JP4952031B2 - 電源装置および電源装置における入出力制限設定方法並びに車両およびその制御方法 - Google Patents

電源装置および電源装置における入出力制限設定方法並びに車両およびその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、電源装置および電源装置における入出力制限設定方法並びに車両およびその制御方法に関する。
従来、この種の電源装置としては、充放電可能なバッテリを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置では、バッテリの残容量と温度とに基づいてバッテリから放電可能な電力としての出力制限を設定することにより、バッテリの残容量の低下や温度の上昇によるバッテリの劣化を抑制している。
特開平１０−１３６５０２号公報
一般的に、上述した電源装置では、バッテリの温度が所定の閾値を超えたときにバッテリの出力制限を小さくすると同時にバッテリに充電可能な電力としての入力制限を小さくすることにより、バッテリの充電電流と共に放電電流を小さくしてバッテリの温度上昇を抑制する。しかしながら、バッテリの入力制限および出力制限を同時に小さくすると、バッテリの温度上昇を抑制できるもののバッテリから出力可能な電力が急激に減少してしまう。このような電源装置を車両に搭載して車軸に走行用の動力を出力するモータの電力源として用いた場合には、モータからの動力が急激に減少して運転者が違和感を感じてしまうことがある。したがって、より適正にバッテリの入力制限および出力制限を設定してバッテリからより適切に電力を出力することが望ましい。
本発明の電源装置および電源装置における入出力制限設定方法並びに車両およびその制御方法は、充放電可能なバッテリを備える電源装置においてバッテリの入力制限および出力制限をより適正に設定することを目的とする。
本発明の電源装置および電源装置における入出力制限設定方法並びに車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の電源装置は、
電力を入出力する電源装置であって、
充放電可能な蓄電手段と、
該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記蓄電手段を充放電する充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、
該検出された充放電電流に基づいて前記蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算する残容量演算手段と、
前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記検出された充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する出力制限設定手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の電源装置では、蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に充放電電流に基づいて設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて設定した基本入力制限をさらに充放電電流で補正して実行用入力制限を設定する。こうすれば、蓄電手段の温度に基づいて蓄電手段の実行用入力制限と実行用出力制限とを同時に補正するものに比して、より適正に実行用入力制限と実行用出力制限とを設定することができる。
こうした本発明の電源装置において、前記検出された充放電電流の二乗値の時間平均値を演算する電流二乗値演算手段を備え、前記入力制限設定手段は、前記演算された時間平均値が所定平均値を超えたときには前記基本入力制限が小さくなるよう補正して前記実行用入力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、演算された充放電電流の二乗値の時間平均値が所定平均値を超えたときに蓄電手段の充電が抑制され蓄電手段を充電する充電電流が減少するから、蓄電手段の温度上昇を抑制することができる。この場合において、前記入力制限設定手段は、前記演算された時間平均値が所定平均値を超えたときには前記基本入力制限を時間の経過と共に小さくなる傾向に補正して前記実行用入力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、時間と共に蓄電手段を充電可能な電力が減少するから、蓄電手段の残容量を時間の経過と共に徐々に減少させることができる。
また、本発明の電源装置において、前記出力制限設定手段は、前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての基本出力制限を設定すると共に前記演算された残容量に基づいて前記設定した基本出力制限を補正して前記実行用出力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、演算された残容量と蓄電手段の温度とに基づいて基本入力制限をさらに演算された残容量で補正することができる。
さらに、検出された充放電電流の二乗値の時間平均値が所定平均値を超えたときに基本入力制限が小さくなるよう補正して実行用入力制限を設定する態様の本発明の電源装置において、前記出力制限設定手段は、前記検出された温度に基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力として仮基本出力制限を設定して前記演算された残容量が第１の残容量未満であるときには前記仮基本出力制限を小さくなるよう補正して前記基本出力制限を設定して、前記基本入力制限が小さくなるよう補正している場合において前記演算された残容量が前記第１の残容量より大きい第２の残容量未満になったときには前記基本出力制限が小さくなるよう補正して前記実行用出力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、基本入力制限を小さくなるよう補正して実行用入力制限として設定しているときに、さらに、基本出力制限を小さくなるよう補正して実行用出力制限として設定することができる。
そして、本発明の電源装置において、前記蓄電手段の出力端子の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記蓄電手段の内部圧力を検出する内部圧力検出手段と、を備え、前記入力制限設定手段は、前記検出された端子間電圧および前記検出された内部圧力の少なくとも一つと前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定する手段であり、前記出力制限設定手段は、前記検出された端子間電圧および前記検出された内部圧力の少なくとも一つと前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を放電可能な最大許容電力としての基本出力制限を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の出力端子の端子間電圧や蓄電手段の内部圧力も考慮して基本入力制限や基本出力制限を設定することができる。
本発明の車両は、上述したいずれかの態様の本発明の電源装置、すなわち、基本的には、電力を入出力する電源装置であって、充放電可能な蓄電手段と、該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、前記蓄電手段を充放電する充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、該検出された充放電電流に基づいて前記蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算する残容量演算手段と、前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記検出された充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定する入力制限設定手段と、前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する出力制限設定手段と、を備える電源装置が搭載された車両であって、車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電源装置と電力のやりとりが可能であると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記設定された実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電されるよう前記駆動源と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えることを要旨とする。
この本発明の車両では、上述したいずれかの態様の本発明の電源装置を搭載するから、本発明の電源装置の奏する効果、例えば、より適正に蓄電手段の実行用入力制限と実行用出力制限とを設定することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
こうした本発明の車両において、前記演算された蓄電手段の残容量を表示する残容量表示手段を備えるものとすることもできる。より適正に設定された実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で充放電された蓄電手段の残容量を表示することができる。
本発明の入出力制限設定方法は、
充放電可能な蓄電手段を備え電力を入出力する電源装置において前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての実行用入力制限および前記蓄電手段を放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する入出力制限設定方法であって、
前記蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて該蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、
該演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、
前記演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する
ことを要旨とする。
この本発明の入出力制限設定方法では、蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に充放電電流に基づいて設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて設定した基本入力制限をさらに充放電電流で補正して実行用入力制限を設定する。実行用入力制限については、蓄電手段の残容量と温度と充放電電流とを考慮して設定し、実行用出力制限については、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて設定するから、蓄電手段の温度に基づいて実行用入力制限と実行用出力制限とを同時に補正するものに比して、より適正に蓄電手段の実行用入力制限と実行用出力制限とを設定することができる。
本発明の車両の制御方法は、
充放電可能な蓄電手段を備え電力を入出力する電源装置と、車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電源装置と電力のやりとりが可能であると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備える車両の制御方法であって、
前記蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて該蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、
該演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、
前記演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定し、
前記設定した実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電されるよう前記駆動源と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
この本発明の車両の制御方法では、記蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて該蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に充放電電流に基づいて設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定し、設定した実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で蓄電手段が充放電されるよう駆動源と電動機とを制御する。蓄電手段の残容量と温度と充放電電流とに基づいて設定された実行用入力制限および演算した残容量と蓄電手段の温度とに基づいて設定した実行用出力制限の範囲内で蓄電手段が充放電されるよう範囲内で蓄電手段を充放電することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例である電源装置を搭載した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７０とを備える。
エンジン２２は、ガソリンまた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２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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。
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な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およ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およびモータ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なう。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およ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用電子制御ユニット７０に出力する。
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図示しないＲＯＭと、データを一時的に記憶する図示しないＲＡＭと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。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図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５５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５１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用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサ５５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）も演算している。また、バッテリＥＣＵ５２には、検出された充放電電流Ｉｂのデータが電流履歴として保存されているものとする。
ハイブリッド用電子制御ユニット７０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および通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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なっている。
ハイブリッド自動車２０は、この他に、運転席の前方に設けられバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を視認可能に表示するバッテリメータ９０を備えている。バッテリメータ９０は、メータ用電子制御ユニット（以下、メータＥＣＵという）９２により表示を制御されており、メータＥＣＵ９２には、バッテリＥＣＵ５２で演算されたバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０を介して入力されている。
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動力がリングギヤ軸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、特に運転者が頻繁にアクセルペダル８３のオンオフを繰り返す際の動作について説明する。図２は、バッテリＥＣＵ５２により実行されるバッテリ５０を充放電してもよい許容電力としての実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊を設定するための入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り、図８は、実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊を用いてハイブリッド用電子制御ユニット７０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。これらのルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。先に、実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊を設定する処理を説明し、その後、駆動制御について説明する。
入出力制限設定ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２の図示しないＣＰＵは、まず、電流センサ５５からの充放電電流Ｉｂや温度センサ５１からの電池温度Ｔｂ，補正実行フラグＦ，演算したバッテリ５０の残容量ＳＯＣなど設定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、補正実行フラグＦは、後述する基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの補正を行なうときに値１に設定され、初期値として値０が設定されている。
こうしてデータが入力されると、入力した電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリ５０の基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐおよび基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを設定する（ステップＳ１１０）。バッテリ５０の基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐおよび基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐは、電池温度Ｔｂに基づいて基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値を設定し、残容量ＳＯＣに基づいて基本出力制限用補正係数と基本入力制限用補正係数とを設定し、設定した基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値に補正係数を乗じることにより設定する。図３に電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの補正係数との関係の一例を示す。ここで、図４に例示するように、基本入出力制限用補正係数は、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１より小さいときに所定の割合で小さくなるよう設定されている。
続いて、補正実行フラグＦが値０か否かを判定し（ステップＳ１２０）、補正実行フラグＦが値０のときには、充放電電流Ｉｂの電流履歴を用いてｔｒｅｆ時間前から本ルーチンを実行するまでの間に検出された充放電電流Ｉｂの二乗値を積算したものを時間ｔｒｅｆで除したものを二乗平均値Ｓｑｉｂとして演算し（ステップＳ１３０）、二乗平均値Ｓｑｉｂがバッテリ５０の端子が高温に至ると推測される閾値Ｓｑｒｅｆを超えているか否かと残容量ＳＯＣがバッテリ５０の出力を制限する残容量（ＳＯＣ）の閾値ＳＯＣｒｅｆ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、二乗平均値Ｓｑｉｂを用いて判定するのは、以下の理由に基づく。バッテリ５０の端子は、端子自体が抵抗体であるから充電および放電の双方で電力を消費して、この消費電力が端子の温度上昇に寄与する。したがって、充電電流および放電電流の双方を考慮するため、検出された充放電電流Ｉｂの二乗値を用いるのである。また、バッテリ５０の端子は、端子自体の熱容量のために一度の充電や放電での温度上昇は小さく充放電を繰り返すことにより徐々に温度が上昇していく。したがって、検出された充放電電流Ｉｂの瞬間値の二乗値を用いてもバッテリ５０の端子の熱容量を考慮することができないが、時間ｔｒｅｆの間に検出された充放電電流Ｉｂの二乗値の時間平均値として二乗平均値Ｓｑｉｂを用いることによりバッテリ５０の端子の熱容量を考慮することができる。ここで、時間ｔｒｅｆは、バッテリ５０の端子の熱容量に基づいて設定し、バッテリ５０の端子の熱容量が大きくなるほど長くなる傾向に設定する。これは、バッテリ５０の端子の熱容量が大きいほど温度が上がりにくいため、より長い時間における充放電電流を考慮したほうがバッテリ５０の端子の温度上昇の程度を推定できるからである。
二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆ以下であるときには、充放電電流が時間ｔｒｅｆの間で平均して小さいためバッテリ５０の端子が高温に至ることがないと判断して、補正実行フラグＦが値１であれば値０を設定する（ステップＳ１５０）。また、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１以下であるときには、残容量（ＳＯＣ）が少なくバッテリ５０の充電を制限するのは適切ではないと判断して、補正実行フラグＦを値０に設定する（ステップＳ１５０）。そして、基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定する（ステップＳ１６０）と共に基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定して（ステップＳ１７０）、設定した実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊および残容量ＳＯＣをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊および残容量ＳＯＣを受信したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、これらを用いて後述する駆動制御ルーチンを実行する。また、残容量ＳＯＣについては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から更にメータＥＣＵ９２に送信されて、メータＥＣＵ９２は、受信した残容量ＳＯＣを用いてバッテリメータ９０に残容量ＳＯＣを表示する処理を実行する。このように、二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆ以下のときや残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１以下のときには、ステップＳ１１０の処理で電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づいて設定された基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊として設定する。
一方、二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆを超えていて、且つ、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１を超えているときには、バッテリ５０の端子が高温に至る可能性があり、かつ、残容量ＳＯＣが充分に高く充電を制限しても差し支えないと判断して、補正実行フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１８０）と共に二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆ以上に至ってからの時間ｔｉに基づいて入力制限用補正係数ｋｉｎ（ｔｉ）を設定し、基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐに入力制限用補正係数ｋｉｎ（ｔｉ）を乗じたものを実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定する（ステップＳ１９０）。ここで、時間ｔｉは、ステップＳ１３０の処理で二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆを超えていると判定されてから計時を開始し二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆ以下であると判定されると計時をリセットする図示しないタイマにより計時された時間を入力するものとする。図５に時間ｔｉと入力制限用補正係数ｋｉｎ（ｔｉ）との関係の一例を示す。図中、入力制限用補正係数ｋｉｎ（ｔｉ）は、時間ｔｉが長くなるほど所定の割合αで小さくなるよう設定されている。従って、実行用入力制限Ｗｉｎ＊は、時間ｔｉが長くなるほど小さい値に設定されることになる。ここで、割合αは、バッテリ５０の入力制限を小さくしてバッテリ５０の充電の制限を大きくすることによりバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が減少してモータＭＧ２から出力される動力が小さくなったときに、駆動用の動力を確保するためエンジン２２から出力すべき動力が大きくなることに伴って発生する騒音が急激に増加して運転者が違和感を感じない程度の割合として設定する。このように、二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆを超えていると共に残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１を超えているときには、実行用入力制限Ｗｉｎ＊は、時間ｔｉが長くなるほど小さい値に設定されることになる。
補正実行フラグＦに値１が設定されると、次のルーチンでは、ステップＳ１３０の二乗平均値Ｓｑｉｂを演算する処理を行なうことなく、ステップＳ１４０の処理を実行する（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）。つまり、二乗平均値Ｓｑｉｂが更新されないため、二乗平均値Ｓｑｉｂは閾値Ｓｑｒｅｆより大きいままとなり、ステップＳ１４０の処理は、実質的に残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１を超えているか否かを判定するのみになり、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１未満になるまで、ステップＳ１８０以降の処理が実行される。
続いて、残容量ＳＯＣが基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを小さく補正したものを実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定することによってバッテリ５０の充電が制限されたために出力を制限する閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、閾値ＳＣＯｒｅｆ２は、閾値ＳＯＣｒｅｆ１より大きな値として設定する。残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２以上であるときには、バッテリ５０からの電力の放電をさらに制限する必要がないと判断して、ステップＳ１１０の処理で設定した基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定し（ステップＳ１７０）、設定した実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊および残容量ＳＯＣをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。このように、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２以上のときには、ステップＳ１１０の処理で設定した基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定することになる。
一方、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満であるときには、残容量に基づいて出力制限用補正係数ｋｏｕｔ（ＳＯＣ）を設定し、基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに出力制限用補正係数ｋｏｕｔ（ＳＯＣ）を乗じたものを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定して（ステップＳ２１０），設定した実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊および残容量ＳＯＣをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。図６にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と基本出力制限用補正係数ｋｏｕｔ（ＳＯＣ）との関係の一例を示す。ここで、図６に例示するように、基本入出力制限用補正係数ｋｏｕｔ（ＳＯＣ）は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆ２より小さいときに所定の割合βで小さくなるよう設定し、閾値ＳＯＣｒｅｆ２は、前述した閾値ＳＯＣｒｅｆより小さな値として設定する。ここで、割合βは、バッテリ５０からの出力が迅速に減少する値として設定する。このように、基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを小さくなるよう補正したものとを実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定したときに、さらに基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを小さくなるよう補正したものを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定するのは、基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを小さくなるよう補正することによりバッテリ５０を充電する電力が減少して残容量ＳＯＣが小さくなりこれに伴ってバッテリメータ９０の指示値も減少するから、このようなバッテリメータ９０の指示値の減少と共にバッテリ５０の放電を抑制してモータＭＧ２からの動力の出力を抑制するためである。このように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満のときには、基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐが小さくなるよう補正された値が実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定されることになる。
ここで、残容量ＳＯＣが充放電の双方に対して余裕があって電池温度Ｔｂがバッテリ５０の充放電を制限するほど高くない状態で、バッテリ５０が比較的短時間に充電と放電とを繰り返すとき、例えば、運転者がアクセルペダル８３を頻繁にオンオフしているときを考える。図７は、実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の設定値と残容量ＳＯＣの時間変化の一例を示す説明図である。バッテリ５０の充放電電流の二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆ以下であるときは、ステップＳ１１０の処理で設定された基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを補正することなく、実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊として設定する（ステップＳ１４０，Ｓ１５０〜ステップＳ１７０，Ｓ２２０）。今、残容量ＳＯＣが充放電の双方に対して余裕があって電池温度Ｔｂの温度がバッテリ５０の充放電を制限するほど高くない状態を考えているから、図示するように設定した実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊は、比較的大きな値に設定されることになる。
さらに、バッテリ５０の充放電が繰り返されて二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆを超えると（ステップＳ１４０，図７におけるタイミングｔ１）、基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを小さくなるよう補正した値を実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定する一方、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満になるまでステップＳ１１０の処理で設定された基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐは補正されずに実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定される（ステップＳ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２００，Ｓ１７０，Ｓ２２０）。こうすれば、実行用入力制限Ｗｉｎ＊が時間の経過と共に小さくなる一方実行用出力制限Ｗｉｎ＊は電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものが入力される。今、残容量ＳＯＣが充放電の双方に対して余裕があって電池温度Ｔｂがバッテリ５０の充放電を制限するほど高くない状態を考えているから、バッテリ５０は、充電が時間の経過と共に制限されるが、放電はすぐには制限されず、残容量ＳＯＣが徐々に低下していく。このように、バッテリ５０の充電を抑制することにより、バッテリ５０の充電電流が小さくなりバッテリ５０の端子の温度の上昇を抑制することができる。一方、バッテリ５０の放電は抑制しないから、モータＭＧ２から出力する動力を維持することができる。
残容量ＳＯＣが低下して閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満になると（図７におけるタイミングｔ２）、基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを小さくなるよう補正した値を実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定する（ステップＳ２００，Ｓ２１０，Ｓ２２０）。実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊が残容量ＳＯＣの低下と共に小さくなるから、バッテリ５０の放電が時間の経過と共に制限されて、残容量ＳＯＣがさらに低下する。このように、バッテリ５０の充電と共に放電を抑制することによりバッテリ５０の充電電流と共に放電電流が小さくなるから、バッテリ５０の端子の温度上昇をさらに抑制することができる。また、こうしてバッテリ５０の充電を制限すると残容量ＳＯＣの低下に伴ってバッテリメータ９０の指示値が低下して、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満になるとバッテリ５０の放電が制限されてモータＭＧ２からの動力の出力が制限されることになる。こうすれば、バッテリメータ９０の指示値の低下とモータＭＧ２からの動力の低下とが連動しているから、運転者が違和感を覚えるのを抑制することができる。なお、バッテリメータ９０の指示値は、バッテリ５０の実際の残容量を表示しているから、バッテリメータ９０の指示値が残容量が十分にあることを示している状態でモータからの駆動軸への動力の出力が制限されることによって運転者が違和感を覚えるのを回避するためにバッテリ９０の指示値を補正するものに比して、運転者に適正な残容量を表示することができる。
こうしてバッテリ５０の放電が時間の経過と共に制限されて、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ１以下になると（ステップＳ１４０，図７におけるタイミングｔ３）、補正実行用フラグＦが値０に設定されて（ステップＳ１５０），基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを補正することなくそのまま実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊として設定するようになり（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が復帰することになる。
次に、こうして設定された実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊を用いて実行される駆動制御ルーチンについて説明する。図８に例示した駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，バッテリ５０の実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊など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Ｓ３００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、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。さらに、バッテリ５０の実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊は、図２に例示した入出力制限設定ルーチンにより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。
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Ｓ３１０）。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９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、設定した要求トルク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が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。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ることができる。
続いて、設定した要求パワー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Ｓ３２０）。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＊とに基づいて行なわれる。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１０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。
次に、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とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を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とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ３３０）。ここで、式（１）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１１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軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、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。また、式（２）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（２）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)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊と計算したモータＭＧ１のトルク指令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）との偏差をモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ３４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ３５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ３６０）。このようにモータ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に出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図１１の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmin=(Win*-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout*-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
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にそれぞれ送信して（ステップＳ３７０）、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における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。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なう。こうしたモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の設定は、実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するものとなる。このように、実行用入出力制限Ｗｉｎ＊，Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するから、運転者がアクセルペダル８３を頻繁にオンオフしながら走行しているときなどバッテリ５０が比較的短時間に充電と放電とを繰り返す場合にも、モータＭＧ２から出力する走行用の動力を確保しつつバッテリ５０の端子の温度を上昇を抑制することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとに基づいて設定した基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐをバッテリ５０の充放電電流Ｉｂを用いて補正したものを実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定する一方で、実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊は電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣとを用いて設定することができるから、バッテリ５０の電池温度Ｔｂに基づいて実行用入力制限と実行用出力制限とを同時に補正するものに比して、より適正に実行用入出力制限を設定することができる。また、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの二乗値の時間平均値としての二乗平均値Ｓｑｉｂが閾値Ｓｑｒｅｆを超えたら基本入力制限Ｗｉｎｔｍｐを小さくなるよう補正して実行用入力制限Ｗｉｎ＊として設定するから、バッテリ５０の端子の温度上昇を抑制することができる。このとき、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２以上であれば基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐの補正をしないから、モータＭＧ２から出力する走行用の動力を確保することができる。また、残容量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｒｅｆ２未満になると、基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐが小さくなるよう補正したものを実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊として設定するから、バッテリメータ９０の指示値の低下とモータＭＧ２から出力される動力の低下とを連動させることができる。したがって、運転者に違和感を与えるの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、ステップＳ１４０の処理において充放電電流Ｉｂの二乗値の時間平均値として二乗平均値Ｓｑｉｂを判定に用いるものとしたが、バッテリ５０の充電電流と放電電流の両方を考慮できればよいから、充放電電流Ｉｂの絶対値を用いてもよい。また、充放電電流Ｉｂの二乗値の時間平均値を判定に用いなくてもよく、充放電電流Ｉｂの二乗値や絶対値の所定時間における積算値を用い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 ステップＳ１９０の処理において実行用入力制限用入力制限Ｗｉｎ＊を時間の経過と共に所定の割合で減少するものとものとしたが、実行用入力制限Ｗｉｎ＊は、時間の経過と共に小さくなる傾向に適宜設定すればよいから、例えば、時間の経過と共にステップ状に減少するものとしたり、曲線状に減少するものとしてもよいし、所定の時間で値０にな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 ステップＳ２１０の処理において実行用入力制限用出力制限Ｗｏｕｔ＊を残容量ＳＯＣの減少と共に所定の割合で減少するものとものとしたが、実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊は、残容量ＳＯＣの経過と共に小さくなる傾向に適宜設定すればよいから、例えば、残容量（ＳＯＣ）の経過と共にステップ状に減少するものとしたり、曲線状に減少するものとしてもよいし、所定の残容量で値０にな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、ステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理で基本出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを補正するものとしたが、ステップＳ１１０の処理で基本出力制限Ｗｏｕｔｍｐを残容量ＳＯＣを用いて補正しているから、ステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理を実行しないものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の端子の熱容量を考慮するものとしたが、バッテリ５０を構成する部品であってバッテリ５０の充放電電流Ｉｂによって温度上昇の程度を推定できるものなら、他の部品の熱容量を考慮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、ステップＳ１１０の処理で電池温度Ｔｂや残容量ＳＯＣに基づいて基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定するものとしたが、バッテリ５０の充放電の制限を要する他の物理量、例えば、バッテリ５０の端子間電圧や内部抵抗，バッテリ５０が充放電時にガスを発生するものであれば内部圧力などに基づいて設定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、バッテリメータ９０を備えているものとしたが、バッテリメータ９０を備えていないものしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２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１２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１３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。
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などに搭載される電源装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた電源装置の形態としても構わない。
以上、本発明の実施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、電源装置や車両の製造産業などに利用可能である。
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。 実施例のバッテリＥＣＵ５２により実行される入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。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐ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と基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 基本入力制限用補正係数ｋｉｎ（ｔｉ）の一例を示す説明図である。 基本出力制限用補正係数ｋｏｕｔ（ＳＯＣ）の一例を示す説明図である。 実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の設定値と残容量ＳＯＣの時間変化の一例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０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＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 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、５１ 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、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、９０ バッテリメータ、９２ メータ用電子制御ユニット（メータＥＣＵ）、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 (10)

  1. 電力を入出力する電源装置であって、
    充放電可能な蓄電手段と、
    該蓄電手段の温度を検出する温度検出手段と、
    前記蓄電手段を充放電する充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、
    該検出された充放電電流に基づいて前記蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算する残容量演算手段と、
    前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記検出された充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定する入力制限設定手段と、
    前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する出力制限設定手段と、
    を備える電源装置。
  2. 請求項１記載の電源装置であって、
    前記検出された充放電電流の二乗値の時間平均値を演算する電流二乗値演算手段を備え、
    前記入力制限設定手段は、前記演算された時間平均値が所定平均値を超えたときには前記基本入力制限が小さくなるよう補正して前記実行用入力制限を設定する手段である
    電源装置。
  3. 前記入力制限設定手段は、前記演算された時間平均値が所定平均値を超えたときには前記基本入力制限を時間の経過と共に小さくなる傾向に補正して前記実行用入力制限を設定する手段である請求項２記載の電源装置。
  4. 前記出力制限設定手段は、前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての基本出力制限を設定すると共に前記演算された残容量に基づいて前記設定した基本出力制限を補正して前記実行用出力制限を設定する手段である請求項１ないし３いずれか記載の電源装置。
  5. 前記出力制限設定手段は、前記検出された温度に基づいて前記蓄電手段から放電可能な最大許容電力として仮基本出力制限を設定して前記演算された残容量が第１の残容量未満であるときには前記仮基本出力制限を小さくなるよう補正して前記基本出力制限を設定して、前記基本入力制限が小さくなるよう補正している場合において前記演算された残容量が前記第１の残容量より大きい第２の残容量未満になったときには前記基本出力制限が小さくなるよう補正して前記実行用出力制限を設定する手段である請求項２または３いずれか記載の電源装置。
  6. 請求項１ないし５いずれか記載の電源装置であって、
    前記蓄電手段の出力端子の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
    前記蓄電手段の内部圧力を検出する内部圧力検出手段と、
    を備え、
    前記入力制限設定手段は、前記検出された端子間電圧および前記検出された内部圧力の少なくとも一つと前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定する手段であり、
    前記出力制限設定手段は、前記検出された端子間電圧および前記検出された内部圧力の少なくとも一つと前記演算された残容量と前記検出された温度とに基づいて前記蓄電手段を放電可能な最大許容電力としての基本出力制限を設定する手段である
    電源装置。
  7. 請求項１ないし６いずれか記載の電源装置が搭載された車両であって、
    車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動源と、
    前記電源装置と電力のやりとりが可能であると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記設定された実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電されるよう前記駆動源と前記電動機とを制御する制御手段と、
    を備える車両。
  8. 前記演算された蓄電手段の残容量を表示する残容量表示手段を備える請求項７記載の車両。
  9. 充放電可能な蓄電手段を備え電力を入出力する電源装置において前記蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての実行用入力制限および前記蓄電手段を放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する入出力制限設定方法であって、
    前記蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて該蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、
    該演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、
    前記演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定する
    入出力制限設定方法。
  10. 充放電可能な蓄電手段を備え電力を入出力する電源装置と、車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動源と、前記電源装置と電力のやりとりが可能であると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備える車両の制御方法であって、
    前記蓄電手段を充放電する充放電電流に基づいて該蓄電手段から放電可能な電力量の目安である残容量を演算し、
    該演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段を充電可能な最大許容電力としての基本入力制限を設定すると共に前記充放電電流に基づいて前記設定した基本入力制限を補正して実行用入力制限を設定し、
    前記演算した残容量と前記蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段から放電可能な最大許容電力としての実行用出力制限を設定し、
    前記設定した実行用入力制限および実行用出力制限の範囲内で前記蓄電手段が充放電されるよう前記駆動源と前記電動機とを制御する
    車両の制御方法。

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