(57)【要約】【課題】  エンジンの運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることを抑制し、エンジンの回転数の変化に伴ってユーザが違和感を受けることを抑制する。【解決手段】  コントローラ（５０）は、補機バッテリ（４２）の充放電を制御する。コントローラは、メインバッテリ（１０）の充電を許容する上限電力（Ｗｉｎ）が低下し、指令パワーが、負荷運転および自立運転を交互に切り替えさせる状態であるとき、指令パワーを閾値（Ｐｔｈ）以上にさせる充電電力において、補機バッテリの充電を継続させる。エンジンに対する指令パワーを上昇させて閾値以上とすることにより、エンジンの負荷運転を行わせることができる。補機バッテリの充電を継続させることにより、エンジンの負荷運転を継続させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閾値以上の指令パワーを受けて発電機を発電させる負荷運転を行い、前記閾値よりも小さい前記指令パワーを受けて前記発電機を発電させずに動作する自立運転を行うエンジンと、
車両の走行に用いられるエネルギを出力するとともに、前記発電機からの電力を受けて充電されるメインバッテリと、
負荷に電力を供給するとともに、前記発電機からの電力を受けて充電される補機バッテリと、
前記補機バッテリに対する前記発電機の出力電圧を降圧するＤＣＤＣコンバータと、
前記補機バッテリの充放電を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記メインバッテリの充電を許容する上限電力が低下し、前記指令パワーが、前記負荷運転および前記自立運転を交互に切り替えさせる状態であるとき、前記指令パワーを前記閾値以上にさせる充電電力において、前記補機バッテリの充電を所定時間の間継続させることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記コントローラは、前記補機バッテリの充電を継続させるとき、前記所定時間が経過するたびに、前記補機バッテリの充電を一旦停止させることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記上限電力は、前記メインバッテリの状態を示すパラメータに応じて変化し、
前記コントローラは、前記パラメータを監視して、前記上限電力が低下する前に、前記補機バッテリを放電させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
入力された電力を、前記車両の走行に用いられる運動エネルギに変換するモータを有しており、
前記補機バッテリを放電させたとき、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記補機バッテリの出力電圧を昇圧して、昇圧後の電力を前記モータに出力することを特徴とする請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記コントローラは、前記補機バッテリの充電を継続させる前の前記指令パワーと、前記閾値との差に応じて、前記補機バッテリの充電を継続させるときの前記充電電力を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の車両。
【請求項６】
シフトポジションの検出情報を前記コントローラに出力するセンサを有しており、
前記コントローラは、前記上限電力が所定電力以下であり、前記シフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであるとき、前記充電電力において、前記補機バッテリの充電を継続させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよびバッテリを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびバッテリを備えた車両（いわゆるハイブリッド車）では、特許文献１などに記載されているように、エンジンの動力を発電機に伝達して発電機で発電させ、発電機で発生した電力を用いてバッテリを充電している。ここで、特許文献２などに記載されているように、エンジンの運転には、負荷運転および自立運転がある。
【０００３】
負荷運転では、エンジンの動力が発電機に伝達され、発電機による発電が行われる。例えば、バッテリのＳＯＣ（State of Charge）が低下して、バッテリを充電する必要があるときに、負荷運転が行われる。自立運転では、エンジンが動作しているが、発電機による発電は行われない。例えば、車室内の暖房を行うために、エンジンを熱源として用いるときに、自立運転が行われる。
【０００４】
エンジンの運転は、エンジンに対する指令パワーに応じて、負荷運転および自立運転の間で切り替わる。具体的には、エンジンに対する指令パワーが、予め定められた指令パワー（閾値）よりも大きいときには、負荷運転が行われる。また、エンジンに対する指令パワーが指令パワー（閾値）よりも小さいときには、自立運転が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０９２６１４号公報
【特許文献２】特開２００９−２８６１７４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４５８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンジンに対する指令パワーが指令パワー（閾値）の近傍にあり、エンジンの脈動などによって、エンジンに対する指令パワーが変化するとき、エンジンに対する指令パワーは、指令パワー（閾値）よりも大きい値と、指令パワー（閾値）よりも小さい値との間で変化することがある。これにより、エンジンの運転は、負荷運転および自立運転の間で切り替わってしまう。特に、指令パワー（閾値）を含む範囲において、エンジンに対する指令パワーの変動が繰り返されると、エンジンの運転は、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わってしまう。
【０００７】
発電機からバッテリに電力を供給することができれば、エンジンに対する指令パワーを上昇させて、負荷運転を継続させることができる。しかし、バッテリの充電が制限されて、発電機からバッテリに電力を供給しにくいときには、エンジンに対する指令パワーが上昇しにくい。これにより、エンジンに対する指令パワーは、指令パワー（閾値）の近傍に留まりやすくなり、上述したように、エンジンの運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わってしまうことがある。
【０００８】
負荷運転および自立運転では、エンジンの回転数が互いに異なるため、エンジンの運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わると、エンジンの回転数が頻繁に変化し、ユーザに違和感を与えてしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両は、エンジンと、メインバッテリと、補機バッテリと、ＤＣＤＣコンバータと、コントローラとを有する。エンジンは、負荷運転および自立運転を行う。負荷運転では、エンジンが閾値以上の指令パワーを受けて、発電機を発電させる。自立運転では、エンジンが閾値よりも小さい指令パワーを受けて、発電機を発電させずに動作する。
【００１０】
メインバッテリは、車両の走行に用いられるエネルギを出力するとともに、発電機からの電力を受けて充電される。補機バッテリは、負荷に電力を供給するとともに、発電機からの電力を受けて充電される。ＤＣＤＣコンバータは、補機バッテリに対する発電機の出力電圧を降圧する。
【００１１】
コントローラは、補機バッテリの充放電を制御する。ここで、コントローラは、メインバッテリの充電を許容する上限電力が低下し、指令パワーが、負荷運転および自立運転を交互に切り替えさせる状態であるとき、指令パワーを閾値以上にさせる充電電力において、補機バッテリの充電を所定時間の間継続させる。
【００１２】
本発明によれば、補機バッテリの充電を継続させるときに設定される充電電力によって、エンジンに対する指令パワーを上昇させて閾値以上とすることができ、エンジンの負荷運転を行わせることができる。また、上述した充電電力の下で、補機バッテリの充電を所定時間の間継続させることにより、エンジンの負荷運転を所定時間の間継続させることができる。これにより、エンジンの運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることを抑制でき、エンジンの回転数の変化に伴って、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【００１３】
補機バッテリの充電を継続させるとき、所定時間が経過するたびに、補機バッテリの充電を一旦停止させることができる。これにより、補機バッテリの充電状態（ＳＯＣ）の上昇を遅らせることができ、補機バッテリが充電できなくなるまでの時間を延ばすことができる。ここで、補機バッテリの充電を一旦停止させると、エンジンに対する指令パワーが閾値よりも低下することがあるが、所定時間の間は、補機バッテリの充電を継続させることができる。所定時間の間、補機バッテリの充電を継続させるだけでも、エンジンの運転の頻繁な切り替わりを抑制できる。
【００１４】
上限電力は、メインバッテリの状態を示すパラメータに応じて変化する。このため、パラメータを監視すれば、上限電力が低下することを、事前に把握することができる。ここで、補機バッテリの充電を継続させるためには、補機バッテリの充電を継続させる前に、補機バッテリを放電させておくことが好ましい。上限電力が低下することを事前に把握できれば、上限電力が低下する前に、補機バッテリを放電させておくことができる。これにより、補機バッテリの充電を継続させやすくなる。
【００１５】
メインバッテリの状態を示すパラメータとしては、例えば、メインバッテリの温度や、メインバッテリの充電状態（ＳＯＣ）がある。補機バッテリを放電させるときには、補機バッテリの放電電力を、車両の走行に用いることができる。ここで、ＤＣＤＣコンバータは、補機バッテリの出力電圧を昇圧して、昇圧後の電力をモータに出力することができる。モータは、入力された電力を、車両の走行に用いられる運動エネルギに変換する。車両を走行させるときの消費電力は高くなりやすいため、補機バッテリの放電電力を車両の走行に用いることにより、補機バッテリを放電させやすくなる。
【００１６】
補機バッテリの充電を継続させるときの充電電力は、補機バッテリの充電を継続させる前の指令パワーと閾値との差に応じて設定することができる。このように充電電力を設定すれば、エンジンに対する指令パワーを閾値以上にしながら、指令パワーが必要以上に上昇することを抑制できる。負荷運転を継続させるためには、指令パワーが閾値以上であればよいため、指令パワーを必要以上に上昇させる必要は無い。
【００１７】
センサを用いてシフトポジションを検出し、この検出情報をコントローラに出力することができる。ここで、上限電力が所定電力以下であり、シフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであるとき、上述した充電電力において、補機バッテリの充電を継続させることができる。
【００１８】
シフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであるときには、車両の全体で要求される出力が低下しやすく、エンジンに対する指令パワーも低下しやすくなる。この状態において、上限電力が所定電力以下であるときには、指令パワーが閾値よりも大きい値と、閾値よりも小さい値との間で変動しやすくなり、エンジンの運転が頻繁に切り替わりやすくなってしまう。そこで、上述したように、上限電力およびシフトポジションを確認した上で、補機バッテリの充電を継続させれば、エンジンの運転の頻繁な切り替わりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電池システムの構成を示す図である。
【図２】メインバッテリの温度および許容入力電力の関係を示す図である。
【図３】メインバッテリのＳＯＣおよび許容入力電力の関係を示す図である。
【図４】補機バッテリの充放電電力を設定する処理を示すフローチャートである。
【図５】指令パワーおよび閾値の差と、補機バッテリの充電電力との関係を示す図である。
【図６】エンジンの指令パワーおよび運転状態と、メインバッテリのＳＯＣと、補機バッテリの充放電電力と、補機バッテリのＳＯＣとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本実施例における電池システムの構成を示す図であり、電池システムは、車両（いわゆるハイブリッド車）に搭載されている。
【００２２】
メインバッテリ（組電池）１０は、直列に接続された複数の単電池を有する。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。メインバッテリ１０には、並列に接続された複数の単電池が含まれていてもよい。
【００２３】
電圧センサ２１は、メインバッテリ１０の電圧値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。電流センサ２２は、メインバッテリ１０の電流値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。ここで、メインバッテリ１０を放電したときの電流値として、正の値を用い、メインバッテリ１０を充電したときの電流値として、負の値を用いる。温度センサ２３は、メインバッテリ１０の温度を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。
【００２４】
メインバッテリ１０の充放電を制御するときには、目標ＳＯＣ（ＳＯＣの目標値）が設定され、メインバッテリ１０のＳＯＣが目標ＳＯＣに沿って変化するように、メインバッテリ１０の充放電が制御される。メインバッテリ１０の充放電制御は、コントローラ５０によって実行される。
【００２５】
ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。メインバッテリ１０のＳＯＣは、電圧センサ２１や電流センサ２２の検出結果を用いて推定することができる。なお、ＳＯＣを推定する方法としては、公知の方法を適宜採用することができ、ＳＯＣを推定する具体的な方法については、説明を省略する。
【００２６】
メインバッテリ１０の正極端子と接続された正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられている。メインバッテリ１０の負極端子と接続された負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ５０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。イグニッションスイッチがオンであるとき、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする。イグニッションスイッチがオフであるとき、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフにする。
【００２７】
正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬには、コンデンサＣが接続されている。コンデンサＣは、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬの間における電圧値を平滑化するために用いられる。インバータ３１は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、メインバッテリ１０と接続されている。ここで、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンであるとき、メインバッテリ１０およびインバータ３１が接続される。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオフであれば、メインバッテリ１０およびインバータ３１の接続が遮断される。
【００２８】
インバータ３１は、メインバッテリ１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ（本発明のモータに相当する）ＭＧ２に出力する。モータ・ジェネレータＭＧ２は、インバータ３１から出力された交流電力を受けて運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギを駆動輪３２に伝達することにより、車両を走行させることができる。
【００２９】
動力分割機構３３は、エンジン３４の動力を、駆動輪３２に伝達したり、モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達したりする。モータ・ジェネレータ（本発明の発電機に相当する）ＭＧ１は、エンジン３４の動力を受けて発電を行う。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した交流電力は、インバータ３１を介して、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給されたり、メインバッテリ１０に供給されたりする。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給すれば、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した運動エネルギによって、駆動輪３２を駆動することができる。また、モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力をメインバッテリ１０に供給すれば、メインバッテリ１０を充電することができる。
【００３０】
コントローラ５０は、メモリ５１やタイマ５２を有する。メモリ５１は、コントローラ５０が所定処理を行うための各種の情報を記憶している。タイマ５２は、時間の計測に用いられる。メモリ５１およびタイマ５２は、コントローラ５０に内蔵されているが、メモリ５１およびタイマ５２の少なくとも一方を、コントローラ５０の外部に設けることができる。コントローラ５０は、１つのＥＣＵ（Electric Control Unit）で構成したり、複数のＥＣＵで構成したりすることができる。コントローラ５０が複数のＥＣＵによって構成されているとき、各ＥＣＵは、他のＥＣＵと通信することができる。
【００３１】
メインバッテリ１０およびインバータ３１の間の電流経路には、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、メインバッテリ１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３１に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ３１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力をメインバッテリ１０に出力することができる。
【００３２】
正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬには、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１が接続されており、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１には、補機バッテリ４２が接続されている。双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、補機バッテリ４２の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をメインバッテリ１０やインバータ３１に出力することができる。また、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１は、メインバッテリ１０やインバータ３１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリ４２に出力することができる。コントローラ５０は、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１の動作を制御する。
【００３３】
補機バッテリ４２は、車両に搭載された補機（本発明の負荷に相当する）に電力を供給する。補機バッテリ４２としては、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池を用いることができる。補機バッテリ４２の公称電圧は、メインバッテリ１０の公称電圧（総電圧）よりも低い。電流センサ４３は、補機バッテリ４２の電流値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。ここで、補機バッテリ４２を放電しているときの電流値として、正の値が用いられ、補機バッテリ４２を充電しているときの電流値として、負の値が用いられる。電圧センサ４４は、補機バッテリ４２の電圧値を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。
【００３４】
補機バッテリ４２の充放電を制御するときには、目標ＳＯＣ（ＳＯＣの目標値）が設定され、補機バッテリ４２のＳＯＣが目標ＳＯＣに沿って変化するように、補機バッテリ４２の充放電が制御される。補機バッテリ４２の充放電制御は、コントローラ５０によって実行される。補機バッテリ４２の充放電制御で設定される目標ＳＯＣは、メインバッテリ１０の充放電制御で設定される目標ＳＯＣと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３５】
補機バッテリ４２のＳＯＣは、電流センサ４３や電圧センサ４４の検出結果を用いて推定することができる。なお、ＳＯＣを推定する方法としては、公知の方法を適宜採用することができ、ＳＯＣを推定する具体的な方法については、説明を省略する。
【００３６】
双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を用いれば、補機バッテリ４２の出力電力を用いて、コンデンサＣを充電することができる。具体的には、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにする前に、コンデンサＣを充電することができる。このようにコンデンサＣを充電しておけば、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンにしたときに、メインバッテリ１０からコンデンサＣに突入電流が流れることを防止できる。
【００３７】
シフトポジションセンサ５３は、シフトポジションを検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。シフトポジションとしては、公知のように、ドライブレンジ（Ｄレンジ）、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）がある。
【００３８】
図２は、メインバッテリ１０の温度Ｔｂおよび許容入力電力Ｗｉｎの関係を示す。許容入力電力Ｗｉｎとは、メインバッテリ１０の充電（入力）を許容する上限電力である。メインバッテリ１０の入力電力が許容入力電力Ｗｉｎよりも高くならないように、メインバッテリ１０の充電が制御される。
【００３９】
温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１および第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２の間にあるとき、許容入力電力Ｗｉｎは、最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘに設定される。第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２は、第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも高い温度である。最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘは、メインバッテリ１０の入出力特性などを考慮して適宜設定される。
【００４０】
一方、温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも低いとき、許容入力電力Ｗｉｎは、最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘよりも低い値に設定される。また、温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも低くなるほど、許容入力電力Ｗｉｎが低下する。温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも低くなるほど、メインバッテリ１０の入力性能が低下するため、許容入力電力Ｗｉｎを低下させている。
【００４１】
また、温度Ｔｂが第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも高いとき、許容入力電力Ｗｉｎは、最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘよりも低い値に設定される。また、温度Ｔｂが第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも高くなるほど、許容入力電力Ｗｉｎが低下する。メインバッテリ１０は充電によって発熱するが、メインバッテリ１０の過度の温度上昇を抑制するために、温度Ｔｂが第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも高くなるほど、許容入力電力Ｗｉｎを低下させている。
【００４２】
このように、許容入力電力Ｗｉｎは、メインバッテリ１０の温度Ｔｂに応じて変化する。ここで、許容入力電力Ｗｉｎを低下させた後であっても、温度Ｔｂの変化に応じて、許容入力電力Ｗｉｎを上昇させることができる。図２に示す対応関係は、マップ又は演算式として表すことができ、この対応関係を示す情報はメモリ５１に記憶しておくことができる。
【００４３】
図３は、メインバッテリ１０のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｍｂ）および許容入力電力Ｗｉｎの対応関係を示す。ＳＯＣ＿ｍｂが閾値（ＳＯＣ）ＳＯＣ＿ｔｈ以下であるとき、許容入力電力Ｗｉｎは、最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘに設定される。一方、ＳＯＣ＿ｍｂが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも高いとき、許容入力電力Ｗｉｎは、最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘよりも低い値に設定される。また、ＳＯＣ＿ｍｂが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも高くなるほど、許容入力電力Ｗｉｎが低下する。メインバッテリ１０の過充電を抑制するために、ＳＯＣ＿ｍｂが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも高くなるほど、許容入力電力Ｗｉｎを低下させている。
【００４４】
このように、許容入力電力Ｗｉｎは、ＳＯＣ＿ｍｂに応じて変化する。ここで、許容入力電力Ｗｉｎを低下させた後であっても、ＳＯＣ＿ｍｂの変化（低下）に応じて、許容入力電力Ｗｉｎを上昇させることができる。図３に示す対応関係は、マップ又は演算式として表すことができ、この対応関係を示す情報はメモリ５１に記憶しておくことができる。上述したように、温度ＴｂやＳＯＣ＿ｍｂに応じて、許容入力電力Ｗｉｎが設定される。
【００４５】
本実施例の車両では、エンジン３４の運転として、負荷運転および自立運転が行われる。負荷運転とは、エンジン３４の動力をモータ・ジェネレータＭＧ１に伝達し、モータ・ジェネレータＭＧ１による発電を行わせる運転状態である。負荷運転では、モータ・ジェネレータＭＧ１の発電に伴う負荷を受けた状態において、エンジン３４が動作している。負荷運転のときにモータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力は、メインバッテリ１０や補機バッテリ４２に供給することができる。
【００４６】
自立運転とは、モータ・ジェネレータＭＧ１の発電を行わずに、エンジン３４を動作させる運転状態である。自立運転では、モータ・ジェネレータＭＧ１の発電に伴う負荷を受けずに、エンジン３４が動作している。自立運転を行っているとき、モータ・ジェネレータＭＧ１の発電停止と、これに伴う動力分割機構３３の作用により、エンジン３４の動力は駆動輪３２に伝達されない。
【００４７】
エンジン３４に対する指令パワーＰｅが予め定められた閾値（指令パワー）Ｐｔｈ以上であるとき、負荷運転が行われる。また、エンジン３４に対する指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも小さいとき、自立運転が行われる。ここで、エンジン３４に対する指令パワーＰｅは、車両の全体で要求される出力に基づいて特定される。
【００４８】
エンジン３４の指令パワーＰｅが、閾値Ｐｔｈよりも大きい値と、閾値Ｐｔｈよりも小さい値との間で頻繁に変動すると、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わってしまう。これに伴い、エンジン３４の回転数が頻繁に変動し、ユーザに違和感を与えてしまうことがある。
【００４９】
上述したように、エンジン３４の指令パワーＰｅは、車両の全体で要求される出力に基づいて特定される。このため、車両の全体で要求される出力が低下しやすいとき、言い換えれば、車両が走行していないときに、エンジン３４の指令パワーＰｅが低下しやすくなり、閾値Ｐｔｈを含む範囲内において、指令パワーＰｅが変動しやすくなる。車両が走行していないときには、通常、シフトポジションがパーキングレンジやニュートラルレンジにある。
【００５０】
本実施例では、エンジン３４の回転数の頻繁な変動に伴う違和感をユーザに与えることを抑制するようにしている。具体的には、本実施例では、エンジン３４の指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも大きい状態を維持させるようにしている。これにより、エンジン３４の指令パワーＰｅが、閾値Ｐｔｈよりも大きい値と、閾値Ｐｔｈよりも小さい値との間で変化することを抑制でき、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることを抑制できる。
【００５１】
エンジン３４の指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈよりも大きい状態に維持させる処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４に示す処理は、コントローラ５０によって実行され、所定の周期で繰り返される。
【００５２】
ステップＳ１０１において、コントローラ５０は、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしているか否かを判別する。許容入力電力Ｗｉｎは、メインバッテリ１０の状態を示すパラメータに基づいて変更される。このため、このパラメータに関して、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することができる。そして、パラメータを監視すれば、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件をパラメータが満たしているか否かを判別することができる。
【００５３】
本実施例では、許容入力電力Ｗｉｎを監視するのではなく、許容入力電力Ｗｉｎの設定に影響を与えるパラメータを監視することにより、許容入力電力Ｗｉｎが低下するか否かを事前に把握することができる。メインバッテリ１０の状態を示すパラメータとは、メインバッテリ１０の状態を規定するパラメータであり、許容入力電力Ｗｉｎを変更させるパラメータである。このパラメータとしては、例えば、図２を用いて説明したメインバッテリ１０の温度Ｔｂや、図３を用いて説明したメインバッテリ１０のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｍｂ）がある。
【００５４】
許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件としては、具体的には、図２において、温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも低いことを設定することができる。コントローラ５０は、温度センサ２３によって検出された温度Ｔｂが第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも低いとき、ステップＳ１０１の処理において、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしていると判別することができる。
【００５５】
また、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件としては、図２において、温度Ｔｂが第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも高いことを設定することができる。コントローラ５０は、温度センサ２３によって検出された温度Ｔｂが第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも高いとき、ステップＳ１０１の処理において、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしていると判別することができる。
【００５６】
なお、第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１や第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２とは異なる温度を設定して、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することもできる。例えば、第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１の代わりに、第１温度Ｔｂ＿ｔｈ１よりも高い温度を設定し、この設定した温度よりも温度Ｔｂが低いことを、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件とすることができる。また、第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２の代わりに、第２温度Ｔｂ＿ｔｈ２よりも低い温度を設定し、この設定した温度よりも温度Ｔｂが高いことを、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件とすることができる。
【００５７】
一方、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件としては、図３において、ＳＯＣ＿ｍｂが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも高いことを設定することができる。コントローラ５０は、ＳＯＣ＿ｍｂが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも高いとき、ステップＳ１０１の処理において、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしていると判別することができる。なお、閾値ＳＯＣ＿ｔｈとは異なるＳＯＣを設定して、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することもできる。例えば、閾値ＳＯＣ＿ｔｈの代わりに、閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも低いＳＯＣを設定し、この設定したＳＯＣよりもＳＯＣ＿ｍｂが高いことを、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件とすることができる。
【００５８】
なお、温度ＴｂやＳＯＣ＿ｍｂとは異なるパラメータであっても、このパラメータに関して、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することができる。すなわち、特定のパラメータに基づいて、許容入力電力Ｗｉｎを変化させるときには、温度ＴｂやＳＯＣ＿ｍｂと同様に、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することができる。そして、特定のパラメータを監視することにより、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしているか否かを判別することができる。ここで、複数のパラメータ（温度ＴｂやＳＯＣ＿ｍｂを含む）に基づいて、許容入力電力Ｗｉｎを変化させるときには、少なくとも１つのパラメータに関して、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしているか否かを判別することができる。
【００５９】
例えば、メインバッテリ１０の単電池として、リチウムイオン二次電池を用いたとき、リチウムの析出状態を把握するためのパラメータを規定し、このパラメータに基づいて、許容入力電力Ｗｉｎを変更することができる。具体的には、パラメータを用いてリチウムの析出状態を把握し、リチウムの析出を抑制するために、許容入力電力Ｗｉｎを低下させることができる。この場合にも、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することができ、このパラメータを監視すれば、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしているか否かを判別することができる。
【００６０】
図４に示すステップＳ１０１の処理において、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしていると判別したとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０２の処理を行う。一方、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を満たしていないと判別したとき、コントローラ５０は、図４に示す処理を終了する。
【００６１】
ステップＳ１０２において、コントローラ５０は、補機バッテリ４２のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ａｂ）が下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎ以上であるか否かを判別する。下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎは、補機バッテリ４２の過放電を抑制するために予め定められた値である。下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎを特定する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。ＳＯＣ＿ａｂが下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎ以上であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０３の処理を行う。一方、ＳＯＣ＿ａｂが下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎよりも低いとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０４の処理を行う。
【００６２】
ステップＳ１０３において、コントローラ５０は、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させ、低下後の目標ＳＯＣに基づいて、補機バッテリ４２の充放電電力を設定する。ステップＳ１０１の処理からステップＳ１０２の処理に進む前において、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣは、予め定められた基準値に設定されている。ステップＳ１０３の処理では、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値よりも低下させる。
【００６３】
補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させることにより、補機バッテリ４２に充電することができる電力量を増やすことができる。補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させるときには、補機バッテリ４２が放電されやすくなる。補機バッテリ４２の放電電力は、例えば、補機、メインバッテリ１０およびモータ・ジェネレータＭＧ２のいずれかに供給することができる。ここで、モータ・ジェネレータＭＧ２の消費電力は、補機の消費電力よりも高くなりやすいため、補機バッテリ４２の放電電力をモータ・ジェネレータ（本発明の負荷に相当する）ＭＧ２に供給すれば、補機バッテリ４２のＳＯＣを低下させやすくなる。これにより、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させる処理を素早く行うことができる。
【００６４】
補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させる量は、適宜設定することができる。すなわち、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させて、補機バッテリ４２に充電することができる電力量を増やすことができればよい。ただし、低下後の目標ＳＯＣは、ステップＳ１０２の処理で説明した下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎ以上であることが好ましい。
【００６５】
補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させた後は、低下後の目標ＳＯＣに沿って補機バッテリ４２のＳＯＣが変化するように、補機バッテリ４２の充放電が制御される。このため、低下後の目標ＳＯＣと、補機バッテリ４２の現在のＳＯＣとに基づいて、補機バッテリ４２の充放電電力が設定される。
【００６６】
ステップＳ１０４において、コントローラ５０は、補機バッテリ４２のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ａｂ）が上限値ＳＯＣ＿ｍａｘ以下であるか否かを判別する。上限値ＳＯＣ＿ｍａｘは、上述した下限値ＳＯＣ＿ｍｉｎよりも高い値であり、適宜設定することができる。例えば、補機バッテリ４２の過充電を抑制する観点に基づいて、上限値ＳＯＣ＿ｍａｘを設定することができる。上限値ＳＯＣ＿ｍａｘを特定する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。
【００６７】
後述する処理（ステップＳ１０８の処理）では、補機バッテリ４２を充電させるようにしている。ここで、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高いと、補機バッテリ４２に充電することができる電力量を確保することができない。また、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高いときに、補機バッテリ４２を充電してしまうと、補機バッテリ４２が過充電状態となってしまうことがある。そこで、ステップＳ１０４の処理では、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘ以下であることを確認している。ここで、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０５の処理を行い、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０９の処理を行う。
【００６８】
ステップＳ１０５において、コントローラ５０は、シフトポジションがパーキングレンジ（Ｐレンジ）であるか否かを判別する。現在のシフトポジションは、シフトポジションセンサ５３を用いて検出することができる。上述したように、シフトポジションがパーキングレンジであるときには、エンジン３４の指令パワーＰｅの頻繁な変動によって、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わりやすくなる。そこで、ステップＳ１０５の処理では、シフトポジションがパーキングレンジであることを確認している。ここで、シフトポジションがパーキングレンジであるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０６の処理を行い、シフトポジションがパーキングレンジではないとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０９の処理を行う。
【００６９】
ステップＳ１０６において、コントローラ５０は、現在設定されている許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下であるか否かを判別する。所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈは、図２や図３を用いて説明した最大電力Ｗｉｎ＿ｍａｘよりも低い値であり、以下に説明するように設定することができる。
【００７０】
許容入力電力Ｗｉｎが低下したときには、負荷運転時にモータ・ジェネレータＭＧ１によって生成された電力をメインバッテリ１０に供給することができないことがある。モータ・ジェネレータＭＧ１からメインバッテリ１０に電力を供給することができないと、エンジン３４の指令パワーＰｅが低下しやすくなる。エンジン３４の指令パワーＰｅが低下すると、上述したように、指令パワーＰｅの変動によって、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わりやすくなる。
【００７１】
そこで、エンジン３４の運転の頻繁な切り替わりを発生させるときの許容入力電力Ｗｉｎを所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈとして設定することができる。所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈを設定するときには、シフトポジションがパーキングレンジであるときのエンジン３４の指令パワーＰｅを考慮することができる。ここで、ステップＳ１０１の処理では、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈとなるときのパラメータ（温度ＴｂやＳＯＣ＿ｍｂなど）を考慮することができる。すなわち、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈとなるときのパラメータを基準として、許容入力電力Ｗｉｎが低下する条件を設定することができる。
【００７２】
上述したように所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈを設定したとき、現在の許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下であるときには、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わりやすくなる。そこで、ステップＳ１０６の処理では、現在の許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下であることを確認している。ここで、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０７の処理を行い、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０９の処理を行う。
【００７３】
所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈは、車両毎に予め設定しておくことができ、所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈを特定する情報は、メモリ５１に記憶しておくことができる。コントローラ５０は、現在設定されている許容入力電力Ｗｉｎを把握することができるため、この許容入力電力Ｗｉｎを所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈと比較することができる。
【００７４】
ステップＳ１０７において、コントローラ５０は、計測時間ｔが所定時間ｔ＿ｔｈ以下であるか否かを判別する。計測時間ｔは、後述するステップＳ１０８の処理を行っている時間（継続時間）であり、タイマ５２を用いて計測される。所定時間ｔ＿ｔｈは、ステップＳ１０８の処理を継続して行うことができる上限時間である。本実施例では、所定時間ｔ＿ｔｈの間だけ、ステップＳ１０８の処理を継続させるようにしているため、ステップＳ１０７の処理では、計測時間ｔが所定時間ｔ＿ｔｈ以下であることを確認している。ここで、計測時間ｔが所定時間ｔ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０８の処理を行い、計測時間ｔが所定時間ｔ＿ｔｈよりも長いとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０９の処理を行う。
【００７５】
ステップＳ１０８において、コントローラ５０は、補機バッテリ４２を充電させるために、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄを設定する。具体的には、ステップＳ１０３の処理で設定される充放電電力の代わりに、充電電力Ｗａｄｄが設定される。ここで、充電電力Ｗａｄｄが設定されていない状態から充電電力Ｗａｄｄを設定したときには、上述したように、タイマ５２を用いた時間ｔの計測が開始される。また、充電電力Ｗａｄｄが既に設定された状態において、ステップＳ１０８の処理を行うときには、時間ｔの計測が継続される。
【００７６】
ステップＳ１０８の処理で設定される充電電力Ｗａｄｄは、予め定めた固定値であってもよいし、変更されてもよい。ここで、ステップＳ１０８の処理を開始する前のエンジン３４の指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも小さいとき、この指令パワーＰｅおよび閾値Ｐｔｈの差ΔＰに応じて、充電電力Ｗａｄｄを設定することができる。ここで、差ΔＰは、閾値Ｐｔｈから、充電電力Ｗａｄｄの設定を開始する前のエンジン３４の指令パワーＰｅを減じた値である。
【００７７】
図５に示すように、指令パワーＰｅおよび閾値Ｐｔｈの差ΔＰが大きくなるほど、充電電力Ｗａｄｄを上昇させることができる。言い換えれば、指令パワーＰｅおよび閾値Ｐｔｈの差ΔＰが小さくなるほど、充電電力Ｗａｄｄを低下させることができる。図５に示す例では、差ΔＰおよび充電電力Ｗａｄｄの関係を直線的に変化させているが、これに限るものではない。後述するように、充電電力Ｗａｄｄの設定によって、指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈ以上とすることができればよく、差ΔＰおよび充電電力Ｗａｄｄの関係は適宜設定することができる。例えば、差ΔＰおよび充電電力Ｗａｄｄの関係を、曲線に沿って変化させることもできる。
【００７８】
上述したように、指令パワーＰｅおよび閾値Ｐｔｈの差ΔＰに応じて、充電電力Ｗａｄｄを設定すれば、充電電力Ｗａｄｄを設定した後の指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈ以上としながら、指令パワーＰｅを必要以上に上昇させることを抑制できる。指令パワーＰｅが必要以上に上昇しているときには、充電電力Ｗａｄｄが必要以上に上昇していることになる。この場合には、補機バッテリ４２の充電によって、補機バッテリ４２のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ａｂ）が上昇しやすくなる。
【００７９】
ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高くなると、ステップＳ１０４の処理からステップＳ１０９の処理に進み、後述するように、ステップＳ１０８の処理による充電電力Ｗａｄｄの設定が行われなくなってしまう。このため、充電電力Ｗａｄｄを設定する上では、ＳＯＣ＿ａｂを上昇させにくくして、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高くなることを抑制することが好ましい。
【００８０】
ステップＳ１０９において、コントローラ５０は、充電電力Ｗａｄｄが設定されているとき、補機バッテリ４２に対する充電電力Ｗａｄｄの設定を解除するとともに、計測時間ｔをリセットする。これにより、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄは、設定されない。なお、ステップＳ１０８の処理が行われていないときには、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄが設定されていなく、時間ｔの計測も開始されていないため、充電電力Ｗａｄｄの設定の解除や計測時間ｔのリセットは行われない。
【００８１】
ステップＳ１０９において、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除するとき、コントローラ５０は、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを、ステップＳ１０３で説明した基準値に戻す。本実施例では、充電電力Ｗａｄｄが設定されるときに、ステップＳ１０３の処理によって、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値よりも低下させている。
【００８２】
ここで、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除するときには、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値よりも低下させる必要が無くなるため、ステップＳ１０９の処理では、充電電力Ｗａｄｄの設定の解除に伴って、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値に戻している。なお、充電電力Ｗａｄｄが設定されていないとき、ステップＳ１０９の処理においても、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣは基準値よりも低い値に維持される。また、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値に戻した後であっても、ステップＳ１０２の処理からステップＳ１０３の処理に進むときには、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣが基準値よりも低下する。
【００８３】
ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、設定された補機バッテリ４２の充放電電力に基づいて、エンジン３４の指令パワーＰｅを特定する。エンジン３４の指令パワーＰｅは、補機バッテリ４２の充放電電力を含めた車両の全体で要求される出力に基づいて特定される。
【００８４】
充電電力Ｗａｄｄが設定されていなく、ステップＳ１０９の処理からステップＳ１１０の処理に進んだとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０３の処理で設定された充放電電力に基づいて、エンジン３４の指令パワーＰｅを特定する。これにより、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下となって充電電力Ｗａｄｄが設定される前に、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを基準値よりも低下させておくことができる。
【００８５】
また、ステップＳ１０８の処理からステップＳ１１０の処理に進んだとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０８の処理で設定された充電電力Ｗａｄｄに基づいて、エンジン３４の指令パワーＰｅを特定する。
【００８６】
ステップＳ１０８の処理によって、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄを設定したときには、この充電電力Ｗａｄｄの分だけ、モータ・ジェネレータＭＧ１から補機バッテリ４２に電力を供給することができる。このため、充電電力Ｗａｄｄを設定した分だけ、エンジン３４の指令パワーＰｅを上昇させることができ、指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈよりも大きくすることができる。ここで、ステップＳ１０８の処理では、指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも低下しないように、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄを設定すればよい。
【００８７】
図４に示す処理によれば、計測時間ｔが所定時間ｔ＿ｔｈよりも長くなるまで、充電電力Ｗａｄｄが設定され続けることがある。言い換えれば、ステップＳ１０８の処理による充電電力Ｗａｄｄの設定は、所定時間ｔ＿ｔｈの間、行われることがある。このため、所定時間ｔ＿ｔｈの間において、エンジン３４の指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈよりも大きい状態に維持し続けることができる。これにより、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることを抑制でき、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【００８８】
なお、シフトポジションがパーキングレンジから他のレンジに切り替わったとき、図４に示す処理によれば、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除される。この場合には、車両の全体で要求される出力が上昇しやすくなり、エンジン３４の指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも大きくなりやすい。また、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈよりも高くなったとき、図４に示す処理によれば、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除される。この場合には、モータ・ジェネレータＭＧ１からメインバッテリ１０に電力を供給することができ、エンジン３４の指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも大きくなりやすい。これにより、エンジン３４の運転は、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることはなく、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【００８９】
図６は、図４に示す処理を行ったときにおいて、エンジ３４の指令パワーＰｅの挙動と、エンジン３４の運転状態の変化と、メインバッテリ１０のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ｍｂ）の挙動と、補機バッテリ４２の充電電力Ｗａｄｄの挙動と、補機バッテリ４２のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ａｂ）の挙動とを示す。図６は、図４に示すステップＳ１０８の処理を行った後の状態を示している。また、補機バッテリ４２のＳＯＣは、図４に示すステップＳ１０３の処理で設定された目標ＳＯＣ（低下後の目標ＳＯＣ）に到達している。
【００９０】
図６に示すように、補機バッテリ４２に対しては、図４に示すステップＳ１０８の処理で設定された充電電力Ｗａｄｄの分だけ、充電が行われ、補機バッテリ４２のＳＯＣが上昇する。これに伴い、エンジン３４の指令パワーＰｅは、閾値Ｐｔｈよりも大きくなり、エンジン３４の運転は、自立運転から負荷運転に切り替わる。また、エンジン３４の負荷運転によって、メインバッテリ１０のＳＯＣが上昇する。
【００９１】
充電電力Ｗａｄｄの設定を開始してから所定時間ｔ＿ｔｈが経過すると、図４に示すステップＳ１０９の処理によって、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除される。充電電力Ｗａｄｄの設定が解除されることにより、図６に示すように、補機バッテリ４２の充電電力が低下する。また、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除することに伴い、エンジン３４の指令パワーＰｅは、閾値Ｐｔｈよりも低下することがある。これにより、エンジン３４の運転は、負荷運転から自立運転に切り替わる。
【００９２】
図６に示す例では、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除された後、充電電力Ｗａｄｄが再び設定される。これにより、エンジン３４の指令パワーＰｅが上昇して、閾値Ｐｔｈよりも大きくなるとともに、エンジン３４の運転が、自立運転から負荷運転に切り替わる。
【００９３】
本実施例では、所定時間ｔ＿ｔｈを設定しているが、所定時間ｔ＿ｔｈを設定しなくてもよい。具体的には、図４に示すステップＳ１０７の処理を省略し、充電電力Ｗａｄｄの設定を開始した後は、時間ｔにかかわらず、充電電力Ｗａｄｄを設定し続けてもよい。この場合であっても、エンジン３４の指令パワーＰｅを閾値Ｐｔｈよりも大きい状態に維持し続けることができる。
【００９４】
ただし、所定時間ｔ＿ｔｈを設定せずに、充電電力Ｗａｄｄの設定を継続させる場合と、所定時間ｔ＿ｔｈが経過するたびに、充電電力Ｗａｄｄの設定を一旦解除する場合とでは、補機バッテリ４２のＳＯＣ（ＳＯＣ＿ａｂ）が上限値ＳＯＣ＿ｍａｘに到達するまでの時間（到達時間という）が異なる。すなわち、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除する場合の到達時間は、充電電力Ｗａｄｄの設定を継続させる場合の到達時間よりも長くなる。
【００９５】
ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高くなると、図４に示す処理によって、充電電力Ｗａｄｄを設定することができなくなってしまう。この場合には、エンジン３４の指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも低下し、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わりやすくなってしまう。本実施例のように、所定時間ｔ＿ｔｈが経過するたびに、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除すれば、ＳＯＣ＿ａｂの上昇を遅らせて、上述したように、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘに到達するまでの時間を延ばすことができる。これにより、エンジン３４の運転が頻繁に切り替わるまでの時間を確保しやすくなる。
【００９６】
一方、所定時間ｔ＿ｔｈが経過するたびに、充電電力Ｗａｄｄの設定を解除すると、エンジン３４の指令パワーＰｅは、図６に示すように、閾値Ｐｔｈよりも大きい値と、閾値Ｐｔｈよりも小さい値との間で変化してしまう。ここで、所定時間ｔ＿ｔｈの設定によって、負荷運転が行われる時間Δｔａを、自立運転が行われる時間Δｔｂよりも長くすることができる。これにより、エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わることを抑制でき、エンジン３４の回転数の変動によって、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【００９７】
本実施例で説明した所定時間ｔ＿ｔｈは、本発明における所定時間に相当する。ここで、上述したように所定時間ｔ＿ｔｈを設定しないときには、充電電力Ｗａｄｄの設定を開始してから、ＳＯＣ＿ａｂが上限値ＳＯＣ＿ｍａｘよりも高くなるまでの時間が、本発明における所定時間に相当する。
【００９８】
図４に示す処理では、シフトポジションがパーキングレンジから他のレンジに切り替わったときに、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除される。この場合には、充電電力Ｗａｄｄの設定を開始してから、シフトポジションがパーキングレンジから他のレンジに切り替わるまでの時間が、本発明における所定時間に相当する。また、図４に示す処理では、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈよりも高くなったとき、充電電力Ｗａｄｄの設定が解除される。この場合には、充電電力Ｗａｄｄの設定を開始してから、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈよりも高くなるまでの時間が、本発明における所定時間に相当する。
【００９９】
一方、エンジン３４の自立運転が行われるとき、補機の消費電力を確保するために、メインバッテリ１０が放電されることがある。ここで、エンジン３４の運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わるときにおいて、自立運転時におけるメインバッテリ１０の放電電力が、負荷運転時におけるメインバッテリ１０の充電電力よりも高いと、メインバッテリ１０のＳＯＣが低下し続けてしまうことがある。
【０１００】
本実施例では、図６に示すように、負荷運転が行われる時間Δｔａを、自立運転が行われる時間Δｔｂよりも長くすることができる。これにより、自立運転によって、メインバッテリ１０のＳＯＣが低下しても、自立運転よりも長い時間において、負荷運転を行うことにより、メインバッテリ１０のＳＯＣを上昇させやすくなる。すなわち、負荷運転に伴うメインバッテリ１０の充電によって、メインバッテリ１０のＳＯＣが低下する前の状態に回復させやすくなる。負荷運転が行われる時間Δｔａとしては、メインバッテリ１０のＳＯＣを回復させる時間を確保できればよい。この点も考慮して、所定時間ｔ＿ｔｈを設定することができる。
【０１０１】
本実施例では、図４に示すステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理において、シフトポジションや許容入力電力Ｗｉｎを確認することにより、エンジン３４の運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わる状態を特定しているが、これに限るものではない。すなわち、エンジン３４の運転が頻繁に切り替わる状態を特定できればよい。
【０１０２】
例えば、シフトポジションがニュートラルレンジ（Ｎレンジ）であるときに、負荷運転および自立運転が行われるときには、ステップＳ１０５の処理において、シフトポジションがニュートラルレンジであるか否かを判別してもよい。ニュートラルレンジでは、エンジン３４の指令パワーＰｅが低下しやすいため、パーキングレンジと同等に考えることができる。
【０１０３】
また、エンジン３４の指令パワーＰｅを特定できれば、ステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理の代わりに、特定した指令パワーＰｅに基づいて、エンジン３４の運転が負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わる状態であるか否かを判別することができる。具体的には、特定した指令パワーＰｅが閾値Ｐｔｈよりも低いとき、エンジン３４の運転が頻繁に切り替わる状態であると判別することができる。この場合には、充電電力Ｗａｄｄを設定することができる。
【０１０４】
また、本実施例では、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下となる前に、図４に示すステップＳ１０３の処理によって、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させているが、これに限るものではない。具体的には、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下となった後であっても、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させることができる。ここで、補機バッテリ４２の電力をモータ・ジェネレータＭＧ２に供給することができれば、許容入力電力Ｗｉｎが所定電力Ｗｉｎ＿ｔｈ以下となった後であっても、補機バッテリ４２の目標ＳＯＣを低下させやすくなる。
【０１０５】
なお、本実施例では、双方向型ＤＣＤＣコンバータ４１を用いているが、これに限るものではない。エンジン３４の運転が、負荷運転および自立運転の間で頻繁に切り替わってしまうことを抑制するためには、負荷運転のときにモータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を補機バッテリ４２に供給することができればよい。このため、モータ・ジェネレータＭＧ１（インバータ３１）の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリ４２に出力するＤＣＤＣコンバータを用いることができる。このＤＣＤＣコンバータは、補機バッテリ４２の出力電圧を昇圧する機能を備えていない。
【符号の説明】
【０１０６】
１０：メインバッテリ、２１，４４：電圧センサ、２２，４３：電流センサ、
２３：温度センサ、３１：インバータ、３２：駆動輪、３３：動力分割機構、
３４：エンジン、４１：双方型ＤＣＤＣコンバータ、４２：補機バッテリ、
５０：コントローラ、５１：メモリ、５２：タイマ、５３：シフトポジションセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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