JP2011098577A

JP2011098577A - 車両

Info

Publication number: JP2011098577A
Application number: JP2009252533A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hamaguchi; 寛浜口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: JP5310487B2

Abstract

【課題】電池に過大な充電電流が電池に流れるのを防止し、電池の劣化を抑制した車両を提供する。
【解決手段】車両１は、リチウムイオン二次電池１０１と、充放電制御手段２０と、アクセル開度ＡＰを検知するアクセル開度検知手段４０と、を備え、リチウムイオン二次電池の電気エネルギを用いて駆動される。充放電制御手段は、車両１の走行中、検知したアクセル開度がエンジンブレーキ条件を満たした場合に、リチウムイオン二次電池に回生充電を行う回生手段Ｓ９，Ｓ１３、及び、検知したアクセル開度が所定値Ｐ１以上の値である場合に、その後のリチウムイオン二次電池への回生充電を禁止すると共に、この回生禁止の期間ＴＭの終期ＴＭＥを設定する回生禁止期間設定手段Ｓ７，Ｓ５０、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の電気エネルギを用いて駆動される車両に関する。

近年、自然環境に配慮した車両として、ハイブリッド自動車や電気自動車等が知られている。このうち、ハイブリッド自動車は、リチウムイオン二次電池（以下、単に電池ともいう）の電気エネルギと、エンジンとを用いて駆動する。このようなハイブリッド自動車では、例えば、エンジンによりモータを回転させて発電した電気エネルギや、車輪に連動するモータにおける回生によって、電池を充電することができる。
例えば、特許文献１には、このようなハイブリッド自動車の回生電力制御方法として、例えば、ブレーキオン、アクセルオフ或いはスイッチバックがなされたことを検知して、バッテリ（リチウムイオン二次電池）への充電を行うものが示されている。

特開２００９−４０２１１号公報

ところで、上述のハイブリッド自動車では、駆動源としてエンジンのみを搭載したエンジン自動車と同等のドライバビリティ（運転感覚）を持たせるために、アクセル開度を低下させたら、エンジン自動車でエンジンブレーキが生じるのと同様に車両を減速させる制御を行う。その際には、車輪に連動するモータを回生動作させ、電気エネルギを発生させ、これを電池に充電する。
しかしながら、アクセル開度を大きく低下させた場合、回生する電気エネルギが大きくなるため、特に回生開始当初に、電池に過大な充電電流が流れ、電池の劣化（例えば、負電極板への金属リチウムの析出による電池の容量低下）が生じる虞がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、電池に過大な充電電流が電池に流れるのを防止し、電池の劣化を抑制した車両を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、アクセル開度を検知するアクセル開度検知手段と、を備え、上記リチウムイオン二次電池の電気エネルギを用いて駆動される車両であって、上記充放電制御手段は、上記車両の走行中、検知した上記アクセル開度がエンジンブレーキ条件を満たした場合に、上記リチウムイオン二次電池に回生充電を行う回生手段、及び、検知した上記アクセル開度が所定値以上の値である場合に、その後の上記リチウムイオン二次電池への上記回生充電を禁止すると共に、この回生禁止の期間の終期を設定する回生禁止期間設定手段、を有し、設定されうる上記回生禁止の期間よりも短い周期で上記回生禁止期間設定手段を繰り返し実行する車両である。

上述の車両では、充放電制御手段は上述の回生手段及び回生禁止期間設定手段を有する。つまり、繰り返し回生禁止期間設定手段で設定した回生禁止の期間の間、電池に回生充電が行われるのを禁止する。このため、回生禁止の期間中に、アクセル開度がエンジンブレーキ条件を満たし、エンジン自動車においてエンジンブレーキがかかるのと同様に、車両を減速させる制御を行う場合でも、回生当初にあたる回生禁止の期間にわたり、回生動作による過大な充電電流が電池に流れるのを防止できる。
また、充放電制御手段は、回生禁止の期間よりも短い周期で回生禁止期間設定手段を繰り返し実行する。これにより、所定値以上のアクセル開度が継続している場合に、先に設定された回生禁止期間の終期を迎える前に、新たな終期を設定することができる。従って、アクセル開度が所定値以上を継続している場合には、電池への回生充電の禁止を継続する。これと共に、アクセル開度が所定値以上の値から急に低下した場合でも、先に設定した回生禁止の期間の終期まで、常に回生充電を禁止して、電池に過大な充電電流が流れることを防止できる。
かくして、電池の劣化を抑制した車両とすることができる。

なお、設定する回生禁止の期間の長さは、一定でも良いし、状況により変更（可変）しても良い。期間を一定とする場合には、例えば、０．５〜１．０秒の範囲から選択すると良い。また、期間を可変とする場合には、車両の各情報、例えば、アクセル開度、車速、電池の充電状態（ＳＯＣ）、電池温度等に応じて、期間を定めることができる。但し、回生禁止の期間を、各情報により変更（可変）する場合には、例えば、後に定めようとする回生禁止の期間の終期が、先に定めた終期よりも早い時刻となるときには、終期を更新しないようにすると良い。即ち、既に定められた終期と新たに定めようとする終期のいずれか遅い方を選択すると良い。
また、回生禁止の期間中（終期より前の時刻）において、アクセル開度がエンジンブレーキ条件を満たすことにより、エンジン自動車におけるエンジンブレーキと同様に減速を行う場合には、電池への充電に代えて、ブレーキの作動やモータの発熱による電力消費、抵抗体への通電（発熱）による電力消費、キャパシタへの一時的な充電により、減速に伴って発生するエネルギの消費や貯留を行うと良い。また、ハイブリッド自動車の場合には、エンジンにエンジンブレーキの作用を生じさせることもできる。
また、エンジンブレーキ条件とは、現在の車速を維持するのに要求されるアクセル開度（開度要求値）に対し、現在のアクセル開度が不足している状態を指し、この状態を満たした場合、車両を減速させる制御が行われる。

また、回生禁止の期間を設定する所定値としては、その後に急にアクセルオフし（急激に且つ大きくアクセル開度を減少させ）、回生動作に移行した場合に、過大な充電電流が電池に流れる虞のあるアクセル開度を設定する。例えば、具体的には、所定値として５０％を採用することができる。

さらに、上述の車両であって、前記リチウムイオン二次電池とは別に、回生電流を流しうる素子と、上記回生電流の通電先を、上記リチウムイオン二次電池と上記素子とで切り換え可能なスイッチと、を備え、前記充放電制御手段は、上記スイッチにより、前記回生禁止の期間中に生じた、上記回生電流を流す通電先を、上記リチウムイオン二次電池から、上記素子に変更する通電先変更手段を有する車両とすると良い。

上述の車両では、回生電流を流しうる素子、スイッチ及び通電先変更手段を有するので、回生禁止の期間中に回生電流が生じたとしても、この回生電流を素子に通電することで、適切に回生による減速を行わせることができる。

なお、回生電流を流しうる素子としては、例えば、回生電流を流して発熱により電気エネルギを消費可能とした抵抗体や、回生電流を一時的に貯留可能なキャパシタ等が挙げられる。

さらに、上述のいずれかの車両であって、前記リチウムイオン二次電池の電池温度を検知する電池温度検知手段を備え、前記充放電制御手段は、上記電池温度が所定温度よりも低いときに、前記回生禁止期間設定手段の実行を選択する実行選択手段を有する車両とすると良い。

電池温度が低いと電池反応が遅くなり、この状態で電池に過大な充電電流を流すと、その負電極板に金属リチウムが析出して電池の容量が低下してしまう場合があることが判ってきた。一方、電池温度が高い場合には、大きな充電電流を流してもこのようなことは生じない。
これに対し、上述の車両では、回生禁止期間設定手段を電池温度が所定温度よりも低い場合に実行する。これにより、電池温度が所定温度より低い場合には、充電電流が過大であるために、電池の負電極板に金属リチウムが析出してしまうのを適切に抑制することができる。一方、電池温度が高い場合には、アクセル開度にかかわらず、電池に回生充電を行うので、適切にエネルギー回生を行うことができる。

なお、所定温度としては、回生充電時に流れうる最も大きな充電電流を電池に流したときに、負電極板に金属リチウムが析出してしまう電池温度よりも高い電池温度を選択すると良い。

さらに、上述の車両であって、前記実行選択手段における前記所定温度を−１０℃としてなる車両とすると良い。

電池温度が−１５℃以下の場合に、電池に過大な充電電流を流すと、負電極板に金属リチウムが析出し易いことが判ってきた。
これに基づいて、上述の車両では、電池温度が−１０℃よりも低い場合に回生禁止期間設定手段を実行することとなる。このため、回生に伴う過大な充電電流により電池の負電極板に金属リチウムが析出するのを、確実に抑制することができる。

実施形態１，変形形態１にかかる車両の斜視図である。実施形態１，変形形態１にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。実施形態１，変形形態１の電池の斜視図である。充電試験実施後の、電池温度における電池の容量維持率を示すグラフである。実施形態１，変形形態１のメインルーチンのフローチャートである。実施形態１，変形形態１のアクセル開度検知サブルーチンのフローチャートである。実施形態１の回生禁止期間設定サブルーチンのフローチャートである。変形形態１の回生禁止期間設定サブルーチンのフローチャートである。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる車両１について説明する。
この車両１は、図１に斜視図を示すように、組電池１０をなす、複数のリチウムイオン二次電池（以下、電池ともいう）１０１，１０１、ハイブリッド自動車制御装置（以下、ＨＶ制御装置ともいう）２０、アクセルポジションセンサ４０、抵抗体８０及びスイッチ９０の他に、フロントモータ３１、リアモータ３２、エンジン５０、ケーブル６０、インバータ７０及び車体ＢＤを有するハイブリッド電気自動車である。この車両１は、組電池１０（電池１０１）の電気エネルギと共に、エンジン５０を用いて駆動される。

このうち組電池１０は、図２に示すように、組電池ケース１１Ａ中に複数の電池１０１，１０１を配置した電池部１１と、電池監視装置１２とを有する。このうち、電池監視装置１２は、電池部１１の複数の電池１０１の状態（電池温度ＢＴや電圧）に関するデータを、図示しないサーミスタやセンシング線を用いて取得している。
また、電池部１１は、矩形箱形の電池ケース１８０内に、発電要素１１０を備える捲回形の電池１０１を複数含む。なお、これら複数の電池１０１，１０１は、バスバＢＢとのボルト締結にて、互いに直列に接続されている。

この電池１０１は、いずれも帯状の正電極板１３０、負電極板１４０及びセパレータ１２０を備え、これらを捲回した捲回型の発電要素１１０をなすリチウムイオン二次電池である（図３参照）。なお、この発電要素１１０には、リチウムイオンを含む電解液１６０が浸漬されている。

発電要素１１０をなす正電極板１３０は、帯状でアルミニウム製のアルミ箔（図示しない）の両主面上に、２つの正極活物質層（図示しない）を配置している。なお、正極活物質層は、ＬｉＣｏＯ₂からなる正極活物質粒子（図示しない）と、アセチレンブラックからなる導電材（図示しない）と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着材（図示しない）とを含む。
一方、負電極板１４０は、帯状で銅製の銅箔（図示しない）の両主面上に、２つの負極活物質層（図示しない）を配置している。なお、負極活物質層は、グラファイトからなる負極活物質粒子（図示しない）と、ＰＶＤＦからなる結着材（図示しない）とを含む。

また、ＨＶ制御装置２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、このＨＶ制御装置２０は、フロントモータ３１、リアモータ３２、エンジン５０、インバータ７０、及び、電池監視装置１２とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。例えば、車両１の走行状況に応じた、エンジン５０の駆動力とモータ３１，３２の駆動力との組み合わせについての制御や、組電池１０（電池１０１）の充放電についての制御を行う。

なお、このＨＶ制御装置２０は、車両１の走行中、次述のアクセルポジションセンサ４０により検知したアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たした場合に、組電池１０（電池１０１）に回生充電を行う制御を実行する回生手段を有する。つまり、駆動源としてエンジンのみを搭載したエンジン自動車と同等のドライバビリティを持たせるために、現在の車速を維持するのに要求されるアクセル開度の要求値（後述する開度要求値ＡＰＲ）に対し、実際のアクセル開度ＡＰが不足している場合に、エンジン自動車でエンジンブレーキが生じるのと同様に車両１を減速させる制御を行う。その際に、車両１の車輪に連動するモータ３１，３２を回生動作させ、電気エネルギを発生させ、これを組電池１０（電池１０１）に充電する（回生充電）。

また、アクセルポジションセンサ４０は、車両１の図示しないアクセルのアクセル開度ＡＰを検知するセンサである。具体的には、アクセル開度ＡＰを０〜１００％の範囲で数値化して検知する。なお、アクセル開度ＡＰが１００％の状態とは、最もアクセルが踏み込まれている状態を、アクセル開度ＡＰが０％の状態とは、アクセルが踏まれていないアクセルオフ状態を、それぞれ表す。

また、スイッチ９０は、図１に示すように、モータ３１，３２と組電池１０とをつなぐケーブル６０のうち、これらの分岐点に位置している。このスイッチ９０は、モータ３１，３２で生じた回生電流の通電先を、組電池１０（電池１０１）と次述する抵抗体８０とで切り換えることができる。これにより、回生電流を、抵抗体８０には通電させて、組電池１０（電池１０１）には通電させない（回生禁止）ようにすることができる。

また、抵抗体８０は、ＨＶ制御装置２０が組電池１０（電池１０１）に回生充電を行うのに代えて、回生電流を流すことができるものである。具体的には、その回生電流をなす電気エネルギを発熱により消費することができる。

ところで、アクセル開度ＡＰが高い状態、例えば５０％以上として、車両１を走行させているときに、急にアクセルオフし（アクセル開度ＡＰを５０％以上、急激に減少させ）、モータ３１，３２を回生動作に移行させると、回生当初に過大な充電電流が組電池１０（電池１０１）に流れることがある。組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れると、電池１０１の負電極板１４０に金属リチウムが析出し、この電池１０１の電池容量が低下してしまう。

さらに、電池１０１の電池温度ＢＴが低い状態で、この電池１０１に過大な充電電流を流すと、電池１０１の負電極板１４０に金属リチウムが析出して、電池１０１の容量が低下しがちであることも判ってきた。
具体的に、まず、上述の電池１０１であって、製造して間もない新品（初期）のもの、５つを試料電池として、これらの電池容量についてそれぞれ測定した。具体的には、各試料電池を、１．０Ａの電流値で、４．１Ｖまで充電し、その後、２５℃の温度環境下で、その電圧を保ちつつ電流値を徐々に低下させ、９０分間保持した（定電流−定電圧充電）。さらに、これら各試料電池について、２５℃の温度環境下で、０．３３Ａの電流値で３．０Ｖとなるまで定電流放電を行い、放電した電池容量をそれぞれ測定した。なお、このときの各電池容量を各試料電池の初期容量（１Ｃ）とした。

上述の測定を行った各試料電池について、これらの電池温度ＢＴを０℃、−１０℃、−１５℃、−２５℃、−３０℃に設定して、１０Ｃの充電電流を０．５秒間流す充電試験をそれぞれ１００００回ずつ繰り返した。なお、この試験条件（１０Ｃの充電電流を０．５秒間充電）は、アクセル開度を５０％以上として車両１を走行させているときに、アクセル開度ＡＰを５０％以上、急激に減少させ、モータ３１，３２を回生動作に移行させた場合に、組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れるのを模擬している。
この後、各試料電池の電池容量を、上述と同様にして測定した。そして、充電試験後における各試料電池の容量維持率を算出した。この容量維持率は、充電試験後の電池容量の値を、充電試験前の、初期の初期容量で割ったものである。

充電試験後の、電池温度ＢＴにおける容量維持率のグラフを図４に示す。このグラフから、電池温度ＢＴが−１０℃以上の温度（０℃，−１０℃）では、試料電池の容量維持率がいずれも１００％であるのに対し、−１０℃よりも低い温度（−１５℃，−２５℃，−３０℃）では、容量維持率がいずれも１００％よりも低い（９８％，９１％，８２％）ことが判る。これは、電池温度ＢＴが−１０℃以上の高い電池について上述の充電試験を行っても、試料電池の負電極板に金属リチウムが析出しなかったために、充電試験の前後で、電池容量は低下せずに維持されたと考えられる。一方、電池温度ＢＴが−１０℃よりも低い状態で電池に充電試験を行うと、負電極板に金属リチウムが析出したために、電池容量が初期容量に比して低下したと考えられる。このことから、電池温度ＢＴが−１０℃よりも低い場合に、負電極板に金属リチウムが析出し易く、電池容量が低下し易いことが判る。

以上の知見を踏まえて、本実施形態１にかかる車両１では、以下のようにして、電池１０１の充放電を制御する（図５〜７参照）。

まず、ステップＳ１では、ＨＶ制御装置２０の初期設定を行う。具体的には、回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥを現在の時刻ＴＮに設定して、ＨＶ制御装置２０に記憶させる。その後、ステップＳ２０のアクセル開度検知サブルーチンに進む。

アクセル開度検知サブルーチンＳ２０について、図６を参照しつつ説明する。まず、アクセルポジションセンサ８０を用いて、車両１のアクセル開度ＡＰの状態を検知する（ステップＳ２１）。
次いで、ステップＳ２２では、車両１の車速センサ（図示しない）を用いて、車両１の車速ＶＣを検知する。そして、検知した車速ＶＣから、この車速ＶＣを維持するのに要求されるアクセル開度の要求値（開度要求値）ＡＰＲを算出する（ステップＳ２３）。
その後、図５に示すメインルーチンに戻って、ステップＳ３に進む。

アクセル開度検知サブルーチンＳ２０の後に、電池監視装置１２を用いて、組電池１０（電池１０１）の電池温度ＢＴを検知し（ステップＳ３）、この電池温度ＢＴが所定温度（本実施形態１では−１０℃）よりも低いか否かを判別する（ステップＳ４）。
ここで、ＮＯ、即ち電池温度ＢＴが−１０℃以上（ＢＴ≧−１０℃）場合、ステップＳ１２に進む。一方、ＹＥＳ、即ち電池温度ＢＴが−１０℃よりも低い（ＢＴ＜−１０℃）場合には、ステップＳ５０の回生禁止期間設定サブルーチンに進む。

回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０について、図７を参照しつつ説明する。まず、ステップＳ５１では、前述のアクセル開度検知サブルーチンＳ２０で検知したアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上か否かを判別する。なお、本実施形態１では、前述した知見に従って、第１開度Ｐ１を５０％に設定した。
ここで、ＮＯ、即ち車両１のアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１よりも低い（ＡＰ＜Ｐ１）場合、ステップＳ５２をスキップし、メインルーチンに戻ってステップＳ６に進む。一方、ＹＥＳ、即ちアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上（ＡＰ≧Ｐ１）の場合には、ステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２では、組電池１０に回生電流が流れるのを禁止する回生禁止期間ＴＭ、具体的にはこの回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥを設定する。なお、本実施形態１では回生禁止期間ＴＭとして、一定の期間（本実施形態１では、１．０秒間）を設定する。具体的には、回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥとして、ステップＳ１でアクセル開度ＡＰを検知した時刻の１．０秒後の時刻を設定・記憶する。
その後は、メインルーチンに戻りステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、検知したアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たすか否かを判別する。即ち、前述の開度要求値ＡＰＲに対し、現在のアクセル開度ＡＰが不足している状態であるか否か、具体的には、ＡＰ＜ＡＰＲであるか否かを判別する。
ここで、ＮＯ、即ちアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たしていない（ＡＰ≧ＡＰＲ）場合には、ステップＳ１４に進む。一方、ＹＥＳ、即ちアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たす（ＡＰ＜ＡＰＲ）場合には、ステップＳ７に進む。

次いで、ステップＳ７では、現在の時刻ＴＮが、回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥ以前の時刻であるか否かを判別する。つまり、現在の時刻ＴＮが回生禁止期間ＴＭ中にあたるのか否かを判別する。
ここで、ＮＯ、即ち現在の時刻ＴＮが回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥよりも後の場合、ステップＳ８に進む。一方、ＹＥＳ、即ち現在の時刻ＴＮが終期ＴＭＥ以前の場合には、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ８では、現在の時刻ＴＮが回生禁止期間ＴＭ外であるので、車両１の車輪に連動するモータ３１，３２を回生動作させて生じた回生電流の通電先を、スイッチ９０を用いて、抵抗体８０から組電池１０（電池１０１）に変更する。そして、この組電池１０（電池１０１）に回生電流を通電（回生充電）する（ステップＳ９）。
組電池１０（電池１０１）に通電（回生充電）した後、ステップＳ１４に進む。

一方、ステップＳ１０では、現在の時刻ＴＮは回生禁止期間ＴＭ内であるので、スイッチ９０を用いて、回生電流の通電先を、組電池１０（電池１０１）から抵抗体８０に変更する。そして、この抵抗体８０に回生電流を通電する（ステップＳ１１）。なお、回生電流をなす電気エネルギは、抵抗体８０において熱となって消費される。
抵抗体８０に通電した後、ステップＳ１４に進む。

また、ステップＳ１２では、前述のステップＳ６と同様、検知したアクセル開度ＡＰが、エンジンブレーキ条件を満たすか否かを判別する。即ち、ＡＰ＜ＡＰＲか否かを判別する。
ここで、ＮＯ、即ちアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たしていない（ＡＰ≧ＡＰＲ）場合、ステップＳ１４に進む。一方、ＹＥＳ、即ちアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たす（ＡＰ＜ＡＰＲ）場合には、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、組電池１０（電池１０１）に回生電流を通電（回生充電）し、その後、ステップＳ１４に進む。

次いで、ステップＳ１４では、アクセル開度ＡＰの検知から、第１期間Ｔ１（本実施形態１では、０．１秒間）経過したか否かを判別する。
ここで、ＮＯ、即ち第１期間Ｔ１を経過していない場合、ステップＳ１４を繰り返す。一方、ＹＥＳ、即ち第１期間Ｔ１を経過すると、アクセル開度検知サブルーチンＳ２０に戻って、アクセル開度検知サブルーチンＳ２０及び回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０を含む、メインルーチンのステップＳ３〜Ｓ１４を繰り返す。

なお、第１期間Ｔ１は、上述の回生禁止期間ＴＭよりも短い期間である。このため、車両１のアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上の値を継続している場合に、回生禁止期間ＴＭよりも短い周期（即ち、第１期間Ｔ１）で、アクセル開度検知サブルーチンＳ２０及び回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０を含む、メインルーチンのステップＳ３〜Ｓ１３が繰り返される。これによって、アクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上を継続している場合には、回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０で先に設定した終期ＴＭＥを迎える前に、新たな終期ＴＭＥを設定することができる。
従って、アクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上の値を継続している場合には、組電池１０（組電池１０１）への回生充電の禁止を継続する。これと共に、アクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上の値から急に低下した場合でも、先に設定した回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥまで、常に回生充電を禁止して、組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れることを防止できる。

なお、本実施形態１では、ＨＶ制御装置２０が充放電制御手段に、アクセルポジションセンサ８０がアクセル開度検知手段に、第１開度Ｐ１が所定値に、第１期間Ｔ１が回生禁止期間設定手段を繰り返し実行する周期に、それぞれ対応する。また、ステップＳ９，Ｓ１３が回生手段に、回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０及びステップＳ７が回生禁止期間設定手段に、ステップＳ８，Ｓ１０が通電先変更手段に、電池監視装置１２が電池温度検知手段に、ステップＳ４が実行選択手段に、それぞれ対応する。

以上より、本実施形態１の車両１では、ＨＶ制御装置２０は、回生手段（ステップＳ９，Ｓ１３）及び回生禁止期間設定手段（回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０及びステップＳ７）を有する。つまり、回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０で繰り返し設定した回生禁止期間ＴＭの間、組電池１０（電池１０１）に回生充電が行われるのを禁止する（ステップＳ７）。このため、回生禁止期間ＴＭ中に、アクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たし、エンジン自動車においてエンジンブレーキがかかるのと同様に、車両１を減速させる制御を行う場合でも、回生当初にあたる回生禁止期間ＴＭにわたり、回生動作による過大な充電電流が組電池１０（電池１０１）に流れるのを防止できる。
かくして、組電池１０（電池１０１）の劣化を抑制した車両１とすることができる。

また、回生電流を流しうる抵抗体８０、スイッチ９０及び通電先変更手段（ステップＳ８，Ｓ１０）を有するので、回生禁止期間ＴＭ中に回生電流が生じたとしても、この回生電流を抵抗体８０に通電することで、適切に回生による減速を行わせることができる。

また、回生禁止期間設定手段（回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０及びステップＳ７）を、組電池１０（電池１０１）の電池温度ＢＴが所定温度（−１０℃）よりも低い場合に実行する。これにより、電池温度ＢＴが−１０℃より低い場合には、充電電流が過大であるために、電池１０１の負電極板１４０に金属リチウムが析出してしまうのを適切に抑制することができる。一方、電池温度ＢＴが高い場合には、アクセル開度ＡＰにかかわらず、組電池１０（電池１０１）に回生充電を行うので、適切にエネルギー回生を行うことができる。

また、車両１では、電池温度ＢＴが−１０℃よりも低い場合に回生禁止期間設定手段（回生禁止期間設定サブルーチンＳ５０及びステップＳ７）を実行することとなる。このため、回生に伴う過大な充電電流により電池１０１の負電極板１４０に金属リチウムが析出するのを、確実に抑制することができる。

（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる車両２０１について、図１〜６，８を参照しつつ説明する。
この車両２０１は、ＨＶ制御装置の実行する回生禁止期間設定サブルーチンが、前述の実施形態１にかかる車両１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１にかかる車両１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略、又は、簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。

車両２０１は、図１に示すように、ＨＶ制御装置２２０のほか、実施形態１の車両１と同様の、組電池１０（電池１０１）、アクセルポジションセンサ４０、抵抗体８０及びスイッチ９０、フロントモータ３１、リアモータ３２、エンジン５０、ケーブル６０、インバータ７０及び車体ＢＤを有するハイブリッド電気自動車である。

このうち、ＨＶ制御装置２２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、実施形態１のＨＶ制御装置２０と同様、フロントモータ３１、リアモータ３２、エンジン５０、インバータ７０、及び、電池監視装置１２とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。
また、このＨＶ制御装置２２０は、実施形態１のＨＶ制御装置２０と同様、車両２０１の走行中、次述のアクセルポジションセンサ４０により検知したアクセル開度ＡＰがエンジンブレーキ条件を満たした場合に、組電池１０（電池１０１）に回生充電を行う制御を実行する回生手段を有する。

本変形形態１にかかる車両２０１では、上述のＨＶ制御装置２２０によって、図５に示すメインルーチン、図６に示すアクセル開度検知サブルーチンＳ２０、及び、図８に示す回生禁止期間設定サブルーチンＳ１５０に従って、電池１０１の充放電を制御する。なお、回生禁止期間設定サブルーチンＳ１５０以外のメインルーチン及びアクセル開度検知サブルーチンＳ２０は、前述の実施形態１と同様であるので、説明を省略する。

回生禁止期間設定サブルーチンＳ１５０について、図８を参照しつつ説明する。
まず、ステップＳ５１では、実施形態１と同様、アクセル開度検知サブルーチンＳ２０で検知したアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上か否かを判別する。なお、本変形形態１では、実施形態１と同様、第１開度Ｐ１を５０％に設定した。
ここで、ＮＯ、即ち車両２０１のアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１よりも低い（ＡＰ＜Ｐ１）場合、図５に示すメインルーチンに戻って、ステップＳ６に進む。一方、ＹＥＳ、即ちアクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上（ＡＰ≧Ｐ１）の場合には、ステップＳ１５２に進む。

ステップＳ１５２では、組電池１０に回生電流が流れるのを禁止する回生禁止期間ＴＭの仮終期ＴＭＥＨを設定する。本変形形態１では、回生禁止期間ＴＭの長さを、現在の車両２０１の、アクセル開度ＡＰ、車速ＶＣ、電池の充電状態（ＳＯＣ）、電池温度ＢＴに応じて定める。即ち、回生禁止期間ＴＭの長さを可変とする点で、実施形態１と異なる。但し、可変の回生禁止期間ＴＭの最小期間は、ステップＳ１４の第１期間Ｔ１よりも大きくされている。
従って、アクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上の値を継続している場合には、実施形態１と同様にして、組電池１０（組電池１０１）への回生充電の禁止が継続される。これと共に、アクセル開度ＡＰが第１開度Ｐ１以上の値から急に低下した場合でも、実施形態１と同様、先に設定した回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥまで、常に回生充電を禁止して、組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れることを防止できる。

ところで、回生禁止期間ＴＭの長さを、車両２０１の各情報により可変とすると、後に定めようとする回生禁止期間ＴＭの終期ＴＭＥが、先に定めた終期ＴＭＥよりも早い時刻になる場合がある。このように終期ＴＭＥの時刻が早まってしまうと、その早まった期間の間に、組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れてしまう場合がある。
そこで、本変形形態１では、上述のステップＳ１５２で、回生禁止期間ＴＭの仮終期ＴＭＥＨを設定して、ステップＳ１５３では、その仮終期ＴＭＥＨの時刻が現在の終期ＴＭＥの時刻よりも前であるか否かを判別する。なお、現在の終期ＴＭＥとは、現在設定・記憶されているものをいう。

ここで、ＮＯ、即ち仮終期ＴＭＥＨの時刻が、現在の終期ＴＭＥの時刻以後である場合には、ステップＳ１５４に進み、終期ＴＭＥに仮終期ＴＭＥＨの時刻を代入し、これを新たな終期ＴＭＥとして設定（更新）し、記憶する。
一方、ＹＥＳ、即ち仮終期ＴＭＥＨの時刻が、現在の終期ＴＭＥの時刻よりも前の場合には、図５に示すメインルーチンに戻って、ステップＳ６に進む。つまり、ＨＶ制御装置２２０に予め記憶された終期ＴＭＥを更新しない。これにより、回生禁止期間ＴＭが短くなることを防ぎ、組電池１０（電池１０１）に過大な充電電流が流れることを防止できる。

以上において、本発明を実施形態１及び変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１等では、回生電流を流しうる素子を、回生電流を流して発熱により電気エネルギを消費可能とした抵抗体としたが、例えば、回生電流を一時的に貯留可能なキャパシタ等を用いても良い。

１車両
１２電池監視装置（電池温度検知手段）
２０ＨＶ制御装置（充放電制御手段）
４０アクセルポジションセンサ（アクセル開度検知手段）
８０抵抗体（素子）
９０スイッチ
１０１電池（リチウムイオン二次電池）
ＡＰアクセル開度
ＢＴ電池温度
Ｐ１第１開度（所定値）
Ｔ１第１期間（周期）
ＴＭ回生禁止期間（回生禁止の期間）
ＴＭＥ終期

Claims

リチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、
アクセル開度を検知するアクセル開度検知手段と、を備え、
上記リチウムイオン二次電池の電気エネルギを用いて駆動される
車両であって、
上記充放電制御手段は、
上記車両の走行中、検知した上記アクセル開度がエンジンブレーキ条件を満たした場合に、上記リチウムイオン二次電池に回生充電を行う回生手段、及び、
検知した上記アクセル開度が所定値以上の値である場合に、その後の上記リチウムイオン二次電池への上記回生充電を禁止すると共に、この回生禁止の期間の終期を設定する回生禁止期間設定手段、を有し、
設定されうる上記回生禁止の期間よりも短い周期で上記回生禁止期間設定手段を繰り返し実行する
車両。
請求項１に記載の車両であって、
前記リチウムイオン二次電池とは別に、回生電流を流しうる素子と、
上記回生電流の通電先を、上記リチウムイオン二次電池と上記素子とで切り換え可能なスイッチと、を備え、
前記充放電制御手段は、
上記スイッチにより、前記回生禁止の期間中に生じた上記回生電流を流す通電先を、上記リチウムイオン二次電池から、上記素子に変更する通電先変更手段を有する
車両。
請求項１又は請求項２に記載の車両であって、
前記リチウムイオン二次電池の電池温度を検知する電池温度検知手段を備え、
前記充放電制御手段は、
上記電池温度が所定温度よりも低いときに、前記回生禁止期間設定手段の実行を選択する実行選択手段を有する
車両。
請求項３に記載の車両であって、
前記実行選択手段における前記所定温度を−１０℃としてなる
車両。