(57)【要約】【課題】ハイブリッド車において、後進時に十分な駆動力を出力する。【解決手段】ハイブリッド自動車２０は、シフトポジションがリバースレンジとなると、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇させる電圧上昇処理を実行させ、エンジン２２を停止しこの電圧上昇処理を終了したのちモータＭＧ２によりリバース走行させる。例えば、電池電圧Ｖｂが低下して発電のためエンジン２２を駆動する場合があるが、エンジン２２の駆動力がプラネタリギヤ３０によりモータＭＧ２の駆動力に対して逆向きに分配されることがある。ここでは、シフトポジションがリバースレンジとなると、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇させることにより、エンジン２２の駆動をより抑制する。【選択図】図１
2014083853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能なエンジンと、発電機と、前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された動力分配統合機構と、走行用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するよう前記エンジンと前記発電機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において、
前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、前記エンジンを駆動して前記発電機により前記バッテリの電圧を上昇させる電圧上昇処理を実行させ、該エンジンを停止させたのち前記電動機により後進走行させる手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車としては、エンジンと、２つの回転電機と、動力分配機構と、蓄電装置とを備え、シフトポジションが後進レンジであり車両の傾斜度θが予め定められた傾斜度閾値θth以上のとき、充電開始ＳＯＣ値と充電終了ＳＯＣ値とをそれぞれ通常時に比して低い値に設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。動力分配機構を備えるハイブリッド車では、後進運転時に発電のためエンジンを駆動すると、エンジンの駆動力が走行用の回転電機の駆動力に対して逆向きに分配されることがあるが、このハイブリッド車では、蓄電装置の充電が抑制されることにより、坂道後進を十分に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、ハイブリッド車では、連続放電により電池の電圧が低下することがあり、蓄電装置の保護を図るべく出力制限などが行われることがある。このような場合、上述のハイブリッド車などでは、残容量ＳＯＣが十分ある場合でもエンジンを始動し、エンジンの駆動力が走行用の回転電機の駆動力に対して逆向きに分配され、後進の駆動力が低下することがあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、後進時に十分な駆動力を出力することができるハイブリッド車を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、発電機と、前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された動力分配統合機構と、走行用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するよう前記エンジンと前記発電機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において、
前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、前記エンジンを駆動して前記発電機により前記バッテリの電圧を上昇させる電圧上昇処理を実行させ、該エンジンを停止させたのち前記電動機により後進走行させる手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
このハイブリッド車では、シフトポジションが後進レンジとなると、エンジンを駆動して発電機によりバッテリの電圧を上昇させる電圧上昇処理を実行させ、このエンジンを停止させたのち電動機により後進走行させる。例えば、電圧が低下して発電のためエンジンを駆動する場合があるが、エンジンの駆動力が、動力分配統合機構により電動機の走行用の駆動力に対して逆向きに分配されることがある。ここでは、シフトポジションが後進レンジとなると、バッテリの電圧を上昇させることにより、エンジンの駆動をより抑制することができる。したがって、後進時に十分な駆動力を出力することができる。
【０００９】
あるいは、本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、発電機と、前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された動力分配統合機構と、走行用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するよう前記エンジンと前記発電機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において、
前記バッテリの電圧を上昇させる電圧上昇処理を実行する電圧上昇手段、を備え、
前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、前記電圧上昇手段により前記電圧上昇処理を実行させ、該電圧上昇処理を終了したのち前記電動機により後進走行させる手段であることを特徴とするものとしてもよい。
【００１０】
このハイブリッド車においても、上述したハイブリッド車と同様に、シフトポジションが後進レンジとなると、バッテリの電圧を上昇させることにより、エンジンの駆動をより抑制することができる。したがって、後進時に十分な駆動力を出力することができる。
【００１１】
電圧上昇手段を備える本発明のハイブリッド車において、前記電圧上昇手段は、キャパシタであり、前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、前記キャパシタを前記バッテリに接続して前記電圧上昇処理を実行させ、該電圧上昇処理を終了したのち前記電動機により後進走行させる手段であるものとしてもよい。こうすれば、キャパシタによって、比較的容易にバッテリの電圧を上昇することができる。
【００１２】
本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、所定時間を経過するまで前記電圧上昇処理を実行させるものとしてもよい。こうすれば、比較的容易な処理でバッテリの電圧を上昇することができ、ひいては、後進時に十分な駆動力を出力することができる。この所定時間は、経験的に定めるものとしてもよく、例えば、２秒以下の所定値としてもよい。あるいは、前記制御手段は、シフトポジションが後進レンジとなると、所定電圧に至るまで前記電圧上昇処理を実行させるものとしてもよい。こうすれば、より確実にバッテリの電圧を上昇することができ、ひいては、後進時に十分な駆動力を出力することができる。この所定電圧は、バッテリを保護可能な値に、経験的に定めるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】ＨＶＥＣＵ７０により実行されるリバース走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電池電圧、電池電流及び蓄電割合と走行時間との関係図である。
【図４】リバース走行時のプラネタリギヤ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。
【図５】キャパシタ６２及びスイッチング素子６１の説明図である。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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とを備える。また、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０（動力分配統合機構）と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、インバータ４１，４２とバッテリ５０との間で電圧を調整しつつ電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５３と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えばエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗやクランクシャフト２６の回転位置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，図示しないスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジション，吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからの吸入空気量，吸気管に取り付けられた図示しない温度センサからの吸気温などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節する図示しないスロットルモータへの駆動信号などの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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、すなわち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１７】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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からの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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そのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、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、バッテリ５０の蓄電割合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。
【００１９】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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やシフトレバー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などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０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。
【００２０】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２１】
エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての目標パワーＰｅ＊を設定する。そして、目標パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊がエンジン２２を運転停止した方がよい目標パワーＰｅ＊の範囲の上限として定められた停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２２】
モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。このモータ運転モードでは、目標パワーＰｅ＊がエンジン２２を始動した方がよい目標パワーＰｅ＊の範囲の下限として定められた始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときや、蓄電割合ＳＯＣが所定の閾値Ｓｔｈ（例えば４０％など）を下回ったときなど、エンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２３】
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、シフトポジションがリバースポジションに入れられて車両がリバース走行する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行されるリバース走行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、シフトポジションがリバースポジションに入れられ、且つ蓄電割合ＳＯＣが所定の閾値Ｓｔｈ以上あるとき（例えば５０％など）に実行される。
【００２４】
リバース走行制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。この保護電圧Ｖｔｈは、例えば、バッテリ５０の劣化をより抑制可能な値に経験的に定めることができる。電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈ以上であるときには、エンジン２２を停止した状態でモータＭＧ２によりリバース走行を行うリバース駆動処理を実行開始し（ステップＳ１２０）、このルーチンを終了する。このように、蓄電割合ＳＯＣ及び電池電圧Ｖｂが十分高いときには、モータ運転モードでリバース走行する。なお、その後、モータ運転モードでリバース走行中に、蓄電割合ＳＯＣが所定の閾値Ｓｔｈを下回ったときにはエンジン運転モードに移行する。
【００２５】
一方、ステップＳ１００で電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈを下回るときには、エンジン２２を駆動してモータＭＧ１による電圧上昇処理（充電処理）を実行し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１００以降の処理を実行する。即ち、電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈ以上になるまで電圧上昇処理を実行する。この電圧上昇処理は、所定の短時間（例えば、２秒以下、１秒以下など）だけバッテリ５０の充電を実行する処理である。そして、電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈ以上になると、ステップＳ１２０で、エンジン２２を停止すると共に、モータＭＧ２によりリバース走行を行うリバース駆動処理を実行開始し、このルーチンを終了する。このように、蓄電割合ＳＯＣが十分高く、電池電圧Ｖｂが低いときには、電池電圧Ｖｂを高めたのち、モータ運転モードでリバース走行する。
【００２６】
図３は、電池電圧、電池電流及び蓄電割合と走行時間との関係図である。例えば、モータ運転モードで連続放電した場合、バッテリ５０の特性により、蓄電割合ＳＯＣは十分あるものの（例えば５０％以上など）、電池電圧Ｖｂが低下することがある。この場合は、バッテリＥＣＵ５２により、バッテリ５０の劣化防止のため入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを制限することから、エンジン２２を始動することになりうる。図３に示すように、時刻ｔｓにエンジン２２を駆動してバッテリ５０の充電を行った場合、時刻ｔｅまでに電池電圧Ｖｂが回復する。この充電時間（ｔｅ−ｔｓ）は、２秒以下、おおよそ１秒程度であり、このような短時間において電池電圧Ｖｂを通常状態に回復することができることが実験により確認されている。このように、電池電圧Ｖｂが低く、蓄電割合ＳＯＣが十分あるときには、短時間の充電処理を実行したのち、モータ運転モードでリバース走行する。
【００２７】
図４は、リバース走行時のプラネタリギヤ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である。図中、Ｓ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２が接続されたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２がリングギヤ軸に作用するトルクを示す。また、図４での実線はリバース走行時のモータ運転モードを示し、破線はリバース走行時のエンジン運転モードを示す。図４に示すように、リバース走行中にエンジン２２を駆動すると、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸側に作用し、エンジン２２の駆動力がモータＭＧ２の駆動力に対して逆向きに分配され、駆動力が低下する。特に、リバース走行で登坂するときに影響が大きい。ここでは、蓄電割合ＳＯＣが比較的十分あり、電池電圧Ｖｂが低いときには、電圧上昇処理（短時間の充電処理）により電池電圧Ｖｂを回復し、リバース走行時のエンジン２２の駆動をより抑制するのである。なお、シフトポジションがリバースポジションとなったときに、蓄電割合ＳＯＣが所定の閾値Ｓｔｈを下回るときには、エンジン運転モードでリバース走行するものとしてもよい。
【００２８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションがリバースレンジとなると、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇させる電圧上昇処理を実行させ、エンジン２２を停止しこの電圧上昇処理を終了したのちモータＭＧ２によりリバース走行させる。例えば、電池電圧Ｖｂが低下して発電のためエンジン２２を駆動する場合があるが、エンジン２２の駆動力がプラネタリギヤ３０によりモータＭＧ２の駆動力に対して逆向きに分配されることがある。ここでは、シフトポジションがリバースレンジとなると、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇させることにより、エンジン２２の駆動をより抑制することができる。したがって、リバース走行（後進）時に十分な駆動力を出力することができる。
【００２９】
また、電圧上昇処理をエンジン２２により実行させるため、エンジン２２の駆動による発電によって、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇することができる。更に、シフトポジションがリバースレンジとなると、所定の保護電圧Ｖｔｈに至るまで電圧上昇処理を実行させるため、より確実にバッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇することができ、ひいては、後進時に十分な駆動力を出力することができる。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションがリバースレンジとなると、所定の保護電圧Ｖｔｈに至るまで電圧上昇処理を実行させるものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、シフトポジションが後進レンジとなると、所定時間を経過するまで電圧上昇処理を実行させるものとしてもよい。こうすれば、比較的容易な処理でバッテリ５０の電池電圧Ｖｂを上昇することができ、ひいては、後進時に十分な駆動力を出力することができる。このとき、所定時間は、例えば、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが所定の保護電圧Ｖｔｈに至るような時間に経験的に定めるものとしてもよく、例えば、２秒以下の所定値としてもよい。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、電池電圧処理をエンジン２２及びモータＭＧ１の充電処理としたが、特にこれに限定されず、電池電圧処理を他の構成で行うものとしてもよい。図５は、別の電圧上昇手段としての、スイッチング素子６１及びキャパシタ６２の説明図である。図５に示すように、バッテリ５０とスイッチング素子６１とキャパシタ６２とを電気的に接続した構成とする。次に、電池電圧Ｖｂが比較的高いとき（例えば保護電圧Ｖｔｈ以上）、スイッチング素子６１をオンしてキャパシタ６２を充電したのちスイッチング素子６１を切る。そして、シフトポジションがリバースレンジになり、電池電圧Ｖｂが保護電圧Ｖｔｈを下回るときに、スイッチング素子６１をオンしてキャパシタ６２によりバッテリ５０の電池電圧Ｖｂを高め、そののちモータ運転モードでリバース走行を行う。こうすれば、比較的容易にバッテリの電圧を上昇することができる。また、エンジン２２による電圧上昇処理に比して、運転者が感じる違和感をより抑制しつつ、後進時に十分な駆動力を出力することができる。なお、電池電圧処理は、エンジン２２やキャパシタ６２に限らず、太陽光発電装置により実行するものとしてもよいし、外部からの非接触式充電などとしてもよい。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図６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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３３】
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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「動力分配統合機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当する。また、図２のリバース走行制御ルーチンなどを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からの指令に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からの指令に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００３４】
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。
【００３５】
以上、本発明を実施するため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。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２０，１２０，２２０，３２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、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、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、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）、６１  スイッチング素子、６２  キャパシタ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、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。
【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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