(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド車の退避走行において、燃費を向上する。【解決手段】車両１は、エンジン１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン１００のクランクシャフト１１０、モータジェネレータＭＧ１のロータ４１０、およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸４１５にそれぞれ連結されるキャリアＣＡ、サンギヤＳ、リングギヤＲを含む動力分割機構３００と、プロペラシャフト４３０と、モータジェネレータＭＧ２とプロペラシャフト４３０との間に設けられた自動変速機５００と、モータジェネレータＭＧ１の回転に応じて充放電が実行されるバッテリと、自動変速機５００を制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、バッテリのＳＯＣに応じて、モータジェネレータＭＧ１の回転方向が順方向と逆方向との間で切り替わるように自動変速機５００を制御する。【選択図】図１
2015101239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１および第２の回転電機と、
前記内燃機関の出力軸、ならびに前記第１および第２の回転電機の回転軸にそれぞれ連結される第１〜第３の回転要素を含む動力分割機構と、
駆動軸と、
前記第２の回転電機と前記駆動軸との間に設けられた変速機と、
前記第１の回転電機の回転に応じて充放電が実行される蓄電装置と、
前記変速機を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第２の回転電機が故障した場合に、前記蓄電装置のＳＯＣに応じて、前記第１の回転電機の回転方向が順方向と逆方向との間で切り替わるように前記変速機を制御する、車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記ＳＯＣが第１の値よりも高い場合には、前記蓄電装置から放電が行なわれるように前記第１の回転電機の前記回転方向を決定し、前記ＳＯＣが前記第１の値よりも小さい第２の値よりも低い場合には、前記蓄電装置に充電が行なわれるように前記第１の回転電機の前記回転方向を決定する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２の回転電機が故障した場合に、前記内燃機関の回転速度が一定となるように前記内燃機関を制御する、請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記変速機は、複数の変速段を有する有段式変速機であり、
前記制御部は、前記第２の回転電機が故障した場合に、前記複数の変速段のうちの２以上の変速段の各々について、当該変速段に切替えたときに想定される前記蓄電装置の充電電力または放電電力を算出し、算出された充電電力または放電電力に基づいて、切替先の変速段を決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の変速段のうち、前記第１の回転電機の前記回転速度の絶対値が上限値未満となり、かつ、前記第１の回転電機のトルクが下限値以上となる変速段を選択するように前記変速機を制御する、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記蓄電装置の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２の回転電機が故障した場合に、前記温度が上限値よりも高いとき、前記第１の回転電機の前記回転速度の絶対値が減少するように前記変速機を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、特に、第１および第２の回転電機を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、第１および第２のモータジェネレータ（回転電機）とを駆動システムとして搭載するハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車では、駆動システムが故障した場合に、その故障箇所によっては退避走行制御が実行されることがある。退避走行制御とは、直ちに車両を停止させるのではなく、一時的に走行を継続させる制御である。これにより、運転手は車両を安全な場所に退避させたり、車両を修理工場まで移動させたりすることができる。
【０００３】
特開２００６−３２００６８号公報（特許文献１）は、退避走行のための回転方向切替手段を備えるハイブリッド車両を開示する。この回転方向切替手段は、第２のモータジェネレータの故障時に、第１のモータジェネレータが順回転しており、かつ、バッテリの蓄電量が所定量よりも大きいと判断される場合には、第１のモータジェネレータの回転方向を順回転から逆回転へと切替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記駆動システムを備えるハイブリッド車は、第２のモータジェネレータが故障した場合に、直行走行を行なうことができる。直行走行とは、第２のモータジェネレータ故障時に、モータジェネレータＭＧ１で発電しながら、直達トルク（エンジンから動力分割機構を介して駆動軸に直接伝達されるトルク）だけで行なう走行である。
【０００６】
直行走行時には、第１のモータジェネレータは負トルクを出力する。そのため、第１のモータジェネレータの回転速度が正である場合、バッテリが充電される。充電が継続されると、バッテリは過充電状態に至る可能性がある。一方、第１のモータジェネレータの回転速度が負である場合、バッテリは放電される。放電が継続されると、バッテリは過放電状態に至る可能性がある。バッテリが過充電状態あるいは過放電状態に至った場合、車両は走行することができなくなる。したがって、直行走行時にはバッテリのＳＯＣ（State  Of  Charge）が適切な範囲内に維持されるように、第１のモータジェネレータの回転速度を制御する必要がある。
【０００７】
ハイブリッド車のエンジン回転速度は、一般に、燃費が良好な状態となるように決められる。一方で、上述のようにバッテリを保護するために、第１のモータジェネレータの回転方向を切替える必要がある。特許文献１に開示されたハイブリッド車両では、第１のモータジェネレータの回転方向の切替は、エンジン回転速度の変更によって行なわれる。しかしながら、燃費が良好な状態でエンジンが運転されている場合に、バッテリ保護のためにエンジン回転速度を変更すると、燃費が悪化するおそれがある。その結果、退避走行距離が短くなってしまう。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハイブリッド車の退避走行において、燃費を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従う車両は、内燃機関と、第１および第２の回転電機と、内燃機関の出力軸、ならびに第１および第２の回転電機の回転軸にそれぞれ連結される第１〜第３の回転要素を含む動力分割機構と、駆動軸と、第２の回転電機と駆動軸との間に設けられた変速機と、第１の回転電機の回転に応じて充放電が実行される蓄電装置と、変速機を制御する制御部とを備える。制御部は、制御部は、蓄電装置のＳＯＣに応じて、第１の回転電機の回転方向が順方向と逆方向との間で切り替わるように変速機を制御する。
【００１０】
上記構成によれば、第２の回転電機が故障した場合に、内燃機関に代えて変速機を制御することによって、第１の回転電機の回転速度を変更することができる。つまり、第１の回転電機の回転方向を切替える際に、内燃機関の回転速度を変更する必要がない。したがって、内燃機関を燃費が良好な状態に保つことができる。
【００１１】
好ましくは、制御部は、ＳＯＣが第１の値よりも高い場合には、蓄電装置から放電が行なわれるように第１の回転電機の回転方向を決定する。制御部は、ＳＯＣが第１の値よりも小さい第２の値よりも低い場合には、蓄電装置に充電が行なわれるように第１の回転電機の回転方向を決定する。
【００１２】
上記構成によれば、蓄電装置のＳＯＣを第１の値と第２の値との間に維持することができる。したがって、蓄電装置が過充電状態または過放電状態に至ることを防止することができる。
【００１３】
好ましくは、制御部は、第２の回転電機が故障した場合に、内燃機関の回転速度が一定となるように内燃機関を制御する。
【００１４】
上記構成によれば、内燃機関の回転速度を、燃費が良好である回転速度において一定に維持することができる。
【００１５】
好ましくは、変速機は、複数の変速段を有する有段式変速機である。制御部は、第２の回転電機が故障した場合に、複数の変速段のうちの２以上の変速段の各々について、当該変速段に切替えたときに想定される蓄電装置の充電電力または放電電力を算出し、算出された充電電力または放電電力に基づいて、切替先の変速段を決定する。
【００１６】
上記構成によれば、有段式変速機を備える車両において、変速段の切替に先立って充電電力または放電電力の予測値を算出することにより、蓄電装置のＳＯＣの制御精度を向上することができる。
【００１７】
好ましくは、制御部は、複数の変速段のうち、第１の回転電機の回転速度の絶対値が上限値未満となり、かつ、第１の回転電機のトルクが下限値以上となる変速段を選択するように変速機を制御する。
【００１８】
上記構成によれば、第１の回転電機が過回転になることを防止することができる。また、第１の回転電機のトルクについて、退避走行に必要最低限のトルクを確保することができる。
【００１９】
好ましくは、蓄電装置の温度を検出する温度検出部をさらに備える。制御部は、第２の回転電機が故障した場合に、温度が上限値よりも高いとき、第１の回転電機の回転速度の絶対値が減少するように変速機を制御する。
【００２０】
蓄電装置の充電速度または放電速度が大きいと、蓄電装置の温度は上昇する。蓄電装置が高温になると、車両は走行することができない。上記構成によれば、蓄電装置の温度が上限値よりも高いとき、第１の回転電機の回転速度の絶対値を減少させる。その結果、蓄電装置の充電速度または放電速度は小さくなる。そのため、蓄電装置のさらなる温度上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ハイブリッド車の退避走行において、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る車両全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示す自動変速機の構成を詳細に示す図である。
【図３】図２に示す自動変速機の係合作動表を示す図である
【図４】図２に示す自動変速機の変速制御に用いられる変速線図である。
【図５】モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、バッテリの放電に用いられる変速制御を説明するための動力分割機構の共線図である。
【図６】モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、バッテリの充電に用いられる変速制御を説明するための動力分割機構の共線図である。
【図７】ＥＣＵによる自動変速機の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００２４】
図１は、実施の形態に係る車両全体の構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３００と、自動変速機（Ａ／Ｔ）５００と、インバータ（ＩＮＶ）６１０，６２０と、バッテリ（ＢＡＴ）７００と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）１０００とを備える。
【００２５】
エンジン１００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号ＣＳＥに基づいて、駆動輪８０を回転させるためのパワーを発生する。エンジン１００が発生したパワーは動力分割機構３００に出力される。
【００２６】
動力分割機構３００は、エンジン１００から受けたパワーを、駆動輪８０に伝達されるパワーと、モータジェネレータＭＧ１に伝達されるパワーとに分割する。動力分割機構３００は、遊星歯車機構であって、サンギヤＳと、リングギヤＲと、キャリアＣＡと、ピニオンギヤＰとを含む。
【００２７】
サンギヤＳは、モータジェネレータＭＧ１のロータ４１０（回転軸）に連結される。リングギヤＲは、モータジェネレータＭＧ２の回転軸４１５に連結される。ピニオンギヤＰは、サンギヤＳとリングギヤＲとに噛合する。キャリアＣＡは、ピニオンギヤＰを自転かつ公転自在に保持する。キャリアＣＡは、エンジン１００のクランクシャフト１１０（出力軸）に連結される。なお、キャリアＣＡ、サンギヤＳ、およびリングギヤＲは、「第１〜第３の回転要素」にそれぞれ相当する。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２（第１および第２の回転電機）の各々は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能し得る。ただし、モータジェネレータＭＧ１は主にジェネレータとして機能する。一方、モータジェネレータＭＧ２は主にモータとして機能する。
【００２９】
自動変速機５００は、本実施の形態において、複数の変速段を有する有段式変速機である。自動変速機５００は、モータジェネレータＭＧ２とプロペラシャフト４３０との間に設けられる。より具体的には、動力分割機構３００のリングギヤＲと自動変速機５００の入力軸のギヤの回転軸（以後、入力軸４４０と称する）（図２参照）とを連結する駆動軸４２０に、モータジェネレータＭＧ２のロータが接続される。なお、自動変速機５００は無段式変速機であってもよい。
【００３０】
図２は、図１に示す自動変速機５００の構成を詳細に示す図である。図１では自動変速機５００を概略的に示すが、図２により自動変速機５００の入力軸と出力軸と間の連結関係を詳細に説明する。
【００３１】
図２を参照して、自動変速機５００は、シングルピニオン型のプラネタリギヤ５１０，５２０と、クラッチＣ１，Ｃ２と、ブレーキＢ１，Ｂ２と、ワンウェイクラッチＦ１とを含む。プラネタリギヤ５１０は、サンギヤＳ１と、リングギヤＲ１と、キャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１とを有する。プラネタリギヤ５２０は、サンギヤＳ２と、リングギヤＲ２と、キャリアＣＡ２と、ピニオンギヤＰ２とを有する。
【００３２】
クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２の各々は、油圧により作動する摩擦係合装置である。クラッチＣ１が係合すると、サンギヤＳ２は、動力分割機構３００のリングギヤＲに連結される。これにより、サンギヤＳ２はリングギヤＲと同じ速度で回転する。
【００３３】
プラネタリギヤ５１０のキャリアＣＡ１と、プラネタリギヤ５２０のリングギヤＲ２とは、互いに連結されている。そのため、クラッチＣ２が係合すると、キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２は、いずれも動力分割機構３００のリングギヤＲに連結される。これにより、キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２は、リングギヤＲと同じ速度で回転する。
【００３４】
ブレーキＢ１が係合すると、サンギヤＳ１の回転が停止する。ブレーキＢ２が係合すると、キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２の回転が停止する。ワンウェイクラッチＦ１は、キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２を一方向に回転可能とし、かつ、他方向に回転不能に支持する。
【００３５】
自動変速機５００は、各摩擦係合装置（クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２）の係合状態が変更されることによって、係合状態、スリップ状態、および解放状態のいずれかの状態に切替えられる。係合状態では、自動変速機５００の入力軸４４０のトルクの全部が自動変速機５００の出力軸４５０に伝達される。スリップ状態では、自動変速機５００の入力軸４４０のトルクの一部が出力軸４５０に伝達される。解放状態では、自動変速機５００の入力軸４４０と出力軸４５０との間でのトルクの伝達が遮断される。
【００３６】
自動変速機５００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号ＣＳＡに基づいて、変速比（出力軸４５０の回転速度に対する入力軸４４０の回転速度の比）を切替可能である。
【００３７】
図３は、図２に示す自動変速機５００の係合作動表を示す図である。図３を参照して、「○」は係合状態であることを示し、「（○）」はエンジンブレーキ時に係合されることを示し、空欄は解放状態であることを示す。
【００３８】
自動変速機５００では、各摩擦係合装置が係合作動表に従って係合されることにより、４段の前進ギヤ段（１速ギヤ段〜４速ギヤ段（１ｓｔ〜４ｔｈで示す））と、後進ギヤ段（Ｒで示す）とが択一的に形成される。また、全ての摩擦係合装置を解放状態にすることにより、ニュートラル状態（Ｎで示す）が形成される。なお、図２に示す自動変速機の構成および図３に示す係合作動表は一例であって、これらに限定されるものではない。
【００３９】
図１を再び参照して、バッテリ７００（蓄電装置）は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための直流電力を蓄える。バッテリ７００には、たとえばニッケル水素電池、リチウムイオン電池、またはキャパシタを採用することができる。
【００４０】
インバータ６１０，６２０は、バッテリ７００に対して互いに並列に接続される。インバータ６１０，６２０は、それぞれＥＣＵ１０００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて、バッテリ７００からの直流電力を交流電力に変換する。インバータ６１０，６２０で変換された交流電力は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ供給される。
【００４１】
車両１は、レゾルバ９１，９２と、エンジン回転速度センサ９３と、車速センサ９４と、監視センサ９５と、過電流センサ９６，９７とをさらに備える。レゾルバ９１は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度（ＭＧ１回転速度Ｎｇ）を検出する。レゾルバ９２は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度（ＭＧ２回転速度Ｎｍ）を検出する。エンジン回転速度センサ９３は、エンジン１００の回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出する。車速センサ９４は、プロペラシャフト４３０の回転速度（プロペラシャフト回転速度Ｎｐ）を検出する。監視センサ９５は、バッテリ７００の状態（バッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ温度Ｔｂ）を検出する。過電流センサ９６は、モータジェネレータＭＧ１の過電流（電流Ｉ１）を検出する。過電流センサ９７は、モータジェネレータＭＧ２の過電流（電流Ｉ２）を検出する。各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。なお、監視センサ９５は「温度検出部」に相当する。
【００４２】
ＥＣＵ１０００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリ（いずれも図示せず）を内蔵する。メモリには、たとえば後述する変速線図（図４参照）が記憶されている。ＥＣＵ１０００は、メモリに記憶された情報および各センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて各機器を制御する。
【００４３】
図４は、図２に示す自動変速機５００の変速制御に用いられる変速線図である。図４を参照して、横軸は車速を表し、縦軸はアクセル開度を表す。
【００４４】
自動変速機５００は、上述のように、１速ギヤ段〜４速ギヤ段のいずれかを形成可能に構成されている。変速線図では、変速の種類（変速前のギヤ段と変速後のギヤ段との組合せ）毎にアップシフト線（実線で示す）とダウンシフト線（破線で示す）とが設定されている。
【００４５】
ＥＣＵ１０００は、アップシフト線で規定された車速以上になるまで車速が増加すると、アップシフトするように自動変速機５００を制御する。一方、ＥＣＵ１０００は、ダウンシフト線で規定された車速よりも小さくなるまで車速が減少すると、ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。
【００４６】
また、ＥＣＵ１０００は、アップシフト線で規定されたアクセル開度よりも小さくなるまでアクセル開度が減少すると、アップシフトするように自動変速機５００を制御する。一方、ＥＣＵ１０００は、ダウンシフト線で規定されたアクセル開度以上になるまでアクセル開度が増加すると、ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。
【００４７】
モータジェネレータＭＧ２は故障する場合がある。ＥＣＵ１０００は、レゾルバ９２、監視センサ９５、あるいは過電流センサ９７からの検出結果が異常値を示す場合に、モータジェネレータＭＧ２の故障と判断することができる。なお、モータジェネレータＭＧ２の故障には、モータジェネレータＭＧ２の状態を検出するための上記各センサ自体の故障を含む。
【００４８】
図５は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、バッテリ７００の放電に用いられる変速制御を説明するための動力分割機構３００の共線図である。図５を参照して、動力分割機構３００が上述のように構成されることにより、サンギヤＳの回転速度（ＭＧ１回転速度Ｎｇ）、キャリアＣＡの回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）、およびリングギヤＲの回転速度（ＭＧ２回転速度Ｎｍ）は、共線図上において直線で結ばれる関係を有する。つまり、いずれか２つの回転要素の回転速度が決まれば、残りの回転要素の回転速度も決まる。
【００４９】
図５には、ある時刻において、自動変速機５００で２速ギヤ段〜４速ギヤ段が形成された場合の各回転要素の回転速度間の関係が示されている。２速ギヤ段に対応する直線を点線で示し、３速ギヤ段に対応する直線を実線で示し、４速ギヤ段に対応する直線を１点鎖線で示す。
【００５０】
本実施の形態において、直結段は３速ギヤ段である。つまり、３速ギヤ段の変速比（出力軸回転速度に対する入力軸回転速度の比）は１である。そのため、３速ギヤ段において、ＭＧ２回転速度Ｎｍはプロペラシャフト回転速度Ｎｐと等しい。２速ギヤ段において、ＭＧ２回転速度Ｎｍはプロペラシャフト回転速度Ｎｐよりも大きい。４速ギヤ段において、ＭＧ２回転速度Ｎｍはプロペラシャフト回転速度Ｎｐよりも小さい。したがって、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、ギヤ段を切替えるように自動変速機５００を制御することにより、ＭＧ２回転速度Ｎｇを変更することができる。
【００５１】
エンジン回転速度Ｎｅは一定速度に固定される（図５では黒丸で示す）。言い換えると、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅが一定となるようにエンジン１００を制御する。一方、プロペラシャフト回転速度Ｎｐは、各時刻における車速に応じて増減し得る（図５では上下の矢印で示す）。ＭＧ１回転速度Ｎｇは、各時刻におけるプロペラシャフト回転速度Ｎｐおよび選択されたギヤ段に応じて定まる。
【００５２】
ＭＧ１回転速度Ｎｇは、エンジン回転速度ＮｅおよびＭＧ２回転速度Ｎｍが定まると、共線図上で各回転要素の回転速度が直線上に並ぶように定まる。ＭＧ１回転速度Ｎｇの正負（すなわちモータジェネレータＭＧ１の回転方向）に応じて、バッテリ７００の充電と放電とが切替わる。
【００５３】
図５に示す例では、４速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇは正である。ＭＧ１回転速度Ｎｇが正である場合（モータジェネレータＭＧ１の回転方向が順方向である場合）、モータジェネレータＭＧ１は発電する。したがって、４速ギヤ段が選択された場合、バッテリ７００は充電される。バッテリ７００の充電が長期間継続すると、バッテリ７００は過充電状態に至る可能性がある。そのため、バッテリ７００が過充電状態に至らないように、バッテリ７００を放電する必要がある。
【００５４】
一方、２速ギヤ段および３速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇは、いずれも負である。ＭＧ１回転速度Ｎｇが負である場合（モータジェネレータＭＧ１の回転方向が逆方向である場合）、モータジェネレータＭＧ１はバッテリ７００に蓄えられた電力を消費する。したがって、ＥＣＵ１０００は、４速ギヤ段から２速ギヤ段または３速ギヤ段にダウンシフトするように自動変速機５００を制御することにより、バッテリ７００を放電することができる。
【００５５】
バッテリ７００からの放電速度（単位時間当たりの放電量）は、ＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値が大きくなるに従って大きくなる。図５に示す例では、２速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値は、３速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値よりも大きい。そのため、２速ギヤ段における放電速度は、３速ギヤ段における放電速度よりも大きい。したがって、バッテリ７００を急速に放電する必要がある場合、ＥＣＵ１０００は、４速ギヤ段から２速ギヤ段に２段ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。
【００５６】
なお、４速ギヤ段から１速ギヤ段（図示せず）に３段ダウンシフトすることも考えられる。しかしながら、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ１が過回転とならないように、ダウンシフト先のギヤ段を選択することが好ましい。１速ギヤ段が選択された場合、ＭＧ１回転速度Ｎｇが使用可能な回転速度の絶対値が上限値Ｎｇｍａｘを上回る可能性がある。ＥＣＵ１０００は、ＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値が上限値Ｎｇｍａｘ未満となるダウンシフト先のギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御することが好ましい。
【００５７】
また、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ１が発生させるトルクＴｇが車両１の走行に必要なトルクの下限値Ｔｍｉｎ以上となるダウンシフト先のギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御することが好ましい。
【００５８】
このように、バッテリ７００を急速に放電する必要がある場合、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ１が過回転とならず、かつモータジェネレータＭＧ１が発生させるトルクＴｇが下限値Ｔｍｉｎ以上となるギヤ段のうち、放電速度が最大となるギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御する。
【００５９】
一方、バッテリ７００を急速に放電する必要性が上述の場合ほど高くない場合、ＥＣＵ１０００は、４速ギヤ段から３速ギヤ段に１段ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。つまり、バッテリ７００を急速に放電する必要性が高くない場合、ＥＣＵ１０００は、放電速度が最大となるギヤ段よりも変速比が低いギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御する。なお、この変速制御においても、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ１が過回転とならず、かつモータジェネレータＭＧ１が発生させるトルクＴｇが下限値Ｔｍｉｎ以上となるギヤ段を選択することが好ましい。
【００６０】
このように、バッテリ７００の放電が必要である場合、ＥＣＵ１０００は、その時刻における共線図（より具体的には共線図上のエンジン回転速度Ｎｅおよびプロペラシャフト回転速度Ｎｐ）に基づいて、ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。これにより、バッテリ７００を放電することができる。また、ダウンシフト先のギヤ段の選択により、放電速度を調整することができる。
【００６１】
図６は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、バッテリ７００の充電に用いられる変速制御を説明するための動力分割機構３００の共線図である。図６は図５と対比される。
【００６２】
図６に示す例では、２速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇは負である。したがって、２速ギヤ段が選択された場合、バッテリ７００は放電される。バッテリ７００の放電が長期間継続すると、バッテリ７００は過放電状態に至る可能性がある。そのため、バッテリ７００が過放電状態に至らないように、バッテリ７００を充電する必要がある。
【００６３】
一方、３速ギヤ段および４速ギヤ段におけるＭＧ１回転速度Ｎｇは、いずれも正である。したがって、ＥＣＵ１０００は、２速ギヤ段から３速ギヤ段または４速ギヤ段にアップシフトするように自動変速機５００を制御することにより、バッテリ７００を充電することができる。
【００６４】
ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００を急速に充電する必要がある場合、充電速度（単位時間当たりの充電量）が最大となるギヤ段を選択するように、自動変速機５００を制御する。本実施の形態では、バッテリ７００を急速に放電する必要がある場合、ＥＣＵ１０００は、２速ギヤ段から４速ギヤ段に２段アップシフトするように自動変速機５００を制御する。
【００６５】
一方、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００を急速に充電する必要性が上述の場合ほど高くない場合、充電速度が最大となるギヤ段よりも変速比が高いギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御する。本実施の形態では、バッテリ７００を急速に充電する必要性が高くない場合、ＥＣＵ１０００は、２速ギヤ段から３速ギヤ段に１段アップシフトするように自動変速機５００を制御する。
【００６６】
このように、バッテリ７００の充電が必要である場合には、ＥＣＵ１０００は、その時刻における共線図（より具体的には共線図上のエンジン回転速度Ｎｅおよびプロペラシャフト回転速度Ｎｐ）に基づいて、アップシフトするように自動変速機５００を制御する。これにより、バッテリ７００を充電することができる。また、アップシフト先のギヤ段の選択により、充電速度を調整することができる。
【００６７】
なお、アップシフト先のギヤ段の選択において、モータジェネレータＭＧ１が過回転とならず、かつモータジェネレータＭＧ１が発生させるトルクＴｇが下限値Ｔｍｉｎ以上であることが好ましいのは、図５のダウンシフト先の選択の場合と同様である。したがって、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００６８】
以上、図５および図６で説明したように、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００のＳＯＣに応じて、モータジェネレータＭＧ１の回転方向が順方向と逆方向との間で切り替わるように自動変速機５００を制御する。
【００６９】
ここで、特許文献１に開示されているように、エンジン回転速度Ｎｅを変更することによって、モータジェネレータＭＧ１の回転方向を切替えることも考えられる。しかしながら、すでに燃費が良好な状態でエンジンが運転している場合（たとえばエンジン回転速度を示す動作点が最適燃費線上にある場合）、エンジン回転速度を変更すると燃費が悪化するおそれがある。その結果、退避走行距離が短くなってしまう可能性がある。
【００７０】
本実施の形態によれば、エンジン回転速度Ｎｅは一定に維持される。この場合のエンジン回転速度Ｎｅは、低速度（たとえば１０００ｒｐｍ（rotation  per  minute）以下）であることが好ましい。さらに、エンジン回転速度Ｎｅを示す動作点が最適燃費線上にあることがより好ましい。これにより、燃費を向上することができる。
【００７１】
また、エンジン回転速度Ｎｅを変更すると、エンジン１００の騒音および振動（ＮＶ：Noise  Vibration）が変化する。このようなＮＶの変化は、使用者の意図した操作（たとえばアクセル操作）によるものではないことから、使用者に違和感を与えるおそれがある。本実施の形態によれば、エンジン回転速度Ｎｅが一定に維持されているため、ＮＶは変化しない。したがって、使用者に違和感を与えることを防止することができる。
【００７２】
図７は、ＥＣＵ１０００による自動変速機５００の制御を示すフローチャートである。図７を参照して、このフローチャートに示す処理は、たとえば所定の期間毎または所定の条件が成立する毎に実行される。
【００７３】
このフローチャートでは、バッテリ７００のＳＯＣが５つの範囲（３０％未満、３０％以上４０％未満、４０％以上７０％未満、７０％以上８０％未満、８０％以上）に分けられている。ＳＯＣの範囲毎に異なる処理が実行される。ただし、ＳＯＣの具体的な数値は、バッテリ７００の特性等に合わせて適宜変更することができる。また、ＳＯＣの区分も５つに限定されるものではない。なお、７０％は「第１の値」に相当し、４０％は「第２の値」に相当する。
【００７４】
さらに、バッテリ７００の環境の温度が高い場合、あるいはバッテリ電流Ｉｂが大きい場合、バッテリ温度Ｔｂは上昇する。バッテリ温度Ｔｂが高温になった場合、車両１を走行させることができない。したがって、バッテリ７００のＳＯＣに加えて、バッテリ温度Ｔｂに基づく処理が実行される。
【００７５】
ステップＳ１０において、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障しているか否かを判断する。モータジェネレータＭＧ２が故障している場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２０に進む。一方、モータジェネレータＭＧ２が故障していない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、処理はステップＳ１２０に進む。
【００７６】
ステップＳ２０において、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００のＳＯＣが７０％以上であるか否かを判断する。ＳＯＣが７０％以上である場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３０に進む。一方、ＳＯＣが７０％未満である場合（ステップＳ２０においてＮＯ）、処理はステップＳ７０に進む。
【００７７】
ステップＳ３０において、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、複数のギヤ段のうち２以上のギヤ段（図５に示す例では２速ギヤ段および３速ギヤ段）の各々について、当該ギヤ段に切替えたときに想定されるバッテリ７００の充電電力または放電電力を算出し、算出された充電電力または放電電力に基づいて、アップシフト先またはダウンシフト先のギヤ段を決定する。より具体的には、放電電力の予測値は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値とＭＧ１回転速度Ｎｇとの積に、放電時に生じるであろう損失を加えたものにより表される。ＭＧ１回転速度Ｎｇは、エンジン回転速度ＮｅおよびＭＧ２回転速度Ｎｍに基づいて、共線図から求めることができる。ＥＣＵ１０００は、たとえばモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値と、ＭＧ１回転速度Ｎｇと、その場合に生じるであろう損失との間の関係を示すマップを予めメモリに記憶しておくことができる。このように、ギヤ段の切替に先立って放電電力の予測値を算出することにより、バッテリ７００のＳＯＣの制御精度を向上することができる。その後、処理はステップＳ４０に進む。
【００７８】
ステップＳ４０において、ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが８０％以上であり、かつ、バッテリ温度Ｔｂが所定の上限値Ｔｃ以下であるか否かを判断する。ＳＯＣが８０％以上であり、かつ、バッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃ以下である場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ５０に進む。一方、ＳＯＣが８０％未満（すなわちＳＯＣが７０％以上８０％未満）であるか、あるいはバッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃよりも高い場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、処理はステップＳ６０に進む。
【００７９】
ステップＳ５０において、ＥＣＵ１０００は、２段ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。その後、処理はメインルーチンに戻り、図７に示す一連の処理が繰り返される。
【００８０】
ステップＳ６０において、ＥＣＵ１０００は、１段ダウンシフトするように自動変速機５００を制御する。ステップＳ５０，Ｓ６０に示すように、ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが７０％よりも高い場合には、バッテリ７００から放電が行なわれるようにモータジェネレータＭＧ１の回転方向を決定する。その後、処理はメインルーチンに戻り、図７に示す一連の処理が繰り返される。
【００８１】
ステップＳ７０において、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００のＳＯＣが４０％未満であるか否かを判断する。ＳＯＣが４０％未満である場合（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ８０に進む。一方、ＳＯＣが４０％以上である場合、すなわちＳＯＣが４０％以上７０％未満である場合（ステップＳ７０においてＮＯ）、処理はステップＳ１２０に進む。
【００８２】
ステップＳ８０において、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、複数のギヤ段のうち２以上のギヤ段（図６に示す例では３速ギヤ段および４速ギヤ段）の各々について、バッテリ７００の充電電力の予測値を算出する。充電電力の予測値の算出方法は、放電電力の予測値の算出方法（ステップ３０参照）と同等であるため、説明を繰り返さない。その後、処理はステップＳ９０に進む。
【００８３】
ステップＳ９０において、ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが３０％未満であり、かつ、バッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃ以下であるか否かを判断する。ＳＯＣが３０％未満であり、かつ、バッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃ以下である場合（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１００に進む。一方、ＳＯＣが３０％以上（すなわちＳＯＣが３０％以上４０％未満）であるか、あるいはバッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃよりも高い場合（ステップＳ９０においてＮＯ）、処理はステップＳ１１０に進む。
【００８４】
ステップＳ１００において、ＥＣＵ１０００は、２段アップシフトするように自動変速機５００を制御する。その後、処理はメインルーチンに戻り、図７に示す一連の処理が繰り返される。
【００８５】
ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１０００は、１段アップシフトするように自動変速機５００を制御する。ステップＳ１００，Ｓ１１０に示すように、ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが４０％よりも低い場合には、バッテリ７００から充電が行なわれるようにモータジェネレータＭＧ１の回転方向を決定する。その後、処理はメインルーチンに戻り、図７に示す一連の処理が繰り返される。
【００８６】
ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１０００は、Ａ／Ｔ成り行き変速制御を実行するように自動変速機５００を制御する。Ａ／Ｔ成り行き変速制御とは、モータジェネレータＭＧ２の正常動作時における変速制御である。つまり、Ａ／Ｔ成り行き変速制御時には、図４に示す変速線図に従い、車速およびアクセル開度に基づくシフトチェンジが行なわれる。
【００８７】
Ａ／Ｔ成り行き変速制御を行なう理由について説明すると、退避走行を行なう場合であっても、低車速時にはある程度大きな直行トルクが得られることが好ましい。また、ある程度の高車速を出せることが好ましい。したがって、バッテリ７００のＳＯＣが適切な範囲内（図７に示す例では４０％〜７０％）である場合には、単にＳＯＣに基づいてギヤ段を選択するのではなく、低車速時には変速比が高いギヤ段を用いる一方で、高車速時には変速比が低いギヤ段を用いる。
【００８８】
最後に、図１を再び参照して、本実施の形態について総括する。車両１は、エンジン１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン１００のクランクシャフト１１０、モータジェネレータＭＧ１のロータ４１０、およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸４１５にそれぞれ連結されるキャリアＣＡ、サンギヤＳ、リングギヤＲを含む動力分割機構３００と、プロペラシャフト４３０と、モータジェネレータＭＧ２とプロペラシャフト４３０との間に設けられた自動変速機５００と、モータジェネレータＭＧ１の回転に応じて充放電が実行されるバッテリ７００と、自動変速機５００を制御するＥＣＵ１０００とを備える。ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００のＳＯＣに応じて、モータジェネレータＭＧ１の回転方向が順方向と逆方向との間で切り替わるように自動変速機５００を制御する。
【００８９】
好ましくは、ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが７０％（第１の値）よりも高い場合には、バッテリ７００から放電が行なわれるようにモータジェネレータＭＧ１の回転方向を決定する。ＥＣＵ１０００は、ＳＯＣが７０％よりも小さい４０％（第２の値）よりも低い場合には、バッテリ７００から充電が行なわれるようにモータジェネレータＭＧ１の回転方向を決定する。
【００９０】
好ましくは、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、エンジン回転速度Ｎｅが一定となるようにエンジン１００を制御する。
【００９１】
好ましくは、自動変速機５００は、複数のギヤ段を有する有段式変速機である。ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、複数のギヤ段のうちの２以上のギヤ段の各々について、当該ギヤ段に切替えたときに想定されるバッテリ７００の充電電力または放電電力を算出し、算出された充電電力または放電電力に基づいて、アップシフト先またはダウンシフト先のギヤ段を決定する。
【００９２】
好ましくは、ＥＣＵ１０００は、複数のギヤ段のうち、ＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値が上限値Ｎｇｍａｘ未満となり、かつ、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｇが下限値Ｔｍｉｎ以上となるギヤ段を選択するように自動変速機５００を制御する。
【００９３】
好ましくは、バッテリ温度Ｔｂを検出する監視センサ９５をさらに備える。ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータＭＧ２が故障した場合に、バッテリ温度Ｔｂが上限値Ｔｃよりも高いとき、ＭＧ１回転速度Ｎｇの絶対値が減少するように自動変速機５００を制御する。
【００９４】
今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９５】
１  車両、８０  駆動輪、９１，９２  レゾルバ、９３  エンジン回転速度センサ、９４  車速センサ、９５  監視センサ、９６，９７  過電流センサ、１００  エンジン、３００  動力分割機構、１１０  クランクシャフト、４１０  ロータ、４１５  回転軸、４２０  駆動軸、４３０  プロペラシャフト、４４０  入力軸、４５０  出力軸、５００  自動変速機、５１０，５２０  プラネタリギヤ、６１０，６２０  インバータ、７００  バッテリ、１０００  ＥＣＵ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｆ１  ワンウェイクラッチ、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２  サンギヤ、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２  リングギヤ、ＣＡ，ＣＡ１，ＣＡ２  キャリア、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  ピニオンギヤ。
【図１】
2015101239.tif 000003
【図２】
2015101239.tif 000004
【図３】
2015101239.tif 000005
【図４】
2015101239.tif 000006
【図５】
2015101239.tif 000007
【図６】
2015101239.tif 000008
【図７】
2015101239.tif 000009