WO2016084503A1 - 車載二次電池の充放電制御装置 - Google Patents

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WO2016084503A1
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WO
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discharge
secondary battery
shift position
control device
storage device
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PCT/JP2015/078910
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達哉 古賀
亮 真野
石下　晃生
俊博 岩田
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a charging / discharging control device for an in-vehicle secondary battery, and in particular, charging / discharging of an in-vehicle secondary battery when a secondary battery having a property that the ion concentration in an electrolyte is biased by discharge is mounted on a hybrid vehicle.
  • the present invention relates to a control device.
  • Some hybrid vehicles have a specification in which the engine and the rotating electrical machine are not driven when the shift lever is shifted to the neutral position by the user (for example, Patent Document 1).
  • this hybrid vehicle when the shift lever is in the neutral position, electric power for charging the battery cannot be generated.
  • some devices other than the rotating electrical machine require power supply even in a neutral position, such as a lamp illuminator at night. Due to these discharges, SOC (State Of Charge), which is the remaining capacity of the battery, continues to decrease at the neutral position.
  • SOC State Of Charge
  • Patent Document 1 discloses that a hybrid vehicle control device outputs a warning prompting the user to select a shift position other than the neutral position when the remaining battery SOC decreases to a predetermined threshold. ing.
  • Patent Document 2 points out that, in a hybrid vehicle using a lithium ion battery as a battery, the battery deteriorates when discharging with a large current is continued.
  • the evaluation value related to the deterioration of the battery due to the discharge is calculated so as to correspond to the change in the bias of the ion concentration, and when the evaluation value changes from the target value to the deterioration side, the discharge power upper limit value (W OUT ) is decreased. It is stated.
  • Patent Document 3 states that the battery is deteriorated even by continuous discharge in the hybrid vehicle, and as a monitoring method thereof, monitoring of the degree of increase in battery resistance, or deviation of the lithium ion concentration in the electrolyte in the lithium ion battery between the electrodes. Monitoring of the degradation evaluation value D indicating the above is described. Here, it is stated that when the deterioration evaluation value D exceeds the threshold value, the limit of the discharge power upper limit value (W OUT ) of the battery is started.
  • the decrease amount D ( ⁇ ) of the deterioration evaluation value increases as the forgetting factor A increases and the cycle time increases.
  • the increase amount D (+) of the deterioration evaluation value increases as the battery discharge current value increases. The longer the time, the larger the value.
  • the forgetting factor A is a factor corresponding to the diffusion rate of lithium ions in the battery electrolyte, and increases as the battery temperature increases.
  • the discharge is continued and the deterioration of the discharge proceeds.
  • the engine is stopped and the engine is stopped when the shift position is in the neutral position.
  • the discharge to the light, the lamp, etc. continues, so that the discharge deterioration of the secondary battery proceeds.
  • An object of the present invention is to provide a charge / discharge control device for an in-vehicle secondary battery capable of suppressing the occurrence of discharge deterioration for a secondary battery having a property that the ion concentration in the electrolyte is biased by discharge.
  • the charge / discharge control device for an in-vehicle secondary battery stops power supply from the engine side to the secondary battery in a vehicle equipped with the engine, the rotating electric machine, and the secondary battery, and the secondary battery is discharged by the discharge. It has a notifying means for notifying the user of a predetermined warning when the index value indicating the degree of deviation of the ion concentration in the electrolyte exceeds a predetermined battery deterioration occurrence threshold.
  • the index value is acquired, the shift position of the vehicle is acquired, and when the acquired shift position is the neutral position, the engine side transfers to the secondary battery. Assuming that the power supply is stopped, when the acquired index value exceeds the battery deterioration occurrence threshold value, it is preferable to notify the predetermined position as a shift position to another shift position as a predetermined warning.
  • the acquired index value increases toward the deterioration side of the secondary battery, and the increase amount exceeds a predetermined threshold increase amount.
  • the shift position is acquired after the notification, and the acquired shift position is different from the neutral position within a predetermined period from the time when the notification is performed.
  • a warning method that is stronger than the previously given warning that was notified may be issued to change the neutral position to another shift position. preferable.
  • the shift position is acquired after the discharge is stopped, and the discharge is stopped by a user operation within a predetermined period from when the discharge is stopped.
  • a cancel request is made and the acquired shift position remains in the neutral position, it is preferable to perform a process of adding a predetermined standby time to the user's discharge stop cancel request.
  • the index value is a degradation evaluation value indicating a deviation in ion concentration in the electrolyte solution between the electrodes of the secondary battery, or a battery resistance during the discharge period of the secondary battery. It is preferable that the rate of increase of the secondary battery or the time integral value of the discharge current value of the secondary battery is one.
  • the charge / discharge control device for the in-vehicle secondary battery having the above-described configuration, the power supply from the engine side to the secondary battery is stopped, and the index indicating the degree to which the ion concentration in the electrolyte is biased by the secondary battery being discharged.
  • a predetermined warning is notified to the user.
  • Some hybrid vehicles have a specification in which the engine and the rotating electrical machine are not driven when the shift lever is shifted to the neutral position by the user. Therefore, in the on-vehicle secondary battery charge / discharge control device, when the shift position is the neutral position and the index value exceeds the battery deterioration occurrence threshold, a notification is made to change the neutral position to another shift position. If left in the neutral position, even if the power supply from the engine to the power storage device is stopped and charging is not performed, the hybrid vehicle lights, lamps, air conditioner, engine ignition device, power steering, etc. The power storage device may continue to discharge. This discharge at the neutral position continues regardless of the W OUT limitation on the operation of the inverter circuit. According to the above configuration, when the index value exceeds the battery deterioration occurrence threshold, the user is notified to change the neutral position to another shift position, so that it is possible to prevent the discharge deterioration of the in-vehicle secondary battery.
  • the on-vehicle secondary battery charge / discharge control device when the indicator value increases to the deterioration side of the secondary battery after notification and exceeds a predetermined threshold increase amount, the discharge of the secondary battery is stopped. Execute the process. As a result, it is possible to suppress the occurrence of discharge deterioration of the in-vehicle secondary battery when the neutral position is left in spite of the warning notification.
  • the on-vehicle secondary battery charge / discharge control device when a warning is issued to prevent secondary battery deterioration, some users change the position from the neutral position to another shift position. However, it may return to the neutral position again after a little time. In such a case, a sufficient charging current may not be supplied to the power storage device that is the secondary battery, and the index value may exceed the battery deterioration occurrence threshold. In such a case, it is notified that the neutral position is changed to another shift position by a warning method stronger than the previous warning, assuming that the deterioration caused by the discharge is not effectively prevented.
  • a discharge stop cancellation request is made by operating an operation element provided in the vehicle while leaving the shift position at the neutral position without placing it.
  • a sufficient charging current may not be supplied to the power storage device that is a secondary battery, and deterioration due to discharge is not effectively prevented.
  • a predetermined waiting time is added to the user's discharge stop release request.
  • the index value is a deterioration evaluation value indicating an ion concentration deviation in the electrolyte solution between the electrodes of the secondary battery, or an increase in battery resistance during the discharge period of the secondary battery. Since either the rate or the time integral value of the discharge current value of the secondary battery is one, an appropriate index value can be used according to the specifications of the hybrid vehicle.
  • FIG. 2A is a diagram showing the state of the lithium ion battery during discharge
  • FIG. 2B is a diagram showing the deviation of ion concentration in the electrolytic solution.
  • FIG. 5 is a detailed diagram of a processing procedure when the history state division of FIG. 5 is a logical table of K conditions used in FIG.
  • FIG. 5 is a detailed diagram of a processing procedure when the state of alarm notification history exists in the history state classification of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a detailed diagram of a processing procedure when the state of alarm notification release history exists in the history state classification of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a detailed diagram of a processing procedure when a state with a discharge stop history exists in the history state classification of FIG. 4.
  • a hybrid vehicle in which the operation of the engine stops and the charging current is not supplied to the power storage device when the shift position is in the neutral position, but this is an example in which the charging current is not supplied to the power storage device.
  • It may be a hybrid vehicle with other specifications.
  • it may be a hybrid vehicle having a specification in which a clutch is provided between the engine and a rotating electrical machine that generates power, and the engine continues to operate by disengaging the clutch, but power supply from the engine to the power storage device is stopped. .
  • a lithium ion battery will be described as an in-vehicle secondary battery, but this is an illustrative example. Since most secondary batteries use an electrolytic solution, any secondary battery may be used as long as the ion concentration in the electrolytic solution is biased by discharge.
  • a hybrid vehicle equipped with a secondary battery is described as having two rotating electric machines, but this is an example for explanation, and the number of rotating electric machines may be any number.
  • the same elements are denoted by the same reference symbols in all the drawings, and redundant description is omitted.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control system 10 for a hybrid vehicle including a charge / discharge control device for an in-vehicle secondary battery.
  • the hybrid vehicle control system 10 includes a shift lever mechanism 12, a display unit 13 regarding a dischargeable state of the power storage device 20, a notification unit 14 for notifying the user of a warning regarding the occurrence of discharge deterioration of the power storage device 20, and two rotations.
  • movement of this is comprised.
  • the on-vehicle secondary battery charge / discharge control device 40 is referred to as a charge / discharge control device 40.
  • the shift lever mechanism 12 is one of the driving devices of the hybrid vehicle, and is an operation lever mechanism that switches a shift position corresponding to a combination of manual transmission gears, for example.
  • the drive position (D), the reverse position (R), the parking position (P), and the neutral position (N) are shown as the shift positions, and the current shift position is the neutral position (N). is there.
  • the state of the shift position in the shift lever mechanism 12 is transmitted to the charge / discharge control device 40 via an appropriate signal line.
  • the operation of the engine 18 is stopped when the shift position is at the neutral position, and the hybrid is designed to start the engine when the shift position is changed from the neutral position to another shift position such as a parking position. It is a vehicle.
  • the display means 13 is a device that is connected to the charge / discharge control device 40 through an appropriate signal line and displays to the user whether the power storage device 20 is in a dischargeable state or in a discharge stopped state.
  • the display unit 50 of the display means 13 is a character display of “RD”. When the power storage device 20 is in a dischargeable state, the character display of “RD” is lit, and when the discharge is stopped, the character of “RD” is displayed. The display turns off. “RD” means “Ready for Discharge”.
  • An operation element 52 in the display unit 13 is a user operation element that allows the user to make a discharge stop release request when the power storage device 20 is in a discharge stop state. When the operator 52 is operated by the user, an “RB” signal is transmitted to the charge / discharge control device 40. Details of the operation element 52 will be described in detail with reference to FIG.
  • the notification means 14 is a device that is connected to the charge / discharge control device 40 through an appropriate signal line and notifies the user of a warning in accordance with a command transmitted from the charge / discharge control device 40. What is notified is a warning regarding the occurrence of discharge deterioration of the power storage device 20 due to discharge.
  • the display 54 in the notification means 14 is a display device that displays a warning message.
  • the buzzer 56 in the notification means 14 is a sounding body that outputs a warning sound.
  • the two rotating electric machines 15 and 16 are a motor generator (MG) that is a drive source of the hybrid vehicle.
  • the motor / generator is a three-phase synchronous rotating electric machine that functions as a motor when electric power is supplied from the drive circuit 19 and functions as a generator during braking of the hybrid vehicle.
  • the two rotating electrical machines 15 and 16 are distinguished and called MG1 and MG2.
  • the rotating electrical machine 15 shown as MG1 is connected to the engine 18 side of the power distribution mechanism 17 and is driven by the engine 18 via the power distribution mechanism 17 to mainly function as a power generation function.
  • the rotating electrical machine 16 shown as MG2 is connected to the drive shaft side of the hybrid vehicle in the power distribution mechanism 17, and drives the drive wheels to mainly function as a motor function.
  • the engine 18 is an internal combustion engine that is one of the drive sources of the hybrid vehicle.
  • the engine 18 is composed of, for example, a 6-cylinder piston / cylinder mechanism.
  • the power distribution mechanism 17 provided between the engine 18 and the two rotary electric machines 15 and 16 is configured to output the engine 18, the input / output to the rotary electric machine 15 that is MG1, and MG2 according to the traveling state of the hybrid vehicle. This is a mechanism having a function of appropriately distributing the amount used for power generation and the amount for driving the drive wheels between the outputs of the rotating electrical machine 16.
  • a planetary gear mechanism can be used as the power distribution mechanism 17, a planetary gear mechanism can be used.
  • the drive circuit 19 includes a power storage device 20, a system main relay 22 shown as SMR, a discharge load 24 that operates using the power of the power storage device 20, a power converter 26, and an inverter circuit 28.
  • the power storage device 20 is a secondary battery configured using an electrolytic solution.
  • the power storage device 20 supplies DC power to the discharge load 24 and supplies power to the rotating electrical machines 15 and 16 via the power converter 26 and the inverter circuit 28. Further, charging electric power is received from the rotating electrical machines 15 and 16 via the inverter circuit 28 and the power converter 26 and charged.
  • a lithium ion battery in which a lithium ion single battery is assembled is used.
  • many types of secondary batteries can be used. In the following, a case where a secondary battery having a property that the ion concentration in the electrolytic solution is biased by discharge is used as the power storage device 20 will be described. .
  • the system main relay 22 is a relay device that cuts off or connects the electrical connection between the power storage device 20 and elements other than the power storage device 20 constituting the drive circuit 19. Since the system main relay 22 is interrupted or hindered when welding or the like occurs, the safety of welding or the like after the power switch of the hybrid vehicle is turned on and the electronic control unit (ECU) is operable. A check is made and then connected. When the system main relay 22 is in the connected state, the power storage device 20 is in a dischargeable state, and the character display “RD” is lit on the display unit 50 of the display unit 13. As will be described later, a discharge stop process may be executed in order to prevent discharge deterioration of the power storage device 20.
  • the system main relay 22 is turned off under the control of the charge / discharge control device 40. At this time, the character display of “RD” is turned off on the display unit 50 of the display means 13. In this way, the cutoff or connection state of the system main relay 22 is notified to the user by turning off or lighting the character display of “RD” on the display unit 50 of the display unit 13.
  • the discharge load 24 is not a component of the drive circuit 19, but is a device that operates with DC power supplied from the power storage device 20 via the system main relay 22.
  • a device that operates with DC power supplied from the power storage device 20 via the system main relay 22 is a device that operates with DC power supplied from the power storage device 20 via the system main relay 22.
  • One example is a light, a lamp, an air conditioner, an engine ignition device, a power steering, etc. of a hybrid vehicle. These are operable as long as the system main relay 22 is not shut off. In other words, even when the operation of the inverter circuit 28 is stopped and power is not supplied from the power storage device 20 to the rotating electrical machines 15 and 16, if the system main relay 22 is in the connected state, the power storage device 20 applies the discharge load 24. Discharge occurs.
  • Power converter 26 is connected between power storage device 20 and inverter circuit 28, and is connected between a DC voltage value of power storage device 20 and a system voltage value that is a voltage between the positive electrode side and the negative electrode side of inverter circuit 28. When there is a voltage difference, the DC voltage value on the power storage device 20 side is boosted to the system voltage value of the inverter circuit 28, and conversely, the system voltage value of the inverter circuit 28 is stepped down to the DC voltage value on the power storage device 20 side.
  • the power converter 26 includes a reactor, a switching element, and the like.
  • the inverter circuit 28 is a circuit that performs an AC / DC conversion process between the DC power of the power storage device 20 and the three-phase AC power of the rotating electrical machines 15 and 16.
  • the AC / DC conversion includes conversion of the DC power of the power storage device 20 into three-phase AC power of the rotating electrical machines 15 and 16, or conversion of the three-phase AC power of the rotating electrical machines 15 and 16 into DC power of the power storage device 20.
  • the inverter circuit 28 includes a plurality of switching elements and a plurality of diodes.
  • the inverter circuit 28 is stopped by the control of the charge / discharge control device 40, assuming that the power storage device 20 cannot discharge any more. Thereby, operation
  • the system main relay 22 is connected, and the display means 14 displays “RD” on the display unit 50. The character display continues to be lit.
  • the index value calculation unit 30 connected to the power storage device 20 calculates an index value E indicating the degree to which the ion concentration in the electrolytic solution is biased by the secondary battery being discharged.
  • the calculated index value E is transmitted to the charge / discharge control device 40 via an appropriate signal line. Detailed contents of the index value E will be described later.
  • the charge / discharge control device 40 controls the operation of the power storage device 20, the system main relay 22, the power converter 26, and the inverter circuit 28 that constitute the drive circuit 19 as a whole.
  • a charge / discharge control device 40 can use a computer suitable for mounting on a vehicle.
  • the charge / discharge control device 40 includes an index value acquisition processing unit 42 that acquires the index value E transmitted from the index value calculation unit 30, and a shift position acquisition processing unit 44 that acquires the shift position state transmitted from the shift lever mechanism 12. Prepare. By these, the index value required for the charge / discharge control process is acquired, and the shift position state is acquired. Moreover, in order to prevent the discharge deterioration of the electrical storage device 20, for example, when the shift position is at the neutral position, the charge / discharge control device 40 notifies the user to change the neutral position to another shift position.
  • warning notification processing unit 46 performs processing such as notifying the user of a predetermined warning to the means 14 and the warning notification is performed, for example, when the user is left in the neutral position, the power storage device 20 is discharged.
  • a discharge stop processing unit 48 that performs processing such as stopping is included.
  • Such a function is realized by executing software installed in the charge / discharge control device 40. Specifically, this can be realized by the charge / discharge control device 40 executing a charge / discharge control program as software. Some of these functions may be realized by hardware.
  • FIG. 2A is a diagram showing the state of the lithium ion battery during discharge
  • FIG. 2B is a diagram showing the deviation of ion concentration in the electrolytic solution.
  • the lithium ion cell 32 includes a positive electrode 34, a negative electrode 36, and an electrolytic solution 38 filling the space.
  • the positive electrode 34 and the negative electrode 36 are made of a material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions (Li + ).
  • a lithium transition metal oxide such as lithium cobaltate is used, and as the negative electrode 36, carbon is used.
  • the electrolytic solution 38 an ionic electrolytic solution in which a lithium salt such as lithium hexafluorate (LiPF 6 ) is contained in an organic solvent such as ethylene carbonate or diethyl carbonate is used. In the following, lithium hexafluorate (LiPF 6 ) is used as the lithium salt.
  • the power storage device 20 that is a lithium ion battery
  • the time integral value of the discharge current value (the discharge current value is A and the discharge time is h and the time integral value of Ah)
  • the ion concentration of the electrolytic solution 38 is biased
  • the battery resistance during the discharging period of the power storage device 20 increases. Therefore, the index value E indicating the degree of deviation of the ion concentration in the electrolytic solution 38 between the positive electrode 34 and the negative electrode 36 of the power storage device 20 is the time integral value of the discharge current value of the power storage device 20 and the discharge period of the power storage device 20.
  • a deterioration evaluation value indicating an increase rate of the battery resistance and an ion concentration deviation in the electrolytic solution 38 between the positive electrode 34 and the negative electrode 36 of the power storage device 20 can be used.
  • the deterioration evaluation value the deterioration evaluation value D described in Patent Document 3 can be used.
  • the degradation evaluation value D is used as the index value E.
  • the deterioration evaluation value D includes a deterioration evaluation value D for each cycle time in a predetermined cycle time and an increase D (+) of the deterioration evaluation value D in one cycle of the cycle time.
  • the decrease amount D ( ⁇ ), D (current cycle time) ⁇ D (previous cycle time) ⁇ D ( ⁇ ) + D (+) ⁇ .
  • D (0) in the first cycle time is set to 0.
  • the increase amount D (+) of the deterioration evaluation value D increases as the discharge current value of the power storage device 20 increases or the cycle time increases.
  • the decrease amount D ( ⁇ ) of the deterioration evaluation value D increases as the forgetting factor A increases and the cycle time increases.
  • the forgetting factor A is a factor corresponding to the diffusion rate of lithium ions (Li + ) in the electrolytic solution 38 of the power storage device 20, and the forgetting factor A is such that the product of the cycle time ⁇ T is 0 to 1.
  • Set to Figure 3 shows a power storage device temperature T B dependence of forgetting coefficient A. Forgetting coefficient A becomes a larger value the higher the temperature T B of the power storage device 20.
  • FIGS. are diagrams relating to the procedure of charge / discharge control in the charge / discharge control device 40.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an overall procedure processed in one control cycle
  • FIGS. 5 and 7 to 9 are flowcharts showing details of a part of the procedure of FIG. Each procedure in these corresponds to each processing procedure of the charge / discharge control program.
  • FIG. 6 is a logical table of K conditions described later.
  • the power switch when the power switch is turned on (S10), electric power is supplied to various ECUs from a low-voltage power source such as a lead storage device, and the operations of the various ECUs start. For example, safety confirmation of the system main relay 22 is performed. Etc. are executed.
  • the power switch can be turned on, for example, by the user turning on a switch device such as an ignition switch, or by the user turning on the switch device by a remote non-contact operation using the remote switch device. Can do.
  • each element of the hybrid vehicle control system 10 is set to an initial state, and the charge / discharge control device 40 starts up the charge / discharge control program.
  • the processing procedure of the charge / discharge control program branches to four history states through program initialization (S12), state acquisition (S14), and history state division (S16).
  • the four history states are “no history” (S20), “alarm notification history exists” (S22), “alarm notification release history exists” (S24), and “discharge stop history exists” (S26).
  • the initialization procedure (S12) of the charge / discharge program is a process of setting all the state variables acquired in the next S14 to the initial state.
  • the state acquisition procedure (S14) is a process of acquiring the state in the control cycle for the state variables used in the steps after S16.
  • state variables used in the procedures after S16 the RD, N, and E logical values shown in the K condition ethical value table of FIG. 6 and the history that distinguishes the four history states (S20, S22, S24, and S26). These are the logical values of the states M1, M2, and M3, the elapsed time of various other timers, the count values of various counters, and the like. These contents will be described in detail below sequentially.
  • the history status division procedure (S16) is a branch setting process for branching the process in the current control cycle in accordance with the contents of the process history in the previous control cycle.
  • the history state division is divided into four history states.
  • the history is M1 indicating that the warning notification process (S30) executed in the branch process of “no history” (S20) has been processed, and the warning executed in the branch process of “alarm notification history exists” (S22).
  • This is indicated by three history states, M2 indicating that the notification release (S32) has been processed and M3 indicating that the discharge stop processing (S34) has been processed.
  • the subsequent processing procedure is branched according to the four history states.
  • a warning notification process (S30) is executed.
  • warning notification cancellation (S32) or discharge stop processing (S34) is executed.
  • the charging current is not supplied to the power storage device 20 and the system main relay 22 in which “RD” is lit is in the connected state, the power storage device 20 to the discharge load 24 such as a light. Discharge occurs.
  • the index value E indicating the degree of ion concentration deviation in the electrolytic solution 38 of the power storage device 20 is on the deterioration side.
  • the warning notification process (S30) in the first branch notifies a warning prompting the shift position to be moved to a position other than the neutral position.
  • the discharge stop process (S34) in the second branch is a discharge stop state in which the system main relay 22 is forcibly cut off and “RD” is turned off.
  • the intensity warning notification process (S36) in the third branch “with warning notification release history” (S24) and the discharge stop enhancement process (S38) in the fourth branch “with discharge stop history” (S26) This is a process for reinforcing the operational effects of the warning notification process (S30) and the discharge stop process (S34).
  • FIG. 5 is a flowchart showing a detailed processing procedure in a branch in which the history state is “no history” (S20).
  • the K condition determination process is performed (S40).
  • FIG. 6 is a logical value table used for the K condition determination process.
  • the state variable RD indicates whether the power storage device 20 is in a dischargeable state or a discharge stopped state.
  • the character display “RD” is lit on the display unit 50 of the display means 13.
  • the character display of “RD” is turned off on the display unit 50 of the display means 13. Therefore, the charge / discharge control device 40 can distinguish whether the power storage device 20 is in a dischargeable state or in a discharge stopped state by acquiring the connected or disconnected state of the system main relay 22.
  • the state variable N indicates whether the charging current to the power storage device 20 is in a supply stop state or a supply state in a broad sense.
  • the target is a hybrid vehicle in which the engine 18 stops when the shift position is at the neutral position
  • the state of the shift position is shown as a representative of the state variable N.
  • the neutral position is simply referred to as the N position.
  • the state variable E indicates a state of an index value E indicating the degree of ion concentration deviation in the electrolytic solution 38 of the power storage device 20.
  • the battery deterioration occurrence threshold E 0 increases in the ion concentration in the electrolytic solution 38 of the power storage device 20, increases the internal resistance of the power storage device 20, and causes current concentration between the electrodes, thereby Since the apparatus 20 may reach the discharge deterioration, a threshold value that is a point at which the discharge deterioration starts (discharge deterioration start point) is set for the index value E.
  • the battery deterioration occurrence threshold E 0 can be experimentally determined in advance according to the specifications of the power storage device 20.
  • the duration T 0 is determined because, even if the index value E temporarily exceeds the battery deterioration occurrence threshold value E 0 , the index value E decreases if the discharge load 24 stops and then discharge is not performed. This is to avoid misjudgment.
  • D ( ⁇ ) in the degradation evaluation value D decreases as the forgetting factor A increases and the cycle time increases.
  • the temperature T B of the power storage device 20 is large, the forgetting coefficient A is a large value, if not an appropriate temperature the temperature T B of the power storage device 20 is cryogenic somewhat there is D (+) due to the discharge current
  • D ( ⁇ ) is sufficiently large, the deterioration evaluation value D decreases with time.
  • the rate of increase of the internal resistance of the power storage device 20 as another example of the index value E, even if the index value E temporarily exceeds the battery deterioration occurrence threshold E 0 , the operation of the discharge load 24 thereafter stops.
  • the duration T 0 can be determined as a suitable period for avoiding erroneous determination.
  • K 1 (S42).
  • the process in the control cycle ends, “RETURN” is set, and the process returns to S14.
  • This processing procedure is executed by the function of the warning notification processing unit 46 of the charge / discharge control device 40.
  • the predetermined warning prompts the user to take measures for preventing the occurrence of discharge deterioration of the power storage device 20.
  • the buzzer 56 is turned on and a buzzer sound is output. Further, a warning message such as “When the buzzer sounds, change the shift position from the neutral position to another shift position” is displayed on the display 54.
  • a warning message such as “When the buzzer sounds, change the shift position from the neutral position to another shift position” is displayed on the display 54.
  • the notification means 14 includes a warning lamp, the warning lamp blinks or lights up.
  • the notification means 14 also includes a display, the display indicates that “if the lamp is lit or blinked, the shift position is changed from the neutral position. Please change to the shift position of ".
  • the notification means 14 includes an audio speaker, the message having the above contents is notified by voice.
  • the notification unit 14 includes only a display, the message having the above contents is displayed on the display. In addition, you may alert
  • a predetermined warning notification is performed, and the state variable M1 is changed from “0” to “1”.
  • these settings (S44) are finished, the processing in the control cycle is finished, and “RETURN” is returned to S14.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a detailed processing procedure in a branch where the history state is “alarm notification history exists” (S22).
  • the K condition determination is performed (S46).
  • the possibility of occurrence of discharge deterioration of the power storage device 20 is reduced, so that the notification of the predetermined warning is canceled (S32). Release of the warning notification is performed by the notification means 14.
  • the buzzer 56 is turned off and the buzzer stops sounding.
  • a message such as “Thank you” is displayed on the display 54.
  • the notification unit 14 includes a warning lamp, the warning lamp is turned off, and the warning lamp stops lighting or blinking and is turned off.
  • the notification means 14 includes an audio speaker, the above message is notified by voice.
  • the notification of a predetermined warning is canceled, and the state variable M2 is changed from “0” to “1”.
  • This numerical value is an example for explanation, and may be another appropriate numerical value according to the forgetting factor A or the like. If the determination in S54 is negative, there is little concern about the discharge deterioration of the power storage device 20, so the control cycle processing is terminated and the process returns to S12 as "END". If the determination in S54 is affirmative, a process of stopping discharging of the power storage device 20 is performed (S34). This processing procedure is executed by the function of the discharge stop processing unit 48 of the charge / discharge control device 40.
  • the process for stopping the discharge of the power storage device 20 is performed by shutting off the system main relay 22. At this time, the character display of “RD” on the display unit 50 of the display means 13 is turned off. In addition to these processes, a process that can stop the discharge of the power storage device 20 may be performed, and depending on the driving situation of the hybrid vehicle, a process such as stopping the operation of all the devices of the discharge load 24 may be performed. Also good.
  • the buzzer 56 of the notification means 14 remains on, but the display 54 is changed to a message content such as “Please change the shift position from the neutral position to another shift position promptly”.
  • the discharge stop process is performed, and the state variable M3 is changed from “0” to “1”.
  • S26 discharge stop history
  • the warning notification release process (S32) is executed by the process of changing the shift position from the N position to another shift position by the user, and the predetermined warning notification is canceled, but immediately after that, the warning position is reset again. Then, the shift position is at the N position without supplying a sufficient charging current to the power storage device 20. At this time, it is preferable to perform warning notification again, but if the warning notification processing (S30) is executed once according to the procedure of the flowchart described in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a detailed processing procedure in the branch of “with warning notification release history” (S24).
  • T2th is used to indicate a time that is too short.
  • the deterioration evaluation value D has a small D (-) value, and deterioration due to discharge is not effectively prevented.
  • the above numerical values are examples for explanation, and may be other appropriate numerical values according to the forgetting factor A or the like.
  • next control cycle etc.
  • the counter C1 counts the number of times of returning to the N position in a short time after the alarm is released.
  • C1th can be set to an integer of 1 or more. Since the user may return to the N position in a short time after the alarm is canceled due to an error, C1th is preferably set to 2 or 3. If the determination in S64 is negative, the processing in the control cycle ends, “RETURN” is set, and the process returns to S14.
  • the warning method stronger than the previous predetermined warning is a method in which the content of the predetermined warning is transmitted to the user more clearly.
  • the volume of the buzzer 56 is set higher than the previous volume, and a message such as “Please remain fixed at a shift position other than the neutral position for a while” is displayed on the display 54.
  • the characters and characters on the display 54 may be larger.
  • the notification means 14 is provided with a warning lamp, the lighting brightness of the warning lamp is made brighter or the blinking frequency is increased, and the light is frequently blinked with strong light.
  • the notification means 14 includes an audio speaker, the volume is increased and the above message is output.
  • the strength warning notification process of S36 When the strength warning notification process of S36 is performed, the series of processes related to preventing deterioration of the power storage device 20 so far are terminated, and the process returns to S12 as “END”. In this way, a strong warning is given to the user to alert him and return to the initial state. Instead of this, it is also possible to return to S12 as “END” after confirming that the user performs a process of fixing to the N position for a while in response to the warning of strength.
  • the procedure of the intensity warning notification process (S36) even when the shift position is changed from the N position to another shift position in response to the warning in S30, the N position and the other shift position are alternately displayed. It is possible to deal with a case where a change has been made, and the effects of the warning notification process (S30) and the warning notification release process (S32) can be reinforced while suppressing a decrease in user convenience.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a detailed processing procedure in the branch of “with discharge stop history” (S26).
  • T3th is used to indicate a time that is too short.
  • T3th can be set to a time comparable to T2th.
  • T3th is set to a period of several times the control cycle ⁇ t.
  • the character display “RD” on the display unit 50 of the display unit 13 is turned off when the discharge stop process (S34) is performed to prevent secondary battery deterioration.
  • the user sees this and is in a state where a discharge stop cancellation request is made by operating the operating element 52 provided in the vehicle while leaving the shift position at the N position.
  • the counter C2 counts the number of times the user has operated the operator 52 in a short time after the discharge stop process (S34) is performed with the shift position left at the N position. That is, when the branch processing of S26 is entered and S66, S68, and S70 are affirmed, the count value of the counter C2 is incremented by +1 and the timer T3 is reset to 0 (S72). Then, it is determined whether or not the count value of the counter C2 has reached a predetermined threshold number C2th (S74).
  • C2th can be set to an integer of 1 or more. Since the user may operate the operation element 52 due to some error, C2th is preferably set to 2 or 3.
  • the determination in S74 is negative, the discharge stop is continued, “RD” on the display unit 50 of the display means 13 remains unlit (S76), the processing in the control cycle ends, and “RETURN” is obtained. And return to S14.

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Abstract

　車載二次電池の充放電制御装置は、エンジンと回転電機と二次電池である蓄電装置を搭載する車両においてエンジンから蓄電装置への電力供給が停止しており、蓄電装置が放電によって電解液中のイオン濃度が偏る程度を示す指標値を取得し、車両のシフトレバー機構からシフトポジションを取得し、取得されたシフトポジションがニュートラルポジションであり、取得された指標値が電池劣化発生閾値を超えるときに、報知手段に対し、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更する内容の警告の報知を行わせる。

Description

車載二次電池の充放電制御装置
　本発明は、車載二次電池の充放電制御装置に係り、特に、電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池がハイブリッド車両に搭載されるときの車載二次電池の充放電制御装置に関する。
　ハイブリッド車両において、ユーザによってシフトレバーがニュートラルポジションにシフト操作されたときに、エンジンおよび回転電機を非駆動状態とする仕様を有するものがある（例えば、特許文献１）。このハイブリッド車両では、シフトレバーがニュートラルポジションにあると、バッテリに充電する電力を発生できない。一方で、回転電機以外の機器には、夜間におけるランプ照明灯のようにニュートラルポジションであっても電力供給が必要なものがある。これらの放電により、ニュートラルポジションでは、バッテリの残存容量であるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）が低下し続けることになる。
　そこで、特許文献１には、ハイブリッド車両の制御装置として、バッテリの残存容量であるＳＯＣが所定の閾値に低下すると、ニュートラルポジション以外のシフトポジションを選択することを促す警告を出力することが開示されている。
　特許文献２には、バッテリとしてリチウムイオン電池を用いるハイブリッド車両において、大電流での放電を続けるとバッテリが劣化することを指摘している。ここでは、放電によるバッテリの劣化に関する評価値をイオン濃度の偏りの変化に対応させるように算出し、評価値が目標値から劣化側に変化すると放電電力上限値（ＷOUT）を小さくすることが述べられている。
　特許文献３は、ハイブリッド車両において継続的な放電によってもバッテリが劣化すると述べ、その監視方法として、電池抵抗の上昇度合の監視や、リチウムイオン電池における電解液中のリチウムイオン濃度の電極間における偏りを示す劣化評価値Ｄの監視が述べられている。ここでは、劣化評価値Ｄが閾値を超えるとバッテリの放電電力上限値（ＷOUT）の制限を開始することが述べられている。
　劣化評価値Ｄは、｛Ｄ（今回のサイクルタイム）＝Ｄ（前回のサイクルタイム）－Ｄ（－）＋Ｄ（＋）｝で求められる。劣化評価値の減少量Ｄ（－）は、忘却係数Ａが大きいほど、サイクルタイムが長いほど大きい値になり、劣化評価値の増加量Ｄ（＋）は、バッテリ放電電流値が大きいほど、サイクルタイムが長いほど大きな値となる。忘却係数Ａは、バッテリの電解液中のリチウムイオンの拡散速度に対応する係数で、バッテリの温度が高いほど大きな値となる。
特開２００８－０９４１７８号公報 特許第４４９４４５３号明細書 特開２０１２－２１８５９９号公報
　リチウムイオン電池のように電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池では、一時的大電流放電により劣化し、大電流放電でなくても継続的放電によっても劣化することが知られている。放電劣化が進むと、これらの二次電池の充電能力等が低下する。特許文献１はＳＯＣの監視であるので、これらの二次電池の放電劣化の発生に対して十分ではない。特許文献２，３ではリチウムイオン電池の放電劣化を監視できるが、ＷOUTによる放電制限では回転電機を駆動するインバータ回路の動作が停止されるが、ライトやランプ等への放電までは停止しないので、やはり放電が継続され、放電劣化が進行する。例えば、ユーザによってシフトレバーがニュートラルポジションにシフト操作されたときに、エンジンおよび回転電機を非駆動状態とする仕様のハイブリッド車両の場合では、シフトポジションがニュートラルにあるとき、エンジンは停止してエンジンから二次電池への充電が行われないにも関わらず、ライトやランプ等への放電が継続するので、二次電池の放電劣化が進行する。
　本発明の目的は、電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池について放電劣化の発生を抑制できる車載二次電池の充放電制御装置を提供することである。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置は、エンジンと回転電機と二次電池を搭載する車両においてエンジン側から二次電池への電力供給が停止しており、二次電池が放電によって電解液中のイオン濃度が偏る程度を示す指標値が予め定めた電池劣化発生閾値を超えるときに、所定の警告をユーザに対し報知する報知手段を有することを特徴とする。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置において、指標値を取得し、車両のシフトポジションを取得し、取得されたシフトポジションがニュートラルポジションであるときは、エンジン側から二次電池への電力供給が停止しているとして、取得された指標値が電池劣化発生閾値を超えるときに、所定の警告として、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するように報知を行うことが好ましい。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置において、報知を行った後に、取得された指標値が前記二次電池の劣化側に増加し、その増加量が予め定めた閾値増加量を超えるときに、二次電池の放電を停止させる処理を行うことが好ましい。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置において、報知の後にシフトポジションを取得し、報知が行われた時点から予め定めた所定期間内において、取得されたシフトポジションが、ニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更された後、再びニュートラルポジションに戻されたときに、報知した前回の所定の警告よりも強い警告方法で、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するように報知を行うことが好ましい。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置において、放電停止が行われた後にシフトポジションを取得し、放電停止が行われた時点から予め定めた所定期間内において、ユーザの操作により放電停止解除要求が行われ、取得されたシフトポジションがニュートラルポジションの状態のままであるときは、ユーザの放電停止解除要求に対して予め定めた所定の待機時間を付加する処理を行うことが好ましい。
　本発明に係る車載二次電池の充放電制御装置において、指標値は、二次電池の電極間における電解液中のイオン濃度偏りを示す劣化評価値、または、二次電池の放電期間における電池抵抗の上昇率、または、二次電池の放電電流値の時間積分値、のいずれか１であることが好ましい。
　上記構成の車載二次電池の充放電制御装置によれば、エンジン側から二次電池への電力供給が停止しており、二次電池が放電によって電解液中のイオン濃度が偏る程度を示す指標値が予め定めた電池劣化発生閾値を超えるときに、所定の警告をユーザに対し報知する。これにより、放電によって電解液中のイオン濃度が偏る性質を有する車載二次電池の放電劣化の発生を防止できる。
　ハイブリッド車両によっては、ユーザによってシフトレバーがニュートラルポジションにシフト操作されたときに、エンジンおよび回転電機を非駆動状態とする仕様のものがある。そこで、車載二次電池の充放電制御装置において、シフトポジションがニュートラルポジションであり、指標値が電池劣化発生閾値を超えるときに、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するように報知を行う。ニュートラルポジションに放置されると、エンジンから蓄電装置への電力供給が停止されて充電が行われない状態であっても、ハイブリッド車両のライト、ランプ、空調装置、エンジンの点火装置、パワーステアリング等で蓄電装置の放電が続くことがある。ニュートラルポジションにおけるこの放電は、インバータ回路の動作に関するＷOUTの制限に関わりなく継続される。上記構成によれば、指標値が電池劣化発生閾値を超えるときに、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するようにユーザに報知を行うので、車載二次電池の放電劣化の発生を防止できる。
　また、車載二次電池の充放電制御装置において、報知を行った後に指標値が二次電池の劣化側に増加して予め定めた閾値増加量を超えるときに、二次電池の放電を停止させる処理を実行する。これにより、警告報知をしたにも関わらずニュートラルポジションのまま放置された場合等に、車載二次電池の放電劣化の発生を抑制できる。
　また、車載二次電池の充放電制御装置において、二次電池劣化発生防止のために警告報知を行ったとき、ユーザによっては、その報知が行われたので一旦ニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更し、その後あまり時間を置かずに、再びニュートラルポジションに戻すことがある。このような場合、二次電池である蓄電装置に十分な充電電流が供給されないことが生じ、指標値が電池劣化発生閾値を超えることがある。このようなときは、放電に起因する劣化発生が有効に防止されないとして、前回の警告よりも強い警告方法で、ニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するように報知を行う。例えば音による報知のときは、前回よりも大きな音量で警告する、警告ランプの点灯による報知のときは、前回よりも強い光で点灯する、あるいは前回が連続点灯のときは点滅点灯を繰り返す、警告表示による報知のときは、大きな文字の表示とする。これにより、警告報知によって一旦ニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更された後に、例えば、ニュートラルポジションと他のシフトポジションとの間で交互に変更がされた場合等において、車載二次電池の放電劣化の発生を効果的に抑制できる。
　また、車載二次電池の充放電制御装置において、二次電池劣化発生防止のために放電停止処理を行ったときに、ユーザによっては、放電停止処理が行われたことを知ってからあまり時間を置かずに、シフトポジションをニュートラルポジションに放置したまま、車両に備えられている操作子を操作して放電停止解除要求をすることがある。このような場合、ユーザの要求に応じて放電停止を解除すると、二次電池である蓄電装置に十分な充電電流が供給されないことが生じ、放電に起因する劣化発生が有効に防止されない。このようなときは、ユーザの放電停止解除要求に対し所定の待機時間を付す。これにより、放電停止処理が行われた直後等にユーザの操作によって放電停止解除が行われることを防止できるので、車載二次電池の放電劣化の発生を効果的に抑制できる。
　また、車載二次電池の充放電制御装置において、指標値は、二次電池の電極間における電解液中のイオン濃度偏りを示す劣化評価値、または、二次電池の放電期間における電池抵抗の上昇率、または、二次電池の放電電流値の時間積分値のいずれか１であるので、ハイブリッド車両の仕様に応じ、適切な指標値を用いることが可能になる。
本発明に係る実施の形態の車載二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の制御システムを示す図である。 電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池の一例としてリチウムイオン電池における放電時に電解液中のイオン濃度の偏りを示す図である。図２（ａ）は、放電時のリチウムイオン電池の状態を示す図、（ｂ）は、電解液におけるイオン濃度の偏りを示す図である。 本発明に係る実施の形態の車載二次電池の充放電制御装置に用いられる指標値Ｅの一例である劣化評価値Ｄに用いられる忘却係数Ａにおける蓄電装置温度ＴB依存性を示す図である。 本発明に係る実施の形態の車載二次電池の充放電制御装置における充放電制御の手順を示すフローチャートである。 図４の履歴状態分けで履歴なしの状態とされるときの処理手順の詳細図である。 図４で用いられるＫ条件の論理値表である。 図４の履歴状態分けで警報報知履歴有りの状態とされるときの処理手順の詳細図である。 図４の履歴状態分けで警報報知解除履歴有りの状態とされるときの処理手順の詳細図である。 図４の履歴状態分けで放電停止履歴有りの状態とされるときの処理手順の詳細図である。
　以下に図面を用いて、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。以下では、シフトポジションがニュートラルポジションにあるときはエンジンの動作が停止して蓄電装置に充電電流が供給されない仕様のハイブリッド車両を述べるが、これは蓄電装置に充電電流が供給されない例示であって、これ以外の仕様のハイブリッド車両であってもよい。例えば、エンジンと発電を行う回転電機等の間にクラッチが設けられ、クラッチを切ることでエンジンは動作を継続するがエンジンから蓄電装置への電力供給を停止する仕様のハイブリッド車両であってもよい。
　以下では、車載二次電池としてリチウムイオン電池を述べるが、これは説明のための例示である。ほとんどの二次電池は電解液を用いるので、その中で電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池であればよい。以下では、二次電池が搭載されるハイブリッド車両として、２台の回転電機を備えるものを述べるが、これは説明のための例示であって、回転電機の台数はいくつでもよい。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、車載二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の制御システム１０の構成を示す図である。ハイブリッド車両の制御システム１０は、シフトレバー機構１２と、蓄電装置２０の放電可能状態に関する表示手段１３と、蓄電装置２０の放電劣化発生に関する警告をユーザに報知する報知手段１４と、２台の回転電機１５，１６と、エンジン１８と、エンジン１８と２台の回転電機１５，１６の間に配置される動力分配機構１７と、回転電機１５，１６に接続される駆動回路１９と、駆動回路１９の充放電動作を制御する車載二次電池の充放電制御装置４０を含んで構成される。以下では、特に断らない限り、車載二次電池の充放電制御装置４０を充放電制御装置４０と呼ぶ。
　シフトレバー機構１２は、ハイブリッド車両の運転装置の1つで、例えば、マニュアルトランスミッションの歯車の組み合わせに対応するシフトポジションを切り替える操作レバー機構である。図１の例では、シフトポジションとして、ドライブポジション（Ｄ）、リバースポジション（Ｒ）、パーキングポジション（Ｐ）、ニュートラルポジション（Ｎ）が示されており、現在のシフトポジションはニュートラルポジション（Ｎ）である。シフトレバー機構１２におけるシフトポジションの状態は、適当な信号線を介して充放電制御装置４０に伝送される。なお、このハイブリッド車両では、シフトポジションがニュートラルポジションにあるときにエンジン１８の動作は停止しており、ニュートラルポジションからパーキングポジション等の他のシフトポジションに変更されると、エンジンが始動する仕様のハイブリッド車両である。
　表示手段１３は、充放電制御装置４０と適当な信号線で接続され、蓄電装置２０が放電可能な状態か、放電停止の状態かをユーザに表示する装置である。表示手段１３における表示部５０は「ＲＤ」の文字表示であり、蓄電装置２０が放電可能な状態のときは「ＲＤ」の文字表示が点灯し、放電停止の状態のときは「ＲＤ」の文字表示が消灯する。「ＲＤ」は、Ｒｅａｄｙ　ｆｏｒ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅの意味である。表示手段１３における操作子５２は、蓄電装置２０が放電停止の状態のときに、放電停止解除要求をユーザが行えるようにするユーザ操作子である。操作子５２がユーザによって操作されると、「ＲＢ」信号が充放電制御装置４０に伝送される。操作子５２の詳細については、図９において詳述する。
　報知手段１４は、充放電制御装置４０と適当な信号線で接続され、充放電制御装置４０から伝送される指令に従って、警告をユーザに報知する装置である。報知されるのは、放電による蓄電装置２０の放電劣化発生に関する警告である。報知手段１４におけるディスプレイ５４は、警告メッセージを表示する表示装置である。報知手段１４におけるブザー５６は、警告音を出力する発音体である。これらは報知手段１４の例示であって、これら以外に、警告に応じて点灯または点滅する警告ランプ、警告メッセージを音声で出力するスピーカ等を用いることができる。蓄電装置２０の放電劣化発生に関する内容、警告報知の具体的内容については後述する。
　２台の回転電機１５，１６は、ハイブリッド車両の駆動源となるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）である。モータ・ジェネレータは、駆動回路１９から電力が供給されるときはモータとして機能し、ハイブリッド車両の制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。２台の回転電機１５，１６を区別してＭＧ１，ＭＧ２と呼ぶ。ＭＧ１として示される回転電機１５は、動力分配機構１７のエンジン１８側に接続され、動力分配機構１７を介してエンジン１８によって駆動されて主として発電機能として働く。ＭＧ２として示される回転電機１６は、動力分配機構１７におけるハイブリッド車両の駆動軸側に接続され、駆動輪を駆動して主としてモータ機能として働く。
　エンジン１８は、ハイブリッド車両の駆動源の１つである内燃機関である。エンジン１８は、例えば６気筒のピストン・シリンダ機構で構成される。エンジン１８と２台の回転電機１５，１６の間に設けられる動力分配機構１７は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、エンジン１８の出力と、ＭＧ１である回転電機１５への入出力と、ＭＧ２である回転電機１６の出力との間で、発電に用いる分と駆動輪を駆動する分とを適切に分配する機能を有する機構である。動力分配機構１７としては遊星歯車機構を用いることができる。
　駆動回路１９は、蓄電装置２０と、ＳＭＲとして示したシステムメインリレー２２と、蓄電装置２０の電力を用いて動作する放電負荷２４と、電力変換器２６と、インバータ回路２８とを含んで構成される。
　蓄電装置２０は、電解液を用いて構成される二次電池である。蓄電装置２０は、放電負荷２４に直流電力を供給し、回転電機１５，１６に対し、電力変換器２６とインバータ回路２８を介して電力を供給する。また、回転電機１５，１６からインバータ回路２８と電力変換器２６を介して充電電力を受け取り充電される。かかる蓄電装置２０として、リチウムイオン単電池を組電池化したリチウムイオン電池を用いる。リチウムイオン電池の他にも多くの種類の二次電池を用いることができるが、以下では、特に電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池を蓄電装置２０として用いる場合について述べる。
　システムメインリレー２２は、蓄電装置２０と、駆動回路１９を構成する蓄電装置２０以外の要素との間の電気的接続を遮断または接続するリレー装置である。システムメインリレー２２は、溶着等が生じると遮断または接続に支障を生じるので、ハイブリッド車両のパワースイッチが入って電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｔｏｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）が動作可能になってから、溶着等の安全チェックが行われ、その後に接続状態とされる。システムメインリレー２２が接続状態となると、蓄電装置２０が放電可能状態となり、表示手段１３の表示部５０において「ＲＤ」の文字表示が点灯する。後述するように、蓄電装置２０の放電劣化を防止するために放電停止処理が実行されることがある。蓄電装置２０の放電停止処理は、充放電制御装置４０の制御の下で、システムメインリレー２２を遮断状態にする。このとき、表示手段１３の表示部５０において「ＲＤ」の文字表示が消灯する。このように、システムメインリレー２２の遮断または接続状態は、表示手段１３の表示部５０における「ＲＤ」の文字表示の消灯状態または点灯状態でユーザに知らされる。
　放電負荷２４は、駆動回路１９の構成要素ではないが、蓄電装置２０からシステムメインリレー２２を介して供給される直流電力で動作する機器類である。一例を上げると、ハイブリッド車両のライト、ランプ、空調装置、エンジンの点火装置、パワーステアリング等である。これらは、システムメインリレー２２が遮断されない限り、動作可能である。換言すれば、インバータ回路２８の動作が停止されて回転電機１５，１６に蓄電装置２０から電力が供給されないときでも、システムメインリレー２２が接続状態であれば、蓄電装置２０から放電負荷２４に対し放電が行われる。
　電力変換器２６は、蓄電装置２０とインバータ回路２８の間に接続配置され、蓄電装置２０の直流電圧値と、インバータ回路２８の正極側と負極側の間の電圧であるシステム電圧値との間に電圧差があるときに、蓄電装置２０側の直流電圧値をインバータ回路２８のシステム電圧値に昇圧し、逆にインバータ回路２８のシステム電圧値を蓄電装置２０側の直流電圧値に降圧する。電力変換器２６は、リアクトルと、スイッチング素子等を含んで構成される。
　インバータ回路２８は、蓄電装置２０の直流電力と回転電機１５，１６の三相交流電力との間の交直変換処理を行う回路である。交直変換は、蓄電装置２０の直流電力を回転電機１５，１６の三相交流電力への変換、または、回転電機１５，１６の三相交流電力を蓄電装置２０の直流電力への変換を含む。インバータ回路２８は、複数のスイッチング素子と複数のダイオードとを含んで構成される。
　インバータ回路２８は、蓄電装置２０のＳＯＣが低下して下限値に達すると、蓄電装置２０はこれ以上放電をすることができないとして、充放電制御装置４０の制御により、その動作が停止される。これにより、回転電機１５，１６は動作が停止する。このときでも蓄電装置２０に放電劣化が生じない状態であれば、蓄電装置２０は放電停止状態とされず、システムメインリレー２２は接続されており、表示手段１４において表示部５０の「ＲＤ」の文字表示は点灯が継続される。
　蓄電装置２０に接続される指標値算出部３０は、二次電池が放電によって電解液中のイオン濃度が偏る程度を示す指標値Ｅを算出する。算出された指標値Ｅは、適当な信号線を介して充放電制御装置４０に伝送される。指標値Ｅの詳細な内容については後述する。
　充放電制御装置４０は、駆動回路１９を構成する蓄電装置２０、システムメインリレー２２、電力変換器２６、インバータ回路２８の動作を全体として制御する。かかる充放電制御装置４０は車両搭載に適したコンピュータを用いることができる。
　充放電制御装置４０は、指標値算出部３０から伝送された指標値Ｅを取得する指標値取得処理部４２、シフトレバー機構１２から伝送されるシフトポジション状態を取得するシフトポジション取得処理部４４を備える。これらによって、充放電制御処理に必要な指標値が取得され、シフトポジション状態が取得される。また、充放電制御装置４０は、蓄電装置２０の放電劣化を防止するために、例えば、シフトポジションがニュートラルポジションにあるときは、ユーザに対しニュートラルポジションを他のシフトポジションに変更するように、報知手段１４に対し所定の警告をユーザに報知させる等の処理を行う警告報知処理部４６、警告報知を行っても、例えばユーザがニュートラルポジションに放置したまま等のときに、蓄電装置２０の放電を停止させる等の処理を行う放電停止処理部４８を含んで構成される。
　かかる機能は、充放電制御装置４０に搭載されたソフトウェアを実行することで実現される。具体的には、充放電制御装置４０がソフトウェアとしての充放電制御プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。
　ここで、蓄電装置２０が放電によって電解液中のイオン濃度が偏ることについて図２を用いて述べる。図２（ａ）は、放電時のリチウムイオン電池の状態を示す図、（ｂ）は、電解液におけるイオン濃度の偏りを示す図である。
　図２では、リチウムイオン電池を構成するリチウムイオン単電池３２を用いて説明する。リチウムイオン単電池３２は、正極３４と負極３６とその間を満たす電解液３８を含んで構成される。正極３４と負極３６は、リチウムイオン（Ｌｉ+）を可逆的に吸蔵・放出可能な材料で構成される。かかる正極３４として、コバルト酸リチウム等のリチウム遷移金属酸化物が用いられ、負極３６として、炭素が用いられる。電解液３８は、ヘキサフルオリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）等のリチウム塩を、炭酸エチレンや炭酸ジエチル等の有機溶媒に含ませたイオン電解液が用いられる。以下では、リチウム塩としてヘキサフルオリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を用いる。
　リチウムイオン単電池３２において、放電が継続すると、電池内部のリチウムイオン濃度の偏りが生じる。その様子を図２（ｂ）に示した。
　このようなリチウムイオン濃度の偏りが生じると、電池抵抗が増加する。
　リチウムイオン電池である蓄電装置２０において、放電電流値の時間積分値（放電電流値をＡとし、放電時間をｈとして、Ａｈの時間積分値）が高くなると、電解液３８のイオン濃度が偏り、蓄電装置２０の放電期間における電池抵抗が上昇する。したがって、蓄電装置２０の正極３４と負極３６の間における電解液３８中のイオン濃度偏り程度を示す指標値Ｅとしては、蓄電装置２０の放電電流値の時間積分値、蓄電装置２０の放電期間における電池抵抗の上昇率、蓄電装置２０の正極３４と負極３６の間における電解液３８中のイオン濃度偏りを示す劣化評価値を用いることができる。劣化評価値としては、特許文献３に述べられている劣化評価値Ｄを用いることができる。以下では、指標値Ｅとして劣化評価値Ｄを用いる。
　特許文献３に述べられているように、劣化評価値Ｄは、予め定めたサイクルタイムにおける各サイクルタイムの劣化評価値Ｄと、サイクルタイムの１サイクルにおける劣化評価値Ｄの増加量Ｄ（＋）と減少量Ｄ（－）とから、Ｄ（今回のサイクルタイム）＝｛Ｄ（前回のサイクルタイム）－Ｄ（－）＋Ｄ（＋）｝で算出される。最初のサイクルタイムにおけるＤ（０）は、例えば０とする。
　劣化評価値Ｄの増加量Ｄ（＋）は、蓄電装置２０の放電電流値が大きいほど、サイクルタイムが長いほど大きな値となる。劣化評価値Ｄの減少量Ｄ（－）は、忘却係数Ａが大きいほど、サイクルタイムが長いほど大きい値になる。
　忘却係数Ａは、蓄電装置２０の電解液３８中のリチウムイオン（Ｌｉ+）の拡散速度に対応する係数で、忘却係数Ａは、サイクルタイムΔＴとの積が０から１までの値になるように設定される。図３に忘却係数Ａにおける蓄電装置温度ＴB依存性を示す。忘却係数Ａは、蓄電装置２０の温度ＴBが高いほど大きな値となる。したがって、蓄電装置２０の温度ＴBから忘却係数Ａを求め、サイクルタイムΔＴと蓄電装置２０の放電電流値からＤ（＋）を求め、サイクルタイムΔＴと忘却係数ＡからＤ（－）を求め、Ｄ（０）＝０として、Ｄ（今回のサイクルタイム）＝｛Ｄ（前回のサイクルタイム）－Ｄ（－）＋Ｄ（＋）｝の式から各サイクルタイムにおける劣化評価値Ｄ（Ｎ）が求められるので、これを指標値Ｅとすることができる。
　上記構成の内容、特に充放電制御装置４０の各機能について、図４から図９を用いてさらに詳細に説明する。これらは、充放電制御装置４０における充放電制御の手順に関する図である。図４は１制御周期において処理される全体手順を示すフローチャートで、図５、図７～図９は、図４の手順の一部の内容を詳細に示すフローチャートである。これらにおける各手順は、充放電制御プログラムの各処理手順に対応する。図６は、後述するＫ条件の論理値表である。
　ハイブリッド車両において、パワースイッチがオン（Ｓ１０）されると、鉛蓄電装置等の低電圧電源から各種のＥＣＵに電力が供給され、各種のＥＣＵの動作が開始し、例えばシステムメインリレー２２の安全確認等が実行される。パワースイッチのオンは、例えば、イグニッションスイッチ等のスイッチ装置をユーザがオンすることで行うことができ、あるいは、ユーザがリモートスイッチ装置を用いて遠隔非接触操作でスイッチ装置をオンすることで行うことができる。パワースイッチがオンされると、ハイブリッド車両の制御システム１０の各要素が初期状態にセットされ、充放電制御装置４０において充放電制御プログラムが立ち上がる。
　充放電制御プログラムの処理手順は、プログラムの初期化（Ｓ１２）、状態取得（Ｓ１４）、履歴状態分け（Ｓ１６）を経て、４つの履歴状態に分岐する。４つの履歴状態は、「履歴なし」（Ｓ２０）、「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）、「警報報知解除履歴有り」（Ｓ２４）、「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）である。「履歴なし」（Ｓ２０）、「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）における処理が１制御周期内で順次処理されると、「ＲＥＴＵＲＮ」としてＳ１４に戻る。Ｓ１４に戻ったのちは、前の制御周期における処理の間に生じた状態取得を行い、それに基づいて４つの履歴状態の分岐に従って、次の制御周期における処理が実行される。制御周期において、「警報報知解除履歴有り」（Ｓ２４）、「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）の処理が終了すると、一通りの充放電制御プログラムの処理が完了するので、一旦「ＥＮＤ」とされる。ハイブリッド車両においてパワースイッチがオンされている間は、継続的に蓄電装置２０の放電劣化防止を行う必要があるので、「ＥＮＤ」とされたときはＳ１２に戻り、プログラムの初期化を経て、新しい放電制御処理が開始する。
　充放電プログラムの初期化の手順（Ｓ１２）は、つぎのＳ１４で取得される全ての状態変数を初期状態に設定する処理である。状態取得の手順（Ｓ１４）は、Ｓ１６以降の手順に用いられる状態変数について、その制御周期における状態を取得する処理である。Ｓ１６以降の手順に用いられる状態変数としては、図６のＫ条件の倫理値表に示されるＲＤ，Ｎ，Ｅの論理値、４つの履歴状態（Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６）を区別する履歴状態であるＭ１，Ｍ２，Ｍ３の論理値、その他各種タイマの経過時間、各種カウンタの計数値等である。これらの内容については、順次、以下で詳述する。
　履歴状態分けの手順（Ｓ１６）は、前の制御周期での処理の履歴の内容に応じて、今回の制御周期における処理を分岐するための分岐設定処理である。履歴状態分けは、４つの履歴状態に分ける。ここで、履歴は、「履歴なし」（Ｓ２０）の分岐処理で実行される警告報知処理（Ｓ３０）の処理済みを示すＭ１、「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐処理で実行される警告報知解除（Ｓ３２）の処理済みを示すＭ２、放電停止処理（Ｓ３４）の処理済みを示すＭ３の３つの履歴状態で示される。
　履歴状態分けの手順では、４つの履歴状態に従って以後の処理手順を分岐させる。１つ目は、履歴状態が「履歴なし」（Ｓ２０）である。これは、Ｍ１＝Ｍ２＝Ｍ３＝０の状態である。このときは、警告報知処理（Ｓ３０）が実行される。警告報知処理（Ｓ３０）が処理済みになると、Ｍ１＝１への設定変更が行われる。２つ目は、履歴状態が「警告報知履歴有り」（Ｓ２２）である。これは、Ｍ１＝１，Ｍ２＝Ｍ３＝０の状態である。このときは、警告報知解除（Ｓ３２）または放電停止処理（Ｓ３４）が実行される。警告報知解除（Ｓ３２）が処理済みになると、Ｍ２＝１への設定変更が行われ、放電停止処理（Ｓ３４）が処理済みになると、Ｍ３＝１への設定変更が行われる。
　ハイブリッド車両においてシフトポジションがニュートラルポジションにあって蓄電装置２０に充電電流が供給されず、「ＲＤ」が点灯するシステムメインリレー２２が接続状態にあると、蓄電装置２０からライト等の放電負荷２４へ放電が生じる。これにより、蓄電装置２０の電解液３８中のイオン濃度偏り程度を示す指標値Ｅが劣化側になる。このようなときに、１つ目の分岐における警告報知処理（Ｓ３０）は、シフトポジションをニュートラルポジション以外に移すことを促す警告を報知する。この警告によってもシフトポジションがニュートラルポジションのままであるとき、２つ目の分岐における放電停止処理（Ｓ３４）は、システムメインリレー２２を強制的に遮断して「ＲＤ」が消灯する放電停止状態とする。３つ目の分岐の「警告報知解除履歴有り」（Ｓ２４）における強度警告報知処理（Ｓ３６）と、４つ目の分岐の「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）における放電停止強化処理（Ｓ３８）は、警告報知処理（Ｓ３０）と放電停止処理（Ｓ３４）の作用効果を補強する処理である。
　図５は、履歴状態が「履歴なし」（Ｓ２０）の分岐における詳細な処理手順を示すフローチャートである。ここでは、状態取得処理（Ｓ１４）によって取得した状態変数に基づいて、Ｋ条件判断処理を行う（Ｓ４０）。Ｋ条件判断処理は、３つの状態変数ＲＤ，Ｎ，Ｅの論理値の組合せに基づいて状態変数Ｋの論理値がＫ＝１かＫ＝０のいずれであるかを判断する。図６は、Ｋ条件判断処理に用いる論理値表である。
　状態変数ＲＤは、蓄電装置２０が放電可能状態か放電停止状態かを示すものである。ＲＤ＝１は放電可能状態で、システムメインリレー２２が接続状態となって継続期間Ｔ0以上継続した状態のときである。このとき、表示手段１３の表示部５０において、「ＲＤ」の文字表示が点灯する。ＲＤ＝０は放電停止状態で、システムメインリレー２２が遮断状態のときである。このとき、表示手段１３の表示部５０において、「ＲＤ」の文字表示が消灯する。したがって、充放電制御装置４０は、システムメインリレー２２の接続または遮断状態を取得することで、蓄電装置２０が放電可能状態にあるか放電停止状態にあるかの区別を行うことができる。あるいは、表示手段１３の表示部５０の「ＲＤ」の文字表示が点灯状態にあるかまたは消灯状態にあるかを取得することで、蓄電装置２０が放電可能状態にあるか放電停止状態にあるかの区別を行うことができる。
　状態変数Ｎは、広義では蓄電装置２０への充電電流が供給停止状態か供給状態かを示すものである。ここでは、シフトポジションがニュートラルポジションにあるときエンジン１８が停止するハイブリッド車両を対象とするので、状態変数Ｎの代表として、シフトポジションの状態を示す。以下では特に断らない限り、ニュートラルポジションを単にＮポジションと呼ぶ。Ｎ＝１はシフトポジションがＮポジションとなって継続期間Ｔ0以上継続した状態で、蓄電装置２０への充電電流の供給が停止している状態である。Ｎ＝０はＮポジション以外のシフトポジションの状態で、図１のＰ，Ｒ，Ｄの状態である。この状態では、蓄電装置２０へ充電電流が供給される。
　状態変数Ｅは、蓄電装置２０の電解液３８中のイオン濃度偏り程度を示す指標値Ｅの状態を示す。Ｅ＝１は、指標値Ｅが予め定めた電池劣化発生閾値Ｅ0を超えることが継続期間Ｔ0以上継続した状態で、蓄電装置２０の電池劣化発生となる状態である。電池劣化発生閾値Ｅ0は、この状態が継続すると、蓄電装置２０の電解液３８においてイオン濃度の偏りが大きくなり、蓄電装置２０の内部抵抗が上昇し、また電極間で電流集中が生じ、蓄電装置２０が放電劣化に至ることがあるので、その放電劣化が始まるポイント（放電劣化開始ポイント）となる閾値を指標値Ｅに対して設定するものである。電池劣化発生閾値Ｅ0は、蓄電装置２０の仕様に従って、実験的に予め定めることができる。
　継続期間Ｔ0を定めるのは、指標値Ｅが一時的に電池劣化発生閾値Ｅ0を超えても、その後放電負荷２４の動作が停止する等で放電が行われなくなると指標値Ｅが低下するため、誤判断を避けるためである。
　例えば、指標値Ｅとして劣化評価値Ｄを用いる場合、劣化評価値ＤにおけるＤ（－）は、忘却係数Ａが大きいほど、サイクルタイムが長いほど低下する。蓄電装置２０の温度ＴBが大きいほど、忘却係数Ａは大きな値であるので、蓄電装置２０の温度ＴBが極低温でなく適当な温度であれば、放電電流によるＤ（＋）が多少あっても、Ｄ（－）が十分大きければ、時間経過と共に劣化評価値Ｄは小さくなる。同様に、指標値Ｅの他の例である蓄電装置２０の内部抵抗の上昇率についても、指標値Ｅが一時的に電池劣化発生閾値Ｅ0を超えても、その後放電負荷２４の動作が停止する等で放電が行われなくなると内部抵抗の上昇率が低下する。したがって、誤判断を避けるのに適当な期間として、継続期間Ｔ0を定めることができる。継続期間Ｔ0の一例としては、制御周期Δｔの数倍程度を用いることができる。例えば、Ｔ0＝３Δｔとすることができる。
　状態変数Ｅ＝１の内容として、指標値Ｅが予め定めた電池劣化発生閾値Ｅ0を超えることが継続期間Ｔ0以上継続した状態とすることに代えて、電池劣化発生閾値Ｅ0よりも大きな値の第２閾値Ｅ1を設定し、指標値Ｅが電池劣化発生閾値Ｅ0を超えて、さらに第２閾値Ｅ1を超えた状態をＥ＝１としてもよい。
　図６に示すように、状態変数Ｋは、ＲＤ＝Ｎ＝Ｅ＝１のときＫ＝１となり、それ以外はＫ＝０となる。すなわち、状態変数Ｋは、ＲＤ，Ｎ，Ｅの３状態変数がすべて「１」となるＡＮＤ条件を満たすとき、Ｋ＝１となり、いずれか１つでも「０」となると、Ｋ＝０となる。
　Ｋ＝１となるときは、インバータ回路２８の動作が停止して、回転電機１５，１６が発電を行わないので蓄電装置２０に充電が行われず、さらにシステムメインリレー２２は接続状態であって、放電負荷２４が放電可能であって、蓄電装置２０の指標値Ｅが予め定めた電池劣化発生閾値Ｅ0を超えることが継続期間Ｔ0以上継続したときである。
　再び図５に戻り、Ｋ条件判断の結果がＫ＝１か否かが判断される（Ｓ４２）。Ｓ４２の判断が否定されるときは、Ｋ＝０で、蓄電装置２０の劣化発生の心配のない状態である。この場合、その制御周期における処理は終了し「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。Ｓ４２の判断が肯定されるときは、Ｋ＝１であるので蓄電装置２０の放電劣化発生の可能性が高いので、ユーザに所定の警告が報知される（Ｓ３０）。この処理手順は、充放電制御装置４０の警告報知処理部４６の機能によって実行される。所定の警告は、蓄電装置２０の放電劣化発生防止の方策を取ることをユーザに促すものである。蓄電装置２０の放電劣化発生防止のためには、Ｋ＝０とする必要があるが、図６に示されるように、Ｋ＝０の条件は、ＲＤ＝０かＮ＝０かＥ＝０のいずれかを満たす必要がある。このうち、状態変数Ｅはユーザが制御できるものではない。ユーザがＲＤ＝０とすると、ランプ等の放電負荷に蓄電装置２０から電力が供給されなくなる。したがって、Ｋ＝０にするためにユーザがとり得る最善の方策は、Ｎ＝０とすることである。そこで、所定の警告としては、ユーザに、シフトポジションをＮポジションから他のシフトポジションに変更することを促す内容とする。報知は報知手段１４によって行われる。
　報知手段１４においては、ブザー５６がオンされ、ブザー音が出力される。さらに、ディスプレイ５４に、「ブザーが鳴ったときはシフトポジションをニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更して下さい」等の注意書き表示が行われる。これは一例であって、報知手段１４が警告ランプを備えるときは、警告ランプを点滅または点灯させ、ディスプレイも備えるときは、ディスプレイに「ランプが点灯または点滅したときはシフトポジションをニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更して下さい」等の注意書き表示を行う。報知手段１４が音声スピーカを備えるときは、上記内容のメッセージを音声で報知する。報知手段１４がディスプレイのみを備えるときは、上記内容のメッセージをディスプレイに表示する。なお、これらの組み合わせによって報知を行ってもよい。
　所定の警告報知が行われると共に、状態変数Ｍ１が「０」から「１」に変更される。状態変数Ｍ１＝１は、所定の警告報知が行われた履歴を示すものである。状態変数Ｍ１＝１となると、図４の履歴状態分け処理では、「警告報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐に移る。Ｓ２２の分岐における処理では、警告報知が行われてからの経過時間Ｔ１を用いるので、状態変数Ｍ１が「０」から「１」に変更されると共に、経過時間Ｔ１＝０にセットされ、Ｔ１タイマが計時を開始する。また、Ｓ２２の分岐における処理で、指標値の増加量ΔＥを用いるので、状態変数Ｍ１が「０」から「１」に変更されると共に、指標値の増加量ΔＥ＝０にセットされ、ΔＥの増加量の計測が開始する。これらの設定（Ｓ４４）が終わると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　次の制御周期では、Ｓ１４において、全ての状態変数の状態が取得され、Ｓ１６で改めて履歴状態分けが行われる。Ｓ１４の状態取得処理で、Ｍ１＝１が取得されるので、Ｓ１６の履歴状態分けでは、「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐に進められる。図７は、履歴状態が「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐における詳細な処理手順を示すフローチャートである。
　「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐では、ユーザが蓄電装置２０の放電劣化発生を防止する方策を行ったときの処理と、警告の報知を行ってもユーザが蓄電装置２０の放電劣化発生の防止のための方策を行わないときの処理とを含む。前者は、警報報知解除（Ｓ３２）であり、後者は、放電停止処理（Ｓ３４）である。警報報知解除（Ｓ３２）と放電停止処理（Ｓ３４）とは密接に関連している。すなわち、警報の報知を知ってユーザが自発的にＮポジションから他のシフトポジションに移したときは警報報知の目的を達するので警報報知を解除する（Ｓ３２）。これに対し、ユーザが蓄電装置２０の放電劣化発生を防止する方策を取らず、シフトポジションをＮポジションに放置したままのときは、指標値Ｅが増加するので、充放電制御装置４０が強制的にＲＤ＝０とする。これが放電停止処理（Ｓ３４）である。したがって、警報報知が解除されるときは放電停止処理を行うことはなく、逆に、警報報知の解除が所定時間内に行われないときには放電停止処理が行われる。すなわち、警報報知解除（Ｓ３２）と放電停止処理（Ｓ３４）とは、一方が実行されるとき他方は実行されない関係にある。
　「警報報知履歴有り」（Ｓ２２）の分岐においては、Ｋ条件判断が行われる（Ｓ４６）。この判断処理の内容は、図５のＳ４０の内容と同じであるので詳細な説明を省略する。Ｋ条件の判断について、Ｋ＝０か否かが判断される（Ｓ４８）。Ｓ４８の判断が肯定されるときはＫ＝０であるので、例えば、ユーザが自発的にシフトポジションをＮポジションから他へ移したことを示す。これにより蓄電装置２０の放電劣化発生の可能性が低くなるので、所定の警告の報知が解除される（Ｓ３２）。警告報知の解除は、報知手段１４によって行われる。報知手段１４において、ブザー５６がオフされ、ブザーは鳴ることを停止する。また、ディスプレイ５４において、「有難うございました」等のメッセージが表示される。報知手段１４が警告ランプを備えるときは、警告ランプがオフされ、警告ランプは点灯または点滅を停止して消灯する。報知手段１４が音声スピーカを備えるときは、上記のメッセージを音声で報知する。
　所定の警告の報知の解除が行われると共に、状態変数Ｍ２が「０」から「１」に変更される。状態変数Ｍ２＝１は、所定の警告の報知が解除された履歴を示すものである。状態変数Ｍ２＝１となると、図４の履歴状態分け処理では、「警告報知解除履歴有り」（Ｓ２４）の分岐に移る。Ｓ２４の分岐における処理では、警告報知解除が行われてからの経過時間Ｔ２を用いるので、状態変数Ｍ２が「０」から「１」に変更されると共に、経過時間Ｔ２＝０にセットされ、Ｔ２タイマが計時を開始する。また、Ｓ２４の分岐における処理では、ユーザが放電停止解除要求の操作を行った回数を計数するカウンタＣ１を用いるので、状態変数Ｍ３が「０」から「１」に変更されると共に、カウンタＣ１の計数値を０にリセットする。これらの設定（Ｓ５０）が終わると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　Ｓ４８の判断が否定されるときは、Ｋ＝１であって、警報報知をしたにも関わらずユーザがまだＮポジションのまま放置している状態である。この状態が長く続くと、蓄電装置２０の放電劣化が防止できない。そこで、警報報知が行われたときからの時間Ｔ１が予め定めた時間Ｔ１ｔｈを経過したか否かが判断される（Ｓ５２）。Ｔ１ｔｈは、Ｍ１＝１となったときをＴ１＝０とし、ユーザが自発的にシフトポジションを移すのに必要な時間を考慮して定めることができる。一例を挙げると、Ｔ１ｔｈを数秒とすることができる。処理タイミングの判断を容易にするため、Ｔ１ｔｈは制御周期の整数倍とする。Ｓ５２の判断が否定されるときは、まだＴ１がＴ１ｔｈに達していないときであるので、この制御周期のおける処理を終了させ、「ＲＥＴＵＲＮ」としてＳ１４に戻す。
　Ｓ５２の判断が肯定されると、警報報知が行われたときの時間Ｔ１＝０における指標値Ｅ（Ｔ１＝０）を基準として、Ｔ１がＴ１＝０からＴ１ｔｈまで経過した間に指標値Ｅが蓄電装置２０の劣化側に増加し、その増加量ΔＥ＝｛Ｅ（Ｔ１＝Ｔ１ｔｈ）－Ｅ（Ｔ１＝０）｝が予め定めた閾値増加量（ΔＥ）0を超えたか否かが判断される（Ｓ５４）。これは、蓄電装置２０の放電劣化発生の可能性がさらに高くなったか否かを判断するためである。
　閾値増加量（ΔＥ）0は、蓄電装置２０の放電劣化発生の可能性がさらに高くなると判断される程度の増加量に設定される。例えば、Ｅ（Ｔ１＝０）の＋１０％を閾値増加量（ΔＥ）0と設定することができる。この数値は説明のための一例であって、忘却係数Ａ等に応じ、その他の適切な数値であってもよい。Ｓ５４の判断が否定されるときは、蓄電装置２０の放電劣化の心配が少ないので、その制御周期の処理を終了し、「ＥＮＤ」としてＳ１２に戻す。Ｓ５４の判断が肯定されると、蓄電装置２０の放電を停止させる処理を行う（Ｓ３４）。この処理手順は、充放電制御装置４０の放電停止処理部４８の機能によって実行される。
　蓄電装置２０の放電を停止させる処理としては、システムメインリレー２２を遮断することで行われる。このとき、表示手段１３の表示部５０の「ＲＤ」の文字表示が消灯する。これらの処理以外でも、蓄電装置２０の放電を停止させることができる処理を行えばよく、ハイブリッド車両の運転状況によっては、放電負荷２４の全ての機器等の動作を停止させる等の処理を行ってもよい。なお、報知手段１４のブザー５６はオンのままであるが、ディスプレイ５４の表示は、「速やかにシフトポジションをニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更して下さい」等のメッセージ内容に変更される。
　放電停止処理が行われると共に、状態変数Ｍ３が「０」から「１」に変更される。状態変数Ｍ３＝１は、放電停止処理が実行された履歴を示すものである。状態変数Ｍ３＝１となると、図４の履歴状態分け処理では、「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）の分岐に移る。Ｓ２６の分岐における処理では、放電停止処理が行われてからの経過時間Ｔ３を用いるので、状態変数Ｍ３が「０」から「１」に変更されると共に、経過時間Ｔ３＝０にセットされ、Ｔ３タイマが計時を開始する。また、Ｓ２６の分岐における処理では、ユーザがシフトポジションをＮポジションに戻す回数を計数するカウンタＣ２を用いるので、状態変数Ｍ２が「０」から「１」に変更されると共に、カウンタＣ２の計数値を０にリセットする。これらの設定（Ｓ５６）が終わると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　Ｓ３４の処理を行うことで、例えば、Ｓ３０の警告の報知がなされたにも関わらず、シフトポジションをＮポジションのままユーザが放置した場合等であっても、蓄電装置２０の放電劣化発生を抑制することができる。
　履歴状態分け処理（Ｓ１６）における「警告報知解除履歴有り」（Ｓ２４）の分岐では、警告報知処理（Ｓ３０）、警告報知解除処理（Ｓ３２）の作用効果を補強する処理が行われる。
　例えば、Ｓ３０の警告に応じてシフトポジションがＮポジションから他のシフトポジションに変更されたときでも、その後直ちにＮポジションに戻される場合、あるいはＮポジションと他のシフトポジションとの間で交互に変更がされた場合等において問題が生じる。すなわち、ユーザによって一旦シフトポジションがＮポジションから他のシフトポジションに変更する処理によって警告報知解除処理（Ｓ３２）が実行され、所定の警報報知は解除されるが、その直後に再びＮポジションに戻されると、蓄電装置２０に対して十分な充電電流の供給が行われないままシフトポジションはＮポジションにあることになる。このときに、再度の警告報知を行うことがよいが、図４で説明したフローチャートの手順に従えば、一旦、警告報知処理（Ｓ３０）が実行されると、Ｍ１＝１の履歴が残るので、履歴状態分け処理（Ｓ１６）において「履歴なし」（Ｓ２０）に進めない。したがって、再度の警告報知が行えず、放電に起因する劣化発生が有効に防止されない。そこで、このような場合に、警報報知解除が行われるとＭ２＝１の履歴が残るようにして、履歴状態分け処理（Ｓ１６）において「警告報知解除履歴有り」（Ｓ２４）の分岐に進む。
　図８は、「警告報知解除履歴有り」（Ｓ２４）の分岐における詳細な処理手順を示すフローチャートである。ここでは、警報報知解除処理（Ｓ３２）においてＭ２＝１に設定された時間Ｔ２＝０を基準にして、ユーザが他のシフトポジションからＮポジションに戻す時間が短すぎないか否かが判断される。短すぎる時間を示すものとして、Ｔ２ｔｈを用いる。Ｔ２ｔｈは、Ｎポジションと他のシフトポジションとの間で交互に変更がされた場合を判別できる程度に短い期間に設定される。例えば、制御周期Δｔの数倍程度の期間とする。一例としては、Ｔ２ｔｈ＝（５～１０）Δｔとする。このような短い期間のときは、劣化評価値ＤにおけるＤ（－）が小さい値で、放電に起因する劣化発生が有効に防止されない。上記の数値は説明のための一例であって、忘却係数Ａ等に応じ、その他の適切な数値であってもよい。
　Ｔ２ｔｈを上記のように定めて、Ｔ２＝Ｔ２ｔｈに到達したか否かが判断される（Ｓ５８）。Ｓ５８の判断が否定されると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。次の制御周期では、履歴状態分けでＳ２４に進み、上記のＳ５８の判断が行われる。その時点でＴ２＝Ｔ２ｔｈに到達しているとＳ５８の判断が肯定されるので、シフトポジションの状態を取得し、シフトポジションがＮポジションであるか否かが判断される（Ｓ６０）。Ｓ６０の判断が否定されると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　次の制御周期等において、Ｓ６０の判断が肯定されるときは、次の状態と考えられる。すなわち、ユーザが警報報知を知って一旦Ｎポジション以外のシフトポジションに変更し、これによって警報報知解除とされ、その後、Ｔ２＝０からＴ２ｔｈまでの短い時間の間にユーザがシフトポジションを再びＮポジションに戻した状態である。このように、Ｎポジション以外のシフトポジションに変更しても短時間にまたＮポジションに戻されると、蓄電装置２０に十分な充電が行われず、放電劣化を防止できないことが生じる。そこで、警報解除後の短時間にＮポジションに戻される回数をカウンタＣ１で計数する。すなわち、Ｓ２４の分岐処理に入ってＳ５８が肯定されさらにＳ６０が肯定されるとカウンタＣ１の計数値を＋１増加させ、タイマＴ２を０にリセットする（Ｓ６２）。そして、カウンタＣ１の計数値が予め定めた閾値回数Ｃ１ｔｈに到達したか否かが判断される（Ｓ６４）。Ｃ１ｔｈは１以上の整数に設定することができる。ユーザが何かの過誤で警報解除後の短時間にＮポジションに戻すこともあり得るので、Ｃ１ｔｈは、２または３とすることが好ましい。Ｓ６４の判断が否定されると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　次の制御周期等においてＳ６４が肯定されるときは、ユーザがシフトポジションをＮポジションに移したタイミングが意図的に速すぎると判断され、前回の所定の警告よりも強い警告方法で強度警告の報知が行われる（Ｓ３６）。この処理手順は、充放電制御装置４０の警告報知処理部４６の機能によって実行される。警告の内容は、図５のＳ３０の所定の警告の内容と同じで、ユーザに、シフトポジションをＮポジションから他のシフトポジションに変更することを促す内容である。報知は報知手段１４によって行われる。
　前回の所定の警告よりも強い警告方法とは、ユーザに対し、より明確に所定の警告の内容が伝達される方法である。報知手段１４において、ブザー５６の音量を前回よりも大きな音量とし、ディスプレイ５４に、例えば「ニュートラルポジション以外のシフトポジションにしばらく固定したままとして下さい」等のメッセージを表示する。ディスプレイ５４における文字やキャラクタをより大きめとしてもよい。報知手段１４が警告ランプを備えるときは、警報ランプの点灯明るさをより明るくし、または点滅頻度を多くして、頻繁に強い光で点滅させる。報知手段１４が音声スピーカを備えるときは、音量を大きくし、上記のメッセージを出力する。
　Ｓ３６の強度警告報知処理が行われると、これまでの一連の蓄電装置２０の劣化防止に関する処理を終了し、「ＥＮＤ」としてＳ１２に戻す。このように、ユーザに強い警告を行って注意喚起をして、初期状態に戻す。これに代えて、強度の警告報知に応じてユーザがＮポジションにしばらく固定する処理を行うことを確認してから、「ＥＮＤ」としてＳ１２に戻すことにしてもよい。強度警告報知処理（Ｓ３６）の手順を行うことで、Ｓ３０の警告に応じてシフトポジションがＮポジションから他のシフトポジションに変更されたときでも、Ｎポジションと他のシフトポジションとの間で交互に変更がされた場合等に対応でき、ユーザの利便性低下を抑制しながら、警告報知処理（Ｓ３０）、警告報知解除処理（Ｓ３２）の作用効果を補強できる。
　再び図４に戻り、履歴状態分け処理（Ｓ１６）における「放電停止処理履歴有り」（Ｓ２６）の分岐では、放電停止処理（Ｓ３４）の作用効果を補強する処理が行われる。
　例えば、二次電池劣化発生防止のために放電停止処理（Ｓ３４）が行われると、表示手段１３の表示部５０の「ＲＤ」の文字表示が消灯する。ユーザがこれを見て、シフトポジションをＮポジションに放置したまま、車両に備えられている操作子５２を操作して放電停止解除要求をすることがある。このような場合、ユーザの要求に応じて放電停止を解除すると、二次電池である蓄電装置２０に十分な充電電流が供給されないことが生じ、放電に起因する劣化発生が有効に防止されない。そこで、放電停止処理（Ｓ３４）が行われたときは、Ｍ３＝１の履歴を利用して、履歴状態分け処理（Ｓ１６）において「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）の分岐に進む。
　図９は、「放電停止履歴有り」（Ｓ２６）の分岐における詳細な処理手順を示すフローチャートである。ここでは、放電停止処理（Ｓ３４）においてＭ３＝１に設定された時間Ｔ３＝０を基準にして、ユーザが操作子５２を操作した時間が短すぎないか否かが判断される。短すぎる時間を示すものとして、Ｔ３ｔｈを用いる。Ｔ３ｔｈは、Ｔ２ｔｈと同程度の時間に設定することができる。例えば、Ｔ３ｔｈを制御周期Δｔの数倍程度の期間とする。上記の数値は説明のための一例であって、その他の適切な数値であってもよい。
　Ｔ３ｔｈを上記のように定めて、Ｔ３＝Ｔ３ｔｈに到達したか否かが判断される（Ｓ６６）。Ｓ６６の判断が否定されると、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。次の制御周期では、履歴状態分けでＳ２６に進み、上記のＳ６６の判断が行われる。その時点でＴ３＝Ｔ３ｔｈに到達していればＳ６６の判断が肯定されるので、シフトポジションの状態を取得し、シフトポジションがＮポジションであるか否かが判断される（Ｓ６８）。Ｓ６８の判断が否定されるときは、シフトポジションがＮポジション以外であるので、放電停止処理（Ｓ３４）の目的を果たすので、放電停止処理解除が行われる（Ｓ７８）。放電停止処理解除は、システムメインリレー２２を接続状態に戻す。これにより、表示手段１３のディスプレイ５０において「ＲＤ」の文字表示が点灯される。そして、その制御周期における処理は終了し「ＥＮＤ」となってＳ１２に戻る。
　次の制御周期等において、Ｓ６６，Ｓ６８の判断が肯定されると、操作子５２が操作されたか否かが判断される。操作子５２が操作されると「ＲＢ信号」が０から１に変更されて充放電制御装置４０に伝送されるので、「ＲＢ信号」が１か否かを判断する（Ｓ７０）。Ｓ７０の判断が否定されるときは、操作子５２は操作されていないが、シフトポジションがＮポジションのままであるので、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。Ｓ７０の判断が肯定されるきは、次の状態と考えられる。すなわち、二次電池劣化発生防止のために放電停止処理（Ｓ３４）が行われたときに表示手段１３の表示部５０の「ＲＤ」の文字表示が消灯する。ユーザがこれを見て、シフトポジションをＮポジションに放置したまま、車両に備えられている操作子５２を操作して放電停止解除要求をした状態である。
　放電停止処理（Ｓ３４）が行われた後、短時間のうちに、このユーザの放電停止解除要求に応じると、蓄電装置２０に十分な充電が行われず、放電劣化を防止できないことが生じる。そこで、シフトポジションをＮポジションに放置したまま、放電停止処理（Ｓ３４）が行われた後短時間でユーザが操作子５２を操作した回数をカウンタＣ２で計数する。すなわち、Ｓ２６の分岐処理に入ってＳ６６，Ｓ６８，Ｓ７０が肯定されるとカウンタＣ２の計数値を＋１増加させ、タイマＴ３を０にリセットする（Ｓ７２）。そして、カウンタＣ２の計数値が予め定めた閾値回数Ｃ２ｔｈに到達したか否かが判断される（Ｓ７４）。Ｃ２ｔｈは１以上の整数に設定することができる。ユーザが何かの過誤で操作子５２を操作することもあり得るので、Ｃ２ｔｈは、２または３とすることが好ましい。Ｓ７４の判断が否定されるときは、放電停止が継続され、表示手段１３の表示部５０の「ＲＤ」は消灯したまま（Ｓ７６）で、その制御周期における処理は終了し、「ＲＥＴＵＲＮ」となってＳ１４に戻る。
　次の制御周期等においてＳ７４が肯定されるときは、ユーザがシフトポジションをＮポジションに放置したまま意図的に操作子５２を操作したものと判断され、放電停止強化処理が行われる（Ｓ３８）。この処理手順は、充放電制御装置４０の放電停止処理部４８の機能によって実行される。放電停止強化処理（Ｓ３８）の内容としては、ユーザの操作子５２の操作が行われても放電停止解除を行わず、予め設定された待機時間Ｔｄを付加する。待機時間Ｔｄは、ユーザの操作子５２の操作時からＴｄの時間を経過した後に、放電停止解除を行うこととする時間である。待機時間Ｔｄは、ユーザが自発的にシフトポジションを移すのに必要な時間を考慮して定めることができる。一例を挙げると、Ｔｄを数秒とすることができる。待機時間Ｔｄの設定に関して、報知手段１４のディスプレイ５４において、「放電停止解除要求を受けましたが、これを実行することができません。速やかにシフトポジションをニュートラルポジションから他のシフトポジションに変更して下さい」等のメッセージ内容を表示することがよい。
　Ｓ３８の放電停止強化処理が行われると、これまでの一連の蓄電装置２０の劣化防止に関する処理を終了し、「ＥＮＤ」としてＳ１２に戻す。このように、ユーザの操作子５２の操作に対して注意喚起をして、初期状態に戻す。これに代えて、待機時間Ｔｄの経過中にユーザがＮポジション以外のシフトポジションに移す処理を行うことを確認してから、「ＥＮＤ」としてＳ１２に戻すことにしてもよい。放電停止強化処理（Ｓ３８）の手順を行うことで、放電停止処理（Ｓ３４）の後でユーザが放電停止解除要求を行ってきたときでも、ユーザの利便性低下を抑制しながら、放電停止処理（Ｓ３４）の作用効果を補強できる。
　上記構成により、電解液中のイオン濃度が放電により偏る性質を有する二次電池について、放電による電解液中のイオン濃度の偏りを抑制し、また、放電による電解液中のイオン濃度の偏りの進行を抑制できるので、二次電池の放電劣化の発生を抑制できる。
　１０　ハイブリッド車両の制御システム、１２　シフトレバー機構、１３　表示手段、１４　報知手段、１５，１６　回転電機、１７　動力分配機構、１８　エンジン、１９　駆動回路、２０　蓄電装置、２２　システムメインリレー（ＳＭＲ）、２４　放電負荷、２６　電力変換器、２８　インバータ回路、２９　負荷、３０　指標値算出部、４０　（車載二次電池の）充放電制御装置、４２　指標値取得処理部、４４　シフトポジション取得処理部、４６　警告報知処理部、４８　放電停止処理部、５０　表示部、５２　（放電停止解除要求）操作子、５４　ディスプレイ、５６　ブザー。

Claims (6)

  1. 　エンジンと回転電機と二次電池を搭載する車両においてエンジン側から前記二次電池への電力供給が停止しており、
    　前記二次電池が放電によって電解液中のイオン濃度が偏る程度を示す指標値が予め定めた電池劣化発生閾値を超えるときに、所定の警告をユーザに対し報知する報知手段を有することを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
  2. 　請求項１に記載の車載二次電池の充放電制御装置において、
    　前記指標値を取得し、
    　前記車両のシフトポジションを取得し、
    　取得された前記シフトポジションがニュートラルポジションであるときは、前記エンジン側から前記二次電池への電力供給が停止しているとして、取得された前記指標値が前記電池劣化発生閾値を超えるときに、前記所定の警告として、前記ニュートラルポジションを他の前記シフトポジションに変更するように前記報知を行うことを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
  3. 　請求項２に記載の車載二次電池の充放電制御装置において、
    　前記報知を行った後に、取得された前記指標値が前記二次電池の劣化側に増加し、その増加量が予め定めた閾値増加量を超えるときに、前記二次電池の放電を停止させる処理を行うことを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
  4. 　請求項２に記載の車載二次電池の充放電制御装置において、
    　前記報知の後に前記シフトポジションを取得し、
    　前記報知が行われた時点から予め定めた所定期間内において、取得された前記シフトポジションが、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションに変更された後、再び前記ニュートラルポジションに戻されたときに、前記報知した前回の所定の警告よりも強い警告方法で、前記ニュートラルポジションを他の前記シフトポジションに変更するように前記報知を行うことを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
  5. 　請求項３に記載の車載二次電池の充放電制御装置において、
    　前記放電停止が行われた後に前記シフトポジションを取得し、
    　前記放電停止が行われた時点から予め定めた所定期間内において、ユーザの操作により放電停止解除要求が行われ、取得された前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションの状態のままであるときは、ユーザの放電停止解除要求に対して予め定めた所定の待機時間を付加する処理を行うことを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
  6. 　請求項１に記載の車載二次電池の充放電制御装置において、
    　前記指標値は、
    　前記二次電池の電極間における電解液中のイオン濃度偏りを示す劣化評価値、または、
    　前記二次電池の放電期間における電池抵抗の上昇率、または、
    　前記二次電池の放電電流値の時間積分値、
    のいずれか１であることを特徴とする車載二次電池の充放電制御装置。
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