電池状態推定装置
【課題】 二次電池の性能劣化を可及的に抑制すること。
【解決手段】 電池状態推定装置は、電圧検出部と、電流検出部と、温度検出部と、充電率推定部と、直流抵抗変化率設定部と、を備えている。直流抵抗変化率設定部は、推定許可条件が不成立である場合に、直流抵抗変化率の推定値に代えて、二次電池における充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、直流抵抗変化率を設定する。あるいは、直流抵抗変化率設定部は、推定許可条件が不成立である場合に、直流抵抗変化率の推定値に代えて、直流抵抗変化率学習値を用いて、直流抵抗変化率を設定する。
【解決手段】 電池状態推定装置は、電圧検出部と、電流検出部と、温度検出部と、充電率推定部と、直流抵抗変化率設定部と、を備えている。直流抵抗変化率設定部は、推定許可条件が不成立である場合に、直流抵抗変化率の推定値に代えて、二次電池における充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、直流抵抗変化率を設定する。あるいは、直流抵抗変化率設定部は、推定許可条件が不成立である場合に、直流抵抗変化率の推定値に代えて、直流抵抗変化率学習値を用いて、直流抵抗変化率を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の状態を推定するように構成された、電池状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池によって負荷へ電源を供給し、かつ必要に応じて当該負荷の運転中にも当該二次電池を充電可能な電源システムが、広く知られている（例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、等。）。この種の電源システムにおいて、前記二次電池の状態（典型的にはＳＯＣ：ＳＯＣはＳｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅの略）を推定する装置が、従来種々提案されている（例えば、特許第４６４９６８２号公報、特許第４７０３５９３号公報、特開２００８−２４３３７３号公報、等参照。）
【発明の概要】
【０００３】
前記二次電池におけるＳＯＣの利用範囲が、想定範囲から逸脱すると、当該二次電池の性能劣化が加速する等の懸念がある。本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。
【０００４】
＜構成＞
本発明の電池状態推定装置は、二次電池の状態（以下、「電池状態」と称する。）を推定するように構成されている。この電池状態推定装置（「二次電池の状態推定装置」とも称され得る。）は、電圧検出部と、電流検出部と、温度検出部と、充電率推定部と、直流抵抗変化率設定部と、を備えている。
【０００５】
前記電圧検出部は、電池電圧（前記二次電池の端子間に発生する電圧）を検出するように設けられている。前記電流検出部は、前記二次電池の充放電中の電流（入出力電流あるいは電池電流とも称され得る）を検出するように設けられている。前記温度検出部は、前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられている。
【０００６】
前記充電率推定部は、検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられている。なお、前記電池モデルは、特許第４２６５６２９号公報、特許第４６４９６８２号公報、特許第４７０３５９３号公報、特許第４７４４６２２号公報、特許第４８０２９４５号公報、特開２００７−１４１５５８号公報、特開２００８−２４３３７３号公報、特開２０１０−６０４０６号公報、等に詳細に記載されている。よって、かかる電池モデルに関する詳細な説明は、本明細書においては省略する。
【０００７】
前記直流抵抗変化率設定部は、前記電池モデルにおける直流抵抗変化率を設定するように設けられている。ここで、前記「直流抵抗変化率」とは、抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である。また、前記「抵抗値パラメータ」は、前記電池モデルに用いられるパラメータであって、前記二次電池の内部の直流抵抗を表すものである。
【０００８】
前記直流抵抗変化率設定部は、直流抵抗変化率推定部と、直流抵抗変化率推定値設定部と、を備えている。前記直流抵抗変化率推定部は、前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出するようになっている。前記直流抵抗変化率推定値設定部は、所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する（前記直流抵抗変化率の設定値として前記推定値を用いる）ようになっている。
【０００９】
本発明の一側面における特徴は、前記直流抵抗変化率設定部が、
「前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記二次電池における前記充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率ガード値設定部」
を備えたことにある。
【００１０】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記電池温度と前記充電率とに基づいて前記ガード値を設定するようになっていてもよい。
【００１１】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記ガード値に漸近させるようになっていてもよい。
【００１２】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が所定範囲よりも高い又は低いときに、前記ガード値を用いて前記直流抵抗変化率を設定するようになっていてもよい。この場合、前記直流抵抗変化率設定部は、抵抗変化率保持部をさらに備えていてもよい。この抵抗変化率保持部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が前記所定範囲内であるときに、前記直流抵抗変化率を、前記推定許可条件が前回成立した時点の値に保持するようになっている。
【００１３】
本発明の他の一側面における特徴は、前記直流抵抗変化率設定部が、
「前記推定値に基づく直流抵抗変化率学習値を、前記電池温度と前記充電率とに対応付けて保存する、直流抵抗変化率学習部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率学習値設定部と、」
を備えたことにある。
【００１４】
前記直流抵抗変化率学習部は、前記推定許可条件が成立している場合に、前記直流抵抗変化率学習値を保存（格納）するようになっている。なお、前記直流抵抗変化率学習値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記直流抵抗変化率学習値に漸近させるようになっていてもよい。
【００１５】
＜作用・効果＞
かかる構成を有する本発明の電池状態推定装置においては、所定の前記推定許可条件が成立している場合には、前記直流抵抗変化率推定部によって逐次算出された前記推定値を用いて、前記直流抵抗変化率が設定される。一方、前記推定許可条件が不成立である場合には、前記推定値に代えて、前記ガード値あるいは前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率が設定される。これにより、前記推定許可条件が不成立である場合において、不用意に前記二次電池における前記充電率の利用範囲が前記想定範囲（例えば１０〜９０％：この範囲は、実験等によって劣化速度を見ながら予め決定することができる）から逸脱することが、可及的に抑制され得る。したがって、本発明によれば、前記二次電池の性能劣化が可及的に抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態が適用された電源システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されている電源システムの一例である車両の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示されているバッテリ制御用電子制御ユニット内にて実現される、本発明の一実施形態に係る電池状態推定装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示されている電池パラメータ値設定部の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示されている電池状態推定装置によって実行される、電池状態（具体的にはＳＯＣ）の推定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図６】図４に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。
【図８】図４に示されている電池パラメータ値設定部の一変形例の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示されているバッテリ制御用電子制御ユニット内にて実現される、本発明の他の一実施形態に係る電池パラメータ値設定部の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１２】図１０に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（変形例：modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、首尾一貫した一つの実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００１８】
＜電源システムの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用された電源システムＳの概略構成を示すブロック図である。この電源システムＳは、二次電池１と、負荷２と、バッテリ制御装置３と、メイン制御ユニット４と、を備えていて、二次電池１によって負荷２へ電源を供給するとともに、必要に応じて、当該負荷２の運転中に生じる電力により当該二次電池１を充電可能に構成されている。
【００１９】
本実施形態においては、二次電池１は、充放電可能ないわゆる「リチウムイオン電池」であって、その端子は電源ライン５を介して負荷２と電気的に接続されている。また、電源システムＳは、モータを搭載した車両（電気自動車あるいはハイブリッド自動車）である。すなわち、負荷２には、二次電池１から供給される電力によって駆動される当該モータ等の駆動要素、及び、車両走行中に発電可能な発電要素（図示せず：この発電要素には上述のモータが含まれ得る）が設けられている。
【００２０】
バッテリ制御装置３は、二次電池１の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルに従って二次電池１の電池状態（ＳＯＣ等）を推定するとともに、この推定値を含む二次電池１に関する各種情報をメイン制御ユニット４に向けて送出するようになっている。メイン制御ユニット４（以下、「メインＥＣＵ４」と称する。）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、バックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性メモリ）、等を含む、いわゆるマイクロコンピュータであって、バッテリ制御装置３から得られる電池情報、及び運転者からの運転指令情報（図示しないアクセルペダルの操作量等）に応じて、二次電池１の充放電状態や負荷２の動作状態を制御するようになっている。
【００２１】
図２は、図１に示されている電源システムＳの一例である車両ＶＨの概略構成を示すブロック図である。図２を参照すると、車両ＶＨは、いわゆる「ハイブリッド自動車」であって、負荷２としての、第一モータジェネレータ２１と、第二モータジェネレータ２２と、インバータ２３と、電力ライン２４及び２５と、エンジン２６と、動力伝達機構２７と、を備えている。
【００２２】
第一モータジェネレータ２１は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機（本実施形態においては主として発電機として機能する）であって、エンジン２６の回転駆動力のうちの全部又は一部を受け取ることで発電し得るように設けられている。第二モータジェネレータ２２は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機であって、二次電池１及び／又は第一モータジェネレータ２１から電力供給を受けることで車軸ＤＳ（車輪Ｗ）を回転駆動するための動力を発生する一方、減速時には車軸ＤＳ（車輪Ｗ）の回転駆動力から電力を回収し得るように設けられている。
【００２３】
インバータ２３は、電源ライン５を介して二次電池１と電気的に接続されているとともに、電力ライン２４及び２５を介してそれぞれ第一モータジェネレータ２１及び第二モータジェネレータ２２と電気的に接続されている。このインバータ２３は、二次電池１から供給された直流電力を交流電力に変換して電力ライン２４へ出力するとともに、電力ライン２４及び２５に供給された交流電力を直流電力に変換して電源ライン５に出力するようになっている。
【００２４】
第一モータジェネレータ２１、第二モータジェネレータ２２、及びエンジン２６は、動力伝達機構２７を介して車軸ＤＳと結合されている。動力伝達機構２７は、動力分割機構２７ａと、減速機２７ｂと、を備えている。動力伝達機構２７は、エンジン２６から出力された回転駆動力のうちの全部又は一部を第一モータジェネレータ２１に伝達することで第一モータジェネレータ２１における発電を可能とするとともに、エンジン２６及び第二モータジェネレータ２２から出力された回転駆動力を車軸ＤＳに伝達することで車輪Ｗを駆動可能に構成されている。
【００２５】
＜バッテリ制御装置の構成＞
再び図１を参照すると、バッテリ制御装置３は、バッテリ制御用電子制御ユニット３０（以下、「バッテリＥＣＵ３０」と称する。）と、電圧センサ３１と、電流センサ３２と、温度センサ３３と、を備えている。
【００２６】
バッテリＥＣＵ３０も、メイン制御ユニット４と同様に、予めプログラムされた所定のシーケンス及び所定の演算を実行するためのＣＰＵ、かかるシーケンス及び演算を実行するためのルーチン（プログラム）及びパラメータを格納したＲＯＭ、ＣＰＵによるルーチン実行の際に適宜データが格納されるＲＡＭ及びバックアップＲＡＭ、等を含む、いわゆるマイクロコンピュータであって、電圧センサ３１、電流センサ３２、及び温度センサ３３が出力する検出信号（検出値）等に基づいて上述の電池情報を生成するようになっている。
【００２７】
電圧センサ３１は、二次電池１の端子間に発生する電圧である電池電圧に応じた出力（検出値Ｖｂ）を生じるように設けられている。電流センサ３２は、二次電池１の入出力電流すなわち充放電中の電流に応じた出力（検出値Ｉｂ：以下「電池電流Ｉｂ」と称する）を生じるように設けられている。温度センサ３３は、二次電池１の温度である電池温度に応じた出力（検出値Ｔｂ）を生じるように設けられている。
【００２８】
図３は、図１に示されているバッテリＥＣＵ３０内にて実現される、本発明の一実施形態に係る電池状態推定装置３００の概略的な機能構成を示すブロック図である。この電池状態推定装置３００は、拡散推定部３１１と、開放電圧推定部３１２と、電池パラメータ値設定部３１３と、電流推定部３１４と、境界条件設定部３１５と、平均濃度算出部３２１と、ＳＯＣ推定部３２２と、を備えている。なお、これらのうち電池パラメータ値設定部３１３以外のものは、上述の電池モデルを用いた上記各公報に開示されたものと同様のものであるので（例えば、特開２００８−２４３３７３号公報の図９及び図１０等参照。なお、本願の出願時において、特開２００８−２４３３７３号公報に係る特許出願は特許査定されている。）、各部で用いられるモデル式等の詳細は本明細書では省略する（必要であれば上記各公報を参照のこと）。
【００２９】
拡散推定部３１１は、上述の電池モデルを構成する公知の活物質拡散モデル式により、境界条件設定部３１５によって設定された境界条件に基づいて、活物質内部でのリチウム濃度分布を逐次演算及び更新するようになっている。
【００３０】
開放電圧推定部３１２は、所定のマップに従って、正極及び負極それぞれの開放電圧、あるいは正極及び負極を合成した開放電圧を算出するようになっている（図中では、これらを包括して「開放電圧Ｕ（θ）」と表記している。ここで、「Ｕ（θ）」は、開放電圧「Ｕ」が、「θ」の関数であって、θを引数とするマップにより取得されることを示している。また、「θ」は、拡散推定部３１１による推定に基づく局所ＳＯＣである。）。
【００３１】
本発明の「直流抵抗変化率設定部」に相当する電池パラメータ値設定部３１３は、上述の各センサの検出値に従って検知される現在の電池温度Ｔ、電池電圧Ｖ及び電池電流Ｉｂ、拡散推定部３１１による推定に基づく現在の局所ＳＯＣ（図中「θ」と表記されている）、開放電圧推定部３１２による推定に基づく現在の開放電圧Ｕ（θ）、平均濃度算出部３２１によって算出された現在の正極活物質モデル（かかる正極活物質モデルも上述の電池モデルを構成するものである）内のリチウム平均濃度ｃsave、並びにＳＯＣ推定部３２２よって推定された現在の二次電池１の充電率の推定値（図中ＳＯＣｅと示されている）に基づいて、使用する電池モデル式中の電池パラメータ値（直流抵抗Ｒａ、交換電流密度ｉ0、拡散定数Ｄｓ、等）を設定するようになっている。
【００３２】
ここで、本発明の「抵抗値パラメータ」に相当する直流抵抗Ｒａは、二次電池１をマクロに見た場合の内部の直流抵抗に相当するものであって、具体的には、負極及び正極での電子ｅ−の移動に対する純電気的な抵抗（純抵抗）Ｒｄと、活物質界面での反応電流発生時に等価的に電気抵抗として作用する電荷移動抵抗（反応抵抗）Ｒｒと、を併せたものである。
【００３３】
電流推定部３１４は、開放電圧推定部３１２によって推定された開放電圧Ｕ（θ）と、電池パラメータ値設定部３１３から読み出された各種の電池パラメータ値と、電圧センサ３１の検出値Ｖｂに従って検知される現在の電池電圧Ｖと、公知の電圧−電流関係モデル式及び活物質拡散モデル式と、に基づいて、電池電流密度Ｉを算出するようになっている。境界条件設定部３１５は、電流推定部３１４によって算出された電池電流密度Ｉを反応電流密度（リチウム生成量）に換算して、活物質拡散モデル式の境界条件を更新するようになっている。
【００３４】
平均濃度算出部３２１は、拡散推定部３１１によって推定された活物質内部でのリチウム濃度分布に基づいて、正極活物質モデル内のリチウム平均濃度ｃsaveを算出するようになっている。ＳＯＣ推定部３２２は、平均濃度算出部３２１によって算出されたリチウム平均濃度ｃsaveに基づいて、二次電池１全体のＳＯＣの推定値（ＳＯＣｅ）を生成するようになっている。すなわち、本発明の「充電率推定部」に相当するＳＯＣ推定部３２２は、検出された電池温度Ｔ及び電池電圧Ｖと、二次電池１の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、二次電池１の充電率（ＳＯＣ）を推定するように設けられている。
【００３５】
＜＜第一実施形態＞＞
図４は、図３に示されている電池パラメータ値設定部３１３の概略的な機能構成（但し直流抵抗Ｒａの設定に関する部分のみ）を示すブロック図である。図４を参照すると、本実施形態における電池パラメータ値設定部３１３は、パラメータ特性マップ３１３１と、パラメータ変化率推定部３１３２と、ガード値マップ３１３３と、パラメータ変化率決定部３１３４と、を備えている。
【００３６】
パラメータ特性マップ３１３１には、上述したような、電池モデル式中の拡散係数Ｄｓや直流抵抗Ｒａ等のパラメータの初期値（初期状態における値）が格納されている。すなわち、パラメータ特性マップ３１３１は、電池温度Ｔ及び局所ＳＯＣ等の時々刻々変化する電池状態に対応して、現時点での電池状態に対応する拡散係数Ｄｓや直流抵抗Ｒａ等のパラメータの初期値を読出可能に構成されている。ここで、本実施形態においては、「初期値」は、新品状態における値をいうものとする。これらの初期値は、実験あるいは計算機シミュレーションによって予め取得されたものである。なお、パラメータ特性マップ３１３１において、直流抵抗Ｒａの初期値Ｒａｎは、電池温度Ｔ及び局所ＳＯＣを引数とするマップとして格納されている。
【００３７】
本発明の「直流抵抗変化率推定部」に相当するパラメータ変化率推定部３１３２は、公知の逐次最小自乗法モデルを用いて、上述の各センサにより測定された電池データ（Ｔｂ，Ｖｂ，Ｉｂ）と、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された現在の電池状態（Ｔ，θ）に対応する直流抵抗の初期値Ｒａｎと、を用いた、電池モデル式に基づくパラメータ同定により、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅを逐次算出するようになっている。ここで、「直流抵抗変化率」とは、直流抵抗Ｒａを二次電池１の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該直流抵抗Ｒａの初期値Ｒａｎからの変化率である。なお、パラメータ特性マップ３１３１及びパラメータ変化率推定部３１３２は、上述の電池モデルを用いた上記各公報に開示されたものと同様のものであるので（例えば、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報の図７等参照。）、これらにおいて用いられる数式等の詳細は本明細書では省略する（必要であれば上記各公報を参照のこと）。
【００３８】
詳細は後述するが、本実施形態においては、電池パラメータ値設定部３１３は、所定の推定許可条件（推定実行可能条件：本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報のステップＳ２０５参照）が成立している場合には、上述の推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｅとする）一方、当該推定許可条件が成立していない場合には、上述の推定値ｇｒｅに代えてガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｇとする）ようになっている。かかるガード値ｇｒｇは、電池温度ＴとＳＯＣｅとを引数とするマップとして、ガード値マップ３１３３に格納されている。
【００３９】
すなわち、本発明の「直流抵抗変化率推定値設定部」及び「直流抵抗変化率ガード値設定部」に相当するパラメータ変化率決定部３１３４は、上述の推定許可条件の成否に応じて直流抵抗変化率ｇｒを決定するとともに、決定した直流抵抗変化率ｇｒとパラメータ特性マップ３１３１から読み出した直流抵抗の初期値Ｒａｎとの積により算出される直流抵抗Ｒａを出力するようになっている。
【００４０】
＜＜＜直流抵抗変化率の設定動作の概要＞＞＞
上述の推定許可条件としては、典型的には、（１）電流条件、（２）リチウム濃度条件、の２つを挙げることができる。（１）の電流条件は、電池電流の絶対値が予め定めた所定範囲内であるときである。この所定電流範囲における下限値は、二次電池の緩和状態を除外するように設定することができる。また、上限値は、大電流充放電時を排除するように設定することができる。（２）のリチウム濃度条件は、活物質表面のリチウム濃度（図４におけるθ参照）と活物質内の平均リチウム濃度（図４におけるｃsave参照）との差の絶対値が所定値以下であるとき、あるいは、かかる差の絶対値が所定値以下になってから所定時間が経過したときである。（１）の電流条件と、（２）のリチウム濃度条件と、のうちのいずれか一方あるいは双方が、上述の推定許可条件として用いられる。これらの条件が設定される理由は、以下の通りである。
【００４１】
直流抵抗変化率ｇｒの推定には、線形回帰が用いられる。このため、電流と電圧との関係が非線形となる領域では、推定精度が悪化する。よって、電池電流の絶対値が所定範囲内であるときに、上述の推定値ｇｒｅの推定精度が良好となる。また、拡散抵抗の寄与が大きくなる状況（すなわち活物質内におけるリチウム拡散により電圧変化が起きている状況）においては、直流抵抗変化率の推定が困難になる。この拡散抵抗は、活物質表面のリチウム濃度と活物質内の平均リチウム濃度との差が大きくなると大きくなる。よって、活物質表面のリチウム濃度と活物質内の平均リチウム濃度との差が小さいとき、あるいはこれが所定時間継続したときに、上述の推定値ｇｒｅの推定精度が良好となる。
【００４２】
ところで、上述の推定許可条件が不成立となった場合に、直流抵抗変化率ｇｒとして直前の推定値ｇｒｅを用いる（すなわち最後に推定許可条件が成立したときの推定値ｇｒｅにより設定された直流抵抗変化率ｇｒをそのまま保持する）手法が考えられる。しかしながら、かかる手法においては、推定許可条件が不成立である時間が長くなり、且つ、保持された推定値ｇｒｅが実際の直流抵抗変化率ｇｒの値（真値）よりも過大となったときに、ＳＯＣ推定を行うと、推定誤差の影響で、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲（例えば１０〜９０％）から逸脱する可能性がある。すると、二次電池１の性能劣化が加速するおそれがある。
【００４３】
そこで、本実施形態においては、上述の推定許可条件が不成立である場合に、パラメータ変化率推定部３１３２による推定値ｇｒｅに代えて、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値ｇｒｇ（フェールセーフ値とも云い得る）を用いて、直流抵抗変化率ｇｒが設定される。このガード値ｇｒｇを用いてＳＯＣ推定が実施される。このガード値ｇｒｇとしては、経年劣化で想定される直流抵抗Ｒａの変化範囲における最小値（例えば、様々な条件下での保存試験とパルス耐久試験とを、想定される性能ばらつきを有する複数の新品の二次電池１で行ったときの、新品の最大抵抗と劣化時の最小抵抗とから算出された値）が用いられる。また、直流抵抗は電池温度Ｔ又はＳＯＣが変化すると大きく変化するため、ガード値ｇｒｇは、電池温度ＴとＳＯＣｅとを引数とするマップとして格納される。
【００４４】
本実施形態によれば、上述の推定許可条件が不成立である場合に、ＳＯＣ推定を実施しても、不用意に二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することが、可及的に抑制され得る。したがって、二次電池１の性能劣化が可及的に抑制され得る。
【００４５】
＜動作の具体例＞
図５は、図３に示されている電池状態推定装置３００によって実行される、電池状態（具体的にはＳＯＣ）の推定動作の一具体例を示すフローチャートである。図中、「Ｓ」は「ステップ」の略称である（他のフローチャートにおいても同様である）。図５に示されているＳＯＣ推定ルーチン５００は、バッテリＥＣＵ３０において所定の演算周期毎に実行される。
【００４６】
まず、ステップ５１０において、電圧センサ３１等の検出値に基づいて、電池電圧Ｖ、電池温度Ｔ、及び電池電流Ｉｂが測定される。次に、ステップ５２０において、前回のルーチン実行時にて後述するステップ５７０によって更新されたリチウム濃度分布に基づいて、活物質表面の局所的ＳＯＣの値（θ）が算出される。続いて、ステップ５３０において、上述のステップ５２０にて算出された局所的ＳＯＣの値に基づいて、開放電圧Ｕ（θ）値が算出される。以上の処理は、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１００〜１３０と同様である。その後、処理がステップ５４０に進行する。ステップ５４０においては、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３の機能により、直流抵抗Ｒａが算出される（この直流抵抗Ｒａの算出動作については後述する）。
【００４７】
次に、ステップ５５０において、開放電圧推定部３１２によって推定された開放電圧Ｕ（θ）と、電池パラメータ値設定部３１３から読み出された各種の電池パラメータ値（ステップ５４０において算出された直流抵抗Ｒａを含む）と、電圧センサ３１の検出値Ｖｂに従って検知される現在の電池電圧Ｖと、公知の電圧−電流関係モデル式及び活物質拡散モデル式と、に基づいて、電流推定部３１４の機能により、電池電流密度Ｉの推定値が算出される。この処理も、直流抵抗Ｒａとして本実施形態による算出値を用いる以外は、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１４０と同様である。
【００４８】
このようにして電池電流密度Ｉの推定値が算出されると、処理がステップ５６０に進行し、推定された電池電流密度Ｉから反応電流密度（リチウム生成量）が算出されるとともに、算出した反応電流密度を用いて拡散モデル方程式の活物質界面における境界条件（活物質界面）が設定される。この処理も、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１５０と同様である。
【００４９】
次に、ステップ５７０において、拡散方程式モデルに従って、活物質モデル内のリチウム濃度分布が計算され、活物質モデル内の各領域のリチウム濃度推定値が更新される。すなわち、ステップ５７０において実行される処理は、図３における拡散推定部３１１の機能に相当する。なお、上述のように、このとき演算及び更新された最外周の分割領域におけるリチウム濃度は、次回のルーチン実行時に、ステップ５２０にて局所的ＳＯＣの算出に用いられる。
【００５０】
ステップ５７０にてリチウム濃度分布が更新された後、処理がステップ５８０に進行し、ステップ５７０にて求められた活物質内のリチウム濃度分布に基づいてリチウム平均濃度ｃｓａｖｅが算出される。続いて、ステップ５９０において、ステップ５８０にて求められたリチウム平均濃度ｃｓａｖｅに基づいて二次電池１全体のＳＯＣ推定値（図中ＳＯＣｅと示されている）が算出される。これらの処理も、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１７１及び１７２と同様である。その後、本ルーチンが一旦終了する。
【００５１】
＜＜第一実施形態の動作具体例１＞＞
図６は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作（上述のステップ５４０における動作）の一具体例を示すフローチャートである。
【００５２】
上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図６に示されている直流抵抗算出ルーチン６００が起動される。かかるルーチン６００が起動されると、まず、ステップ６１０において、上述の推定許可条件（本具体例においては上述の電流条件及びリチウム濃度条件の論理積）が成立しているか否かが判定される。ここで、本動作具体例においては、「推定許可条件が成立していない場合（ステップ６１０＝Ｎｏ）」とは、当該推定許可条件が所定期間連続して成立していない場合をいい、「推定許可条件が成立している場合（ステップ６１０＝Ｙｅｓ）」には当該推定許可条件が不成立である状態が上述の所定期間未満である場合が含まれるものとする（後述する他の動作具体例においても同様である）。かかる「所定期間」の具体的な値は、実験や計算機シミュレーション等によって適宜設定され得る。
【００５３】
推定許可条件が成立している場合（ステップ６１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ６２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。この推定値ｇｒｅの算出は、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報と同様であるので（但し当該公報においては直流抵抗変化率ｇｒの推定値は「ｇｒ＃」と表記されている）、本明細書においてはその詳細な説明については省略する。続いて、処理がステップ６３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００５４】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ６１０＝Ｎｏ）、処理がステップ６５０に進行し、現在の電池温度Ｔ及びＳＯＣｅと、これらを引数とするマップと、に基づいて、ガード値ｇｒｇが取得される。その後、ステップ６６０において、かかるガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｇ）。
【００５５】
ステップ６３０又は６６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ６９０に進行する。ステップ６９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００５６】
＜＜第一実施形態の動作具体例２＞＞
図７は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。本具体例は、上述の推定許可条件が成立していない場合に、直流抵抗変化率ｇｒをガード値ｇｒｇにいきなり設定するのではなく、直流抵抗変化率ｇｒをガード値ｇｒｇに漸近させるものである。これにより、制御の安定性が向上する。
【００５７】
本具体例に係るルーチン７００におけるステップ７１０〜７５０及び７９０の処理は、上述のルーチン６００（図６参照）におけるステップ６１０〜６５０及び６９０と同一である。よって、ステップ７１０〜７５０及び７９０の処理についての説明は省略する（上述のステップ６１０〜６５０及び６９０の処理についての説明を援用する）。
【００５８】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ７１０＝Ｎｏ）、ステップ７５０におけるガード値ｇｒｇの取得の後、処理がステップ７５５に進行する。ステップ７５５においては、ガード値ｇｒｇに所定の係数ξを乗じた値ｇｒｇ１が算出される。ここで、係数ξは、１以下の正の値であって、推定許可条件が最後に成立から不成立に転じた時点（ステップ７１０の判定が最後にＹｅｓからＮｏに転じた時点）から現時点までの経過時間に応じて大きくなり、当該経過時間が所定時間となった以後は１となる値である。この係数ξは、上述の経過時間を引数とするマップによって取得され得る。その後、処理がステップ７６０に進行し、ｇｒｇ１を用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｇ１）。
【００５９】
＜変形例＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００６０】
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【００６１】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的あるいは機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【００６２】
本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、第一モータジェネレータ２１と第二モータジェネレータ２２とのうちのいずれか一方は、省略されてもよい。また、本発明の適用対象は、ハイブリッド自動車に限定されない。すなわち、例えば、本発明は、内燃機関を用いない電気自動車に対しても良好に適用され得る。さらに、本発明の適用対象は、車両に何ら限定されるものではない。
【００６３】
本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な処理態様に限定されない。例えば、初期状態は新品時に限定されるものではなく、予想される最大劣化時と新品時との間の中間的な状態に対応して初期状態が定義されてもよい。これにより、初期値に対する変化率推定値の範囲が狭くなるため、推定精度の向上を図ることができる。また、上述の推定許可条件は、電流条件及びリチウム濃度条件のいずれか一方であってもよい。さらに、上述の推定許可条件に対して、他の条件（例えば電池温度等）が追加されてもよい。
【００６４】
図８は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３の一変形例の概略的な機能構成を示すブロック図である。図９は、図８に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【００６５】
上述の各具体例においては、推定許可条件が不成立である場合に、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。このガード値ｇｒｇは、経年劣化で想定される直流抵抗Ｒａの変化範囲における最小値である。このため、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定されている間は、ＳＯＣの推定精度が悪化するおそれがある。一方、このガード値ｇｒｇは、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのフェールセーフ値である。よって、このガード値ｇｒｇを用いた直流抵抗変化率ｇｒの設定は、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱する可能性のある、高ＳＯＣあるいは低ＳＯＣ領域にて行われれば充分であると考えられる。
【００６６】
そこで、かかる変形例においては、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲（例えば上述の想定範囲よりも若干内側の１５〜８５％）よりも高い又は低いときに、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。一方、かかる変形例においては、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が上述の所定範囲内であるときに、直流抵抗変化率ｇｒが、推定許可条件が前回成立した時点の値に保持される。すなわち、かかる変形例においては、電池パラメータ値設定部３１３は、本発明の「抵抗変化率保持部」にも対応するものである。
【００６７】
以下、本変形例における動作について図９を用いて説明する。上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図９に示されている直流抵抗算出ルーチン９００が起動される。かかるルーチン９００が起動されると、まず、ステップ９１０において、上述の推定許可条件が成立しているか否かが判定される。
【００６８】
推定許可条件が成立している場合（ステップ９１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ９２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。続いて、処理がステップ９３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００６９】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ９１０＝Ｎｏ）、処理がステップ９４０に進行し、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲外であるか否かが判定される。かかるステップ９４０に用いられるＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）は、推定許可条件が成立から不成立に転じる直前（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じる直前）の値が用いられるものとする。
【００７０】
ＳＯＣが所定範囲内である場合（ステップ９４０＝Ｎｏ）、処理がステップ９４５に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅとして、前回算出された値が用いられる（推定許可条件が成立から不成立に転じる直前の値が保持される）。その後、処理がステップ９３０に進行して、保持された前回の推定値ｇｒｅが直流抵抗変化率ｇｒとして設定される。
【００７１】
一方、ＳＯＣが所定範囲外である場合、すなわち、推定値ＳＯＣｅが高ＳＯＣあるいは低ＳＯＣ領域である場合（ステップ９４０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ９５０〜９６０に進行し、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。これらのステップ９５０〜９６０の処理は、ルーチン７００におけるステップ７５０〜７６０の処理と同一である。よって、ステップ９５０〜９６０の処理についての説明は省略する（上述のステップ７５０〜７６０の処理についての説明を援用する）。
【００７２】
ステップ９３０又は９６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ９９０に進行する。ステップ９９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００７３】
かかる変形例によれば、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲よりも高い又は低いときにのみ、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。一方、推定許可条件が不成立である場合であっても、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲内であるときは、直流抵抗変化率ｇｒが、推定許可条件が前回成立した時点の値に保持される。したがって、本変形例によれば、二次電池１の性能劣化が可及的に抑制されつつ、ＳＯＣの推定精度の悪化も可及的に抑制され得る。
【００７４】
なお、ステップ９４０における判定に用いられるＳＯＣの値は、推定許可条件が成立から不成立に転じる直前（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じる直前）の推定値ｇｒｅを、推定許可条件が成立から不成立に転じた後の経過時間（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じた後の経過時間、あるいは上述の推定許可条件が実際に不成立状態となっている時間）に応じて適宜補正した値であってもよい。また、ステップ９５０〜９６０の処理は、ルーチン６００におけるステップ６５０〜６６０の処理と同一であってもよい。
【００７５】
＜＜第二実施形態＞＞
図１０は、図１に示されているバッテリＥＣＵ３０内にて実現される、本発明の他の一実施形態（第二実施形態）に係る電池パラメータ値設定部３１３の概略的な機能構成を示すブロック図である。図１０を参照すると、本実施形態における電池パラメータ値設定部３１３は、パラメータ特性マップ３１３１と、パラメータ変化率推定部３１３２と、パラメータ変化率決定部３１３４と、パラメータ変化率学習部３１３５と、を備えている。
【００７６】
すなわち、図１０に示されている第二実施形態の電池パラメータ値設定部３１３に備えられたパラメータ特性マップ３１３１及びパラメータ変化率推定部３１３２は、図４に示されている第一実施形態のものと同一である。よって、これらの説明については、上述の第一実施形態における説明を援用する。
【００７７】
本発明の「直流抵抗変化率学習部」に相当するパラメータ変化率学習部３１３５は、推定許可条件が成立している間に算出された直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅに基づく直流抵抗変化率学習値ｇｒＬ（以下、単に「学習値ｇｒＬ」と略称する。）を、電池温度ＴとＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）とに対応付けた「学習マップ」として保存するようになっている。
【００７８】
詳細は後述するが、本実施形態においては、電池パラメータ値設定部３１３は、所定の推定許可条件（推定実行可能条件：本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報のステップＳ２０５参照）が成立している場合には、上述の推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｅとする）一方、当該推定許可条件が成立していない場合には、かかる推定値ｇｒｅに代えて上述の学習値ｇｒＬを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒＬとする）ようになっている。
【００７９】
すなわち、本発明の「直流抵抗変化率推定値設定部」及び「直流抵抗変化率学習値設定部」に相当するパラメータ変化率決定部３１３４は、上述の推定許可条件の成否に応じて直流抵抗変化率ｇｒを決定するとともに、決定した直流抵抗変化率ｇｒとパラメータ特性マップ３１３１から読み出した直流抵抗の初期値Ｒａｎとの積により算出される直流抵抗Ｒａを出力するようになっている。
【００８０】
本実施形態においては、上述の推定許可条件が不成立である場合に、パラメータ変化率推定部３１３２による推定値に代えて、上述の学習値ｇｒＬを用いて、直流抵抗変化率ｇｒが設定される。この学習値ｇｒＬとしては、一次遅れ等の影響による誤差を考慮して、推定値ｇｒｅよりも低めに設定される。
【００８１】
本実施形態によれば、上述の推定許可条件が不成立である場合において、直流抵抗変化率ｇｒとして学習値ｇｒＬを用いることで、不用意に二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを可及的に抑制しつつ、ＳＯＣ使用領域を良好に確保することができる。したがって、二次電池１の性能劣化を可及的に抑制しつつ、車両ＶＨの燃費悪化やＥＶ走行距離の減少を可及的に抑制することが可能になる。
【００８２】
図１１は、図１０に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作（上述のステップ５４０における動作）の一具体例を示すフローチャートである。
【００８３】
上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図１１に示されている直流抵抗算出ルーチン１１００が起動される。かかるルーチン１１００が起動されると、まず、ステップ１１１０において、上述の推定許可条件が成立しているか否かが判定される。ここで、本動作具体例においては、「推定許可条件が成立していない場合（ステップ１１１０＝Ｎｏ）」とは、当該推定許可条件が所定期間連続して成立していない場合をいい、「推定許可条件が成立している場合（ステップ１１１０＝Ｙｅｓ）」には当該推定許可条件が不成立である状態が上述の所定期間未満である場合が含まれるものとする（後述する他の動作具体例においても同様である）。かかる「所定期間」の具体的な値は、実験や計算機シミュレーション等によって適宜設定され得る。
【００８４】
推定許可条件が成立している場合（ステップ１１１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ１１２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。この推定値ｇｒｅの算出は、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報と同様であるので（但し当該公報においては直流抵抗変化率ｇｒの推定値は「ｇｒ＃」と表記されている）、本明細書においてはその詳細な説明については省略する。
【００８５】
次に、処理がステップ１１２５に進行し、上述のようにして推定値ｇｒｅに基づいて学習値ｇｒＬが算出されるとともに、かかる学習値ｇｒＬが電池温度ＴとＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）とに対応付けて格納される。続いて、処理がステップ１１３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００８６】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ１１１０＝Ｎｏ）、処理がステップ１１５０に進行し、現在の電池温度Ｔ及びＳＯＣｅと、これらを引数とする学習マップと、に基づいて、学習値ｇｒＬが取得される。その後、ステップ１１６０において、かかる学習値ｇｒＬを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒＬ）。
【００８７】
ステップ１１３０又は１１６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ１１９０に進行する。ステップ１１９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００８８】
図１２は、図１０に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。本具体例は、上述の推定許可条件が成立していない場合に、直流抵抗変化率ｇｒを学習値ｇｒＬにいきなり設定するのではなく、直流抵抗変化率ｇｒを学習値ｇｒＬに漸近させるものである。
【００８９】
本具体例に係るルーチン１２００におけるステップ１２１０〜１２５０及び１２９０の処理は、上述のルーチン１１００（図１１参照）におけるステップ１１１０〜１１５０及び１１９０と同一である。よって、ステップ１２１０〜１２５０及び１２９０の処理についての説明は省略する（上述のステップ１１１０〜１１５０及び１１９０の処理についての説明を援用する）。
【００９０】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ１２１０＝Ｎｏ）、ステップ１２５０における学習値ｇｒＬの取得の後、処理がステップ１２５５に進行する。ステップ１２５５においては、学習値ｇｒＬに所定の係数ξを乗じた値ｇｒＬ１が算出される。ここで、係数ξは、１以下の正の値であって、推定許可条件が最後に成立から不成立に転じた時点（ステップ１２１０の判定が最後にＹｅｓからＮｏに転じた時点）から現時点までの経過時間に応じて大きくなり、当該経過時間が所定時間となった以後は１となる値である。この係数ξは、上述の経過時間を引数とするマップによって取得され得る。その後、処理がステップ１２６０に進行し、ｇｒＬ１を用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒＬ１）。
【００９１】
上述の「所定範囲」（ステップ９４０等参照）は、上述の「想定範囲」と同一であってもよいし、上述の具体例のように、上述の「想定範囲」よりも若干内側の値であってもよい。また、上述の「所定範囲」や「想定範囲」の例示として挙げられていた数値は、あくまで単なる一具体例にすぎない。よって、本発明は、当然のことであるが、上記の具体的な数値に何ら限定されない。
【００９２】
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。
【００９３】
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用的あるいは機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用あるいは機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、技術的に矛盾しない範囲において、本明細書の一部を構成するものとして適宜援用され得る。
【符号の説明】
【００９４】
Ｓ…電源システム ＶＨ…車両 １…二次電池
２…負荷 ２１…ＭＧ１ ２２…ＭＧ２
２３…インバータ ２４…電力ライン ２５…電力ライン
２６…エンジン ２７…動力伝達機構
３…バッテリ制御装置 ３０…バッテリ制御用電子制御ユニット
３１…電圧センサ ３２…電流センサ ３３…温度センサ
３００…電池状態推定装置 ３１１…拡散推定部 ３１２…開放電圧推定部
３１３…電池パラメータ値設定部 ３１４…電流推定部 ３１５…境界条件設定部
３２１…平均濃度算出部 ３２２…ＳＯＣ推定部
３１３１…パラメータ特性マップ ３１３２…パラメータ変化率推定部
３１３３…ガード値マップ ３１３４…パラメータ変化率決定部
３１３５…パラメータ変化率学習部
４…メイン制御ユニット ５…電源ライン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特許第４６４９６８２号公報
【特許文献２】特許第４７０３５９３号公報
【特許文献３】特開２００８−２４３３７３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の状態を推定するように構成された、電池状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池によって負荷へ電源を供給し、かつ必要に応じて当該負荷の運転中にも当該二次電池を充電可能な電源システムが、広く知られている（例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、等。）。この種の電源システムにおいて、前記二次電池の状態（典型的にはＳＯＣ：ＳＯＣはＳｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅの略）を推定する装置が、従来種々提案されている（例えば、特許第４６４９６８２号公報、特許第４７０３５９３号公報、特開２００８−２４３３７３号公報、等参照。）
【発明の概要】
【０００３】
前記二次電池におけるＳＯＣの利用範囲が、想定範囲から逸脱すると、当該二次電池の性能劣化が加速する等の懸念がある。本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。
【０００４】
＜構成＞
本発明の電池状態推定装置は、二次電池の状態（以下、「電池状態」と称する。）を推定するように構成されている。この電池状態推定装置（「二次電池の状態推定装置」とも称され得る。）は、電圧検出部と、電流検出部と、温度検出部と、充電率推定部と、直流抵抗変化率設定部と、を備えている。
【０００５】
前記電圧検出部は、電池電圧（前記二次電池の端子間に発生する電圧）を検出するように設けられている。前記電流検出部は、前記二次電池の充放電中の電流（入出力電流あるいは電池電流とも称され得る）を検出するように設けられている。前記温度検出部は、前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられている。
【０００６】
前記充電率推定部は、検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられている。なお、前記電池モデルは、特許第４２６５６２９号公報、特許第４６４９６８２号公報、特許第４７０３５９３号公報、特許第４７４４６２２号公報、特許第４８０２９４５号公報、特開２００７−１４１５５８号公報、特開２００８−２４３３７３号公報、特開２０１０−６０４０６号公報、等に詳細に記載されている。よって、かかる電池モデルに関する詳細な説明は、本明細書においては省略する。
【０００７】
前記直流抵抗変化率設定部は、前記電池モデルにおける直流抵抗変化率を設定するように設けられている。ここで、前記「直流抵抗変化率」とは、抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である。また、前記「抵抗値パラメータ」は、前記電池モデルに用いられるパラメータであって、前記二次電池の内部の直流抵抗を表すものである。
【０００８】
前記直流抵抗変化率設定部は、直流抵抗変化率推定部と、直流抵抗変化率推定値設定部と、を備えている。前記直流抵抗変化率推定部は、前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出するようになっている。前記直流抵抗変化率推定値設定部は、所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する（前記直流抵抗変化率の設定値として前記推定値を用いる）ようになっている。
【０００９】
本発明の一側面における特徴は、前記直流抵抗変化率設定部が、
「前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記二次電池における前記充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率ガード値設定部」
を備えたことにある。
【００１０】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記電池温度と前記充電率とに基づいて前記ガード値を設定するようになっていてもよい。
【００１１】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記ガード値に漸近させるようになっていてもよい。
【００１２】
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が所定範囲よりも高い又は低いときに、前記ガード値を用いて前記直流抵抗変化率を設定するようになっていてもよい。この場合、前記直流抵抗変化率設定部は、抵抗変化率保持部をさらに備えていてもよい。この抵抗変化率保持部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が前記所定範囲内であるときに、前記直流抵抗変化率を、前記推定許可条件が前回成立した時点の値に保持するようになっている。
【００１３】
本発明の他の一側面における特徴は、前記直流抵抗変化率設定部が、
「前記推定値に基づく直流抵抗変化率学習値を、前記電池温度と前記充電率とに対応付けて保存する、直流抵抗変化率学習部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率学習値設定部と、」
を備えたことにある。
【００１４】
前記直流抵抗変化率学習部は、前記推定許可条件が成立している場合に、前記直流抵抗変化率学習値を保存（格納）するようになっている。なお、前記直流抵抗変化率学習値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記直流抵抗変化率学習値に漸近させるようになっていてもよい。
【００１５】
＜作用・効果＞
かかる構成を有する本発明の電池状態推定装置においては、所定の前記推定許可条件が成立している場合には、前記直流抵抗変化率推定部によって逐次算出された前記推定値を用いて、前記直流抵抗変化率が設定される。一方、前記推定許可条件が不成立である場合には、前記推定値に代えて、前記ガード値あるいは前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率が設定される。これにより、前記推定許可条件が不成立である場合において、不用意に前記二次電池における前記充電率の利用範囲が前記想定範囲（例えば１０〜９０％：この範囲は、実験等によって劣化速度を見ながら予め決定することができる）から逸脱することが、可及的に抑制され得る。したがって、本発明によれば、前記二次電池の性能劣化が可及的に抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態が適用された電源システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示されている電源システムの一例である車両の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示されているバッテリ制御用電子制御ユニット内にて実現される、本発明の一実施形態に係る電池状態推定装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示されている電池パラメータ値設定部の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示されている電池状態推定装置によって実行される、電池状態（具体的にはＳＯＣ）の推定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図６】図４に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。
【図８】図４に示されている電池パラメータ値設定部の一変形例の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示されているバッテリ制御用電子制御ユニット内にて実現される、本発明の他の一実施形態に係る電池パラメータ値設定部の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１２】図１０に示されている電池パラメータ値設定部によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（変形例：modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、首尾一貫した一つの実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００１８】
＜電源システムの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用された電源システムＳの概略構成を示すブロック図である。この電源システムＳは、二次電池１と、負荷２と、バッテリ制御装置３と、メイン制御ユニット４と、を備えていて、二次電池１によって負荷２へ電源を供給するとともに、必要に応じて、当該負荷２の運転中に生じる電力により当該二次電池１を充電可能に構成されている。
【００１９】
本実施形態においては、二次電池１は、充放電可能ないわゆる「リチウムイオン電池」であって、その端子は電源ライン５を介して負荷２と電気的に接続されている。また、電源システムＳは、モータを搭載した車両（電気自動車あるいはハイブリッド自動車）である。すなわち、負荷２には、二次電池１から供給される電力によって駆動される当該モータ等の駆動要素、及び、車両走行中に発電可能な発電要素（図示せず：この発電要素には上述のモータが含まれ得る）が設けられている。
【００２０】
バッテリ制御装置３は、二次電池１の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルに従って二次電池１の電池状態（ＳＯＣ等）を推定するとともに、この推定値を含む二次電池１に関する各種情報をメイン制御ユニット４に向けて送出するようになっている。メイン制御ユニット４（以下、「メインＥＣＵ４」と称する。）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、バックアップＲＡＭ（書き換え可能な不揮発性メモリ）、等を含む、いわゆるマイクロコンピュータであって、バッテリ制御装置３から得られる電池情報、及び運転者からの運転指令情報（図示しないアクセルペダルの操作量等）に応じて、二次電池１の充放電状態や負荷２の動作状態を制御するようになっている。
【００２１】
図２は、図１に示されている電源システムＳの一例である車両ＶＨの概略構成を示すブロック図である。図２を参照すると、車両ＶＨは、いわゆる「ハイブリッド自動車」であって、負荷２としての、第一モータジェネレータ２１と、第二モータジェネレータ２２と、インバータ２３と、電力ライン２４及び２５と、エンジン２６と、動力伝達機構２７と、を備えている。
【００２２】
第一モータジェネレータ２１は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機（本実施形態においては主として発電機として機能する）であって、エンジン２６の回転駆動力のうちの全部又は一部を受け取ることで発電し得るように設けられている。第二モータジェネレータ２２は、発電機としても電動機としても動作可能な周知の交流同期型発電電動機であって、二次電池１及び／又は第一モータジェネレータ２１から電力供給を受けることで車軸ＤＳ（車輪Ｗ）を回転駆動するための動力を発生する一方、減速時には車軸ＤＳ（車輪Ｗ）の回転駆動力から電力を回収し得るように設けられている。
【００２３】
インバータ２３は、電源ライン５を介して二次電池１と電気的に接続されているとともに、電力ライン２４及び２５を介してそれぞれ第一モータジェネレータ２１及び第二モータジェネレータ２２と電気的に接続されている。このインバータ２３は、二次電池１から供給された直流電力を交流電力に変換して電力ライン２４へ出力するとともに、電力ライン２４及び２５に供給された交流電力を直流電力に変換して電源ライン５に出力するようになっている。
【００２４】
第一モータジェネレータ２１、第二モータジェネレータ２２、及びエンジン２６は、動力伝達機構２７を介して車軸ＤＳと結合されている。動力伝達機構２７は、動力分割機構２７ａと、減速機２７ｂと、を備えている。動力伝達機構２７は、エンジン２６から出力された回転駆動力のうちの全部又は一部を第一モータジェネレータ２１に伝達することで第一モータジェネレータ２１における発電を可能とするとともに、エンジン２６及び第二モータジェネレータ２２から出力された回転駆動力を車軸ＤＳに伝達することで車輪Ｗを駆動可能に構成されている。
【００２５】
＜バッテリ制御装置の構成＞
再び図１を参照すると、バッテリ制御装置３は、バッテリ制御用電子制御ユニット３０（以下、「バッテリＥＣＵ３０」と称する。）と、電圧センサ３１と、電流センサ３２と、温度センサ３３と、を備えている。
【００２６】
バッテリＥＣＵ３０も、メイン制御ユニット４と同様に、予めプログラムされた所定のシーケンス及び所定の演算を実行するためのＣＰＵ、かかるシーケンス及び演算を実行するためのルーチン（プログラム）及びパラメータを格納したＲＯＭ、ＣＰＵによるルーチン実行の際に適宜データが格納されるＲＡＭ及びバックアップＲＡＭ、等を含む、いわゆるマイクロコンピュータであって、電圧センサ３１、電流センサ３２、及び温度センサ３３が出力する検出信号（検出値）等に基づいて上述の電池情報を生成するようになっている。
【００２７】
電圧センサ３１は、二次電池１の端子間に発生する電圧である電池電圧に応じた出力（検出値Ｖｂ）を生じるように設けられている。電流センサ３２は、二次電池１の入出力電流すなわち充放電中の電流に応じた出力（検出値Ｉｂ：以下「電池電流Ｉｂ」と称する）を生じるように設けられている。温度センサ３３は、二次電池１の温度である電池温度に応じた出力（検出値Ｔｂ）を生じるように設けられている。
【００２８】
図３は、図１に示されているバッテリＥＣＵ３０内にて実現される、本発明の一実施形態に係る電池状態推定装置３００の概略的な機能構成を示すブロック図である。この電池状態推定装置３００は、拡散推定部３１１と、開放電圧推定部３１２と、電池パラメータ値設定部３１３と、電流推定部３１４と、境界条件設定部３１５と、平均濃度算出部３２１と、ＳＯＣ推定部３２２と、を備えている。なお、これらのうち電池パラメータ値設定部３１３以外のものは、上述の電池モデルを用いた上記各公報に開示されたものと同様のものであるので（例えば、特開２００８−２４３３７３号公報の図９及び図１０等参照。なお、本願の出願時において、特開２００８−２４３３７３号公報に係る特許出願は特許査定されている。）、各部で用いられるモデル式等の詳細は本明細書では省略する（必要であれば上記各公報を参照のこと）。
【００２９】
拡散推定部３１１は、上述の電池モデルを構成する公知の活物質拡散モデル式により、境界条件設定部３１５によって設定された境界条件に基づいて、活物質内部でのリチウム濃度分布を逐次演算及び更新するようになっている。
【００３０】
開放電圧推定部３１２は、所定のマップに従って、正極及び負極それぞれの開放電圧、あるいは正極及び負極を合成した開放電圧を算出するようになっている（図中では、これらを包括して「開放電圧Ｕ（θ）」と表記している。ここで、「Ｕ（θ）」は、開放電圧「Ｕ」が、「θ」の関数であって、θを引数とするマップにより取得されることを示している。また、「θ」は、拡散推定部３１１による推定に基づく局所ＳＯＣである。）。
【００３１】
本発明の「直流抵抗変化率設定部」に相当する電池パラメータ値設定部３１３は、上述の各センサの検出値に従って検知される現在の電池温度Ｔ、電池電圧Ｖ及び電池電流Ｉｂ、拡散推定部３１１による推定に基づく現在の局所ＳＯＣ（図中「θ」と表記されている）、開放電圧推定部３１２による推定に基づく現在の開放電圧Ｕ（θ）、平均濃度算出部３２１によって算出された現在の正極活物質モデル（かかる正極活物質モデルも上述の電池モデルを構成するものである）内のリチウム平均濃度ｃsave、並びにＳＯＣ推定部３２２よって推定された現在の二次電池１の充電率の推定値（図中ＳＯＣｅと示されている）に基づいて、使用する電池モデル式中の電池パラメータ値（直流抵抗Ｒａ、交換電流密度ｉ0、拡散定数Ｄｓ、等）を設定するようになっている。
【００３２】
ここで、本発明の「抵抗値パラメータ」に相当する直流抵抗Ｒａは、二次電池１をマクロに見た場合の内部の直流抵抗に相当するものであって、具体的には、負極及び正極での電子ｅ−の移動に対する純電気的な抵抗（純抵抗）Ｒｄと、活物質界面での反応電流発生時に等価的に電気抵抗として作用する電荷移動抵抗（反応抵抗）Ｒｒと、を併せたものである。
【００３３】
電流推定部３１４は、開放電圧推定部３１２によって推定された開放電圧Ｕ（θ）と、電池パラメータ値設定部３１３から読み出された各種の電池パラメータ値と、電圧センサ３１の検出値Ｖｂに従って検知される現在の電池電圧Ｖと、公知の電圧−電流関係モデル式及び活物質拡散モデル式と、に基づいて、電池電流密度Ｉを算出するようになっている。境界条件設定部３１５は、電流推定部３１４によって算出された電池電流密度Ｉを反応電流密度（リチウム生成量）に換算して、活物質拡散モデル式の境界条件を更新するようになっている。
【００３４】
平均濃度算出部３２１は、拡散推定部３１１によって推定された活物質内部でのリチウム濃度分布に基づいて、正極活物質モデル内のリチウム平均濃度ｃsaveを算出するようになっている。ＳＯＣ推定部３２２は、平均濃度算出部３２１によって算出されたリチウム平均濃度ｃsaveに基づいて、二次電池１全体のＳＯＣの推定値（ＳＯＣｅ）を生成するようになっている。すなわち、本発明の「充電率推定部」に相当するＳＯＣ推定部３２２は、検出された電池温度Ｔ及び電池電圧Ｖと、二次電池１の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、二次電池１の充電率（ＳＯＣ）を推定するように設けられている。
【００３５】
＜＜第一実施形態＞＞
図４は、図３に示されている電池パラメータ値設定部３１３の概略的な機能構成（但し直流抵抗Ｒａの設定に関する部分のみ）を示すブロック図である。図４を参照すると、本実施形態における電池パラメータ値設定部３１３は、パラメータ特性マップ３１３１と、パラメータ変化率推定部３１３２と、ガード値マップ３１３３と、パラメータ変化率決定部３１３４と、を備えている。
【００３６】
パラメータ特性マップ３１３１には、上述したような、電池モデル式中の拡散係数Ｄｓや直流抵抗Ｒａ等のパラメータの初期値（初期状態における値）が格納されている。すなわち、パラメータ特性マップ３１３１は、電池温度Ｔ及び局所ＳＯＣ等の時々刻々変化する電池状態に対応して、現時点での電池状態に対応する拡散係数Ｄｓや直流抵抗Ｒａ等のパラメータの初期値を読出可能に構成されている。ここで、本実施形態においては、「初期値」は、新品状態における値をいうものとする。これらの初期値は、実験あるいは計算機シミュレーションによって予め取得されたものである。なお、パラメータ特性マップ３１３１において、直流抵抗Ｒａの初期値Ｒａｎは、電池温度Ｔ及び局所ＳＯＣを引数とするマップとして格納されている。
【００３７】
本発明の「直流抵抗変化率推定部」に相当するパラメータ変化率推定部３１３２は、公知の逐次最小自乗法モデルを用いて、上述の各センサにより測定された電池データ（Ｔｂ，Ｖｂ，Ｉｂ）と、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された現在の電池状態（Ｔ，θ）に対応する直流抵抗の初期値Ｒａｎと、を用いた、電池モデル式に基づくパラメータ同定により、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅを逐次算出するようになっている。ここで、「直流抵抗変化率」とは、直流抵抗Ｒａを二次電池１の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該直流抵抗Ｒａの初期値Ｒａｎからの変化率である。なお、パラメータ特性マップ３１３１及びパラメータ変化率推定部３１３２は、上述の電池モデルを用いた上記各公報に開示されたものと同様のものであるので（例えば、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報の図７等参照。）、これらにおいて用いられる数式等の詳細は本明細書では省略する（必要であれば上記各公報を参照のこと）。
【００３８】
詳細は後述するが、本実施形態においては、電池パラメータ値設定部３１３は、所定の推定許可条件（推定実行可能条件：本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報のステップＳ２０５参照）が成立している場合には、上述の推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｅとする）一方、当該推定許可条件が成立していない場合には、上述の推定値ｇｒｅに代えてガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｇとする）ようになっている。かかるガード値ｇｒｇは、電池温度ＴとＳＯＣｅとを引数とするマップとして、ガード値マップ３１３３に格納されている。
【００３９】
すなわち、本発明の「直流抵抗変化率推定値設定部」及び「直流抵抗変化率ガード値設定部」に相当するパラメータ変化率決定部３１３４は、上述の推定許可条件の成否に応じて直流抵抗変化率ｇｒを決定するとともに、決定した直流抵抗変化率ｇｒとパラメータ特性マップ３１３１から読み出した直流抵抗の初期値Ｒａｎとの積により算出される直流抵抗Ｒａを出力するようになっている。
【００４０】
＜＜＜直流抵抗変化率の設定動作の概要＞＞＞
上述の推定許可条件としては、典型的には、（１）電流条件、（２）リチウム濃度条件、の２つを挙げることができる。（１）の電流条件は、電池電流の絶対値が予め定めた所定範囲内であるときである。この所定電流範囲における下限値は、二次電池の緩和状態を除外するように設定することができる。また、上限値は、大電流充放電時を排除するように設定することができる。（２）のリチウム濃度条件は、活物質表面のリチウム濃度（図４におけるθ参照）と活物質内の平均リチウム濃度（図４におけるｃsave参照）との差の絶対値が所定値以下であるとき、あるいは、かかる差の絶対値が所定値以下になってから所定時間が経過したときである。（１）の電流条件と、（２）のリチウム濃度条件と、のうちのいずれか一方あるいは双方が、上述の推定許可条件として用いられる。これらの条件が設定される理由は、以下の通りである。
【００４１】
直流抵抗変化率ｇｒの推定には、線形回帰が用いられる。このため、電流と電圧との関係が非線形となる領域では、推定精度が悪化する。よって、電池電流の絶対値が所定範囲内であるときに、上述の推定値ｇｒｅの推定精度が良好となる。また、拡散抵抗の寄与が大きくなる状況（すなわち活物質内におけるリチウム拡散により電圧変化が起きている状況）においては、直流抵抗変化率の推定が困難になる。この拡散抵抗は、活物質表面のリチウム濃度と活物質内の平均リチウム濃度との差が大きくなると大きくなる。よって、活物質表面のリチウム濃度と活物質内の平均リチウム濃度との差が小さいとき、あるいはこれが所定時間継続したときに、上述の推定値ｇｒｅの推定精度が良好となる。
【００４２】
ところで、上述の推定許可条件が不成立となった場合に、直流抵抗変化率ｇｒとして直前の推定値ｇｒｅを用いる（すなわち最後に推定許可条件が成立したときの推定値ｇｒｅにより設定された直流抵抗変化率ｇｒをそのまま保持する）手法が考えられる。しかしながら、かかる手法においては、推定許可条件が不成立である時間が長くなり、且つ、保持された推定値ｇｒｅが実際の直流抵抗変化率ｇｒの値（真値）よりも過大となったときに、ＳＯＣ推定を行うと、推定誤差の影響で、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲（例えば１０〜９０％）から逸脱する可能性がある。すると、二次電池１の性能劣化が加速するおそれがある。
【００４３】
そこで、本実施形態においては、上述の推定許可条件が不成立である場合に、パラメータ変化率推定部３１３２による推定値ｇｒｅに代えて、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値ｇｒｇ（フェールセーフ値とも云い得る）を用いて、直流抵抗変化率ｇｒが設定される。このガード値ｇｒｇを用いてＳＯＣ推定が実施される。このガード値ｇｒｇとしては、経年劣化で想定される直流抵抗Ｒａの変化範囲における最小値（例えば、様々な条件下での保存試験とパルス耐久試験とを、想定される性能ばらつきを有する複数の新品の二次電池１で行ったときの、新品の最大抵抗と劣化時の最小抵抗とから算出された値）が用いられる。また、直流抵抗は電池温度Ｔ又はＳＯＣが変化すると大きく変化するため、ガード値ｇｒｇは、電池温度ＴとＳＯＣｅとを引数とするマップとして格納される。
【００４４】
本実施形態によれば、上述の推定許可条件が不成立である場合に、ＳＯＣ推定を実施しても、不用意に二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することが、可及的に抑制され得る。したがって、二次電池１の性能劣化が可及的に抑制され得る。
【００４５】
＜動作の具体例＞
図５は、図３に示されている電池状態推定装置３００によって実行される、電池状態（具体的にはＳＯＣ）の推定動作の一具体例を示すフローチャートである。図中、「Ｓ」は「ステップ」の略称である（他のフローチャートにおいても同様である）。図５に示されているＳＯＣ推定ルーチン５００は、バッテリＥＣＵ３０において所定の演算周期毎に実行される。
【００４６】
まず、ステップ５１０において、電圧センサ３１等の検出値に基づいて、電池電圧Ｖ、電池温度Ｔ、及び電池電流Ｉｂが測定される。次に、ステップ５２０において、前回のルーチン実行時にて後述するステップ５７０によって更新されたリチウム濃度分布に基づいて、活物質表面の局所的ＳＯＣの値（θ）が算出される。続いて、ステップ５３０において、上述のステップ５２０にて算出された局所的ＳＯＣの値に基づいて、開放電圧Ｕ（θ）値が算出される。以上の処理は、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１００〜１３０と同様である。その後、処理がステップ５４０に進行する。ステップ５４０においては、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３の機能により、直流抵抗Ｒａが算出される（この直流抵抗Ｒａの算出動作については後述する）。
【００４７】
次に、ステップ５５０において、開放電圧推定部３１２によって推定された開放電圧Ｕ（θ）と、電池パラメータ値設定部３１３から読み出された各種の電池パラメータ値（ステップ５４０において算出された直流抵抗Ｒａを含む）と、電圧センサ３１の検出値Ｖｂに従って検知される現在の電池電圧Ｖと、公知の電圧−電流関係モデル式及び活物質拡散モデル式と、に基づいて、電流推定部３１４の機能により、電池電流密度Ｉの推定値が算出される。この処理も、直流抵抗Ｒａとして本実施形態による算出値を用いる以外は、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１４０と同様である。
【００４８】
このようにして電池電流密度Ｉの推定値が算出されると、処理がステップ５６０に進行し、推定された電池電流密度Ｉから反応電流密度（リチウム生成量）が算出されるとともに、算出した反応電流密度を用いて拡散モデル方程式の活物質界面における境界条件（活物質界面）が設定される。この処理も、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１５０と同様である。
【００４９】
次に、ステップ５７０において、拡散方程式モデルに従って、活物質モデル内のリチウム濃度分布が計算され、活物質モデル内の各領域のリチウム濃度推定値が更新される。すなわち、ステップ５７０において実行される処理は、図３における拡散推定部３１１の機能に相当する。なお、上述のように、このとき演算及び更新された最外周の分割領域におけるリチウム濃度は、次回のルーチン実行時に、ステップ５２０にて局所的ＳＯＣの算出に用いられる。
【００５０】
ステップ５７０にてリチウム濃度分布が更新された後、処理がステップ５８０に進行し、ステップ５７０にて求められた活物質内のリチウム濃度分布に基づいてリチウム平均濃度ｃｓａｖｅが算出される。続いて、ステップ５９０において、ステップ５８０にて求められたリチウム平均濃度ｃｓａｖｅに基づいて二次電池１全体のＳＯＣ推定値（図中ＳＯＣｅと示されている）が算出される。これらの処理も、本出願人の先願に係る特開２００８−２４３３７３号公報の図１２におけるステップ１７１及び１７２と同様である。その後、本ルーチンが一旦終了する。
【００５１】
＜＜第一実施形態の動作具体例１＞＞
図６は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作（上述のステップ５４０における動作）の一具体例を示すフローチャートである。
【００５２】
上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図６に示されている直流抵抗算出ルーチン６００が起動される。かかるルーチン６００が起動されると、まず、ステップ６１０において、上述の推定許可条件（本具体例においては上述の電流条件及びリチウム濃度条件の論理積）が成立しているか否かが判定される。ここで、本動作具体例においては、「推定許可条件が成立していない場合（ステップ６１０＝Ｎｏ）」とは、当該推定許可条件が所定期間連続して成立していない場合をいい、「推定許可条件が成立している場合（ステップ６１０＝Ｙｅｓ）」には当該推定許可条件が不成立である状態が上述の所定期間未満である場合が含まれるものとする（後述する他の動作具体例においても同様である）。かかる「所定期間」の具体的な値は、実験や計算機シミュレーション等によって適宜設定され得る。
【００５３】
推定許可条件が成立している場合（ステップ６１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ６２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。この推定値ｇｒｅの算出は、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報と同様であるので（但し当該公報においては直流抵抗変化率ｇｒの推定値は「ｇｒ＃」と表記されている）、本明細書においてはその詳細な説明については省略する。続いて、処理がステップ６３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００５４】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ６１０＝Ｎｏ）、処理がステップ６５０に進行し、現在の電池温度Ｔ及びＳＯＣｅと、これらを引数とするマップと、に基づいて、ガード値ｇｒｇが取得される。その後、ステップ６６０において、かかるガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｇ）。
【００５５】
ステップ６３０又は６６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ６９０に進行する。ステップ６９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００５６】
＜＜第一実施形態の動作具体例２＞＞
図７は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。本具体例は、上述の推定許可条件が成立していない場合に、直流抵抗変化率ｇｒをガード値ｇｒｇにいきなり設定するのではなく、直流抵抗変化率ｇｒをガード値ｇｒｇに漸近させるものである。これにより、制御の安定性が向上する。
【００５７】
本具体例に係るルーチン７００におけるステップ７１０〜７５０及び７９０の処理は、上述のルーチン６００（図６参照）におけるステップ６１０〜６５０及び６９０と同一である。よって、ステップ７１０〜７５０及び７９０の処理についての説明は省略する（上述のステップ６１０〜６５０及び６９０の処理についての説明を援用する）。
【００５８】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ７１０＝Ｎｏ）、ステップ７５０におけるガード値ｇｒｇの取得の後、処理がステップ７５５に進行する。ステップ７５５においては、ガード値ｇｒｇに所定の係数ξを乗じた値ｇｒｇ１が算出される。ここで、係数ξは、１以下の正の値であって、推定許可条件が最後に成立から不成立に転じた時点（ステップ７１０の判定が最後にＹｅｓからＮｏに転じた時点）から現時点までの経過時間に応じて大きくなり、当該経過時間が所定時間となった以後は１となる値である。この係数ξは、上述の経過時間を引数とするマップによって取得され得る。その後、処理がステップ７６０に進行し、ｇｒｇ１を用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｇ１）。
【００５９】
＜変形例＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００６０】
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【００６１】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的あるいは機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【００６２】
本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、第一モータジェネレータ２１と第二モータジェネレータ２２とのうちのいずれか一方は、省略されてもよい。また、本発明の適用対象は、ハイブリッド自動車に限定されない。すなわち、例えば、本発明は、内燃機関を用いない電気自動車に対しても良好に適用され得る。さらに、本発明の適用対象は、車両に何ら限定されるものではない。
【００６３】
本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な処理態様に限定されない。例えば、初期状態は新品時に限定されるものではなく、予想される最大劣化時と新品時との間の中間的な状態に対応して初期状態が定義されてもよい。これにより、初期値に対する変化率推定値の範囲が狭くなるため、推定精度の向上を図ることができる。また、上述の推定許可条件は、電流条件及びリチウム濃度条件のいずれか一方であってもよい。さらに、上述の推定許可条件に対して、他の条件（例えば電池温度等）が追加されてもよい。
【００６４】
図８は、図４に示されている電池パラメータ値設定部３１３の一変形例の概略的な機能構成を示すブロック図である。図９は、図８に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の一具体例を示すフローチャートである。
【００６５】
上述の各具体例においては、推定許可条件が不成立である場合に、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。このガード値ｇｒｇは、経年劣化で想定される直流抵抗Ｒａの変化範囲における最小値である。このため、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定されている間は、ＳＯＣの推定精度が悪化するおそれがある。一方、このガード値ｇｒｇは、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのフェールセーフ値である。よって、このガード値ｇｒｇを用いた直流抵抗変化率ｇｒの設定は、二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱する可能性のある、高ＳＯＣあるいは低ＳＯＣ領域にて行われれば充分であると考えられる。
【００６６】
そこで、かかる変形例においては、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲（例えば上述の想定範囲よりも若干内側の１５〜８５％）よりも高い又は低いときに、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。一方、かかる変形例においては、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が上述の所定範囲内であるときに、直流抵抗変化率ｇｒが、推定許可条件が前回成立した時点の値に保持される。すなわち、かかる変形例においては、電池パラメータ値設定部３１３は、本発明の「抵抗変化率保持部」にも対応するものである。
【００６７】
以下、本変形例における動作について図９を用いて説明する。上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図９に示されている直流抵抗算出ルーチン９００が起動される。かかるルーチン９００が起動されると、まず、ステップ９１０において、上述の推定許可条件が成立しているか否かが判定される。
【００６８】
推定許可条件が成立している場合（ステップ９１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ９２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。続いて、処理がステップ９３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００６９】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ９１０＝Ｎｏ）、処理がステップ９４０に進行し、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲外であるか否かが判定される。かかるステップ９４０に用いられるＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）は、推定許可条件が成立から不成立に転じる直前（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じる直前）の値が用いられるものとする。
【００７０】
ＳＯＣが所定範囲内である場合（ステップ９４０＝Ｎｏ）、処理がステップ９４５に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅとして、前回算出された値が用いられる（推定許可条件が成立から不成立に転じる直前の値が保持される）。その後、処理がステップ９３０に進行して、保持された前回の推定値ｇｒｅが直流抵抗変化率ｇｒとして設定される。
【００７１】
一方、ＳＯＣが所定範囲外である場合、すなわち、推定値ＳＯＣｅが高ＳＯＣあるいは低ＳＯＣ領域である場合（ステップ９４０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ９５０〜９６０に進行し、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。これらのステップ９５０〜９６０の処理は、ルーチン７００におけるステップ７５０〜７６０の処理と同一である。よって、ステップ９５０〜９６０の処理についての説明は省略する（上述のステップ７５０〜７６０の処理についての説明を援用する）。
【００７２】
ステップ９３０又は９６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ９９０に進行する。ステップ９９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００７３】
かかる変形例によれば、推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲よりも高い又は低いときにのみ、ガード値ｇｒｇを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される。一方、推定許可条件が不成立である場合であっても、ＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）が所定範囲内であるときは、直流抵抗変化率ｇｒが、推定許可条件が前回成立した時点の値に保持される。したがって、本変形例によれば、二次電池１の性能劣化が可及的に抑制されつつ、ＳＯＣの推定精度の悪化も可及的に抑制され得る。
【００７４】
なお、ステップ９４０における判定に用いられるＳＯＣの値は、推定許可条件が成立から不成立に転じる直前（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じる直前）の推定値ｇｒｅを、推定許可条件が成立から不成立に転じた後の経過時間（ステップ９１０の判定がＹｅｓからＮｏに転じた後の経過時間、あるいは上述の推定許可条件が実際に不成立状態となっている時間）に応じて適宜補正した値であってもよい。また、ステップ９５０〜９６０の処理は、ルーチン６００におけるステップ６５０〜６６０の処理と同一であってもよい。
【００７５】
＜＜第二実施形態＞＞
図１０は、図１に示されているバッテリＥＣＵ３０内にて実現される、本発明の他の一実施形態（第二実施形態）に係る電池パラメータ値設定部３１３の概略的な機能構成を示すブロック図である。図１０を参照すると、本実施形態における電池パラメータ値設定部３１３は、パラメータ特性マップ３１３１と、パラメータ変化率推定部３１３２と、パラメータ変化率決定部３１３４と、パラメータ変化率学習部３１３５と、を備えている。
【００７６】
すなわち、図１０に示されている第二実施形態の電池パラメータ値設定部３１３に備えられたパラメータ特性マップ３１３１及びパラメータ変化率推定部３１３２は、図４に示されている第一実施形態のものと同一である。よって、これらの説明については、上述の第一実施形態における説明を援用する。
【００７７】
本発明の「直流抵抗変化率学習部」に相当するパラメータ変化率学習部３１３５は、推定許可条件が成立している間に算出された直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅに基づく直流抵抗変化率学習値ｇｒＬ（以下、単に「学習値ｇｒＬ」と略称する。）を、電池温度ＴとＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）とに対応付けた「学習マップ」として保存するようになっている。
【００７８】
詳細は後述するが、本実施形態においては、電池パラメータ値設定部３１３は、所定の推定許可条件（推定実行可能条件：本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報のステップＳ２０５参照）が成立している場合には、上述の推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒｅとする）一方、当該推定許可条件が成立していない場合には、かかる推定値ｇｒｅに代えて上述の学習値ｇｒＬを用いて直流抵抗変化率ｇｒを設定する（ｇｒ＝ｇｒＬとする）ようになっている。
【００７９】
すなわち、本発明の「直流抵抗変化率推定値設定部」及び「直流抵抗変化率学習値設定部」に相当するパラメータ変化率決定部３１３４は、上述の推定許可条件の成否に応じて直流抵抗変化率ｇｒを決定するとともに、決定した直流抵抗変化率ｇｒとパラメータ特性マップ３１３１から読み出した直流抵抗の初期値Ｒａｎとの積により算出される直流抵抗Ｒａを出力するようになっている。
【００８０】
本実施形態においては、上述の推定許可条件が不成立である場合に、パラメータ変化率推定部３１３２による推定値に代えて、上述の学習値ｇｒＬを用いて、直流抵抗変化率ｇｒが設定される。この学習値ｇｒＬとしては、一次遅れ等の影響による誤差を考慮して、推定値ｇｒｅよりも低めに設定される。
【００８１】
本実施形態によれば、上述の推定許可条件が不成立である場合において、直流抵抗変化率ｇｒとして学習値ｇｒＬを用いることで、不用意に二次電池１におけるＳＯＣの利用範囲が想定範囲から逸脱することを可及的に抑制しつつ、ＳＯＣ使用領域を良好に確保することができる。したがって、二次電池１の性能劣化を可及的に抑制しつつ、車両ＶＨの燃費悪化やＥＶ走行距離の減少を可及的に抑制することが可能になる。
【００８２】
図１１は、図１０に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作（上述のステップ５４０における動作）の一具体例を示すフローチャートである。
【００８３】
上述のステップ５４０（図５参照）の動作が開始されると、図１１に示されている直流抵抗算出ルーチン１１００が起動される。かかるルーチン１１００が起動されると、まず、ステップ１１１０において、上述の推定許可条件が成立しているか否かが判定される。ここで、本動作具体例においては、「推定許可条件が成立していない場合（ステップ１１１０＝Ｎｏ）」とは、当該推定許可条件が所定期間連続して成立していない場合をいい、「推定許可条件が成立している場合（ステップ１１１０＝Ｙｅｓ）」には当該推定許可条件が不成立である状態が上述の所定期間未満である場合が含まれるものとする（後述する他の動作具体例においても同様である）。かかる「所定期間」の具体的な値は、実験や計算機シミュレーション等によって適宜設定され得る。
【００８４】
推定許可条件が成立している場合（ステップ１１１０＝Ｙｅｓ）、処理がステップ１１２０に進行し、直流抵抗変化率ｇｒの推定値ｇｒｅが算出される。この推定値ｇｒｅの算出は、本出願人の先願に係る特許第４７０３５９３号公報と同様であるので（但し当該公報においては直流抵抗変化率ｇｒの推定値は「ｇｒ＃」と表記されている）、本明細書においてはその詳細な説明については省略する。
【００８５】
次に、処理がステップ１１２５に進行し、上述のようにして推定値ｇｒｅに基づいて学習値ｇｒＬが算出されるとともに、かかる学習値ｇｒＬが電池温度ＴとＳＯＣ（推定値ＳＯＣｅ）とに対応付けて格納される。続いて、処理がステップ１１３０に進行し、推定値ｇｒｅを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒｅ）。
【００８６】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ１１１０＝Ｎｏ）、処理がステップ１１５０に進行し、現在の電池温度Ｔ及びＳＯＣｅと、これらを引数とする学習マップと、に基づいて、学習値ｇｒＬが取得される。その後、ステップ１１６０において、かかる学習値ｇｒＬを用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒＬ）。
【００８７】
ステップ１１３０又は１１６０において直流抵抗変化率ｇｒが設定された後、処理がステップ１１９０に進行する。ステップ１１９０においては、パラメータ特性マップ３１３１から読み出された直流抵抗の初期値Ｒａｎと、設定された直流抵抗変化率ｇｒと、の積により、直流抵抗Ｒａが算出される。その後、本ルーチンが終了する。
【００８８】
図１２は、図１０に示されている電池パラメータ値設定部３１３によって実行される、直流抵抗値の設定動作の他の具体例を示すフローチャートである。本具体例は、上述の推定許可条件が成立していない場合に、直流抵抗変化率ｇｒを学習値ｇｒＬにいきなり設定するのではなく、直流抵抗変化率ｇｒを学習値ｇｒＬに漸近させるものである。
【００８９】
本具体例に係るルーチン１２００におけるステップ１２１０〜１２５０及び１２９０の処理は、上述のルーチン１１００（図１１参照）におけるステップ１１１０〜１１５０及び１１９０と同一である。よって、ステップ１２１０〜１２５０及び１２９０の処理についての説明は省略する（上述のステップ１１１０〜１１５０及び１１９０の処理についての説明を援用する）。
【００９０】
推定許可条件が成立していない場合（ステップ１２１０＝Ｎｏ）、ステップ１２５０における学習値ｇｒＬの取得の後、処理がステップ１２５５に進行する。ステップ１２５５においては、学習値ｇｒＬに所定の係数ξを乗じた値ｇｒＬ１が算出される。ここで、係数ξは、１以下の正の値であって、推定許可条件が最後に成立から不成立に転じた時点（ステップ１２１０の判定が最後にＹｅｓからＮｏに転じた時点）から現時点までの経過時間に応じて大きくなり、当該経過時間が所定時間となった以後は１となる値である。この係数ξは、上述の経過時間を引数とするマップによって取得され得る。その後、処理がステップ１２６０に進行し、ｇｒＬ１を用いて直流抵抗変化率ｇｒが設定される（ｇｒ＝ｇｒＬ１）。
【００９１】
上述の「所定範囲」（ステップ９４０等参照）は、上述の「想定範囲」と同一であってもよいし、上述の具体例のように、上述の「想定範囲」よりも若干内側の値であってもよい。また、上述の「所定範囲」や「想定範囲」の例示として挙げられていた数値は、あくまで単なる一具体例にすぎない。よって、本発明は、当然のことであるが、上記の具体的な数値に何ら限定されない。
【００９２】
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。
【００９３】
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用的あるいは機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用あるいは機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、技術的に矛盾しない範囲において、本明細書の一部を構成するものとして適宜援用され得る。
【符号の説明】
【００９４】
Ｓ…電源システム ＶＨ…車両 １…二次電池
２…負荷 ２１…ＭＧ１ ２２…ＭＧ２
２３…インバータ ２４…電力ライン ２５…電力ライン
２６…エンジン ２７…動力伝達機構
３…バッテリ制御装置 ３０…バッテリ制御用電子制御ユニット
３１…電圧センサ ３２…電流センサ ３３…温度センサ
３００…電池状態推定装置 ３１１…拡散推定部 ３１２…開放電圧推定部
３１３…電池パラメータ値設定部 ３１４…電流推定部 ３１５…境界条件設定部
３２１…平均濃度算出部 ３２２…ＳＯＣ推定部
３１３１…パラメータ特性マップ ３１３２…パラメータ変化率推定部
３１３３…ガード値マップ ３１３４…パラメータ変化率決定部
３１３５…パラメータ変化率学習部
４…メイン制御ユニット ５…電源ライン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特許第４６４９６８２号公報
【特許文献２】特許第４７０３５９３号公報
【特許文献３】特開２００８−２４３３７３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出するように設けられた、電圧検出部と、
前記二次電池の充放電中の電流を検出するように設けられた、電流検出部と、
前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられた、温度検出部と、
検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられた、充電率推定部と、
前記電池モデルに用いられるパラメータであって前記二次電池の内部の直流抵抗を表す抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である直流抵抗変化率を、設定するように設けられた、直流抵抗変化率設定部と、
を備え、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出する、直流抵抗変化率推定部と、
所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率推定値設定部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記二次電池における前記充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率ガード値設定部と、
を備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記電池温度と前記充電率とに基づいて前記ガード値を設定することを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記ガード値に漸近させることを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が所定範囲よりも高い又は低いときに、前記ガード値を用いて前記直流抵抗変化率を設定することを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が前記所定範囲内であるときに、前記直流抵抗変化率を、前記推定許可条件が前回成立した時点の値に保持する、抵抗変化率保持部
をさらに備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項６】
二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出するように設けられた、電圧検出部と、
前記二次電池の充放電中の電流を検出するように設けられた、電流検出部と、
前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられた、温度検出部と、
検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられた、充電率推定部と、
前記電池モデルに用いられるパラメータであって前記二次電池の内部の直流抵抗を表す抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である直流抵抗変化率を、設定するように設けられた、直流抵抗変化率設定部と、
を備え、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出する、直流抵抗変化率推定部と、
前記推定値に基づく直流抵抗変化率学習値を、前記電池温度と前記充電率とに対応付けて保存する、直流抵抗変化率学習部と、
所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率推定値設定部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率学習値設定部と、
を備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率学習値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記直流抵抗変化率学習値に漸近させることを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項１】
二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出するように設けられた、電圧検出部と、
前記二次電池の充放電中の電流を検出するように設けられた、電流検出部と、
前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられた、温度検出部と、
検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられた、充電率推定部と、
前記電池モデルに用いられるパラメータであって前記二次電池の内部の直流抵抗を表す抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である直流抵抗変化率を、設定するように設けられた、直流抵抗変化率設定部と、
を備え、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出する、直流抵抗変化率推定部と、
所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率推定値設定部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記二次電池における前記充電率の利用範囲が想定範囲から逸脱することを防止するためのガード値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率ガード値設定部と、
を備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記電池温度と前記充電率とに基づいて前記ガード値を設定することを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記ガード値に漸近させることを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率ガード値設定部は、前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が所定範囲よりも高い又は低いときに、前記ガード値を用いて前記直流抵抗変化率を設定することを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記推定許可条件が不成立である場合であって、且つ、前記充電率が前記所定範囲内であるときに、前記直流抵抗変化率を、前記推定許可条件が前回成立した時点の値に保持する、抵抗変化率保持部
をさらに備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項６】
二次電池の端子間に発生する電池電圧を検出するように設けられた、電圧検出部と、
前記二次電池の充放電中の電流を検出するように設けられた、電流検出部と、
前記二次電池の温度である電池温度を検出するように設けられた、温度検出部と、
検出された前記電池温度及び前記電池電圧と、前記二次電池の内部の電気化学反応に基づいて構築された計算モデルである電池モデルと、に基づいて、前記二次電池の充電率を推定するように設けられた、充電率推定部と、
前記電池モデルに用いられるパラメータであって前記二次電池の内部の直流抵抗を表す抵抗値パラメータを前記二次電池の稼働状況に応じて補正するための値であって、当該抵抗値パラメータの初期値からの変化率である直流抵抗変化率を、設定するように設けられた、直流抵抗変化率設定部と、
を備え、
前記直流抵抗変化率設定部は、
前記電池温度と前記充電率の推定の際に算出される特性値とに基づいて特定される前記初期値と、検出された前記電流と、に基づいて、前記直流抵抗変化率の推定値を逐次算出する、直流抵抗変化率推定部と、
前記推定値に基づく直流抵抗変化率学習値を、前記電池温度と前記充電率とに対応付けて保存する、直流抵抗変化率学習部と、
所定の推定許可条件が成立している場合に、前記推定値を用いて前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率推定値設定部と、
前記推定許可条件が不成立である場合に、前記推定値に代えて、前記直流抵抗変化率学習値を用いて、前記直流抵抗変化率を設定する、直流抵抗変化率学習値設定部と、
を備えたことを特徴とする、電池状態推定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の、電池状態推定装置であって、
前記直流抵抗変化率学習値設定部は、前記直流抵抗変化率を前記直流抵抗変化率学習値に漸近させることを特徴とする、電池状態推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０８９３７（Ｐ２０１３−１０８９３７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６１５１（Ｐ２０１１−２５６１５１）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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