JP2008189121A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、プラグインハイブリッド車両に搭載されたニッケル水素蓄電池の寿命を延ばす。
【解決手段】放電リザーブの上限値より高い値に充電量の初期下限値が設定されることによって、放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値間に一定の充放電可能な容量を確保しつつ、放電リザーブの上限値上に充電量のマージンが設定されていることなる。充電リザーブは、初期の充電リザーブに比べて劣化容量だけ減少する。しかしながら、初期において予め充電リザーブを大きく設定できているため、充電リザーブが消失するまでの時間を延ばすことが可能であり、過剰な充電によって生じる電解液の減少を低減できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、燃料の燃焼によって作動するエンジンとバッテリに充電された電力を利用して作動する他の動力源とを備え、外部電源からバッテリに充電できるように構成された、所謂プラグインハイブリッド車両の技術分野に関する。

この種のハイブリッド車両は、ガソリン等の燃料を燃焼させることによって作動するエンジンと、モータ等の動力源から供給される電力を充電するバッテリと有している。ハイブリッド車両は、当該ハイブリッド車両の走行状態に応じてエンジン及びモータの夫々から駆動力が供給されることによって、エネルギーを効率的に使用可能なように構成されている。このようなハイブリッド車両としては、回生等によってモータが駆動されることによって発生した電力のみがバッテリに蓄電されるだけでなく、当該車両の外部に設けられた外部電源からバッテリに充電できる、所謂プラグインハイブリッド車両が知られている。バッテリとしては、例えば、サイズが小型であり、且つ高容量化が可能なニッケル水素蓄電池が用いられる場合が多い。このようなニッケル水素蓄電池の充電量（ＳＯＣ）は、ハイブリッド車両の走行状態に応じた充電、或いは放電が可能なように当該蓄電池の容量の半分程度に制御される。ニッケル水素蓄電池の蓄電量（ＳＯＣ）を正確に検出することは、良好な燃費でハイブリッド車両を走行させるためには重要であるため、特許文献１は、ニッケル水素蓄電池の残存容量を算出できる残存容量の算出装置を提案している。

他方、ニッケル水素蓄電池の負極は、当該蓄電池に対する充放電による電池特性の劣化が生じないように、正極より多くの活物質を含んでいる。より具体的には、ニッケル水素蓄電池は、当該蓄電池の容量に対して過剰に充電された場合に負極で酸素を吸収し、且つ負極自身から水素が発生しないように、負極容量が正極容量より過剰に設けられた容量（以下、充電リザーブと称す。）と、当該蓄電池の容量が負極規制にならないように負極に設けられた放電可能な容量（以下、放電リザーブと称す。）とを有している。このような充電リザーブ及び放電リザーブの夫々によれば、過剰な充放電がニッケル水素蓄電池に行なわれた場合でも、ニッケル水素蓄電池の劣化を抑制でき、当該蓄電池の電池特性の低下を抑制可能である。特許文献２は、ニッケル水素蓄電池の負極における放電リザーブ及び充電リザーブの変動を抑制することによって、電池特性の低下を抑制できるニッケル水素蓄電池を提案している。

特開２００５−１１４６４８号公報 特開２００６−１９１７１号公報

しかしながら、ハイブリッド車両のバッテリとして当該車両に搭載されるニッケル水素蓄電池では、負極が有する水素吸蔵合金が当該蓄電池に対する充放電によって酸化され、放電リザーブが増加する。加えて、充電リザーブは、放電リザーブの増加に伴って減少する。このような充電リザーブの減少及び放電リザーブの増加によれば、蓄電池が含む電解液を結果的に減少させてしまうことになり、ニッケル水素蓄電池の寿命を延ばすことが困難になる。

また、ニッケル水素蓄電池の電池特性を維持しながら、当該蓄電池の小型化に対する要請もある。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、バッテリとして搭載されたニッケル水素蓄電池の寿命を延ばすことができるハイブリッド車両、或いは、バッテリとして小型化のニッケル水素蓄電池を搭載した場合でも、支障なく走行が可能なハイブリッド車両を提供することを課題とする。

本発明に係るハイブリッド車両は上記課題を解決するために、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、外部電源から充電可能なバッテリであるニッケル水素蓄電池と、前記ニッケル水素蓄電池に充電された電力を用いて作動し、前記エンジンと相異なる他の動力源と、前記ニッケル水素蓄電池の放電リザーブの上限値より高い値に前記ニッケル水素蓄電池の充電量の初期下限値を設定し、該初期下限値が設定された後、前記ニッケル水素蓄電池が使用された使用期間の経過に応じて、前記充電量の下限値が前記初期下限値より低くなるように前記充電量の下限値を設定する設定手段とを備える。

本発明に係るハイブリッド車両によれば、例えば、２サイクル或いは４サイクルレシプロエンジン等のエンジンは、その燃焼室において燃焼したガソリン等の燃料の爆発力に応じて作動し、動力を発生させる。このような動力は、例えばピストン及びコネクティングロッド等の機械的な動力伝達経路を介してクランク軸等の出力軸に出力される。

ニッケル水素蓄電池は、例えば、住宅等の充電可能地に配置された外部電源から充電可能なように当該ハイブリッド車両に搭載されたバッテリである。即ち、本発明に係るハイブリッド車両は、外部電源から充電ができないハイブリッド車両と区別された、所謂プラグインハイブリッド車両と称されるハイブリッド車両の種類に含まれる。ニッケル水素蓄電池は、正極の容量に比べて、負極の容量が大きくなるように構成されており、当該ニッケル水素蓄電池の容量は、正極の容量によって制限（即ち、正極規制）されている。

他の動力源は、ニッケル水素蓄電池に充電された電力を用いて作動し、エンジンと相異なる動力源として設けられている。他の動力源は、例えばジェネレータ又はモータジェネレータ等の発電機であり、ニッケル水素蓄電池から供給された電力を用いて動作可能であると共に、当該ハイブリッド車両の走行状況に応じて発電された電力をニッケル水素蓄電池に充電できる。

設定手段は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニットとして、或いはこれら処理ユニットの一部としてハイブリッド車両に搭載されており、ニッケル水素蓄電池が未使用状態、即ちハイブリッド車両が新車の段階、或いはニッケル水素蓄電池を新しいニッケル水素蓄電池に交換した段階において、当該ニッケル水素蓄電池の放電リザーブの上限値より高い値にニッケル水素蓄電池の充電量の初期下限値を設定する。ここで、「放電リザーブ」は、正極容量より大きく設定された負極容量のうち放電可能な過剰な負極容量である。このような放電リザーブによれば、ニッケル水素蓄電池からモータジェネレータ等の他の動力源に電力を供給する際に、当該ニッケル水素蓄電池から過剰な放電が行なわれた場合でも、ニッケル水素蓄電池の内圧が上昇することを抑制できる。

他方、ニッケル水素蓄電池には、放電リザーブに対応して充電リザーブが設定されている。「充電リザーブ」は、正極容量より大きく設定された負極容量のうち充電可能な過剰な負極容量である。このような充電リザーブによれば、モータジェネレータ等の他の動力源からニッケル水素蓄電池に電力を充電する際に、当該ニッケル水素蓄電池に過剰な充電が行なわれた場合でも、ニッケル水素蓄電池の内圧が上昇することを抑制できる。

ニッケル水素蓄電池の充電量は、ニッケル水素蓄電池に充電されている電力量の残量を意味する。「初期下限値」は、当該ハイブリッド車両の走行状態に応じて放電或いは充電が行なわれることによって変化しうるニッケル水素蓄電池の充電量、即ちニッケル水素蓄電池に蓄電された電力量の残量について、例えば当該ハイブリッド車両が未使用状態、即ち新車段階、或いはニッケル水素蓄電池が新しいニッケル水素蓄電池に交換された段階で設定された下限値である。したがって、「初期」は、充放電等のようにニッケル水素蓄電池の劣化を生じさせる要因が累積される累積量或いは累積期間の起算点を含む始期を意味する。

ハイブリッド車両に搭載されるニッケル水素蓄電池では、通常、負極及び正極の夫々の容量の相対的な大きさに応じて放電リザーブが設定されている。ハイブリッド車両の走行状態、即ちモータジェネレータ等の他の動力源からニッケル水素蓄電池に充電される電力量に応じて、ニッケル水素蓄電池の蓄電量の下限値は、通常、放電リザーブの上限値以上で当該蓄電量が変化しうるように調整されている。したがって、ニッケル水素蓄電池の蓄電量の下限値は、放電リザーブの上限値を取り得る場合がある。このようなニッケル水素蓄電池によれば、当該蓄電池の劣化に伴って減少する充電リザーブを十分に確保することが困難となり、ニッケル水素蓄電池の劣化に応じて充電リザーブが減少することによって、電解液が電池外部に漏れ出す液漏れ、或いは化学反応によって電解液から生成される酸素ガス或いは水素ガスが電池外部に漏れるガス漏れが生じてしまい、結果的に電解液の減少を招く。このような電解液の減少によれば、ニッケル水素蓄電池の信頼性が著しく損なわれ、当該蓄電池の寿命も短くなってしまう。

そこで、本発明に係るハイブリッド車両によれば、設定手段が、放電リザーブの上限値より高い値にニッケル水素蓄電池の充電量の初期下限値を設定することによって、放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値間に一定の容量を確保しつつ、放電リザーブの上限値上に充電量のマージンを設定できる。言い換えれば、ニッケル水素蓄電池の劣化に伴って増大する放電リザーブを予め蓄電量の下限値に対して減らしておくことによって、その分充電リザーブを増やすことが可能である。このように初期下限値を設定することによって、充電リザーブがニッケル水素蓄電池の使用期間の経過に応じて減少しても、初期において充電リザーブを大きく設定しておくことによって使用期間の経過に応じて充電リザーブが消失するまでの期間を延ばすことができ、ニッケル水素蓄電池の寿命を延ばすことが可能である。

本発明に係るハイブリッド車両によれば、ニッケル水素蓄電池からモータジェネレータ等の他の動力源に対して実質的に供給できる電力量は、初期下限値を設定しない場合、即ち正極規制によって設定された放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値間の容量範囲でニッケル水素蓄電池から他の動力源に電力を供給する場合に比べて小さくなる。より具体的には、例えば、一回の充電によって充電されたニッケル水素蓄電池から供給される電力のみによってハイブリッド車両が本来２００ｋｍ走行できるところを１５０ｋｍしか走行できないように他の動力源への電力供給が制限されることになる。

しかしながら、本発明に係るハイブリッド車両によれば、外部電源からニッケル水素蓄電池に充電できるため、ニッケル水素蓄電池の蓄電量が初期下限値まで減少した場合でも、エンジンから動力の供給を受けた他の動力源によってニッケル水素蓄電池に充電が行なわれなくても充電可能である。したがって、蓄電量の初期下限値を放電リザーブの上限値より高く設定しても、エンジンで発生した動力に基づいてモータジェネレータから電力の供給を受けなくてもニッケル水素蓄電池に充電可能であり、ハイブリッド車両の燃費を低下させることがない。

設定手段は、初期下限値を設定した後、ニッケル水素蓄電池が使用された使用期間の経過に応じて、充電量の下限値が初期下限値より低くなるように充電量の下限値を設定する。充電量の下限値を初期下限値より低く設定することによって、ニッケル水素蓄電池における蓄電可能な容量を確保できる。

ここで、「使用期間」は、ニッケル水素蓄電池を劣化させる劣化要因が累積される累積量を含む広い概念を意味する。より具体的には、「使用期間」は、劣化要因を示す指標として採用可能な、例えばハイブリッド車両の走行距離、走行期間、ニッケル水素蓄電池に対する充放電回数、及び充放電量の全ての指標、或いはこれら指標の少なくとも一つの指標の具体的な数値の累積量、及び、当該蓄電池が非動作状態であっても時間の経過に伴って大なり小なり劣化する蓄電池の劣化の程度を推定する目安となる経過時間も含む概念である。したがって、蓄電量の下限値は、ハイブリッド車両が駆動された駆動時間だけでなく、例えばニッケル水素蓄電池の使用頻度を直接に表示可能な充放電回数或いは充放電量、又は間接的にニッケル水素蓄電池の使用頻度を表示可能なハイブリッド車両の走行距離等の累積量に応じて初期下限値より低く設定されることになる。加えて、使用期間は、ハイブリッド車両の寿命が尽きた期間を意味するのではなく、ハイブリッド車両が継続的に使用されていくなかで時間の経過、更に詳細に言えば、ニッケル水素蓄電池が継続的に使用されて期間を便宜的に定義するために用いた表現であることに留意されたい。

このように本発明に係るハイブリッド車両によれば、ニッケル水素蓄電池の蓄電量を確保しつつ、充電リザーブが消失するまでの期間を延ばすことが可能であるため、バッテリとしてハイブリッド車両に搭載されたニッケル水素蓄電池の寿命を延ばし、信頼性を高めることが可能になる。

また、本発明に係るハイブリッド車両によれば、放電リザーブの上限値より高い値に蓄電量の初期下限値を設定すると共に充電リザーブの容量を大きく取らない場合には、ニッケル水素蓄電池の蓄電量を一定に保持しつつ、ニッケル水素蓄電池に含まれる活物質量を減らすことが可能である。したがって、本発明に係るハイブリッド車両によれば、バッテリとして当該車両に搭載されるニッケル水素蓄電池の容量を維持したまま、そのサイズを小型化できる。尚、ニッケル水素蓄電池を小型化するためには充電リザーブを大きく取ることができないため、本発明に係るハイブリッド車両では、ニッケル水素蓄電池の長寿命化及び小型化は、互いに同時に実現することが困難な背反する関係にある。したがって、本発明に係るハイブリッド車両によれば、ニッケル水素蓄電池の長寿命化及び小型化の一方のみが可能である。

本発明に係るハイブリッド車両の他の態様では、前記設定手段は、前記使用期間の経過を示す指標として当該ハイブリッド車両の走行距離を用いてもよい。

この態様によれば、他の動力源から出力された駆動力は、エンジンから出力された動力、或いは、当該動力が当該他の動力源を介して電力としてニッケル水素蓄電池に充電された後、再度他の動力源に供給されることによって発生するため、当該ハイブリッド車両の走行距離をニッケル水素蓄電池の使用期間の経過を具体的に示す指標の一つとして用いることが可能である。設定手段は、走行距離の具体的な計測値を取得してもよいし、例えば当該ハイブリッド車両の走行距離が所定値に到達した際にその旨が設定手段に送信されるように構成されていてもよい。また、一定の時間間隔で走行距離を示すデータが設定手段に送信されてもよい。

この態様によれば、ニッケル水素蓄電池の使用期間の経過を走行距離という具体的、且つ定量的なデータによって取得できるので、ニッケル水素蓄電池の劣化の程度、即ち放電リザーブの上限値のシフト量を正確に推定することが可能になり、当該推定値に応じて、放電リザーブの上限値より小さくならないように蓄電量の下限値を正確に設定できる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るハイブリッド車両の実施形態を説明する。

先ず、図１を参照しながら、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両の要部の構成を示した概念図である。ハイブリッド車両１は一動力源としての内燃機関であるエンジン２、本発明の「他の動力源」の一例であるモータジェネレータ（ＭＧ）３、バッテリとして用いられるニッケル水素蓄電池（以下、バッテリと称す。）４、外部充電装置６、及び本発明の「設定手段」の一例であるＨＶＥＣＵ１０を備えている。

エンジン２は、燃料としてガソリンを使用し、ガソリンの燃焼によって作動する２サイクル或いは４サイクルレシプロエンジン等のガソリンエンジンとして構成されている。エンジン２は、その燃焼室において燃焼したガソリン等の燃料の爆発力に応じて作動し、動力を発生させる。ＭＧ３は不図示のインバータを介してバッテリ４に接続され、そのバッテリ４に充電された電力を利用して作動する一方で、状況に応じて発電した電力をバッテリ４に充電することができる。バッテリ４にはその蓄電量、言い換えればバッテリの残量を検出するためのＳＯＣセンサ５が接続されている。

外部充電装置６は、ハイブリッド車両１に充電可能な住宅地等の充電可能地において、ユーザによって外部電源（不図示）に接続される。バッテリ４は、外部充電装置６が外部電源に接続された状態で当該外部電源から電力の供給を受けることによって充電される。このようなハイブリッド車両１は、外部電源による充電が不能なものと区別して、所謂プラグインハイブリッド車両と呼ばれることがある。

エンジン２及びＭＧ３の夫々の出力軸は、動力分割機構７に接続されている。エンジン２及びＭＧ３の夫々の出力は、動力分割機構７及びトランスアクスル８等の機械的な動力伝達経路及びクランク軸等の出力軸を介して駆動輪９に伝達される。ハイブリッド車両１では、エンジン２及びＭＧ３の夫々の駆動力配分が動力分割機構７により操作されて適正な運転が行われる。

電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）１０は、ハイブリッド車両１の運転を適正に制御するコンピュータであり、エンジン２、ＭＧ３及び動力分割機構７の夫々の動作を制御する。

次に、図１及乃至図５を参照しながら、ＨＶＥＣＵ１０が、バッテリ４の充電量を調整する調整方法を説明する。図２は、バッテリ４の充電量を調整する調整方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。図３は、初期及び使用期間経過後の夫々におけるバッテリの容量を図式的に示した概念図であり、図４は、図３（ａ）の比較例に係るバッテリの容量を図示的に示した概念図である。図５は、初期及び使用期間経過後の夫々において走行距離に対する蓄電量の変化を模式的に示したグラフである。

図１及び図２において、ＨＶＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の未走行状態、より具体的には、ニッケル水素蓄電池の使用期間を起算点であって、ハイブリッド車両１の走行距離が０である時点を含む初期において、バッテリ４の放電リザーブの上限値より高い値にバッテリ４の充電量の初期下限値を設定する（ステップＳ１０）。

ここで、図３（ａ）及び図４を参照しながら、バッテリ４の初期における蓄電量の下限値及び放電リザーブの上限値の関係を説明する。

図３（ａ）において、初期では、ニッケル水素蓄電池から構成されるバッテリ４の容量は、正極の容量によって制限（即ち、正極規制）されている。放電リザーブは、正極容量より大きく設定された負極容量のうち放電可能な過剰な負極容量である。このような放電リザーブによれば、ハイブリッド車両１が急発進する際にＭＧ３から要求される急激な電力要求に追従してバッテリ４から過剰な放電が行われた場合でも、バッテリ４の内圧が上昇することを抑制できる。

他方、バッテリ４には、放電リザーブに対応して充電リザーブが設定されている。充電リザーブは、正極容量より大きく設定された負極容量のうち充電可能な過剰な負極容量である。このような充電リザーブによれば、ＭＧ３からバッテリ４に電力を充電する際に、バッテリ４に過剰な充電が行なわれた場合でも、バッテリ４の内圧が上昇することを抑制できる。

バッテリ４の蓄電量、即ち充電可能範囲の下限である初期下限値は、劣化が生じていないバッテリ４における放電リザーブの上限値より高い値に設定されており、バッテリ４における実質的に充放電可能な容量範囲は、初期下限値及び充電リザーブの下限値で規定されている。初期下限値は、ハイブリッド車両１の走行状態に応じて放電或いは充電が行なわれることによって変化しうるバッテリ４の充電量、即ちバッテリ４に蓄電された電力量の残量について、ハイブリッド車両１が新車の段階で、或いは交換された新しいニッケル水素蓄電池がハイブリッド車両１に搭載された段階で設定された下限値である。

ここで、図４を参照しながら、バッテリ４の比較例に係るニッケル水素蓄電池における蓄電量の下限値と放電リザーブの上限値との関係を説明する。図４に示すように、充放電可能な容量範囲、即ち蓄電可能範囲の上限値及び下限値の夫々は、通常、負極及び正極の夫々の容量の相対的な大きさに応じて設定された放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値によって規定されている。したがって、ニッケル水素蓄電池から放電される放電量によっては、放電リザーブの上限値にニッケル水素蓄電池の蓄電量が一致する場合がある。

比較例に係るニッケル水素蓄電池では、放電リザーブの上限値上に蓄電量のマージンが設定されておらず、バッテリ４に比べて充電リザーブを大きくとることができないことになり、ニッケル水素蓄電池に一定の充電可能な容量を確保した状態で、ニッケル水素蓄電池の寿命を延ばすことが難しくなる。より具体的には、十分な充電リザーブが確保できないため、電解液が電池外部に漏れ出す液漏れ、或いは化学反応によって電解液から生成される酸素ガス或いは水素ガスが電池外部に漏れるガス漏れが生じてしまい、結果的に電解液の減少を招く。電解液の減少によれば、ニッケル水素蓄電池の信頼性が著しく損なわれ、当該蓄電池の寿命も短くなる。

そこで、図３（ａ）に示すように、バッテリ４は、ＨＶＥＣＵ１０によって放電リザーブの上限値より高い値に蓄電量の初期下限値が設定されることによって、放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値間に一定の充放電可能な容量を確保しつつ、放電リザーブの上限値上に蓄電量のマージンが設定される。言い換えれば、バッテリ４の劣化に伴って増大する放電リザーブの上限値を蓄電量の下限値より予め相対的に低くしておくことによって、その分充電リザーブを増やすことが可能である。

図３（ａ）及び図４に示すように、バッテリ４からＭＧ３に対して実質的に供給できる電力量、即ち充放電によって変動しうる充電可能範囲は、初期下限値を設定しない場合、即ち正極規制によって設定された放電リザーブの上限値及び充電リザーブの下限値間の容量範囲でバッテリからＭＧ３に電力を供給する場合に比べて小さくなる。より具体的には、ハイブリッド車両１では、例えば、一回の充電によって充電されたバッテリ４から供給される電力のみによってハイブリッド車両１が本来２００ｋｍ走行できるところを１５０ｋｍしか走行できないようにＭＧ３への電力供給が制限されることになる。

しかしながら、ハイブリッド車両１によれば、外部電源からバッテリ４に充電できるため、バッテリ４の蓄電量が初期下限値まで減少した場合でも、充電可能地において外部電源からバッテリ４に充電可能である。したがって、初期下限値を設定しない場合に比べて充放電可能な容量範囲が小さくなった場合でも、エンジン２で発生した動力に基づく電力供給を受けることなく、バッテリ４に充電できる。

次に、図３（ｂ）を参照しながら、使用期間を経過した後のバッテリ４における蓄電量の下限値及び放電リザーブの上限値の関係を説明する。

図３（ｂ）において、ハイブリッド車両１の使用期間の経過に応じて、放電リザーブは増大し、その上限値は図中上側に向かってシフトする。他方、充電リザーブは、初期の充電リザーブに比べてバッテリ４の劣化に応じて生じる劣化容量だけ減少する。しかしながら、図３（ａ）を参照しながら説明したように、ハイブリッド車両１によれば、初期において予め充電リザーブを大きく設定できているため、充電リザーブが消失するまでの時間を延ばすことが可能であり、過剰な充電によって生じる電解液の減少を低減できる。

再び、図２において、ＨＶＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１が使用された使用期間を経た後、言い換えれば、ハイブリッド車両１が任意の走行状態、或いは駆動状態を経た後、ハイブリッド車両１の使用期間の経過を示す指標に関するデータを取得する。より具体的には、ＨＶＥＣＵ１０は、例えば、ハイブリッド車両１の走行距離を検知するセンサ、或いは使用年数をカウントするカウンタからハイブリッド車両１の走行距離、或いは使用年数に関する情報を含むデータを取得する（ステップＳ２０）。

尚、ハイブリッド車両１では、ＭＧ３から出力された駆動力は、エンジン２から出力された動力、或いは、当該動力がＭＧ３を介して電力としてバッテリ４に充電された後、再度バッテリ４に供給されることによって発生するため、ハイブリッド車両１の走行距離をバッテリ４の使用期間の経過を具体的に示す指標の一つとして用いることが可能である。ＨＶＥＣＵ１０は、バッテリ４の使用期間の経過を走行距離という具体的、且つ定量的なデータに基づいて、初期下限値より低く蓄電量の下限値を正確に設定できる。したがって、ハイブリッド車両１によれば、バッテリ４を構成するニッケル水素蓄電池の劣化の程度を正確に推定でき、当該推定値に応じて蓄電量の下限値を設定できる。

ＨＶＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の走行距離が所定値に到達した際に、ハイブリッド車両１の走行距離を検知するセンサから走行距離が所定値に達した旨を含むデータを取得してもよいし、一定の時間間隔で走行距離を示すデータをセンサから取得してもよい。また、使用期間を示す指標として、直接的にバッテリ４の劣化の程度に対応するバッテリ４に対する充放電回数、或いは充放電量等の指標を用いてもよい。

次に、図２において、ＨＶＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の使用期間の経過に応じてバッテリ４の蓄電量の下限値が初期下限値より低くなるように、バッテリ４の蓄電量の下限値を設定する（ステップＳ３０）。このように充電量の下限値を初期下限値より低くなるように設定することによって、バッテリ４において蓄電可能な容量を確保できる。

尚、ＨＶＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の使用期間の経過毎にバッテリ４の蓄電量の下限値を初期下限値より低く設定する。より具体的には、例えばハイブリッド車両の走行距離或いは走行時間の経過に対応した各走行距離或いは走行時間において、これら距離或いは時間が増大するほど蓄電量の下限値を低く設定する。このように下限値を低く設定することによって、バッテリ４の劣化が進行しても一定の充電量を確保できる。

次に、図１及び図５を参照しながら、ハイブリッド車両１を走行させた際の充電量の変化の一例を説明する。

図５において、初期段階では、ハイブリッド車両１は、充電可能地においてバッテリ４に充電した後、バッテリ４から供給された電力によって作動するＭＧ３から駆動輪９に動力が伝達され走行する。したがって、バッテリ４の充電量は減少する（図中Depleting領域。）。次に、バッテリ４の蓄電量が初期下限値まで減少した地点、即ち一回の充電によってバッテリ４からＭＧ３に電力を供給可能な一充電走行距離にハイブリッド車両１の走行距離が達すると、ハイブリッド車両１は、エンジン２から供給される動力によって走行する。エンジン２から供給される動力によってハイブリッド車両１が走行している期間において、バッテリ４の蓄電量は、初期下限値（ＳＯＣ１）に維持される（図中、Sustaining領域）。次に、ハイブリッド車両１が、充電可能地に到達すると、外部電源から供給された電力によってバッテリ４は充電される。

次に、図５において、使用期間の経過後では、初期段階と同様に、ハイブリッド車両１は、充電可能地においてバッテリ４に充電した後、バッテリ４から供給された電力によって作動するＭＧ３から駆動輪９に動力が伝達され走行する。したがって、バッテリ４の充電量は減少する。但し、バッテリ４の充電量の下限値は、初期下限値（ＳＯＣ１）より低い下限値（ＳＯＣ２）に設定されているため、初期段階に比べて、相対的にバッテリ４から供給される電力のみで走行可能な距離は伸びている。次に、バッテリ４の蓄電量が下限値（ＳＯＣ２）まで減少した地点、即ち一回の充電によってバッテリ４からＭＧ３に電力を供給可能な走行距離にハイブリッド車両１の走行距離が達すると、ハイブリッド車両１は、エンジン２から供給される動力によって走行する。エンジン２から供給される動力によってハイブリッド車両１が走行している期間（Sustaining領域）において、バッテリ４の蓄電量は、下限値（ＳＯＣ２）に維持される。次に、ハイブリッド車両１が充電可能地に到達すると、外部電源から供給された電力によってバッテリ４は充電される。ハイブリッド車両１によれば、バッテリ４の蓄電量が下限値（ＳＯＣ２）まで減少しても外部電源から充電できるので、ハイブリッド車両１全体として燃費を向上させることができる。

尚、図５では、使用期間の経過後について、走行距離に対する充電量の変化の一例を示しているが、使用期間の長くなるほど、より具体的には、走行距離及びバッテリ４への充放電回数の累積値が増大するほど蓄電量の下限値はより低い設定される。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両によれば、ニッケル水素蓄電池から構成されるバッテリの容量を確保しつつ、充電リザーブが消失するまでの期間を延ばすことが可能であるため、ニッケル水素蓄電池から構成されるバッテリの寿命を延ばし、その信頼性を高めることが可能になる。

また、本実施形態に係るハイブリッド車両によれば、放電リザーブの上限値より高い値に蓄電量の初期下限値を設定すると共に充電リザーブの容量を大きく取らない場合には、ニッケル水素蓄電池の蓄電量を一定に保持しつつ、ニッケル水素蓄電池に含まれる活物質量を減らすことが可能である。したがって、本実施形態に係るハイブリッド車両によれば、バッテリとして当該車両に搭載されるニッケル水素蓄電池のサイズを小型化できる。尚、ニッケル水素蓄電池を小型化するためには充電リザーブを大きく取ることができないため、ニッケル水素蓄電池の長寿命化及び小型化は、互いに同時に実現することが困難な背反する関係にある。したがって、本実施形態に係るハイブリッド車両によれば、ニッケル水素蓄電池の長寿命化及び小型化の一方のみが可能である。

本実施形態に係るハイブリッド車両の要部の構成を示した概念図である。 本実施形態に係るハイブリッド車両が備えるバッテリにおける蓄電量を調整する調整方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。 本実施形態に係るハイブリッド車両において、初期及び使用期間経過後の夫々におけるバッテリの容量の構成を図式的に示した概念図である。 図３（ａ）の比較例に係るバッテリの容量を図示的に示した概念図である。 本実施形態に係るハイブリッド車両を走行させた際のバッテリの蓄電量の変化を図式的に示したグラフである。

符号の説明

１・・・ハイブリッド車両、２・・・エンジン、３・・・モータジェネレータ（ＭＧ）、１０・・・電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）

Claims (2)

1. 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
   外部電源から充電可能なバッテリであるニッケル水素蓄電池と、
   前記ニッケル水素蓄電池に充電された電力を用いて作動し、前記エンジンと相異なる他の動力源と、
   前記ニッケル水素蓄電池の放電リザーブの上限値より高い値に前記ニッケル水素蓄電池の充電量の初期下限値を設定し、該初期下限値が設定された後、前記ニッケル水素蓄電池が使用された使用期間の経過に応じて、前記充電量の下限値が前記初期下限値より低くなるように前記充電量の下限値を設定する設定手段と
   を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記設定手段は、前記使用期間の経過を示す指標として当該ハイブリッド車両の走行距離を用いること
   を特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。

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