JP7048364B2 - ハイブリッド車両および、その制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、ハイブリッド車両および、その制御方法に関し、より特定的には、ハイブリッド車両に搭載される二次電池に生じるハイレート劣化を抑制するための制御技術に関する。

二次電池の充放電に伴い二次電池の電極体内の塩濃度分布に偏りが生じると、二次電池の内部抵抗が上昇する。このような塩濃度分布の偏りに起因する内部抵抗の上昇は、二次電池を構成する材料の経年劣化と区別して「ハイレート劣化」と呼ばれる。

一般に、二次電池のＳＯＣ（State Of Charge）が低い領域では、ＳＯＣが高い領域と比べて、負極の膨張・収縮が大きくなり、電極体内で電解液が流動しやすくなる。そうすると、電極体内に塩濃度差が生じやすくなり、その結果、ハイレート劣化が促進される可能性がある。

特開２０１６－１８２０２２号公報（特許文献１）には、ハイレート劣化の進行度合いを示す評価値を算出し、評価値が予め定められた閾値を超えると、二次電池のＳＯＣの制御目標（以下、「目標ＳＯＣ」とも記載する）を引き上げる制御が開示されている。この制御によれば、二次電池の実際のＳＯＣ（以下、「実ＳＯＣ」とも記載する）が目標ＳＯＣに追従して上昇し、低ＳＯＣ領域における二次電池の充放電を回避することができるため、ハイレート劣化が抑制される。以下では、二次電池の目標ＳＯＣを引き上げることによって二次電池のハイレート劣化を抑制する制御を「ハイレート劣化抑制制御」とも称する（あるいは、単に「劣化抑制制御」と略す場合もある）。

特開２０１６－１８２０２２号公報

ハイレート劣化抑制制御の実行中に起こり得る状況の一例として、ハイブリッド車両が長い坂を下ることで実ＳＯＣが上昇して目標ＳＯＣを上回る状況を想定する。このような状況下において以下の課題が生じ得ることに本発明者らは着目した。

降坂走行が継続した場合、ユーザは、モータの発電（回生発電）に伴い十分な電力量が二次電池に回収されたとして、降坂走行の終了後にも、ある程度のＥＶ走行（エンジンを停止させてモータのみでの走行）が行なわれることを期待する。

しかしながら、ハイレート劣化抑制制御が実行されると、ハイレート劣化抑制制御を非実行の場合と比べて、目標ＳＯＣが引き上げられる分だけ二次電池の実ＳＯＣと目標ＳＯＣとの差が小さくなる。たとえば、降坂走行による実ＳＯＣの上昇に追従するように目標ＳＯＣを引き上げた場合、降坂走行終了後に実ＳＯＣが低下すると、実ＳＯＣが直ちに目標ＳＯＣを下回り、二次電池を充電するためにエンジンが作動されることとなる。そうすると、降坂走行により回生発電が行なわれたにも拘らず、ＥＶ走行がほとんど行なわれずにエンジンが作動したとの違和感をユーザに与える可能性がある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池が搭載されたハイブリッド車両において、ハイレート劣化抑制制御の実行に伴う違和感の発生を抑制することである。

（１）本開示のある局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、モータと、二次電池と、制御装置とを備える。モータは、電力を消費して車両駆動力を発生させるとともに、エンジンの作動による発電およびハイブリッド車両の走行に伴う回生発電を行なうことが可能に構成される。二次電池は、モータとの間で電力をやり取りする。制御装置は、二次電池内の塩濃度の偏りに起因する二次電池の劣化の進行度合いを示す評価値を算出し、評価値により二次電池が劣化していると評価された場合に、二次電池のＳＯＣの目標値である目標ＳＯＣを引き上げる劣化抑制制御を実行する。制御装置は、劣化抑制制御を実行中である場合に、二次電池の実際のＳＯＣである実ＳＯＣがモータの発電に伴い上昇するときにも目標ＳＯＣを引き上げる。引き上げ後の目標ＳＯＣは、上昇後の実ＳＯＣよりも低い。

（２）好ましくは、制御装置は、劣化抑制制御の実行中に実ＳＯＣおよび目標ＳＯＣを所定の演算周期毎に算出する。演算周期の各々において、目標ＳＯＣの引き上げ量は、実ＳＯＣの上昇量よりも小さい。

（３）好ましくは、制御装置は、今回の演算周期における実ＳＯＣの上昇量を係数で補正した値を目標ＳＯＣの引き上げ量とする。制御装置は、前回の演算周期における目標ＳＯＣに目標ＳＯＣの引き上げ量を加算することによって今回の演算周期における目標ＳＯＣを算出する。

上記（１）～（３）の構成によれば、劣化抑制制御の実行中にモータの発電に伴い実ＳＯＣが上昇した場合に目標ＳＯＣが引き上げられる。引き上げ後の目標ＳＯＣは、上昇後の実ＳＯＣよりも低い。これは、演算周期の各々において、目標ＳＯＣの引き上げ量を、モータの発電に伴う実ＳＯＣの上昇量よりも小さくすることにより実現することができる。たとえば、モータの発電に伴うＳＯＣの上昇量を係数で補正した値（たとえば、１未満の割合を乗算した値）を目標ＳＯＣの引き上げ量として算出することができる。このようにすることで、少なくとも、モータ発電による上昇後の実ＳＯＣと目標ＳＯＣとの差分に相当するＳＯＣ（あるいは電力量）をハイブリッド車両のＥＶ走行のために確保することができる。したがって、モータが発電したにも拘らずＥＶ走行がほとんど行なわれなかったとの違和感の発生を抑制することができる。

（４）好ましくは、制御装置は、二次電池の劣化が進行していると評価値により評価されるに従って目標ＳＯＣの引き上げ量が大きくなるように係数を設定する。

上記（４）の構成によれば、たとえば評価値の絶対値が大きく、二次電池のハイレート劣化が進行していると評価される場合には、目標ＳＯＣの引き上げの必要性が高いとして係数が設定される（たとえば、上記１未満の割合が高く設定される）。このように、ハイレート劣化が進行するほど目標ＳＯＣの引き上げ量を大きくすることで、ハイレート劣化の抑制を優先することができる。その一方で、ハイレート劣化があまり進行していない場合には、係数を調整して目標ＳＯＣを相対的に低く設定することで、ＥＶ走行の確保を優先することができる。

（５）好ましくは、制御装置は、ＥＶモードおよびＨＶモードを含む複数の制御モードのなかから、いずれかの制御モードを選択するように構成される。ＥＶモードは、二次電池の蓄電量を消費するモードである。ＨＶモードは、ＥＶモード中に実ＳＯＣが閾値まで低下した場合に実ＳＯＣが閾値に維持されるように目標ＳＯＣを調整するモードである。制御装置は、ＨＶモードが選択されており、かつ劣化抑制制御を実行中である場合に、モータの発電に伴い実ＳＯＣが上昇するときには、目標ＳＯＣとともに閾値を引き上げる。

上記（５）の構成によれば、ＨＶモードにおいて劣化抑制制御が実行される場合に、モータの発電に伴い実ＳＯＣが上昇するときには、目標ＳＯＣに加えて閾値が引き上げられる。これにより、その後、制御モードがＨＶモードからＥＶモードに切り替えられたとしても、モータ発電による上昇後の実ＳＯＣと、引き上げ後の閾値との差分に相当するＳＯＣ（あるいは電力量）がＥＶモードでのＥＶ走行のために確保されることになる。したがって、制御モードがＥＶモードに切り替えられた場合であってもＥＶ走行距離が短くなったとの違和感の発生を抑制することができる。

（６）好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部から供給される電力により二次電池を充電する外部充電が可能に構成される。制御装置は、外部充電の実行中には閾値を外部充電の実行開始時の値に維持する。

上記（６）の構成によれば、外部充電によりＳＯＣが上昇しても閾値が維持される。閾値を維持することで、外部充電により上昇後の実ＳＯＣと、閾値との差分に相当するＳＯＣ（あるいは電力量）がＥＶモードでのＥＶ走行のために確保されることになる。これにより、外部充電を実行したにも拘らずＥＶ走行距離が回復していないとの違和感の発生を抑制することができる。

（７）好ましくは、複数の制御モードは、ユーザの要求に従って、実ＳＯＣが閾値よりも高い状態に維持されるように目標ＳＯＣを調整するＨＶＳモードをさらに含む。制御装置は、ＨＶＳモードが選択されており、かつ劣化抑制制御を実行中である場合に、モータの発電に伴い実ＳＯＣが上昇するときには、目標ＳＯＣと閾値との差を維持しながら目標ＳＯＣおよび閾値の両方を引き上げる。

上記（４）の構成によれば、ＨＶＳモードにおいて劣化抑制制御が実行される場合に、目標ＳＯＣおよび閾値の両方が引き上げられる。このように閾値も引き上げることにより、その後、制御モードがＨＶＳモードからＥＶモードに切り替えられたとしてもＳＯＣが過度に低下しなくなり、ハイレート劣化を抑制することができる。また、ＨＶＳモードはユーザ操作により開始される制御モードであり、目標ＳＯＣおよび閾値の引き上げ時には、閾値を過度に引き上げないように、たとえばユーザ操作時における目標ＳＯＣと閾値との差が維持される。これにより、ユーザ操作時におけるＥＶ走行距離を確保することができるので、その後に制御モードがＥＶモードに切り替えられた場合のユーザの違和感を抑制することができる。

（８）本開示の他の局面に従うハイブリッド車両の制御方法において、ハイブリッド車両は、ハイブリッド車両は、エンジンと、電力を消費して車両駆動力を発生させるとともに、エンジンの作動による発電およびハイブリッド車両の走行に伴う回生発電を行なうことが可能に構成されたモータと、モータとの間で電力をやり取りする二次電池とを備える。ハイブリッド車両の制御方法は、二次電池内の塩濃度の偏りに起因する二次電池の劣化の進行度合いを示す評価値を算出するステップと、評価値により二次電池が劣化していると評価された場合に、二次電池のＳＯＣの目標値である目標ＳＯＣを引き上げる劣化抑制制御を実行するステップとを含む。目標ＳＯＣは、劣化抑制制御の実行中に二次電池の実際のＳＯＣである実ＳＯＣがモータの発電に伴い上昇するときにも引き上げられる。引き上げ後の目標ＳＯＣは、上昇後の実ＳＯＣよりも低い。

上記（８）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、モータが発電したにも拘らずＥＶ走行がほとんど行なわれなかったとの違和感の発生を抑制することができる。

本開示によれば、二次電池が搭載されたハイブリッド車両において、ハイレート劣化抑制制御の実行に伴う違和感の発生を抑制することができる。

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示すブロック図である。 バッテリのＳＯＣの推移の一例を示した図である。 ハイレート劣化の評価値とＳＯＣ目標との関係の一例を示した図である。 目標ＳＯＣの引き上げを説明するための概念図である。 本実施の形態における目標ＳＯＣの引き上げを説明するためのタイムチャートである。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 評価値と割合Ｘとの間の関係を説明するための図である。 ハイレート劣化抑制制御の開始条件を説明するためのフローチャートである。 ハイレート劣化抑制制御の終了条件を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態におけるハイレート劣化抑制制御、および、それに関連する制御モード切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を説明するための概念図である。 実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を示すタイムチャートである。 実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を説明するためのフローチャートである。 ＨＶＳモードにおけるハイレート劣化抑制制御を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態の変形例２におけるハイレート劣化抑制制御、および、それに関連する制御モード切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

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。

［実施の形態］
＜車両構成＞
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示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、プラグインハイブリッド車両であって、車両駆動装置１０と、伝達ギヤ２０と、駆動軸３０と、車輪４０と、バッテリ５０と、充電器６０と、インレット７０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。なお、車両１がプラグインハイブリッド車両であることは必須ではなく、通常のハイブリッド車両（外部充電（後述）可能には構成されていない車両）であってもよい。

車両駆動装置１０は、車両駆動力を発生するとともに発電可能に構成される。具体的には、車両駆動装置１０は、エンジン１１と、動力分割装置１２と、モータジェネレータ１３，１４と、電力変換器１５，１６とを含む。

エンジン１１は、燃料の燃焼による熱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。

動力分割装置１２は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構（図示せず）を含む。動力分割装置１２は、エンジン１１の駆動力を、モータジェネレータ１３の回転軸に伝達される動力と、伝達ギヤ２０に伝達される動力とに分割する。伝達ギヤ２０は、車輪４０を駆動するための駆動軸３０に連結される。また、伝達ギヤ２０は、モータジェネレータ１４の回転軸にも連結される。

モータジェネレータ１３，１４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。モータジェネレータ１３は、動力分割装置１２を経由してエンジン１１により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン１１を始動するための電動機としても用いられる。モータジェネレータ１４は、主として電動機として動作し、駆動軸３０を駆動する。一方で、車両の制動時や降坂走行時には、モータジェネレータ１４は、発電機として動作して回生発電を行なう。

なお、モータジェネレータ１３，１４の両方が本開示に係る「モータ」に相当する。しかし、本開示に係る「モータ」は、ハイブリッド車両の構成によっては１台のモータのみで構成されていてもよい。

電力変換器１５は、ＥＣＵ１００から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１３とバッテリ５０との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。同様に、電力変換器１６は、ＥＣＵ１００から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１４とバッテリ５０との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。これにより、モータジェネレータ１３，１４は、バッテリ５０との間での電力の授受を伴って、電動機として動作するための正トルクまたは発電機として動作するための負トルクを出力することができる。電力変換器１５，１６は、たとえばインバータ（図示せず）によって構成される。なお、バッテリ５０と電力変換器１５，１６との間に、直流電圧変換のための昇圧コンバータ（図示せず）を配置してもよい。

バッテリ５０は、再充電可能な二次電池であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ５０は、電力変換器１５，１６へ電力を供給する。また、バッテリ５０は、モータジェネレータ１３および／またはモータジェネレータ１４の発電時に発電電力を受けて充電される。さらに、バッテリ５０は、インレット７０を通じて車両外部の電源（図示せず）から供給される電力を受けて充電され得る。

バッテリ５０には、電圧センサ５１と電流センサ５２とが設けられている。電圧センサ５１は、バッテリ５０の電圧ＶＢを検出し、その検出値をＥＣＵ１００へ出力する。電流センサ５２は、バッテリ５０に入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＥＣＵ１００へ出力する。なお、電流ＩＢについては、バッテリ５０からの出力（放電）を正値とし、バッテリ５０への入力（充電）を負値とする。バッテリ５０の残存容量は、バッテリ５０の満充電状態に対する現在の蓄電量を百分率で表したＳＯＣによって示される。ＳＯＣ（実ＳＯＣ）は、たとえば、電圧センサ５１および／または電流センサ５２の検出値に基づいて算出される。

充電器６０は、インレット７０に電気的に接続される車両外部の電源（図示せず）からの電力をバッテリ５０の電圧レベルに変換してバッテリ５０へ出力する。本明細書では、車両外部の電源（外部電源）から供給された電力によるバッテリ５０の充電を「外部充電」とも称する。充電器６０は、たとえば整流器やインバータを含んで構成される。なお、外部電源からの受電方法は、インレット７０を用いた接触受電に限定されず、インレット７０に代えて受電用コイル等を用いて外部電源から非接触で受電してもよい。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、車両１における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ１００による主要な制御として、車両駆動トルク、車両駆動パワーおよび充電要求パワーの算出が挙げられる。より詳細には、ＥＣＵ１００は、車速と、アクセルペダルの操作量に応じたアクセル開度とに基づいて車両駆動トルク（要求値）を算出し、算出された車両駆動トルクに基づいて車両駆動パワー（要求値）を算出する。また、ＥＣＵ１００は、バッテリ５０のＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーをさらに算出し、車両駆動パワーに充電要求パワーを加えたパワー（以下、「車両パワー」と称する）を発生するように車両駆動装置１０を制御する。

ＥＣＵ１００は、車両パワーが小さいときは、エンジン１１を停止させてモータジェネレータ１４のみで走行（ＥＶ走行）するように車両駆動装置１０を制御する。これにより、バッテリ５０は放電し、実ＳＯＣが減少する。車両パワーが大きくなると、ＥＣＵ１００は、エンジン１１を作動させて走行（ＨＶ走行）するように車両駆動装置１０を制御する。このとき、エンジン１１の出力が車両パワーよりも大きければバッテリ５０は充電され、車両パワーがエンジン出力よりも大きければバッテリ５０は放電する。

そして、ＥＣＵ１００は、ＨＶ走行を許容しつつもＥＶ走行を主体的に行なうことによって実ＳＯＣを積極的に消費するモード（ＥＶモード）と、ＨＶ走行とＥＶ走行とを適宜切り替えることによって実ＳＯＣを維持するモードとを選択的に適用して車両１の走行を制御する。後者のモードは、ＨＶモードとＨＶＳモードとを含む。各モードについては、後ほど詳しく説明する。

また、ＥＣＵ１００は、外部充電の実施中、インレット７０に電気的に接続される外部電源から供給される電力をバッテリ５０の電圧レベルに変換してバッテリ５０へ出力するように充電器６０を制御する。

さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ５０の充放電に伴うバッテリ５０の塩濃度の継続的な偏りに起因するバッテリ５０の劣化（ハイレート劣化）の進行度合いを示す評価値ΣＤを算出する。評価値ΣＤの算出方法については後ほど詳しく説明するが、この評価値ΣＤは、バッテリ５０が充電過多の使われ方をすることによって塩濃度の偏りが生じた場合には負の値を示し、バッテリ５０が放電過多の使われ方をすることによって塩濃度の偏りが生じた場合には正の値を示す。

ハイレート劣化は、ＳＯＣが低い領域で電池が使用されると促進される特性を有する。これは、ＳＯＣが低い領域では、負極の膨張・収縮が大きくなり、電極体内の電解液が押し出されやすくなるので、電極体内に塩濃度差が生じやすくなるためと考えられる。また、一般に、ハイレート劣化は、特に二次電池が低ＳＯＣ領域で充電過多の使われ方がされた場合に促進されるため、以下では評価値ΣＤが負値であるとして説明する。本実施の形態では、評価値ΣＤによりハイレート劣化が進行していると評価される場合に、目標ＳＯＣを引き上げることによって実ＳＯＣを上昇させる。このようなＳＯＣ制御を「ハイレート劣化抑制制御」とも称する。以下、ハイレート劣化抑制制御について詳細に説明する。

＜ハイレート劣化抑制制御＞
図２は、バッテリ５０のＳＯＣの推移の一例を示した図である。図２では、横軸に経過時間が示され、縦軸にバッテリ５０のＳＯＣ（実ＳＯＣ）が示されている。図２を参照して、外部充電によりバッテリ５０が満充電状態（ＳＯＣ＝ＭＡＸ）となった後、時刻ｔ０においてＥＶモードでの走行が開始されたものとする。

ＥＶモードは、実ＳＯＣを積極的に消費するモードであり、基本的には、バッテリ５０に蓄えられた電力（主には外部充電による電気エネルギー）を消費するものである。ＥＶモードでの走行時には、実ＳＯＣを維持するためにはエンジン１１は作動しない。具体的には、たとえば、ＥＶモード中はバッテリ５０の充電要求パワーが０（零）に設定される。これにより、車両の減速時等に回収される回生電力やエンジン１１の作動に伴い発電される電力により一時的に実ＳＯＣが増加することはあるものの、結果的に充電よりも放電の割合の方が相対的に大きくなり、全体としては走行距離の増加とともに実ＳＯＣが減少する。

なお、ＥＶモードにおいても、車両パワー（車両駆動パワー）がエンジン始動閾値を超えれば、エンジン１１は作動する。また、車両パワーがエンジン始動閾値を超えていなくても、エンジン１１や排気触媒の暖機時などエンジン１１の作動が許容される場合もある。すなわち、ＥＶモードにおいても、ＥＶ走行とＨＶ走行とが可能である。なお、このようなＥＶモードは、「ＣＤ（Charge Depleting）モード」と称されることもある。

時刻ｔ３において、実ＳＯＣが下限ＳＯＣである下限値ＬＬ０まで低下すると、ＥＶモードからＨＶモードに制御モードが切り替えられる（時刻ｔ１から時刻ｔ２までのＨＶＳモードについては後述する）。ＨＶモードは、図２では下限値ＬＬ０に設定された下限ＳＯＣに実ＳＯＣが維持されるように、目標ＳＯＣを調整するモードである。具体的には、実ＳＯＣが下限値ＬＬ０よりも低下すると、実ＳＯＣを維持するためにエンジン１１が作動し（ＨＶ走行）、実ＳＯＣが上昇するとエンジン１１が停止する（ＥＶ走行）。このように、下限ＳＯＣは、ＥＶモードの制御開始閾値であり、本開示に係る「閾値」に相当する。

なお、ＨＶモードにおいても、実ＳＯＣが高くなればエンジン１１は停止する。すなわち、ＨＶモードは、エンジン１１を常時作動させて走行するＨＶ走行に限定されるものではなく、ＨＶモードにおいても、ＥＶ走行とＨＶ走行とが可能である。

ＨＶＳモードは、ユーザの要求（ユーザ操作）に従って、実ＳＯＣが下限ＳＯＣ（ここでは下限値ＬＬ０）よりも高い状態に維持されるように目標ＳＯＣが調整されるモードである。この例では、時刻ｔ１においてユーザの要求があり、要求が解除される時刻ｔ２まで実ＳＯＣがユーザ要求時の値ＳＣ１（ＳＣ１＞ＬＬ０）に制御（維持）される。なお、ＨＶＳモードへの移行要求および解除は、たとえば、ユーザが操作可能な操作ボタンまたはスイッチ（図示せず）等により入力される。

ＨＶＳモードでは、実ＳＯＣが値ＳＣ１よりも低下するとエンジン１１が作動し（ＨＶ走行）、実ＳＯＣが上昇するとエンジン１１が停止する（ＥＶ走行）。つまり、ＨＶＳモードでも、実ＳＯＣを維持するためにエンジン１１が作動するが、ＨＶモードと同様に、実ＳＯＣが高くなればエンジン１１は停止する。なお、実ＳＯＣが維持されるＨＶモードおよびＨＶＳモードは、纏めて「ＣＳ（Charge Sustaining）モード」と称されることもある。

ＨＶモードおよびＨＶＳモードにおいては、実ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーが算出される。たとえば、実ＳＯＣと目標ＳＯＣ（ＨＶモードでは下限値ＬＬ０、ＨＶＳモードでは値ＳＣ１）との偏差に基づいて、バッテリ５０の充放電要求パワーが決定される。そして、車両駆動パワーに充電要求パワーを加えたパワー（車両パワー）を発生するように車両駆動装置１０が制御される。これにより、ＨＶモードにおいては、下限値ＬＬ０の近傍に実ＳＯＣが制御され、ＨＶＳモードにおいては、所定値ＳＣ１の近傍に実ＳＯＣが制御される。

図２に示す時刻ｔ４において、ＨＶモードが選択されている場合に、ハイレート劣化の評価値ΣＤによりハイレート劣化が進行していると評価されると、ハイレート劣化抑制制御が実行され、目標ＳＯＣが下限値ＬＬ０から所定値ＳＣ２（ＳＣ２＞ＬＬ０）に高められる。なお、一例として、下限値ＬＬ０がＳＯＣ＝２０％程度に設定されるのに対し、所定値ＳＣ２はＳＯＣ＝５０％程度に設定される。

図３は、ハイレート劣化の評価値ΣＤと目標ＳＯＣとの関係の一例を示した図である。図３を参照して、ＨＶモードが選択されている場合に評価値ΣＤが負値として増加し、時刻ｔ４において評価値ΣＤが判定値Ｄ０（＜０）に達すると、目標ＳＯＣが下限値ＬＬ０から所定値ＳＣ２に引き上げられる。

ＨＶモードでの走行中には、目標ＳＯＣの方がバッテリ５０の実ＳＯＣよりも高くなり得る。目標ＳＯＣが実ＳＯＣよりも高い場合には目標ＳＯＣを維持し、エンジン１１の作動による発電等により実ＳＯＣが上昇して目標ＳＯＣに達すると、目標ＳＯＣを所定量（ＳＣ２とＬＬ０との差よりも十分に小さい量）だけ引き上げる（詳細は後述）。これにより、目標ＳＯＣがＳＣ２に向けて徐々に（微視的に見ると段階的に）引き上げられることとなる。なお、実ＳＯＣおよび目標ＳＯＣは図２に示したように変動し得るが、以下では理解を容易にするため、そのような時間変動については図示を省略する。

再び図２を参照して、時刻ｔ５において外部充電が開始され、実ＳＯＣが上昇する。時刻ｔ６においてバッテリ５０が満充電状態（ＳＯＣ＝ＭＡＸ）に達すると、外部充電が終了する。その後、時刻ｔ６において、外部充電が終了し、ハイレート劣化抑制制御が非実行とされ、ＥＶモードが選択される。

＜目標ＳＯＣの引き上げ＞
図３では、実ＳＯＣと目標ＳＯＣとが一致する典型的な車両１の走行状況について説明した。以下では、ハイレート劣化抑制制御の実行中の車両１が長い坂を下る状況を想定する。

車両１の降坂走行が長時間行なわれると、モータジェネレータ１４の回生発電によりバッテリ５０が充電されるため、実ＳＯＣが目標ＳＯＣを大きく上回り得る。ユーザは、長い降坂走行中の回生発電に伴い十分な電力量が回収されたとして、降坂走行の終了後に、ある程度のＥＶ走行が行なわれることを期待する。しかしながら、ハイレート劣化抑制制御では目標ＳＯＣが引き上げられている。そのため、ハイレート劣化抑制制御を非実行の場合と比べて、目標ＳＯＣが引き上げられた分だけ実ＳＯＣと目標ＳＯＣとの差が小さくなる。

図４は、目標ＳＯＣの引き上げを説明するための概念図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）では、実ＳＯＣの変化を棒線グラフで示し、目標ＳＯＣの変化を折線グラフで示している。

図４（Ａ）に比較例として示すように、降坂走行中の回生発電により上昇した実ＳＯＣに追従するように目標ＳＯＣを引き上げることも考えられる。しかし、そうすると、降坂走行終了後に実ＳＯＣが低下すると、実ＳＯＣが直ちに目標ＳＯＣを下回り、エンジン１１が作動されることとなる。その結果、降坂走行により回生発電が行なわれたにも拘らずエンジン１１が作動し、ＥＶ走行がほとんど行なわれなかったとの違和感をユーザに与える可能性がある。

そこで、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、ハイレート劣化抑制制御の実行開始後に実ＳＯＣが上昇した場合に、その実行開始後の実ＳＯＣ上昇量のうちの一部については目標ＳＯＣの引き上げに反映させず、ＥＶ走行のために確保する構成を採用する。より詳細には、実ＳＯＣ上昇量に対して所定の割合Ｘ［単位：％］についてはＥＶ走行のために確保し、残りの割合（１００－Ｘ）だけ目標ＳＯＣを引き上げる。なお、割合（１００－Ｘ）は、本開示に係る「係数」の一例に相当する。

図５は、本実施の形態における目標ＳＯＣの引き上げを説明するためのタイムチャートである。図５（Ａ）には、実ＳＯＣの時間変化の一例が示されている。ある時刻ｔ１０から時刻ｔ１１まではＥＶモードが選択されていたものとする。時刻ｔ１１にて実ＳＯＣが下限値ＬＬ０に達し、制御モードがＥＶモードからＨＶモードへと切り替えられる。その後、時刻ｔ１２においてハイレート劣化抑制制御が開始される。

図５（Ｂ）には比較例における目標ＳＯＣの時間変化が示されている。この比較例では、実ＳＯＣの上昇に追従するように目標ＳＯＣが引き上げられている。

これに対し、本実施の形態においては図５（Ｃ）に示すように、比較例と比べて、実ＳＯＣの上昇に伴う目標ＳＯＣの引き上げが抑制される。より具体的には、実ＳＯＣおよび目標ＳＯＣが所定の演算周期（たとえば１００ミリ秒、以下、周期と略す）毎に算出されるところ、実ＳＯＣ上昇量に割合Ｘを乗算した値だけ実ＳＯＣ上昇量よりも小さい値に目標ＳＯＣの引き上げ量が設定される。このように、各周期における実ＳＯＣ上昇量に対し、まず、割合ＸをＥＶ走行のために確保しておき、余った割合（１００－Ｘ）だけ目標ＳＯＣが引き上げられる。

＜機能ブロック＞
図６は、ＥＣＵ１００の機能ブロック図である。図６を参照して、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣ算出部１０１と、ダメージ量算出部１０２と、評価値算出部１０３と、記憶部１０４と、割合算出部１０５と、判定部１０６と、ＳＯＣ制御部１０７と、モード制御部１０８と、走行制御部１０９と、外部充電制御部１１０とを含む。

ＳＯＣ算出部１０１は、電圧センサ５１によって検出されるバッテリ５０の電圧ＶＢおよび／または電流センサ５２によって検出されるバッテリ５０の電流ＩＢに基づいて実ＳＯＣを算出する。ＳＯＣの具体的な算出方法については、電流ＩＢの積算値を用いる手法や、バッテリ５０の開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）とＳＯＣとの関係を示すＯＣＶ－ＳＯＣカーブを用いる手法等、種々の公知の手法を用いることができる。

ダメージ量算出部１０２は、バッテリ５０に対して入出力される電流ＩＢとその通電時間とに基づいて、バッテリ５０内の塩濃度の偏りに起因したバッテリ５０のダメージ量Ｄを算出する。ダメージ量Ｄは、たとえば、以下の式（１）に基づいて、所定の周期Δｔで算出される。
Ｄ（Ｎ）＝Ｄ（Ｎ－１）－α×Δｔ×Ｄ（Ｎ－１）＋（β／Ｃ）×ＩＢ×Δｔ
・・・（１）

ここで、Ｄ（Ｎ）はダメージ量Ｄの今回演算値を示し、Ｄ（Ｎ－１）は、周期Δｔ前に算出されたダメージ量Ｄの前回演算値を示す。Ｄ（Ｎ－１）は、前回演算時に記憶部１０４に記憶され、今回演算時に記憶部１０４から読み出される。

式（１）における右辺第２項のα×Δｔ×Ｄ（Ｎ－１）は、ダメージ量Ｄの減少項であり、塩濃度の偏りが緩和するときの成分を示す。αは忘却係数であり、バッテリ５０の電解液中におけるイオンの拡散速度に対応する係数である。拡散速度が高いほど、忘却係数αは大きくなる。α×Δｔの値は、０から１までの値となるように設定される。このダメージ量Ｄの減少項は、忘却係数αが大きいほど（すなわちイオンの拡散速度が高いほど）、また、周期Δｔが長いほど、大きな値となる。

忘却係数αは、実ＳＯＣやバッテリ５０の温度に依存する。忘却係数αと、実ＳＯＣおよび温度との対応関係を実験等によって予め求めて記憶部１０４に記憶しておき、演算時の実ＳＯＣおよび温度に基づいて忘却係数αが設定される。なお、忘却係数αは、たとえば、バッテリ５０の温度が同じであれば実ＳＯＣが高いほど大きい値に設定され、実ＳＯＣが同じであればバッテリ５０の温度が高いほど大きい値に設定され得る。

式（１）における右辺第３項の（β／Ｃ）×ＩＢ×Δｔは、ダメージ量Ｄの増加項であり、塩濃度の偏りが発生するときの成分を示す。βは電流係数であり、Ｃは限界閾値を示す。このダメージ量Ｄの増加項は、電流ＩＢが大きいほど、また、周期Δｔが長いほど、大きな値となる。

電流係数βおよび限界閾値Ｃは、実ＳＯＣやバッテリ５０の温度に依存する。電流係数βおよび限界閾値Ｃの各々と、実ＳＯＣおよび温度との対応関係を実験等によって予め求めて記憶部１０４に記憶しておき、演算時の実ＳＯＣおよび温度に基づいて、電流係数βおよび限界閾値Ｃが設定される。なお、限界閾値Ｃは、たとえば、バッテリ５０の温度が同じであれば実ＳＯＣが高いほど大きい値に設定され、実ＳＯＣが同じであればバッテリ５０の温度が高いほど大きい値に設定される。

このように、塩濃度の偏りの発生および緩和をそれぞれ上記の増加項および減少項で表して現在のダメージ量Ｄを算出することにより、ハイレート劣化の要因と考えられる塩濃度の偏りの変化（増減）を適切に把握することができる。

評価値算出部１０３は、バッテリ５０のハイレート劣化の進行度合いを示す評価値ΣＤを算出する。ハイレート劣化の進行状態は、ダメージ量算出部１０２によって算出されるダメージ量Ｄの積算値を用いて評価される。評価値ΣＤは、たとえば、以下の式（２）に基づいて算出される。
ΣＤ（Ｎ）＝γ×ΣＤ（Ｎ－１）＋η×Ｄ（Ｎ） ・・・（２）

式（２）において、ΣＤ（Ｎ）は、評価値の今回演算値を示し、ΣＤ（Ｎ－１）は、周期Δｔ前に算出された評価値の前回演算値を示す。γは減衰係数であり、ηは補正係数である。ΣＤ（Ｎ－１）は、前回演算時に記憶部１０４に記憶され、今回演算時に記憶部１０４から読み出される。γおよびηも、記憶部１０４に予め記憶され、今回演算時に記憶部１０４から読み出される。

減衰係数γは、１よりも小さい値に設定される。時間の経過に伴うイオンの拡散によって塩濃度の偏りが緩和されるので、今回の評価値ΣＤ（Ｎ）を算出するときに、前回の評価値ΣＤ（Ｎ－１）が減少していることを考慮するものである。補正係数ηは、適宜設定される。

割合算出部１０５は、評価値算出部１０３によって算出された評価値ΣＤに基づいて、目標ＳＯＣの引き上げ量を決定するための割合Ｘを算出する。算出された割合Ｘは、ＳＯＣ制御部１０７に出力される。

図７は、評価値ΣＤと割合Ｘとの間の関係を説明するための図である。図７において、横軸は評価値ΣＤの絶対値を示す。縦軸は、上から順に、割合Ｘ、および、目標ＳＯＣの引き上げ量を示している。

評価値ΣＤの絶対値が大きいことはバッテリ５０のハイレート劣化が進行していることを意味しており、目標ＳＯＣを引き上げる必要性が高い。したがって、図７に示すように、ハイレート劣化抑制制御の実行を開始する下限ＳＯＣよりも評価値ΣＤの絶対値が大きい範囲において、評価値ΣＤの絶対値が大きいほどＥＶ走行の確保のための割合Ｘを低くし、目標ＳＯＣの引き上げのための割合（１００－Ｘ）（本開示に係る「係数」に相当）を高くする。これにより、目標ＳＯＣが迅速に引き上げられ、低ＳＯＣ領域での充放電が速やかに回避されることになるので、ハイレート劣化が抑制される。このように、バッテリ５０のハイレート劣化が進行していることが評価値ΣＤにより示される場合には、バッテリ５０の保護をユーザの違和感抑制よりも優先させることが望ましい。

図７のような関係を示すマップ（または関係式や関数）が記憶部１０４に予め記憶されている。このマップを参照することにより、評価値ΣＤから割合Ｘが算出される。なお、図７には割合Ｘが線形に変化する例を示すが、割合Ｘは、評価値ΣＤの絶対値が大きくなるに従って非線形（たとえば曲線的）に減少してもよいし、ステップ的に減少してもよい。

図６を再び参照して、判定部１０６は、評価値算出部１０３によって算出された評価値ΣＤが判定値Ｄ０に達しているか否かを判定する。前述のように、ハイレート劣化は、特に、低ＳＯＣ領域で充電方向の電流が流れると促進される特性を有するところ、判定部１０６は、評価値ΣＤが負方向に増加して判定値Ｄ０を下回っているか否かを判定する。

ＳＯＣ制御部１０７は、モード制御部１０８から制御モードの選択情報を受けるとともに、判定部１０６における判定結果を判定部１０６から受ける。そして、ＳＯＣ制御部１０７は、ＨＶモードが選択されており、かつ、判定部１０６において評価値ΣＤが判定値Ｄ０に達していると判定されている場合に、バッテリ５０の目標ＳＯＣを下限値ＬＬ０から所定値ＳＣ２（ＳＣ２＞ＬＬ０）へ高める（ハイレート劣化抑制制御）。

モード制御部１０８は、ＥＶモード、ＨＶモードおよびＨＶＳモードの切替を制御する。具体的には、外部充電が終了すると、モード制御部１０８は、ＥＶモードを選択する。ＥＶモードでの走行により実ＳＯＣが下限ＳＯＣまで減少すると、モード制御部１０８は、ＥＶモードからＨＶモードに切り替える。また、モード制御部１０８は、ユーザの要求に従ってＨＶＳモードを選択する。ＥＶモード中にユーザ要求があった場合には、目標ＳＯＣがそのときの値に維持される。ＨＶモード中にユーザ要求があった場合には、たとえば、下限値ＬＬ０よりも所定量だけ高い値に目標ＳＯＣを維持するようにしてもよいし、ＨＶＳモードへの切替を不可としてもよい。

走行制御部１０９は、車速とアクセル開度とに基づいて車両駆動パワー（要求値）を算出する。また、走行制御部１０９は、モード制御部１０８から制御モードの選択情報を受け、ＨＶモードまたはＨＶＳモードが選択されている場合には、実ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーをさらに算出し、車両駆動パワーに充電要求パワーを加えた車両パワーを算出する。なお、ＥＶモードが選択されている場合には、走行制御部１０９は、車両駆動パワーを車両パワーとする。

そして、車両パワーがエンジン始動閾値よりも小さいときは、走行制御部１０９は、ＥＶ走行を行なうように車両駆動装置１０を制御する。一方、車両パワーがエンジン始動閾値以上であるときは、走行制御部１０９は、エンジン１１を作動させてＨＶ走行を行なうように車両駆動装置１０を制御する。このとき、エンジン１１の出力が車両パワーよりも大きければバッテリ５０は充電され、車両パワーの方がエンジン出力よりも大きければバッテリ５０は放電する。

また、車両の制動時や降坂走行時には、走行制御部１０９は、モータジェネレータ１４が発電して制動力を発生するように車両駆動装置１０（モータジェネレータ１４および電力変換器１６）を制御する。

外部充電制御部１１０は、インレット７０に外部電源が接続されている場合に、所定の充電実行条件が成立すると、外部充電を実施する。具体的には、外部充電制御部１１０は、インレット７０に電気的に接続される外部電源からの電力をバッテリ５０の電圧レベルに変換してバッテリ５０へ出力するように充電器６０を制御する。

＜ハイレート劣化抑制制御の処理フロー＞
図８は、ハイレート劣化抑制制御の開始条件を説明するためのフローチャートである。なお、図８ならびに後述する図９、図１０、図１３および図１５に示すフローチャートに含まれる各ステップ（以下、Ｓと略す）は、所定の周期毎にメインルーチンから呼び出されてＥＣＵ１００により実行される。

図８を参照して、ＥＣＵ１００は、バッテリ５０に入出力される電流ＩＢを電流センサ５２により検出する（Ｓ１０）。次いで、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣを算出する（Ｓ２０）。ＳＯＣの算出には、前述のように種々の公知の手法を用いることができる。

Ｓ３０において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０にて検出された電流ＩＢ、およびＳ２０にて算出された実ＳＯＣに基づき、上記式（１）に従ってバッテリ５０のダメージ量Ｄを算出する。さらに、ＥＣＵ１００は、上記式（２）を用いて、Ｓ３０にて算出されたダメージ量Ｄに基づいて、バッテリ５０のハイレート劣化の進行度合いを示す評価値ΣＤを算出する（Ｓ４０）。

次いで、ＥＣＵ１００は、評価値ΣＤが判定値Ｄ０未満であるか否かを判定する（Ｓ５０）。そして、評価値ΣＤが判定値Ｄ０未満であると判定されると（Ｓ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ハイレート劣化抑制制御を実行するための制御実行フラグをオンにする（Ｓ６０）。これにより、図１１にて説明するように、目標ＳＯＣが下限値ＬＬ０から最終的に所定値ＳＣ２（図２および図３参照）へと引き上げられることとなる。

図９は、ハイレート劣化抑制制御の終了条件を説明するためのフローチャートである。図９を参照して、Ｓ７０において、ＥＣＵ１００は、ハイレート劣化抑制制御の実行を示す制御実行フラグがオンされているか否かを判定する。制御実行フラグが既にオフである場合（Ｓ７０においてＮＯ）は、ハイレート劣化抑制制御は実行されていないので、リターンへと処理が戻される。

Ｓ７０において制御実行フラグがオンであると判定されると（Ｓ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、外部充電が完了したか否かを判定する（Ｓ８１）。たとえば、外部電源側の充電コネクタがインレット７０（図１参照）から切り離されると、外部充電が完了したものと判定される。外部充電が完了したと判定されると（Ｓ８１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御実行フラグをオフにする（Ｓ９０）。これにより、ハイレート劣化抑制制御は非実行とされる。そうすると、目標ＳＯＣも、引き上げ後の値から通常時（ハイレート劣化抑制制御の非実行時）の下限値ＬＬ０へと復帰する。

外部充電が完了していない（外部充電が開始されていない場合を含む）と判定されると（Ｓ８１においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、たとえば連続した降坂走行に伴い、モータジェネレータ１４の回生発電が所定期間継続したか否かを判定する（Ｓ８２）。モータジェネレータ１４の回生発電が所定期間継続したと判定されると（Ｓ８２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御実行フラグをオフにすることで、ハイレート劣化抑制制御を非実行とする（Ｓ９０）。

モータジェネレータ１４の回生発電が所定期間継続していないと判定された場合（Ｓ８２においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣが所定値よりも高いか否かを判定する（Ｓ８３）。この所定値は、ハイレート劣化抑制制御を非実行としても、その後のＥＶモードにおける継続的な放電によりハイレート劣化の回復が期待できるレベルに設定される。そして、実ＳＯＣが所定値よりも高いと判定されると（Ｓ８３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１５０へと処理を移行し、制御実行フラグをオフにする。すなわち、ハイレート劣化抑制制御は非実行とされる。なお、このようなケースは、たとえば、ハイレート劣化抑制制御の実行中にモータジェネレータ１４による回生発電が断続的に行なわれ（継続してはいないものの）、実ＳＯＣが高いレベルまで回復した場合が想定される。

図１０は、本実施の形態におけるハイレート劣化抑制制御、および、それに関連する制御モード切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１０を参照して、Ｓ１１０において、ＥＣＵ１００は、ハイレート劣化抑制制御の実行／非実行を管理するための制御実行フラグがオンされているか否かを判定する。制御実行フラグがオフである場合は（Ｓ１１０においてＮＯ）、以降の処理は実行されず、処理がリターンへと返される。この場合、図示しないが目標ＳＯＣは、ＨＶモードが選択されているときには下限値ＬＬ０に設定され、ＨＶＳモードが選択されているときにはユーザ要求時の値（図２の例ではＳＣ１）に設定される。

Ｓ１１０において制御実行フラグがオンであると判定されると（Ｓ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１２０に進め、車両１の制御モードを判定する。図２ではＥＶモード、ＨＶモードおよびＨＶＳモードの３つの制御モードについて説明したが、このフローチャートではＥＶモードおよびＨＶモードについて説明し、ＨＶＳモードについては後述する。

制御モードがＥＶモードである場合（Ｓ１２０において「ＥＶモード」）、ＥＣＵ１００は、下限ＳＯＣの制御は行なわないため、下限ＳＯＣは一定に維持される。そして、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１３１）。実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ１以下になると（Ｓ１３１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替える（Ｓ１３２）。実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ１よりも大きい場合（Ｓ１３１においてＮＯ）には、Ｓ１３２の処理がスキップされて制御モードの切替は行なわれず、制御モードがＥＶモードに維持される。

Ｓ１２０において制御モードがＨＶモードである場合（Ｓ１２０において「ＨＶモード」）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１４０に進め、実ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上であるか否かを判定する。

実ＳＯＣが目標ＳＯＣ未満である場合（Ｓ１４０においてＮＯ）には、実ＳＯＣが目標ＳＯＣに達するまでは、ＨＶ走行（エンジン１１の作動によるモータジェネレータ１３の発電等）により直ちに目標ＳＯＣを引き上げなくてよいとして、ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣを維持する（Ｓ１５０）。下限ＳＯＣについても一定に維持される。

一方、実ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上である場合（Ｓ１４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ４０（図８参照）にて算出された評価値ΣＤに基づいて、目標ＳＯＣの引き上げ量を決定するための割合Ｘを算出する（Ｓ１４１）。割合Ｘの算出手法については図７に
て詳細に説明したため、ここでは説明は繰り返さない。

そして、ＥＣＵ１００は、Ｓ１４１にて算出された割合Ｘに基づいて目標ＳＯＣを引き上げる。具体的には、今回の周期における実ＳＯＣ上昇量に割合（１００－Ｘ）を乗算することで補正した値を目標ＳＯＣの引き上げ量とする（Ｓ１４２）。そして、前回の周期における目標ＳＯＣに当該目標ＳＯＣの引き上げ量を加算することによって、今回の周期における目標ＳＯＣを算出する（Ｓ１４３）。これにより、実ＳＯＣ上昇量に割合Ｘを乗算した値（ＳＯＣまたは電力量）がＨＶモードにおけるＥＶ走行のために確保される。

さらに、ＥＣＵ１００は、下限ＳＯＣについても、目標ＳＯＣの引き上げに追従するように下限値ＬＬ０から引き上げる（Ｓ１４４）。具体的には、ＥＣＵ１００は、前回の周期における下限ＳＯＣに目標ＳＯＣの引き上げ量（Ｓ１４２にて算出された値）を加算することによって、今回の周期における下限ＳＯＣを算出する。下限ＳＯＣも目標ＳＯＣと同様に引き上げることにより、その後に車両１の制御モードがＥＶモードに切り替えられた場合であっても、実ＳＯＣが引き上げ後の下限ＳＯＣ（＞ＬＬ０）近傍までしか低下しなくなる（Ｓ１３１参照）。その結果、ＥＶモードにおいても低ＳＯＣ領域内でのバッテリ５０の充放電が回避され、バッテリ５０のハイレート劣化の進行を一層確実に抑制することができる。

その後、Ｓ１４５において、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ２以上であるか否かを判定する。基準値ＲＥＦ２とは、下限ＳＯＣに対して実ＳＯＣに余裕があり、バッテリ５０の蓄電量を消費して一定程度の走行（ＥＶ走行）が可能な値である。実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ２以上である場合（Ｓ１４５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御モードをＨＶモードからＥＶモードに切り替える（Ｓ１４５）。実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が基準値ＲＥＦ２未満である場合（Ｓ１４４においてＮＯ）には、Ｓ１４５の処理がスキップされて制御モードの切替は行なわれず、制御モードがＨＶモードに維持される。

以上のように、本実施の形態においては、ＨＶモードにおいてハイレート劣化抑制制御を実行する場合に、継続的なモータジェネレータ１４の回生発電に伴い実ＳＯＣが上昇するときにも目標ＳＯＣが引き上げられる。目標ＳＯＣの引き上げ量は、回生発電に伴う実ＳＯＣ上昇量よりも小さく設定される。これにより、実ＳＯＣ上昇量と目標ＳＯＣの引き上げ量との差に相当するＳＯＣ（電力量）がＨＶモードにおけるＥＶ走行のために確保されることとなる。その結果、長期間、回生発電が行なわれたにも拘らずＥＶ走行が行なわれないとのユーザの違和感を抑制することができる。

より詳細に、目標ＳＯＣの引き上げ量は、実ＳＯＣ上昇量に対して割合（１００－Ｘ）となるように定められる。この割合（１００－Ｘ）は、評価値ΣＤの絶対値が大きくなるほど高く設定される（図７参照）。これにより、バッテリ５０のハイレート劣化が進行しているほど、目標ＳＯＣの引き上げ量が大きくなる。このように、バッテリ５０の劣化の進行度合いによっては目標ＳＯＣを迅速に引き上げることで、ハイレート劣化のさらなる進行を抑制することができる。

また、ＨＶモードでのハイレート劣化抑制制御の実行中には、目標ＳＯＣが引き上げられるだけでなく下限ＳＯＣも引き上げられる。下限ＳＯＣも引き上げることで、ＥＶモードにおける実ＳＯＣの低下（バッテリ５０の蓄電量の消費）が引き上げ後の下限ＳＯＣ近傍までに抑制される。その結果、下限ＳＯＣの引き上げ前の低ＳＯＣ領域（下限値ＬＬ０近傍）でのバッテリ５０の充放電が回避されるので、ハイレート劣化の進行を一層確実に抑制することができる。

なお、以上ではモータジェネレータ１４の回生発電を例に説明したが、これ以外にも実ＳＯＣが目標ＳＯＣを継続的に上回る状況は生じ得る。たとえば、低温環境下において暖房性能を高めるためにエンジン１１が作動し、それに伴いモータジェネレータ１３の発電が長期間行なわれる場合には、実ＳＯＣが目標ＳＯＣを上回る可能性がある。このような場合にも図５～図１０にて説明した一連の制御は適用可能である。

［変形例１］
実施の形態では、モータジェネレータ１３，１４の発電によりバッテリ５０のＳＯＣ（実ＳＯＣ）が上昇する状況について説明した。実施の形態の変形例１においては、外部充電により実ＳＯＣが上昇する状況下における目標ＳＯＣおよび下限ＳＯＣの制御について説明する。

図１１は、実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を説明するための概念図である。図１１を参照して、外部充電により実ＳＯＣが上昇した場合に、本変形例では、目標ＳＯＣ（実線で示す）を実ＳＯＣ（棒グラフで示す）に追従させる一方で、下限ＳＯＣ（１点鎖線で示す）は外部充電開始時の値に維持する。これにより、以下に説明するように、外部充電による実ＳＯＣ上昇量（白抜きで示す）がＥＶモードにおけるＥＶ走行のために確保されることとなる。

図１２は、実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を示すタイムチャートである。図１２および後述する図１４において、横軸は経過時間を示し、縦軸はバッテリ５０のＳＯＣを示す。

図１２（Ａ）を参照して、この例では、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間、制御モードとしてＨＶモードが選択されている。また、時刻ｔ２０よりも前にハイレート劣化抑制制御が開始されており、目標ＳＯＣおよび下限ＳＯＣが所定値ＳＣ２まで引き上げられているものとする。実ＳＯＣも目標ＳＯＣ（ここではＳＣ２）まで上昇している。

時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間、車両１の外部充電が実施され、時刻ｔ２２においてバッテリ５０が満充電状態（ＳＯＣ＝ＭＡＸ）に至る。そうすると、ハイレート劣化抑制制御が解除されるとともに、ＥＶモードが選択される。

外部充電中の目標ＳＯＣは、実ＳＯＣの上昇に追従するようにＭＡＸまで引き上げられる。その一方で、下限ＳＯＣは、実ＳＯＣおよび目標ＳＯＣの上昇には追従せずに所定値ＳＣ２に維持される。

ＥＶモードにおける車両１のＥＶ走行距離は、実ＳＯＣと、ＥＶモードの制御開始閾値である下限ＳＯＣとの差（＝実ＳＯＣ－下限ＳＯＣ）に基づいて算出される。そのため、外部充電中にも下限ＳＯＣを上昇させた場合、外部充電を実施したにも拘らずＥＶ走行距離が回復していないとの違和感をユーザに与え得る。これに対し、下限ＳＯＣを所定値ＳＣ２に維持することで、外部充電により実ＳＯＣが上昇した分だけ上記の差が増加する。これにより、ユーザは、外部充電によりＥＶ走行距離が回復したことを、たとえば、図示しないマルチインフォメーションディスプレイ（ＭＩＤ：Multi Information Display）上で確認することができる。このように、変形例１によれば、外部充電に伴う違和感の発生を抑制することができる。

続いて図１２（Ｂ）を参照して、外部充電の他の例について説明する。この例においても時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間、制御モードとしてＨＶモードが選択されている。一方、ハイレート劣化抑制制御が開始されているものの、目標ＳＯＣおよび下限ＳＯＣは、所定値ＳＣ２には達していないものとする。

時刻ｔ２５において外部充電が開始される。そうすると、実ＳＯＣの上昇に伴い目標ＳＯＣが引き上げられる一方で、下限ＳＯＣは、外部充電開始時（時刻ｔ２５）における値に維持される。

バッテリ５０が満充電状態に至る前に、時刻ｔ２６において外部充電が終了する。この例では、制御モードがＨＶモードに復帰し、その後、実施の形態と同様に、車両１の降坂走行が行なわれる。降坂走行に伴い実ＳＯＣが目標ＳＯＣを上回るときの目標ＳＯＣの引き上げ量は、モータジェネレータ１４の回生発電に伴う実ＳＯＣ上昇量よりも小さく設定される。目標ＳＯＣの引き上げに伴い、下限ＳＯＣも引き上げられる。

時刻ｔ２７において目標ＳＯＣが所定値ＳＣ２に達すると、その後の目標ＳＯＣは所定値ＳＣ２に維持される。このとき、下限ＳＯＣの引き上げも停止され、時刻ｔ２７における値に維持される。なお、図１２（Ｂ）には、時刻ｔ２７よりも後の時刻に車両１の降坂走行が終了し、実ＳＯＣが目標ＳＯＣに向けて低下する様子が示されている。

図１３は、実施の形態の変形例１におけるハイレート劣化抑制制御を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ２２０～Ｓ２３１の処理を含む点において、実施の形態におけるフローチャート（図１０参照）と異なる。

図１３を参照して、Ｓ２１０にて制御実行フラグがオンであると判定されると（Ｓ２１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２２０に進め、車両１の外部充電中であるか否かを判定する。車両１が外部充電中である場合（Ｓ２２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣの上昇に追従するように目標ＳＯＣを上昇させる（Ｓ２３０）。たとえば、前回の周期における実ＳＯＣと、前回の周期における目標ＳＯＣとのうちの高い方の値を今回の周期における目標ＳＯＣとして設定することにより、目標ＳＯＣを実ＳＯＣに追従させることができる。その一方で、ＥＣＵ１００は、バッテリ５０の下限ＳＯＣについては外部充電開始時の値（図１２（Ａ）ではＳＣ２、図１２（Ｂ）では時刻ｔ２５における値）に維持する（Ｓ２３１）。

なお、車両１が外部充電中でない場合（Ｓ２２０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図１０に示したＳ１２０に処理を進める。Ｓ１２０以降の処理は、紙面の都合上、図１３には示していないが、図１０に示したフローチャートにおける対応する処理とそれぞれ同等である。

以上のように、実施の形態の変形例１においては、外部充電中には実ＳＯＣが上昇しても下限ＳＯＣが一定に維持される。下限ＳＯＣを維持することで、外部充電を行なった電力量に相当する分だけ実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が増加する。外部充電中にも下限ＳＯＣを引き上げた場合、外部充電を実施したにも拘らずＥＶ走行距離が回復していないとの違和感をユーザに与え得るが、変形例１によれば、そのような違和感の発生を抑制することができる。

［変形例２］
実施の形態では、ＥＶモードまたはＨＶモードにおけるハイレート劣化抑制制御について説明した。車両１の制御モードには、ＥＶモードおよびＨＶモードに加えてＨＶＳモードが含まれる。実施の形態の変形例２においては、ＨＶＳモードにおけるハイレート劣化抑制制御について説明する。

図１４は、ＨＶＳモードにおけるハイレート劣化抑制制御を示すタイムチャートである。図１４に示すように、時刻ｔ３１において、ユーザがたとえばスイッチ（図示せず）を操作することにより、制御モードがＥＶモードからＨＶＳモードに切り替えられる。ＨＶＳモードでは、実ＳＯＣがＨＶＳモードへの切り替え時の値に維持される。

時刻ｔ３２において評価値ΣＤが判定値Ｄ０に達し、ハイレート劣化抑制制御が開始され、目標ＳＯＣが引き上げられる。ここでは、車両１の降坂走行の継続により、実ＳＯＣが上昇する状況を想定する。目標ＳＯＣの引き上げ量は、実施の形態と同様に、実ＳＯＣ上昇量に割合（１００－Ｘ）を乗算した値に設定される。

一方、変形例２においては、目標ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差がハイレート劣化抑制制御の実行開始時の値に維持された状態で、目標ＳＯＣの引き上げに伴い下限ＳＯＣも引き上げられる。

目標ＳＯＣには追従させずに下限ＳＯＣを一定に維持することも考えられる。そうすると、実ＳＯＣの上昇に伴い実ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が大きくなり、車両１のＥＶ走行距離が延びる。その一方で、その後、制御モードがＨＶＳモードからＥＶモードに切り替えられた場合に、相対的に低い値に維持された下限ＳＯＣまで実ＳＯＣが低下し得るため、バッテリ５０のハイレート劣化が進行する可能性がある。

これに対し、変形例２においては、下限ＳＯＣが引き上げられることで、制御モードがＥＶモードに切り替えられても実ＳＯＣが相対的に高い値（引き上げ後の下限ＳＯＣ）までしか低下しない。したがって、バッテリ５０のハイレート劣化を抑制することができる。また、目標ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差を維持することで、ＨＶＳモードへの移行時（ユーザのスイッチ操作時）におけるＥＶ走行距離がほぼ確保されることになるため、下限ＳＯＣを引き上げてもＥＶ走行距離が短くなったとの違和感をユーザに与えにくい。

図１５は、実施の形態の変形例２におけるハイレート劣化抑制制御、および、それに関連する制御モード切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ３５０～Ｓ３６０の処理を含む点において、実施の形態におけるフローチャート（図１０参照）と異なる。

図１５を参照して、ＥＣＵ１００は、制御モードを判定し（Ｓ３２０）、制御モードがＨＶＳモードである場合（Ｓ３２０において「ＨＶＳモード」）、実ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上であるか否かを判定する（Ｓ３５０）。実ＳＯＣが目標ＳＯＣ未満である場合（Ｓ３５０においてＮＯ）には、ＨＶＳモードにおけるＨＶ走行により実ＳＯＣが目標ＳＯＣに達するまでは目標ＳＯＣを引き上げなくてよいとして、ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣを維持するとともに、下限ＳＯＣについても一定に維持する（Ｓ３６０）。

これに対し、実ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上である場合（Ｓ３５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、図７にて説明したように評価値ΣＤに基づいて割合Ｘを算出する（Ｓ３５１）。そして、Ｓ３５２，Ｓ３５３において、ＥＣＵ１００は、Ｓ３５１にて算出された割合Ｘに従って目標ＳＯＣを引き上げる。より具体的には、ＥＣＵ１００は、実ＳＯＣ上昇量に割合（１００－Ｘ）を乗算した分だけ目標ＳＯＣを引き上げる。

さらに、Ｓ３５４において、ＥＣＵ１００は、Ｓ３５２にて引き上げられた目標ＳＯＣに追従するように下限ＳＯＣを引き上げる。より詳細には、ＥＣＵ１００は、下限ＳＯＣについても目標ＳＯＣと同様に、実ＳＯＣ上昇量に割合（１００－Ｘ）を乗算した分だけ引き上げる。これにより、目標ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が維持される。その後、図示しないが、ユーザによるＨＶＳモードの解除操作を受け付けるまでは制御モードの切替は行なわれず、制御モードがＨＶＳモードに維持される。

なお、図１５において制御モードとしてＥＶモードが選択された場合（Ｓ３２０において「ＥＶモード」）、および、ＨＶモードが選択された場合（Ｓ３２０において「ＨＶモード」）の処理（Ｓ３３０～Ｓ３４０の処理）は、実施の形態におけるフローチャート（図１０参照）の対応する処理とそれぞれ同等であるため、ここでは説明は繰り返さない。

以上のように、実施の形態の変形例２おいては、ＨＶＳモードにおいてハイレート劣化抑制制御が実行される場合に、目標ＳＯＣが引き上げられるとともに下限ＳＯＣも引き上げられる。下限ＳＯＣが引き上げられることにより、その後、制御モードがＨＶＳモードからＥＶモードに切り替えられたときに実ＳＯＣが過度に低下しなくなるため、バッテリ５０のハイレート劣化を抑制することができる。また、ＨＶＳモードはユーザ操作により開始される制御モードであるところ、変形例２においては、ユーザ操作時における目標ＳＯＣと下限ＳＯＣとの差が維持され、下限ＳＯＣの過度の引き上げが防止される。これにより、ユーザ操作時におけるＥＶ走行距離が確保されることになるので、ＥＶモードにおけるＥＶ走行距離が短いとのユーザの違和感の発生を抑制することができる。

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。

１ 車両、１０ 車両駆動装置、１１ エンジン、１２ 動力分割装置、１３，１４ モータジェネレータ、１５，１６ 電力変換器、２０ 伝達ギヤ、３０ 駆動軸、４０ 車輪、５０ バッテリ、５１ 電圧センサ、５２ 電流センサ、６０ 充電器、７０ インレット、１００ ＥＣＵ、１０１ 算出部、１０２ ダメージ量算出部、１０３ 評価値算出部、１０４ 記憶部、１０５ 割合算出部、１０６ 判定部、１０７ 制御部、１０８ モード制御部、１０９ 走行制御部、１１０ 外部充電制御部。

Claims (7)

1. ハイブリッド車両であって、
   エンジンと、
   電力を消費して車両駆動力を発生させるとともに、前記エンジンの作動による発電および前記ハイブリッド車両の走行に伴う回生発電を行なうことが可能に構成されたモータと、
   前記モータとの間で電力をやり取りする二次電池と、
   前記二次電池内の塩濃度の偏りに起因する前記二次電池の劣化の進行度合いを示す評価値を算出し、前記評価値により前記二次電池が劣化していると評価された場合に、前記二次電池のＳＯＣの目標値である目標ＳＯＣを引き上げる劣化抑制制御を実行する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記劣化抑制制御を実行中である場合に、前記二次電池の実際のＳＯＣである実ＳＯＣが前記モータの発電に伴い上昇するときにも前記目標ＳＯＣを引き上げるとともに、前記実ＳＯＣおよび前記目標ＳＯＣを所定の演算周期毎に算出し、
   引き上げ後の前記目標ＳＯＣは、上昇後の前記実ＳＯＣよりも低く、
   前記演算周期の各々において、前記目標ＳＯＣの引き上げ量は、前記実ＳＯＣの上昇量よりも小さい、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、今回の前記演算周期における前記実ＳＯＣの上昇量を係数で補正した値を前記目標ＳＯＣの引き上げ量とし、前回の前記演算周期における前記目標ＳＯＣに前記目標ＳＯＣの引き上げ量を加算することによって今回の前記演算周期における前記目標ＳＯＣを算出する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記二次電池の劣化が進行していると前記評価値により評価されるに従って前記目標ＳＯＣの引き上げ量が大きくなるように前記係数を設定する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、ＥＶモードおよびＨＶモードを含む複数の制御モードのなかから、いずれかの制御モードを選択するように構成され、
   前記ＥＶモードは、前記二次電池の蓄電量を消費するモードであり、
   前記ＨＶモードは、前記ＥＶモード中に前記実ＳＯＣが閾値まで低下した場合に前記実ＳＯＣが前記閾値に維持されるように前記目標ＳＯＣを調整するモードであり、
   前記制御装置は、前記ＨＶモードが選択されており、かつ前記劣化抑制制御を実行中である場合に、前記モータの発電に伴い前記実ＳＯＣが上昇するときには、前記目標ＳＯＣとともに前記閾値を引き上げる、請求項１～３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
5. 前記ハイブリッド車両は、車両外部から供給される電力により前記二次電池を充電する外部充電が可能に構成され、
   前記制御装置は、前記外部充電の実行中には前記閾値を前記外部充電の実行開始時の値に維持する、請求項４に記載のハイブリッド車両。
6. 前記複数の制御モードは、ユーザの要求に従って、前記実ＳＯＣが前記閾値よりも高い状態に維持されるように前記目標ＳＯＣを調整するＨＶＳモードをさらに含み、
   前記制御装置は、前記ＨＶＳモードが選択されており、かつ前記劣化抑制制御を実行中
   である場合に、前記モータの発電に伴い前記実ＳＯＣが上昇するときには、前記目標ＳＯＣと前記閾値との差を維持しながら前記目標ＳＯＣおよび前記閾値の両方を引き上げる、請求項４または５に記載のハイブリッド車両。
7. ハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   エンジンと、
   電力を消費して車両駆動力を発生させるとともに、前記エンジンの作動による発電および前記ハイブリッド車両の走行に伴う回生発電を行なうことが可能に構成されたモータと、
   前記モータとの間で電力をやり取りする二次電池とを備え、
   前記ハイブリッド車両の制御方法は、
   前記二次電池内の塩濃度の偏りに起因する前記二次電池の劣化の進行度合いを示す評価値を算出するステップと、
   前記評価値により前記二次電池が劣化していると評価された場合に、前記二次電池のＳＯＣの目標値である目標ＳＯＣを引き上げる劣化抑制制御を実行するステップとを含み、
   前記目標ＳＯＣは、前記劣化抑制制御の実行中に前記二次電池の実際のＳＯＣである実ＳＯＣが前記モータの発電に伴い上昇するときにも引き上げられ、
   引き上げ後の前記目標ＳＯＣは、上昇後の前記実ＳＯＣよりも低く、さらに、
   前記劣化抑制制御の実行中に前記実ＳＯＣおよび前記目標ＳＯＣを所定の演算周期毎に算出するステップを含み
   前記演算周期の各々において、前記目標ＳＯＣの引き上げ量は、前記実ＳＯＣの上昇量よりも小さい、ハイブリッド車両の制御方法。
   

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