JP2010163061A

JP2010163061A - 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法

Info

Publication number: JP2010163061A
Application number: JP2009007196A
Authority: JP
Inventors: Akio Ishioroshi; 晃生石下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ内燃機関の運転停止領域をより適正に確保する。
【解決手段】劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換閾値Ｄｓｃ以下であるときには、バッテリの状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限Ｗｏｕｔｂがエンジンの始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定され（ステップＳ２２０）、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃを超えると始動判定用出力制限Ｗｏｕｅｇが基本出力制限Ｗｏｕｂから必要に応じて劣化ファクターＤに基づいて小さい値に制限される出力制限Ｗｏｕｔへと変更され、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換解除閾値Ｄｓｒ未満になると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇが出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと戻される。
【選択図】図６

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法に関する。

従来から、走行用の動力を出力する内燃機関と、内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な第１の電動機と、走行用の動力を出力可能な第２の電動機とを備えたハイブリッド自動車用の動力出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この動力出力装置では、内燃機関の運転が停止された状態で第２の電動機から動力が出力されている最中に当該内燃機関の始動指示がなされると、第１の電動機により内燃機関がクランキングされると共に蓄電手段の放電許容電力と内燃機関のクランキングに伴って第１の電動機により入出力される電力との和である使用可能電力の範囲内の電力を用いて第２の電動機が駆動軸に要求される動力を出力するように内燃機関と第１および第２の電動機とが制御される。また、この種の動力出力装置としては、アクセル開度が閾値以上であって前回の超過出力処理から所定時間が経過している場合や、走行用電動機からの動力による走行中に内燃機関を始動すべき場合であって前回の超過出力処理から所定時間が経過している場合に、バッテリの定格出力に所定の超過出力分を加えた値をバッテリの出力制限として設定するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この動力出力装置では、バッテリの性能を充分に発揮させると共に、超過出力の要求の要因に応じた間隔で超過出力分を設定することによりバッテリをより適正に保護することが可能となる。

特開２００２−０５８１１３号公報特開２００６−２９６１８３号公報

ところで、上述のような動力出力装置に備えられる蓄電手段としてのバッテリは、一般に、劣化することなくその性能を充分に発揮し得る電圧範囲の下限である下限電圧を有するものであるが、バッテリの中には、特に高電流での放電が継続されると出力電圧が下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうものがある。このため、バッテリの放電に起因した劣化を抑制するためには、下限電圧を遵守すると共に必要に応じてバッテリからの放電を制限して電流を低下させることが必要となる。ただし、このようにバッテリからの放電が制限されると、動力出力装置において内燃機関が停止されているときに内燃機関からの動力を利用すべく当該内燃機関を始動させる機会が増加し、それにより内燃機関の運転停止領域が狭まって、内燃機関を適宜始動・停止させる間欠運転の適正な実行による燃費やエネルギ効率の向上を図ることが困難となるおそれもある。

そこで、本発明は、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することを主目的とする。

本発明による動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置であって、
前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する劣化ファクター算出手段と、
前記劣化ファクターの積算値を算出する劣化ファクター積算手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定する出力制限設定手段と、
前記算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記設定された出力制限へと変更すると共に、前記算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて該駆動軸に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記設定された要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

この動力出力装置では、所定の基準値を超えたときに蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターが劣化ファクター算出手段により算出される。劣化ファクターが基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限が蓄電手段の出力制限に設定され、劣化ファクターが制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、劣化ファクターが基準値以下になるように基本出力制限よりも小さい電力が出力制限に設定される。また、この動力出力装置では、劣化ファクターに加えて、劣化ファクターの積算値が劣化ファクター積算手段により算出される。劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときには、基本出力制限が内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定され、劣化ファクターの積算値が切換閾値を超えると始動判定用出力制限が基本出力制限から出力制限へと変更されると共に、劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると始動判定用出力制限が出力制限から基本出力制限へと戻される。そして、内燃機関の運転が停止されている最中に総要求パワーが始動判定用出力制限未満であるときには、内燃機関の運転が停止された状態で蓄電手段の放電電力が出力制限を超えることなく駆動軸に要求トルクに基づくトルクが出力されるように内燃機関と電動機と電動クランキング手段とが制御され、内燃機関の運転が停止されている最中に総要求パワーが始動判定用出力制限以上になると、蓄電手段の放電電力が出力制限を超えることなく電動クランキング手段のクランキングにより内燃機関が始動されると共に駆動軸に要求トルクに基づくトルクが出力されるように内燃機関と電動機と電動クランキング手段とが制御される。

ここで、劣化ファクターは、蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて算出されるものであることから、放電電流を正とすると共に充電電流を負とすれば、劣化ファクターの値は、基本的に蓄電手段の放電が継続されると大きくなると共に蓄電手段の充電が継続されると小さくなる。このため、劣化ファクターの積算値は、蓄電手段の放電が継続されているときや劣化ファクターが基準値を超えたとき等、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制すべきときに大きくなる傾向をもつ。従って、劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときに、基本出力制限を内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定すれば、劣化ファクターの積算値が比較的小さく蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が比較的低いときに、必要以上に運転停止中の内燃機関が始動されないようにして内燃機関の運転停止領域を確保することが可能となる。また、劣化ファクターの積算値が切換閾値を超えると始動判定用出力制限を基本出力制限から出力制限へと変更することにより、劣化ファクターの値に応じて蓄電手段の出力制限が基本出力制限よりも小さい値に制限されていれば始動判定用出力制限は基本出力制限よりも小さい値になることから、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が高まったときに内燃機関の始動が許容されやすくなり、内燃機関を運転することで蓄電手段からの放電が継続されるのを抑制し、それにより蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると始動判定用出力制限を出力制限から基本出力制限へと戻すことにより、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が低下したときに、必要以上に運転停止中の内燃機関が始動されないようにして内燃機関の運転停止領域を確保することが可能となる。この結果、この動力出力装置では、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することが可能となる。なお、上述の切換閾値と切換解除閾値とは同一の値であってもよく、互いに異なる値であってもよい。また、始動判定用出力制限を基本出力制限と出力制限との間で変更する際には、始動判定用出力制限を基本出力制限と出力制限との間で瞬時に変化させてもよく、緩変化させてもよい。

また、前記動力出力装置において、前記切換解除閾値は、前記切換閾値よりも小さくてもよく、前記始動判定用出力制限設定手段は、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると、前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記出力制限へと緩変化させると共に、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換解除閾値未満になると、前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと緩変化させるものであってもよい。これにより、劣化ファクターの積算値の変化に応じて始動判定用出力制限をより適正に設定することが可能となる。

更に、前記出力制限設定手段は、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上となって前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されるときに、前記算出された劣化ファクターの値に拘わらず、前記出力制限を一時的に前記基本出力制限に所定の一時増加量を加算して得られる電力に設定可能なものであってもよい。すなわち、劣化ファクターが制限開始閾値以上になった場合、短時間であれば、劣化ファクターに基づく出力制限を越える蓄電手段からの放電を許容しても蓄電手段を劣化させてしまうおそれは極めて少ない。従って、電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されるときに、劣化ファクターの値に拘わらず一時的に基本出力制限以上の電力を出力制限に設定可能とすれば、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関を電動クランキング手段のクランキングにより良好に始動させることが可能となる。

また、前記総要求パワーは、前記要求パワーに少なくとも前記内燃機関の始動に際して前記電動クランキング手段のクランキングに伴って消費される電力を加算して得られるものであってもよい。これにより、総要求パワーと始動判定用出力制限との比較により、運転停止中の内燃機関の始動判定をより適正に実行することが可能となる。

また、前記動力出力装置は、動力を入出力可能な前記電動クランキング手段としての発電用電動機と、前記駆動軸と前記内燃機関の機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを更に備えてもよい。

そして、前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であってもよい。すなわち、リチウムイオン二次電池は、高電流での放電が継続されると出力電圧が下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうという特性を有するものである。従って、本発明は、リチウムイオン二次電池を蓄電手段として備える動力出力装置に極めて好適なものとなる。ただし、劣化ファクターは、リチウムイオン二次電池以外の例えばニッケル水素二次電池といった他の形式の蓄電手段についても算出可能であるから、本発明による動力出力装置は、リチウムイオン二次電池以外の他の形式の蓄電手段を備えるものとされてもよいことはいうまでもない。

本発明による車両は、上記何れかの動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備えるものである。この車両では、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制すると共に、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することにより、内燃機関の燃費と車両全体のエネルギ効率とを向上させることができる。

本発明による動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するステップと、
（ｂ）前記劣化ファクターの積算値を算出するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限からステップ（ｃ）にて設定された出力制限へと変更すると共に、ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
（ｅ）前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて設定される要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｃ）にて設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｃ）にて設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
を含むものである。

この方法によれば、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することが可能となる。

本発明による他の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置であって、
前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する劣化ファクター算出手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定する出力制限設定手段と、
前記算出された劣化ファクターが所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、前記算出された劣化ファクターが前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記設定された出力制限へと変更すると共に、前記算出された劣化ファクターが所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて該駆動軸に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記設定された要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

この動力出力装置において算出される劣化ファクターは、蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて算出されるものであって所定の基準値を超えたときに蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示すものである。従って、劣化ファクターが所定の切換閾値以下であるときに、基本出力制限を内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定すれば、劣化ファクターが比較的小さく蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が比較的低いときに、必要以上に運転停止中の内燃機関が始動されないようにして内燃機関の運転停止領域を確保することが可能となる。また、劣化ファクターが切換閾値を超えると始動判定用出力制限を基本出力制限から出力制限へと変更することにより、劣化ファクターの値に応じて蓄電手段の出力制限が基本出力制限よりも小さい値に制限されていれば始動判定用出力制限が基本出力制限よりも小さい出力制限に一致することになるので、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が高まったときに内燃機関の始動が許容されやすくなり、内燃機関を運転することで蓄電手段からの放電が継続されるのを抑制し、それにより蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクターが所定の切換解除閾値未満になると始動判定用出力制限を出力制限から基本出力制限へと戻すことにより、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制する必要性が低下したときに、必要以上に運転停止中の内燃機関が始動されないようにして内燃機関の運転停止領域を確保することが可能となる。この結果、この動力出力装置では、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することが可能となる。なお、上述の切換閾値と切換解除閾値とは同一の値であってもよく、互いに異なる値であってもよい。また、始動判定用出力制限を基本出力制限と出力制限との間で変更する際には、始動判定用出力制限を基本出力制限と出力制限との間で瞬時に変化させてもよく、緩変化させてもよい。

本発明による他の動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限からステップ（ｂ）にて設定された出力制限へと変更すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
（ｄ）前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて設定される要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｂ）にて設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｂ）にて設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
含むものである。

この方法によっても、蓄電手段の放電に起因した劣化を抑制しつつ、内燃機関の運転停止領域をより適正に確保することが可能となる。

本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。バッテリ温度Ｔｂとバッテリ５０の出力制限の温度依存値ＷｏｕｔＴ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と出力制限用補正係数ｋｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。バッテリ５０の特性を例示する説明図である。劣化ファクターＤに基づいて出力制限Ｗｏｕｔを制限したときの劣化ファクターＤおよび出力制限Ｗｏｕｔの推移を例示する説明図である。実施例のバッテリＥＣＵ５１により実行される出力制限設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。第１および第２係数設定用マップを例示する説明図である。実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン停止時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。変形例に係る第１および第２係数設定用マップを例示する説明図である。変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト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に連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０と、このバッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５１と、ハイブリッド自動車２０の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等とを備えるものである。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて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による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受ける。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０に出力する。

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と噛合すると共にリングギヤ３２と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。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いる。動力分配統合機構３０は、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側と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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、逆突極性を有するように内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを含む同期発電電動機として構成されている。モータＭＧ１は、直流電力を交流電力に変換すると共に交流電力を直流電力に変換することができるインバータ４１を介して電力ライン５２に接続されており、モータＭＧ２は、直流電力を交流電力に変換すると共に交流電力を直流電力に変換することができるインバータ４２を介して電力ライン５２に接続されている。そして、電力ライン５２には、システムメインリレー５３と昇圧コンバータ５５とを介してバッテリ５０が接続されている。インバータ４１および４２は、それぞれ６個のトランジスタとこれらのトランジスタに逆方向に並列接続された６個のダイオードとにより構成されている。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５２は、両者が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。昇圧コンバータ５５は、２個のトランジスタ（上アームおよび下アーム）と、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された２個のダイオードと、リアクトルとを含む。昇圧コンバータ５５の２個のトランジスタをスイッチング制御することによりバッテリ５０側の電圧に対してインバータ４１，４２側の電圧を昇圧したり、インバータ４１，４２側の電圧に対してバッテリ５０側の電圧を降圧したりすることができる。なお、リアクトルと負極母線とには、昇圧コンバータ５５のバッテリ５０側の電圧を平滑化する図示しない平滑コンデンサが接続されており、この平滑コンデンサの端子間には昇圧前電圧センサ５６が設置されている。なお、実施例において、システムメインリレー５３は、ハイブリッドＥＣＵ７０によりオン／オフ制御される。

上述のインバータ４１，４２や昇圧コンバータ５５は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により制御され、それによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、図示しない入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。モータＥＣＵ４０には、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、平滑コンデンサ４５の端子間電圧を検出する昇圧後電圧センサ４６の検出値や、昇圧前電圧センサ５６の検出値、バッテリ５０の一方の端子に接続された電流センサ５８からの充放電電流Ｉｂ、図示しない複数の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といったモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御に必要な信号が入力される。また、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や昇圧コンバータ５５へのスイッチング制御信号等が出力される。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、上記センサからの信号に加えてハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号をも用いてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。加えて、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といったモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータを計算・取得し、昇圧後電圧センサ４６の検出値に基づいて昇圧後電圧ＶＨを計算・取得すると共に、昇圧前電圧センサ５６の検出値に基づいて昇圧コンバータ５５の昇圧前電圧ＶＬを計算・取得し、必要に応じてこれらのデータをハイブリッドＥＣＵ７０等に出力する。

バッテリ５０は、実施例ではリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリＥＣＵ５１により管理される。バッテリＥＣＵ５１は、図示しないＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、図示しない入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。バッテリＥＣＵ５１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端子間電圧センサ５７からの端子間電圧Ｖｂ、電流センサ５８からの充放電電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５９からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力される。また、バッテリＥＣＵ５１は、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。更に、バッテリＥＣＵ５１は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５８により検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣと所定の充放電制約とに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定したり、バッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎやバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔを設定したりする。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、バッテリ温度Ｔｂに基づく値である温度依存値にバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づく入力制限用補正係数を乗じることにより設定可能である。

バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとしては、基本的には、バッテリ温度Ｔｂに基づく値である温度依存値ＷｏｕｔＴにバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づく出力制限用補正係数ｋｏｕｔを乗じて得られる基本出力制限（基本出力制限）Ｗｏｕｔｂが設定される。図２にバッテリ温度Ｔｂと温度依存値ＷｏｕｔＴとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量ＳＯＣと出力制限用補正係数ｋｏｕｔとの関係の一例を示す。ただし、実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されたバッテリ５０はリチウムイオン二次電池であり、リチウムイオン二次電池に関しては、高電流での放電が継続された場合、端子間電圧Ｖｂが電池性能を充分に発揮し得る電圧範囲の下限である下限電圧Ｖｂｍｉｎに達していなくても劣化し始めてしまうことが判明している。すなわち、リチウムイオン二次電池は、比較的高い（一定の）電流値での放電が継続された場合、図４に示すように、あるタイミング（以下「劣化開始タイミング」という）から端子間電圧Ｖｂが時間の経過と共に比較的急峻に低下するという特性を有する。

これを踏まえて、実施例では、次式（１）の微分方程式により表される劣化ファクターＤを導入し、当該劣化ファクターＤが所定の基準値Ｄｌｉｍ（実施例では、値１．０）を上回らなければ劣化開始タイミングが到来しないものと仮定することとした。この場合、式（１）の両辺のラプラス変換をとって式変形を行うことにより、劣化ファクターＤは、次式（２）に示すように、バッテリ温度Ｔｂおよび残容量ＳＯＣに基づいて定まる係数κと充放電電流Ｉｂ（ただし、放電電流を正とすると共に充電電流を負とする）の積算値との積として求めることができる。実施例では、かかる式（２）に従って、バッテリＥＣＵ５１により所定時間おきに劣化ファクターＤが算出される。なお、係数κとしては、バッテリ電流Ｔｂと残容量ＳＯＣと係数κとの関係を規定するように予め作成された図示しない係数設定用マップから劣化ファクターＤの算出時に与えられるバッテリ温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに対応したものが導出される。更に、バッテリＥＣＵ５１は、劣化ファクターＤを算出をするたびに、当該劣化ファクターＤの積算値（以下、「劣化ファクター積算値」という）Ｄｓ（＝ΣＤ）をも算出する。

dD/dt ＋α・D=β・ Ib …（１）
D = κ・∫Ib・dt …（２）

また、式（２）からわかるように、劣化ファクターＤは、高電流でのバッテリ５０の放電が継続すればするほど大きな値となり、逆にバッテリ５０が充電されているときには徐々に小さくなる。このため、実施例では、このような劣化ファクターＤの特性を考慮して、劣化ファクターＤを算出すると共に、バッテリ５０の状態すなわちバッテリ電流Ｔｂと残容量ＳＯＣに基づいて上記基準値Ｄｌｉｍよりも小さい制限開始閾値Ｄｔａｇ１を設定した上で、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になった時点から上述の基本出力制限Ｗｏｕｔｂや制限開始閾値Ｄｔａｇ１と劣化ファクターＤとの偏差に基づく次式（３）に従って出力制限Ｗｏｕｔを設定し、それにより劣化ファクターＤを上記基準値Ｄｌｉｍ以下に保ってバッテリ５０の劣化開始タイミングが到来しないようにすることとしている。式（３）は、劣化ファクターＤと制限開始閾値Ｄｔａｇ１との偏差を打ち消す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、右辺の“Ｋｐ”は比例項のゲインであり、右辺の“Ｋｉ”は積分項のゲインである。ゲイン“Ｋｐ”および“Ｋｉ”は、式（３）から得られる出力制限Ｗｏｕｔをできるだけ大きく保つと共に、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍを超えないようにする値として実験・解析を経て定められる。

Wout = Woutb + Kp・(Dtag-D) + Ki・∫(Dtag-D)・dt …（３）

このように、実施例のバッテリＥＣＵ５１は、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍよりも小さい制限開始閾値Ｄｔａｇ１未満であるときには、バッテリ５０の状態すなわちバッテリ温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づく基本出力制限Ｗｏｕｔｂを出力制限Ｗｏｕｔに設定する。また、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になると、バッテリＥＣＵ５１は、基本出力制限Ｗｏｕｔｂや劣化ファクターＤ、制限開始閾値Ｄｔａｇ１とを用いて式（３）に従って出力制限Ｗｏｕｔを設定する。図５にバッテリＥＣＵ５１により設定される出力制限Ｗｏｕｔの時間変化の一例を示す。同図に示すように、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になると、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍを超えないように基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さく、かつ劣化ファクターＤが大きいほど小さくなる傾向に設定されることになる。

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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５１等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ＥＣＵ５１等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂ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＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸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の運転制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワーの全部また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トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。

次に、図６を参照しながら、バッテリ５０の放電に許容される電力である出力制限Ｗｏｕｔの設定手順について詳細に説明する。図６は、実施例のバッテリＥＣＵ５１により実行される出力制限設定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、運転者によりイグニッションスイッチ８０がオンされると所定時間ごとに繰り返し実行される。

図６の出力制限設定ルーチンの開始に際して、バッテリＥＣＵ５１の図示しないＣＰＵは、端子間電圧センサ５７からの端子間電圧Ｖｂや電流センサ５８からの充放電電流Ｉｂ、温度センサ５９からのバッテリ温度Ｔｂ、別途算出した残容量ＳＯＣ、劣化ファクターＤ、制限開始閾値Ｄｔａｇ１、劣化ファクター積算値Ｄｓ、ハイブリッドＥＣＵ７０からの超過出力要求フラグＦｏｕｔ１，Ｆｏｕｔ２の値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、超過出力要求フラグＦｏｕｔ１は、ハイブリッドＥＣＵ７０により、ハイブリッド自動車２０の走行中に通常値０に設定されると共に運転者によるアクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｒｅｆ以上であって運転者による駆動力（トルク）の要求度合（加速要求の度合）が比較的大きいと認められるときに、バッテリ５０側に出力制限Ｗｏｕｔの一時的な増加を要求すべく値１に設定されるものである。また、超過出力要求フラグＦｏｕｔ２は、ハイブリッドＥＣＵ７０により、ハイブリッド自動車２０の走行中に通常値０に設定されると共に運転停止されているエンジン２２を始動すべきときにバッテリ５０側に出力制限Ｗｏｕｔの一時的な増加を要求すべく値１に設定されるものである。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、バッテリ温度Ｔｂと温度依存値ＷｏｕｔＴとの関係（図２参照）を規定するマップから導出される温度依存値ＷｏｕｔＴに残容量ＳＯＣと出力制限用補正係数ｋｏｕｔとの関係（図３参照）を規定するマップから導出される出力制限用補正係数ｋｏｕｔを乗じて、バッテリ温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づく基本出力制限Ｗｏｕｔｂを設定する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１１０では、異常発生時のフェールセーフ等を考慮して、温度依存値ＷｏｕｔＴと出力制限用補正係数ｋｏｕｔとの積をより小さい値に制限してもよい。次いで、劣化ファクターＤが上述の制限開始閾値Ｄｔａｇ１未満であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１未満であれば、劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔの制限が実行されているときに値１に設定されるフラグＦが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。フラグＦが値０であれば、フラグＦを値０に設定（保持）した上で（ステップＳ１５０）、ステップＳ１１０にて設定した基本出力制限Ｗｏｕｔｂをそのまま出力制限Ｗｏｕｔとして設定し、設定した出力制限Ｗｏｕｔを図示しないＲＡＭの所定の記憶領域に格納する（ステップＳ１６０）。

これに対して、ステップＳ１２０にて劣化ファクターＤが閾値Ｄｒｅｆ以上であると判断された場合には、上記フラグＦを値１に設定（保持）した上で（ステップＳ１７０）、劣化ファクターＤを基準値Ｄｌｉｍ以下に保ってバッテリ５０の劣化開始タイミングが到来しないように上記式（３）に従って出力制限Ｗｏｕｔを設定する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１７０にてフラグＦが値１に設定されると、それ以後の本ルーチンの実行に際してステップＳ１３０にて肯定判断がなされることになり、この場合には、ステップＳ１００にて入力された劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１から所定値ΔＤ（正の値）を差し引いた値である制限解除閾値Ｄｔａｇ０と比較される（ステップＳ１４０）。そして、ステップＳ１４０にて劣化ファクターＤが制限解除閾値Ｄｔａｇ０以上であると判断される間、ステップＳ１７０およびＳ１８０の処理が実行され、ステップＳ１４０にて劣化ファクターＤが制限解除閾値Ｄｔａｇ０未満であると判断されると、ステップＳ１５０およびＳ１６０の処理が実行されることになる。これにより、実施例のハイブリッド自動車２０では、劣化ファクターＤが一旦制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になると、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１よりも小さい制限解除閾値Ｄｔａｇ０未満に低下するまで、劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔの制限が実行され、その間、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍを超えないように基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さく、かつ劣化ファクターＤが大きいほど小さくなる傾向に設定されることになる。なお、実施例では、制限解除閾値Ｄｔａｇ０を制限開始閾値Ｄｔａｇ１よりも小さい値としているが、制限解除閾値Ｄｔａｇ０を制限開始閾値Ｄｔａｇ１に一致させてもよい。

ステップＳ１６０またはＳ１８０にて出力制限Ｗｏｕｔを設定した後、エンジン２２の始動判定閾値としての始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇの設定に用いられる所定の係数αが一旦値０になると値０に設定されると共に、係数αが一旦値１になると値１に設定されるフラグFαの値を調べる（ステップＳ１９０）。そして、フラグＦαが値０であれば、ステップＳ１００にて入力した劣化ファクター積算値Ｄｓと第１係数設定用マップとを用いて係数αを設定し（ステップＳ２００）、フラグＦαが値１であれば、ステップＳ１００にて入力した劣化ファクター積算値Ｄｓと第２係数設定用マップとを用いて係数αを設定する（ステップＳ２１０）。こうして係数αを設定したならば、係数αとステップＳ１１０にて設定した基本出力制限ＷｏｕｔｂとステップＳ１６０またはＳ１８０にて設定した出力制限Ｗｏｕｔとを用いて次式（４）に従い始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを設定する（ステップＳ２２０）。

Wouteg=(1-α)・Woutb+α・Wout …（４）

ここで、第１係数設定用マップと第２係数設定用マップとは、それぞれ劣化ファクター積算値Ｄｓと係数αとの関係を規定するように予め作成されたものである。実施例の第１係数設定用マップは、図７に示すように、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換閾値Ｄｓｃ以下であるときに係数αを値０とし、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃよりも大きくかつ所定値Ｄｓ１（図７の例では、Ｄｓ１＞Ｄｓｃ）未満であるときに係数αを劣化ファクター積算値Ｄｓの増加に伴って線形的に増加させ、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ１に達すると係数αを値１とするように作成されている。また、実施例の第２係数設定用マップは、図７に示すように、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換解除閾値Ｄｓｒ以上であるときに係数αを値１とし、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換解除閾値Ｄｓｒ（図７の例では、Ｄｓｒ＜Ｄｓｃ）よりも小さくかつ所定値Ｄｓ０（図７の例では、Ｄｓ０＜Ｄｓｒ）よりも大きいときに係数αを劣化ファクター積算値Ｄｓの減少に伴って線形的に減少させ、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ０に達すると係数αを値０とするように作成されている。これにより、ステップＳ２２０にて上記式（４）に従って設定される始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、フラグＦαが値０であるときに劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃ以下であれば基本出力制限Ｗｏｕｔｂに一致し、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃを超えると基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと比較的緩やかに変化し、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ１以上になると出力制限Ｗｏｕｔに一致することになる。また、ステップＳ２２０にて上記式（４）に従って設定される始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、フラグＦαが値１であるときに劣化ファクター積算値Ｄｓが切換解除閾値Ｄｓｒ以上であれば出力制限Ｗｏｕｔに一致し、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換解除閾値Ｄｓｒ未満になると出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと比較的緩やかに変化し、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ０以下になると基本出力制限Ｗｏｕｔｅｇに一致することになる。

ステップＳ２２０にて始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを設定したならば、上述のフラグＦが値０であるか否かを判定し（ステップＳ２３０）、フラグＦが値０であって劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔの制限が実行されていない場合には、更にステップＳ１００にて入力した超過出力要求フラグＦｏｕｔ１が値１であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。駆動力の要求度合の高まりに起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ１が値１に設定されていれば、前回バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを一時的に増加させてから所定時間ｔ１が経過しているか否かを判定する（ステップＳ２５０）。前回の出力制限Ｗｏｕｔの一時的増加から所定時間ｔ１が経過していれば、更に、今回の出力制限Ｗｏｕｔの一時的増加が開始されてからの経過時間が所定時間ｔ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。そして、当該経過時間が所定時間ｔ０以下であれば、ステップＳ１６０にて設定された出力制限Ｗｏｕｔと所定の一時増加量ΔＷ（例えば６ｋＷ程度）との和を新たな出力制限Ｗｏｕｔとして再設定し、再設定した出力制限Ｗｏｕｔを上記記憶領域に格納した上で（ステップＳ２７０）、本ルーチンを一旦終了させる。また、ステップＳ２５０またはＳ２６０にて否定判断がなされた場合には、超過出力要求フラグＦｏｕｔ１を値０に設定した上で（ステップＳ２８０）、ステップＳ１６０にて設定された出力制限Ｗｏｕｔを変更することなく、本ルーチンを一旦終了させる。なお、実施例において、一時増加量ΔＷは、例えばエンジン２２の始動を１回実行する際にモータＭＧ１によるエンジン２２を始動させるためのクランキングに要求される電力（例えば５ｋＷ程度）と、モータＭＧ２から動力を出力して走行を継続するのに要する電力（例えば１ｋＷ程度）の和として定められる。

一方、ステップＳ２４０にて超過出力要求フラグＦｏｕｔ１が値０であると判断された場合には、ステップＳ１００にて入力した超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１であるか否かを判定する（ステップＳ２９０）。エンジン２２の始動要求に起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１に設定されていれば、前回バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを一時的に増加させてから所定時間ｔ２が経過しているか否かを判定する（ステップＳ３００）。前回の出力制限Ｗｏｕｔの一時的増加から所定時間ｔ２が経過していれば、更に、今回の出力制限Ｗｏｕｔの一時的増加が開始されてからの経過時間が所定時間ｔ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。そして、当該経過時間が所定時間ｔ０以下であれば、ステップＳ１１０にて設定された基本出力制限Ｗｏｕｔｂと上記所定値ΔＷとの和を新たな出力制限Ｗｏｕｔとして再設定し、再設定した出力制限Ｗｏｕｔを上記記憶領域に格納した上で（ステップＳ３２０）、本ルーチンを一旦終了させる。また、ステップＳ２９０、Ｓ３００またはＳ３１０にて否定判断がなされた場合には、超過出力要求フラグＦｏｕｔ２を値０に設定した上で（ステップＳ３３０）、ステップＳ１６０にて設定された出力制限Ｗｏｕｔを再設定することなく、本ルーチンを一旦終了させる。

これに対して、ステップＳ２３０にてフラグＦが値１であると判断された場合、すなわち劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔの制限が実行されている場合には、超過出力要求フラグＦｏｕｔ１についての判定を実行することなく、直ちに超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１であるか否かを判定する（ステップＳ２９０）。そして、エンジン２２の始動要求に起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１に設定されており、ステップＳ３００およびＳ３１０にて肯定判断がなされた場合には、ステップＳ１１０にて設定された基本出力制限Ｗｏｕｔｂに所定値ΔＷ（例えば６ｋＷ程度）を加算した値が新たな出力制限Ｗｏｕｔとして再設定・保持され（ステップＳ３２０）、本ルーチンが一旦終了することになる。

このように、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１（制限開始閾値Ｄｔａｇ１を一旦超えた後には制限解除閾値Ｄｔａｇ０（＝Ｄｔａｇ１−ΔＤ））未満であるときには、基本的に、バッテリ５０の状態に基づく基本出力制限Ｗｏｕｔｂが出力制限Ｗｏｕｔに設定され（ステップＳ１６０）、駆動力の要求度合の高まりに起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ１が値１に設定されたり、エンジン２２の始動要求に起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１に設定されたりすると、一時的に（時間ｔ０の間）、基本出力制限Ｗｏｕｔ以上の電力すなわち基本出力制限Ｗｏｕｔｂに一時増加量ΔＷを加算して得られる電力が出力制限Ｗｏｕｔに設定される（ステップＳ２７０，Ｓ３２０）。また、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上となるときには、基本的に、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍ以下になるように上記式（３）に従って基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい電力が出力制限Ｗｏｕｔに設定され（ステップＳ１８０）、エンジン２２の始動要求に起因して超過出力要求フラグＦｏｕｔ２が値１に設定された場合にのみ、一時的に（時間ｔ０の間）、基本出力制限Ｗｏｕｔ以上の電力すなわち基本出力制限Ｗｏｕｔｂに一時増加量ΔＷを加算して得られる電力が出力制限Ｗｏｕｔに設定される（ステップＳ３２０）。なお、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上となっているときに、劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔの制限を解除したり、出力制限Ｗｏｕｔの増加を許容したりしても、それらが短時間に限定されるものであれば、バッテリ５０の放電に起因した劣化を招いてしまうおそれは極めて少ない。

引き続き、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にハイブリッド自動車２０がモータ運転モードのもとで走行しているときの動作について説明する。図８は、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン停止時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、エンジン２２の運転が停止された状態でハイブリッド自動車２０が走行している最中にアクセルペダル８３が踏み込まれているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行されるものである。

図８のルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ、劣化ファクターＤ、エンジン始動判定閾値Ｄｅｓ、空調運転フラグＦａｃといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力される。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ、劣化ファクターＤ、およびエンジン始動判定閾値Ｄｅｓは、バッテリＥＣＵ５１から通信により入力される。出力制限Ｗｏｕｔや始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、上述の出力制限設定ルーチンを経て設定されるものである。また、エンジン始動判定閾値Ｄｅｓは、劣化ファクターＤとの比較によりエンジン２２を始動させるか否かを判定するためのものであり、バッテリＥＣＵ５１によりバッテリ温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて劣化ファクターＤが当該エンジン始動判定閾値Ｄｅｓ以上となってエンジン２２が始動された後に尚バッテリ５０から所定量（例えば６ｋＷ程度）の電力の出力を可能とする上述の基準値Ｄｌｉｍよりも小さい値として設定される。空調運転フラグＦａｃは、車室内のインストルメントパネル等に設けられたハイブリッド自動車２０に搭載された図示しない車室空調ユニットの運転／停止を指示するための空調オンオフスイッチがオフされているときに値０に設定されると共に、当該スイッチがオンされているときに値１に設定されるものであり、車室空調ユニットを制御する図示しない空調用電子制御ユニットから通信により入力される。

ステップＳ５００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ステップＳ５１０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上である場合には、運転者による駆動力（トルク）の要求度合（加速要求の度合）が比較的大きいと認められることから、上述の超過出力要求フラグＦｏｕｔ１を値１に設定する（ステップＳ５２０）。実施例において、閾値Ａｒｅｆは、例えば７０％や８０％といった値に設定される。また、ステップＳ５１０にてアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満であると判断された場合、ステップＳ５２０の処理はスキップされる。ステップＳ５１０またはＳ５２０の処理の後、ステップＳ５００にて入力した劣化ファクターＤとエンジン始動判定閾値Ｄｅｓとを比較し（ステップＳ５３０）、劣化ファクターＤがエンジン始動判定閾値Ｄｅｓ未満であれば、ステップＳ５００にて入力した残容量ＳＯＣが予め定められた下限残容量Ｓｒｅｆ（例えば２０〜４０％程度の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ５４０）。そして、残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｒｅｆ以上であれば、ステップＳ５００にて入力した車速Ｖが予め定められた間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。間欠禁止車速Ｖｒｅｆは、例えばエンジン２２の運転が必要となって間欠運転を禁止すべき車速域の下限値として設定され、バッテリ５０の状態やエンジン２２の状態、ハイブリッド自動車２０の走行状態等に応じて変化するように設定されてもよいものである。

ステップＳ５５０にて車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であると判断された場合には、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車輪３９ａ，３９ｂ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＊を設定した上で、ハイブリッド自動車２０の走行（リングギヤ軸３２ａ）に要求される要求走行パワーＰｒ＊を設定する（ステップＳ５６０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図９に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求走行パワーＰｒ＊としては、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じた値が設定される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数を乗じることによって求めることができる。

次いで、要求走行パワーＰｒ＊や空調運転フラグＦａｃの値等に基づく次式（５）に従って、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇとの比較によりエンジン２２を始動させるか否かを判定するための総要求パワーＰｔｏｔａｌを計算する（ステップＳ５７０）。式（５）は、エンジン２２を始動させるためのモータＭＧ１によるクランキングに伴って消費される電力（負の値すなわち発電電力を含む）であるエンジン始動用電力Ｐｃｒｋと、空調ユニットによる車室内の空調に要求される空調用電力Ｐａｃ（コンプレッサ駆動用の電力等）と空調運転フラグＦａｃとの積（Ｆａｃ＝０であれば、値０）と、予め定められたマージン分の電力Ｐｍｒｇとを要求走行パワーＰｒ＊に加算することにより、総要求パワーＰｔｏｔａｌを導出するものである。なお、エンジン始動用電力Ｐｃｒｋは、エンジン２２をクランキングするモータＭＧ１により入出力される電力と、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルするためにモータＭＧ２により入出力される電力との和であり、基本的には放電側の値（正の値）となるが、ハイブリッド自動車２０の走行状態によっては充電側の値（負の値）にもなり得る。実施例のハイブリッド自動車２０のエンジン２２の始動に際しては、クランキングの開始時における車速Ｖが高いほど、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負側に大きくなるのでモータＭＧ１による発電量が増加し、その分だけエンジン２２のクランキングに要する電力が低下することになる（場合によっては充電側の値になる）。これを踏まえて、実施例では、車速Ｖとエンジン始動用電力Ｐｃｒｋの関係を規定する図示しないマップが予め作成されており、エンジン始動用電力Ｐｃｒｋとしては、当該マップからステップＳ５００にて入力した車速Ｖに対応したものが導出される。また、実施例において、車室内の空調に要求される空調用電力Ｐａｃは、空調ユニットの性能等を基に実験・解析を経て定められる一定値（例えば、数ｋＷ程度）とされる。

Ptoral=Pr*+Pcrk+Fac・Pac+Pmrg …（５）

総要求パワーＰｔｏｔａｌを計算したならば、総要求パワーＰｔｏｔａｌがステップＳ５００にて入力した始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ未満であるか否かを判定する（ステップＳ５８０）。そして、総要求パワーＰｔｏｔａｌが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ未満であれば、エンジン２２を始動させる必要がないとみなして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をそれぞれに値０に設定すると共に（ステップＳ５９０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ６００）。次いで、次式（６）および式（７）に従って、ステップＳ５００にて入力したバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔからＳ６００にて設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積（この場合、値０）として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）を減じて得られる偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算する（ステップＳ６１０）。更に、次式（８）に従って要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除することによりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ６２０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ６３０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと基本出力制限Ｗｏｕｔｂまたは劣化ファクターＤに基づいて制限された値である出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に制限することができる。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＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ６４０）、再度ステップＳ５００以降の処理を実行する。この場合、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（６）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（７）
Tm2tmp=Tr*/Gr …（８）

一方、ステップＳ５３０にて劣化ファクターＤがエンジン始動判定閾値Ｄｅｓ以上であると判断された場合には、運転停止されているエンジン２２を始動させるべく、エンジン始動フラグをオンすると共に（ステップＳ６５０）、出力制限Ｗｏｕｔの一時的な増加を要求すべく上述の超過出力要求フラグＦｏｕｔ２を値１に設定し（ステップＳ６６０）、本ルーチンを終了させる。また、ステップＳ５４０にてバッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限残容量Ｓｒｅｆ未満であると判断された場合には、エンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いたモータＭＧ１の発電によるバッテリ５０の充電を可能とすべく、エンジン始動フラグをオンすると共に（ステップＳ６５０）、超過出力要求フラグＦｏｕｔ２を値１に設定し（ステップＳ６６０）、本ルーチンを終了させる。更に、ステップＳ５５０にて車速Ｖが間欠禁止車速Ｖｒｅｆ以上であると判断された場合には、エンジン２２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力可能として加速性能等を確保すべく、エンジン始動フラグをオンすると共に（ステップＳ６５０）、超過出力要求フラグＦｏｕｔ２を値１に設定し（ステップＳ６６０）、本ルーチンを終了させる。そして、ステップＳ５８０にて総要求パワーＰｔｏｔａｌが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ以上であると判断された場合には、バッテリ５０からの電力では総要求パワーＰｔｏｔａｌを賄いきれないとみなして、エンジン始動フラグをオンすると共に（ステップＳ６５０）、超過出力要求フラグＦｏｕｔ２を値１に設定し（ステップＳ６６０）、本ルーチンを終了させる。

こうしてエンジン始動フラグがオンされて図８のエンジン停止時駆動制御ルーチンが終了した場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０により図示しないエンジン始動時駆動制御ルーチンが実行される。エンジン始動時駆動制御ルーチンは、モータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるパワーがバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内に収まるようにしながら、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングしてエンジン２２を始動させると共に、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御する処理である。そして、かかるエンジン始動時駆動制御ルーチンが終了するとエンジン始動フラグがオフされることになる。

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、所定の基準値Ｄｌｉｍを超えたときにバッテリ５０の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターＤがバッテリＥＣＵ５１により算出される。そして、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍよりも小さい所定の制限開始閾値Ｄｔａｇ１未満であるときには、バッテリ５０の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限Ｗｏｕｔｂがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに設定され（図６のステップＳ１６０）、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になってから所定の制限解除閾値Ｄｔａｇ０未満になるまで、劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍ以下になるように基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい電力が出力制限Ｗｏｕｔに設定される（ステップＳ１８０）。また、ハイブリッド自動車２０では、劣化ファクターＤに加えて、劣化ファクター積算値ＤｓがバッテリＥＣＵ５１により算出される。そして、フラグＦαが値０であると共に劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換閾値Ｄｓｃ以下であるときには、基本出力制限Ｗｏｕｔｂがエンジン２２の始動判定に用いられる始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定され、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃを超えると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇが基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと徐々に変更されると共に劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ１に達すると出力制限Ｗｏｕｔが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定される（図６のステップＳ２００，Ｓ２２０）。また、フラグＦαが値１であると共に劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換解除閾値Ｄｓｒ以下であるときには、出力制限Ｗｏｕｔが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定され、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換解除閾値Ｄｓｒ未満になると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇが出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと徐々に戻されると共に劣化ファクター積算値Ｄｓが所定値Ｄｓ０に達すると基本出力制限Ｗｏｕｔｂが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定される（図６のステップＳ２１０，Ｓ２２０）。そして、エンジン２２の運転が停止されている最中に総要求パワーＰｔｏｔａｌが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ未満であるときには（図８のステップＳ５８０）、エンジン２２の運転が停止された状態でバッテリ５０の放電電力が出力制限Ｗｏｕｔを超えることなくリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図８のＳ５９０〜Ｓ６４０）。また、エンジン２２の運転が停止されている最中に総要求パワーＰｔｏｔａｌが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ以上になると（図８のステップＳ５８０）、バッテリ５０の放電電力が出力制限Ｗｏｕｔを超えることなくモータＭＧ１のクランキングによりエンジン２２が始動されると共にリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（図８のステップＳ６５０，Ｓ６６０等）。

ここで、劣化ファクターＤは、バッテリ５０を流れる電流の積算値に基づいて算出されるものであることから、劣化ファクターＤの値は、基本的にバッテリ５０の放電が継続されると大きくなると共にバッテリ５０の充電が継続されると小さくなる。このため、劣化ファクター積算値Ｄｓは、バッテリ５０の放電が継続されているときや劣化ファクターＤが基準値Ｄｌｉｍを超えたとき等、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制すべきときに大きくなる傾向をもつ。従って、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換閾値Ｄｓｃ以下であるときに、出力制限Ｗｏｕｔ以上の値となる基本出力制限Ｗｏｕｔｂを始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定すれば、劣化ファクター積算値Ｄｓが比較的小さくバッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が比較的低いときに、必要以上に運転停止中のエンジン２２が始動されないようにしてエンジン２２の運転停止領域を確保することが可能となる。また、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃを超えると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと変更することにより、劣化ファクターＤの値に応じてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい値に制限されていれば始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい値になることから、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が高まったときにエンジン２２の始動が許容されやすくなり、エンジン２２を運転することでバッテリ５０からの放電が継続されるのを抑制し、それによりバッテリ５０の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクター積算値Ｄｓが所定の切換解除閾値Ｄｓｒ未満になると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと戻すことにより、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が低下したときに、必要以上に運転停止中のエンジン２２が始動されないようにしてエンジン２２の運転停止領域を確保することが可能となる。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制しつつ、エンジン２２の運転停止領域をより適正に確保することが可能となり、エンジン２２の燃費と車両全体のエネルギ効率とを向上させることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、切換解除閾値Ｄｓｒが切換閾値Ｄｓｃよりも小さい値に定められており、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換閾値Ｄｓｃを超えると基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと緩変化させられると共に、劣化ファクター積算値Ｄｓが切換解除閾値Ｄｓｒ未満になると、出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと緩変化させられる。これにより、劣化ファクター積算値Ｄｓの変化に応じて始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇをより適正に設定することが可能となる。ただし、上記実施例のように、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇの設定に関して、いわゆるヒステリシスを設ける代わりに、切換閾値Ｄｓｃと切換解除閾値Ｄｓｒとを同一の値としてもよい。また、上記実施例において、切換閾値Ｄｓｃと所定値Ｄｓ１とを同一の値とすると共に、切換解除閾値Ｄｓｒと所定値Ｄｓ０とを同一の値としてもよく、切換閾値Ｄｓｃと切換解除閾値Ｄｓｒと所定値Ｄｓ１と所定値Ｄｓ０とをすべて同一の値としてもよい。

更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転が停止されている最中に総要求パワーＰｔｏｔａｌが始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇ以上となってモータＭＧ１のクランキングによりエンジン２２が始動されるときに、劣化ファクターＤの値に拘わらず、出力制限Ｗｏｕｔが一時的に基本出力制限Ｗｏｕｔｂに所定の一時増加量ΔＷを加算して得られる電力に設定される（図６のステップＳ３２０）。すなわち、劣化ファクターＤが制限開始閾値Ｄｔａｇ１以上になった場合、短時間であれば、劣化ファクターＤに基づく出力制限Ｗｏｕｔを越えるバッテリ５０からの放電を許容してもバッテリ５０を劣化させてしまうおそれは極めて少ない。従って、モータＭＧ１のクランキングによりエンジン２２が始動されるときに、劣化ファクターＤの値に拘わらず一時的に基本出力制限Ｗｏｕｔｂ以上の電力を出力制限Ｗｏｕｔに設定可能とすれば、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制しつつ、エンジン２２をモータＭＧ１のクランキングにより良好に始動させることが可能となる。

また、要求走行パワーＰｒ＊にエンジン２２のクランキングに伴ってモータＭＧ１およびＭＧ２により入出力されるエンジン始動用電力Ｐｃｒｋ、更には空調用電力Ｐａｃやマージン分の電力Ｐｍｒｇを加算することにより総要求パワーＰｔｏｔａｌを計算すれば、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇと比較される総要求パワーＰｔｏｔａｌをより適正な値とすることができる。ただし、必ずしも空調用電力Ｐａｃやマージン分の電力Ｗｍｒｇを考慮する必要はなく、また、エンジン始動用電力Ｐｃｒｋや空調用電力Ｐａｃ、電力Ｐｍｒｇを一括してマージンとして定めてもよい。そして、劣化ファクターＤに基づいてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを制限する処理は、リチウムイオン二次電池のような高電流での放電が継続されると端子間電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｂｍｉｎに達していなくても劣化し始めてしまうという特性を有するバッテリ５０に特に好適なものである。ただし、劣化ファクターＤは、リチウムイオン二次電池以外の例えばニッケル水素二次電池といった他の形式のバッテリ５０についても算出可能であるから、ハイブリッド自動車２０のバッテリ５０は、リチウムイオン二次電池以外の他の形式のものであってもよいことはいうまでもない。

なお、上記実施例では、始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇの設定（図６のステップＳ１９０〜Ｓ２１０）に際して、それぞれ劣化ファクター積算値Ｄｓと係数αとの関係を規定する第１および第２係数設定用マップを用いて係数αを設定しているが、これに限られるものではない。すなわち、第１および第２係数設定用マップは、図１０に例示するように、それぞれ劣化ファクターＤ自体と係数αとの関係を規定するように作成されてもよい。このような第１および第２係数設定用マップを用いた場合、ステップＳ２２０にて設定される始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、フラグＦαが値０であるときに劣化ファクターＤが切換閾値Ｄｃ以下であれば基本出力制限Ｗｏｕｔｂに一致し、劣化ファクターＤが切換閾値Ｄｃを超えると基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと比較的緩やかに変化し、劣化ファクターＤが所定値Ｄ１（図１０の例では、Ｄ１＞Ｄｃ）以上になると出力制限Ｗｏｕｔに一致することになる。また、ステップＳ２２０にて設定される始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは、フラグＦαが値１であるときに劣化ファクターＤが切換解除閾値Ｄｒ以上であれば出力制限Ｗｏｕｔに一致し、劣化ファクターＤが切換解除閾値Ｄｒ（図１０の例では、Ｄｒ＜Ｄｃ）未満になると出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと比較的緩やかに変化し、劣化ファクターＤが所定値Ｄ０（図１０の例では、Ｄ０＜Ｄｒ）以下になると基本出力制限Ｗｏｕｔｅｇに一致することになる。

このように、劣化ファクターＤが切換閾値Ｄｃ未満であるときに基本出力制限Ｗｏｕｔｂを始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇに設定すれば、劣化ファクターＤが比較的小さくバッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が比較的低いときに、必要以上に運転停止中のエンジン２２が始動されないようにしてエンジン２２の運転停止領域を確保することが可能となる。また、劣化ファクターＤが切換閾値Ｄｃを超えると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを基本出力制限Ｗｏｕｔｂから出力制限Ｗｏｕｔへと変更することにより、劣化ファクターＤの値に応じてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい値に制限されていれば始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇは基本出力制限Ｗｏｕｔｂよりも小さい値になることから、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が高まったときにエンジン２２の始動が許容されやすくなり、エンジン２２を運転することでバッテリ５０からの放電が継続されるのを抑制し、それによりバッテリ５０の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクターＤが所定の切換解除閾値Ｄｒ未満になると始動判定用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを出力制限Ｗｏｕｔから基本出力制限Ｗｏｕｔｂへと戻すことにより、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制する必要性が低下したときに、必要以上に運転停止中のエンジン２２が始動されないようにしてエンジン２２の運転停止領域を確保することが可能となる。このようにして始動用出力制限Ｗｏｕｔｅｇを設定しても、バッテリ５０の放電に起因した劣化を抑制しつつ、エンジン２２の運転停止領域をより適正に確保することが可能となる。この場合も、切換閾値Ｄｃと切換解除閾値Ｄｒとを同一の値としてもよい。また、切換閾値Ｄｃと所定値Ｄ１とを同一の値とすると共に、切換解除閾値Ｄｒと所定値Ｄ０とを同一の値としてもよく、切換閾値Ｄｃと切換解除閾値Ｄｒと所定値Ｄ１と所定値Ｄ０とをすべて同一の値としてもよい。

また、上記ハイブリッド自動車２０では、リングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。更に、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速してリングギヤ軸３２ａとしてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図１１に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。加えて、実施例のハイブリッド自動車２０は、バッテリ５０を図示しない外部電源からの電力により充電可能な、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド自動車として構成されてもよい。

ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例においては、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なエンジン２２が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン２２を始動させるためのクランキングを実行可能なモータＭＧ１が「電動クランキング手段」に相当し、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて所定の基準値Ｄｌｉｍを超えたときにバッテリ５０の劣化が開始されることを示す劣化ファクターＤを算出すると共に、劣化ファクター積算値Ｄｓを算出するバッテリＥＣＵ５１が「劣化ファクター算出手段」や「劣化ファクター積算手段」に相当し、図６のステップＳ１１０〜Ｓ１８０の処理を実行するバッテリＥＣＵ５１が「出力制限設定手段」に相当し、図６のステップＳ１９０〜Ｓ２２０の処理を実行するバッテリＥＣＵ５１が「始動判定用出力制限設定手段」に相当し、図８のステップＳ５６０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求パワー設定手段」に相当し、図８のステップＳ５７０〜Ｓ６６０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電用電動機」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。

ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「電動クランキング手段」、「発電用電動機」は、モータＭＧ１およびＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「劣化ファクター算出手段」は、蓄電手段を流れる電流の値に基づいて所定の基準値を超えたときに蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するものであれば、バッテリＥＣＵ５１以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「出力制限設定手段」は、劣化ファクターが基準値よりも小さい制限開始閾値未満であるときに蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を蓄電手段の出力制限に設定すると共に、劣化ファクターが制限開始閾値以上になってから制限解除閾値未満になるまで劣化ファクターが基準値以下になるように基本出力制限よりも小さい電力を出力制限に設定するものであれば、バッテリＥＣＵ５１以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「始動判定用出力制限設定手段」は、劣化ファクターの積算値が切換閾値以下であるときに基本出力制限を始動判定用出力制限に設定し、劣化ファクターの積算値が切換閾値を超えると始動判定用出力制限を基本出力制限から設定された出力制限へと変更すると共に、劣化ファクターの積算値が切換解除閾値未満になると始動判定用出力制限を出力制限から基本出力制限へと戻すものであれば、バッテリＥＣＵ５１以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「要求パワー設定手段」は、駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて要求パワーを設定するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「３軸式動力入出力手段」は、動力分配統合機構３０以外のダブルピニオン式遊星歯車機構やデファレンシャルギヤといった他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業等において利用可能である。

２０，１２０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、３７ギヤ機構、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ車輪、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、４５平滑コンデンサ、４６昇圧後電圧センサ、５０バッテリ、５１バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５２電力ライン、５３システムメインリレー、５５昇圧コンバータ、５６昇圧前電圧センサ、５７端子間電圧センサ、５８電流センサ、５９温度センサ、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、７８タイマ、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ブレーキペダルストロークセンサ、８７車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置であって、
前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する劣化ファクター算出手段と、
前記劣化ファクターの積算値を算出する劣化ファクター積算手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定する出力制限設定手段と、
前記算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記設定された出力制限へと変更すると共に、前記算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて該駆動軸に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記設定された要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記切換解除閾値は、前記切換閾値よりも小さく、
前記始動判定用出力制限設定手段は、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると、前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記出力制限へと緩変化させると共に、前記算出された劣化ファクターの積算値が前記切換解除閾値未満になると、前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと緩変化させる動力出力装置。
請求項１または２に記載の動力出力装置において、
前記出力制限設定手段は、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上となって前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されるときに、前記算出された劣化ファクターの値に拘わらず、前記出力制限を一時的に前記基本出力制限に所定の一時増加量を加算して得られる電力に設定可能である動力出力装置。
請求項１から３の何れか一項に記載の動力出力装置において、
前記総要求パワーは、前記要求パワーに少なくとも前記内燃機関の始動に際して前記電動クランキング手段のクランキングに伴って消費される電力を加算して得られるものである動力出力装置。
請求項１から４の何れか一項に記載の動力出力装置において、
動力を入出力可能な前記電動クランキング手段としての発電用電動機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、
を更に備える動力出力装置。
前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池である請求項１から５の何れか一項に記載の動力出力装置。
請求項１から６の何れか一項に記載の動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備える車両。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するステップと、
（ｂ）前記劣化ファクターの積算値を算出するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限からステップ（ｃ）にて設定された出力制限へと変更すると共に、ステップ（ｂ）にて算出された劣化ファクターの積算値が所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
（ｅ）前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて設定される要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｃ）にて設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｃ）にて設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
を含む動力出力装置の制御方法。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置であって、
前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する劣化ファクター算出手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定する出力制限設定手段と、
前記算出された劣化ファクターが所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、前記算出された劣化ファクターが前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限から前記設定された出力制限へと変更すると共に、前記算出された劣化ファクターが所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて該駆動軸に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記設定された要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力が前記設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の放電に起因した劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値未満であるときには、前記蓄電手段の状態から放電に許容される電力として定められる基本出力制限を該蓄電手段の出力制限に設定すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってから所定の制限解除閾値未満になるまで、前記劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記基本出力制限よりも小さい電力を前記出力制限に設定するステップと、
（ｃ）ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが所定の切換閾値以下であるときには、前記基本出力制限を前記内燃機関の始動判定に用いられる始動判定用出力制限に設定し、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが前記切換閾値を超えると前記始動判定用出力制限を前記基本出力制限からステップ（ｂ）にて設定された出力制限へと変更すると共に、ステップ（ａ）にて算出された劣化ファクターが所定の切換解除閾値未満になると前記始動判定用出力制限を前記出力制限から前記基本出力制限へと戻す始動判定用出力制限設定手段と、
（ｄ）前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記駆動軸に出力すべきトルクである要求トルクに基づいて設定される要求パワーに所定のパワーを加算して得られる総要求パワーが前記始動判定用出力制限未満であるときには、前記内燃機関の運転が停止された状態で前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｂ）にて設定された出力制限を超えることなく前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御し、前記内燃機関の運転が停止されている最中に前記総要求パワーが前記始動判定用出力制限以上になると、前記蓄電手段の放電電力がステップ（ｂ）にて設定された出力制限を超えることなく前記電動クランキング手段のクランキングにより前記内燃機関が始動されると共に前記駆動軸に前記要求トルクに基づくトルクが出力されるように前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
を含む動力出力装置の制御方法。