃度分布Ｘ４を特定することができる。上述したように、塩濃度分布Ｘ４は、塩濃度分布Ｘ５に対して逆の分布になればよい。
【００８８】
塩濃度分布Ｘ４は、図６に示すステップＳ２０４の処理を行うときの電流値Ｉａや、ステップＳ２０４の処理を行う時間（上述した所定時間）に依存する。ここで、ステップＳ２０４の処理を行う時間は、予め定められているため、上述した塩濃度分布Ｘ４を発生させるためには、塩濃度分布Ｘ４に応じた電流値Ｉａを特定すればよい。この点を考慮して、出力推定値Ｐａおよび電流値Ｉａの対応関係を予め求めておくことができる。
【００８９】
図７に示す塩濃度分布Ｘ６を発生させるためには、出力推定値Ｐａから算出される電流値Ｉａにおいて、メインバッテリ１０を充電する必要がある。電流値Ｉａを算出せずに、メインバッテリ１０の放電を行う前に、任意の電流値でメインバッテリ１０を充電してしまうと、矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキを発生させてしまうおそれがある。
【００９０】
具体的には、メインバッテリ１０を充電した後に、メインバッテリ１０を放電したとき、充電時における塩濃度分布の影響によって、図２の一点鎖線で示す塩濃度分布を発生させてしまうことがある。この場合には、図３の一点鎖線で示す塩濃度分布が発生し、単電池１１の内部抵抗値が上昇してしまう。そこで、図７に示す塩濃度分布Ｘ６を発生させるためには、本実施例のように、出力推定値Ｐａから算出される電流値Ｉａにおいて、メインバッテリ１０を充電する必要がある。
【００９１】
なお、図７に示す塩濃度分布Ｘ６では、塩濃度のバラツキが発生せず、塩濃度が均一になっているが、これに限るものではない。矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が極端に発生していなければ、図３の実線で示す塩濃度分布が発生しにくくなり、単電池１１の内部抵抗値が上昇しにくくなる。このため、図６に示すステップＳ２０５の処理を行った後の塩濃度分布（矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布）では、塩濃度のバラツキが発生していても、塩濃度のバラツキが、許容できる範囲内となっていればよい。この点を考慮して、出力推定値Ｐａおよび電流値Ｉａの対応関係を予め求めておくことができる。
【００９２】
本実施例では、図４および図６に示す処理を行っているが、これに限るものではない。すなわち、図４に示す処理だけを行ってもよいし、図６に示す処理だけを行ってもよい。ここで、図４に示す処理だけを行うとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータ３５ではなくてもよい。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、メインバッテリ１０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリ３７に出力するだけでもよい。
【実施例２】
【００９３】
本発明の実施例２について説明する。本実施例において、実施例１で説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【００９４】
回生ブレーキによる制動に応じてメインバッテリ１０を充電するときでも、この充電によって発生する塩濃度分布（図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布）によっては、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値が上昇しないこともある。単電池１１の内部抵抗値が上昇しないのであれば、メインバッテリ１０の充電を行う前に、メインバッテリ１０を放電する必要も無い。この場合には、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が許容される。
【００９５】
本実施例では、上述した点を考慮している。本実施例における処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートに対応している。ブレーキペダル３９が踏み込まれたとき、言い換えれば、ブレーキ開度センサ２４によって検出されたブレーキ開度Ｂが上昇したとき、図８に示す処理が開始される。
【００９６】
ステップＳ３０１，ステップＳ３０２の処理は、図４に示すステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理と同じである。ステップＳ３０３において、コントローラ４０は、入力閾値Ｋｂを算出する。入力閾値Ｋｂは、上述したように、塩濃度のバラツキを許容するために設定される値であり、入力推定値Ｐｂの閾値となる。
【００９７】
入力閾値Ｋｂは、車速Ｖに基づいて算出される。具体的には、図９に示すように、入力閾値Ｋｂおよび車速Ｖの対応関係（マップ又は演算式）を予め定めておけば、車速Ｖから入力閾値Ｋｂを算出できる。入力閾値Ｋｂおよび車速Ｖの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【００９８】
図９に示す例では、車速Ｖが高いほど、入力閾値Ｋｂが小さくなる。言い換えれば、車速Ｖが低いほど、入力閾値Ｋｂが大きくなる。図９に示す車速Ｖ＿ｃは、ステップＳ３０１の処理で検出された車速Ｖである。図９に示す入力閾値Ｋｂ＿ｃは、車速Ｖ＿ｃに対応した入力閾値Ｋｂである。
【００９９】
ステップＳ３０４において、コントローラ４０は、ステップＳ３０２の処理で算出された入力推定値Ｐｂが、ステップＳ３０３の処理で算出された入力閾値Ｋｂよりも大きいか否かを判別する。入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂ以下であるとき、コントローラ４０は、ステップＳ３０８の処理に進む。
【０１００】
一方、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂよりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ３０５において、評価値Ｅｂを算出する。評価値Ｅｂは、ステップＳ３０２の処理で算出された入力推定値Ｐｂから、ステップＳ３０３の処理で算出された入力閾値Ｋｂを減算した値になる。ここで、入力推定値Ｐｂは入力閾値Ｋｂよりも大きいため、評価値Ｅｂは０よりも大きくなる。
【０１０１】
ステップＳ３０２の処理において、入力推定値Ｐｂは、開度変化率Ｄｂおよび車速Ｖに基づいて算出される。ここで、図９には、車速Ｖ＿ｃに対応した入力推定値Ｐｂ＿ｃを示している。図９に示す例では、入力推定値Ｐｂ＿ｃが入力閾値Ｋｂ＿ｃよりも大きい。なお、車速Ｖおよび開度変化率Ｄｂによっては、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂ以下となることもある。
【０１０２】
ステップＳ３０６において、コントローラ４０は、ステップＳ３０５の処理で算出された評価値Ｅｂに基づいて電流値Ｉｂを算出する。電流値Ｉｂは、補機バッテリ３７を充電するためにメインバッテリ１０を放電するときの電流値ＩＢである。評価値Ｅｂおよび電流値Ｉｂの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、評価値Ｅｂから電流値Ｉｂを算出できる。評価値Ｅｂおよび電流値Ｉｂの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。ステップＳ３０７，Ｓ３０８の処理は、図４に示すステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理と同じである。ただし、ステップＳ３０７の処理において、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の電流値（放電電流値）ＩＢが、ステップＳ３０６の処理で算出された電流値Ｉｂとなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の動作を制御する。
【０１０３】
本実施例においても、実施例１と同様に、メインバッテリ１０を充電するとき、メインバッテリ１０を事前に放電することにより、メインバッテリ１０の充電を行った後に、不均一な塩濃度分布（図２および図３の一点鎖線で示す塩濃度分布）が発生することを抑制し、単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。
【０１０４】
一方、本実施例において、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂ以下であるときには、図８に示すステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理が行われずに、ステップＳ３０８の処理が行われる。このとき、ステップＳ３０８の処理に基づいてメインバッテリ１０を充電すると、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が発生することがある。本実施例では、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる範囲内において、塩濃度のバラツキを許容するために入力閾値Ｋｂを設定している。このため、ステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理を行わずに、ステップＳ３０８の処理を行っても、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【０１０５】
単電池１１の内部抵抗値の上昇を抑制できる場合には、図８に示すステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理を行う必要が無い。そこで、本実施例では、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂ以下であるときには、ステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理を行わずに、ステップＳ３０８の処理を行うようにしている。これにより、ブレーキペダル３９が踏み込まれたときには、ステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理を行う時間を確保することなく、ブレーキペダル３９の踏み込みに応じた車両の制動を開始させることができ、ドライバビリティを確保しやすくなる。
【０１０６】
図９の斜線で示す領域内（入力閾値Ｋｂを規定する線を除く）に入力推定値Ｐｂがあるときには、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂよりも大きくなり、図８に示すステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理が行われる。一方、入力推定値Ｐｂが、図９に示す入力閾値Ｋｂを規定する線上に位置しているときや、図９の斜線で示す領域外にあるときには、入力推定値Ｐｂが入力閾値Ｋｂ以下となり、図８に示すステップＳ３０５〜Ｓ３０７の処理が行われない。
【実施例３】
【０１０７】
本発明の実施例３について説明する。本実施例において、実施例１で説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【０１０８】
アクセルペダル３８の踏み込みに応じてメインバッテリ１０を放電するときでも、この放電によって発生する塩濃度分布（図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布）によっては、単電池１１（メインバッテリ１０）の内部抵抗値が上昇しないこともある。単電池１１の内部抵抗値が上昇しないのであれば、メインバッテリ１０の放電を行う前に、メインバッテリ１０を充電する必要も無い。この場合には、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が許容される。
【０１０９】
本実施例では、上述した点を考慮している。本実施例における処理について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。図１０に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートに対応している。アクセルペダル３８が踏み込まれたとき、言い換えれば、アクセル開度センサ２３によって検出されたアクセル開度Ａが上昇したとき、図１０に示す処理が開始される。
【０１１０】
ステップＳ４０１，ステップＳ４０２の処理は、図６に示すステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理と同じである。ステップＳ４０３において、コントローラ４０は、出力閾値Ｋａを算出する。出力閾値Ｋａは、上述したように、塩濃度のバラツキを許容するために設定される値であり、出力推定値Ｐａの閾値となる。
【０１１１】
出力閾値Ｋａは、車速Ｖに基づいて算出される。具体的には、図１１に示すように、出力閾値Ｋａおよび車速Ｖの対応関係（マップ又は演算式）を予め定めておけば、車速Ｖから出力閾値Ｋａを算出できる。出力閾値Ｋａおよび車速Ｖの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。
【０１１２】
図１１に示す例では、車速Ｖが高いほど、出力閾値Ｋａが大きくなる。言い換えれば、車速Ｖが低いほど、出力閾値Ｋａが小さくなる。図１１に示す車速Ｖ＿ｃは、ステップＳ４０１の処理で検出された車速Ｖである。図１１に示す出力閾値Ｋａ＿ｃは、車速Ｖ＿ｃに対応した出力閾値Ｋａである。
【０１１３】
ステップＳ４０４において、コントローラ４０は、ステップＳ４０２の処理で算出された出力推定値Ｐａが、ステップＳ４０３の処理で算出された出力閾値Ｋａよりも大きいか否かを判別する。出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａ以下であるとき、コントローラ４０は、ステップＳ４０８の処理に進む。
【０１１４】
一方、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａよりも大きいとき、コントローラ４０は、ステップＳ４０５において、評価値Ｅａを算出する。評価値Ｅａは、ステップＳ４０２の処理で算出された出力推定値Ｐａから、ステップＳ４０３の処理で算出された出力閾値Ｋａを減算した値になる。ここで、出力推定値Ｐａは出力閾値Ｋａよりも大きいため、評価値Ｅａは０よりも大きくなる。
【０１１５】
ステップＳ４０２の処理において、出力推定値Ｐａは、開度変化率Ｄａおよび車速Ｖに基づいて算出される。ここで、図１１には、車速Ｖ＿ｃに対応した出力推定値Ｐａ＿ｃを示している。図１１に示す例では、出力推定値Ｐａ＿ｃが出力閾値Ｋａ＿ｃよりも大きい。なお、車速Ｖおよび開度変化率Ｄａによっては、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａ以下となることもある。
【０１１６】
ステップＳ４０６において、コントローラ４０は、ステップＳ４０５の処理で算出された評価値Ｅａに基づいて電流値Ｉａを算出する。電流値Ｉａは、補機バッテリ３７を放電してメインバッテリ１０を充電するときの電流値ＩＢである。評価値Ｅａおよび電流値Ｉａの対応関係（マップ又は演算式）を予め求めておけば、評価値Ｅａから電流値Ｉａを算出できる。評価値Ｅａおよび電流値Ｉａの対応関係を示す情報は、メモリ４１に記憶しておくことができる。ステップＳ４０７，Ｓ４０８の処理は、図６に示すステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理と同じである。ただし、ステップＳ４０７の処理において、コントローラ４０は、メインバッテリ１０の電流値（充電電流値）ＩＢが、ステップＳ４０６の処理で算出された電流値Ｉａとなるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の動作を制御する。
【０１１７】
本実施例においても、実施例１と同様に、メインバッテリ１０を放電するとき、メインバッテリ１０を事前に充電することにより、メインバッテリ１０の放電を行った後に、不均一な塩濃度分布（図２および図３の実線で示す塩濃度分布）が発生することを抑制し、単電池１１の内部抵抗値の上昇が発生することを抑制できる。
【０１１８】
一方、本実施例において、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａ以下であるときには、図１０に示すステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理が行われずに、ステップＳ４０８の処理が行われる。このとき、ステップＳ４０８の処理に基づいてメインバッテリ１０を放電すると、図２に示す矢印Ｄｒの方向における塩濃度分布において、塩濃度のバラツキ（言い換えれば、塩濃度の偏り）が発生することがある。本実施例では、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる範囲内において、塩濃度のバラツキを許容するために出力閾値Ｋａを設定している。このため、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を行わずに、ステップＳ４０８の処理を行っても、単電池１１の内部抵抗値が上昇することを抑制できる。
【０１１９】
単電池１１の内部抵抗値の上昇を抑制できる場合には、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を行う必要が無い。そこで、本実施例では、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａ以下であるときには、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を行わずに、ステップＳ４０８の処理を行うようにしている。これにより、アクセルペダル３８が踏み込まれたときには、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理を行う時間を確保することなく、アクセルペダル３８の踏み込みに応じた車両の走行（発進又は加速）を開始させることができ、ドライバビリティを確保しやすくなる。
【０１２０】
図１１の斜線で示す領域内（出力閾値Ｋａを規定する線を除く）に出力推定値Ｐａがあるときには、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａよりも大きくなり、図１０に示すステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理が行われる。一方、出力推定値Ｐａが、図１１に示す出力閾値Ｋａを規定する線上に位置しているときや、図１１の斜線で示す領域外にあるときには、出力推定値Ｐａが出力閾値Ｋａ以下となり、図１０に示すステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理が行われない。
【符号の説明】
【０１２１】
１０：メインバッテリ、１１：単電池（非水電解質二次電池）、２１：電圧センサ、２２：電流センサ、２３：アクセル開度センサ、２４：ブレーキ開度センサ、２５：速度センサ、３１：インバータ、３２：駆動輪、３３：動力分割機構、３４：エンジン、３５：双方向型ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６：補機、３７：補機バッテリ
【図１】
2016022907.tif 000003
【図２】
2016022907.tif 000004
【図３】
2016022907.tif 000005
【図４】
2016022907.tif 000006
【図５】
2016022907.tif 000007
【図６】
2016022907.tif 000008
【図７】
2016022907.tif 000009
【図８】
2016022907.tif 000010
【図９】
2016022907.tif 000011
【図１０】
2016022907.tif 000012
【図１１】
2016022907.tif 000013