JP2013006430A - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強制充電の実行時に後進走行性能が急激に低下するのを抑制可能なハイブリッド車両およびその制御方法を提供する。
【解決手段】第１ＭＧ６は、エンジン２により駆動され、蓄電装置１６を充電するための電力を発生する。第２ＭＧ１０は、蓄電装置１６から電力を受けて、後進走行時を含む走行駆動力を発生する。動力分割装置４は、後進走行時にはエンジン２から駆動軸１２へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。ＥＣＵ２２は、蓄電装置１６のＳＯＣが低下すると、エンジン２を始動させて強制充電を実行する。そして、ＥＣＵ２２は、後進走行時に強制充電を実行する場合、ＳＯＣが多いほどエンジン２の出力を低下させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関し、特に、内燃機関から出力される動力を分割して発電機および車両の駆動軸へ伝達する動力分割装置を備えるハイブリッド車両およびその制御方法に関する。

特開２０１０−２２１７４５号公報（特許文献１）は、エンジンと発電用回転電機と走行用回転電機との間で動力分配を行なうハイブリッド車両の制御装置を開示する。この制御装置においては、蓄電装置の充電状態（以下、「残存容量」や「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）が充電開始ＳＯＣ値以下に低下するとエンジンを始動して発電用回転電機による蓄電装置の充電（以下「強制充電」と称する。）が開始され、ＳＯＣが充電終了ＳＯＣ値に達すると強制充電が終了する。ここで、シフトポジションが後進レンジ（Ｒレンジ）であって路面の傾斜度がしきい値以上のとき、充電開始ＳＯＣ値が通常の場合よりも低い値に設定変更される。

このような構成とすることにより、強制充電のエンジン始動開始時期を遅らせることができる。その結果、エンジン始動による車軸への駆動力分配時期を遅らせて、坂道後進の走行持続距離を延ばすことができるとされる（特許文献１参照）。

特開２０１０−２２１７４５号公報

上記公報に開示される制御装置は、後進走行時に充電開始ＳＯＣ値を通常時よりも低い値に変更することによって坂道後進の走行持続距離を延ばすことができる点で有用であるが、強制充電が開始されると、エンジンの始動とともに後進走行性能が急激に低下するという問題がある。

それゆえに、この発明の目的は、強制充電の実行時に後進走行性能が急激に低下するのを抑制可能なハイブリッド車両およびその制御方法を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、発電機と、蓄電装置と、電動機と、動力分割装置と、制御装置とを備える。発電機は、内燃機関によって駆動される。蓄電装置は、発電機によって充電される。電動機は、蓄電装置から電力を受けて、後進走行時を含む走行駆動力を発生する。動力分割装置は、内燃機関から出力される動力を分割して発電機および車両の駆動軸へ伝達する。制御装置は、蓄電装置の残存容量（ＳＯＣ）が低下すると、内燃機関を始動させて発電機により蓄電装置を充電するための充電制御（強制充電）を実行する。動力分割装置は、後進走行時には内燃機関から駆動軸へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。そして、制御装置は、後進走行時に強制充電を実行する場合、ＳＯＣが多いほど内燃機関の出力を低下させる。

好ましくは、制御装置は、後進走行時に強制充電を実行する場合、ＳＯＣの低下を示す所定値よりもＳＯＣが多いときは、ＳＯＣが所定値以下のときよりも内燃機関の出力を低下させる。

さらに好ましくは、制御装置は、後進走行時に強制充電を実行する場合、ＳＯＣが所定値よりも多いときは、ＳＯＣが所定値以下のときよりも、蓄電装置が出力可能な電力（Ｗｏｕｔ）分だけ内燃機関の出力を低下させる。

好ましくは、制御装置は、後進走行時に強制充電を実行する場合、内燃機関の出力をＳＯＣに応じて可変とする。

また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、内燃機関と、発電機と、蓄電装置と、電動機と、動力分割装置とを備える。発電機は、内燃機関によって駆動される。蓄電装置は、発電機によって充電される。電動機は、蓄電装置から電力を受けて、後進走行時を含む走行駆動力を発生する。動力分割装置は、内燃機関から出力される動力を分割して発電機および車両の駆動軸へ伝達する。動力分割装置は、後進走行時には内燃機関から駆動軸へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。そして、制御方法は、蓄電装置のＳＯＣが低下すると、内燃機関を始動させて発電機により蓄電装置を充電するための充電制御（強制充電）を実行するステップと、後進走行時に強制充電を実行する場合、ＳＯＣが多いほど内燃機関の出力を低下させるステップとを含む。

この発明においては、蓄電装置のＳＯＣが低下すると、内燃機関を始動させて発電機により蓄電装置を充電する強制充電が実行される。動力分割装置は、後進走行時には内燃機関から駆動軸へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。そこで、この発明においては、後進走行時に強制充電が実行される場合、ＳＯＣが多いほど内燃機関の出力を低下させる。これにより、ＳＯＣが相対的に多い場合に、後進走行性能を蓄電装置の充電よりも優先させる。そして、ＳＯＣがさらに低下した場合には、内燃機関の出力を確保することによって蓄電装置の充電を優先させる。したがって、この発明によれば、強制充電の実行時に後進走行性能が急激に低下するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 エンジンならびに第１および第２ＭＧの関係を示す共線図である。 強制充電に関するＥＣＵの処理を機能的に示すブロック図である。 蓄電装置の出力許容電力を示した図である。 ＥＣＵにより実行されるエンジン要求パワーの設定処理の手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２におけるＥＣＵにより実行されるエンジン要求パワーの設定処理の手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の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返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、動力分割装置４と、第１ＭＧ（Motor Generator）６と、伝達ギヤ８と、第２ＭＧ１０と、駆動軸１２と、車輪１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１６と、電力変換器１８，２０と、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と称する。）２２とをさらに備える。

エンジン２は、燃料の燃焼による熱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し、その変換された運動エネルギーを動力分割装置４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割装置４に伝達される。

動力分割装置４は、エンジン２、第１ＭＧ６および伝達ギヤ８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割装置４として用いることができ、この３つの回転軸が第１ＭＧ６、エンジン２および伝達ギヤ８の回転軸にそれぞれ接続される。なお、伝達ギヤ８の回転軸には、第２ＭＧ１０の回転軸が連結される。すなわち、第２ＭＧ１０と伝達ギヤ８とは、同一の回転軸を有し、その回転軸が動力分割装置４のリングギヤに接続される。

エンジン２が発生する運動エネルギーは、動力分割装置４によって第１ＭＧ６と伝達ギヤ８とに分配される。このエンジン２は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動するとともに第１ＭＧ６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれたものである。そして、第１ＭＧ６は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれる。一方、第２ＭＧ１０は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。

上記の動力分割装置４は、後進走行時には、エンジン２から駆動軸１２へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。すなわち、このハイブリッド車両１００においては、後進走行時は、前進走行時に対して第２ＭＧ１０を逆回転させることによって走行駆動力を発生させる。エンジン２の動力は、動力分割装置４を介して駆動軸１２へ前進駆動力として伝達されるので、後進走行時に蓄電装置１６の強制充電を行なうためにエンジン２を動作させると、エンジン２の動力は、第２ＭＧ１０による後進駆動力を減殺させるものとなる。

蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成される。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、強制充電時、第１ＭＧ６によって発電された電力を電力変換器１８から受けて充電される。なお、蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能であり、第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０により発電される電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を電力変換器１８，２０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。なお、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび蓄電装置１６に入出力される電流ＩＢが図示されないセンサによって検出され、その検出値がＥＣＵ２６へ出力される。

電力変換器１８は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて、第１ＭＧ６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。電力変換器２０は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１０へ出力する。なお、電力変換器１８は、エンジン２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ６へ出力する。また、電力変換器２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、第２ＭＧ１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。なお、電力変換器１８，２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むインバータによって構成される。

第１ＭＧ６および第２ＭＧ１０は、交流電動機であり、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によって構成される。第１ＭＧ６は、エンジン２により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器１８へ出力する。また、第１ＭＧ６は、電力変換器１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２の始動を行なう。

第２ＭＧ１０は、電力変換器２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、第２ＭＧ１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器２０へ出力する。

ＥＣＵ２２は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、電力変換器１８，２０およびエンジン２を制御する。ＥＣＵ２２は、電力変換器１８，２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器１８，２０へ出力する。また、ＥＣＵ２２は、エンジン２を制御するための信号ＥＮＧを生成し、その生成した信号ＥＮＧをエンジン２へ出力する。

さらに、ＥＣＵ２２は、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１６の残存容量を示すＳＯＣを算出する。そして、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣが低下すると、エンジン２を強制的に始動させて第１ＭＧ６に発電を行なわせ、その発電された電力により蓄電装置１６を充電する充電制御（強制充電）を実行する。

ここで、ＥＣＵ２２は、図示されないシフトレバーのシフト位置を示すシフトポジション信号ＳＰに基づいて、後進レンジ（Ｒレンジ）が選択されているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ２２は、Ｒレンジが選択されている状態で強制充電を実行する場合、蓄電装置１６のＳＯＣが多いときは（たとえば所定のしきい値よりもＳＯＣが高いとき）、ＳＯＣが少ないとき（たとえばＳＯＣが上記しきい値以下のとき）よりもエンジン２の出力を低下させる。以下、この点について詳しく説明する。

上述のように、エンジン２の動力は、動力分割装置４を介して駆動軸１２へ前進駆動力として伝達される。したがって、後進走行時に強制充電を実行する場合、エンジン２の動力は、後進走行の制動力として作用することとなる。

図２は、エンジン２ならびに第１および第２ＭＧ６，１０の関係を示す共線図である。図２を参照して、第１ＭＧ６、エンジン２、および第２ＭＧ１０の回転数は、動力分割装置４によって互いに拘束され、この共線図に示されるように直線で結ばれた関係となる。この図２では、第２ＭＧ１０の回転数が負の状態、すなわち後進走行時の状態が示されている。図に示されるように、エンジン２の出力は、発電機としての第１ＭＧ６の駆動力となる一方、負回転で動作している第２ＭＧ１０に対しては制動力として作用する。

そこで、この実施の形態１では、後進走行時にエンジン２を始動させて第１ＭＧ６により蓄電装置１６の強制充電を行なう場合、ＳＯＣの低下の程度に応じてエンジン２の出力を変更することとしたものである。具体的には、蓄電装置１６のＳＯＣが多いときは（たとえば所定のしきい値よりもＳＯＣが高いとき）、ＳＯＣが少ないとき（たとえばＳＯＣが上記しきい値以下のとき）よりもエンジン２の出力を低下させることによって、第２ＭＧ１０による後進走行性能を蓄電装置１６の充電よりも優先させることとしたものである。一方、ＳＯＣが上記しきい値以下に低下したときは、エンジン２の出力低下を解除することによって、蓄電装置１６の充電を優先させる。

図３は、強制充電に関するＥＣＵ２２の処理を機能的に示すブロック図である。図３を参照して、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣ算出部３２と、ＳＯＣ制御部３４と、エンジンパワー算出部３６と、エンジン制御部３８と、電力変換制御部４０とを含む。

ＳＯＣ算出部３２は、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび電流ＩＢの各検出値に基づいて蓄電装置１６のＳＯＣを算出し、その算出結果をＳＯＣ制御部３４へ出力する。なお、ＳＯＣの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

ＳＯＣ制御部３４は、蓄電装置１６のＳＯＣを制御する。具体的には、ＳＯＣ制御部３４は、強制充電の開始を示すしきい値Ｌ１をＳＯＣが下回ると、エンジン２が停止している場合には、エンジン２の始動指令をエンジン制御部３８および電力変換制御部４０へ出力する。エンジン２の始動後、ＳＯＣ制御部３４は、第１ＭＧ６の発電指令を電力変換制御部４０へ出力する（強制充電の実行）。そして、ＳＯＣ制御部３４は、強制充電を実行中である旨の通知をエンジンパワー算出部３６へ出力する。また、ＳＯＣ制御部３４は、強制充電の終了を示すしきい値Ｕ（＞Ｌ１）をＳＯＣが上回ると、エンジン２の停止指令をエンジン制御部３８へ出力する。

エンジンパワー算出部３６は、強制充電時にエンジン２に要求するパワー（エンジン要求パワー）を算出する。具体的には、エンジンパワー算出部３６は、まず、車両において要求されるパワー（車両要求パワー）を算出する。車両要求パワーは、走行に必要なパワー（走行パワー）と蓄電装置１６の充電に必要なパワー（充電パワー）とから成る。走行パワーは、車両速度やアクセルペダルの踏込量等によって算出される。なお、停車時は、走行パワーは０である。充電パワーは、基本的には一定値である。

そして、Ｒレンジの非選択時は、エンジンパワー算出部３６は、算出された車両要求パワーをエンジン要求パワーとし、そのエンジン要求パワーをエンジン２が発生するようにエンジン制御部３８へ指令を出力する。なお、Ｒレンジの選択／非選択は、シフトポジション信号ＳＰに基づいて判断される。

一方、Ｒレンジが選択されている場合は、ＳＯＣがしきい値Ｌ１を下回っているけれどもしきい値Ｌ２（＜Ｌ１）よりも高いときは、エンジンパワー算出部３６は、蓄電装置１６から出力可能な電力（Ｗ）を示す出力許容電力Ｗｏｕｔを車両要求パワーから差引いた値をエンジン要求パワーとして算出する。すなわち、この場合は、できる限り蓄電装置１６に蓄えられているパワーを使用するものとし、不足分をエンジン２で補うこととするものである。但し、車両要求パワーから出力許容電力Ｗｏｕｔを差引いた値が充電パワーを下回るときは、エンジンパワー算出部３６は、エンジン要求パワーを充電パワーの値とする。すなわち、エンジン２は、最低限、充電パワーに相当するパワーは出力する。そして、ＳＯＣがしきい値Ｌ２も下回ると、エンジンパワー算出部３６は、Ｒレンジの非選択時と同様に、車両要求パワーをエンジン要求パワーとする。

このように、ＳＯＣがしきい値Ｌ１を下回ると、エンジン２を始動させて強制充電が実行されるところ、エンジンパワー算出部３６は、Ｒレンジが選択されている場合であってＳＯＣがしきい値Ｌ２（＜Ｌ１）よりも高いときは、ＳＯＣがしきい値Ｌ２以下のときよりもエンジン要求パワーが小さくなるようにエンジン要求パワーを算出する。そして、エンジンパワー算出部３６は、算出されたエンジン要求パワーをエンジン制御部３８へ出力する。

図４は、蓄電装置１６の出力許容電力Ｗｏｕｔを示した図である。図４を参照して、出力許容電力Ｗｏｕｔは、蓄電装置１６が出力可能な電力（Ｗ）の最大値である。なお、蓄電装置１６のＳＯＣが低下すると、蓄電装置１６の過放電防止のために出力許容電力Ｗｏｕｔは制限される。

なお、入力許容電力Ｗｉｎは、蓄電装置１６へ入力可能な電力（Ｗ）の最大値である。入力許容電力Ｗｉｎについては、蓄電装置１６のＳＯＣが高くなると、蓄電装置１６の過充電防止のために入力許容電力Ｗｉｎが制限される。

再び図３を参照して、エンジン制御部３８は、エンジンパワー算出部３６から受けるエンジン要求パワーに基づいてエンジン２を制御するための信号ＥＮＧを生成し、その生成した信号ＥＮＧをエンジン２へ出力する。また、エンジン制御部３８は、エンジン２の始動指令をＳＯＣ制御部３４から受けると、エンジン２の作動を指示する信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。さらに、エンジン制御部３８は、エンジン２の停止指令をＳＯＣ制御部３４から受けると、エンジン２の停止を指示する信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。

電力変換制御部４０は、電力変換器１８，２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器１８，２０へ出力する。電力変換制御部４０は、エンジン２の始動指令をＳＯＣ制御部３４から受けると、第１ＭＧ６を力行駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。また、電力変換制御部４０は、第１ＭＧ６の発電指令をＳＯＣ制御部３４から受けると、第１ＭＧ６を回生駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。また、走行時は、電力変換制御部４０は、第２ＭＧ１０を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成して電力変換器２０へ出力する。

図５は、ＥＣＵ２２により実行されるエンジン要求パワーの設定処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間毎または所定の条件の成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図５を参照して、ＥＣＵ２２は、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいてＳＯＣを算出し、その算出されたＳＯＣがしきい値Ｌ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＳＯＣがしきい値Ｌ１よりも低いと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、強制充電フラグをオンにする（ステップＳ２０）。これにより、この時点でエンジン２が停止している場合には、エンジン２が始動する。ＳＯＣがしきい値Ｌ１以上であると判定されたときは（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０へ処理を移行する。

次いで、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣがしきい値Ｕ（＞Ｌ１）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＳＯＣがしきい値Ｕよりも高いと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、強制充電フラグをオフにする（ステップＳ４０）。これにより、この時点でエンジン２が作動している場合には、エンジン２は停止する。ＳＯＣがしきい値Ｕ以下であると判定されたときは（ステップＳ３０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、ステップＳ５０へ処理を移行する。

続いて、ＥＣＵ２２は、シフトポジション信号ＳＰに基づいて、Ｒレンジが選択されているか否かを判定する（ステップＳ５０）。Ｒレンジが選択されていないときは（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、算出される車両要求パワーをエンジン要求パワーとする（ステップＳ６０）。なお、上述のように、車両要求パワーは、走行パワーと充電パワーとから成り、走行パワーは、車両速度やアクセルペダルの踏込量等によって算出され、充電パワーは、基本的には一定値である。

一方、ステップＳ５０においてＲレンジが選択されていると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣがしきい値Ｌ２（＜Ｌ１）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ７０）。ＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも高いと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、蓄電装置１６の出力許容電力Ｗｏｕｔを車両要求パワーから差引いた値と、蓄電装置１６に対する充電パワーとの大きい方をエンジン要求パワーとする（ステップＳ８０）。すなわち、車両要求パワーから出力許容電力Ｗｏｕｔを差引いた値が充電パワーを下回るときは、エンジン要求パワーは充電パワーとなる。これにより、エンジン２は、最低限、充電パワーに相当するパワーを出力するので、たとえば、Ｒレンジが選択されている状態で停車しているときに、エンジン２が停止して蓄電装置１６を充電できなくなる事態が回避される。

なお、ステップＳ７０において、ＳＯＣがしきい値Ｌ２以下のときは（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、ステップＳ６０へ処理を移行し、車両要求パワーをエンジン要求パワーとする。

すなわち、強制充電の実行時、Ｒレンジが選択され、かつ、ＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも高いときは、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣがしきい値Ｌ２以下のときよりもエンジン要求パワーを低い値に設定する。詳しくは、ＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも高いときは、ＳＯＣがしきい値Ｌ２以下のときよりも、出力許容電力Ｗｏｕｔ分だけ低い値にエンジン要求パワーが設定される。これにより、ＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも高いときは、第２ＭＧ１０による後進走行性能を蓄電装置１６の充電よりも優先させる。

以上のように、この実施の形態１においては、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｌ１よりも低下すると、エンジン２を始動させて強制充電が実行される。動力分割装置４は、後進走行時にはエンジン２から駆動軸１２へ伝達される動力が制動力として作用するように構成される。そこで、この実施の形態１においては、後進走行時に強制充電が実行される場合、ＳＯＣが多いほどエンジン２の出力を低下させる。詳しくは、ＳＯＣがしきい値Ｌ２（＜Ｌ１）よりも高い場合にエンジン２の出力を低下させる。これにより、ＳＯＣが相対的に多い場合には、後進走行性能を蓄電装置１６の充電よりも優先させる。そして、ＳＯＣがしきい値Ｌ２以下に低下した場合には、エンジン２の出力を確保することによって蓄電装置１６の充電を優先させる。したがって、この実施の形態１によれば、強制充電の実行時に後進走行性能が急激に低下するのを抑制することができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、Ｒレンジが選択された状態で強制充電が実行される場合、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも大きいときは、エンジン要求パワーは、車両要求パワーから出力許容電力Ｗｏｕｔを差引いた値に一律に設定される（但し、その値は充電パワー以上とする。）。この実施の形態２では、エンジン要求パワーは、ＳＯＣに応じて可変とされる。これにより、強制充電の開始時にエンジン２の出力が急激に低下するのを抑制することができる。

この実施の形態２におけるハイブリッド車両の全体構成は、図１に示した実施の形態１におけるハイブリッド車両１００と同じである。また、ＥＣＵの機能の全体構成も、図３に示したＥＣＵ２２と同じである。

図６は、実施の形態２におけるＥＣＵ２２により実行されるエンジン要求パワーの設定処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間毎または所定の条件の成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図６を参照して、このフローチャートは、図５に示したフローチャートにおいて、ステップＳ８０に代えてステップＳ８２を含む。すなわち、ステップＳ７０においてＳＯＣがしきい値Ｌ２よりも高いと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、出力許容電力Ｗｏｕｔに係数αを乗算した値を車両要求パワーから差引いた値と、蓄電装置１６に対する充電パワーとの大きい方をエンジン要求パワーとする（ステップＳ８２）。

ここで、係数αは、ＳＯＣがしきい値Ｌ１のとき１となり、ＳＯＣがしきい値Ｌ２（＜Ｌ１）のとき０となり、ＳＯＣがしきい値Ｌ１からＬ２の間ではＳＯＣに応じて連続的または段階的に変化する値である。すなわち、ＳＯＣがしきい値Ｌ１とＬ２との間のとき、エンジン要求パワーは、ＳＯＣが大きくなるにつれて小さくなる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。そして、この実施の形態２によれば、強制充電の開始時にエンジン２の出力が急激に低下するのを抑制することができる。

なお、上記の各実施の形態において、蓄電装置１６と電力変換器１８，２０との間に、電力変換器１８，２０側の電圧を蓄電装置１６の電圧以上に昇圧する、電流可逆型の昇圧チョッパ回路を設けてもよい。

なお、上記において、エンジン２は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、第１ＭＧ６は、この発明における「発電機」の一実施例に対応する。また、第２ＭＧ１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応し、ＥＣＵ２２は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

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。本発明の範囲は、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。

２ エンジン、４ 動力分割装置、６，１０ ＭＧ、８ 伝達ギヤ、１２ 駆動軸、１４ 車輪、１６ 蓄電装置、１８，２０ 電力変換器、２２ ＥＣＵ、３２ ＳＯＣ算出部、３４ ＳＯＣ制御部、３６ エンジンパワー算出部、３８ エンジン制御部、４０ 電力変換制御部。

Claims (5)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関によって駆動される発電機と、
   前記発電機によって充電される蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力を受けて、後進走行時を含む走行駆動力を発生する電動機と、
   前記内燃機関から出力される動力を分割して前記発電機および車両の駆動軸へ伝達する動力分割装置と、
   前記蓄電装置の残存容量が低下すると、前記内燃機関を始動させて前記発電機により前記蓄電装置を充電するための充電制御を実行する制御装置とを備え、
   前記動力分割装置は、後進走行時には前記内燃機関から前記駆動軸へ伝達される動力が制動力として作用するように構成され、
   前記制御装置は、後進走行時に前記充電制御を実行する場合、前記残存容量が多いほど前記内燃機関の出力を低下させる、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、後進走行時に前記充電制御を実行する場合、前記残存容量の低下を示す所定値よりも前記残存容量が多いときは、前記残存容量が前記所定値以下のときよりも前記内燃機関の出力を低下させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、後進走行時に前記充電制御を実行する場合、前記残存容量が前記所定値よりも多いときは、前記残存容量が前記所定値以下のときよりも、前記蓄電装置が出力可能な電力分だけ前記内燃機関の出力を低下させる、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、後進走行時に前記充電制御を実行する場合、前記内燃機関の出力を前記残存容量に応じて可変とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
5. ハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   内燃機関と、
   前記内燃機関によって駆動される発電機と、
   前記発電機によって充電される蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力を受けて、後進走行時を含む走行駆動力を発生する電動機と、
   前記内燃機関から出力される動力を分割して前記発電機および車両の駆動軸へ伝達する動力分割装置とを備え、
   前記動力分割装置は、後進走行時には前記内燃機関から前記駆動軸へ伝達される動力が制動力として作用するように構成され、
   前記制御方法は、
   前記蓄電装置の残存容量が低下すると、前記内燃機関を始動させて前記発電機により前記蓄電装置を充電するための充電制御を実行するステップと、
   後進走行時に前記充電制御を実行する場合、前記残存容量が多いほど前記内燃機関の出力を低下させ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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