JP7276115B2 - ハイブリッド車両、走行制御システムおよびハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、ハイブリッド車両、走行制御システムおよびハイブリッド車両の制御方法に関し、より特定的には、ハイブリッド車両の走行制御技術に関する。

近年、ハイブリッド車両（ＨＶ：Hybrid Vehicle）の普及が進んでいる。電動車両は、ハイブリッド車両および電気自動車などを含み得る。典型的なハイブリッド車両には、機能毎に分割された複数の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が設けられている。たとえば、特開２０１９－１５６００７号公報（特許文献１）に開示されたハイブリッド車両は、エンジンＥＣＵと、モータＥＣＵと、バッテリＥＣＵと、ＨＶＥＣＵとを備える。ＨＶＥＣＵは、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵおよび電池ＥＣＵと通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵおよび電池ＥＣＵと各種制御信号およびデータのやり取りを行う。

特開２０１９－１５６００７号公報 特開２０１３－１０３５１４号公報

以下、電池パックと走行制御システムとがハイブリッド車両に搭載される構成を想定する。電池パック内のＥＣＵと走行制御システムのＥＣＵとは、相互に通信が可能に構成されている。

電池パックは、バッテリを含み、バッテリの状態を管理する。具体的には、電池パック内のＥＣＵは、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を走行制御システムに出力する。

走行制御システムは、エンジンと２つの回転電機（モータおよびジェネレータ）を含み、ハイブリッド車両の走行制御全体を制御する。具体的には、走行制御システム内のＥＣＵは、電池パックからのバッテリの充電許容電力および放電許容電力に関するデータに基づいて、エンジンを制御したり２つの回転電機を制御したりする。

自動車産業は垂直統合型の産業構造を有するとされている。しかし、今後、ハイブリッド車両の普及が世界的に一層進むなかで、ハイブリッド車両の水平分業化が進む可能性がある。本発明者らは、このような産業構造の転換が進む場合に以下のような課題が生じ得る点に着目した。

電池パックの事業者（以下、Ａ社）と走行制御システムの事業者（以下、Ｂ社）とが別々になる状況が考えられる。たとえば、Ｂ社からＡ社に走行制御システムを販売する。Ａ社は、Ｂ社から購入した走行制御システムをＡ社自身が設計（調達）した電池パックと組み合わせてハイブリッド車両を開発する。特にこのような状況下では、電池パックと走行制御システムとの間の適合が課題となり得る。

より詳細に説明すると、前述のように、電池パック内のＥＣＵから走行制御システム内のＥＣＵに向けて、バッテリの充電許容電力および放電許容電力に関するデータが送信される。たとえば、Ａ社とＢ社との間で通信の内容またはタイミング等に関する理解が異なっていた場合、または、両社の間で通信に関する調整が十分でなかった場合など、上記データとして、走行制御システムが想定しているデータとは異なるデータが送受信される可能性がある。具体的には、電池パックが充電許容電力および放電許容電力を過度に小さな値（たとえば０に近い値）に設定する可能性がある。そうすると、実際にはバッテリの保護が必要な状況に至っていないにも拘わらず、走行制御システムがバッテリの充放電を抑制し得る。その結果、ハイブリッド車両が走行不能な状態となる可能性がある。

本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、２つのＥＣＵの間の通信に支障があってもハイブリッド車両の走行を可能とすることである。

（１）本開示のある局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、第１の回転電機と、出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、遊星歯車装置と、バッテリと第１の回転電機と第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、バッテリと電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、第１および第２の制御装置とを備える。遊星歯車装置は、エンジン、第１の回転電機および出力軸を機械的に連結し、エンジンと第１の回転電機と出力軸との間でトルクを伝達可能に構成されている。第１の制御装置は、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する。第２の制御装置は、第１の制御装置からの充電許容電力および放電許容電力に応じて、エンジンおよび電力変換装置を制御する。第２の制御装置は、リレーが閉成され、バッテリと電力変換装置とが電気的に接続された通常モードと、リレーが開放され、バッテリが電力変換装置から電気的に切り離された状態でハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行モードとを有する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値を下回った場合に、バッテリレス走行モードを選択する。

（２）第２の制御装置は、第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信の支障により、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値を下回った場合に、バッテリレス走行モードを選択する。

上記（１），（２）の構成においては、第２の制御装置は、第１の制御装置からバッテリの充電許容電力および放電許容電力を受ける。ハイブリッド車両の通常モード中に充電許容電力の大きさが第１所定値Ｘ１を下回るか、放電許容電力の大きさが第１所定値を下回った場合、第２の制御装置は、その原因がバッテリの状態（たとえばバッテリの温度の過度の上昇または低下）であっても第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信にあっても、ハイブリッド車両の制御モードをバッテリレス走行モードに切り替える。これにより、たとえ第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信に支障があってもハイブリッド車両の走行を可能とすることができる。

（３）第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値を下回った状態が解消され、かつ、ハイブリッド車両が停止しており、かつ、ハイブリッド車両のアクセル操作が行われていない場合には、バッテリレス走行モードの選択を中止する。

バッテリレス走行モードの選択を中止する（たとえば通常モードに復帰する）と、リレーが閉成されてバッテリと電力変換装置とが再び電気的に接続されるので、バッテリレス走行モードの中止タイミングとしては車両の走行中（または走行の可能性があるタイミング）は避けることが望ましい。したがって、上記（３）の構成においては、電力の大きさに加えて、ハイブリッド車両が完全に停車していることを確認してからバッテリレス走行モードの選択を中止する。これにより、たとえば通常モードに復帰する際の異常の発生を防止できる。

（４）補機負荷と、リレーと補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリとをさらに備える。第２の制御装置は、通常モードの選択時には、ＤＣ／ＤＣコンバータを定電圧制御する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値以下である第２の所定値を下回った場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御する定電力モードを選択する。

上記（４）の構成において、第２の制御装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御する補機定電力モードをさらに有する。詳細は後述するが、補機定電力モードを選択することで、補機負荷の消費電力の変動に伴う補機バッテリの電圧変動が生じ得るものの、補機負荷の電力変動に伴うバッテリの充放電電力の変化を抑制できる。これにより、充電許容電力および放電許容電力のうちの少なくとも一方が第２の所定値を下回り、充放電の制限が比較的厳しい状態にあるバッテリをより確実に保護できる。

（５）第２の制御装置は、通常モードの選択時には、エンジンのトルク、第１の回転電機のトルクおよび第２の回転電機のトルクを調整することによって、ハイブリッド車両から出力される走行駆動力が要求駆動力となることを保障する。第２の制御装置は、通常モードの選択時と比べて、要求駆動力に対する走行駆動力の保障を緩和する保障緩和モードをさらに有する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値以下である第３の所定値を下回った場合に、保障緩和モードを選択する。

上記（５）の構成において、第２の制御装置は、通常モード時と比べて要求駆動力の保障を緩和する保障緩和モードをさらに有する。詳細は後述するが、保障緩和モードを選択することで、エンジン燃焼状態の変動に伴うエンジンパワーの誤差が生じ、それにより実際の駆動力に誤差が生じ得るものの、エンジンパワーの誤差に伴うバッテリの充放電電力変化を抑制できる。これにより、充電許容電力および放電許容電力のうちの少なくとも一方が第３の所定値を下回り、充放電の制限が比較的厳しい状態にあるバッテリをより確実に保護できる。

（６）本開示のある局面に従う走行制御システムは、バッテリが搭載されたハイブリッド車両の走行を制御する。ハイブリッド車両は、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する第１の制御装置を備える。走行制御システムは、エンジンと、第１の回転電機と、出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、遊星歯車装置と、バッテリと第１の回転電機と第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、第２の制御装置とを備える。遊星歯車装置は、エンジン、第１の回転電機および出力軸を機械的に連結し、エンジンと第１の回転電機と出力軸との間でトルクを伝達可能に構成されている。第２の制御装置は、第１の制御装置からの充電許容電力および放電許容電力に応じて電力変換装置を制御する。第２の制御装置は、バッテリと電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーが開放され、バッテリが電力変換装置から電気的に切り離された状態でハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行モードを有する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、バッテリレス走行モードを選択する。

上記（６）の構成によれば、上記（１）の構成と同様に、第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信に支障があってもハイブリッド車両の走行を可能とすることができる。

（７）本開示の他の局面に従うハイブリッド車両の制御方法において、ハイブリッド車両は、エンジンと、第１の回転電機と、出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、遊星歯車装置と、バッテリと、バッテリと第１の回転電機と第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、バッテリと電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、第１および第２の制御装置とを備える。遊星歯車装置は、エンジン、第１の回転電機および出力軸を機械的に連結し、エンジンと第１の回転電機と出力軸との間でトルクを伝達可能に構成されている。第１の制御装置は、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する。第２の制御装置は、第１の制御装置からの充電許容電力および放電許容電力に応じて、エンジンおよび電力変換装置を制御する。第２の制御装置は、リレーを開放することでバッテリが電力変換装置から電気的に切り離された状態でハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行制御が実行可能に構成されている。上記制御方法は、充電許容電力の大きさがおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、第２の制御装置によりバッテリレス走行制御を実行するステップを含む、ハイブリッド車両の制御方法。

上記（７）の方法によれば、上記（１），（６）の構成と同様に、第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信に支障があってもハイブリッド車両の走行を可能とすることができる。

（８）本開示のさらに他の局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、第１の回転電機と、出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、遊星歯車装置と、バッテリと第１の回転電機と第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、バッテリと電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、補機負荷と、リレーと補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリと、第１および第２の制御装置とを備える。遊星歯車装置は、エンジン、第１の回転電機および出力軸を機械的に連結し、エンジンと第１の回転電機と出力軸との間でトルクを伝達可能に構成されている。第１の制御装置は、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する。第２の制御装置は、リレーが閉成された状態でＤＣ／ＤＣコンバータを定電圧制御する定電圧制御モードと、リレーが閉成された状態でＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御する定電力モードとを有する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、定電力モードを選択する。

（９）本開示のさらに他の局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、第１の回転電機と、出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、遊星歯車装置と、バッテリと第１の回転電機と第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、バッテリと電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、補機負荷と、リレーと補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリと、第１および第２の制御装置とを備える。遊星歯車装置は、エンジン、第１の回転電機および出力軸を機械的に連結し、エンジンと第１の回転電機と出力軸との間でトルクを伝達可能に構成されている。第１の制御装置は、バッテリへの充電許容電力とバッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する。第２の制御装置は、第１の制御装置からの充電許容電力および放電許容電力に応じて電力変換装置を制御する。第２の制御装置は、リレーが閉成された状態で、エンジンのトルク、第１の回転電機のトルクおよび第２の回転電機のトルクを調整することによって、ハイブリッド車両から出力される走行駆動力が要求駆動力となることを保障する通常モードと、リレーが閉成された状態で、通常モードの選択時と比べて、要求駆動力に対するハイブリッド車両から出力される駆動力の保障を緩和する保障緩和モードとを有する。第２の制御装置は、充電許容電力の大きさおよび放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、保障緩和モードを選択する。

本開示によれば、第１の制御装置と第２の制御装置との間の通信に支障があってもハイブリッド車両の走行を可能とすることができる。

実施の形態１に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示す図である。 動力分割装置の共線図である。 通常モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。 バッテリレス走行モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。 バッテリレス走行モードにおける第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータおよびエンジンの制御状態の一例を示す共線図である。 バッテリの充放電の制限を説明するための概念図である。 実施の形態１におけるハイブリッド車両の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図である。 通常モードにおける制御モードの切り替えに関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 バッテリレス走行モードにおける制御モードの切り替えに関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２におけるハイブリッド車両の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図である。 実施の形態２におけるバッテリの充電許容電力および放電許容電力と制御モードとの間の関係を説明するための図である。 実施の形態２における制限条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２における復帰条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３におけるハイブリッド車両の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図である。 保障緩和モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３におけるバッテリの充電許容電力および放電許容電力と制御モードとの間の関係を説明するための図である。 実施の形態３における制限条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３における復帰条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜ハイブリッド車両の全体構成＞
図１は、実施の形態１に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示す図である。図１を参照して、車両１００は、ハイブリッド車両であって、電池パック１と、ＨＶシステム２とを備える。なお、ＨＶシステム２は本開示に係る「走行制御システム」に相当する。

電池パック１は、バッテリ１０と、電池センサ群２０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）３０と、電池ＥＣＵ４０とを備える。ＨＶシステム２は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）５０と、第１モータジェネレータ６１と、第２モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）６２と、エンジン６３と、動力分割装置７１と、駆動軸７２と、駆動輪７３と、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１と、負荷８２と、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３と、補機バッテリ８４と、ＨＶＥＣＵ９０とを備える。

バッテリ１０は、複数のセルにより構成された組電池を含む。各セルは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池である。バッテリ１０は、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２を駆動するための電力を蓄え、ＰＣＵ５０を通じて第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２へ電力を供給する。また、バッテリ１０は、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２の発電時にＰＣＵ５０を通じて発電電力を受けて充電される。

電池センサ群２０は、電圧センサ２１と、電流センサ２２と、温度センサ２３とを含む。電圧センサ２１は、バッテリ１０に含まれる各セルの電圧を検出する。電流センサ２２は、バッテリ１０に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ２３は、バッテリ１０の温度ＴＢ（以下、「電池温度ＴＢ」とも記載する）を検出する。各センサは、その検出結果を電池ＥＣＵ４０に出力する。

ＳＭＲ３０は、バッテリ１０とＰＣＵ４０とを結ぶ電力線に電気的に接続されている。ＳＭＲ３０は、ＨＶＥＣＵ９０からの制御指令に応じて、ＰＣＵ４０とバッテリ１０との間の電気的な接続と遮断とを切り替える。なお、ＳＭＲ３０は、本開示に係る「リレー」に相当する。

電池ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ４２と、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）とを含む。電池ＥＣＵ４０は、電池センサ群２０の各センサから受ける信号ならびにメモリ４２に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、バッテリ１０の状態を監視する。

電池ＥＣＵ４０により実行される主要な処理としては、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの算出処理が挙げられる。充電許容電力Ｗｉｎとは、バッテリ１０への充電電力の制御上限値であり、Ｗｉｎ≦０に設定される。なお、Ｗｉｎ＝０に設定されたときには、バッテリ１０の充電が禁止されることを意味する。同様に、放電許容電力Ｗｏｕｔとは、バッテリ１０からの放電電力の制御上限値であり、Ｗｏｕｔ≧０に設定される。Ｗｏｕｔ＝０に設定されたときには、バッテリ１０からの放電が禁止されることを意味する。充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの算出処理の詳細については図６にて説明する。

ＰＣＵ５０は、ＨＶＥＣＵ９０からの制御指令に従って、バッテリ１０と第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２との間、または、第１モータジェネレータ６１と第２モータジェネレータ６２との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ５０は、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、第１モータジェネレータ６１を回生状態（発電状態）にしつつ、第２モータジェネレータ６２を力行状態にすることができる。ＰＣＵ５０は、たとえば、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧をバッテリ１０の出力電圧以上に昇圧するコンバータ（いずれも図示せず）とを含む構成を有する。なお、ＰＣＵ５０は、本開示に係る「電力変換装置」に相当する。

第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２の各々は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。第１モータジェネレータ６１は、本開示に係る「第１の回転電機」または「モータ」に相当する。第２モータジェネレータ６２は、本開示に係る「第２の回転電機」または「ジェネレータ」に相当する。

第１モータジェネレータ６１は、主として、動力分割装置７１を経由してエンジン６３により駆動される発電機として用いられる。第１モータジェネレータ６１が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介して第２モータジェネレータ６２またはバッテリ１０に供給される。また、第１モータジェネレータ６１は、エンジン６３のクランキングを行うことも可能である。

第２モータジェネレータ６２は、主として電動機として動作し、駆動輪７３を駆動する。第２モータジェネレータ６２は、バッテリ１０からの電力および第１モータジェネレータ６１の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、第２モータジェネレータ６２の駆動力は駆動軸（出力軸）７２に伝達される。一方、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、第２モータジェネレータ６２は、発電機として動作して回生発電を行う。第２モータジェネレータ６２が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介してバッテリ１０に供給される。

エンジン６３は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換することによって動力を出力する。

動力分割装置７１は遊星歯車装置である。いずれも図示しないが、動力分割装置７１はサンギヤと、リングギヤと、ピニオンギヤと、キャリアとを含む。キャリアはエンジン６３に連結されている。サンギヤは第１モータジェネレータ６１に連結されている。リングギヤは、駆動軸７２を介して第２モータジェネレータ６２および駆動輪７３に連結されている。ピニオンギヤは、サンギヤとリングギヤとに噛合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持する。

図２は、動力分割装置７１の共線図である。動力分割装置７１が前述のように構成されることによって、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１（サンギヤの回転速度）とエンジン回転速度Ｎｅ（キャリアの回転速度）と第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２（リングギヤの回転速度）とは、動力分割装置７１の共線図上で直線で結ばれる関係にある。つまり、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１、エンジン回転速度Ｎｅおよび第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２のうちのいずれか２つの回転速度が決まれば、残りの回転速度も決まる。

図１を再び参照して、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１は、ＳＭＲ３０と負荷８２との間に電気的に接続された片方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１は、ＨＶＥＣＵ９０からの制御信号に基づくトランジスタ（図示せず）のスイッチング動作に従って、バッテリ１０からＳＭＲ３０を介して伝達される電力の電圧を降圧して、降圧した電圧を負荷８２および補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３に供給する。なお、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１は、本開示に係る「ＤＣ／ＤＣコンバータ」に相当する。

負荷８２は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１と補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３との間に電気的に接続されている。負荷８２は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１および補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３のうちの少なくとも一方から電力供給を受けて動作する各種機器である。より具体的には、負荷８２は、補機とバイワイヤシステム（いずれも図示せず）とを含む。補機は、たとえば、ランプ類（ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングシグナルランプ、コーナーランプ等）、空調装置、オーディオ、カーナビゲーションシステム、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、オイルポンプ、メータ類、デフォガ、ワイパおよびパワーウィンドを駆動するアクチュエータ等を含む。バイワイヤシステムは、電動パワーステアリング、アクセルおよびブレーキ（ブレーキアクチュエータなど）を含む。

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３は、負荷８２と補機バッテリ８４との間に電気的に接続されている。補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、たとえばチョークコンバータまたはフライバックコンバータである。補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３は、ＨＶＥＣＵ９０からの制御信号に基づく図示しないトランジスタのスイッチング動作に従って、負荷８２と補機バッテリ８４との間で双方向に直流電力を変換可能に構成されている。より詳細には、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３は、ＳＭＲ３０が閉成されているときには、バッテリ１０から高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１を介して供給される電力を降圧して補機バッテリ８４を充電することが可能である。一方、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３は、ＳＭＲ３０が開放されているときには、補機バッテリ８４を放電させて負荷８２およびＨＶＥＣＵ９０に電源電圧を供給することが可能である。

補機バッテリ８４は、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ８３により充放電可能に構成されている。補機バッテリ８４の出力電圧は、バッテリ１０の出力電圧（たとえば約２００Ｖ）よりも低く、たとえば約１２Ｖである。補機バッテリ８４は、たとえば鉛蓄電池であるが、補機バッテリ８４の種類は特に限定されるものではない。また、補機バッテリ８４に代えて、電気二重層キャパシタなどのキャパシタを採用してもよい。

ＨＶＥＣＵ９０は、電池ＥＣＵ４０と同様に、ＣＰＵなどのプロセッサ９１と、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのメモリ９２と、入出力ポート（図示せず）とを含む。ＨＶＥＣＵ９０は、電池ＥＣＵ４０からのデータならびにメモリ９２に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、車両１００の走行制御を実行する。本実施の形態において、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の制御モードを切り替える。車両１００の制御モードは、「通常モード」と「バッテリレス走行モード」とを含む。これらの制御モードについても後述する。

なお、電池ＥＣＵ４０は、本開示に係る「第１の制御装置」に相当する。ＨＶＥＣＵ９０は、本開示に係る「第２の制御装置」に相当する。ＨＶＥＣＵ９０は、特許文献１などに記載されているように、機能に応じてさらに複数のＥＣＵ（エンジンＥＣＵ、ＭＧＥＣＵなど）に分割されていてもよい。

＜通常モード＞
まず、車両１００の正常走行時のモードである通常モードについて説明する。

図３は、通常モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図３ならびに後述する各図（図４、図８および図９など）に示すフローチャートに表される処理は、予め定められた条件が成立した場合に、所定周期が経過する毎にメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。これらのフローチャートの各ステップは、基本的にはＨＶＥＣＵ９０によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＨＶＥＣＵ９０内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。なお、以下ではステップを「Ｓ」と略す。

図３を参照して、Ｓ１１において、ＨＶＥＣＵ９０は、ユーザが車両１００に対して要求する駆動力（以下、「要求駆動力Ｐ＊」とも称する）を算出する。具体的には、ＨＶＥＣＵ９０のメモリ９２には、要求駆動力Ｐ＊とアクセル開度（アクセルペダル操作量）Ａと車速Ｖ（第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）との関係を示す駆動力マップ（図示せず）がシフトレンジ毎に予め準備されている。ＨＶＥＣＵ９０は、駆動力マップを参照することによって、選択中のシフトレンジと、アクセル開度Ａと、車速Ｖとから要求駆動力Ｐ＊を算出できる。

Ｓ１２において、ＨＶＥＣＵ９０は、要求駆動力Ｐ＊を実現するために必要な車両要求パワーを算出する。具体的には、要求駆動力Ｐ＊に車速Ｖを乗算し、所定の損失パワーを上乗せすることによって、車両要求パワーを算出できる。

Ｓ１３において、ＨＶＥＣＵ９０は、車両要求パワーに基づき、エンジン６３の運転／停止を判断する。たとえば、車両要求パワーが所定のしきい値よりも大きい場合に、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン６３を運転すると判断する。エンジン６３を運転すると判断された場合にＳ１４以降の処理が実行される。

Ｓ１４において、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン要求パワーから目標エンジン回転速度Ｎｅ＊を算出する。より詳細には、車両１００が必要とするパワーは基本的にエンジン６３から出力されるので、エンジン要求パワーは車両要求パワーと等しいとすることができる。ＨＶＥＣＵ９０のメモリ９２には、エンジン回転速度Ｎｅの変化に対するエンジントルクＴｅの変化軌跡を示す推奨動作線が格納されている。推奨動作線は、たとえば、燃費効率のよいエンジントルクＴｅの変化軌跡を表す燃費最適線である。ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン要求パワーと等出力である等パワー線と、推奨動作線との交点をエンジン６３の動作点として設定することで、目標エンジン回転速度Ｎｅ＊を算出できる。

Ｓ１５において、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度Ｎｅ＊に近付けるための第１モータジェネレータ６１の目標トルク（以下、「第１ＭＧ目標トルク」と記載する）Ｔｇ＊を算出する。ＨＶＥＣＵ９０は、現在のエンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｅ＊との差分に基づくフィードバック制御によって、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊を算出できる。

Ｓ１６において、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン直達トルクＴｅｐを算出する。エンジン直達トルクＴｅｐとは、第１ＭＧトルクＴｇを反力としてエンジン６３から動力分割装置７１のリングギヤ（すなわち駆動軸７２）に伝達される正方向のトルクである（後述の図７参照）。エンジン直達トルクＴｅｐと第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊との間の関係は、動力分割装置７１のギヤ比ρに応じて一意に決まる（下記式（１）参照）。したがって、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊からエンジン直達トルクＴｅｐを算出できる。

Ｔｅｐ＝－１／ρ×Ｔｇ＊ ・・・（１）
Ｓ１７において、ＨＶＥＣＵ９０は、第２モータジェネレータ６２の目標トルク（以下、「第２目標ＭＧトルク」と記載する）Ｔｍ＊を算出する。第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊は、Ｓ１１にて算出された要求駆動力Ｐ＊を実現するように決定される。具体的には、ＨＶＥＣＵ９０は、要求駆動力Ｐ＊からエンジン直達トルクＴｅｐを差し引くことによって第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊を算出できる（下記式（２）参照）。

Ｔｍ＊＝Ｐ＊－Ｔｅｐ ・・・（２）
Ｓ１８において、ＨＶＥＣＵ９０は、第１モータジェネレータ６１のトルク（第１ＭＧトルクＴｇ）および第２モータジェネレータ６２のトルク（第２ＭＧトルクＴｍ）が第１ＭＧ目標トルクＴｍ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊にそれぞれ近付くようにＰＣＵ５０を制御する。

＜バッテリレス走行モード＞
次に、バッテリレス走行モードについて説明する。バッテリレス走行とは、ＳＭＲ３０を開放することでバッテリ１０を電気システム（ＰＣＵ５０、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２）から切り離した状態で車両１００が走行するモードである。

より具体的には、バッテリレス走行モードでは、「エンジンフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御」と「パワー収支制御」とが実行される。エンジンフィードバック制御とは、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅ＊となるようにエンジントルクＴｅをフィードバック制御する処理である。パワー収支制御とは、ユーザが要求する駆動力（要求駆動力）が駆動輪７３に伝達され、かつ、第１モータジェネレータ６１が発電する電力（以下、「第１ＭＧ発電パワー」とも称する）と第２モータジェネレータ６２が消費する電力（以下、「第２ＭＧ放電パワー」とも称する）とが等しくなるように、ＰＣＵ５０を制御する処理である。

図４は、バッテリレス走行モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図４を参照して、Ｓ２１において、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン１０を始動（既に始動していれば動作を維持）する。Ｓ２２において、ＨＶＥＣＵ９０は、ＳＭＲ３０を開放してバッテリ１０を電気システムから電気的に切り離す。

ＨＶＥＣＵ９０は、Ｓ２３，Ｓ２４にてパワー収支制御をエンジンフィードバック制御を実行し、Ｓ２５～Ｓ２７にてパワー収支制御を実行する。パワー収支制御とエンジンフィードバック制御とは独立して実行される。したがって、図４には、エンジンフィードバック制御の実行後にパワー収支制御が実行される例が示されているが、エンジンフィードバック制御およびパワー収支制御を実行する順序は逆であってもよい。

Ｓ２３において、ＨＶＥＣＵ９０は、目標エンジン回転速度Ｎｅ＊を設定する。たとえば、ＨＶＥＣＵ９０は、車速Ｖが低いほど目標エンジン回転速度Ｎｅ＊の上限値を低い値に設定する。そして、ＨＶＥＣＵ９０は、設定された上限値を超えない範囲で、アクセル開度Ａが大きいほど目標エンジン回転速度Ｎｅ＊を高い値に設定する。

Ｓ２４において、ＨＶＥＣＵ９０は、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅ＊に近づくように、エンジントルクＴｅ（具体的にはスロットルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量など）をフィードバック制御する。

Ｓ２５において、ＨＶＥＣＵ９０は、アクセル開度Ａおよび車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｐ＊を算出する。

Ｓ２６にて、ＨＶＥＣＵ９０は、要求駆動力Ｐ＊に対応するパワーが駆動輪７３に伝達され、かつ、第１ＭＧ発電パワーと第２ＭＧ放電パワーとが等しくなるように、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊を算出する。具体的には、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリレス走行中におけるエンジン６３、第１モータジェネレータ６１および第２モータジェネレータ６２の制御状態を表わす下記の式（３）および式（４）を連立させて解くことによって、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊を算出できる。

Ｐ＊＝（－Ｔｇ＊／ρ）×Ｎｍ２＋Ｔｍ＊×Ｎｍ２ ・・・（３）
Ｔｇ＊×Ｎｍ１＋Ｔｍ＊×Ｎｍ２＝０ ・・・（４）
図５は、バッテリレス走行モードにおける第１モータジェネレータ６１、第２モータジェネレータ６２およびエンジン６３の制御状態の一例を示す共線図である。

図４および図５を参照して、バッテリレス走行中（前進中）においては、エンジン６３は正回転状態となる。第１モータジェネレータ６１は、正回転状態となって発電トルク（負方向のトルク）を発生する。第２モータジェネレータ６２は、正回転状態となって放電トルク（正方向のトルク）を発生する。そのため、式（３）および式（４）において、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊は負値となり、第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１および第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２は正値となる。

式（３）において、（－Ｔｇ＊／ρ）はエンジン直達トルクＴｅｐと等しい（式（２）参照）。したがって、右辺第１項｛（－Ｔｇ＊／ρ）×Ｎｍ２｝は、エンジン６３から駆動軸７２に伝達されるパワーを表す。また、右辺第２項（Ｔｍ＊×Ｎｍ２）は、第２モータジェネレータ６２から駆動軸７２に伝達されるパワー、すなわち第２ＭＧ放電パワーを表す。したがって、式（３）は、エンジン６３から駆動軸７２に伝達されるパワーと第２ＭＧ放電パワーとの合計によって要求駆動力Ｐ＊を満たすことを表す。

式（４）において、左辺第１項（Ｔｇ＊×Ｎｍ１）は第１ＭＧ発電パワーである。前述のように、バッテリレス走行制御中（前進中）の第１モータジェネレータ６１は、正回転状態で発電トルクを発生する（Ｎｍ１＞０かつＴｇ＊＜０である）。そのため、（Ｔｇ＊×Ｎｍ１）は負値となる。一方、左辺第２項（Ｔｍ＊×Ｎｍ２）は第２ＭＧ放電パワーである。バッテリレス走行制御中（前進中）の第２モータジェネレータ６２は、正回転状態で放電トルクを発生する（Ｎｍ２＞０かつＴｍ＊＞０である）。そのため、（Ｔｍ＊×Ｎｍ２）は正値となる。したがって、式（４）は、第１ＭＧ発電パワーの大きさ（絶対値）と第２ＭＧ放電パワーの大きさ（絶対値）とが等しいことを表す。

Ｓ２７において、ＨＶＥＣＵ９０は、第１ＭＧトルクＴｇおよび第２ＭＧトルクＴｍが第１ＭＧ目標トルクＴｍ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊にそれぞれ近付くようにＰＣＵ５０を制御する。

＜充放電制限＞
車両１００においては、バッテリ１０を保護するため、バッテリ１０の充放電に制限が課される。本実施の形態では、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の温度（電池温度）ＴＢに応じて、バッテリ１０への充電許容電力Ｗｉｎとバッテリ１０からの放電許容電力Ｗｏｕｔとを制限する。

図６は、バッテリ１０の充放電の制限を説明するための概念図である。図６において、横軸は電池温度ＴＢを表す。縦軸上方向に放電許容電力Ｗｏｕｔを表し、縦軸下方向に充電許容電力Ｗｉｎを表す。

図６を参照して、バッテリ１０の劣化の進行を抑制するため、低温領域（ＴＢ＜Ｔｌｏｗの領域）および高温領域（ＴＢ＞Ｔｕｐの領域）では、常温領域（Ｔｌｏｗ≦ＴＢ≦Ｔｕｐの領域）と比較して、充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがいずれも小さい。ＨＶＥＣＵ９０は、第１モータジェネレータ６１の充放電電力と第２モータジェネレータ６２の充放電電力との和がバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎと放電許容電力Ｗｏｕｔとの間の範囲内となるように、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊の各々を設定する。

また、ＨＶＥＣＵ９０は、電池温度ＴＢが最低温度Ｔｍｉｎ未満または最高温度Ｔｍａｘ超になると、バッテリ１０の充放電が禁止される。以下では、最低温度Ｔｍｉｎ以上かつ最高温度Ｔｍａｘ以下の温度領域を「通常使用領域」とも称する。

なお、図６には、充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの温度依存性の例を示すが、たとえば、バッテリ１０のＳＯＣに応じて充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを制限してもよい。

＜システムの適合＞
以上のように構成される車両１００において、電池パック１の事業者（Ａ社）とＨＶシステム２の事業者（Ｂ社）とが別々になる状況が考えられる。特に、そのような状況下では、電池パック１とＨＶシステム２との間の適合（調整）が課題となり得る。

より詳細に説明すると、電池パック１内の電池ＥＣＵ４０からＨＶシステム２内のＨＶＥＣＵ９０に向けて、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔに関するデータ送信される。Ａ社とＢ社との間で通信の内容またはタイミング等に関する理解が異なっていた場合、または、両社の間で通信に関する調整が十分でなかった場合など、上記データとして、ＨＶＥＣＵ９０が想定しているデータとは異なるデータが送受信される可能性がある。具体的には、電池ＥＣＵ４０が充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを過度に小さな値（たとえば０に近い値）に設定する可能性がある。そうすると、実際にはバッテリ１０は低温または高温になっていないにも拘わらず、ＨＶＥＣＵ９０がバッテリ１０の充放電を抑制（禁止を含む）し得る。その結果、車両１００が走行不能な状態となる可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、通常モードにおいて電池ＥＣＵ４０からの充電許容電力Ｗｉｎまたは放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが過度に小さくなった場合には、それが電池温度ＴＢが通常使用領域から外れたことに起因するものなのか、電池パック１とＨＶシステム２との間の適合に起因するものなのか問うことなく、通常モードからバッテリレス走行モードに移行する構成を採用する。バッテリレス走行モードは、本来、バッテリ１０に異常が生じた場合に備えた退避走行（フェールセーフ走行）を目的とする制御モードである。これに対し、本実施の形態では、バッテリレス走行モードの活用の幅を広げ、退避走行の要否に拘わらずバッテリレス走行モードに積極的に移行することで、車両１００の走行性能を確保する。

＜制御モードの切り替え＞
図７は、実施の形態１における車両１００の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図（ステートマシン図）である。図７を参照して、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードにおいて予め定められた「制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを通常モードからバッテリレス走行モードに切り替える。逆に、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリレス走行モードにおいて予め定められた「復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードから通常モードに戻す。以下、制限条件および復帰条件についてフローチャートを参照しながら説明する。

＜制御フロー＞
図８は、通常モードにおける制御モードの切り替え（制限条件の成否判定）に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図８を参照して、Ｓ３１において、ＨＶＥＣＵ９０は、温度センサ２３により検出された電池温度ＴＢを取得する。ＨＶＥＣＵ９０は、電池ＥＣＵ４０との通信により電池温度ＴＢを取得してもよいし、電池温度ＴＢを温度センサ２３から直接取得してもよい。また、ＨＶＥＣＵ９０は、電池ＥＣＵ４０からバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを取得する（Ｓ３２）。

続くＳ３３，Ｓ３４において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１以下であるかどうかを判定する。また、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１以下であるかどうかを判定する。なお、ここでは説明の理解を容易にするため、充電許容電力Ｗｉｎの大きさと放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさとの両方を共通の値（第１所定値Ｘ１）と比較する例を示すが、互いに異なる値と比較してもよい。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きく、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きい場合（Ｓ３３においてＮＯ）、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の制御モードの切り替えを行なうことなく、処理をメインルーチンに戻す。つまり、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の制御モードを通常モードに維持する。

これに対し、充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１以下であるか、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１以下である場合（Ｓ３３においてＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ３４に進め、電池温度ＴＢが通常使用領域内であるかどうかを判定する。通常使用領域とは、前述のように、充電許容電力Ｗｉｎが０にならず、かつ、充電許容電力Ｗｉｎが０にならない温度領域であり、図６に示す例ではＴＢ＝ＴｍｉｎからＴＢ＝Ｔｍａｘまでの温度領域である。

電池温度ＴＢが通常使用領域外である場合（Ｓ３３においてＮＯ）、電池温度ＴＢが高温または低温になったことに起因して充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１を下回った可能性が高い。したがって、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充放電電力の抑制が必要になったのは電池温度ＴＢの上昇または低下に起因する旨の履歴（以下、「温度変化履歴」とも略す）をメモリ９２に不揮発的に記録する（Ｓ３５）。たとえば、ＨＶＥＣＵ９０は、メモリ９２に割り当てられた管理フラグをオンにすることができる。その後、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ３６に進める。

一方、電池温度ＴＢが通常使用領域内である場合（Ｓ３５においてＹＥＳ）には、バッテリ１０の充放電電力の抑制が必要となったのは、電池温度ＴＢの変化によるものではなく、電池パック１とＨＶシステム２との間の適合に起因するものである可能性がある。したがって、ＨＶＥＣＵ９０は、温度変化履歴を残すことなく処理をＳ３６に進める。

Ｓ３６において、ＨＶＥＣＵ９０は、制限条件が成立したと判定する。そうすると、車両１００の制御モードが通常モードからバッテリレス走行モードへと切り替えられる。

図９は、バッテリレス走行モードにおける制御モードの切り替え（復帰条件の成否判定）に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図９を参照して、まず、ＨＶＥＣＵ９０は、電池温度ＴＢを取得するとともに（Ｓ４１）、電池ＥＣＵ４０からバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを取得する（Ｓ４２）。

Ｓ４３において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きいかどうかを判定する。また、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きいかどうかを判定する。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１以下である場合、または、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１以下である場合（Ｓ４３においてＮＯ）、依然としてバッテリ１０の充放電電力を抑制する必要性が存在し得る。したがって、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をメインルーチンに戻し、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードに維持する。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きく、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きい場合（Ｓ４３においてＹＥＳ）、つまり、バッテリ１０の充放電電力を抑制する必要性が低くなった場合、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ４４に進め、温度変化履歴（図８のＳ３５の処理参照）がメモリ９２に記録されているかどうかを判定する。

温度変化履歴がない場合（Ｓ４４においてＮＯ）、バッテリ１０の充放電電力を抑制したのが電池パック１とＨＶシステム２との間の適合性に起因する可能性がある。このような場合には、車両１００の制御モードを通常モードに戻さず、バッテリレス走行モードを継続する。

温度変化履歴がある場合（Ｓ４５においてＹＥＳ）、バッテリ１０の充放電電力を抑制したのは電池パック１とＨＶシステム２との間の不適合に起因するものではなく、電池温度ＴＢの変化に起因する可能性がある。したがって、電池温度ＴＢが通常使用領域に戻ることでバッテリ１０の充放電電力を抑制する必要性が低くなったのであれば、車両１００の制御モードを通常モードに戻すことが可能である。

ただし、車両１００の走行中には通常モードへの復帰を避けることが望ましい。そのため、ＨＶＥＣＵ９０は、Ｓ４５～Ｓ４７の処理にて、車両１００が完全に停車しており、通常モードへの復帰の準備ができているかどうかを判定する。具体的には、ＨＶＥＣＵ９０は、車速Ｖ＝０であるかどうか（Ｓ４５）、車両１００のブレーキが作動しているかどうか（Ｓ４６）、車両１００のアクセル操作が行われていない（アクセル開度Ａ＝０）かどうか（Ｓ４７）を判定する。

Ｓ４５～Ｓ４７の処理のうちの１つあってもＮＯ判定である場合、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の走行状態が通常モードへの復帰に適さない状態であると判断し、処理をメインルーチンに戻す（復帰条件は不成立）。一方、Ｓ４５～Ｓ４７の処理がすべてＹＥＳ判定である場合、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の走行状態が通常モードへの復帰に適した状態であると判断し、復帰条件が成立していると判定とする（Ｓ４８）。

以上のように、実施の形態１においては、ＨＶシステム２内のＨＶＥＣＵ９０は、電池パック１内の電池ＥＣＵ４０からバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを受ける。車両１００の通常モード中に充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１以下になるか、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１以下になった場合、ＨＶＥＣＵ９０は、その原因がバッテリ１０の状態にあるのか電池ＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ９０との間の通信にあるのかを切り分けることなく、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードに切り替える。これにより、電池ＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ９０との間の通信に支障があっても車両１００の走行を可能とすることができる。

ただし、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の制御モードのバッテリレス走行モードへの切替時には温度変化履歴を残すかどうかについても判断する。温度変化履歴が残っている場合には、充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔが回復したとき（充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きく、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１よりも大きくなったとき）に、電池ＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ９０との間の通信に支障はない（電池パック１とＨＶシステム２との間の適合性には問題ない）として制御モードの通常モードへの復帰を可能とする。これにより、車両１００の走行性能を速やかに回復できる。

一方、温度変化履歴が残っていない場合には、たとえ充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔが回復したとしても、電池ＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ９０との間の通信に支障がある可能性を考慮して制御モードをバッテリレス走行モードに維持する。これにより、バッテリ１０を保護しつつ車両１００のある程度の走行性能を確保できる。

［実施の形態２］
実施の形態１にて説明したように、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさが低下し、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが低下した場合に、バッテリ１０の充放電が抑制される。実施の形態２においては、バッテリ１０の充放電が抑制される場合に、負荷８２の動作に補機バッテリ８４を活用する構成について説明する。

なお、実施の形態２および後述する実施の形態３に係るハイブリッド車両の全体構成は、実施の形態１に係る車両１００の全体構成（図１参照）と同様であるため、説明は繰り返さない。

＜状態遷移図＞
図１０は、実施の形態２における車両１００の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図である。図１０を参照して、実施の形態２において、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードおよびバッテリレス走行モードに加えて「補機定電力モード」を有する。

通常モードにおいて、ＨＶＥＣＵ９０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の定電圧制御を行う。定電圧制御の実行中に負荷８２の消費電力が変動が生じた場合、たとえば、ランプ類の点灯／消灯を切り替えたりワイパーのオン／オフを切り替えたりした場合、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の充放電電力が変動する。しかし、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１を定電圧制御していれば、負荷８２の電圧を一定に維持することができる。

その一方で、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の充放電電力が変動するのに伴って、バッテリ１０の充放電電力が変動する可能性がある。そのため、充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの低下によりバッテリ１０の充放電を抑制せざるを得ない場合には、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の変動中の充放電電力をバッテリ１０だけでは補えない可能性がある。

実施の形態２においては、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔが低下した場合（ただし、バッテリレス走行モードへの移行前）に、ＨＶＥＣＵ９０は、車両１００の制御モードを通常モードから補機定電力モードに切り替える。具体的には、ＨＶＥＣＵ９０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の制御を通常モード時の定電圧制御から定電力制御に切り替える。そうすると、負荷８２の消費電力が変動しても高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の入出力電力は一定であるため、バッテリ１０への影響を抑制できる。この場合、負荷８２の電圧が変動する可能性も考えられるが、負荷８２の電圧変動は補機バッテリ８４に吸収させることが可能である。

ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードにおいて「第１制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを通常モードから補機定電力モードに切り替える。さらに、ＨＶＥＣＵ９０は、補機定電力モードにおいて「第２制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを補機定電力モードからバッテリレス走行モードに切り替える。逆に、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリレス走行モードにおいて「第１復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードから補機定電力モードに戻す。さらに、ＨＶＥＣＵ９０は、補機定電力モードにおいて「第２復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードを補機定電力モードから通常モードに戻す。

なお、図示しないが、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードにおいて「第２制限条件」が成立した場合、車両１００の制御モードを通常モードから補機定電力モードを介さずに直接、バッテリレス走行モードに移行させてもよい。また、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリレス走行モードにおいて「第２復帰条件」が成立した場合、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードから補機定電力モードを介さずに直接、通常モードに戻してもよい。

＜Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔとの関係＞
図１１は、実施の形態２におけるバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔと制御モードとの間の関係を説明するための図である。図１１および後述する図１６において、横軸は、バッテリ１０への充電許容電力Ｗｉｎの大きさ（絶対値）を表す。縦軸は、バッテリ１０からの放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさを表す。

図１１を参照して、バッテリレス走行モードは、（１）充電許容電力Ｗｉｎの大きさが第１所定値Ｘ１以下である場合、または、（２）放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが第１所定値Ｘ１以下である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ３」と記載する。

補機定電力モードは、（１）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ１超であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ１超かつＸ２以下である場合、または、（２）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ１超かつＸ２以下であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ１超である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ２」と記載する。

通常モードは、上記以外の場合、すなわち、充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ２超であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ２超である場合に選択可能となる。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ１」と記載する。

なお、実施の形態２（および後述する実施の形態３）においても、充電許容電力Ｗｉｎの大きさの比較対象とする値（第１所定値Ｘ１または第２所定値Ｘ２）と、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさの比較対象とする値とが制御モード毎に共通である例を示す。しかし、これは説明の複雑化を避けるためであり、比較対象とする上記値は、充電許容電力Ｗｉｎの大きさと放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさとの間で異なってもよい。

＜制限条件の成否判定＞
図１２は、実施の形態２における制限条件（第１制限条件または第２制限条件）の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１２を参照して、Ｓ５１，Ｓ５２の処理は、実施の形態１におけるＳ３１，Ｓ３２の処理（図８参照）とそれぞれ同様である。

Ｓ５３において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさを所定値（第１所定値Ｘ１または第２所定値Ｘ２）と比較する。充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ２に含まれる場合（Ｓ５３においてＲ２）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ５４に進める。Ｓ５４，Ｓ５５の処理は、実施の形態１におけるＳ３４，Ｓ３５の処理とそれぞれ同様である。その後、ＨＶＥＣＵ９０は、第１制限条件が成立したと判定し、車両１００の制御モードとして補機定電力モードを選択する（Ｓ５６）。

Ｓ５３にて充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ３に含まれる場合（Ｓ５３においてＲ３）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ５７に進める。Ｓ５７，Ｓ５８の処理は、Ｓ５４，Ｓ５５の処理とそれぞれ同様である。その後、ＨＶＥＣＵ９０は、第２制限条件が成立したと判定し、車両１００の制御モードとしてバッテリレス走行モードを選択する（Ｓ５９）。

なお、Ｓ５３にて充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ１に含まれる場合（Ｓ５３においてＲ１）には、ＨＶＥＣＵ９０は、Ｓ５４以降の処理またはＳ５７以降の処理を実行することなく、処理をメインルーチンに戻す。この場合、車両１００の制御モードとして通常モードが選択される。

＜復帰条件の成否判定＞
図１３は、実施の形態２における復帰条件（第１復帰条件または第２復帰条件）の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１３を参照して、Ｓ６０１，Ｓ６０２の処理は、実施の形態１におけるＳ４１，Ｓ４２の処理（図９参照）とそれぞれ同様である。

Ｓ６０３において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさを所定値（第１所定値Ｘ１または第２所定値Ｘ２）と比較する。充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ２に含まれる場合（Ｓ６０３においてＲ２）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ６０４に進める。Ｓ６０４～Ｓ６０７の処理は、実施の形態１におけるＳ４４～Ｓ４７の処理（図９参照）とそれぞれ同様である。その後、ＨＶＥＣＵ９０は、第１制限条件が成立したと判定し、車両１００の制御モードとして補機定電力モードを選択する（Ｓ６０８）。

Ｓ６０３にて充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ１に含まれる場合（Ｓ６０３においてＲ１）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をＳ６０９に進める。Ｓ６０９において、ＨＶＥＣＵ９０は、温度変化履歴の有無を判定する。温度変化履歴が存在する場合（Ｓ６０９においてＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ９０は、第２復帰条件が成立したと判定し、車両１００の制御モードとして通常モードを選択する（Ｓ６１０）。

なお、Ｓ６０３にて充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ３に含まれる場合（Ｓ６０３においてＲ３）には、ＨＶＥＣＵ９０は、Ｓ６０４以降の処理またはＳ６０９以降の処理を実行することなく、処理をメインルーチンに戻す。この場合、車両１００の制御モードがバッテリレス走行モードに維持される。

以上のように、実施の形態２において、ＨＶＥＣＵ９０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１を定電力制御する補機定電力モードをさらに有する。補機定電力モードでは、負荷８２の消費電力の変動に伴う補機バッテリ８４の電圧変動をある程度許容することで、負荷８２の電力変動に伴うバッテリ１０の充放電電力の変化を抑制する。これにより、充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの制限が比較的厳しい状態にあるバッテリ１０をより確実に保護できる。

なお、補機バッテリ８４のＳＯＣによっては、負荷８２の電力変動を補機バッテリ８４では吸収しきれない可能性がある。補機バッテリ８４が満充電状態に近い場合には補機バッテリ８４が受け入れ可能な電力が少なくなる。また、補機バッテリ８４の残量がほとんど残っていない場合には補機バッテリ８４から供給可能な電力が少なくなる。したがって、補機バッテリ８４のＳＯＣに応じて高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の充放電電力の変化レートに上限を設け、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の充放電電力が急変しないようにすることが望ましい。具体的には、補機バッテリ８４が満充電状態に近い場合または補機バッテリ８４の残量がほとんど残っていない場合には、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８１の充放電電力の変化レートを所定値以下の低レートにすることができる。

なお、実施の形態２では、車両１００が通常モード、補機定電力モードおよびバッテリレス走行モードの３つの制御モードを有する例について説明した。しかし、バッテリレス走行モードは必須の制御モードではない。車両１００は、通常モードおよび補機定電力モードの２つの制御モードを有し、通常モードと補機定電力モードとの間で制御モードの切り替えを行うように構成されていてもよい。

［実施の形態３］
出力すべきエンジントルクＴｅ（またはエンジンパワーＰｅ）を決定しても、実際のエンジン制御では、燃料の吹き過ぎなどによりエンジンパワーＰｅに若干の誤差が生じる可能性がある。実施の形態３において、エンジンパワーＰｅに生じる誤差への対処に関する制御について説明する。

＜状態遷移図＞
図１４は、実施の形態３における車両１００の制御モードの切り替えを説明する状態遷移図である。図１４を参照して、実施の形態３において、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モード、補機定電力モードおよびバッテリレス走行モードに加えて「保障緩和モード」を有する。

前述したように、通常モードでは、ユーザのアクセル操作に応じた要求駆動力Ｐ＊を満たすように各トルク（エンジントルクＴｅ、第１ＭＧトルクＴｇおよび第２ＭＧトルクＴｍ）が調整される。そして、エンジンパワーＰｅが変化した場合には、その変化分を補うように、第１ＭＧパワーおよび第２ＭＧパワーが制御される。そのため、たとえば、エンジンパワーＰｅの目標値４．０ｋＷに対してエンジンパワーＰｅの実際値が４．５ｋＷであった場合、その差分である４．５ｋＷ－４．０ｋＷ＝５００Ｗの電力がバッテリ１０に充電される。逆に、エンジンパワーＰｅの目標値４．０ｋＷに対してエンジンパワーＰｅの実際値が３．５ｋＷであった場合、５００Ｗの電力がバッテリ１０から放電される。

このように、通常モードにおいては、エンジンパワーＰｅの誤差がバッテリ１０の充放電により吸収される。これは、要求駆動力Ｐ＊を保障すること、言い換えると、ユーザのアクセル操作を車両１００が発生させる駆動力に忠実に反映させることを優先するとの設計思想に基づく制御である。

一方、バッテリレス走行モードでは、ＳＭＲ３０の開放によりバッテリ１０がＰＣＵ５０から電気的に切り離されているので、通常モード時と比べて、要求駆動力Ｐ＊を満たすように第１ＭＧパワーおよび第２ＭＧパワーを調整することが困難になる可能性がある。つまり、要求駆動力Ｐ＊を保障することが難しくなる可能性がある。

実施の形態３においては、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの低下に伴って制御モードがバッテリレス走行モードに移行するのに先立ち、保障緩和モードへと移行する。保障緩和モードにおいて、ＨＶＥＣＵ９０は、ＳＭＲ３０を閉成状態に維持したまま、要求駆動力Ｐ＊を満たすための第１ＭＧパワーおよび第２ＭＧパワーのフィードバック制御を停止する。そうすると、エンジンパワーＰｅの誤差が生じた場合に、その誤差がバッテリ１０の充放電によって十分に吸収されることなく車両１００の駆動力が増減し得る。その結果、通常モード時と比べて、車両１００が加減速（加速度または減速度）の変化が大きくなり得る。

このように、保障緩和モードは、バッテリレス走行モードに移行するほどではないものの充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔが低下した状況下では、要求駆動力Ｐ＊の保障を緩和するとの思想に基づく制御モードである。保障緩和モードでは、ユーザのアクセル操作に応じた駆動力（要求駆動力Ｐ＊）と実際の駆動力との間に若干のずれが生じることを許容する。

なお、保障緩和モード時にはＳＭＲ３０を閉成されており、バッテリ１０の充放電は可能であるため、バッテリレス走行モード時と比べると、車両１００の走行性能は高い。別の観点から説明すると、走行用バッテリが非搭載である従来の車両（ガソリン車などの、いわゆるコンベ車両）では、エンジンパワーの誤差がそのまま車両駆動力に影響し得る。保障緩和モードとは、要求駆動力Ｐ＊の保障をコンベ車両と同レベルにする制御モードであるとも言える。

ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードにおいて「第１制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを通常モードから補機定電力モードに切り替える。ＨＶＥＣＵ９０は、補機定電力モードにおいて「第２制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを補機定電力モードから保障緩和モードに切り替える。さらに、ＨＶＥＣＵ９０は、保障緩和モードにおいて「第３制限条件」が成立すると、車両１００の制御モードを保障緩和モードからバッテリレス走行モードに切り替える。

逆に、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリレス走行モードにおいて「第１復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードをバッテリレス走行モードから保障緩和モードに戻す。ＨＶＥＣＵ９０は、保障緩和モードにおいて「第２復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードを保障緩和モードから補機定電力モードに戻す。さらに、ＨＶＥＣＵ９０は、補機定電力モードにおいて「第３復帰条件」が成立すると、車両１００の制御モードを補機定電力モードから通常モードに戻す。

なお、実施の形態３においても、ＨＶＥＣＵ９０は、あるモードと他のモードとの間のモードをスキップしてもよい。たとえば、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モードから補機定電力モードをスキップして保障緩和モードに移行してもよいし、通常モードから補機定電力モードおよび保障緩和モードをスキップしてバッテリレス走行モードに移行してもよい。また、ＨＶＥＣＵ９０は、補機定電力モードから保障緩和モードをスキップしてバッテリレス走行モードに移行してもよい。詳細な説明は繰り返さないが、モードの復帰についても同様である。

＜保障緩和モード＞
図１５は、保障緩和モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図１５を参照して、Ｓ７１～Ｓ７４の処理は、通常モードにおけるＳ１１～Ｓ１４の処理（図３参照）と同様であるため、説明は繰り返さない。

Ｓ７５において、ＨＶＥＣＵ９０は、Ｓ７４にて算出した目標エンジン回転速度Ｎｅ＊に応じて第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊を算出する。つまり、ＨＶＥＣＵ９０は、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊の算出には、現在のエンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｅ＊との差分に基づくフィードバックは用いない。

Ｓ７６において、ＨＶＥＣＵ９０は、第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊からエンジン直達トルクＴｅｐを算出する。また、ＨＶＥＣＵ９０は、要求駆動力Ｐ＊からエンジン直達トルクＴｅｐを差し引くことによって第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊を算出する（Ｓ７７）。さらに、ＨＶＥＣＵ９０は、第１ＭＧトルクＴｇおよび第２ＭＧトルクＴｍが第１ＭＧ目標トルクＴｍ＊および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊にそれぞれ近付くようにＰＣＵ５０を制御する（Ｓ７８）。これらの処理は、通常モードにおける対応する処理（Ｓ１６～Ｓ１８の処理）と同様である。

このように、保障緩和モードでは、燃料の吹き過ぎなどによりエンジン６３の動作点（エンジン回転速度ＮｅまたはエンジンパワーＰｅ）に若干の誤差が生じた場合であっても、その誤差を吸収するための第１ＭＧ目標トルクＴｇ＊（および第２ＭＧ目標トルクＴｍ＊）の調整は行われない。そうすると、要求駆動力Ｐ＊に対する実際の駆動力にも誤差が生じる可能性があるが、その駆動力誤差は許容される。

＜Ｗｉｎ／Ｗｏｕｔとの関係＞
図１６は、実施の形態３におけるバッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔと制御モードとの間の関係を説明するための図である。図１６を参照して、バッテリレス走行モードは、充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ１以下である場合、または、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ１以下である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ４」と記載する。

保障緩和モードは、（１）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ１超であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ１超かつＸ２以下である場合、または、（２）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ１超かつＸ２以下であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ１超である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ３」と記載する。

補機定電力モードは、（１）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ２超であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ２超かつＸ３以下である場合、または、（２）充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ２超かつＸ３以下であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ２超である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ２」と記載する。

通常モードは、上記以外の場合、すなわち、充電許容電力Ｗｉｎの大きさがＸ３超であり、かつ、放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさがＸ３超である場合に選択可能である。以下、上記の充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの領域を「充放電領域Ｒ１」と記載する。

＜制限条件の成否判定＞
図１７は、実施の形態３における制限条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１７および後述する図１８では、紙面の都合上、ＨＶＥＣＵ９０が電池温度ＴＢならびに充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔを取得する処理（図１２のＳ５１，Ｓ５２の処理または図１３のＳ６０１，Ｓ６０２の処理参照）の図示を省略している。

図１７を参照して、Ｓ８０１（およびＳ８０８）において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさと所定値（第１所定値Ｘ１～第３所定値Ｘ３）との大小関係を判定する。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ２に含まれる場合（Ｓ８０１においてＲ２）、ＨＶＥＣＵ９０は、第１制限条件が成立したと判定し、補機定電力モードを選択する（Ｓ８０４）。なお、Ｓ８０４の処理に先立つＳ８０２，Ｓ８０３の処理は、実施の形態２におけるＳ５４，Ｓ５５の処理（図１２参照）と同様である。他のＳ８０５，Ｓ８０６，Ｓ８０９，Ｓ８１０の処理についても同様である。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ３に含まれる場合（Ｓ８０１においてＲ３）、ＨＶＥＣＵ９０は、第２制限条件が成立したと判定し、保障緩和電力モードを選択する（Ｓ８０７）。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ４に含まれる場合（Ｓ８０１において「それ以外」かつＳ８０８においてＲ４）、ＨＶＥＣＵ９０は、第３制限条件が成立したと判定し、バッテリレス走行モードを選択する（Ｓ８１１）。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ１に含まれる場合（Ｓ８０１において「それ以外」かつＳ８０８においてＲ１）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をメインルーチンに戻す。この場合には、第１～第３制限条件はいずれも成立しておらず、バッテリ１０の充放電の抑制を強化する方向への制御モードの切り替えは行われない。

＜復帰条件の成否判定＞
図１８は、実施の形態３における復帰条件の成否判定に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図１８を参照して、Ｓ９０１（およびＳ９０８）において、ＨＶＥＣＵ９０は、バッテリ１０の充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさと所定値（第１所定値Ｘ１～第３所定値Ｘ３）との大小関係を判定する。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ３に含まれる場合（Ｓ９０１においてＲ３）、ＨＶＥＣＵ９０は、第１復帰条件が成立したと判定し、保障緩和モードを選択する（Ｓ９０５）。なお、Ｓ９０５の処理に先立つＳ９０２～Ｓ９０４の処理は、実施の形態２におけるＳ６０４～Ｓ６０７の処理（図１３参照）と同様である。また、Ｓ９０６，Ｓ９０９処理もＳ９０２の処理と同様である。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ２に含まれる場合（Ｓ９０１においてＲ２）、ＨＶＥＣＵ９０は、第２復帰条件が成立したと判定し、補機定電力モードを選択する（Ｓ９０７）。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ１に含まれる場合（Ｓ９０１において「それ以外」かつＳ９０８においてＲ１）、ＨＶＥＣＵ９０は、第３復帰条件が成立したと判定し、通常モードを選択する（Ｓ９１０）。

充電許容電力Ｗｉｎの大きさおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの大きさが充放電領域Ｒ４に含まれる場合（Ｓ９０１において「それ以外」かつＳ９０８においてＲ４）、ＨＶＥＣＵ９０は、処理をメインルーチンに戻す。この場合には、第１～第３復帰条件はいずれも成立しておらず、バッテリ１０の充放電の抑制を緩和する方向への制御モードの切り替えは行われない。

以上のように、実施の形態３において、ＨＶＥＣＵ９０は、通常モード時と比べて要求駆動力Ｐ＊の保障を緩和する保障緩和モードをさらに有する。保障緩和モードでは、エンジントルクＴｅの変動に伴う、要求駆動力Ｐ＊に対する実際の駆動力の誤差をある程度許容することで、エンジンパワーＰｅの変動に伴うバッテリ１０の充放電電力の変動を抑制する。これにより、充電許容電力Ｗｉｎおよび放電許容電力Ｗｏｕｔの制限が比較的厳しい状態にあるバッテリ１０をより確実に保護できる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電池パック、２ ＨＶシステム、１０ バッテリ、２０ 電池センサ群、２１ 電圧センサ、２２ 電流センサ、２３ 温度センサ、３０ ＳＭＲ、４１ プロセッサ、４２ メモリ、５０ ＰＣＵ、６１ 第１モータジェネレータ、６２ 第２モータジェネレータ、６３ エンジン、７１ 動力分割装置、７２ 駆動軸、７３ 駆動輪、８１ 高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、８２ 負荷、８３ 補機ＤＣ／ＤＣコンバータ、８４ 補機バッテリ、９０ ＨＶＥＣＵ、９１ プロセッサ、９２ メモリ、１００ 車両。

Claims (6)

1. ハイブリッド車両であって、
   エンジンと、
   第１の回転電機と、
   出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、
   前記エンジン、前記第１の回転電機および前記出力軸を機械的に連結し、前記エンジンと前記第１の回転電機と前記出力軸との間でトルクを伝達可能に構成された遊星歯車装置と、
   バッテリと、
   前記バッテリと前記第１の回転電機と前記第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、
   前記バッテリと前記電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、
   補機負荷と、
   前記リレーと前記補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリと、
   前記バッテリへの充電許容電力と前記バッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する第１の制御装置と、
   前記第１の制御装置からの前記充電許容電力および前記放電許容電力に応じて、前記エンジンおよび前記電力変換装置を制御する第２の制御装置とを備え、
   前記第２の制御装置は、
   前記リレーが閉成され、前記バッテリと前記電力変換装置とが電気的に接続されるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電圧制御する通常モードと、
   前記リレーが開放され、前記バッテリが前記電力変換装置から電気的に切り離された状態で前記ハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行モードと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御する定電力モードとを有し、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が第１の所定値を下回った場合に、前記バッテリレス走行モードを選択し、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値超である第２の所定値を下回った場合に、前記定電力モードを選択する、ハイブリッド車両。
2. 前記第２の制御装置は、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間の通信の支障により、前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値を下回った場合に、前記バッテリレス走行モードを選択する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記第２の制御装置は、前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値を下回った状態が解消され、かつ、前記ハイブリッド車両が停止しており、かつ、前記ハイブリッド車両のアクセル操作が行われていない場合には、前記バッテリレス走行モードの選択を中止する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記第２の制御装置は、
   前記通常モードの選択時には、前記エンジンのトルク、前記第１の回転電機のトルクおよび前記第２の回転電機のトルクを調整することによって、前記ハイブリッド車両から出力される走行駆動力が要求駆動力となることを保障し、
   前記通常モードの選択時と比べて、前記要求駆動力に対する前記走行駆動力の保障を緩和する保障緩和モードをさらに有し、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値超である第３の所定値を下回った場合に、前記保障緩和モードを選択する、請求項１～３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
5. バッテリが搭載されたハイブリッド車両の走行を制御する走行制御システムであって、 前記ハイブリッド車両は、前記バッテリへの充電許容電力と前記バッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する第１の制御装置を備え、
   前記走行制御システムは、
   エンジンと、
   第１の回転電機と、
   出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、
   前記エンジン、前記第１の回転電機および前記出力軸を機械的に連結し、前記エンジンと前記第１の回転電機と前記出力軸との間でトルクを伝達可能に構成された遊星歯車装置と、
   前記バッテリと前記第１の回転電機と前記第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、
   補機負荷と、
   前記バッテリと前記電力変換装置とを結ぶ電力線と、前記補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリと、
   前記第１の制御装置からの前記充電許容電力および前記放電許容電力に応じて前記電力変換装置を制御する第２の制御装置とを備え、
   前記第２の制御装置は、
   前記バッテリと前記電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーが開放され、前記バッテリが前記電力変換装置から電気的に切り離された状態で前記ハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行モードと、
   前記リレーが閉成され、前記バッテリと前記電力変換装置とが電気的に接続されるとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電圧制御する通常モードと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御する定電力モードとを有し、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、前記バッテリレス走行モードを選択し、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値超である第２の所定値を下回った場合に、前記定電力モードを選択する、ハイブリッド車両の走行制御システム。
6. ハイブリッド車両の制御方法であって、
   エンジンと、
   第１の回転電機と、
   出力軸を介して駆動輪に接続された第２の回転電機と、
   前記エンジン、前記第１の回転電機および前記出力軸を機械的に連結し、前記エンジンと前記第１の回転電機と前記出力軸との間でトルクを伝達可能に構成された遊星歯車装置と、
   バッテリと、
   前記バッテリと前記第１の回転電機と前記第２の回転電機との間で電力を変換する電力変換装置と、
   前記バッテリと前記電力変換装置との間に電気的に接続されたリレーと、
   補機負荷と、
   前記リレーと前記補機負荷との間に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記補機負荷に電力を供給可能な補機バッテリと、
   前記バッテリへの充電許容電力と前記バッテリからの放電許容電力とを算出し、その算出結果を出力する第１の制御装置と、
   前記第１の制御装置からの前記充電許容電力および前記放電許容電力に応じて、前記エンジンおよび前記電力変換装置を制御する第２の制御装置とを備え、
   前記第２の制御装置は、前記リレーを開放することで前記バッテリが前記電力変換装置から電気的に切り離された状態で前記ハイブリッド車両を走行させるバッテリレス走行制御が実行可能に構成され、
   前記制御方法は、
   前記リレーが閉成され、前記バッテリと前記電力変換装置とが電気的に接続された場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電圧制御するステップと、
   前記充電許容電力の大きさがおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が所定値を下回った場合に、前記第２の制御装置により前記バッテリレス走行制御を実行するステップと、
   前記充電許容電力の大きさおよび前記放電許容電力の大きさのうちの少なくとも一方が前記第１の所定値超である第２の所定値を下回った場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを定電力制御するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。

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