JP2009262866A - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸と連結された駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータ，第２モータと電力をやりとりするバッテリとを備えるハイブリッド車において、よりスムーズに後進方向に走行する。
【解決手段】後進走行しているときには、バッテリの充電要求を判定するための閾値Ｓ１を後進走行でないときの閾値Ｓ３より小さく設定して、バッテリの残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときにエンジンからの動力を用いて第１モータで発電が行なれるようエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。これにより、車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのを抑制でき、よりスムーズに後進方向へ走行させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸と連結された駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりをするバッテリとを備え、後進走行時にエンジンからの動力による第１モータの発電を伴って走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、後進方向に登り勾配を走行するときには、登り勾配が大きいほど小さな充電用の電力となるよう充放電要求電力を設定し、エンジンから出力される動力を小さくしてプラネタリギヤを介して駆動軸に作用する前進方向のトルクを小さくすることにより、後進方向の登り勾配をスムーズに走行している。
特開２００７−１１８９１８号公報

このように、上述のハイブリッド車では、後進走行時にエンジンからの動力による第１モータの発電を伴って走行すると駆動軸に前進方向のトルクが作用するため、こうした前進方向のトルクの作用を抑制してスムーズに後進走行を行なうことが重要な課題の一つとされている。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法では、内燃機関と車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され少なくとも車両が後進走行しているときに内燃機関から動力を用いて発電するときには車両を前進させる方向の駆動力を駆動軸に出力するよう電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力装置とを備えるハイブリッド車において、よりスムーズに後進走行を行なうことを主目的とする。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され少なくとも車両が後進走行しているときに前記内燃機関から動力を用いて発電するときには車両を前進させる方向の駆動力を前記駆動軸に出力するよう電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な第１蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
走行方向を設定する走行方向設定手段と、
前記第１蓄電手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているとき、前記蓄電量検出手段により検出された蓄電量が前記走行方向として後進方向が設定されていないときに前記第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに前記充電要求を判定する充電要求判定手段と、
前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているとき、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されていないときには前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているときには前記内燃機関からの動力を用いた前記電力動力入出力手段による発電を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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。

この本発明のハイブリッド車では、走行方向として後進方向が設定されているときには、第１蓄電手段の蓄電量が走行方向として後進方向が設定されていないときに第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに充電要求を判定し、充電要求が判定されていないときには電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、充電要求が判定されているときには内燃機関からの動力を用いた電力動力入出力手段による発電を伴って要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、内燃機関からの動力を用いて電力動力入出力手段により発電が行なわれるのが抑制されるから、車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて、よりスムーズに後進方向へ走行させることができる。ここで「補機」には、乗員室内を空調するエアコンディショナや電動機を冷却する冷却媒体を圧送するためのオイルポンプなどが含まれる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記第１蓄電手段からの電力を用いて駆動する少なくとも１つの補機を備え、前記制御手段は、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているときに前記補機の少なくとも１つの駆動が停止されるよう前記補機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、補機による第１蓄電手段の電力の消費が抑制されてより迅速に第１蓄電手段を充電して充電要求の判定を解除することができるから、車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて車両をよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記第１蓄電手段の電圧より低い電圧で駆動する低圧系機器に電力を供給可能な第２蓄電手段と、前記第１蓄電手段からの電力を用いて駆動し、前記第１蓄電手段の電圧を変換して前記第２蓄電手段に供給する電圧変換手段と、を備え、前記制御手段は、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているとき、前記第２蓄電手段の端子間電圧が前記低圧系機器が駆動可能な電圧の下限値近傍の所定電圧以上であるときに前記電圧変換手段の動作を停止するよう前記電圧変換手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電圧変換手段による第１蓄電手段の電力の消費が抑制されてより迅速に第１蓄電手段を充電して充電要求の判定を解除することができるから、車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されてよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。ここで、「低圧系機器」には、内燃機関や電力動力入出力手段，電動機などを制御する電子制御ユニットなどが含まれる。

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され車両が後進走行しているときに電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関から出力された動力の少なくとも一部を車両を前進させる駆動力として前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な第１蓄電手段と、走行方向を設定する走行方向設定手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているときに、前記前記第１蓄電手段の蓄電量が前記走行方向として後進方向が設定されていないときに前記第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに前記充電要求を判定し、
前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているときに、前記充電要求が判定されていないときには前記内燃機関から走行用の動力の出力を伴わずに走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記充電要求が判定されているときには前記内燃機関からの動力を用いた前記電力動力入出力手段による発電を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、走行方向として後進方向が設定されているときには、第１蓄電手段の蓄電量が走行方向として後進方向が設定されていないときに第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに充電要求を判定し、走行方向として後進方向が設定されているとき、充電要求が判定されていないときには電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、充電要求が判定されているときには内燃機関からの動力を用いた電力動力入出力手段による発電を伴って要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、内燃機関からの動力を用いて電力動力入出力手段により発電が行なわれるのが抑制されるから、車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて、よりスムーズに後進方向へ走行させることができる。

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、本発明の一実施例としての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、主としてモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするメインバッテリ５０と、メインバッテリ５０より定格電圧が低いサブバッテリ９０と、車両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を介してメインバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とメインバッテリ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、メインバッテリ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、メインバッテリ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。

メインバッテリ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には、メインバッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、メインバッテリ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，メインバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，メインバッテリ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、必要に応じてメインバッテリ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。また、バッテリＥＣＵ５２は、メインバッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてメインバッテリ５０の残容量ＳＯＣを演算したり、演算した残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてメインバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、メインバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。メインバッテリ５０の電力は、乗員室内を空気調和するためのエアコンディショナ（エアコン）９２にも供給されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４を用いて電圧がメインバッテリ５０の定格電圧より低い電圧に変換されてサブバッテリ９０にも供給されている。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４は、メインバッテリ５０の電力により駆動している。また、サブバッテリ９０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ハイブリッド用電子制御ユニット７０の各電子制御ユニットにメインバッテリ５０の定格電圧より低い電圧の電力を供給している。

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，サブバッテリ９０の端子間に設置された電圧センサ９６からのサブバッテリ電圧Ｖｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４への駆動信号やエアコン９２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や前進方向に走行する通常のポジションとしての走行ポジション（Ｄポジション）、走行を行なわない中立ポジション（Ｎポジション），後進方向に走行する後進ポジション（Ｒポジション）などがある。

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メインバッテリ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メインバッテリ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、特に後進方向に走行する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される後進走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトポジションＳＰがＲポジションであるときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

後進走行時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，メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣ，メインバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，電圧センサ９６からサブバッテリ電圧Ｖｂ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Ｓ１００）。ここで、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。また、メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣは、メインバッテリ５０の充放電電流の積算値に基づいて演算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。さらに、メインバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたメインバッテリ５０の電池温度Ｔｂとメインバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて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、メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてメインバッテリ５０を充放電すべき充放電要求電力Ｐｂ＊を設定する（ステップＳ１１０）。充放電要求電力Ｐｂ＊は、実施例では、シフトポジションがＲポジションである後進走行時におけるメインバッテリ５０の残容量ＳＯＣと充放電要求電力Ｐｂ＊との関係を予め定めて後進走行時充放電要求電力設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣが与えられると記憶したマップから対応する充放電要求電力Ｐｂ＊を導出して設定するものとした。後進走行時充放電要求電力設定用マップの一例を図３に示す。図中、比較のため、シフトポジションがＤポジションである非後進走行時にメインバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて充放電要求電力Ｐｂ＊を設定する際に用いられる非後進走行時充放電要求電力設定用マップを破線で示した。充放電要求電力Ｐｂ＊は、図示するように、メインバッテリ５０の残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣ＊を含む閾値Ｓ１から閾値Ｓ２の範囲では値０に設定され、閾値Ｓ１未満の範囲では充電用の電力として負の電力が設定され、閾値Ｓ２以上の範囲では放電用の電力として正の電力を設定するものとした。ここで、目標残容量ＳＯＣ＊としては５０％や５５％，６０％などを用いることができ、閾値Ｓ１としては目標残容量ＳＯＣ＊より１５％や２０％，２５％程度小さな値を用いることができ、閾値Ｓ２としては目標残容量ＳＯＣ＊より５％や１０％あるいは１５％程度大きな値を用いることができる。さらに、閾値Ｓ１は、非後進走行時に充電用の電力が設定される残容量ＳＯＣの上限値としての非後進走行時閾値Ｓ３より小さい値に設定するものとした。閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３より小さく設定した理由については後述する。

こうして充放電要求電力Ｐｂ＊を設定すると、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Ｓ１２０）。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４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を乗じたものから充放電要求電力Ｐｂ＊を減じてロスＬｏｓｓを加えたもの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、残容量ＳＯＣを調べ（ステップＳ１３０）、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以上であるときには、メインバッテリ５０を充電すべき充電要求がなされていないから、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１４０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１５０）。そして、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ１６０）、メインバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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を計算すると共に（ステップＳ１７０）仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（１）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。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。こうした制御により、メインバッテリ５０の充電要求がなされていないときには、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ１から動力を入出力することなく、モータＭＧ２からメインバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して後進方向に走行することができる。エンジン２２の運転を停止して後進走行しているときの動力分配統合機構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５に示す。

Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (1)

残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときには（ステップＳ１３０）、メインバッテリ５０の充電要求がなされているから、メインバッテリ５０を充電するためにエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電する必要があると判断して、エンジン２２が運転していなければモータＭＧ１でエンジン２２をモータリングしてエンジン２２の回転数が所定回転数以上となったら燃料噴射制御や点火制御を開始してエンジン２２を始動する制御信号をモータＥＣＵ４０とエンジンＥＣＵ２４とに送信して（ステップＳ２００，Ｓ２１０）、エアコン９２の駆動を停止するようエアコン９２に制御信号を送信すると共に（ステップＳ２２０）、サブバッテリ電圧Ｖｂが各電子制御ユニットを駆動可能な電圧の下限値より若干高い電圧としての下限電圧Ｖｒｅｆ以上であるときにはＤＣ／ＤＣコンバータ９４の駆動を停止する（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）。エアコン９２およびＤＣ／ＤＣコンバータ９４はメインバッテリ５０から電力の供給を受けて駆動しているから、エアコン９２およびＤＣ／ＤＣコンバータ９４の駆動を停止することによりメインバッテリ５０をより迅速に充電することができる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４については、サブバッテリ電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｒｅｆ以上であるときに駆動を停止させるから、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４の駆動を停止しても各電子制御ユニットの駆動を継続させることができる。

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＊とを設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２５０）。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、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６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。また、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。

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（２）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（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２６０）。ここで、式（２）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。エンジン２２を運転しながら後進方向に走行しているときの動力分配統合機構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７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（２）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（３）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（３）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) (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

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、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（４）により計算し（ステップＳ２７０）、メインバッテリ５０の入出力制限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（５）および式（６）により計算すると共に（ステップＳ２８０）、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上述の式（１）を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）、本ルーチンを終了する。なお、式（４）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。こうした制御により、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときには、エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電をしながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で車両を後進方向に走行させることができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)

ここで、図３の後進走行時充放電要求電力設定用マップにおいて、充電要求を判定するための閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３より小さく設定した理由について説明する。充電要求が判定され、エンジン２２を運転してエンジン２２からの動力を用いたモータＭＧ１の発電によりメインバッテリ５０を充電しようとすると、図７に示すように、リングギヤ軸３２ａに車両を前進させる方向のトルク（トルクＴｍ１がリングギヤ３２ａに作用するトルク）が作用するため、後進方向への駆動力が減じられてしまう。閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３より小さく設定して充電要求が判定される残容量ＳＯＣを小さくすることにより、閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３と同じに値に設定する場合に比してエンジン２２からの動力を用いたモータＭＧ１による発電で車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて、車両をよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。充電要求を判定するための閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３より小さく設定したのは、こうした理由に基づく。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、閾値Ｓ１を非後進走行時閾値Ｓ３より小さく設定して、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満のときにエンジン２２からの動力を用いた発電を行ないながら後進方向に走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、エンジン２２からの動力を用いた発電が行なわれて車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて、車両をよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。また、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満のときには、エアコン９２やＤＣ／ＤＣコンバータ９４の駆動を停止するから、より迅速にメインバッテリ５０を充電して充電要求を解除することができ、エンジン２２からの動力を用いた発電が行なわれて車両を前進させる方向の駆動力が駆動軸に出力されるのが抑制されて、車両をよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４については、サブバッテリ電圧Ｖｂが下限電圧Ｖｒｅｆ以上であるときに駆動を停止させるから、各電子制御ユニットの駆動を継続させながらより迅速にメインバッテリ５０を充電して充電要求を解除することができ、車両をよりスムーズに後進方向へ走行させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、充電要求がなされたときに、エアコン９２やＤＣ／ＤＣコンバータ９４を停止するものとしたが、エアコン９２とＤＣ／ＤＣコンバータ９４とのいずれか一方のみを停止するものとしたり、双方を停止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、メインバッテリ５０からの電力で駆動するエアコン９２やＤＣ／ＤＣコンバータ９４の駆動を停止するものとしたが、メインバッテリ５０からの電力で駆動する他の補機（例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却するためのオイルを冷却流路に圧送する電動のオイルポンプなど）の駆動を停止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、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８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８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９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、自動車以外の電車などの車両としてのハイブリッド車に適用するものとしても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、メインバッテリ５０が「第１蓄電手段」に相当し、シフトレバー８１が「走行方向設定手段」に相当し、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてメインバッテリ５０から放電可能な電力量の全容量に対するメインバッテリ５０の蓄電量の割合としての残容量ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電量検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図２の後進走行時駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、演算した残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときに充電要求を判定する図２の後進走行時駆動制御ルーチンのステップＳ１３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「充電要求判定手段」に相当し、演算した残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以上であるときにエンジン２２を停止してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊に基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図２の後進走行時駆動制御ルーチンのステップＳ１４０〜ステップＳ１９０の処理や演算した残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときに要求パワーＰｅ＊に基づいて目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２の回転数が目標回転数Ｎｅ＊となるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊に基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ２５０〜Ｓ２８０，Ｓ１８０，Ｓ１９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、エアコン９２が「補機」に相当し、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１より小さいときにエアコン９２の駆動を停止する図２の後進走行時駆動制御ルーチンのステップＳ２２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０も「制御手段」に相当する。サブバッテリ９０が「第２蓄電手段」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４が「電圧変換手段」に相当し、サブバッテリ９０のバッテリ電圧Ｖｂが所定値以上であるときにＤＣ／ＤＣコンバータ９４の動作を停止する図２の後進走行時駆動制御ルーチンのステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０の「制御手段」に相当する。モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され少なくとも車両が後進走行しているときに内燃機関から動力を用いて発電するときには車両を前進させる方向の駆動力を駆動軸に出力するよう電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「第１蓄電手段」としては、二次電池としてのメインバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「走行方向設定手段」としては、シフトレバー８１に限定されるものではなく、走行方向を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電量検出手段」としては、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてメインバッテリ５０から放電可能な電力量の全容量に対するメインバッテリ５０の蓄電量の割合としての残容量ＳＯＣを演算するものに限定されるものではなく、第１蓄電手段の蓄電量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「充電要求判定手段」としては、演算した残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときに充電要求を判定するものに限定されるものではなく、走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているとき、蓄電量検出手段により検出された蓄電量が前記走行として後進方向が設定されていないときに第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに充電要求を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、演算した残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１以上であるときにエンジン２２を停止してトルク指令Ｔｍ１＊を値０としてモータＭＧ１を駆動すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動しながら走行し、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１未満であるときに要求パワーＰｅ＊に基づいて設定される目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊とでエンジン２２を運転してモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動すると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動しながら走行するものに限定されるものではなく、走行方向として後進方向が設定されているとき、充電要求が判定されていないときには電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、充電要求が判定されているときには内燃機関からの動力を用いた電力動力入出力手段による発電を伴って要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「補機」としては、エアコン９２に限定されるものではなく、第１蓄電手段からの電力を用いて駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２蓄電手段」としては、二次電池としてのサブバッテリ９０に限定されるものではなく、第１蓄電手段の電圧より低い電圧で駆動する低圧系機器に電力を供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電圧変換手段」としては、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４に限定されるものではなく、第１蓄電手段からの電力を用いて駆動し、前記第１蓄電手段の電圧を変換して前記第２蓄電手段に供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と内燃の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良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、ハイブリッド車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。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される後進走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 後進走行時充放電要求電力設定用マップの一例を示す説明図である。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジンの運転を停止して後進走行しているときの動力分配統合機構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。 エンジン２２から動力を出力しているときの動力分配統合機構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 メインバッテリ、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 サブバッテリ、９２ エアコンディショナ（エアコン）、９４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、９６ 電圧センサ、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 (5)

1. 内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され少なくとも車両が後進走行しているときに前記内燃機関から動力を用いて発電するときには車両を前進させる方向の駆動力を前記駆動軸に出力するよう電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な第１蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
   走行方向を設定する走行方向設定手段と、
   前記第１蓄電手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
   走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
   前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているとき、前記蓄電量検出手段により検出された蓄電量が前記走行方向として後進方向が設定されていないときに前記第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに前記充電要求を判定する充電要求判定手段と、
   前記走行方向設定手段により走行方向として後進方向が設定されているとき、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されていないときには前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているときには前記内燃機関からの動力を用いた前記電力動力入出力手段による発電を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド車。
2. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記第１蓄電手段からの電力を用いて駆動する少なくとも１つの補機を備え、
   前記制御手段は、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているときに前記補機の少なくとも１つの駆動が停止されるよう前記補機を制御する手段である
   ハイブリッド車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
   前記第１蓄電手段の電圧より低い電圧で駆動する低圧系機器に電力を供給可能な第２蓄電手段と、
   前記第１蓄電手段からの電力を用いて駆動し、前記第１蓄電手段の電圧を変換して前記第２蓄電手段に供給する電圧変換手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記充電要求判定手段により充電要求が判定されているとき、前記第２蓄電手段の端子間電圧が前記低圧系機器が駆動可能な電圧の下限値近傍の所定電圧以上であるときには前記電圧変換手段の動作を停止するよう前記電圧変換手段を制御する手段である
   ハイブリッド車。
4. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車。
5. 内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され少なくとも車両が後進走行しているときに前記内燃機関から動力を用いて発電するときには車両を前進させる方向の駆動力を前記駆動軸に出力するよう電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な第１蓄電手段と、走行方向を設定する走行方向設定手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
   走行方向として後進方向が設定されているとき、前記第１蓄電手段の蓄電量が前記走行方向として後進方向が設定されていないときに前記第１蓄電手段を充電すべき充電要求を判定する判定値より小さい所定値未満になったときに前記充電要求を判定し、
   走行方向として後進方向が設定されているとき、前記充電要求が判定されていないときには前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴わずに前記走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記充電要求が判定されているときには前記内燃機関からの動力を用いた前記電力動力入出力手段による発電を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力により後進方向へ走行するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
   ハイブリッド車の制御方法。

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