JP2009023527A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星歯車機構のサンギヤ，キャリア，リングギヤに第１モータ，エンジン，車軸および第２モータを接続した車両において、登坂路を後進走行するときに運転者に違和感を与えるのを抑制する。
【解決手段】後進方向への登坂路を後進走行するとき、エンジンの運転停止を伴って後進走行するときには路面勾配θを考慮して登坂路のときに登坂路でないとに比して小さくなる傾向に出力制限Ｗｏｕｔを設定すると共に（Ｓ１３０，Ｓ１４０）、出力制限Ｗｏｕｔと要求トルクＴｒ＊とを用いて第２モータを制御し（Ｓ１５０〜Ｓ２００）、エンジンの負荷運転を伴って後進走行するときには路面勾配θを考慮せずに出力制限Ｗｏｕｔを設定すると共に（Ｓ２３０）、出力制限Ｗｏｕｔと要求トルクＴｒ＊とを用いてエンジンと二つのモータとを制御する（Ｓ２４０〜Ｓ２６０，Ｓ１７０〜Ｓ２００）。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関し、詳しくは、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電力と動力の入出力を伴って前記出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の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、車軸に動力を出力可能な電動機と、を備える車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、エンジンと、モータジェネレータと、エンジンおよびモータジェネレータに接続されて前輪側に動力を出力する遊星歯車装置と、リヤモータジェネレータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、後進走行するときには、ブレーキと２つのクラッチとのオンオフにより、ダブルピニオン型の遊星歯車装置および無段変速機を介してモータジェネレータやエンジンからのトルクを後進方向への駆動力として前輪に伝達することができる。また、前輪にスリップが発生するまでは、後輪側に接続されたリヤモータジェネレータからの出力トルクを通常よりも制限することにより、登坂路を後進走行するときの四輪駆動状態での走行距離を一層長く得ようとしている。
特開２００４−１６６３８３号公報

ところで、モータジェネレータの発電を伴ってエンジンからの動力を前進方向の動力として駆動輪に出力する遊星歯車装置と、駆動輪に接続された走行用モータとを備える車両では、モータからの動力だけで後進走行している最中に、バッテリなどの蓄電装置の残容量が少なくなってエンジンを負荷運転してモータジェネレータにより発電を行なうと、エンジンからの動力は前進方向の動力として駆動輪に出力されるため、走行用モータから出力される後進方向の動力の一部はエンジンからの前進方向の動力によって打ち消されることになり、後進走行に用いることができる最大駆動力は低下する。登坂路を後進走行するときには、こうしたエンジンを負荷運転するか否かによる最大駆動力の変化を考慮して運転者に違和感を与えないようにすることが望ましい。

本発明の車両およびその制御方法は、電力と動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の動力として駆動軸に出力する電力動力入出力装置を備えるものにおいて、登坂路を後進走行するときに運転者に違和感を与えるのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両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。

本発明の車両は、
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電力と動力の入出力を伴って前記出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の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、車軸に動力を出力可能な電動機と、を備える車両であって、
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取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段から放電可能な電力量である残容量を検出する残容量検出手段と、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
後進走行するときには、前記検出された残容量と前記検出された路面勾配とに基づいて、該路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに該路面勾配が該後進方向への登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に前記蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定する出力制限設定手段と、
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、
後進走行するときには、前記検出された残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力により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。

この本発明の車両では、後進走行するときには、蓄電手段から放電可能な電力量である残容量と路面勾配とに基づいてその路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定し、残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による内燃機関の負荷運転を伴って出力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力により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。即ち、後進方向に対する登坂路を後進走行するときには、登坂路でないときに比して小さな出力制限を用いて内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御して要求駆動力により走行するのである。したがって、内燃機関を負荷運転するときに電力動力入出力手段による発電とその発電電力を用いた電動機の駆動とを伴って後進方向の動力を出力するものでは、登坂路を後進走行するときに、路面勾配を考慮せずに比較的大きな出力制限を設定するものに比して内燃機関が負荷運転されていないときの後進方向に出力可能な最大駆動力が制限されることになり、路面勾配を考慮しないものに比して内燃機関を負荷運転しているか否かによる後進方向に出力可能な最大駆動力の差を小さくすることができる。これにより、内燃機関を負荷運転しているか否かによって後進方向への駆動力が大きく変化するのを抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、前記出力制限設定手段は、前記検出された路面勾配が後進方向への登坂勾配として大きいほど小さくなる傾向に前記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、より路面勾配を反映した出力制限を設定することができる。

また、本発明の車両において、前記出力制限設定手段は、前記負荷条件の成立により前記内燃機関が負荷運転されるときには前記検出された路面勾配に拘わらずに前記検出された残容量に基づいて前記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。

さらに、本発明の車両において、前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であり、前記出力制限設定手段は、前記蓄電手段からの放電電流が大きいほど小さくなる傾向に前記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。これは、リチウムイオン二次電池の劣化を抑制するためという理由に基づく。

あるいは、本発明の車両において、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。

本発明の車両の制御方法は、
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電力と動力の入出力を伴って前記出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の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、車軸に動力を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取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
後進走行するときには、前記蓄電手段から放電可能な電力量である残容量と路面勾配とに基づいて、該路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに該路面勾配が該後進方向への登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に前記蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定し、前記残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定した出力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力により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、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、後進走行するときには、蓄電手段から放電可能な電力量である残容量と路面勾配とに基づいてその路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定し、残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による内燃機関の負荷運転を伴って出力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力により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。即ち、後進方向に対する登坂路を後進走行するときには、登坂路でないときに比して小さな出力制限を用いて内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御して要求駆動力により走行するのである。したがって、内燃機関を負荷運転するときに電力動力入出力手段による発電とその発電電力を用いた電動機の駆動とを伴って後進方向の動力を出力するものでは、登坂路を後進走行するときに、路面勾配を考慮せずに比較的大きな出力制限を設定するものに比して内燃機関が負荷運転されていないときの後進方向に出力可能な最大駆動力が制限されることになり、路面勾配を考慮しないものに比して内燃機関を負荷運転しているか否かによる後進方向に出力可能な最大駆動力の差を小さくすることができる。これにより、内燃機関を負荷運転しているか否かによって後進方向への駆動力が大きく変化するのを抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

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動力出力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、例えば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には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、例えば、リチウムイオン二次電池として構成されており、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、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，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５１ｂ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５１ｃ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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂ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を演算している。

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，勾配センサ８９からの路面勾配θなどが入力ポートを介して入力されている。なお、勾配センサ８９は、実施例では、後進方向への登坂勾配のときに正の値，前進方向への登坂勾配のときに負の値を検出するものとした。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）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときには、通常、変速機６０の図示しないブレーキやクラッチが開放されてリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離される。

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、特に後進走行するとき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ポジションに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，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐ，勾配センサ８９からの路面勾配θ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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂ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、バッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ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。なお、バッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐは、実施例では、電池温度Ｔｂに基づいて基本出力制限Ｗｏｕｔｂａｓｅを設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数ｋ１を設定し、バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂに基づいて補正係数ｋ２を設定し、設定した基本出力制限Ｗｏｕｔｂａｓｅに補正係数ｋ１と補正係数ｋ２とを乗じることにより設定するものとした。図３に電池温度Ｔｂと基本出力制限Ｗｏｕｔｂａｓｅとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量ＳＯＣと補正係数ｋ１との関係の一例を示し、図５にバッテリ５０からの充放電電流Ｉｂと補正係数ｋ２との関係の一例を示す。ここで、基本出力制限Ｗｏｕｔｂａｓｅや補正係数ｋ１，ｋ２は、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０の特性に基づいてバッテリ５０の劣化を抑制するための出力制限Ｗｏｕｔの設定に用いる仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを設定するために実験などにより定めたものを用いることができ、実施例では、補正係数ｋ１はバッテリ５０の残容量ＳＯＣが小さいほど小さくなる傾向に設定するものとし、補正係数ｋ２はバッテリ５０からの充放電電流Ｉｂが放電側に大きいほど小さくなる傾向に設定するものとした。

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＊を設定する（ステップＳ１１０）。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６に後進走行するときの要求トルク設定用マップの一例を示す。図６より、要求トルクＴｒ＊には負の値が設定される。

続いて、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、エンジン２２を負荷運転してモータＭＧ１により発電を行なう必要があるか否かを判定するために用いられる閾値であり、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するために必要な残容量ＳＯＣの下限やそれよりも若干大きい値などを用いることができる。エンジン２２を負荷運転している状態で後進走行す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。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋａを乗じること（Ｎｒ＝ｋａ・Ｖ）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（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。また、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。エンジン２２を負荷運転してモータＭＧ１により発電を行なうと、図示するように、エンジン２２から前進方向の駆動力が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力される。したがって、モータＭＧ２から出力される後進方向の駆動力の一部がエンジン２２からの前進方向の駆動力により打ち消されることになるため、後進方向に出力可能な最大駆動力は、エンジン２２を運転停止してモータＭＧ２からだけの駆動力だけにより走行するときに比して小さくなる。このため、後進走行するときには、できるだけモータＭＧ２からの動力だけで走行することが望ましく、ステップＳ１２０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣと閾値Ｓｒｅｆとを比較するのである。

バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を負荷運転する必要はないと判断し、路面勾配θに基づいて補正係数αを設定すると共に（ステップＳ１３０）、設定した補正係数αをバッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに乗じることによりバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定する（ステップＳ１４０）。ここで、補正係数αは、実施例では、路面勾配θと補正係数αとの関係を予め定めて補正係数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、路面勾配θが与えられると記憶したマップから対応する補正係数αを導出して設定するものとした。補正係数設定用マップの一例を図８に示す。補正係数αは、図示するように、路面勾配θが閾値θｒｅｆ未満のときには値１を設定し、路面勾配θが閾値θｒｅｆ以上の領域では路面勾配θが大きいほど値１から小さくなる傾向に設定するものとした。ここで、閾値θｒｅｆは、後進方向への登坂勾配であると判定できる路面勾配θの下限であり、例えば、０°や、２°，３°などを用いるものとした。また、実施例では、路面勾配θが比較的大きいときに、バッテリ５０の劣化を抑制するために用いる補正係数ｋ２やこの補正係数ｋ２に基づく仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐが想定範囲を超えて小さくならないようにするために、このように補正係数αを設定するものとした。

そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に共に値０を設定すると共に（ステップＳ１５０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１６０）。そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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下限（トルクの絶対値の上限）としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎを式（２）により計算し（ステップＳ１８０）、計算した仮トルクＴｍ２ｔｍｐとトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎとのうち大きい方（絶対値としては小さい方）をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、図７の共線図から容易に導くことができる。なお、この場合、トルク指令Ｔｍ１＊には値０が設定されているから、仮トルクＴｍ２ｔｍｐは要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値となり、トルク制限Ｔｍ２ｍｉｎは出力制限ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除した値となる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tm2min=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)

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（ステップＳ２００）、後進走行時駆動制御ルーチンを終了する。値０の目標回転数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の運転を停止する。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。こうした制御により、エンジン２２の運転停止を伴ってバッテリ５０の出力制限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＊に基づくトルクを出力して走行することができる。

一方、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満のときには、エンジン２２を負荷運転する必要があると判断し、エンジン２２が運転停止されているときには（ステップＳ２１０）、エンジン２２をモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動する（ステップ２２０）。そして、バッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを出力制限Ｗｏｕｔに設定し（ステップＳ２３０）、要求トルクＴｒ＊に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）を乗じてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定すると共に（ステップＳ２４０）、設定した要求パワーＰｅ＊を用いてエンジン２２を効率よく運転できる運転ポイントしてのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ２５０）。

続いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（３）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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（４）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算すると共に（ステップＳ２６０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ１７０〜Ｓ１９０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルク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に送信して（ステップＳ２００）、後進走行時駆動制御ルーチンを終了する。式（３）は、図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（４）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（４）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。こうした制御により、エンジン２２の負荷運転を伴って出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる。このとき、エンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに前進方向のトルクが出力されるため、後進方向に出力可能なトルクの上限は、エンジン２２を運転停止しているときに比して小さくなる。実施例では、登坂路をエンジン２２の運転停止を伴って後進走行するときに、路面勾配θに基づいて登坂路でないときに比して小さくなる傾向に出力制限Ｗｏｕｔを設定するものとしたから、このときの後進方向に出力可能なトルクの上限は、登坂路か否かに拘わらず比較的大きい出力制限Ｗｏｕｔを設定する（例えば、路面勾配θに拘わらず値１の補正係数αを用いて出力制限Ｗｏｕｔを設定する）ものに比して小さくなる。したがって、登坂路を後進走行するときに、エンジン２２を運転停止しているか負荷運転しているかによって後進方向に出力されるトルクが大きく変化するのを抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (3)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (4)

図９は、後進方向に対する登坂路を後進走行するときに駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力される後進方向のトルクＴｒｅｖ（＝−Ｔｒ）の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図９では、参考のために、エンジン２２を負荷運転しているか否かに拘わらず路面勾配θを考慮せずに比較的大きな出力制限Ｗｏｕｔを設定する場合（エンジン２２を負荷運転していないときに値１の補正係数αを仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに乗じて出力制限Ｗｏｕｔを設定する場合）について比較例として破線で示した。比較例では、破線に示すように、登坂路を後進走行するときには、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがある程度あってエンジン２２を負荷運転する必要がない時刻ｔ１以前は、初めは運転者の操作に応じて比較的大きい後進方向のトルクＴｒｅｖをリングギヤ軸３２ａに出力して後進走行することができるが、これに伴って充放電電流Ｉｂが大きくなることによって出力制限Ｗｏｕｔが小さくなっていくために後進方向のトルクＴｒｅｖが急激に小さくなっていく。そして、残容量ＳＯＣが低下してモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動すると（時刻ｔ１〜ｔ２）、その後は、エンジン２２を負荷運転してモータＭＧ１による発電を伴って後進方向のトルクＴｒｅｖをリングギヤ軸３２ａに出力して走行するが、このときには、モータＭＧ２から出力される後進方向のトルクの一部がエンジン２２からの前進方向のトルクにより打ち消されることになる。一方、実施例では、実線に示すように、登坂路を後進走行するときには、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがある程度あってエンジン２２を負荷運転する必要がない時刻ｔ３以前は、路面勾配θに基づいて登坂路のときに登坂路でないときに比して小さくなる傾向に設定した出力制限Ｗｏｕｔを用いて後進方向のトルクＴｒｅｖをリングギヤ軸３２ａに出力して走行し、残容量ＳＯＣが低下してエンジン２２を始動すると（時刻ｔ３〜ｔ４）、その後は、エンジン２２を負荷運転してモータＭＧ１による発電を伴って後進方向のトルクＴｒｅｖをリングギヤ軸３２ａに出力して走行する。このように、登坂路を後進走行するときに、エンジン２２を負荷運転していないときの出力制限Ｗｏｕｔを路面勾配θに基づいてより小さくすることにより、エンジン２２を運転停止しているときの後進方向のトルクＴｒｅｖの上限が小さくなり、後進方向のトルクＴｒｅｖの時間変化に対する変動、例えば、エンジン２２を負荷運転しているときの負荷運転していないときに対する後進方向のトルクＴｒｅｖの上限の低下や、後進方向のトルクＴｒｅｖがピークに至った以降のトルクＴｒｅｖの低下の程度などを抑制することができる。これにより、登坂路を後進走行する際に運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。しかも、エンジン２２を負荷運転しない状態で登坂路を後進走行するときに、登坂路でないときに比して出力制限Ｗｏｕｔを小さくしてその範囲内でモータＭＧ２を制御して後進方向のトルクＴｒｅｖをリングギヤ軸３２ａに出力することにより、残容量ＳＯＣが低下するのを抑制することができてエンジン２２を始動するタイミングを遅くすることができると共に、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが想定範囲を超えて小さくなるのを抑制することができてエンジン２２を運転停止した状態でリングギヤ軸３２ａにある程度のトルクＴｒｅｖをより長時間に亘って出力することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、後進方向への登坂路を後進走行するとき、エンジン２２の運転停止を伴って後進走行するときにはバッテリ５０の残容量ＳＯＣと路面勾配θとに基づいて登坂路でないときに比して小さくなる傾向にバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定し、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定して更にバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、エンジン２２の負荷運転を伴って後進走行するときにはバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定すると共に設定した出力制限の範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン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＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するから、エンジン２２を運転停止しているときと負荷運転しているときとで後進方向のトルクＴｒｅｖ（＝−Ｔｒ）が大きく変動するのを抑制することができ、登坂路を後進走行する際に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、エンジン２２を負荷運転するための条件としてバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満になる条件を用いるものとしたが、これに加えて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔや仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐが所定値以下になる条件も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によれば、図８に示したように、路面勾配θが閾値θｒｅｆ以上の領域では、路面勾配θが大きいほど曲線的に小さくなる傾向に補正係数αを設定するものとしたが、路面勾配θが閾値θｒｅｆ未満の領域に比して小さい補正係数αを設定するものであれば、定数（例えば、０．５や０．７など）を用いるものとしてもよいし、路面勾配θが大きいほど直線的に小さくなる傾向、または、路面勾配θが大きいほど２段以上の段数をもって段階的に小さくなる傾向に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５０としてリチウムイオン二次電池を用いるものとしたが、これに代えて、ニッケル水素二次電池などを用いるものとしてもよい。ニッケル水素二次電池などを用いる場合、バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂに拘わらず（補正係数ｋ２に値１を設定して）、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

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１０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１０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１１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、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。

ここで、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、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂに基づいてバッテリ５０から放電可能な電力量である残容量ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「残容量検出手段」に相当し、路面勾配θを検出する勾配センサ８９が「路面勾配検出手段」に相当し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣとバッテリ５０の電池温度Ｔｂと充放電電流Ｉｂとに基づいて仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを設定してハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信するバッテリＥＣＵ５２とエンジン２２の運転停止を伴って後進走行するときには路面勾配θに基づいて路面勾配θが後進方向への登坂勾配のときに登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に補正係数αを設定すると共に仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに補正係数αを乗じて出力制限Ｗｏｕｔ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Ｓ１３０，Ｓ１４０の処理を実行し、エンジン２２の負荷運転を伴って後進走行するときには仮出力制限Ｗｏｕｔを出力制限Ｗｏｕｔに設定するステップＳ２３０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「出力制限設定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと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Ｓ１１０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、エンジン２２の運転停止を伴うか負荷運転を伴うかによって出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン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＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータ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Ｓ１５０〜Ｓ２００，Ｓ２４０〜Ｓ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と受信した目標回転数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と受信したトルク指令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、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。さらに、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電力と動力の入出力を伴って出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の動力として駆動軸に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、車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。「蓄電手段」としては、リチウムイオン二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素などの二次電池やキャパシタなど、電力動力入出力手段や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。「残容量検出手段」としては、バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂに基づいてバッテリ５０の残容量ＳＯＣを演算するものに限定されるものではなく、蓄電手段から放電可能な電力量である残容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。「路面勾配検出手段」としては、勾配センサ８９に限定されるものではなく、路面勾配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。「出力制限設定手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とバッテリＥＣＵ５２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、「出力制限」としては、バッテリ５０の残容量ＳＯＣとバッテリ５０の電池温度Ｔｂと充放電電流Ｉｂとに基づいて仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐを設定し、エンジン２２の運転停止を伴って後進走行するときには路面勾配θに基づいて路面勾配θが後進方向への登坂勾配のときに登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に補正係数αを設定すると共に仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに補正係数αを乗じて出力制限Ｗｏｕｔを設定し、エンジン２２の負荷運転を伴って後進走行するときには仮出力制限Ｗｏｕｔを出力制限Ｗｏｕｔに設定するものに限定されるものではなく、充放電電流Ｉｂを用いずに設定するものとしたり、残容量ＳＯＣや電池温度Ｔｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて設定するものとするなど、後進走行するときに残容量と路面勾配とに基づいて路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに路面勾配が後進方向への登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限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。「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。「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、エンジン２２の運転停止を伴うか負荷運転を伴うかによって出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン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＊を設定してエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、後進走行するときに残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による内燃機関の負荷運転を伴って出力制限の範囲内で要求駆動力により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。「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作動作用を有するものなど、駆動軸と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に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、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。 電池温度Ｔｂと基本出力制限Ｗｏｕｔｂａｓｅ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と補正係数ｋ１との関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０からの充放電電流Ｉｂと補正係数ｋ２との関係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２２を負荷運転している状態で後進走行す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示す説明である。 補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 後進方向に対する登坂路を後進走行するときに駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力される後進方向のトルクＴｒｅｖ（＝−Ｔｒ）の時間変化の様子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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 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、８９ 勾配センサ、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 (6)

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電力と動力の入出力を伴って前記出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の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、車軸に動力を出力可能な電動機と、を備える車両であって、
   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取りが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段から放電可能な電力量である残容量を検出する残容量検出手段と、
   路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
   後進走行するときには、前記検出された残容量と前記検出された路面勾配とに基づいて、該路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに該路面勾配が該後進方向への登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に前記蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定する出力制限設定手段と、
   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、
   後進走行するときには、前記検出された残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力により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、
   を備える車両。
2. 前記出力制限設定手段は、前記検出された路面勾配が後進方向への登坂勾配として大きいほど小さくなる傾向に前記出力制限を設定する手段である請求項１記載の車両。
3. 前記出力制限設定手段は、前記負荷条件の成立により前記内燃機関が負荷運転されるときには前記検出された路面勾配に拘わらずに前記検出された残容量に基づいて前記出力制限を設定する手段である請求項１または２記載の車両。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
   前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であり、
   前記出力制限設定手段は、前記蓄電手段からの放電電流が大きいほど小さくなる傾向に前記出力制限を設定する手段である
   車両。
5. 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４いずれか記載の車両。
6. 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電力と動力の入出力を伴って前記出力軸からの動力の少なくとも一部を前進方向の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、車軸に動力を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取りが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   後進走行するときには、前記蓄電手段から放電可能な電力量である残容量と路面勾配とに基づいて、該路面勾配が後進方向への登坂勾配のときに該路面勾配が該後進方向への登坂勾配でないときに比して小さくなる傾向に前記蓄電手段からの放電が許容される最大電力である出力制限を設定し、前記残容量が所定残容量以下に至ることを条件の一つとする負荷条件の成立による前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定した出力制限の範囲内で走行に要求される要求駆動力により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、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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