JP2013227017A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両の運転性およびエンジンの始動性を損なうことがないように、車載蓄電装置の性能変化を反映して蓄電装置の充電状態を適切に制御する。
【解決手段】蓄電装置の蓄積電力を積極的に使用するように走行するＥＶモードおよび蓄電装置の蓄積電力を維持するように走行するＨＶモードを選択的に提要される電動車両に搭載された蓄電装置のＳＯＣは、ＳＯＣ制御範囲１５１，１５２から外れないように制御される。車両走行中にＳＯＣ推定値が制御下限値ＳＯＣｌに達すると、車載された電力発生機構による蓄電装置の充電が開始される。蓄電装置の性能低下が懸念される、蓄電装置の低温時および／または劣化時には、ＨＶモードにおける制御下限値ＳＯＣｌが通常時よりも上昇される。
【選択図】図１５

Description

この発明は、電動車両に関し、より特定的には、車両走行中に車載蓄電装置を充電する機構を備えた電動車両における蓄電装置の充放電制御に関する。

従来より、車載蓄電装置からの電力によって車両駆動力を発生可能な電動車両において、車両走行中に蓄電装置を充電する電力発生機構を備えたものが使用されている。代表的には、内燃機関の出力を用いて車載蓄電装置の充電電力を発生するハイブリッド自動車が挙げられる。あるいは、燃料電池を搭載した燃料電池自動車についても、燃料電池によって車両走行中に車載蓄電装置を充電することが可能であるため、広義のハイブリッド自動車と位置付けられる。

以下では、車載蓄電装置からの電力によって車両駆動力を発生するとともに、車両走行中に車載蓄電装置を充電するための電力発生機構を備えたものを、ハイブリッドタイプの電動車両と称することとする。

このようなハイブリッドタイプの電動車両では、走行中に車載蓄電装置の放電および充電が繰返し実行される。したがって、車両走行中における蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）の管理制御が必要となる。一般的には、上述のような電力発生機構
により車両走行中に蓄電装置の充電を適宜行うことによって、ＳＯＣが所定の制御範囲から外れることがないように制御される。

このような電動車両でのＳＯＣ制御の一態様として、特開２００７−６２６４０号公報（特許文献１）には、目的地での電力使用状況を考慮して蓄電装置のＳＯＣを制御するハイブリッド自動車が記載されている。特許文献１によれば、目的地での電力使用状況を考慮して目標ＳＯＣが運転者により設定される。そして、車載蓄電装置の満充電状態から走行開始した後、ＳＯＣが目標ＳＯＣに至るまではエンジンを停止させてモータジェネレータのみで走行するＥＶ（Electric Vehicle）モードが選択される。一方、ＳＯＣが目標
ＳＯＣに達した後はエンジンおよびモータジェネレータを用いて走行するＨＶ（Hybrid Vehicle）モードに移行して、蓄電装置のＳＯＣが目標ＳＯＣに維持される。

特開２００７−６２６４０号公報

特許文献１では、運転者が設定した目標ＳＯＣが維持されるように、ＨＶ走行モードでの蓄電装置のＳＯＣが制御される。

しかしながら、蓄電装置として代表的に使用される二次電池の性能には、温度依存性が存在することが知られている。また、二次電池の性能は、劣化の進行に応じて低下することも一般に知られている。したがって、これらの性能変化を十分に反映してＳＯＣを制御しなければ、特にＳＯＣ低下時に、所望の出力を確保できなくなって電動車両の運転性を低下させる可能性がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的
は、電動車両の運転性を損なうことがないように、車載蓄電装置の性能変化を反映して蓄電装置の充電状態を適切に制御することである。

この発明のある局面では、電動車両は、駆動力源としての第１の電動機と、第１の電動機との間で電力を入出力するように構成された蓄電装置と、車両走行中に蓄電装置の充電電力を発生するための電力発生機構と、充電状態推定部と、劣化診断部と、充放電制御部とを備える。充電状態推定部は、蓄電装置の状態値に基づいて蓄電装置の残容量を推定するように構成される。劣化診断部は、蓄電装置の劣化状態を示す劣化パラメータを取得するように構成される。充放電制御部は、車両走行中に、充電状態推定部による残容量推定値が制御範囲から外れないように蓄電装置の充放電を制御するように構成される。充放電制御部は、残容量推定値の制御範囲を設定するための制御範囲設定部と、充電指示部とを含む。充電指示部は、少なくとも、残容量推定値が制御範囲の下限値に達した場合には、電力発生機構により充電電力を発生させる。そして、制御範囲設定部は、蓄電装置の温度が所定温度よりも低いという第１の条件、および、劣化パラメータが所定レベルに達しているという第２の条件の少なくとも一方が成立すると、下限値を第１の値から第２の値へ上昇させる。

好ましくは、制御範囲設定部は、デフォルト値である第１の値と、蓄電装置の温度に応じて可変に設定される第１の修正量と、劣化パラメータに応じて可変に設定される第２の修正量との和に従って、制御範囲の下限値を設定する。

さらに好ましくは、電動車両は、駆動力源としての内燃機関をさらに備える。電力発生機構は、内燃機関の出力を用いた発電によって充電電力を発生するとともに、蓄電装置からの電力を用いて内燃機関を始動するように構成された第２の電動機を含む。

また好ましくは、充放電制御部は、上限値設定部をさらに含む。上限値設定部は、残容量推定値および蓄電装置の温度に少なくとも基づいて、蓄電装置の現在の状態における充電電力上限値および放電電力上限値を設定するように構成される。そして、充電指示部は、第１または第２の条件の少なくとも一方が成立した場合に、蓄電装置の放電電力上限値が判定値よりも低いときには、電力発生機構による充電電力を発生させるように構成される。

さらに好ましくは、判定値は、停止状態の内燃機関を第２の電動機によって始動するのに必要な消費電力に対してマージンを有する値に設定される。

好ましくは、電動車両は、駆動力源としての内燃機関と、車両外部の電源によって蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構と、走行モード選択部とをさらに備える。走行モード選択部は、残容量推定値がモード判定値まで低下するまでの間は、蓄電装置の蓄積電力を積極的に使用するように走行する第１の走行モードを選択する一方で、残容量推定値がモード判定値まで低下した後は、蓄電装置の蓄積電力を維持するように走行する第２の走行モードを選択するように構成される。制御範囲は、残容量の制御中心値と所定の制御幅との組み合わせによって設定され、制御範囲設定部は、第１の走行モードでは、設定下限値（ＳＯＣｒｍｉｎ）を超えない範囲内で残容量推定値に従って制御中心値を変化させる一方で、第２の走行モードでは制御中心値を一定値に設定する。さらに、制御範囲設定部は、第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、第１および第２の条件の両方が不成立のときと比較して、第１の走行モードにおける設定下限値を上昇させる。

特にこのような構成では、制御範囲設定部は、第１の走行モードにおいて第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、モード判定値を上昇させる。あるいは、制御範囲設定部は、第２の走行モードにおいて第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、一定値を上昇させる。

この発明の他の局面では、電動車両の制御方法であって、電動車両は、駆動力源としての第１の電動機と、第１の電動機との間で電力を入出力するように構成された蓄電装置と、車両走行中に蓄電装置の充電電力を発生するための電力発生機構とを搭載する。制御方法は、蓄電装置の状態値に基づいて蓄電装置の残容量推定値を算出するステップと、蓄電装置の劣化状態を示す劣化パラメータ（ＤＰ）を取得するステップと、残容量推定値の制御範囲を設定するステップと、少なくとも、残容量推定値が制御範囲の下限値に達した場合には、電力発生機構による充電電力の発生を指示するステップとを備える。そして、設定するステップは、蓄電装置の温度が所定温度よりも低いという第１の条件および、取得された劣化パラメータが所定レベルに達しているという第２の条件の少なくとも一方が成立すると、下限値を第１の値から第２の値へ上昇させるステップを含む。

好ましくは、設定するステップは、デフォルト値である第１の値と、蓄電装置の温度に応じて可変に設定される第１の修正量と、劣化パラメータに応じて可変に設定される第２の修正量との和に従って、制御範囲の下限値を設定するステップを有する。

また好ましくは、制御方法は、残容量推定値および蓄電装置の温度に少なくとも基づいて、蓄電装置の現在の状態における充電電力上限値および放電電力上限値を設定するステップをさらに備える。そして、指示するステップは、第１または第２の条件の少なくとも一方が成立した場合に、蓄電装置の放電電力上限値が判定値よりも低いときには、電力発生機構による充電電力を発生させるステップを含む。

さらに好ましくは、電動車両には、駆動力源としての内燃機関がさらに搭載される。電力発生機構は、内燃機関の出力を用いた発電によって充電電力を発生するとともに、蓄電装置からの電力を用いて内燃機関を始動するように構成された第２の電動機を含む。

また好ましくは、指示するステップは、停止状態の内燃機関を第２の電動機によって始動するのに必要な消費電力に対してマージンを有する値に判定値を設定する。

好ましくは、電動車両には、駆動力源としての内燃機関と、車両外部の電源によって蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構とがさらに搭載される。制御方法は、残容量推定値がモード判定値まで低下するまでの間は、蓄電装置の蓄積電力を積極的に使用するように走行する第１の走行モードを選択する一方で、残容量推定値がモード判定値まで低下した後は、蓄電装置の蓄積電力を維持するように走行する第２の走行モードを選択するステップをさらに備える。制御範囲は、残容量推定値の制御中心値と所定の制御幅との組み合わせによって設定される。そして、設定するステップは、第１の走行モードでは、設定下限値を超えない範囲内で残容量推定値に従って制御中心値を変化させるステップと、第２の走行モードでは制御中心値を一定値に設定するステップと、第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、第１および第２の条件の両方が不成立のときと比較して、設定下限値を上昇させるステップとを含む。

特にこのような構成では、設定するステップは、第１の走行モードにおいて第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、モード判定値を上昇させる。あるいは、設定するステップは、第２の走行モードにおいて第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、一定値を上昇させる。

この発明によれば、車載蓄電装置の性能変化を反映して蓄電装置の充電状態を適切に制御することによって、蓄電装置からの出力電力不足による電動車両の運転性（ドライバビリティ）を損なうことを回避できる。

本発明の実施の形態１による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の概略構成図である。 図１に示した動力分割機構の構成図である。 動力分割機構の共線図である。 本発明の実施の形態１による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。 図４に示した充放電制御部の構成をさらに説明する機能ブロック図である。 図５に示した制御範囲設定部によるＳＯＣ制御範囲の設定を説明する概念図である。 電池温度に対するＳＯＣ制御下限値の設定を説明する概念図である。 電池劣化に対するＳＯＣ制御下限値の設定を説明する概念図である。 本発明の実施の形態１による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。 実施の形態１によるＳＯＣ制御範囲の設定処理手順を詳細に説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両５の概略構成図である。 本発明の実施の形態２による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。 図１２に示した充放電制御部の構成をさらに説明する機能ブロック図である。 本発明の実施の形態２による電動車両における車載蓄電装置のＳＯＣ制御の概略を説明する概念図である。 図１３に示した制御範囲設定部によるＳＯＣ制御範囲の設定を説明する概念図である。 本発明の実施の形態２による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。 実施の形態２によるＳＯＣ制御範囲の設定処理手順を詳細に説明するフローチャートである。 ハイブリッド車両のエンジン始動時における共線図（その１）である。 ハイブリッド車両のエンジン始動時における共線図（その２）である。 実施の形態３による電動車両の車載蓄電装置の充放電制御の特徴を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両５の概略構成図である。

図１を参照して、ハイブリッド車両５は、エンジン（内燃機関）１８とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを搭載する。さらに、ハイブリッド車両５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対して電力を入出力可能な蓄電装置１０を搭載する。

蓄電装置１０は、再放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素などの二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素によって、蓄電装置１０を構成してもよい。図１には、ハイブリッド車両５のうちの蓄電装置１０の充放電制御に関連するシステム構成が記載されている。

監視ユニット１１は、蓄電装置１０に設けられた温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の出力に基づいて、蓄電装置１０の「状態値」を検出する。すなわち、「状態値」は、少なくとも蓄電装置１０の温度Ｔｂを含み、必要に応じて、蓄電装置１０の電圧Ｖｂおよび／または電流Ｉｂをさらに含む。上述のように、蓄電装置１０として代表的には二次電池が用いられるため、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂについて、以下では、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂとも称する。また、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂを包括的に「電池データ」とも総称する。

なお、温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４については、蓄電装置１０に設けられる温度センサ、電圧センサ、および電流センサのそれぞれを包括的に示すものである。すなわち、実際には、温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の少なくとも一部については、複数個設けられることが一般的である点について確認的に記載する。

エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２２を介して機械的に連結される。

図２を参照して、動力分割機構２２についてさらに説明する。動力分割機構２２は、サンギヤ２０２と、ピニオンギヤ２０４と、キャリア２０６と、リングギヤ２０８とを含む遊星歯車によって構成される。

ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１８のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８はモータジェネレータＭＧ２の回転軸および減速機９５に連結される。

エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２が、遊星歯車からなる動力分割機構２２を介して連結されることで、エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転速度は、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

この結果、ハイブリッド車両５の走行時において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部をモータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２からモータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は、発電動作に用いられる。一方、モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。

このように、ハイブリッド車両５の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。また、ハイブリッド車両５の走行中において、蓄電装置１０は、エンジン１８の出力を源とした、モータジェネレータＭＧ１の発電電力により充電可能である。すなわち、エンジン１８は「内燃機関」に対応し、モータジェネレータＭＧ２は「第１の電動機」に対応する。また、モータジェネレータＭＧ１は、「電力発生機構」および「第２の電動機」に対応する。

再び図１を参照して、ハイブリッド車両５は、電力制御ユニット５０をさらに備える。電力制御ユニット５０は、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２と、蓄電装置１０との間で双方向に電力変換するように構成される。電力制御ユニット５０は、コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２とを含む。

コンバータ（ＣＯＮＶ）６は、蓄電装置１０と、インバータ８−１，８−２の直流リンク電圧を伝達する正母線ＭＰＬとの間で、双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。すなわち、蓄電装置１０の入出力電圧と、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧とは、双方向に昇圧または降圧される。コンバータ６における昇降圧動作は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＣに従ってそれぞれ制御される。また、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬの間には、平滑コンデンサＣが接続される。そして、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧Ｖｈは、電圧センサ１６によって検知される。

第１インバータ８−１および第２インバータ８−２は、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬの直流電力と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２に入出力される交流電力との間の双方向の電力変換を実行する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、エンジン１８の出力によってモータジェネレータＭＧ１が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。これにより、車両走行中にも、エンジン１８の出力によって蓄電装置１０を能動的に充電できる。

また、第１インバータ８−１は、エンジン１８の始動時には、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、蓄電装置１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。これにより、エンジン１８は、モータジェネレータＭＧ１をスタータとして始動することができる。

第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２へ供給する。これによりモータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド車両５の駆動力を発生する。

一方、ハイブリッド車両５の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪２４Ｆの減速に伴って交流電力を発電する。このとき、第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。これにより、減速時や降坂走行時に蓄電装置１０が充電される。

蓄電装置１０と電力制御ユニット５０との間には、正線ＰＬおよび負線ＮＬに介挿接続されたシステムメインリレー７が設けられる。システムメインリレー７は、制御装置１００からのリレー制御信号ＳＥに応答して、オンオフされる。システムメインリレー７は、蓄電装置１０の充放電経路を遮断可能な「開閉装置」の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉装置をシステムメインリレー７に代えて適用することができる。

制御装置１００は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ領域と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）により構成される。そして、制御装置１００は、予めＲＯＭなどに格納された
プログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。

制御装置１００に入力される情報として、図１には、監視ユニット１１からの電池データ（電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂ）や、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの直流電圧Ｖｈを例示する。図示しないが、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相の電流検出値やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角検出値についても、制御装置１００に入力される。

図４は、本発明の実施の形態１による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図である。なお、図４を始めとする以下の各ブロック図に記載された各機能ブロックについては、予め設定されたプログラムに従って制御装置１００がソフトウェア処理を実行することにより実現することができる。あるいは、制御装置１００の内部に、当該機能ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を構成することも可能である。

図４を参照して、状態推定部１１０は、監視ユニット１１からの電池データ（ＴＢ，ＩＢ，ＶＢ）に基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。たとえば、状態推定部１１０は、蓄電装置１０の充放電量の積算値に基づいて蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を順次演算する。充放電量の積算値は、電池電流Ｉｂおよび電池電圧Ｖｂの積（電力）を時間的に積分することで得られる。あるいは、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit
Voltage）とＳＯＣとの関係に基づいてＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を算出してもよい。

劣化診断部１２０は、監視ユニット１１からの電池データに基づいて、蓄電装置１０の劣化度合を示す劣化パラメータＤＰを算出する。劣化パラメータＤＰとしては、内部抵抗や満充電容量を用いることができる。蓄電装置１０の劣化が進行すると、満充電容量は低下し、内部抵抗は上昇する。なお、満充電容量や内部抵抗は、たとえば特開２００７−１９５３１２号公報に記載されるような公知の手法によって、求めることが可能である。

以下、本実施の形態では、劣化パラメータＤＰについて、パラメータ値の減少方向を蓄電装置１０劣化進行側と定義する。すなわち、劣化パラメータＤＰは、劣化の進行に伴いパラメータ値が低下するものとして、統一的に取り扱われる。

状態推定部１１０によるＳＯＣ推定は、ハイブリッド車両５の車両走行中に所定周期で実行される。一方、劣化診断部１２０による劣化診断、すなわち劣化パラメータＤＰの算出は、ＳＯＣ推定と同頻度で実行する必要はない。たとえば、ハイブリッド車両５の車両走行終了時（イグニッションスイッチのオフ時）に、劣化診断部１２０は、劣化パラメータＤＰを算出する。このようにすると、劣化パラメータＤＰは、ハイブリッド車両５の車両走行が終了するたびに、当該走行での実績（電池データ）に基づいて更新される。そして、劣化診断部１２０は、車両走行中には、前回の走行終了時に算出されたパラメータ値を読み出すことによって、劣化パラメータＤＰを取得することができる。

あるいは、ハイブリッド車両５の定期点検の機会等において、専用のバッテリチェッカ等を用いて蓄電装置１０の劣化診断を行うとともに、当該劣化診断の結果得られた劣化パラメータを制御装置１００のメモリ領域に記憶しておいてもよい。この場合には、劣化診断部１２０は、直接劣化診断を実行することなく、当該メモリ領域へのアクセスによって劣化パラメータＤＰを取得することができる。

状態推定部１１０によって求められたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）および劣化診断部１２０によって取得された劣化パラメータＤＰは、充放電制御部１５０へ伝達される。

充放電制御部１５０は、蓄電装置１０の状態に基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。また、充放電制御部１５０は、蓄電装置１０の充電要否を判定するとともに、蓄電装置１０の充電電力指令値Ｐｃｈを設定する。充電電力指令値Ｐｃｈは、蓄電装置１０の充電不要時にはＰｃｈ＝０に設定される。一方、充電電力指令値Ｐｃｈは、蓄電装置１０の充電が必要と判定されると、Ｐｃｈ＞０に設定される。

走行制御部２００は、ハイブリッド車両５の車両状態およびドライバ操作に応じて、ハイブリッド車両５全体で必要な車両駆動力や車両制動力を算出する。ドライバ操作には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、シフトレバー（図示せず）のポジション、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量等が含まれる。

そして、走行制御部２００は、要求された車両駆動力あるいは車両制動力を実現するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。ハイブリッド車両５は、エンジン１８を停止したままでモータジェネレータＭＧ２の出力のみで走行することができる。したがって、燃費が悪い領域を避けてエンジン１８を動作させるように、各出力要求を決定することによって、エネルギ効率を高めることができる。さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求は、蓄電装置１０の充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置１０の充放電が実行されるように制限した上で設定される。すなわち、蓄電装置１０の出力電力が確保できないときには、モータジェネレータＭＧ２による出力が制限される。

配分部２５０は、走行制御部２００によって設定されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転速度を演算する。そしてトルクや回転速度についての制御指令をインバータ制御部２６０へ出力すると同時に、直流電圧Ｖｈの制御指令値をコンバータ制御部２７０へ出力する。

一方、配分部２５０は、走行制御部２００によって決定されたエンジンパワーおよびエンジン目標回転速度を示すエンジン制御指示を生成する。このエンジン制御指示に従って、図示しないエンジン１８の燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等が制御される。

インバータ制御部２６０は、配分部２５０からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２は、それぞれインバータ８−１および８−２へ出力される。

コンバータ制御部２７０は、配分部２５０からの制御指令に従って直流電圧Ｖｈが制御されるように、スイッチング指令ＰＷＣを生成する。このスイッチング指令ＰＷＣに従ったコンバータ６の電圧変換によって、蓄電装置１０の充放電電力が制御されることになる。

このようにして、車両状態およびドライバ操作に応じて、エネルギ効率を高めたハイブリッド車両５の走行制御が実現される。

図５には、充放電制御部１５０（図４）のさらに詳細な構成が示される。
図５を参照して、充放電制御部１５０は、制御範囲設定部１６０と、充電指示部１７０と、充放電上限値設定部１８０とを有する。

充放電上限値設定部１８０は、電池温度ＴｂおよびＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に少なくとも基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。反対に、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。

また、二次電池を始めとする蓄電装置１０は、特に低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、低温時および高温時には、充放電電力を制限することが好ましい。このように、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）および電池温度Ｔｂに応じて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔは設定される。

あるいは、充放電上限値設定部１８０は、劣化パラメータＤＰをさらに反映して、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定してもよい。具体的には、劣化パラメータの低下に応じて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを低下させることができる。

制御範囲設定部１６０は、蓄電装置１０のＳＯＣ制御範囲を、電池温度Ｔｂおよび劣化パラメータＤＰに応じて設定する。ＳＯＣ制御範囲は、制御中心値ＳＯＣｒに対して上限側および下限側にそれぞれ制御幅を有するように設定される。以下では、ＳＯＣの制御範囲の下限をＳＯＣｌ（制御下限値）と称し、ＳＯＣ制御範囲の上限をＳＯＣｕ（制御上限値）と称することとする。

充電指示部１７０は、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が制御範囲設定部１６０によるＳＯＣ制御範囲よりも低下した場合、すなわち、少なくとも♯ＳＯＣ＜ＳＯＣｌとなったときには、蓄電装置１０の充電を指示する。すなわち、Ｐｃｈ＞０に設定する。あるいは、ＳＯＣｌ＜ＳＯＣ♯＜ＳＯＣｒの段階で、予備的にＰｃｈ＞０と設定してもよい。Ｐｃｈ＞０となると、エンジン１８の作動が要求される。エンジン１８の停止時には、エンジン１８が始動される。そして、エンジン出力要求に充電電力指令値Ｐｃｈが上乗せされる。

反対に、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が低下していないときには、充電指示部１７０は、Ｐｃｈ＝０に設定する。このときには、蓄電装置１０の充電を目的にエンジン１８が作動することはない。また、ＳＯＣｒ＜ＳＯＣ♯＜ＳＯＣｕのときは、Ｐｃｈを放電側に設定することによって、蓄電装置１０の放電が指定される。

また、制御上限値Ｓｍａｘに近づくと、上述のように、充放電上限値設定部１８０が充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。この際には、モータジェネレータＭＧ２による回生発電が制限あるいは禁止されることにより、蓄電装置１０の過充電が回避される。なお、回生発電の禁止時には、図示しない油圧ブレーキ機構のみによって、ハイブリッド車両５全体で必要な制動力が発生される。

このように、蓄電装置１０の現在の状態値を反映して、ＳＯＣ推定および、これに基づく充放電電力上限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの設定が実行される。そして、充放電電力上限値Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの設定には、電池性能に影響を及ぼす、電池温度および劣化パラメータを反映することが可能である。

しかしながら、蓄電装置１０の性能の低下時（低温時および／または劣化時）には、低ＳＯＣ領域において出力可能な電力が大幅に低下する虞がある。このような事態となると、モータジェネレータＭＧ２の出力が制限されるため、ドライバの加速要求に対する速応性が失われる等により車両運転性が低下する可能性がある。また、パワー配分の自由度が低下することによって、車両全体のエネルギ効率が低下する虞もある。また、低温時は、充電要求時のエンジン１８の始動が出来なくなる虞もある。

したがって、本実施の形態１による電動車両では、通常時と、出力電力低下が懸念される性能低下時との間で、蓄電装置１０のＳＯＣ制御を以下のように切換える。

図６を用いて、制御範囲設定部１６０によるＳＯＣ制御範囲の設定を詳細に説明する。
図６（ａ）を参照して、ＳＯＣ制御範囲１５１は、制御中心値ＳＯＣｒに対して、上限側および下限側に制御幅を持つように設定されている。上述のように、制御上限値ＳＯＣｕおよび制御下限値ＳＯＣｌの間にＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が維持されるように、蓄電装置１０の充放電が制御される。

蓄電装置１０のＳＯＣについては、管理上限値Ｓｍａｘおよび管理下限値Ｓｍｉｎがされに設定されている。管理上限値Ｓｍａｘおよび管理下限値Ｓｍｉｎは、これ以上の過充電あるいは過放電が進行すると劣化が急激に進行する虞があるような、スペック上の充放電限界値に相当する。したがって、ＳＯＣ制御範囲１５１は、管理下限値Ｓｍｉｎ〜管理上限値Ｓｍａｘの範囲内に設定される必要がある。すなわち、制御下限値ＳＯＣｌおよびＳＯＣｕは、管理下限値Ｓｍｉｎおよび管理上限値Ｓｍａｘに対してマージンを有するように設定される。

制御範囲設定部１６０は、蓄電装置１０の性能が低下する傾向がある、低温時および／または劣化時には、図６（ａ）に示される通常時のＳＯＣ制御範囲１５１から、図６（ｂ）に示されるＳＯＣ制御範囲１５２に変化させる。ＳＯＣ制御範囲１５２（図６（ｂ））は、ＳＯＣ制御範囲１５１（図６（ａ））と比較して、制御下限値ＳＯＣｌが上昇している点に特徴がある。

図７は、電池温度Ｔｂに対するＳＯＣ制御範囲の設定を説明する概念図である。
図７を参照して、制御下限値ＳＯＣｌは、Ｔ１≦Ｔｂ≦Ｔ２の常温時には、デフォルト値であるＳ０に設定される。これは、図６（ａ）でのＳＯＣ制御範囲１５１における制御下限値ＳＯＣｌに相当する。通常時には、管理下限値Ｓｍｉｎ近傍までの放電を許容することによって、蓄電装置１０の蓄積電力の有効活用が図られる。すなわち、Ｓ０は、制御下限値ＳＯＣｌに対するマージンを確保しつつ、制御下限値ＳＯＣｌの近傍に設定される。

一方で、電池温度Ｔｂの低温時（Ｔｂ＜Ｔ１）には、修正量Ｓ１だけ制御下限値ＳＯＣｌが上昇される。修正量Ｓ１については、電池温度Ｔｂに応じて可変の値としてもよい。また、電池高温時（Ｔｂ＞Ｔ２）にも、同様にＳ１＞０とすることも可能である。判定値Ｔ１，Ｔ２については、蓄電装置１０の性能（たとえば内部抵抗等）の温度依存性に基づいて、予め定めることができる。

さらに、電池劣化時には、修正量Ｓ２が制御下限値ＳＯＣｌに加えられる。図８には、電池劣化に依存した修正量Ｓ２の設定が示される。

図８を参照して、劣化パラメータＤＰは、新品相当時から劣化が進行するに従って低下していく。劣化パラメータＤＰ≧Ｄ１のときには、劣化による影響が小さいため、修正量Ｓ２＝０に設定される。

一方、劣化パラメータＤＰが所定レベルＤ１（判定値）に達すると、劣化パラメータＤＰに応じた修正量Ｓ２を設定する（Ｓ２＞０）。そして、劣化がさらに進行し、劣化パラメータＤＰが交換レベルまで低下すると、蓄電装置１０の交換を促すガイダンスがユーザへ提供される。上記所定レベルＤ１についても、蓄電装置１０の劣化試験等によって、劣化パラメータと電池性能との関係（たとえば、確保可能な出力電力に関する特性）を求めることによって、予め定めることができる。

すなわち、判定値Ｔ１，Ｔ２，Ｄ１については、出力電力が大幅に低下するような、蓄電装置１０の性能が低下する領域であるか否かを判別するための閾値である。

図７および図８に示されるように、蓄電装置１０が常温状態であり、かつ劣化が進行していない場合には、Ｓ１＝Ｓ２＝０であるので、制御下限値ＳＯＣｌ＝Ｓ０（デフォルト値）となる。このときには、図６（ａ）に示されたＳＯＣ制御範囲１５１が設定される。一方で、蓄電装置１０の低温状態および／または劣化時（以下では、蓄電装置１０の性能低下時とも称する）には、電池温度Ｔｂおよび／または劣化パラメータＤＰに応じて、修正量Ｓ１およびＳ２の少なくとも一方が正値に設定される（Ｓ１＞０および／またはＳ２＞０）。この結果、修正量（Ｓ１＋Ｓ２）に応じて、制御下限値ＳＯＣｌがデフォルト値Ｓ０よりも上昇する。すなわち、図６（ｂ）に示されたＳＯＣ制御範囲１５２が設定される。

図９は、本発明の実施の形態１による電動車両における車載蓄電装置の充電制御を実現するための制御処理手順を示したフローチャートである。

図９を参照して、制御装置１００は、ステップＳ１００により、監視ユニット１１から電池データ（Ｔｂ，Ｉｂ，Ｖｂ）を取得する。そして、制御装置１００は、ステップＳ１１０により、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。すなわち、ステップＳ１１０の処理は図４に示した状態推定部１１０の機能に対応する。

制御装置１００は、ステップＳ１２０により、ステップＳ１１０で算出されたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）および電池温度Ｔｂに基づいて、蓄電装置１０の充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。ステップＳ１２０の処理は、図５の充放電上限値設定部１８０の機能に相当する。すなわち、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔの設定は、図５の充放電上限値設定部１８０によるのと同様である。

さらに、制御装置１００は、ステップＳ１３０により、劣化診断に基づく劣化パラメータＤＰを取得する。ステップＳ１３０の機能は、図４に示した劣化診断部１２０の機能に相当する。なお、上述のように、劣化診断部１２０による劣化診断（劣化パラメータＤＰの算出周期）は、図９のフローチャートの実行周期ごとには実行されなくてもよい。すなわち、ステップＳ１３０は、過去に劣化診断により求められた劣化パラメータＤＰをメモリ領域から読出すことによって実行されてもよい。

制御装置１００は、ステップＳ１５０では、蓄電装置１０の劣化状態（劣化パラメータＤＰ）および／または電池温度（Ｔｂ）に基づいて、ＳＯＣ制御範囲を設定する。ステップＳ１５０による処理は、図５に示した制御範囲設定部１６０の機能に対応する。

図１０は、図９のステップＳ１５０の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。

図１０を参照して、制御装置１００は、ステップＳ１５１では、劣化パラメータＤＰを判定値Ｄ１（図８）と比較する。そして、制御装置１００は、ＤＰがＤ１まで低下していないとき（Ｓ１５１のＮＯ判定時）には、ステップＳ１５２により、修正量Ｓ２＝０に設定する。一方、ＤＰ＜Ｄ１のとき（Ｓ１５１のＹＥＳ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１５３により、劣化パラメータＤＰに応じて修正量Ｓ２を設定する。すなわちＳ２＞０に設定される。たとえば、図８に示した特性に従って予め作成されたマップに従って、劣化パラメータＤＰに対する修正量Ｓ２が設定される。

制御装置１００は、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３に引続き、ステップＳ１５５により、電池温度Ｔｂを判定値Ｔ１（図７）と比較する。そして、電池温度Ｔｂが常温のとき（Ｓ１５５のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１５６により修正量Ｓ１＝０に設定する。一方、電池低温時（ＴＢ＜Ｔ１（図７））、すなわち、Ｓ１５５のＮＯ判定時には、制御装置１００は、ステップＳ１５７により、電池温度Ｔｂに応じて修正量Ｓ１を設定する。すなわちＳ１＞０に設定される。たとえば、図７に示した特性に従って予め作成されたマップに従って、電池温度Ｔｂに対する修正量Ｓ１が設定される。なお、上述のように、ステップＳ１５５については、電池高温時（Ｔｂ＞Ｔ２（図７））にも、ＹＥＳ判定としてもよい。

そして、制御装置１００は、ステップＳ１６０では、デフォルト値Ｓ０と、ステップＳ１５１〜Ｓ１５２で設定された修正量Ｓ２と、ステップＳ１５５〜Ｓ１５７で設定された修正量Ｓ１との和に従って、ＳＯＣ制御範囲の下限値（制御下限値ＳＯＣｌ）を設定する。

再び、図９を参照して、制御装置１００は、ステップＳ２００により、ステップＳ１１０で求めたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）と、ステップＳ１５０で設定されたＳＯＣ制御範囲（図６（ａ），（ｂ））とに基づいて充電指示を発生する。すなわち、ステップＳ２００の機能は、図５に示した充電指示部１７０の機能に対応する。

このように、実施の形態１による電動車両によれば、蓄電装置１０の性能低下時（低温時および／または劣化時）には、ＳＯＣ制御範囲の下限値を通常時よりも上昇することができる。したがって、充放電制御下でのＳＯＣ下限値が、通常時よりも上昇する。これにより、蓄電装置１０の性能低下（内部抵抗の上昇等）によって低ＳＯＣ領域での出力電力の確保が困難となる場合には、低ＳＯＣ領域を避けることによって蓄電装置１０からの出力電力を確保することができる。この結果、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下と、エンジン１８の始動不能や始動性低下とを回避できる。一方で、通常時（常温時および非劣化時）には、管理下限領域まで蓄電装置１０の蓄積電力を利用できるので、エネルギ効率（燃費）を向上することができる。

なお、実施の形態１によるＳＯＣ制御範囲の設定は、結果的にＳＯＣ制御範囲の下限値を上昇させることが可能であれば、上述の例に限定されるものではない。すなわち、制御下限値ＳＯＣｌを図７および図８に従って直接変更してもよいし、制御中心値ＳＯＣｒを図７および図８に従って修正することによって、付随的に制御下限値ＳＯＣｌが上昇される態様としてもよい。

また、図６（ｂ）では、ＳＯＣ制御範囲全体を上昇側にシフトさせる例を示したが、制御中心値ＳＯＣｒおよび／または制御上限値ＳＯＣｕについては固定した上で、制御下限値ＳＯＣｌのみを変更させても同様の効果を得ることができる。ただし、図６（ｂ）に例示するように、ＳＯＣ制御範囲全体をシフトさせる方が、全体的な充放電管理を円滑化できる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって車載蓄電装置を充電可能な電動車両に対する本発明の適用について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両５の概略構成図である。実施の形態２に従うハイブリッド車両５は、車載蓄電装置を外部電源により充電可能な、いわゆる、プラグインタイプのハイブリッド車両である。

図１１を参照して、実施の形態２によるハイブリッド車両５は、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両と比較して、蓄電装置１０を外部電源により充電するための、コネクタ受入部９０および外部充電部３０をさらに備える。さらに、後述する走行モードをユーザが強制的に選択するための、運転席の近傍に設けられた選択スイッチ２６が設けられる。

以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源による蓄電装置１０の充電を「外部充電」とも記し、車両走行中におけるエンジン１８およびモータジェネレータＭＧ１による蓄電装置１０の充電を「内部充電」とも表記する。

コネクタ部３５０がコネクタ受入部９０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が外部充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部９０は、コネクタ受入部９０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ９０ａを含む。連結検出センサ９０ａからの連結信号ＣＯＮによって、制御装置１００は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、外部電源は、代表的には単相交流の商用電源により構成される。ただし、商用電源に代えて、もしくは商用電源に加えて、住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力によって外部電源の電力が供給されてもよい。

コネクタ部３５０は、外部電源からの電力をハイブリッド車両５に供給するための連結機構を構成する。たとえば、コネクタ部３５０は、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬを介して外部電源を備えた充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時にハイブリッド車両５と連結されることによって、外部電源とハイブリッド車両５に搭載された外部充電部３０とを電気的に接続する。一方、ハイブリッド車両５には、コネクタ部３５０と連結されることによって外部電源を受入れるためのコネクタ受入部９０が設けられる。

なお、図１０に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行う構成により、外部電源からの電力を受入れてもよい。

外部充電部３０は、外部電源からの電力を受けて蓄電装置１０を充電するための装置であり、正線ＰＬおよび負線ＮＬと正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。外部充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含み、外部電源からの電力を蓄電装置１０の充電に適した電力に変換する。

具体的には、電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電装置１０の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置１００からの充電電流指令に従って、蓄電装置１０に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって外部充電部３０を実現してもよい。

このように、実施の形態２による電動車両（ハイブリッド車両５）では、蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１の発電電力によって車両走行中に内部充電が可能であるとともに、走行終了後には、蓄電装置１０を外部充電することができる。このようなプラグインタイプの電動車両では、エンジン１８を可能な限り停止状態に維持して走行することがエネルギ効率上は好ましい。そのため、実施の形態２による電動車両（ハイブリッド車両５）では、特開２００７−６２６４０号公報（特許文献１）と同様に、ＥＶモードおよびＨＶモードの２つの走行モードが選択的に適用される。

図１２および図１３には、本発明の実施の形態２による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御を説明する機能ブロック図が示される。図１２および図１３は、実施の形態１における図４および図５にそれぞれ対応する。

図１２を参照して、実施の形態２による電動車両における車載蓄電装置の充放電制御では、走行モード選択部２１０がさらに設けられる。走行モード選択部２１０は、蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）と、モード判定値Ｓｔｈとに基づいて、ＥＶモードおよびＨＶモードの一方を選択する。走行モード選択部２１０は、ＥＶモードおよびＨＶモードのいずれが選択されているかを示す走行モードフラグＦＭを発生する。走行モードフラグＦＭは、充放電制御部１５０および走行制御部２００へ送出される。

図１３を参照して、実施の形態２では、制御範囲設定部１６０は、走行モードフラグＦＭと、電池温度Ｔｂおよび／または劣化パラメータＤＰとに応じて、ＳＯＣ制御範囲（ＳＯＣｒ，ＳＯＣｕ，ＳＯＣｌ）を設定する。ＳＯＣ制御範囲の設定については、後ほど詳細に説明する。さらに、制御範囲設定部１６０は、電池温度Ｔｂおよび／または劣化パラメータＤＰに応じて、モード判定値Ｓｔｈを設定する。

再び図１２を参照して、走行モード選択部２１０は、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が所定のモード判定値Ｓｔｈを下回るまでの間、ＥＶモードを選択する。ＥＶ走行モードにおいては、ハイブリッド車両５は、蓄電装置１０の蓄積電力を積極的に使用するように走行する。

すなわち、走行制御部２００は、ＥＶモードでは、基本的にはエンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。すなわち、走行制御部２００は、ＥＶモードでは、運転者からの急加速などの駆動力要求が与えられた場合、触媒暖機時や空調要求などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合等、特別な条件が成立した場合にエンジン１８を始動する。すなわち、ＥＶモードでは、基本的にはエンジン１８を停止することによって、ハイブリッド車両５の燃費が改善される。このため、ＥＶモードでは、モータジェネレータＭＧ１による発電動作、すなわち内部充電が制限されるので、蓄電装置１０のＳＯＣは単調に低下していく。

走行モード選択部２１０は、ＥＶモード中に蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）がモード判定値Ｓｔｈまで低下すると、走行モードをＨＶモードへ切換える。ＨＶモードにおいては、蓄電装置１０のＳＯＣが一定のＳＯＣ制御範囲内に維持されるように、モータジェネレータＭＧ１による内部充電が制御される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１による内部充電が要求されると、エンジン１８も作動を開始する。なお、エンジン１８の作動によって生じる駆動力の一部はハイブリッド車両５の走行に用いられてもよい。

そして、走行制御部２００は、ＨＶモードでは、蓄電装置１０のＳＯＣを維持しつつ、かつ、総合的な燃費が最適化されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。

なお、ユーザは、選択スイッチ２６の操作によって、強制的にＨＶモードを選択、すなわち、ＥＶモードの選択をキャンセルすることができる。一方、選択スイッチ２６が操作されていないときには、走行モード選択部２１０は、上述のように、蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に基づいて、走行モードを自動的に選択する。

図１４には、実施の形態２の電動車両における蓄電装置１０のＳＯＣの代表的な推移が示される。

図１４を参照して、実施の形態２によるハイブリッド車両５では、車両走行開始時（時刻ｔ１）には、蓄電装置１０はＳＯＣ上限値の近傍まで外部充電されている。イグニッションスイッチがオンされてハイブリッド車両５の走行が開示されると、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）がモード判定値Ｓｔｈよりも高いため、ＥＶモードが選択される。

ＥＶモードでの走行によって、蓄電装置１０のＳＯＣは徐々に低下する。ＥＶモードの間は、ＳＯＣ制御範囲の制御中心値ＳＯＣｒは、現時点のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に対応して設定される。すなわち、ＥＶモードでは、ＳＯＣの低下に伴ってＳＯＣ制御範囲も低下することになる。この結果、ＥＶモードの間は、蓄電装置１０の内部充電を目的にエンジン１８が始動されることはない。

そして、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が、モード判定値Ｓｔｈまで低下すると（時刻ｔ２）、走行モードはＥＶモードからＨＶモードに移行する。ＨＶモードに移行すると、制御中心値ＳＯＣｒは、ＨＶモード用の一定値に設定される。これにより、制御下限値ＳＯＣｌも一定に維持される。この結果、ＨＶモードでは、ＳＯＣが低下すると、エンジン１８（図１）が作動を開始して、モータジェネレータＭＧ１による発電電力によって蓄電装置１０が充電される。この結果、ＳＯＣは増加し始めて、ＳＯＣ制御範囲内（ＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）に維持される。

なお、ＥＶモード中（♯ＳＯＣ＞Ｓｔｈ）に選択スイッチ２６の操作によって、強制的にＨＶモードが選択された場合には、その時点でのＳＯＣを維持するように、蓄電装置１０の充放電が制御される。すなわち、制御中心値ＳＯＣｒを、選択スイッチ２６の操作時におけるＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に固定するように、ＳＯＣ制御範囲が設定される。

そして、ハイブリッド車両５の走行が終了すると、運転者がコネクタ部３５０（図１０）をハイブリッド車両５に連結することで、外部充電が開始される（時刻ｔ３）。これにより、蓄電装置１０のＳＯＣは上昇し始める。

実施の形態２による電動車両においても、実施の形態１と同様に、ＳＯＣの制御下限値ＳＯＣｌが、蓄電装置１０の性能低下時には上昇される。

図１５は、実施の形態２の電動車両における制御範囲設定部１６０（図１３）によるＳＯＣ制御範囲の設定を説明する概念図である。

図１５（ａ）を参照して、実施の形態２による電動車両では、制御中心値ＳＯＣｒと、所定の上限側の制御幅α（％）および下限側の制御幅β（％）とによって、ＳＯＣ制御範囲１５１を規定する。なぜなら、図１４で説明したように、ＥＶモードの間は、制御中心値ＳＯＣｒは、ＳＯＣの低下に応じて変化するからである。そして、制御上限値ＳＯＣｕは、制御中心値ＳＯＣｒが定められると、ＳＯＣｕ＝ＳＯＣｒ＋α（％）により自動的に決定される。同様に、制御下限値ＳＯＣｌは、ＳＯＣｌ＝ＳＯＣｒ−βにより自動的に決定される。なお、α＝βと設定することもできる。

さらに、制御中心値ＳＯＣｒに対して、上限ガード値ＳＯＣｒｍａｘおよび下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎが設定される。すなわち、ＥＶモードおよびＨＶモードを通じて、ＳＯＣｒｍｉｎ≦ＳＯＣｒ≦ＳＯＣｒｍａｘの範囲に設定される。上限ガード値ＳＯＣｒｍａｘおよび下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎは、制御中心値ＳＯＣｒに対応して設定される制御上限値ＳＯＣｕおよび制御下限値ＳＯＣｌが、管理上限値Ｓｍａｘおよび管理下限値Ｓｍｉｎに対して、マージンを有するように設定される。この結果、制御中心値ＳＯＣｒを変化させても、ＳＯＣ制御範囲１５１は、管理下限値Ｓｍｉｎ〜管理上限値Ｓｍａｘの範囲を外れないように保護される。

図１５（ｂ）には、図６（ａ）と同様に、通常時、すなわち、蓄電装置１０の常温時かつ非劣化時における、ＳＯＣ制御範囲１５１が示される。通常時には、管理下限値Ｓｍｉｎ近傍までの放電を許容することによって、蓄電装置１０の蓄積電力の有効活用が図られる。したがって、制御範囲設定部１６０は、制御下限値ＳＯＣｌが、実施の形態１でのデフォルト値Ｓ０程度まで下がることを許容するように、ＳＯＣ制御範囲１５１を設定する。たとえば、制御中心値の下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎが、ＳＯＣｒｍｉｎ＝Ｓ０＋βに設定される。

図１５（ｃ）には、図６（ｂ）と同様に、蓄電装置１０の性能低下時（低温時および／または劣化時）におけるＳＯＣ制御範囲１５２が示される。制御範囲設定部１６０は、制御下限値ＳＯＣｌの最小値が、通常時よりも上昇するようにＳＯＣ制御範囲１５２を設定する。たとえば、制御範囲設定部１６０は、制御中心値の下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを図１５（ｂ）のときよりも上昇させる。具体的には、制御中心値ＳＯＣｒ＝ＳＯＣｒｍｉｎのときの制御下限値ＳＯＣｌが図６（ｂ）での値と同等となるように、下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを上昇させる。

これにより、ＨＶモードおよびＥＶモードを通じて、通常時のＳＯＣ制御範囲１５１の下限値（ＳＯＣｌ）は図６（ａ）と同等となり、かつ、蓄電装置１０の性能低下時におけるＳＯＣ制御範囲１５２の下限値（ＳＯＣｌ）は、図６（ｂ）と同等となる。一方、制御中心値の上限ガード値ＳＯＣｒｍａｘについては、通常時（図１５（ｂ））と、性能低下時（図１５（ｃ））との間で一定とされる。

図１６は、本発明の実施の形態２による電動車両における蓄電装置１０の充放電制御の処理手順が示される。

図１６を参照して、制御装置１００は、図９と同様のステップＳ１００〜Ｓ１３０により、電池データの検出、ＳＯＣの推定、充放電電力上限値（Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ）の設定および劣化パラメータ（ＤＰ）の取得を実行する。さらに、制御装置１００は、ステップＳ１４０により走行モードを判定する。これにより、走行モードが、ＨＶモードおよびＥＶモードのいずれかに選択される。ステップＳ１４０の処理は、図１２に示した走行モード選択部２１０の機能に対応する。

さらに、制御装置１００は、ステップＳ１５０により、ＳＯＣ制御範囲を設定する。
図１７は、実施の形態２によるＳＯＣ制御範囲を説明するための、図１６のステップＳ１５０の処理を詳細に示すフローチャートである。

図１７を参照して、制御装置１００は、図１０と同様のステップＳ１５１〜Ｓ１５７により、劣化パラメータＤＰに応じた修正量Ｓ２および電池温度Ｔｂに応じた修正量Ｓ１を設定する。そして、制御装置１００は、ステップＳ１６５により、制御中心値の下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを、デフォルト値であるＳＬ♯と、修正量Ｓ１と、修正量Ｓ２との和によって設定する。デフォルト値ＳＬ♯は、図１５の（ｂ）における下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎ（たとえば、Ｓ０＋β）に相当する。

制御装置１００は、ステップＳ１７０では、走行モードがＥＶモードであるか否かを判定する。制御装置１００は、ＥＶモードのとき（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）は、ステップＳ１７２により、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）と下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎとを比較する。そして、♯ＳＯＣが下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎよりも高いとき（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１７４により、現在のＳＯＣ推定値を制御中心値ＳＯＣｒに設定する（ＳＯＣｒ＝♯ＳＯＣ）。

一方、ＳＯＣ推定値が下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎより低いとき（Ｓ１７０のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１７６により、下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを制御中心値ＳＯＣｒに設定する（ＳＯＣｒ＝ＳＯＣｒｍｉｎ）。このように、ＥＶモードでは、制御中心値ＳＯＣｒは、下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを下回らないようにガードした上で、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に従って変化するように設定される。これに伴い、制御下限値ＳＯＣｌについても、デフォルト値Ｓ０を下回らない範囲で変化する。

これに対して、ＨＶモードのとき（Ｓ１７０のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ２８０により、ステップＳ１６５で求めた下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎに従って制御中心値ＳＯＣｒを設定する。代表的には、制御中心値ＳＯＣｒ＝ＳＯＣｒｍｉｎとすればよいが、下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎに所定マージンを加えたものを、制御中心値ＳＯＣｒとしてもよい。ＨＶモードでは、ＳＯＣ推定値の変化によらず、制御中心値ＳＯＣｒは一定とされる。ただし、上述のように、選択スイッチ２６の操作によって、強制的にＨＶモードが選択されている場合には、制御中心値ＳＯＣｒは、選択スイッチ２６の操作時におけるＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に固定される。

さらに、制御装置１００は、ステップＳ１９０では、ステップＳ１７４、Ｓ１７６またはＳ１８０で設定された制御中心値ＳＯＣｒに対して、所定の制御幅α，βを確保するように制御上限値ＳＯＣｕおよび制御下限値ＳＯＣｌを決定する。

以上説明したように、実施の形態２による電動車両は、車載蓄電装置の外部充電が可能であり、かつ、ＥＶモードおよびＨＶモードを選択して走行する。このような実施の形態２による電動車両においても、蓄電装置１０の性能低下時（低温時および／または劣化進行時）には、実施の形態１と同様に、ＳＯＣ制御範囲の下限値を通常時よりも上昇することができる。

これにより、蓄電装置１０の性能低下（内部抵抗の上昇等）によって低ＳＯＣ領域での出力電力の確保が困難となる場面においても、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下と、エンジン１８の始動不能や始動性低下とを回避できる。一方で、通常時（常温時および非劣化時）には、管理下限領域まで蓄電装置１０の蓄積電力を利用することにより、エネルギ効率（燃費）を向上することができる。

なお、実施の形態１および２では、蓄電装置１０の温度および劣化状態の両方に応じて、ＳＯＣ制御範囲の下限値を設定することとしたが、温度および劣化状態の一方のみに応じてＳＯＣ制御範囲の下限値を設定してもよい。この場合には、修正量Ｓ１，Ｓ２の一方については零に固定されることになる。

また、実施の形態２によるＳＯＣ制御範囲の設定は、制御中心値ＳＯＣｒを中心として制御幅（α，β）を設けることとしたが、これ以外の設定手法を適用することも可能である。要は、実施の形態１でも説明したように、蓄電装置１０の性能低下時に、通常時よりもＳＯＣ制御範囲の下限値を上昇させることが可能であれば、任意の態様を適用できる。ただし、ＥＶモードおよびＨＶモードを通じて円滑に充放電制御を行うためには、実施の形態２に例示したように、制御中心値ＳＯＣｒの設定によってＳＯＣ制御範囲を設定することが好ましい。

［実施の形態３］
実施の形態１および２では、車載蓄電装置の性能低下時には、ＳＯＣ制御範囲の変更により、低ＳＯＣ領域を回避することによって車載蓄電装置の出力電力不足を回避した。実施の形態３では、車両運転性の確保を優先する面から、さらに直接的に車載蓄電装置の出力電力不足が回避できるような充電制御を説明する。

図１８および図１９には、図１および図１１に示したハイブリッド車両５のエンジン１８の始動時における共線図が示される。

図１８を参照して、エンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみでハイブリッド車両５が走行する場合、ＭＧ２回転速度が正になるとともに、ＭＧ１回転速が負になる。

図１８の状態からエンジン１８を始動する場合には、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン１８をクランキングするように、モータジェネレータＭＧ１がモータとして作動する。これにより、ＭＧ１回転速度が負から正に変化する。モータジェネレータＭＧ１がモータリングのために正トルクを発生すると、ＭＧ１回転速度が負の領域ではモータジェネレータＭＧ１は発電し、ＭＧ１回転速度が正の領域ではモータジェネレータＭＧ１は電力を消費する。エンジン始動の際のモータジェネレータＭＧ１の発電電力および消費電力は、蓄電装置１０に対して入出力される。

図１８および図１９の共線図から理解されるように、停止中のエンジン１８を始動するための所要電力は、車両状態（代表的には、車速）によって異なってくる。そして、蓄電装置１０がこの所要電力を確実に出力できなければ、エンジン１８を確実に始動することが困難となる。一方で、蓄電装置１０を走行中に充電するためには、エンジン１８を作動する必要がある。

したがって、ハイブリッド車両５の走行中には、停止中のエンジン１８の始動、あるいは、作動中のエンジン１８を停止した後に再始動するのに必要な電力が、蓄電装置１０に確保されている状態を維持することが好ましい。

したがって、実施の形態３では、実施の形態１および２に示した電動車両（ハイブリッド車両）での充放電制御に加えて、エンジン始動性を担保するための蓄電装置１０の充電制御をさらに実行する。

図２０は、実施の形態３による電動車両の車載蓄電装置の充放電制御の特徴を説明するためのフローチャートである。

実施の形態３による電動車両の車載蓄電装置の充放電制御では、図９（実施の形態１）および図１６（実施の形態２）のフローチャートにおけるステップＳ２００（充電指示）が、図２０のフローチャートに従って実行される。その他の制御動作については、実施の形態１または２と同様とすればよいので詳細な説明は繰返さない。

図２０を参照して、制御装置１００は、ステップＳ２１０では、実施の形態１および２で説明したような、蓄電装置１０の性能低下（低温時および／または劣化時）が生じているか否かを判定する。すなわち、図１０または図１７において、ステップＳ１５１およびＳ１５５の少なくとも一方がＹＥＳ判定とされるときに、ステップＳ２１０はＹＥＳ判定とされ、そうでないときにはステップＳ２１０はＮＯ判定とされる。

制御装置１００は、蓄電装置１０の性能が低下しているとき（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２２０により、エンジン１８の始動に要する電力値を推定するとともに、この推定結果に基づいて判定値Ｗ１を設定する。判定値Ｗ１は、エンジン１８を始動あるいは、停止後に再始動するのに必要となる蓄電装置１０からの出力電力に対してマージンを有するように設定される。上述のように、エンジン始動に要する電力は、ハイブリッド車両５の車速によって変化する。また、低温時には、潤滑油の粘性低下によってエンジン始動に要する電力が増加する虞がある。したがって、判定値Ｗ１は、車速や温度等の車両状態に応じて可変に設定することが好ましい。

制御装置１００は、ステップＳ１３０では、現在の放電電力上限値Ｗｏｕｔと、判定値Ｗ１とを比較する。上述のように放電電力上限値Ｗｏｕｔには、現在のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂが反映されている。

そして、放電電力上限値Ｗｏｕｔが判定値Ｗ１より低いとき（Ｓ２３０のＹＥＳ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ２５０に処理を進めて、ＳＯＣとは無関係に、蓄電装置１０の充電要求を強制的に発生する。すなわちＰｃｈ＞０に設定される。

一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔが判定値Ｗ１より大きいとき（Ｓ２３０のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ２４０により、制御下限値ＳＯＣｌまでの放電を許容する。この結果、ステップＳ２５０のように強制的な充電要求が発生されることはないので、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に応じて、充電要否が判断される。たとえば、充電電力指令値Ｐｃｈは、♯ＳＯＣがＳＯＣｌまで低下するとＰｃｈ＞０に設定される一方で、♯ＳＯＣ＞ＳＯＣｌの間はＰｃｈ＝０に維持される。この際には、実施の形態１または２での図６（ｂ）または図１５（ｃ）に従って設定された、通常時よりも上限側にシフトされたＳＯＣ制御範囲（制御下限値ＳＯＣｌ）が適用されている。

これに対して、制御装置１００は、蓄電装置１０の性能が低下していないとき（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２６０により、通常の充放電制御を実行する。具体的には、実施の形態１または２での図６（ａ）または図１５（ｂ）に従って設定された、通常の制御下限値ＳＯＣｌ（デフォルト値）に従って、蓄電装置１０の充電要否が判定される。

このように実施の形態３による電動車両の充放電制御によれば、実施の形態１，２と土同様に、蓄電装置１０の性能低下時にＳＯＣ制御範囲をシフトさせることによって、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下を回避できる。さらに、実施の形態３では、蓄電装置１０の放電電力上限値Ｗｏｕｔがエンジン始動に必要な出力電力を下回ることがないように蓄電装置１０の充電が制御されるので、車両状態やユーザ操作によって必要となったエンジン１８の始動を確実に実現することができる。この結果、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下を、さらに確実に回避できる。

なお、実施の形態１〜３では、電動車両の一例として、エンジン１８を駆動力源として搭載し、かつエンジン１８の出力によって蓄電装置１０の充電電力を発生することが可能な車両の構成について説明した。しかしながら、本発明の適用はこのような電動車両に限定されるものではない。具体的には、電動車両に搭載された蓄電装置を走行中に充電するための電力発生機構が搭載されていれば、本発明を適用することが可能である点について確認的に記載する。たとえば、図１および図１１とは異なるハイブリッド構成のハイブリッド車両（たとえば、いわゆるシリーズハイブリッド構成や、電気分配式のハイブリッド構成）や、燃料電池自動車についても本発明は適用可能である。

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。本発明の範囲は上記した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。

この発明は、車載蓄電装置と、車両走行中に車載蓄電装置の充電電力を発生するための電力発生機構とを搭載した電動車両に適用することができる。

５ ハイブリッド車両、６ コンバータ、７ システムメインリレー、８−１，８−２
インバータ、１０ 蓄電装置、１１ 監視ユニット、１２ 温度センサ、１３，１６ 電圧センサ、１４ 電流センサ、１８ エンジン、２２ 動力分割機構、２４Ｆ 駆動輪、２６ 選択スイッチ、３０ 外部充電部、３０ａ 電流制御部、３０ｂ 電圧変換部、５０ 電力制御ユニット、９０ コネクタ受入部、９０ａ 連結検出センサ、９５ 減速機、１００ 制御装置（ＥＣＵ）、１１０ 状態推定部、１２０ 劣化診断部、１５０ 充放電制御部、１５１ ＳＯＣ制御範囲（通常時）、１５２ ＳＯＣ制御範囲（性能低下時）、１６０ 制御範囲設定部、１７０ 充電指示部、１８０ 充放電上限値設定部、２００ 走行制御部、２０２ サンギヤ、２０４ ピニオンギヤ、２０６ キャリア、２０８ リングギヤ、２１０ 走行モード選択部、２５０ 配分部、２６０ インバータ制御部、２７０ コンバータ制御部、３５０ コネクタ部、Ｃ 平滑コンデンサ、ＣＮＬ 負充電線、ＣＯＮ 連結信号、ＣＰＬ 正充電線、Ｄ１ 判定値、ＤＰ 劣化パラメータ、ＦＭ 走行モードフラグ、Ｉｂ 電池電流、ＭＧ１ モータジェネレータ（電力発生機構）、ＭＧ２ モータジェネレータ（駆駆動力源）、ＭＮＬ 負母線、ＭＰＬ 正母線、ＮＬ 負線、ＰＬ 正線、ＰＳＬ 電力線、ＰＷＣ，ＰＷＭ１，ＰＷＭ２ スイッチング指令、Ｐｃｈ 充電電力指令値、Ｓ０ デフォルト値（ＳＯＣ制御下限値）、Ｓ１，Ｓ２ 修正量（ＳＯＣ制御下限値）、ＳＥ リレー制御信号、ＳＯＣｌ ＳＯＣ制御下限値、ＳＯＣｒ 制御中心値、ＳＯＣｒｍａｘ 上限ガード値（ＳＯＣ制御中心値）、ＳＯＣｒｍｉｎ 下限ガード値（ＳＯＣ制御中心値）、ＳＯＣｕ ＳＯＣ制御上限値、Ｓｍａｘ ＳＯＣ管理上限値、Ｓｍｉｎ ＳＣＯ管理下限値、Ｓｔｈ モード判定値、Ｔ１，Ｔ２，Ｄ１，Ｗ１ 判定値、Ｔｂ 電池温度、Ｖｂ 電池電圧、Ｖｈ 直流電圧、Ｗｉｎ 充電電力上限値、Ｗｏｕｔ 放電電力上限値。

図４を参照して、状態推定部１１０は、監視ユニット１１からの電池データ（Ｔｂ，Ｉｂ，Ｖｂ）に基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。たとえば、状態推定部１１０は、蓄電装置１０の充放電量の積算値に基づいて蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を順次演算する。充放電量の積算値は、電池電流Ｉｂおよび電池電圧Ｖｂの積（電力）を時間的に積分することで得られる。あるいは、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）とＳＯＣとの関係に基づいてＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を算出してもよい。

以下、本実施の形態では、劣化パラメータＤＰについて、パラメータ値の減少方向を蓄電装置１０の劣化進行側と定義する。すなわち、劣化パラメータＤＰは、劣化の進行に伴いパラメータ値が低下するものとして、統一的に取り扱われる。

また、制御上限値ＳＯＣｕに近づくと、上述のように、充放電上限値設定部１８０が充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。この際には、モータジェネレータＭＧ２による回生発電が制限あるいは禁止されることにより、蓄電装置１０の過充電が回避される。なお、回生発電の禁止時には、図示しない油圧ブレーキ機構のみによって、ハイブリッド車両５全体で必要な制動力が発生される。

図７は、電池温度Ｔｂに対するＳＯＣ制御範囲の設定を説明する概念図である。
図７を参照して、制御下限値ＳＯＣｌは、Ｔ１≦Ｔｂ≦Ｔ２の常温時には、デフォルト値であるＳ０に設定される。これは、図６（ａ）でのＳＯＣ制御範囲１５１における制御下限値ＳＯＣｌに相当する。通常時には、管理下限値Ｓｍｉｎ近傍までの放電を許容することによって、蓄電装置１０の蓄積電力の有効活用が図られる。すなわち、Ｓ０は、管理下限値Ｓｍｉｎに対するマージンを確保しつつ、管理下限値Ｓｍｉｎの近傍に設定される。

制御装置１００は、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３に引続き、ステップＳ１５５により、電池温度Ｔｂを判定値Ｔ１（図７）と比較する。そして、電池温度Ｔｂが常温のとき（Ｓ１５５のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１５６により修正量Ｓ１＝０に設定する。一方、電池低温時（ＴＢ＜Ｔ１（図７））、すなわち、Ｓ１５５のＹＥＳ判定時には、制御装置１００は、ステップＳ１５７により、電池温度Ｔｂに応じて修正量Ｓ１を設定する。すなわちＳ１＞０に設定される。たとえば、図７に示した特性に従って予め作成されたマップに従って、電池温度Ｔｂに対する修正量Ｓ１が設定される。なお、上述のように、ステップＳ１５５については、電池高温時（Ｔｂ＞Ｔ２（図７））にも、ＹＥＳ判定としてもよい。

なお、図１１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行う構成により、外部電源からの電力を受入れてもよい。

再び図１２を参照して、走行モード選択部２１０は、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が所定のモード判定値Ｓｔｈを下回るまでの間、ＥＶモードを選択する。ＥＶモードにおいては、ハイブリッド車両５は、蓄電装置１０の蓄積電力を積極的に使用するように走行する。

そして、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が、モード判定値Ｓｔｈまで低下すると（時刻ｔ２）、走行モードはＥＶモードからＨＶモードに移行する。ＨＶモードに移行すると、制御中心値ＳＯＣｒは、ＨＶモード用の一定値に設定される。これにより、制御下限値ＳＯＣｌも一定に維持される。この結果、ＨＶモードでは、ＳＯＣが低下すると、エンジン１８（図１１）が作動を開始して、モータジェネレータＭＧ１による発電電力によって蓄電装置１０が充電される。この結果、ＳＯＣは増加し始めて、ＳＯＣ制御範囲内（ＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）に維持される。

図１７を参照して、制御装置１００は、図１０と同様のステップＳ１５１〜Ｓ１５７により、劣化パラメータＤＰに応じた修正量Ｓ２および電池温度Ｔｂに応じた修正量Ｓ１を設定する。そして、制御装置１００は、ステップＳ１６５により、制御中心値の下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎを、デフォルト値であるＳＯ♯と、修正量Ｓ１と、修正量Ｓ２との和によって設定する。デフォルト値ＳＯ♯は、図１５の（ｂ）における下限ガード値ＳＯＣｒｍｉｎ（たとえば、Ｓ０＋β）に相当する。

制御装置１００は、ステップＳ２３０では、現在の放電電力上限値Ｗｏｕｔと、判定値Ｗ１とを比較する。上述のように放電電力上限値Ｗｏｕｔには、現在のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）や電池温度Ｔｂが反映されている。

これに対して、制御装置１００は、蓄電装置１０の性能が低下していないとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２６０により、通常の充放電制御を実行する。具体的には、実施の形態１または２での図６（ａ）または図１５（ｂ）に従って設定された、通常の制御下限値ＳＯＣｌ（デフォルト値）に従って、蓄電装置１０の充電要否が判定される。

このように実施の形態３による電動車両の充放電制御によれば、実施の形態１，２と同様に、蓄電装置１０の性能低下時にＳＯＣ制御範囲をシフトさせることによって、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下を回避できる。さらに、実施の形態３では、蓄電装置１０の放電電力上限値Ｗｏｕｔがエンジン始動に必要な出力電力を下回ることがないように蓄電装置１０の充電が制御されるので、車両状態やユーザ操作によって必要となったエンジン１８の始動を確実に実現することができる。この結果、蓄電装置１０からの出力電力不足によるハイブリッド車両５の運転性低下を、さらに確実に回避できる。

Claims (9)

1. 駆動力源としての内燃機関と、
   駆動力源としての第１の電動機と、
   前記第１の電動機との間で電力を入出力するように構成された蓄電装置と、
   前記蓄電装置の劣化状態を示す劣化パラメータを取得するための劣化診断部と、
   前記蓄電装置の状態値に基づいて前記蓄電装置の残容量を推定するための充電状態推定部と、
   車両走行中に、前記充電状態推定部による残容量推定値が制御範囲から外れないように前記蓄電装置の充放電を制御するための充放電制御部と、
   前記蓄電装置の蓄積電力を積極的に使用するように走行する第１の走行モードおよび前記蓄電装置の蓄積電力を維持するように走行する第２の走行モードの一方を選択するための走行モード選択部とを備え、
   前記充放電制御部は、前記蓄電装置の温度が所定温度よりも低いという第１の条件、および、前記劣化パラメータが所定レベルに達しているという第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記第１および第２の条件の両方が不成立のときと比較して、前記第２の走行モードにおける前記制御範囲を上昇させる、電動車両。
2. 前記走行モード選択部は、前記残容量推定値がモード判定値まで低下すると前記第１の走行モードから前記第２の走行モードに走行モードの選択を変更し、
   前記充放電制御部は、前記第１および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記モード判定値を上昇させる、請求項１記載の電動車両。
3. 前記制御範囲は、前記残容量の制御中心値と所定の制御幅との組み合わせによって設定され、
   前記充放電制御部は、前記第２の走行モードでは前記制御中心値を一定値に設定するとともに、前記第１および前記第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記第１および前記第２の条件の両方が不成立のときと比較して、前記第２の走行モードにおける前記一定値を上昇させる、請求項１記載の電動車両。
4. 前記制御範囲は、前記残容量の制御中心値と所定の制御幅との組み合わせによって設定され、
   前記充放電制御部は、前記第１の走行モードでは設定下限値を超えない範囲内で前記残容量推定値に従って前記制御中心値を変化させるとともに、前記第１および前記第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記第１および前記第２の条件の両方が不成立のときと比較して前記第１の走行モードにおける前記設定下限値を上昇させる、請求項１記載の電動車両。
5. 車両外部の電源によって前記蓄電装置を充電するように構成された外部充電機構をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両。
6. 前記車両走行中に前記蓄電装置の充電電力を強制的に発生するための電力発生機構をさらに備え、
   前記充放電制御部は、
   前記残容量推定値および前記蓄電装置の温度に少なくとも基づいて、前記蓄電装置の現在の状態における充電電力上限値および放電電力上限値を設定するための上限値設定部をさらに含み、
   前記第１または前記第２の条件の少なくとも一方が成立した場合に、前記蓄電装置の前記放電電力上限値が判定値よりも低いときには、前記電力発生機構による前記充電電力が発生される、請求項１記載の電動車両。
7. 前記電力発生機構は、
   前記内燃機関の出力を用いた発電によって前記充電電力を発生するとともに、前記蓄電装置からの電力を用いて前記内燃機関を始動するように構成された第２の電動機を含み、
   前記判定値は、停止状態の前記内燃機関を前記第２の電動機によって始動するのに必要な消費電力に対してマージンを有する値に設定される、請求項６記載の電動車両。
8. 駆動力源としての第１の電動機と、
   前記第１の電動機との間で電力を入出力するように構成された蓄電装置と、
   車両走行中に前記蓄電装置の充電電力を発生するための電力発生機構と、
   前記蓄電装置の状態値に基づいて前記蓄電装置の残容量を推定するための充電状態推定部と、
   前記蓄電装置の劣化状態を示す劣化パラメータを取得するための劣化診断部と、
   前記車両走行中に、前記充電状態推定部による残容量推定値が制御範囲から外れないように前記蓄電装置の充放電を制御するための充放電制御部とを備え、
   前記充放電制御部は、
   前記制御範囲を設定するための制御範囲設定部と、
   少なくとも、前記残容量推定値が前記制御範囲の下限値に達した場合には、前記電力発生機構により前記充電電力を発生させるための充電指示部と、
   前記残容量推定値および前記蓄電装置の温度に少なくとも基づいて、前記蓄電装置の現在の状態における充電電力上限値および放電電力上限値を設定するための上限値設定部とを含み、
   前記制御範囲設定部は、前記蓄電装置の温度が所定温度よりも低いという第１の条件、および、前記劣化パラメータが所定レベルに達しているという第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記下限値を第１の値から第２の値へ上昇させ、
   前記第１または前記第２の条件の少なくとも一方が成立した場合に、前記蓄電装置の前記放電電力上限値が判定値よりも低いときには、前記電力発生機構によって前記充電電力が発生される、電動車両。
9. 駆動力源としての内燃機関をさらに備え、
   前記電力発生機構は、
   前記内燃機関の出力を用いた発電によって前記充電電力を発生するとともに、前記蓄電装置からの電力を用いて前記内燃機関を始動するように構成された第２の電動機を含み、
   前記判定値は、停止状態の前記内燃機関を前記第２の電動機によって始動するのに必要な消費電力に対してマージンを有する値に設定される、請求項８記載の電動車両。

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