(57)【要約】【課題】蓄電装置への充電が制限される場合に車両の運動エネルギーを有効利用できる充電制御システムを提供すること。【解決手段】機関の回転軸に連結された第一電動機と、作動流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達機構と、流体式動力伝達機構を介して機関および第一電動機と接続され、かつ車両の駆動輪と動力を伝達可能であり、車両の走行時に回生発電により電力を出力できる第二電動機と、第二電動機から出力される電力により充電される蓄電装置とを備え、回生発電時に蓄電装置への充電が制限された場合（Ｓ１０肯定）、あるいは蓄電装置への充電が制限されると予測された場合であって、かつ、第一電動機、あるいは第一電動機と潤滑油を共有する変速装置の少なくともいずれか一方の暖機が必要な場合（Ｓ２０肯定）、第一電動機を動作させる（Ｓ４０）ことにより第二電動機から出力される電力を消費させる。【選択図】図１
2011207408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の回転軸に連結された第一電動機と、
作動流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達機構と、
前記流体式動力伝達機構を介して前記機関および前記第一電動機と接続され、かつ車両の駆動輪と動力を伝達可能であり、前記車両の走行時に回生発電により電力を出力できる第二電動機と、
前記第二電動機から出力される電力により充電される蓄電装置とを備え、
前記回生発電時に前記蓄電装置への充電が制限された場合、あるいは前記蓄電装置への充電が制限されると予測された場合であって、かつ、前記第一電動機、あるいは前記第一電動機と潤滑油を共有する変速装置の少なくともいずれか一方の暖機が必要な場合、前記第一電動機を動作させることにより前記第二電動機から出力される電力を消費させる
ことを特徴とする充電制御システム。
【請求項２】
更に、前記流体式動力伝達機構における動力の伝達度合いを制御する伝達制御装置を備え、
前記伝達制御装置は、前記電力を消費させる前の前記動力の伝達度合いよりも、前記電力を消費させるときの前記動力の伝達度合いを低下させる
請求項１に記載の充電制御システム。
【請求項３】
更に、前記流体式動力伝達機構における動力の伝達度合いを制御する伝達制御装置を備え、
前記電力を消費させるときの前記第一電動機の消費電力は、前記第一電動機の温度、あるいは前記潤滑油の温度の少なくともいずれか一方に応じて可変とされ、
前記伝達制御装置は、前記消費電力の変化による前記車両の減速度の変化を抑制するように前記動力の伝達度合いを制御する
請求項１に記載の充電制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回生制動によりバッテリ（蓄電装置）を充電する技術が知られている。例えば、特許文献１には、バッテリの蓄電量が所定値以下のときは、モータジェネレータによる回生制動中にロックアップクラッチを非係合状態とし、バッテリの蓄電量が所定値を超えるときは、バッテリの蓄電量が所定値以下のときの回生制動による車両減速度と等しい車両減速度が得られるように、少なくともロックアップクラッチの係合状態を調節する車両用駆動装置の制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回生発電時に蓄電装置への充電が制限される場合がある。こうした場合に車両の運動エネルギーを有効利用することについて、従来十分な検討がなされていない。蓄電装置への充電が制限される場合に車両の運動エネルギーを有効利用できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、蓄電装置への充電が制限される場合に車両の運動エネルギーを有効利用できる充電制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の充電制御システムは、機関の回転軸に連結された第一電動機と、作動流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達機構と、前記流体式動力伝達機構を介して前記機関および前記第一電動機と接続され、かつ車両の駆動輪と動力を伝達可能であり、前記車両の走行時に回生発電により電力を出力できる第二電動機と、前記第二電動機から出力される電力により充電される蓄電装置とを備え、前記回生発電時に前記蓄電装置への充電が制限された場合、あるいは前記蓄電装置への充電が制限されると予測された場合であって、かつ、前記第一電動機、あるいは前記第一電動機と潤滑油を共有する変速装置の少なくともいずれか一方の暖機が必要な場合、前記第一電動機を動作させることにより前記第二電動機から出力される電力を消費させることを特徴とする。
【０００７】
上記充電制御システムにおいて、更に、前記流体式動力伝達機構における動力の伝達度合いを制御する伝達制御装置を備え、前記伝達制御装置は、前記電力を消費させる前の前記動力の伝達度合いよりも、前記電力を消費させるときの前記動力の伝達度合いを低下させることが好ましい。
【０００８】
上記充電制御システムにおいて、更に、前記流体式動力伝達機構における動力の伝達度合いを制御する伝達制御装置を備え、前記電力を消費させるときの前記第一電動機の消費電力は、前記第一電動機の温度、あるいは前記潤滑油の温度の少なくともいずれか一方に応じて可変とされ、前記伝達制御装置は、前記消費電力の変化による前記車両の減速度の変化を抑制するように前記動力の伝達度合いを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる充電制御システムは、回生発電時に蓄電装置への充電が制限された場合、あるいは蓄電装置への充電が制限されると予測された場合であって、かつ、第一電動機、あるいは第一電動機と潤滑油を共有する変速装置の少なくともいずれか一方の暖機が必要な場合、第一電動機を動作させることにより第二電動機から出力される電力を消費させる。第一電動機が動作することによって発生する熱により、暖機を要する装置の暖機が促進される。本発明にかかる充電制御システムによれば、蓄電装置への充電が制限された場合に車両の運動エネルギーを有効利用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態にかかる充電制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態にかかる動力伝達装置を示すスケルトン図である。
【図３】図３は、動力伝達装置の作動係合表を示す図である。
【図４】図４は、ＥＣＵの入出力関係図である。
【図５】図５は、実施形態にかかる動力伝達装置の変速線図である。
【図６】図６は、シフト操作装置を示す図である。
【図７】図７は、ブレーキのスリップ率と逆駆動時容量係数との関係を示す図である。
【図８】図８は、逆駆動時における比Ｎｅ／Ｎｔとトルク比との関係を示す図である。
【図９】図９は、逆駆動時における比Ｎｅ／Ｎｔと容量係数との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態の充電制御のタイムチャートである。
【図１１】図１１は、第一電動機の温度やＡＴＦ温度と電気パス量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる充電制御システムの一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
（実施形態）
図１から図１０を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、充電制御システムに関する。図１は、本発明の実施形態にかかる充電制御システムの動作を示すフローチャート、図２は本実施形態にかかる動力伝達装置を示すスケルトン図である。
【００１３】
本実施形態の充電制御システム１−１は、内燃機関（図２の符号１０参照）に連結された第一電動機（図２の符号４０参照）と、この内燃機関１０に流体継手（図２の符号６０参照）を介して連結される第二電動機（図２の符号５０参照）とを有する動力伝達装置であって、第一電動機４０の温度が低いとき、第二電動機５０で発電された電力を第一電動機４０で消費して、第一電動機４０の温度を上げる。これにより、第一電動機４０の暖機を推進し、第一電動機４０の効率を早期に向上させて、燃費を向上させることができる。本実施形態の充電制御システム１−１によれば、バッテリ（図２の符号７０参照）が満充電で回生電力をバッテリ７０に充電できない場合であっても、減速エネルギーを有効利用することができる。
【００１４】
図２において、符号１は、ハイブリッド車両（図示せず）の動力伝達装置を示す。動力伝達装置１は、動力源としてのエンジン（機関）１０や第一電動機（ＭＧ１）４０、第二電動機（ＭＧ２）５０の出力をハイブリッド車両の図示しない駆動輪に伝達するものである。動力伝達装置１は、その軸心に対して対称的に構成されているため、図２においては動力伝達装置１の下側が省略されている。
【００１５】
動力伝達装置１は、ケース１Ａ、ケース１Ａ内において同軸上に配置された第一変速部（変速装置）２０、第二変速部（変速装置）３０、入力軸１１および出力軸１２を有する。入力軸１１には、トルクコンバータ６０を介してエンジン１０の出力軸であるクランクシャフト１０Ａが連結されている。
【００１６】
トルクコンバータ６０は、流体継手であり、ポンプインペラ６１、タービンランナ６２、ステータ６３およびロックアップクラッチ６４を有する。ポンプインペラ６１は、クランクシャフト１０Ａと連結されており、クランクシャフト１０Ａと一体に回転する。タービンランナ６２は、入力軸１１と連結されており、入力軸１１と一体に回転する。ポンプインペラ６１とタービンランナ６２とは、相対回転により作動流体を介して相互にトルクを伝達することができる。つまり、トルクコンバータ６０は、作動流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達機構である。ステータ６３は、ポンプインペラ６１とタービンランナ６２との間に回転可能に配置されており、ポンプインペラ６１とタービンランナ６２との間で伝達されるトルクを増幅することができる。
【００１７】
ステータ６３とケース１Ａとの間には、ブレーキＢｓが設けられている。ブレーキＢｓは、例えば油圧アクチュエータにより作動する摩擦係合式のものであり、完全係合状態でステータ６３の回転を不能とする状態（以下、「ステータロック状態」と記載する。）と、半係合状態でステータ６３の回転を許容する状態（以下、「ステータスリップ状態」と記載する。）と、解放状態でステータ６３の回転を規制しない状態を選択的に実現することができる。これらの状態の切替え、およびステータスリップ状態におけるスリップ率は、油圧アクチュエータに供給される作動油圧により制御される。
【００１８】
ロックアップクラッチ６４は、クランクシャフト１０Ａとタービンランナ６２との間に設けられている。ロックアップクラッチ６４は、完全係合状態、半係合状態および解放状態を選択的に実現することができる。ロックアップクラッチ６４の解放状態では、トルクコンバータ６０は作動流体によりトルクを伝達する流体継手として機能する。一方、ロックアップクラッチ６４の完全係合状態では、トルクコンバータ６０は、作動流体を介さずにクランクシャフト１０Ａとタービンランナ６２とで直接トルクを伝達させる。また、ロックアップクラッチ６４の半係合状態では、トルクコンバータ６０は、ロックアップクラッチ６４を介した機械的なトルクの伝達と作動流体を介したトルクの伝達をそれぞれ行う。ロックアップクラッチ６４は、半係合状態におけるトルクの伝達の度合い（係合度合い）を任意に制御可能となっている。
【００１９】
第一変速部２０は、ダブルピニオン型の第一遊星歯車装置２１を有する。第一遊星歯車装置２１は、第一サンギアＳ１、第一ピニオンギアＰ１，Ｐ１、第一キャリヤＣＡ１および第一リングギアＲ１を有する。第一キャリヤＣＡ１は、第一ピニオンギアＰ１，Ｐ１を自転および公転可能に支持する。
【００２０】
第二変速部３０は、ダブルピニオン型の第二遊星歯車装置３１を有する。第二遊星歯車装置３１は、第二サンギアＳ２、第二ピニオンギアＰ２、第二キャリヤＣＡ２および第二リングギアＲ２を有する。第二ピニオンギアＰ２は、径方向の内側に配置された内側第二ピニオンギアＰ２１および径方向の外側に配置された外側第二ピニオンギアＰ２２を有する。第二キャリヤＣＡ２は、内側第二ピニオンギアＰ２１および外側第二ピニオンギアＰ２２を自転および公転可能に支持する。また、第二サンギアＳ２は、互いに独立して回転可能な第二サンギアＳ２１，Ｓ２２を有する。第二サンギアＳ２１は、外側第二ピニオンギアＰ２２と噛合っており、第二サンギアＳ２２は、内側第二ピニオンギアＰ２１と噛合っている。
【００２１】
第一遊星歯車装置２１の第一サンギアＳ１はケース１Ａに固定されている。第一キャリヤＣＡ１は、入力軸１１と連結されているとともに、第四クラッチＣ４を介して第二サンギアＳ２１に選択的に連結される。第一リングギアＲ１は、第一クラッチＣ１を介して第二サンギアＳ２２に選択的に連結されるとともに、第三クラッチＣ３を介して第二サンギアＳ２１に選択的に連結される。
【００２２】
第二遊星歯車装置３１の第二サンギアＳ２１は、第一ブレーキＢ１を介してケース１Ａに選択的に連結される。また、第二キャリヤＣＡ２は、第二クラッチＣ２を介して入力軸１１に選択的に連結されるとともに、第二ブレーキＢ２を介してケース１Ａに選択的に連結される。第二リングギアＲ２は、出力軸１２を介して図示しない駆動輪と連結されている。
【００２３】
図３は、本実施形態の動力伝達装置１の作動係合表を示す図である。以上のように構成された動力伝達装置１は、図３の作動係合表に示すように、第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、第三クラッチＣ３、第四クラッチＣ４、第一ブレーキＢ１および第二ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギア段から第８速ギア段および後進ギア段（Ｒ１、Ｒ２）が選択的に成立させられる。
【００２４】
第一電動機４０は、ケース１Ａに固定されたステータ４１と、クランクシャフト１０Ａに連結され、クランクシャフト１０Ａと一体に回転するロータ４２を有する。第二電動機５０は、ケース１Ａに固定されたステータ５１と、入力軸１１に連結され、入力軸１１と一体に回転するロータ５２を有する。第二電動機５０は、トルクコンバータ６０を介してエンジン１０および第一電動機４０と接続されている。第一電動機４０および第二電動機５０は、それぞれインバータ７１を介してバッテリ７０に接続されている。インバータ７１は、接続された各装置間の電力の授受を制御するものである。インバータ７１は、第一電動機４０や第二電動機５０とバッテリ７０との間で電力を授受させてバッテリ７０の充放電を制御することができるとともに、第一電動機４０と第二電動機５０との間で電力を授受させることもできる。
【００２５】
第一電動機４０および第二電動機５０は、モータ（動力源）としての機能と発電機としての機能とを備えるモータジェネレータである。第一電動機４０は、第一変速部２０および第二変速部３０と潤滑油（ＡＴＦ）を共有している。すなわち、第一電動機４０、第一変速部２０および第二変速部３０には、同じ潤滑系の潤滑油が供給されている。
【００２６】
第一電動機４０は、バッテリ７０からの電力を変換して出力するトルクにより、クランクシャフト１０Ａを回転させることができる。第一電動機４０は、例えば、エンジン１０の始動時にクランクシャフト１０Ａを回転駆動する。また、第一電動機４０は、クランクシャフト１０Ａから伝達されるトルクにより発電し、バッテリ７０を充電することが可能である。第一電動機４０は、例えば、エンジン１０の運転時にエンジン１０の出力トルクにより発電する。
【００２７】
第二電動機５０は、バッテリ７０からの電力を変換して出力するトルクにより、入力軸１１を回転させることができる。第二電動機５０の出力トルクは、第一変速部２０および第二変速部３０を介して出力軸１２から駆動輪に伝達される。第二電動機５０は、出力するトルクにより車両を走行させることができる。本実施形態の車両は、エンジン１０の出力トルク、あるいは第二電動機５０の出力トルクのいずれかにより走行することができるものである。ただし、これには限定されず、エンジン１０および第二電動機５０の両方にトルクを出力させて走行することが可能な車両であってもよい。また、第二電動機５０は、入力軸１１に伝達されるトルクによりロータ５２が回転することで発電し、バッテリ７０を充電することが可能である。第二電動機５０は、例えば、車両の減速時に回生発電を実行し、回生減速度を発生させることができる。回生発電では、駆動輪から伝達されるトルクによりロータ５２が回転し、第二電動機５０で発電がなされる。すなわち、回生発電では、第二電動機５０は、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を出力する。
【００２８】
車両には、動力伝達装置１を制御する制御装置としての機能を有するＥＣＵ１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１０の駆動制御、第一電動機４０および第二電動機５０の駆動制御、第一変速部２０および第二変速部３０の変速制御、バッテリ７０の充放電等のためのインバータ７１の制御をそれぞれ実行する。
【００２９】
図４は、ＥＣＵ１００の入出力関係図である。ＥＣＵ１００には、図４に示す各種センサやスイッチから信号が入力される。例えば、ＥＣＵ１００には、後述するシフト操作装置８０のシフトポジションを表す信号、エンジン回転数Ｎｅを示す信号、第一電動機ＭＧ１の回転数を表す信号、第二電動機ＭＧ２の回転数を表す信号、Ｍ（ＥＶ走行）モードを指令する信号、出力軸１２の回転数に対応する車速信号、第一変速部２０および第二変速部３０の作動油温を示すＡＴ油温信号、第一電動機４０や第二電動機５０の温度を示すＭＧ温度信号、バッテリ７０の充電状態を検出するＳＯＣセンサからの充電状態ＳＯＣを示す信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号などが入力される。
【００３０】
また、ＥＣＵ１００からは、エンジン１０のスロットル開度や点火時期を指令する信号、インバータ７１の動作を指令する指令信号、第一電動機４０および第二電動機５０の作動を指令する指令信号、第一変速部２０や第二変速部３０の油圧式摩擦係合要素の油圧アクチュエータを制御する図示しない電磁弁を作動させるＡＴソレノイド信号、トルクコンバータ６０のロックアップクラッチ６４の係合状態を指令するＡＴロックアップコントロールソレノイド信号、ブレーキＢｓのスリップ率（係合状態）を示す信号がそれぞれ出力される。本実施形態の充電制御システム１−１は、第一電動機４０、第二電動機５０、トルクコンバータ６０、バッテリ７０、ブレーキＢｓおよびＥＣＵ１００を含んでいる。
【００３１】
図５は、実施形態にかかる動力伝達装置１の変速線図である。図５において、横軸は車速、縦軸は動力伝達装置１のアウトプットトルクを示す。図５に示すように、動力伝達装置１の変速線図にはシフトアップおよびシフトダウンのそれぞれについて第１速ギア段から第８速ギア段までの７本の変速線が設定されている。また、太線内の領域は、モータ走行領域を示す。モータ走行領域では、通常時、例えばバッテリ７０のＳＯＣが十分に高いときは、モータ走行が行われる。モータ走行領域であっても、モータ走行ができないときは、エンジン走行を行う。モータ走行領域において、モータ走行を行う場合とエンジン走行を行う場合とで変速線は異なる。これは、エンジン走行時は、比較的、低回転高負荷の領域でエンジン１０を動作させた方が効率が良く、一方モータ走行時は、比較的、高回転低負荷の領域で第二電動機５０を動作させた方が有利なためである。
【００３２】
図６は、シフト操作装置を示す図である。シフト操作装置８０は、例えば運転席の横に配置され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー８１を有する。シフトレバー８１は、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｍ（マニュアル）のいずれかのポジションに手動操作可能となっている。「Ｍ」ポジションでは、アップシフト位置「＋」あるいはダウンシフト位置「−」へ操作されることにより、最高速側の変速段が異なる複数のレンジに切り替えられる。なお、「Ｍ」ポジションにおいて、レンジの切り替えに代えて、ギア段ホールドがなされてもよい。また、シフトレバー８１は、減速度操作装置として捉えられてもよい。例えば、シフトレバー８１のアップシフト位置「＋」やダウンシフト位置「−」への操作が減速度の要求量を示すものとして捉えられてもよい。
【００３３】
ＥＣＵ１００は、アクセルオフの状態で走行している場合などに、適宜回生制御を実行する。回生制御では、ＥＣＵ１００は、エンジン１０への燃料の供給を停止してエンジン１０の運転を停止し、第二電動機５０において車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換させて電力を出力させる。第二電動機５０から出力される電力は、インバータ７１を介してバッテリ７０に充電される。回生制御では、トルクコンバータ６０のロックアップクラッチ６４は解放状態とされ、ステータ６３用のブレーキＢｓは、所定のスリップ率に制御される。これにより、図示しない駆動輪から出力軸１２、第一変速部２０および第二変速部３０を介して入力軸１１に伝達されるトルクは、第二電動機５０のロータ５２を回転させる。また、入力軸１１に伝達されるトルクは、トルクコンバータ６０において作動流体を介してクランクシャフト１０Ａに伝達される。
【００３４】
トルクコンバータ６０は、以下に図７から図９を参照して説明するように、ステータ６３（ブレーキＢｓ）のスリップ率により、その伝達特性が変化する。図７は、ブレーキＢｓのスリップ率と逆駆動時のトルクコンバータ６０の容量係数との関係を示す図である。ここで、逆駆動時とは、トルクコンバータ６０において入力軸１１が駆動側、クランクシャフト１０Ａが被駆動側としてトルクが伝達される状態である。例えば、減速時において第二電動機５０による発電を行う回生発電時には、駆動輪から入力軸１１を介して伝達されるトルクによりタービンランナ６２が回転し、この回転が作動流体を介して伝達されてポンプインペラ６１が回転する逆駆動状態となる。一方、エンジン走行時には、エンジン１０の出力トルクによりポンプインペラ６１が回転し、この回転が作動流体を介して伝達されてタービンランナ６２が回転する。つまり、トルクコンバータ６０においてクランクシャフト１０Ａが駆動側、入力軸１１が被駆動側としてトルクが伝達される正駆動状態となる。
【００３５】
図７に示すように、ブレーキＢｓのスリップ率が増加（減少）すると、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が増加（減少）することが分かる。例えば、ブレーキＢｓのスリップ率が減少すると、ステータ６３がフリー回転し難くなり、トルクコンバータ６０内における作動油の流れが阻害されて、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が小さくなる。逆に、ブレーキＢｓのスリップ率が増加すると、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が大きくなる。また、ブレーキＢｓのスリップ率を制御することにより、トルクコンバータ６０の容量係数を連続的に制御できることが分かる。つまり、ブレーキＢｓは、トルクコンバータ６０における動力の伝達度合いを制御する伝達制御装置として機能する。
【００３６】
図８は、トルクコンバータ６０の逆駆動時における比Ｎｅ／Ｎｔとトルク比との関係を示す図である。図９は、トルクコンバータ６０の逆駆動時における比Ｎｅ／Ｎｔと容量係数との関係を示す図である。これらの図において、比Ｎｅ／Ｎｔは、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの比である。また、トルクコンバータ６０のトルク比は、タービンランナ６２のトルクとポンプインペラ６１のトルクとの比である。
【００３７】
この動力伝達装置１では、トルクコンバータ６０の正駆動時（ポンプインペラ６１からタービンランナ６２に向かって駆動力が伝達されるとき）には、ブレーキＢｓが係合状態（完全係合状態）に設定される。すると、ステータ６３が固定されて、トルクコンバータ６０のトルク増幅機能が通常どおり確保される。
【００３８】
一方、トルクコンバータ６０の逆駆動時（タービンランナ６２からポンプインペラ６１に向かって駆動力が伝達されるとき）には、ブレーキＢｓのスリップ率を制御することにより、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数を連続的に制御できる（図７参照）。このとき、ブレーキＢｓのスリップ率を小さく設定してステータ６３を係合状態（ロック状態）に近づけると、トルクコンバータ６０のトルク比が１．０に近づき（図８の矢印Ｙ１参照）、また、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が低下する（図９の矢印Ｙ２参照）。かかる状態では、例えば、車両のコースト走行時（アクセルオフの惰性走行時）に駆動輪からの逆駆動トルクがエンジン１０に作用しても、エンジン１０のフリクショントルクの方が強いため、エンジン１０が回転しない。これにより、エンジン１０の引きずりトルク（回転抵抗）が低減され、その分、第二電動機５０の回生量を増加することができる。
【００３９】
なお、この実施形態では、ステータ６３の回転を規制するための回転規制手段として、摩擦係合要素である湿式の油圧ブレーキＢｓが採用されている。しかし、これに限らず、回転規制手段として、例えば、電磁クラッチが採用されても良い。
【００４０】
ここで、第二電動機５０による回生発電中に、バッテリ７０への充電が制限される場合がある。たとえば、バッテリ７０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）が上昇し、充電を行うことが許容される充電状態の上限に達した場合である。従来、バッテリ７０への充電が制限された場合に、回生が中止されることがあった。回生が中止されると、回生制動力が発生しなくなるため、減速度が変化してしまうという問題がある。これに対して、回生を中止する場合に、トルクコンバータ６０の容量係数を増加させて、エンジン１０の引き摺りトルクを復帰させて減速度の変化を抑制することが考えられる。しかしながら、この方法では、車両の運動エネルギーがエンジン１０の熱となって逃げてしまい、車両の運動エネルギーの有効利用が図れない。
【００４１】
本実施形態の充電制御システム１−１では、回生発電時に満充電によりバッテリ７０の充電が制限された場合に、動力伝達装置１の暖機（例えば、第一電動機４０の暖機）が必要なときには、第一電動機４０を動作させることによって、第二電動機５０で発電されて第二電動機５０から出力される電力を消費させる。第一電動機４０に電力が供給され、第一電動機４０がエンジン１０を回転させる仕事をすることで、第二電動機５０が発電した電力が消費される。これにより、バッテリ７０が満充電であっても回生発電を中止することなく継続して発電を行うことができるため、回生の中止により減速度が変化してしまうことが抑制される。また、車両の運動エネルギーを有効に利用して第一電動機４０の暖機を推進することができる。暖機により第一電動機４０の効率が早期に向上することで、燃費の向上が可能となる。
【００４２】
図１を参照して、本実施形態の充電制御の流れについて説明する。図１０は、本実施形態の充電制御がなされた場合のタイムチャートの一例を示す図である。図１０には、シフトポジションがＤポジションでの回生走行中に満充電状態が判定された場合について、暖機が必要と判定された場合（実線）および暖機の必要がないと判定された場合（破線）のそれぞれの動作が示されている。なお、図１０では、走行状態に基づいて２速変速段（２ｎｄ）が選択されている。これにより、第一ブレーキＢ１の油圧ＰＢ１がＯＮ（係合状態）とされている。
【００４３】
図１を参照し、まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ１００により、Ｄポジションでの回生走行中に満充電状態であるか否かが判定される。ＥＣＵ１００は、取得した現在の充電状態ＳＯＣと、あらかじめ定められた閾値Ｓｔ１との比較結果に基づいてステップＳ１０の判定を行う。閾値Ｓｔ１は、バッテリ７０の充電が許容される充電状態ＳＯＣの上限に基づいて定められたものである。現在の充電状態ＳＯＣが閾値Ｓｔ１に達している場合、バッテリ７０が満充電であると判定され、バッテリ７０への充電が制限される。図１０では、時刻ｔ１に向けて徐々に充電状態ＳＯＣが増加し、時刻ｔ１において満充電判定がなされる。ステップＳ１０の判定の結果、満充電状態であると判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ２０に進み、そうでない場合（ステップＳ１０−Ｎ）には本制御フローはリターンする。
【００４４】
ステップＳ２０では、ＥＣＵ１００により、暖機が必要であるか否かが判定される。ＥＣＵ１００は、例えば、第一電動機４０の温度情報に基づいてステップＳ２０の判定を行う。検出された第一電動機４０の温度が、あらかじめ定められた所定温度以下である場合に、ステップＳ２０において肯定判定がなされる。なお、ＥＣＵ１００は、第一電動機４０の温度情報に代えて、あるいは加えて、動力伝達装置１の潤滑油（ＡＴＦ）の温度情報に基づいてステップＳ２０の判定を行うようにしてもよい。第一電動機４０は、上記ＡＴＦに接しているものであるため、第一電動機４０が動作すると、第一電動機４０で発生する熱によりＡＴＦの温度も上昇する。つまり、トランスミッションである第一変速部２０や第二変速部３０の暖機を要する場合に、第一電動機４０が運転されることで、ＡＴＦの油温が上昇し、トランスミッション（第一変速部２０、第二変速部３０）の暖機が推進される。その結果、トランスミッションの引き摺りが低減され、燃費の向上が可能となる。ステップＳ２０の判定の結果、暖機が必要であると判定された場合（ステップＳ２０−Ｙ）にはステップＳ３０に進み、そうでない場合（ステップＳ２０−Ｎ）にはステップＳ５０に進む。
【００４５】
ステップＳ３０では、ＥＣＵ１００により、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数の低下が実行される。ＥＣＵ１００は、ブレーキＢｓのスリップ率を低減させるか、あるいはブレーキＢｓを完全に係合させて逆駆動時容量係数を低下させる。図１０では、時刻ｔ１においてブレーキＢｓのクラッチ油圧が高められ、スリップ率が低下する。つまり、ブレーキＢｓは、第一電動機４０で電力を消費させる前のトルクコンバータ６０における動力の伝達度合いよりも、電力を消費させるときのトルクコンバータ６０における動力の伝達度合いを低下させる。
【００４６】
その結果として、駆動輪から見てエンジン１０の引き摺り（負荷）が低下する。これにより、減速度が一定のまま第二電動機５０でできるだけ多くの発電をすることができ、その電力を第一電動機４０に回すことができる。つまり、トルクコンバータ６０を介した機械的エネルギーの流れを少なくして、第二電動機５０から第一電動機４０への電気パスを増やし、暖機を促進することができる。逆駆動時容量係数の低下により、エンジン１０の引き摺りが低い分、逆駆動時容量係数を低下させない場合よりもエンジン１０が回っていない状態となる。よって、第一電動機４０がより多くの仕事をして電力を消費することができる。つまり、第一電動機４０で仕事をさせるためにエンジン回転数を高くする必要がない。ステップＳ３０が実行されると、ステップＳ４０に進む。
【００４７】
ステップＳ４０では、ＥＣＵ１００により、第二電動機５０から第一電動機４０への電力の供給が実施される。ＥＣＵ１００は、第二電動機５０で発電された電力が、インバータ７１を介して第一電動機４０に供給されるように、インバータ７１に対して指令を出力する。また、ＥＣＵ１００は、第一電動機４０をモータとして動作させてエンジン１０を回転させる。これにより、バッテリ７０への充電が抑制され、第一電動機４０により電力が消費される。図１０では、時刻ｔ１において第一電動機４０の出力トルク（ＭＧ１トルク）および回転数（ＭＧ１回転数）が上昇している。また、第一電動機４０の出力トルクによりエンジン１０の回転数が上昇している。第二電動機５０により出力される電力が、第一電動機４０により消費されることで、時刻ｔ１以降の充電状態ＳＯＣの上昇が抑制されている。第一電動機４０は、エンジン１０を回転させる仕事をするので、その損失分発熱し、自身の暖機を促進させる。また、ＭＧ１に接するＡＴＦの温度も上昇し、動力伝達装置１の暖機が促進される。ステップＳ４０が実行されると、本制御フローはリターンする。
【００４８】
ステップＳ２０で否定判定がなされてステップＳ５０に進むと、ステップＳ５０では、ＥＣＵ１００により、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数の増加が実行される。ＥＣＵ１００は、ブレーキＢｓのスリップ率を大きくするか、あるいはブレーキＢｓを完全に解放させて逆駆動時容量係数を増加させる。その結果として、入力軸１１からクランクシャフト１０Ａに伝達されるトルクが増加し、エンジン回転数が増加する。例えば、それまでエンジン回転数がゼロであった場合、エンジン１０が回転をするようになり、エンジン引き摺りが増加する。よって、第二電動機５０における回生の中止に伴う減速度の変動が抑制される。図１０では、時刻ｔ１にブレーキＢｓに対して解放状態とする指令が出力され、その後ブレーキＢｓのクラッチ油圧がゼロまで低下していく。これにより、逆駆動時容量係数が増加してエンジン回転数が上昇する。ステップＳ５０が実行されると、ステップＳ６０に進む。
【００４９】
ステップＳ６０では、ＥＣＵ１００により、第二電動機５０での発電電力を第一電動機４０に回す制御が停止される。ＥＣＵ１００は、インバータ７１において第二電動機５０から第一電動機４０への電力の供給を停止させる。第一電動機４０が動作して発生する熱による暖機が必要でない場合には、電気部品の耐久性も考慮して、機械的な連結によるエネルギー消費を優先させる。ステップＳ６０が実行されると、本制御フローはリターンする。
【００５０】
このように、本実施形態の充電制御システム１−１によれば、バッテリ７０への充電が制限される場合に、回生発電を継続し、発電された電力を消費させて第一電動機４０やトランスミッションの暖機を行うことで、車両の運動エネルギーを有効利用することができる。第一電動機４０およびエンジン１０と第二電動機５０との間にトルクコンバータ６０が介在することで、第二電動機５０による回生発電を行いつつ第一電動機４０に仕事をさせることが容易となる。さらに、ブレーキＢｓによりトルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が調節可能であるため、トルク変動を伴わずに回生発電時の発電量を可変とすることや、第一電動機４０に仕事をさせるときの負荷を可変とすることが可能となる。
【００５１】
また、動力伝達装置１は、第二電動機５０で発電された電力を第一電動機４０で消費して回生減速度を確保する第１モード（Ｓ３０，Ｓ４０）と、トルクコンバータ６０のステータ６３の回転を制限して作動流体の流れを阻害することにより、回生減速度を確保する第２モード（Ｓ５０，Ｓ６０）の二つの動作モードを有している。動力伝達装置１が、バッテリ７０の充電が制限される場合に第１モードで、そうでない場合に第２モードで動作することで、バッテリ７０の充電状態ＳＯＣによらず、回生減速度の確保が可能となる。
【００５２】
本実施形態では、エンジン１０および第一電動機４０と第二電動機５０とを接続する流体式動力伝達機構が、トルクコンバータ６０である場合を例に説明したが、これには限定されず、作動流体を介して動力を伝達する他の流体式動力伝達機構であってもよい。
【００５３】
本実施形態では、バッテリ７０の満充電状態と判定された場合（ステップＳ１０―Ｙ）に第一電動機４０による暖機が必要かの判定に進んだが、これに代えて、バッテリ７０が将来満充電となることが予測された場合に暖機が必要かの判定に進むようにされてもよい。つまり、バッテリ７０への充電が制限されると予測され、かつ第一電動機４０等の暖機が必要な場合に、第一電動機４０を動作させて第二電動機５０から出力される電力を消費させるようにしてもよい。
【００５４】
また、第一電動機４０が動作して発生する熱により暖機される暖機対象は、第一電動機４０自身およびＡＴＦには限定されない。動力伝達装置１の他の要素が第一電動機４０の発生する熱により暖機されてもよい。
【００５５】
（実施形態の変形例）
図１１を参照して、実施形態の変形例について説明する。本変形例において、上記実施形態と異なる点は、第一電動機４０の温度やＡＴＦの温度に応じて電気パス量が可変とされる点である。第一電動機４０の温度やＡＴＦの温度は、それぞれの暖機の必要性を示すパラメータである。ここで、電気パス量とは、第二電動機５０により発電された発電電力のうち、第一電動機４０に回される電力である。言い換えると、電気パス量は、第一電動機４０を動作させて第二電動機５０から出力される電力を消費させるときの第一電動機４０の消費電力である。
【００５６】
図１１は、第一電動機４０の温度やＡＴＦの温度と電気パス量との関係を示す図である。本変形例では、充電制御システム１−１は、それぞれの温度が低いほど電気パス量を増加し、第一電動機４０の発熱量を増加させる。これにより、暖機の必要性が高い場合に、暖機を促進する度合いを高めることができる。なお、第一電動機４０あるいはトランスミッションのいずれか一方のみ暖機が必要なときには、暖機が必要な装置に係る温度に基づいて電気パス量が決定されるようにすればよい。例えば、第一変速部２０や第二変速部３０の暖機のみが必要な場合には、ＡＴＦ温度に基づいて電気パス量が決定されるようにすればよい。また、第一電動機４０およびトランスミッションの両方の暖機が必要な場合、第一電動機４０の温度およびＡＴＦの温度の両方に基づいて電気パス量が決定されてもよく、いずれか一方の温度に基づいて電気パス量が決定されてもよい。
【００５７】
さらに、暖機の必要性が高い場合、第一電動機４０は、その回転数が許容される範囲において、効率の低い動作点を選択して動作するようにしてもよい。このようにして第一電動機４０の発熱量を増加させることも可能である。
【００５８】
また、電気パス量を可変とする場合、電気パス量によらず車両の減速度を一定とするようにトルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数が調整されてもよい。例えば、電気パス量を小さくすることで第二電動機５０の発電量が小さくなる分、トルクコンバータ６０の逆駆動時容量係数を増加させてエンジン１０の引き摺りを増加させれば、車両の減速度を一定とすることが可能である。言い換えると、第一電動機４０における消費電力の変化によって、バッテリ７０の充電状態ＳＯＣを過剰とすることなしに第二電動機５０が発電可能な発電量が変化する場合、この発電量の変化による減速度の変化が抑制されるように、逆駆動時容量係数を制御するようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる充電制御システムは、機関および第一電動機と第二電動機とが流体式動力伝達機構を介して接続された動力伝達装置の充電制御に有用であり、特に、減速時における車両の運動エネルギーの有効利用に適している。
【符号の説明】
【００６０】
１−１  充電制御システム
１  動力伝達装置
１０  エンジン
１０Ａ  クランクシャフト
１１  入力軸
１２  出力軸
２０  第一変速部
３０  第二変速部
４０  第一電動機
５０  第二電動機
６０  トルクコンバータ
６３  ステータ
７０  バッテリ
７１  インバータ
１００  ＥＣＵ
Ｂｓ  ブレーキ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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