JP2014162262A - ハイブリッド車両の走行制御装置 - Google Patents

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【課題】ハイブリッド車両の走行制御装置に係り、走行中に一時的な電源オフに起因したハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図に反して継続するのを防止する。
【解決手段】所定のスイッチ操作により起動される、車両をハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両の走行制御装置は、ハイブリッドシステムに供給される電源がオンからオフへ切り替わることによりハイブリッドシステムがオフされた後、所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わるか否か判別する。そして、ハイブリッドシステムのオフ後、所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わったと判別される場合は、上記のハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別し、その結果、ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものでないと判別される場合に、該ハイブリッドシステムを自動復帰させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、ハイブリッド車両の走行制御装置に係り、特に、車両を例えばモータとエンジンとでハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両の走行制御装置に関する。
従来、車両をモータとエンジンとでハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両の走行制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この走行制御装置においては、通常、ハイブリッドシステムとして、バッテリからの電力供給によりトルクを発生するモータと燃料供給によりトルクを発生するエンジンとの双方を用いて車輪が駆動されるハイブリッド走行が実行され得る。一方、車両走行中にバッテリ又はバッテリとモータとの間に介在するインバータが故障すると、以後、フェイルセーフモードとして、バッテリの充放電が禁止されてエンジンのみで車輪が駆動されるバッテリレス走行が行われる。
特開2007−203883号公報の請求項8など
ところで、車両においては、バッテリと走行制御装置の電子制御ユニット(ECU)とを繋ぐワイヤハーネスが一時的な接触不良を起こすことがある。ハイブリッド車両の走行中にかかる接触不良が発生すると、一時的であってもECUに供給される電源がオフとなるため、ハイブリッドシステムがオフとなり、以後、そのままの状態ではハイブリッド走行は不可能である。かかる状況でハイブリッド走行を可能とするためには、再度、車両運転者がハイブリッドシステム用の起動スイッチを操作するなどしてハイブリッドシステムを起動することが必要である。
しかし、上記ワイヤハーネスの接触不良に伴う一時的な電源オフは、バッテリやインバータなどのユニット自体の故障ではない。この点、かかる一時的な電源オフが生じた後、車両運転者が起動スイッチを操作するまでハイブリッドシステムのオフが継続するものとすると、車両故障が生じていないにもかかわらず、ハイブリッド走行を可能とするのに車両運転者のスイッチ操作を強いることとなり、車両運転者の利便性が損なわれる事態が生ずる。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、走行中に一時的な電源オフに起因したハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図に反して継続するのを防止することが可能なハイブリッド車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的は、所定のスイッチ操作により起動される、車両をハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両の走行制御装置であって、前記ハイブリッドシステムに供給される電源がオンからオフへ切り替わることにより該ハイブリッドシステムがオフされた後、所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わるか否か判別する電源状態判別手段と、前記電源状態判別手段により前記ハイブリッドシステムがオフされた後、前記所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わったと判別される場合に、該ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別するユーザ意図判別手段と、前記ユーザ意図判別手段により前記ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものでないと判別される場合に、該ハイブリッドシステムを自動復帰させるシステム制御手段と、を備えるハイブリッド車両の走行制御装置により達成される。
本発明によれば、走行中に一時的な電源オフに起因したハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図に反して継続するのを防止することができる。
本発明の一実施例であるハイブリッド車両の走行制御装置の構成図である。 本実施例の走行制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本実施例の走行制御装置において電源状態とハイブリッドシステムのオン/オフ状態との関係を表したタイムチャートである。
以下、図面を用いて、本発明に係るハイブリッド車両の走行制御装置の具体的な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施例である走行制御装置10を備えるハイブリッド車両に搭載されるシステムの構成図を示す。本実施例の走行制御装置10は、例えばモータとエンジンとの双方を用いてハイブリッド走行するハイブリッド車両の走行を制御する装置である。このハイブリッド車両は、自車両をハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載している。
図1に示す如く、ハイブリッド車両は、マイクロコンピュータを主体に構成されたボデー用電子制御ユニット(以下、ボデーECUと称す)12を備えている。ボデーECU12は、自ハイブリッド車両の電源ポジションを制御することが可能な装置である。例えば、電源用リレー(具体的には、ACCリレーやIGリレー14)の駆動を制御すると共に、ハイブリッドシステムの起動信号や停止信号の生成を制御する。
ボデーECU12には、車両運転者により操作されるパワースイッチ16及びブレーキスイッチ18が接続されている。パワースイッチ16は、自ハイブリッド車両の電源ポジションをオフ状態とアクセサリオン状態とイグニションオン状態とハイブリッドシステムオン状態との間で切り替えるうえで押下されるスイッチである。また、ブレーキスイッチ18は、車両運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されている際にオンするスイッチである。ボデーECU12は、パワースイッチ16の押下有無を判定すると共に、ブレーキスイッチ18のオン/オフを判定する。そして、かかる判定結果に基づいて、自ハイブリッド車両の電源ポジションを制御する。
例えば、ボデーECU12は、ハイブリッドシステムがオフ状態にある状況でブレーキスイッチ18がオンされると同時にパワースイッチ16が押下されたと判定すると、電源ポジションを、オフ状態、アクセサリオン状態、又はイグニションオン状態からハイブリッドシステムオン状態へ切り替える。かかる切り替えが行われると、ACCリレー及びIGリレー14がオンされると共に、ハイブリッドシステムのシステムメインリレーがオンされる。
また、ボデーECU12は、ハイブリッドシステムがオン状態にある状況でパワースイッチ14が押下されたと判定すると、電源ポジションを、ハイブリッドシステムオン状態からオフ状態又はアクセサリオン状態へ切り替える。かかる切り替えが行われると、IGリレー14がオフされると共に、ハイブリッドシステムのシステムメインリレーがオフされる。
尚、上記した電源ポジションの遷移は、自ハイブリッド車両と正規の車両運転者が携帯する携帯キーとの間での照合が合致する場合にのみ行われるものとすればよい。また、上記した電源ポジションの遷移位置は、ブレーキスイッチ18のオン/オフに応じて或いは更には自ハイブリッド車両のシフトポジションがパーキングレンジにあるか否かに応じて異ならせることとすればよい。更に、上記した電源ポジションのハイブリッドシステムオン状態からオフ状態又はアクセサリオン状態への遷移は、自ハイブリッド車両が停車している場合にのみ行われるものとすればよい。
ボデーECU12には、マイクロコンピュータを主体に構成されたハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HV−ECUと称す)20が接続されている。HV−ECU20は、ハイブリッドシステムの起動を制御して(すなわち、システムメインリレーの駆動を制御して)、自ハイブリッド車両の走行を制御する装置である。ボデーECU12は、電源ポジションをハイブリッドシステムオン状態へ切り替えるべきと判定した場合に、ハイブリッドシステム用起動信号を生成してHV−ECU20へ供給する。また、電源ポジションをハイブリッドシステムオフ状態へ切り替えるべきと判定した場合に、ハイブリッドシステム用停止信号を生成してHV−ECU20へ供給する。
HV−ECU20は、ボデーECU12からハイブリッドシステム用起動信号が供給されると、所定の走行条件が成立して自ハイブリッド車両が走行可能である場合に、ハイブリッドシステムをオン起動させることで(すなわち、システムメインリレーをオンさせることで)、自ハイブリッド車両が走行するうえでの作動モードを後述の如く切り替え可能とすると共に、コンビネーションメータ内の、ハイブリッドシステムがオン状態にあることを示すインジケータランプを点灯させる。
ハイブリッドシステムは、自ハイブリッド車両をハイブリッド走行させるうえで必要なHV−ECU20、及び、そのHV−ECU20に接続される各種機器22(例えば、エンジン制御を行うエンジンECUやモータ制御を行うモータECU,モータに電力供給する駆動用バッテリを監視するバッテリECU,駆動用バッテリと補機バッテリとの間に介在するDC−DCコンバータ,駆動用バッテリの電圧を昇圧する昇圧コンバータなど)からなる。ハイブリッドシステムは、ボデーECU12からHV−ECU20へハイブリッドシステム用起動信号が供給されかつハイブリッドシステムを構成する各種機器22などがIGリレー14のオンによって電源供給されて作動可能となることにより起動されて、オン状態とされる。
ハイブリッドシステムがオン状態になると、車両運転者の運転操作や自ハイブリッド車両の走行状況に応じて、作動モードが、エンジン動力を機械的に車輪に伝えて走行するエンジン走行モードと、エンジンを停止してモータ動力のみを車輪に伝えて走行するEV走行モードと、エンジン及びモータの動力を車輪に伝えて走行するハイブリッド走行モードと、の間で切り替わることが可能となる。尚、作動モードとしては、エンジン動力で発電を行う発電モードや、車両減速時にモータにより発電を行ってエネルギ回収を行う回生モードなどが含まれることとしてもよい。
また、ハイブリッドシステムのオン中にパワースイッチ16が押下されると、ボデーECU12からHV−ECU20へハイブリッドシステムの停止信号が供給されることにより、ハイブリッドシステムがオン状態からオフ状態へ移行する。この場合、電源ポジションは、オフ状態又はアクセサリオン状態へ切り替わると共に、ハイブリッドシステムを構成する各種機器22は、IGリレーのオフによって電源供給が停止されることによって作動不可能となる。
更に、HV−ECU20は、IGリレー14を介して電源供給されていると共に(IG電源)、補機バッテリなどから直接に電源供給されている(+B電源)。HV−ECU20は、+B電源である補機バッテリから供給される電力により作動可能である。HV−ECU20は、IGリレー14を介して供給されるIG電源の供給電圧が所定電圧未満であるか否かに基づいて、ハイブリッドシステムへの電源供給が停止されているか否かすなわちハイブリッドシステムの電源がオフ状態にあるか否かを判別する機能を有している。また、HV−ECU20は、車輪速センサなどを用いて自ハイブリッド車両が走行状態にあるか或いは停車状態にあるか否かを判別する機能を有している。
以下、図2及び図3を参照して、本実施例の走行制御装置10における動作について説明する。図2は、本実施例の走行制御装置10において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図3は、本実施例の走行制御装置10において電源状態とハイブリッドシステムのオン/オフ状態との関係を表したタイムチャートを示す。
本実施例において、ボデーECU12は、ハイブリッドシステムがオフ状態にある状況でブレーキスイッチ18がオンされると同時にパワースイッチ16が押下されたと判定すると、電源ポジションを、オフ状態、アクセサリオン状態、又はイグニションオン状態からハイブリッドシステムオン状態へ切り替え、ハイブリッドシステム用起動信号を生成する。
HV−ECU20は、ボデーECU12から供給されるハイブリッドシステム用起動信号に従って、ハイブリッドシステムをオン起動させると共に、ハイブリッドシステムのオンを示すインジケータランプを点灯させる。ハイブリッドシステムがオン状態にあるときは、自ハイブリッド車両は、HV−ECU20の制御により車両運転者の運転操作や走行状態に応じた適切な配分でモータ動力及びエンジン動力がそれぞれ発生することで、ハイブリッド走行することが可能である。
HV−ECU20は、ハイブリッドシステムをオン起動させると(ステップ100)、以後、IGリレー14を介したIG電源の供給電圧が所定電圧未満であるか否かに基づいて、ハイブリッドシステムへの電源供給が停止されているか否かすなわちハイブリッドシステムのIG電源がオフ状態にあるか否かを判別する。尚、上記の所定電圧は、各種機器が作動することが可能な最低限の供給電圧のことである。
その結果、HV−ECU20は、IGリレー14を介したハイブリッドシステムへのIG電源の供給電圧が所定電圧以上であることで、ハイブリッドシステムへのIG電源の供給が行われており、そのIG電源がオン状態にあると判別した場合は、そのままハイブリッドシステムのオンを継続させる。この場合、自ハイブリッド車両は、ハイブリッド走行することが可能である。
一方、IGリレー14を介したハイブリッドシステムへのIG電源の供給電圧が所定電圧未満であることで、ハイブリッドシステムへのIG電源の供給が停止されており、そのIG電源がオフ状態にあると判別した場合(ステップ102)は、ハイブリッドシステムをオンからオフへ切り替える(ステップ104)。ハイブリッドシステムがオフ状態になると、作動モードが少なくともハイブリッド走行モードになることは禁止されるので、自ハイブリッド車両は少なくとも、エンジン動力とモータ動力との双方を用いてハイブリッド走行することが不可能となる。この際、ハイブリッドシステムのオンを示すインジケータランプは消灯される。
尚、自ハイブリッド車両の走行中にハイブリッドシステムがオン状態からオフ状態へ切り替わっても、作動モードがエンジン動力のみで走行するエンジン走行モードになることは許可されることとしてもよく、この場合、自ハイブリッド車両は、駆動用バッテリの充放電が禁止されることによって、駆動用バッテリによるモータ動力を用いることなく、エンジン動力のみを用いてバッテリレス走行することが可能になることとしてもよい。
HV−ECU20は、上記ステップ104においてハイブリッドシステムをオンからオフへ切り替えると、その切り替え後の時間を計数すると共に、IGリレー14を介したIG電源の供給電圧が上記の所定電圧以上であるか否かに基づいて、ハイブリッドシステムへIGリレーを介したIG電源が供給されているか否かすなわちハイブリッドシステムのIG電源がオン状態にあるか否かを判別する。
そして、ハイブリッドシステムがオフされた後、所定時間内にハイブリッドシステムのIG電源がオフからオンへ切り替わるか否かを判別する(ステップ106)。尚、この所定時間は、HV−ECU20とIG電源とを繋ぐワイヤハーネスの接触不良など一時的な電源オフ(瞬断)が生じたと判定できる最長時間であって、例えば50msecなどに設定されている。その結果、ハイブリッドシステムのオフ後、所定時間が経過してもハイブリッドシステムのIG電源がオフ状態に維持されていると判別した場合は、以後何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。
一方、ハイブリッドシステムのオフ後、所定時間が経過する前にハイブリッドシステムのIG電源がオン状態になったと判別した場合(ステップ108)は、次に、現状でのハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別する(ステップ110)。尚、この判別は、ボデーECU12から情報提供される車両運転者によるパワースイッチ16の操作履歴などに基づいて行われるものとすればよく、パワースイッチ16の押下操作に起因してハイブリッドシステムがオフされた場合には肯定され、一方、上記ステップ104において電源オフに起因してハイブリッドシステムがオフされた場合には否定される。
HV−ECU20は、上記ステップ110においてハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったと判別した場合は、以後何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。一方、ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものでなかったと判別した場合は、次に、ハイブリッドシステムをオフ状態からオン状態へ切り替えることで、ハイブリッドシステムのオンを復帰させる(すなわち、システムメインリレーをオンさせる。;ステップ112)。ハイブリッドシステムがオン状態に復帰されると、ハイブリッドシステムのオンを示すインジケータランプが点灯される。
このように、本実施例の走行制御装置10においては、ハイブリッドシステムが電源オフに起因してオフされた後、所定時間内にその電源がオフからオンへ切り替わった際に、そのハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別し、その結果、そのハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものでなかった場合に、そのハイブリッドシステムをオン状態へ自動復帰させることができる。
この点、本実施例の走行制御装置10によれば、ワイヤハーネスの接触不良などによって短時間の一時的なIG電源のオフが生じたとき、その一時的なIG電源オフに起因したハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図に反して長時間に亘って継続するのを防止することができ、走行中におけるハイブリッドシステムのオフに起因して自ハイブリッド車両が加速できない状態となるのを回避することができる。ハイブリッドシステムがオン状態に自動復帰すれば、車両運転者がパワースイッチ16やブレーキスイッチ18の操作を行うことなくハイブリッドシステムが再起動されるので、以後、自ハイブリッド車両をハイブリッド走行させることが可能になると共に、自ハイブリッド車両をハイブリッド走行させるうえで車両運転者にスイッチ操作を強いることが不要になる。
従って、本実施例によれば、ハイブリッド車両の走行中、一時的なIG電源オフが生じても、そのIG電源の回復によって直ちにハイブリッドシステムを自動的に再起動させることができるので、車両運転者の利便性を損なうことなく、自ハイブリッド車両の通常走行をある程度継続して確保することが可能である。
また特に、自ハイブリッド車両の走行中にハイブリッドシステムがオン状態からオフ状態へ切り替わった場合に、作動モードがエンジン走行モードになることのみが許可されて自ハイブリッド車両がバッテリレス走行することが可能である構成では、上記の状況でハイブリッドシステムが自動起動されないものとすると、IG電源がオフからオンへ切り替わった後でも、バッテリレス走行が長時間にわたって継続する不都合が生じ得る。これに対して、本実施例の構成によれば、上記の状況でハイブリッドシステムが自動起動されるので、IG電源がオフからオンへ切り替わった後、ハイブリッド走行が可能となることで、自ハイブリッド車両のバッテリレス走行が長時間にわたって継続するのを防止することができる。
尚、上記の実施例においては、パワースイッチ16の押下が特許請求の範囲に記載した「所定のスイッチ操作」に、IG電源が特許請求の範囲に記載した「電源」に、それぞれ相当している。また、HV−ECU20がIG電源のオフに起因してハイブリッドシステムをオフした後、所定時間内にハイブリッドシステムのIG電源がオフからオンへ切り替わるか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載した「電源状態判別手段」が、HV−ECU20が図2に示すルーチン中ステップ110の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「ユーザ意図判別手段」が、HV−ECU20がステップ112の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「システム制御手段」が、HV−ECU20がIG電源のオフに起因してハイブリッドシステムをオフした場合に、以後、駆動用バッテリの充放電を禁止することによって、自ハイブリッド車両を駆動用バッテリによるモータ動力を用いることなく、エンジン動力のみを用いてバッテリレス走行させることにより特許請求の範囲に記載した「走行制御手段」が、それぞれ実現されている。
ところで、上記の実施例においては、一時的なIG電源のオフが生じた場合に、その一時的なIG電源のオフが生じたことを、自ハイブリッド車両にダイアグ記憶し或いは車両運転者に通知するものではないが、かかるダイアグ記憶を行い或いは車両運転者に通知するものであってもよい。かかる変形例によれば、ダイアグ記憶に従って効率的に車両点検を行うことができ、また、車両運転者に対して車両点検を促すことができる。
また、上記の実施例においては、HV−ECU20が、IG電源のオフに起因してハイブリッドシステムをオン状態からオフ状態へ切り替えた後の時間を計数し、所定時間内にハイブリッドシステムのIG電源がオフからオンへ切り替わるか否かを判別するが、IG電源がオンからオフへ切り替わった後の時間を計数し、そのIG電源オフに起因したハイブリッドシステムのオンからオフへの切替後、上記の如く計数した時間について所定時間が経過する以前にハイブリッドシステムのIG電源がオフからオンへ切り替わるか否かを判別することとしてもよい。
また、上記の実施例においては、HV−ECU20が、上記ステップ110においてハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別するのに、ボデーECU12から情報提供される車両運転者によるパワースイッチ16の操作履歴などを用いるが、IGリレー14を介して供給されるIG電源の供給電圧に基づいてハイブリッドシステムのIG電源のオン/オフ判別を行ったうえで、IG電源のオンとオフとが切り替わる前後での、ボデーECU12から情報提供される車両運転者によるパワースイッチ16の操作有無などに基づいて、ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別することとしてもよい。
すなわち、IG電源のオンからオフへの切り替え及び/又はオフからオンへの切り替えが車両運転者の意図するものであったか否かを判別して、それらの判別結果に基づいてハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別することとしてもよい。尚、IG電源のオンからオフへの切り替えが車両運転者の意図するものでありかつIG電源のオフからオンへの切り替えが車両運転者の意図するものであった場合に、ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったと判別することとするのが好適であるが、IG電源のオンからオフへの切り替え及びオフからオンへの切り替えのうち何れか一つが車両運転者の意図するものであった場合に、ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったと判別することとしてもよい。
また、上記の実施例においては、ハイブリッドシステムを自動復帰させる条件として、自ハイブリッド車両が走行していることを含めていないが、自ハイブリッド車両が走行していることを条件にしてハイブリッドシステムを自動復帰させることとしてもよい。すなわち、自ハイブリッド車両が停車しているときはハイブリッドシステムを自動復帰させないようにしてもよい。
更に、上記の実施例は、モータ動力とエンジン動力とを用いてハイブリッド走行するハイブリッド車両に適用されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の動力組み合わせでハイブリッド走行するハイブリッド車両に適用することとしてもよい。
10 走行制御装置
12 ボデーECU
14 IGリレー
16 パワースイッチ
18 ブレーキスイッチ
20 HV−ECU

Claims (5)

  1. 所定のスイッチ操作により起動される、車両をハイブリッド走行させるハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両の走行制御装置であって、
    前記ハイブリッドシステムに供給される電源がオンからオフへ切り替わることにより該ハイブリッドシステムがオフされた後、所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わるか否か判別する電源状態判別手段と、
    前記電源状態判別手段により前記ハイブリッドシステムがオフされた後、前記所定時間内に該電源がオフからオンへ切り替わったと判別される場合に、該ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであったか否かを判別するユーザ意図判別手段と、
    前記ユーザ意図判別手段により前記ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものでないと判別される場合に、該ハイブリッドシステムを自動復帰させるシステム制御手段と、
    を備えることを特徴とするハイブリッド車両の走行制御装置。
  2. 前記システム制御手段は、前記ユーザ意図判別手段により前記ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであると判別される場合に、該ハイブリッドシステムのオフを維持することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
  3. 前記電源のオフに起因して前記ハイブリッドシステムがオフされた場合に、以後、エンジン動力を用いたバッテリレス走行を実行させる走行制御手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
  4. 前記走行制御手段は、前記バッテリレス走行を開始した後、前記ハイブリッドシステムがオンされた場合に、前記エンジン動力と駆動用バッテリからの電力供給によるモータ動力とを用いたハイブリッド走行を実行させることを特徴とする請求項3記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
  5. 前記ユーザ意図判別手段は、前記電源のオンからオフへの第1の切り替え及び/又は該電源のオフからオンへの第2の切り替えが車両運転者の意図するものであるか否かに基づいて、前記ハイブリッドシステムのオフが車両運転者の意図するものであるか否かを判別することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
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