JP2009261120A - 蓄電池制限装置，これを備える動力出力装置，その動力出力装置を搭載する車両及び蓄電池制限装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の劣化の進行を適切に抑制する。
【解決手段】バッテリの端子間電圧Ｖｂに基づいて、放電期間におけるバッテリの最低電圧Ｖｂｍｉｎを把握し（ステップＳ３００〜Ｓ３４０）、把握した最低電圧Ｖｂｍｉｎが規定電圧Ｖｆ未満のときは、最低電圧Ｖｂｍｉｎと同じ電圧までの放電をバッテリが繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する放電回数である許容放電回数Ｎｂを導出し、許容放電回数Ｎｂに基づいて最低電圧Ｖｂｍｉｎで放電が１回行われたことによりバッテリ５０の劣化がどの程度進行したかを表す値である劣化値Ｋを導出し、劣化値Ｋの積算値Ａを導出して閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２と比較し、バッテリの劣化が進行して積算値Ａが大きくなるほど高くなる傾向に下限電圧Ｖｂｌｏを設定する（ステップＳ３５０〜Ｓ４２０）。そして、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには、バッテリ５０の出力を通常より制限する。
【選択図】図８

Description

本発明は、蓄電池制限装置，これを備える動力出力装置，その動力出力装置を搭載する車両及び蓄電池制限装置の制御方法に関する。

従来、内燃機関と発電電動機と蓄電池とを備え、内燃機関及び発電電動機の双方を走行用駆動源として併用するハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車では発電電動機の動作に伴って蓄電池が充放電されるため、放電又は充電の一方が連続的に行われて蓄電池が過放電又は過充電となることを防止する保護装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この保護装置では、放電電圧が低いほど又は充電電圧が高いほど、高いポイントを一定時間ごとに加算し、ポイントの加算結果が所定値を超えた場合に電流を遮断又は制限する。これにより過放電又は過充電を防止している。
特開２０００−２２３１６１号公報

ところで、蓄電池は所定の動作電圧範囲より低い電圧での放電や高い電圧での充電が行われるほど劣化が進行する。そのため、こうした低い電圧での放電や高い電圧での充電がなるべく行われないようにして劣化の進行を適切に抑制する必要がある。

そこで、本発明の蓄電池制限装置，これを備える動力出力装置，その動力出力装置を搭載する車両及び蓄電池制限装置の制御方法は、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制することを主目的とする。

本発明の蓄電池制限装置，これを備える動力出力装置，その動力出力装置を搭載する車両及び蓄電池制限装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の蓄電池制限装置は、
蓄電池の出力を制限する蓄電池制限装置であって、
前記蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
１回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧を把握する最低電圧把握手段と、
前記把握した最低電圧に基づいて、該最低電圧まで前記蓄電池が放電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出する劣化値導出手段と、
前記劣化値が導出される度に該劣化値を積算して記憶する積算値記憶手段と、
前記蓄電池の下限電圧を設定するにあたり、前記積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記下限電圧を高く設定する下限電圧設定手段と、
前記蓄電池の出力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記設定された下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が前記下限電圧より高いときに比べて前記蓄電池の出力を大きく制限する出力制限手段と、
を備えることを要旨とする。

蓄電池は、１回の放電期間における最低電圧が低いほど劣化が進行する。そこで、蓄電池の劣化の進行度は、放電期間における最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を積算することにより推定できる。本発明の第１の蓄電池制限装置では、この積算値が所定の劣化領域に入った場合に蓄電池の下限電圧を高く設定し、蓄電池の電圧が下限電圧より低い状態になりやすくする。そして、蓄電池の電圧が下限電圧より低いときに蓄電池の出力を大きく制限して蓄電池の放電を抑制する。これにより、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制することができる。

こうした本発明の第１の蓄電池制限装置において、前記劣化値導出手段は、前記把握した最低電圧が所定の規定電圧を下回ったときのみ前記劣化値を導出する手段であるものとすることもできる。一般に、蓄電池の放電期間における最低電圧が一定値以上である場合には蓄電池の劣化はほとんど進行しない。そのため、放電期間における最低電圧が所定の規定電圧を下回ったときのみ劣化値を導出するようにすることで、劣化の進行度を推定する処理の精度を保ちつつ、その処理を簡略化することができる。

また、本発明の第１の蓄電池制限装置において、前記劣化値は、前記把握した最低電圧と同じ電圧までの放電を前記蓄電池が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する放電回数に基づく値であり、且つ、該放電回数が少ないほど大きくなる傾向にある値であるものとすることもできる。こうすれば、より適切に劣化値を導出することができる。

また、本発明の第１の蓄電池制限装置において、前記出力制限手段は、前記蓄電池の電圧が前記設定した下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が低いほど制限が大きくなる傾向となるように前記蓄電池の出力を制限する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電池の電圧が低いほど蓄電池の出力が制限されて蓄電池の電圧が低下しにくくなるため、蓄電池の電圧が急激に低下することを防止でき、蓄電池の劣化の進行をより適切に抑制することができる。

本発明の第２の蓄電池制限装置は、
蓄電池の入力を制限する蓄電池制限装置であって、
前記蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
１回の充電期間において最も電圧が上昇したときの電圧である最高電圧を把握する最高電圧把握手段と、
前記把握した最高電圧に基づいて、該最高電圧まで前記蓄電池が充電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出する劣化値導出手段と、
前記劣化値が導出される度に該劣化値を積算して記憶する積算値記憶手段と、
前記蓄電池の上限電圧を設定するにあたり、前記積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記上限電圧を低く設定する上限電圧設定手段と、
前記蓄電池の入力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が前記上限電圧より低いときに比べて前記蓄電池の入力を大きく制限する入力制限手段と、
を備えることを要旨とする。

蓄電池は、１回の充電期間における最高電圧が高いほど劣化が進行する。そこで、蓄電池の劣化の進行度は、充電期間における最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を積算することにより推定できる。本発明の第２の蓄電池制限装置では、この積算値が所定の劣化領域に入った場合に蓄電池の上限電圧を低く設定し、蓄電池の電圧が上限電圧より高い状態になりやすくする。そして、蓄電池の電圧が上限電圧より高いときに蓄電池の入力を大きく制限して蓄電池の充電を抑制する。これにより、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制することができる。

こうした本発明の第２の蓄電池制限装置において、前記劣化値導出手段は、前記把握した最高電圧が所定の規定電圧を上回ったときのみ前記劣化値を導出する手段であるものとすることもできる。一般に、蓄電池の充電期間における最高電圧が一定値以下である場合には蓄電池の劣化はほとんど進行しない。そのため、充電期間における最高電圧が所定の規定電圧を上回ったときのみ劣化値を導出するようにすることで、劣化の進行度を推定する処理の精度を保ちつつ、その処理を簡略化することができる。

また、本発明の第２の蓄電池制限装置において、前記劣化値は、前記把握した最高電圧と同じ電圧までの充電を前記蓄電池が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する充電回数に基づく値であり、且つ、該充電回数が少ないほど大きくなる傾向にある値であるものとすることもできる。こうすれば、より適切に劣化値を導出することができる。

また、本発明の第２の蓄電池制限装置において、前記入力制限手段は、前記蓄電池の電圧が前記設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が高いほど制限が大きくなる傾向となるように前記蓄電池の出力を制限する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電池の電圧が高いほど蓄電池の入力が制限されて蓄電池の電圧が上昇しにくくなるため、蓄電池の電圧が急激に上昇することを防止でき、蓄電池の劣化の進行をより適切に抑制することができる。

本発明の動力出力装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明の蓄電池制限装置と、
内燃機関と、
駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記蓄電池制限装置による制限の範囲内で前記電動機及び前記電力動力入出力手段と電力のやり取りが可能な蓄電池と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記蓄電池制限装置による制限の範囲内で前記蓄電池と電力のやり取りを行うよう前記電動機及び前記電力動力入出力手段を制御し、且つ、前記設定された要求トルクに基づくトルクを前記駆動軸に出力するよう前記内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力するよう内燃機関と電動機と電力動力入出力手段を制御するにあたり、上述した各態様のいずれかの蓄電池制限装置による制限の範囲内で蓄電池と電力のやり取りを行うよう電動機及び電力動力入出力手段を制御するから、本発明の蓄電池制限装置が奏する効果と同様、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制する効果などを奏することができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段とを備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、上述した各態様のいずれかの本発明の蓄電池制限装置と、内燃機関と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記電動機及び前記電力動力入出力手段と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、前記蓄電池制限装置による制限の範囲内で前記蓄電池と電力のやり取りを行うよう前記電動機及び前記電力動力入出力手段を制御し、且つ、前記設定された要求トルクに基づくトルクを前記駆動軸に出力するよう前記内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる
ことを要旨とする。

この本発明の車両は、上述した各態様のいずれかの動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制する効果などを奏することができる。車両は、要求トルクの変動が比較的大きく、蓄電池の充放電が頻繁に繰り返されることから、本発明を適用する意義が高い。

本発明の第１の蓄電池制限装置の制御方法は、
蓄電池の出力を制限する蓄電池制限装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電池の電圧を検出するステップと、
（ｂ）１回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧を把握するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で把握した最低電圧に基づいて、該最低電圧まで前記蓄電池が放電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）で導出した劣化値を積算して積算値記憶手段に記憶するステップと、
（ｅ）前記蓄電池の下限電圧を設定するにあたり、前記ステップ（ｄ）で記憶した積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記下限電圧を高く設定するステップと、
（ｆ）前記蓄電池の出力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記ステップ（ｅ）で設定した下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が前記下限電圧より高いときに比べて前記蓄電池の出力を大きく制限するステップと、
を含むことを要旨とする。

蓄電池は、１回の放電期間における最低電圧が低いほど劣化が進行する。そこで、蓄電池の劣化の進行度は、放電期間における最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を積算することにより推定できる。本発明の第１の蓄電池制限装置の制御方法では、この積算値が所定の劣化領域に入った場合に蓄電池の下限電圧を高く設定し、蓄電池の電圧が下限電圧より低い状態になりやすくする。そして、蓄電池の電圧が下限電圧より低いときに蓄電池の出力を大きく制限して蓄電池の放電を抑制する。これにより、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制することができる。なお、この第１の蓄電池制限装置の制御方法は、上述したいずれかの第１の蓄電池制限装置の機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本発明の第２の蓄電池制限装置の制御方法は、
蓄電池の入力を制限する蓄電池制限装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電池の電圧を検出するステップと、
（ｂ）１回の充電期間において最も電圧が上昇したときの電圧である最高電圧を把握するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）で把握した最高電圧に基づいて、該最高電圧まで前記蓄電池が充電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）で導出した劣化値を積算して積算値記憶手段に記憶するステップと、
（ｅ）前記蓄電池の上限電圧を設定するにあたり、前記ステップ（ｄ）で記憶した積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記上限電圧を低く設定するステップと、
（ｆ）前記蓄電池の入力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記ステップ（ｅ）で設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が前記上限電圧より低いときに比べて前記蓄電池の入力を大きく制限するステップと、
を含むことを要旨とする。

蓄電池は、１回の充電期間における最高電圧が高いほど劣化が進行する。そこで、蓄電池の劣化の進行度は、充電期間における最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を積算することにより推定できる。本発明の第２の蓄電池制限装置の制御方法では、この積算値が所定の劣化領域に入った場合に蓄電池の上限電圧を低く設定し、蓄電池の電圧が上限電圧より高い状態になりやすくする。そして、蓄電池の電圧が上限電圧より高いときに蓄電池の入力を大きく制限して蓄電池の充電を抑制する。これにより、蓄電池の劣化の進行を適切に抑制することができる。なお、この第２の蓄電池制限装置の制御方法は、上述したいずれかの第２の蓄電池制限装置の機能を実現するようなステップを追加してもよい。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０とを備える。

エンジン２２は、例えばガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線及び負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｂからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図４はハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

このルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の電池温度Ｔｂ，バッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、端子間電圧Ｖｂ及び電池温度Ｔｂは、電圧センサ５１ａ及び温度センサ５１ｂにより検出されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）などに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電要求を正側とし、充電要求を負側とするものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとを用いて式（１）により計算するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めたりすることができる。

Pe*=Tr*・Nm2/Gr-Pb*+Loss (1)

続いて、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行われる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を式（２）により計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１の仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを式（３）により計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（２）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図７に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は、この共線図における回転数の関係を用いることにより容易に導くことができる。なお、図７におけるＲ軸上の上向きの２つの太線矢印は、エンジン２２から出力されるトルクＴｅがリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（３）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（３）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*＝(Ne*・(1+ρ)−Nm2/Gr)/ρ (2)
Tm1tmp＝-ρ・Te*/(1+ρ)＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt (3)

次に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、下限電圧Ｖｂｌｏを設定する下限電圧設定ルーチンを実行する（ステップＳ１４０）。下限電圧Ｖｂｌｏは出力制限Ｗｏｕｔを補正するために用いられる制御上の電圧であり、詳しくは後述するが、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときに出力制限Ｗｏｕｔが小さくなるように補正される。以下、図４の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図８の下限電圧設定ルーチンについて説明する。

下限電圧設定ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、まず、前述のステップＳ１００において電圧センサ５１ａで今回の駆動制御ルーチン実行時に検出された端子間電圧Ｖｂが前回の駆動制御ルーチン実行時に検出された端子間電圧Ｖｂより高いか否かを判定する（ステップＳ３００）。これにより、バッテリ５０が充電しているか否かを判定するのである。そして、ステップＳ３００で今回の端子間電圧Ｖｂが前回の端子間電圧Ｖｂより高い、すなわち、バッテリ５０が充電していると判定されたときは、フラグＦを値１に設定し（ステップＳ３１０）、ステップＳ３００で今回の端子間電圧Ｖｂが前回の端子間電圧Ｖｂ以下である、すなわち、バッテリ５０が放電していると判定されたときは、フラグＦを値０に設定する（ステップＳ３２０）。そして、ステップＳ３１０でフラグＦを値１に設定したときは、前回の下限電圧設定ルーチン実行時に設定したフラグＦが値０であるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。これにより、バッテリ５０が前回の下限電圧設定ルーチン実行時は放電し今回の下限電圧設定ルーチン実行時は充電しているか否か、すなわちバッテリ５０の放電期間が終了して充電に切り替わったか否かを判定するのである。

ステップＳ３３０で前回のフラグＦが値０であると判定されたときは、最低電圧Ｖｂｍｉｎに前回の駆動制御ルーチン実行時に検出された端子間電圧Ｖｂの値を設定する（ステップＳ３４０）。放電期間中において最も電圧が低くなるのはその放電期間の最後の電圧である。そのため、放電期間の最後の電圧である前回の端子間電圧Ｖｂの値を最低電圧Ｖｂｍｉｎとして設定するのである。

ステップＳ３４０で最低電圧Ｖｂｍｉｎを設定すると、最低電圧Ｖｂｍｉｎが規定電圧Ｖｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。規定電圧Ｖｆは、放電時に蓄電池の劣化がほとんど進行しないとみなせる端子間電圧の下限値である。この規定電圧Ｖｆは、バッテリ５０の放電時の電圧と劣化の進行度との関係から実験的に求めることができる。

ステップＳ３５０で最低電圧Ｖｂｍｉｎが規定電圧Ｖｆ未満であると判定されると、最低電圧Ｖｂｍｉｎに基づいて許容放電回数Ｎｂを導出する（ステップＳ３６０）。許容放電回数Ｎｂとは、最低電圧Ｖｂｍｉｎと同じ電圧までの放電をバッテリ５０が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する放電回数である。実施例では、許容放電回数Ｎｂと最低電圧Ｖｂｍｉｎとの関係をあらかじめ実験的に求めて許容放電回数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、最低電圧Ｖｂｍｉｎが与えられると記憶したマップから対応する許容放電回数Ｎｂを導出するものとした。図９に許容放電回数設定用マップの一例を示す。図９に示すように、許容放電回数Ｎｂは最低電圧Ｖｂｍｉｎが高いほど多くなる傾向になっている。なお、所定の程度までの劣化とは、例えば、放電を繰り返して蓄電池の容量維持率が８０％以下になることとしてもよい。

ステップＳ３６０で許容放電回数Ｎｂを導出すると、導出した許容放電回数Ｎｂに基づいて劣化値Ｋを導出する（ステップＳ３７０）。劣化値Ｋは最低電圧Ｖｂｍｉｎで放電が１回行われたことによりバッテリ５０の劣化がどの程度進行したかを表す値である。実施例では、最低電圧Ｖｂｍｉｎに対応する許容放電回数Ｎｂが少ないほど、その最低電圧Ｖｂｍｉｎでの放電１回あたりの劣化が大きく進行するものとして、式（４）により劣化値Ｋを導出している。

K=1/Nb (4)

ステップＳ３７０で劣化値Ｋを導出すると、ＲＡＭ７６に記憶された積算値Ａに劣化値Ｋを加算し、加算結果を積算値Ａとして記憶する（ステップＳ３８０）。すなわち、ステップＳ３７０で劣化値Ｋが導出される度に劣化値Ｋを積算して、バッテリ５０の劣化の進行度を表す積算値ＡとしてＲＡＭ７６に記憶するのである。なお、劣化値Ｋが式（４）で導出されているため、積算値Ａが値１になると所定の程度までバッテリ５０の劣化が進行したと推定することができる。また、一度も下限電圧設定ルーチンが実行されていないときは、積算値Ａは初期値として値０に設定されている。

ステップＳ３８０で積算値Ａが記憶されると、積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較する（ステップＳ３９０）。閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２は、式（５）を満たす実数である。そして、ステップＳ３９０で積算値Ａが閾値Ａｒｅｆ１未満であるときは、バッテリ５０の劣化はそれほど進行していないと判定して下限電圧Ｖｂｌｏを値Ｖｂｌｏ１に設定し（ステップＳ４００）、積算値Ａが閾値Ａｒｅｆ１以上且つ閾値Ａｒｅｆ２未満であるときは、バッテリ５０の劣化がある程度進行したと判定して下限電圧Ｖｂｌｏを値Ｖｂｌｏ２に設定し（ステップＳ４１０）、積算値Ａが閾値Ａｒｅｆ２以上であるときは、バッテリ５０の劣化がさらに進行したと判定して下限電圧Ｖｂｌｏを値Ｖｂｌｏ３に設定して（ステップＳ４２０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｖｂｌｏ１，Ｖｂｌｏ２，Ｖｂｌｏ３は式（６）を満たす実数である。すなわち、バッテリ５０の劣化が進行して積算値Ａが大きくなるほど下限電圧Ｖｂｌｏを高くなる傾向に設定するのである。

0<Aref1<Aref2<1 (5)
Vf<Vblo1<Vblo2<Vblo3 (6)

一方、ステップＳ３２０でフラグＦを値０に設定したときや、ステップＳ３３０で前回のフラグＦが値０でないと判定されたときや、ステップＳ３５０で最低電圧Ｖｂｍｉｎが規定電圧Ｖｆ以上であると判定されたときは、放電によるバッテリ５０の劣化の進行はほとんどないと判断し、下限電圧Ｖｂｌｏを前回の下限電圧設定ルーチン実行時に設定した下限電圧Ｖｂｌｏと同じ値に設定して（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了する。なお、一度も下限電圧設定ルーチンが実行されていないときは、下限電圧Ｖｂｌｏは初期値として値Ｖｂｌｏ１に設定されている。

ここで、図１０に示す時刻ｔと端子間電圧Ｖｂとの関係の一例を用いて下限電圧設定ルーチンについて説明する。図１０で、時刻ｔ２以前及び時刻ｔ４〜ｔ６はバッテリ５０が放電している期間であり、時刻ｔ２〜ｔ４及び時刻ｔ６以降はバッテリ５０が充電している期間である。例えば、時刻ｔ１では、端子間電圧Ｖｂの値Ｖ１は前回の時刻ｔ０における端子間電圧Ｖｂの値Ｖ０よりも小さいため、ステップＳ３００で否定的な判定がなされてステップＳ３２０でフラグＦが値０に設定されてステップＳ４３０に進み、下限電圧Ｖｂｌｏを前回の下限電圧Ｖｂｌｏと同じ値に設定して本ルーチンを終了する。時刻ｔ２でも、端子間電圧Ｖｂの値Ｖ２は前回の端子間電圧Ｖｂの値Ｖ１よりも小さいためステップＳ３２０でフラグＦが値０に設定されてステップＳ４３０の処理を実行し、本ルーチンを終了する。時刻ｔ３では、端子間電圧Ｖｂの値Ｖ３は前回の端子間電圧Ｖｂの値Ｖ２よりも大きいため、ステップＳ３００で肯定的な判定がなされてステップＳ３１０でフラグＦが値１に設定され、前回の時刻ｔ２におけるフラグＦは値０であったためステップＳ３３０で肯定的な判定がなされる。続いて、ステップＳ３４０で前回の端子間電圧Ｖｂの値Ｖ２が最低電圧Ｖｂｍｉｎの値に設定される。そして、最低電圧Ｖｂｍｉｎの値Ｖ２は規定電圧Ｖｆ未満であるためステップＳ３５０で肯定的な判定がなされ、上述したステップＳ３６０〜Ｓ３８０の処理が実行されて最低電圧Ｖｂｍｉｎの値Ｖ２に対応する劣化値Ｋが積算値Ａに加算され、ステップＳ３９０で積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較してステップＳ４００〜Ｓ４２０のいずれかの処理を実行して本ルーチンを終了する。このようにして、放電期間が終了したときの端子間電圧Ｖｂを最低電圧Ｖｂｍｉｎとして把握し、その値に基づいて劣化値Ｋを導出して積算値Ａに加算し、積算値Ａに基づいて下限電圧Ｖｂｌｏを設定するのである。また、時刻ｔ３を過ぎてから時刻ｔ６まではフラグＦの値が前回値０で今回値１となることがないためいずれもステップＳ４３０の処理を実行して本ルーチンを終了する。さらに、時刻ｔ７においては、ステップＳ３３０で肯定的な判定がなされ、ステップＳ３４０で前回の端子間電圧Ｖｂの値Ｖ６が最低電圧Ｖｂｍｉｎの値に設定されるが、最低電圧Ｖｂｍｉｎの値Ｖ６は規定電圧Ｖｆより高いためステップＳ３５０で否定的な判定がなされ、ステップＳ４３０の処理を実行して本ルーチンを終了する。このように、放電期間が終了したときであってもその最低電圧Ｖｂｍｉｎの値が規定電圧Ｖｆ以上であるときには、バッテリ５０の劣化の進行はほとんどないものとして下限電圧Ｖｂｌｏを前回の下限電圧Ｖｂｌｏと同じ値に設定するのである。

図４の駆動制御ルーチンの説明に戻る。駆動制御ルーチンのステップＳ１４０で実行された上述の下限電圧設定ルーチンが終了すると、端子間電圧Ｖｂが下限電圧設定ルーチンで設定された下限電圧Ｖｂｌｏの値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏの値以上であると判定されたときは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを補正する必要はないと判断して、出力制限補正値ΔＷｏｕｔを値０に設定し（ステップＳ１６０）、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏの値未満であると判定されたときは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔをより小さい値に補正して出力を大きく制限する必要があると判断して、端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏとの差に基づいて出力制限補正値ΔＷｏｕｔを式（７）により導出する（ステップＳ１７０）。ここで、式（７）は、端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏとの差に基づくフィードバック制御の式であり、関数ＰＩＤはフィードバック制御における比例項や積分項あるいは微分項によって構成されている。これにより、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いほど出力制限補正値ΔＷｏｕｔは大きい値に設定される。

ΔWout=PID(Vb,Vblo) (7)

ステップＳ１６０又はＳ１７０において出力制限補正値ΔＷｏｕｔが設定されると、出力制限Ｗｏｕｔから出力制限補正値ΔＷｏｕｔを減じることにより補正後出力制限Ｗｏｕｔｆを計算し（ステップＳ１８０）、式（８）及び式（９）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１９０）、ステップＳ１３０で設定した仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを式（１０）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（８）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係式であり、式（９）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔｆによる制限の範囲内となる関係式である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図１１に示す。一方、ステップＳ１６０で出力制限補正値ΔＷｏｕｔが値０に設定されたときは、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中の実線の斜線及び波線の斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができ、Ｔｍ１ｍａｘは値Ｔｍ１ａとなる。ステップＳ１７０で出力制限補正ΔＷｏｕｔが式（７）によって値０でない値に設定されたときは、トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中の実線の斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１の最大値と最小値として求めることができ、Ｔｍ１ｍａｘは値Ｔｍ１ａより小さい値Ｔｍ１ｂとなる。すなわち、出力制限補正ΔＷｏｕｔによって補正後出力制限Ｗｏｕｔｆが出力制限Ｗｏｕｔより小さい値になっているときは、ＭＧ１から出力してよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍａｘが小さい値となり、Ｔｍ１＊がより制限される。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (8)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Woutf (9)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (10)

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１１）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔｆと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（１２）及び式（１３）により計算し（ステップＳ２２０）、設定した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１４）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、式（１３）において、出力制限補正ΔＷｏｕｔによって補正後出力制限Ｗｏｕｔｆが出力制限Ｗｏｕｔより小さい値になっているときは、ＭＧ２から出力してよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍａｘが小さい値となり、Ｔｍ２＊がより制限される。なお、式（１１）は、図７の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (11)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (12)
Tm2max=(Woutf-Tm1*・Nm1)/Nm2 (13)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (14)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行う。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

図１２は、放電期間におけるバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの時間変化の様子を示す説明図である。図中、実線は下限電圧Ｖｂｌｏに値Ｖｂｌｏ２を設定したときの時間変化の様子であり、点線は下限電圧Ｖｂｌｏに値Ｖｂｌｏ１を設定したときの時間変化の様子である。積算値Ａが閾値Ａｒｅｆ１未満である場合、すなわちバッテリ５０の劣化がそれほど進行していないと下限電圧設定ルーチンで判定された場合は、下限電圧Ｖｂｌｏは値Ｖｂｌｏ１に設定される。このときは、端子間電圧Ｖｂが値Ｖｂｌｏ１以上のときは出力制限補正値ΔＷｏｕｔは値０に設定されるが、バッテリ５０が放電し続けて端子間電圧Ｖｂが値Ｖｂｌｏ１未満になると出力制限補正値ΔＷｏｕｔが端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏ（＝Ｖｂｌｏ１）との差に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクが制限されるため、放電による電圧の低下が抑制される。一方、積算値Ａが閾値Ａｒｅｆ１以上且つＡｒｅｆ２未満である場合、すなわちバッテリ５０が何度も放電されることにより劣化がある程度進行したと下限電圧設定ルーチンで判定された場合は、下限電圧Ｖｂｌｏは値Ｖｂｌｏ１よりも高い値Ｖｂｌｏ２に設定される。このときは、端子間電圧Ｖｂが値Ｖｂｌｏ２未満になると出力制限補正値ΔＷｏｕｔが端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏ（＝Ｖｂｌｏ２）との差に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクが制限されるため、放電による電圧の低下がより抑制される。このように、バッテリ５０の劣化が進行するにつれて下限電圧Ｖｂｌｏを高く設定して放電による端子間電圧Ｖｂの低下をより抑制することで、端子間電圧Ｖｂが規定電圧Ｖｆより低くなってバッテリ５０の劣化が進行するのを適切に抑制するのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、１回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧Ｖｂｍｉｎを把握し、最低電圧Ｖｂｍｉｎまで放電したことによるバッテリ５０の劣化の程度を表す劣化値Ｋを導出する。そして、劣化値Ｋの積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較して、劣化が進行しているときほど下限電圧Ｖｂｌｏを高く設定する。そして、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより高いときに比べて出力制限補正値ΔＷｏｕｔを大きい値に設定してバッテリ５０の出力を大きく制限し、その制限の範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２からトルクを出力する。これにより、バッテリ５０の劣化が進行するにつれて放電による電圧の低下がより抑制され、バッテリ５０の劣化の進行を適切に抑制することができる。

また、下限電圧設定ルーチンで劣化値を導出するにあたり、把握した最低電圧Ｖｂｍｉｎが所定の規定電圧Ｖｆを下回ったときのみ劣化値Ｋを導出する。これにより、バッテリ５０の劣化がほとんど進行しないとみなせるときは劣化値Ｋを導出しないため、劣化値Ｋを積算して劣化の進行度を推定する積算値Ａの精度を保ちつつ、劣化値Ｋ及び積算値Ａを導出する処理を簡略化することができる。

さらに、劣化値Ｋは、把握した最低電圧Ｖｂｍｉｎと同じ電圧までの放電をバッテリ５０が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する許容放電回数Ｎｂに基づく値であり、且つ、許容放電回数Ｎｂが少ないほど大きくなる傾向にある値である。これにより、より適切に劣化値Ｋを導出することができる。

さらにまた、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには、端子間電圧Ｖｂが低いほど補正後出力制限Ｗｏｕｔｆを小さくしてバッテリ５０の出力を大きく制限する。これにより、端子間電圧Ｖｂが低いほどバッテリ５０の出力が制限されるため、端子間電圧Ｖｂが急激に低下することを防止できる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図４の駆動制御ルーチンにおいて下限電圧Ｖｂｌｏを設定して放電によるバッテリ５０の劣化の進行を抑制しているが、上限電圧Ｖｂｈｉを設定して充電によるバッテリ５０の劣化の進行を抑制するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンを図１３に示す。図１３の駆動制御ルーチンは、図４の駆動制御ルーチンにおけるステップＳ１４０〜Ｓ２２０をステップＳ１４０ｂ〜Ｓ２２０ｂに変えたものであり、ステップＳ１００〜Ｓ１３０は図４の駆動制御ルーチンと同じであるので説明を省略する。そして、ステップＳ１３０の処理の次に、図１４に示す上限電圧設定ルーチンを実行する（ステップＳ１４０ｂ）。図１４の上限電圧設定ルーチンが実行されると、今回の端子間電圧Ｖｂが前回の端子間電圧Ｖｂより高いか否かを判定し（ステップＳ３００ｂ）、高ければフラグＦを値１に設定し（ステップＳ３１０ｂ）、低ければフラグＦを値０に設定する（ステップＳ３２０ｂ）。この処理は図８の下限電圧設定ルーチンにおけるステップＳ３００〜Ｓ３２０と同一である。そして、そして、ステップＳ３２０ｂでフラグＦを値０に設定したときは、前回のフラグＦが値１であるか否か、すなわち、バッテリ５０の充電期間が終了して放電に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ３３０ｂ）。そして、ステップＳ３３０ｂで肯定的な判定がなされたときは、充電期間中の最高電圧Ｖｂｍａｘとして前回の端子間電圧Ｖｂの値を設定し（ステップＳ３４０ｂ）、最高電圧Ｖｂｍａｘが規定電圧Ｖｆ２より高いか否かを判定する（ステップＳ３５０ｂ）。規定電圧Ｖｆ２は、充電時に蓄電池の劣化がほとんど進行しないとみなせる端子間電圧の上限値である。この規定電圧Ｖｆ２は、バッテリ５０の充電時の電圧と劣化の進行度との関係から実験的に求めることができる。そして、最高電圧Ｖｂｍａｘが規定電圧Ｖｆ２より高いと判定されると、最高電圧Ｖｂｍａｘに基づいて許容充電回数Ｎｂ２を導出し（ステップＳ３６０ｂ）、劣化値Ｌを導出する（ステップＳ３７０ｂ）。許容充電回数Ｎｂ２は、最高電圧Ｖｂｍａｘと同じ電圧までの充電をバッテリ５０が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する充電回数であり、最高電圧Ｖｂｍａｘが低いほど多くなる傾向になっている。許容充電回数Ｎｂ２は、許容放電回数Ｎｂと同様に、実験的に最高電圧Ｖｂｍａｘとの関係を求めた許容充電回数設定用マップから導出することができる。劣化値Ｌは最高電圧Ｖｂｍａｘで充電が１回行われたことによりバッテリ５０の劣化がどの程度進行したかを表す値であり、式（４）の許容放電回数Ｎｂと劣化値Ｋとの関係式と同様の関係式から導出することができる。ステップＳ３７０ｂで劣化値Ｌを導出すると、ＲＡＭ７６に記憶された積算値Ｂに劣化値Ｌを加算し、加算結果を積算値ＢとしてＲＡＭ７６に記憶し（ステップＳ３８０ｂ）、積算値Ｂと閾値Ｂｒｅｆ１，Ｂｒｅｆ２とを比較する（ステップＳ３９０ｂ）。閾値Ｂｒｅｆ１，Ｂｒｅｆ２は、式（１５）を満たす実数である。そして、ステップＳ３９０ｂで積算値Ｂが閾値Ｂｒｅｆ１未満であるときは、バッテリ５０の劣化はそれほど進行していないと判定して上限電圧Ｖｂｈｉを値Ｖｂｈｉ１に設定し（ステップＳ４００ｂ）、積算値Ｂが閾値Ｂｒｅｆ１以上且つ閾値Ｂｒｅｆ２未満であるときは、バッテリ５０の劣化がある程度進行したと判定して上限電圧Ｖｂｈｉを値Ｖｂｈｉ２に設定し（ステップＳ４１０ｂ）、積算値Ｂが閾値Ｂｒｅｆ２以上であるときは、バッテリ５０の劣化がさらに進行したと判定して上限電圧Ｖｂｈｉを値Ｖｂｈｉ３に設定して（ステップＳ４２０ｂ）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｖｂｈｉ１，Ｖｂｈｉ２，Ｖｂｈｉ３は式（１６）を満たす実数である。すなわち、バッテリ５０の劣化が進行して積算値Ｂが大きくなるほど上限電圧Ｖｂｈｉを低くなる傾向に設定するのである。一方、ステップＳ３１０ｂでフラグＦを値１に設定したときや、ステップＳ３３０ｂで否定的な判定がなされたときや、ステップＳ３５０ｂで最高電圧Ｖｂｍａｘが規定電圧Ｖｆ２以下であると判定されたときは、充電によるバッテリ５０の劣化の進行はほとんどないと判断し、上限電圧Ｖｂｈｉを前回の上限電圧設定ルーチン実行時に設定した上限電圧Ｖｂｈｉと同じ値に設定して（ステップＳ４３０ｂ）、本ルーチンを終了する。以上のようにして上限電圧Ｖｂｈｉを設定すると、図１３の駆動制御ルーチンに戻り、端子間電圧Ｖｂが上限電圧Ｖｂｈｉの値以下であるか否かを判定し（ステップＳ１５０ｂ）、端子間電圧Ｖｂが上限電圧Ｖｂｈｉの値以下であると判定されたときは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを補正する必要はないと判断して、入力制限補正値ΔＷｉｎを値０に設定し（ステップＳ１６０ｂ）、端子間電圧Ｖｂが上限電圧Ｖｂｈｉの値より高いと判定されたときは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値をより小さく補正する必要があると判断して、端子間電圧Ｖｂと上限電圧Ｖｂｈｉとの差に基づいて入力制限補正値ΔＷｉｎを式（７）と同様の式（１７）により導出する（ステップＳ１７０ｂ）。これにより、端子間電圧Ｖｂが上限電圧Ｖｂｈｉより高いほど入力制限補正値ΔＷｉｎは絶対値が大きい負の値に設定される。ステップＳ１６０ｂ又はＳ１７０ｂにおいて入力制限補正値ΔＷｉｎが設定されると、入力制限Ｗｉｎから入力制限補正値ΔＷｉｎを減じることにより補正後入力制限Ｗｉｎｆを計算し（ステップＳ１８０ｂ）、式（８）及び式（１８）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１９０ｂ）、ステップＳ１３０で設定した仮モータトルクＴｍ１ｔｍｐを式（１０）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００ｂ）。そして、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１１）により計算すると共に（ステップＳ２１０ｂ）、トルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを式（１９）及び式（２０）により計算する（ステップＳ２２０ｂ）。そして、以降は図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２３０〜Ｓ２４０と同じ処理を実行する。すなわち、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１４）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定した各指令値をそれぞれエンジンＥＣＵ２４及びモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。このようにすることで、バッテリ５０の充電による劣化が進行するにつれて充電による電圧の上昇がより抑制され、バッテリ５０の放電による劣化の進行を抑制するのと同様に、バッテリ５０の充電による劣化の進行についても適切に抑制することができる。なお、上述したバッテリ５０の下限電圧Ｖｂｌｏの設定と上限電圧Ｖｂｈｉの設定とを共に行い、補正後入出力制限Ｗｉｎｆ，Ｗｏｕｔｆを設定して蓄電池の充放電を共に抑制するものとしてもよい。こうすれば、バッテリ５０の放電による劣化の進行と充電による劣化の進行とを共に適切に抑制することができる。また、この場合において、バッテリ５０の充電によって劣化するものと放電によって劣化するものとが共通な場合には（例えば、充電と放電のどちらを行っても内部抵抗が上昇するなど）、劣化値Ｋ，Ｌを別々に積算値Ａ，Ｂとして積算するのではなく、共通の積算値として積算して、劣化の進行度を推定してもよい。

0<Bref1<Bref2<1 (15)
0<Vbhi3<Vbhi2<Vbhi1<Vf2 (16)
ΔWin=PID(Vb,Vbhi) (17)
Winf≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (18)
Tm2min=(Winf-Tm1*・Nm1)/Nm2 (19)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (20)

実施例のハイブリッド自動車２０では、劣化値Ｋは、最低電圧Ｖｂｍｉｎに基づいて導出した許容放電回数Ｎｂを式（４）に代入して導出しているが、最低電圧Ｖｂｍｉｎが低いほど劣化値Ｋが大きくなる傾向であれば、どのように導出してもよい。例えば、最低電圧Ｖｂｍｉｎと劣化値Ｋとの関係や、規定電圧Ｖｆと最低電圧Ｖｂｍｉｎとの差と劣化値Ｋとの関係をあらかじめ実験的に求めた劣化値設定用マップに基づいて導出してもよい。また、複数の閾値と劣化値Ｋとを対応づけておき、最低電圧Ｖｂｍｉｎと複数の閾値とを比較して、最低電圧Ｖｂｍｉｎが下回った閾値に対応する劣化値Ｋを導出するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較して下限電圧Ｖｂｌｏを設定しているが、積算値Ａが所定の劣化領域に入るときには積算値Ａが所定の劣化領域に入らないときと比べて下限電圧Ｖｂｌｏを高く設定するものであれば、どのように設定してもよい。例えば、積算値Ａと下限電圧Ｖｂｌｏとの関係をあらかじめ定めた下限電圧設定用マップに基づいて導出してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、式（７）に基づいて出力制限補正値ΔＷｏｕｔを導出しているが、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより高いときに比べてΔＷｏｕｔを大きい値とするものであれば、どのように出力制限補正値ΔＷｏｕｔを導出してもよい。例えば、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときの出力制限補正値ΔＷｏｕｔの値は端子間電圧Ｖｂの値に関わらず一定でもよい。また、端子間電圧Ｖｂと出力制限補正値ΔＷｏｕｔとの関係をあらかじめ定めた出力制限補正値設定用マップに基づいて導出してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、積算値Ａに基づいて下限電圧Ｖｂｌｏを設定しているが、下限電圧Ｖｂｌｏは一定としておき、式（７）の関数ＰＩＤにおける比例項，積分項及び微分項のゲインを設定するものとしてもよい。例えば、積算値Ａが大きくなるほど比例項のゲインが大きくなるようにしてもよい。こうすれば、下限電圧Ｖｂｌｏより端子間電圧Ｖｂが低くなったときに、積算値Ａが大きいときほどバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔをより大きく制限するため、端子間電圧Ｖｂの低下を抑制して劣化の進行を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、端子間電圧Ｖｂの今回値と前回値に基づいて放電期間の最後の電圧である最低電圧Ｖｂｍｉｎを把握しているが、バッテリ５０からの充放電電流の向きやＳＯＣの値の変化によって放電期間を把握し、把握した放電期間において最も電圧が低下したときの端子間電圧Ｖｂを最低電圧Ｖｂｍｉｎとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、下限電圧Ｖｂｌｏ１〜３は式（６）を満たす実数としているが、下限電圧Ｖｂｌｏ１〜３は規定電圧Ｖｆより高くなくてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０が図８の下限電圧設定ルーチンを実行しているが、バッテリＥＣＵ５２が実行するものとしてもよい。その場合、バッテリＥＣＵ５２は下限電圧設定ルーチンを所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に実行して、電圧センサ５１ａが検出した端子間電圧Ｖｂに基づいて下限電圧Ｖｂｌｏを設定するものとし、ハイブリッドＥＣＵ７０は図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０で下限電圧設定ルーチンを実行するかわりにバッテリＥＣＵ５２から設定された下限電圧Ｖｂｌｏを通信により入力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１５における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、本発明の一実施例としてハイブリッド自動車２０として説明したが、自動車以外の車両の形態としても構わないし、駆動軸に動力を入出力可能な動力出力装置の形態や、蓄電池の出力又は入力を制限する蓄電池制限装置の形態としてもよい。また、蓄電池制限装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ５０が「蓄電池」に相当し、電圧センサ５１ａが「電圧検出手段」に相当し、検出した端子間電圧Ｖｂに基づいて放電期間が終了して充電に切り替わったか否かを判定し、放電期間の最後の端子間電圧Ｖｂを最低電圧Ｖｂｍｉｎとして設定する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３００〜Ｓ３４０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「最低電圧把握手段」に相当し、把握した最低電圧Ｖｂｍｉｎに基づいて劣化値Ｋを導出する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３５０〜Ｓ３７０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「劣化値導出手段」に相当し、導出した劣化値Ｋを図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３８０の処理で積算した積算値Ａを記憶するＲＡＭ７６が「積算値記憶手段」に相当し、積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較して下限電圧Ｖｂｌｏを設定する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３９０〜Ｓ４２０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「下限電圧設定手段」に相当し、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏとの差に基づいて出力制限補正値ΔＷｏｕｔを式（７）により導出し、出力制限Ｗｏｕｔから出力制限補正値ΔＷｏｕｔを減じた補正後出力制限ΔＷｏｕｔｆによってバッテリ５０の出力を制限する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「出力制限手段」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求トルク設定手段」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１２０の処理を実行すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１９０〜Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。

ここで、「蓄電池」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやり取りが可能であれば如何なるものとしても構わない。「電圧検出手段」としては、バッテリ５０の端子間に設置されて端子間電圧Ｖｂを検出する電圧センサ５１ａに限定されるものではなく、バッテリ５０を構成する各セルの端子間電圧を検出して合計することにより端子間電圧Ｖｂを導出するものなど、バッテリ５０の電圧を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「最低電圧把握手段」としては、検出した端子間電圧Ｖｂに基づいて放電期間が終了して充電に切り替わったか否かを判定し、放電期間の最後の端子間電圧Ｖｂを最低電圧Ｖｂｍｉｎとして設定する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３００〜Ｓ３４０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０に限定されるものではなく、１回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧を把握するものであれば如何なるものとしても構わない。「劣化値導出手段」としては、把握した最低電圧Ｖｂｍｉｎに基づいて劣化値Ｋを導出する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３５０〜Ｓ３７０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０に限定されるものではなく、把握した最低電圧に基づいて、該最低電圧まで前記蓄電池が放電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出するものであれば如何なるものとしても構わない。「積算値記憶手段」としては、導出した劣化値Ｋを図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３８０の処理で積算した積算値Ａを記憶するＲＡＭ７６に限定されるものではなく、情報を記憶消去可能なフラッシュＲＯＭなど、劣化値が導出される度に該劣化値を積算して記憶するものであれば如何なるものとしても構わない。「下限電圧設定手段」としては、積算値Ａと閾値Ａｒｅｆ１，Ａｒｅｆ２とを比較して下限電圧Ｖｂｌｏを設定する図８の下限電圧設定ルーチンのステップＳ３９０〜Ｓ４２０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０に限定されるものではなく、蓄電池の下限電圧を設定するにあたり、積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて下限電圧を高く設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「出力制限手段」としては、端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｌｏより低いときには端子間電圧Ｖｂと下限電圧Ｖｂｌｏとの差に基づいて出力制限補正値ΔＷｏｕｔを式（７）により導出し、出力制限Ｗｏｕｔから出力制限補正値ΔＷｏｕｔを減じた補正後出力制限ΔＷｏｕｔｆによってバッテリ５０の出力を制限する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０に限定されるものではなく、蓄電池の出力を制限するにあたり、蓄電池の電圧が設定された下限電圧より低いときには、蓄電池の電圧が下限電圧より高いときに比べて前記蓄電池の出力を大きく制限するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、ガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「要求トルク設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求トルクを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１２０の処理を実行すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔｆの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１９０〜Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、蓄電池の制限の範囲内で蓄電池と電力のやり取りを行うよう電動機及び電力動力入出力手段を制御し、且つ、設定された要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力するよう内燃機関と電動機と電力動力入出力手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と駆動軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行われるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される下限電圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 許容放電回数設定用マップの一例を示す説明図である。 時刻ｔと端子間電圧Ｖｂとの関係の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 放電期間におけるバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂの時間変化の様子を示す説明図である。 ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの他の一例を示すフローチャートである。 ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される上限電圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (13)

1. 蓄電池の出力を制限する蓄電池制限装置であって、
   前記蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
   １回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧を把握する最低電圧把握手段と、
   前記把握した最低電圧に基づいて、該最低電圧まで前記蓄電池が放電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出する劣化値導出手段と、
   前記劣化値が導出される度に該劣化値を積算して記憶する積算値記憶手段と、
   前記蓄電池の下限電圧を設定するにあたり、前記積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記下限電圧を高く設定する下限電圧設定手段と、
   前記蓄電池の出力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記設定された下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が前記下限電圧より高いときに比べて前記蓄電池の出力を大きく制限する出力制限手段と、
   を備える蓄電池制限装置。
2. 前記劣化値導出手段は、前記把握した最低電圧が所定の規定電圧を下回ったときのみ前記劣化値を導出する手段である、
   請求項１に記載の蓄電池制限装置。
3. 前記劣化値は、前記把握した最低電圧と同じ電圧までの放電を前記蓄電池が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する放電回数に基づく値であり、且つ、該放電回数が少ないほど大きくなる傾向にある値である、
   請求項１又は２に記載の蓄電池制限装置。
4. 前記出力制限手段は、前記蓄電池の電圧が前記設定した下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が低いほど制限が大きくなる傾向となるように前記蓄電池の出力を制限する手段である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電池制限装置。
5. 蓄電池の入力を制限する蓄電池制限装置であって、
   前記蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
   １回の充電期間において最も電圧が上昇したときの電圧である最高電圧を把握する最高電圧把握手段と、
   前記把握した最高電圧に基づいて、該最高電圧まで前記蓄電池が充電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出する劣化値導出手段と、
   前記劣化値が導出される度に該劣化値を積算して記憶する積算値記憶手段と、
   前記蓄電池の上限電圧を設定するにあたり、前記積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記上限電圧を低く設定する上限電圧設定手段と、
   前記蓄電池の入力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が前記上限電圧より低いときに比べて前記蓄電池の入力を大きく制限する入力制限手段と、
   を備える蓄電池制限装置。
6. 前記劣化値導出手段は、前記把握した最高電圧が所定の規定電圧を上回ったときのみ前記劣化値を導出する手段である、
   請求項５に記載の蓄電池制限装置。
7. 前記劣化値は、前記把握した最高電圧と同じ電圧までの充電を前記蓄電池が繰り返したときに所定の程度まで劣化が進行するのに要する充電回数に基づく値であり、且つ、該充電回数が少ないほど大きくなる傾向にある値である、
   請求項５又は６に記載の蓄電池制限装置。
8. 前記入力制限手段は、前記蓄電池の電圧が前記設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が高いほど制限が大きくなる傾向となるように前記蓄電池の出力を制限する手段である、
   請求項５〜７のいずれか１項に記載の蓄電池制限装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄電池制限装置と、
   内燃機関と、
   駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
   前記蓄電池制限装置による制限の範囲内で前記電動機及び前記電力動力入出力手段と電力のやり取りが可能な蓄電池と、
   前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
   前記蓄電池制限装置による制限の範囲内で前記蓄電池と電力のやり取りを行うよう前記電動機及び前記電力動力入出力手段を制御し、且つ、前記設定された要求トルクに基づくトルクを前記駆動軸に出力するよう前記内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
10. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である、
    請求項９に記載の動力出力装置。
11. 請求項９又は１０に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる車両。
12. 蓄電池の出力を制限する蓄電池制限装置の制御方法であって、
    （ａ）前記蓄電池の電圧を検出するステップと、
    （ｂ）１回の放電期間において最も電圧が低下したときの電圧である最低電圧を把握するステップと、
    （ｃ）前記ステップ（ｂ）で把握した最低電圧に基づいて、該最低電圧まで前記蓄電池が放電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最低電圧が低いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出するステップと、
    （ｄ）前記ステップ（ｃ）で導出した劣化値を積算して積算値記憶手段に記憶するステップと、
    （ｅ）前記蓄電池の下限電圧を設定するにあたり、前記ステップ（ｄ）で記憶した積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記下限電圧を高く設定するステップと、
    （ｆ）前記蓄電池の出力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記ステップ（ｅ）で設定した下限電圧より低いときには、前記蓄電池の電圧が前記下限電圧より高いときに比べて前記蓄電池の出力を大きく制限するステップと、
    を含む蓄電池制限装置の制御方法。
13. 蓄電池の入力を制限する蓄電池制限装置の制御方法であって、
    （ａ）前記蓄電池の電圧を検出するステップと、
    （ｂ）１回の充電期間において最も電圧が上昇したときの電圧である最高電圧を把握するステップと、
    （ｃ）前記ステップ（ｂ）で把握した最高電圧に基づいて、該最高電圧まで前記蓄電池が充電することによる前記蓄電池の劣化の程度に関する値であり、前記最高電圧が高いほど大きくなる傾向にある値である劣化値を導出するステップと、
    （ｄ）前記ステップ（ｃ）で導出した劣化値を積算して積算値記憶手段に記憶するステップと、
    （ｅ）前記蓄電池の上限電圧を設定するにあたり、前記ステップ（ｄ）で記憶した積算値が所定の劣化領域に入るときには該積算値が該劣化領域に入らないときと比べて前記上限電圧を低く設定するステップと、
    （ｆ）前記蓄電池の入力を制限するにあたり、前記蓄電池の電圧が前記ステップ（ｅ）で設定した上限電圧より高いときには、前記蓄電池の電圧が前記上限電圧より低いときに比べて前記蓄電池の入力を大きく制限するステップと、
    を含む蓄電池制限装置の制御方法。

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