(57)【要約】【課題】走行用の回転電機に接続されるキャパシタを備える車両において、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退を抑制する。【解決手段】ＥＣＵは、現在の走行路が登坂路であり（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ブレーキオンされており（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、車速Ｖが予め定められたしきい値Ｖ（０）より小さい（Ｓ１１０にてＹＥＳ）と、車両の後退が発生すると推定するステップ（Ｓ１１２）と、キャパシタ電力量Ｑを算出するステップ（Ｓ１１６）と、キャパシタ電力量Ｑが予め定められたしきい値Ｑ（０）より小さいか否かを判断するステップ（Ｓ１１８）と、キャパシタ電力量Ｑがしきい値Ｑ（０）より小さくなる（Ｓ１１８にてＹＥＳ）まで、キャパシタ９００からバッテリ７００に放電するようにコンバータに制御信号を送信するステップ（Ｓ１１８にてＮＯ、Ｓ１２０）と、を含むプログラムを実行する。【選択図】図５
2008030682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動輪に接続された駆動軸と、
前記駆動軸に接続され、登坂路での運転者の意図に反する前記車両の後退が発生する時に前記駆動軸が回転することにより電力を発生する前記車両の走行用の回転電機と、
前記回転電機に接続され、前記回転電機が発生する電力を充電するキャパシタと、
前記回転電機および前記キャパシタを含む電気機器を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記後退が発生するか否かを推定するための推定手段と、
前記後退が発生すると推定されると、前記キャパシタに充電された電力を放電するための放電手段とを含む、車両の駆動装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記キャパシタに充電された電力量を検出するための手段をさらに含み、
前記放電手段は、前記検出された電力量が予め定められた値以下になるまで、前記電力を放電するための手段を含む、請求項１に記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記回転電機に前記キャパシタと並列に接続された二次電池をさらに含み、
前記放電手段は、前記二次電池を充電するように前記キャパシタの電力を放電するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の駆動装置。
【請求項４】
前記回転電機は、第１の回転電機と、前記駆動軸に接続された第２の回転電機とを含み、
前記駆動装置は、前記駆動軸に接続された第１のギヤと、前記第１のギヤに係合され、前記車両の内燃機関の出力軸に接続された第２のギヤと、前記第２のギヤを介して前記第１のギヤに係合され、前記第１の回転電機の回転軸に接続された第３のギヤとを備えるギヤ機構をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の駆動装置。
【請求項５】
車両の駆動装置であって、
エンジンと、
第１の回転電機と、
駆動輪に接続された駆動軸と、
前記エンジン、前記第１の回転電機および前記駆動軸とに接続され、前記エンジンからの動力を前記第１の回転電機と前記駆動軸とに分配する分配機構と、
前記駆動軸に接続された第２の回転電機と、
前記第１の回転電機に接続され、電力を変換して出力する第１のインバータと、
前記第２の回転電機に接続され、電力を変換して出力する第２のインバータと、
前記第１のインバータと前記第２のインバータとに接続され、電圧を変圧して出力するコンバータと、
前記コンバータに接続された二次電池と、
前記第１のインバータおよび前記第２のインバータとに前記コンバータと並列に接続されたキャパシタと、
前記第１のインバータ、前記第２のインバータおよび前記コンバータを含む電気機器を制御する制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットは、
登坂路での運転者の意図に反する前記車両の後退が発生するか否かを推定するための推定手段と、
前記後退が発生すると推定されると、前記キャパシタ側から入力される電圧を降圧して前記二次電池側に出力するように、前記コンバータを制御するためのコンバータ制御手段とを含む、車両の駆動装置。
【請求項６】
前記駆動装置は、前記キャパシタの電圧を検出する電圧計をさらに含み、
前記制御ユニットは、前記キャパシタの電圧に基づいて、前記キャパシタに充電された電力を検出するための手段をさらに含み、
前記コンバータ制御手段は、前記後退が発生すると推定されると、前記キャパシタに充電された電力量が予め定められた値以下になるまで、前記キャパシタ側から入力される電圧を降圧して前記二次電池側に出力するように、前記コンバータを制御するための手段を含む、請求項５に記載の車両の駆動装置。
【請求項７】
前記推定手段は、前記登坂路の勾配、ブレーキ踏力および車速に基づいて、前記後退が発生するか否かを推定するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の回転電機を備える車両の駆動装置に関し、特に、回転電機が発生する電力でキャパシタを充電する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の一環として、エンジンおよびモータの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行するハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、モータに供給する電力を蓄えるため、バッテリやキャパシタ（コンデンサ）などが搭載されている。このようなバッテリおよびキャパシタが搭載されたハイブリッド車両が、特開２００５−６１４９８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたハイブリッド車両は、エンジンと、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じる第１モータジェネレータと、エンジンの動力を第１モータジェネレータおよび伝達軸に分配する動力分配機構と、伝達軸に接続され、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じる第２モータジェネレータと、伝達軸に接続され、伝達軸の回転数を変えて出力する変速機と、変速機の出力軸にディファレンシャルを介して接続されるドライブシャフトと、ドライブシャフトに接続される駆動輪と、インバータを介して第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータに電気的に接続されるバッテリとキャパシタとを含む。
【０００４】
この公報に開示されたハイブリッド車両によると、車両の発進時には、バッテリおよびキャパシタに蓄電される電力を第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータに放電する。車両の減速時には、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータで発生した回生電力をバッテリおよびキャパシタに充電する。この充放電の際、瞬間的な大電流が発生する場合には、入出力特性がバッテリより優れるキャパシタが使用される。そのため、バッテリの大型化を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００５−６１４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、登坂路において、停止状態の車両を運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えて前進させる際、運転者の意図に反して車両が後方向に移動する（このような現象を「ずり下がり」とも言うが、以下では単に「後退」と記載する）場合がある。車両が後退し始めると、駆動輪が車両後退方向に回転し始める。駆動輪の回転がドライブシャフトおよび変速機を介して第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータに伝達され、電力が発生する。この電力の発生により、駆動輪の回転（すなわち車両の後退）を抑制するトルクが発生する。この抑制トルクをより大きくするためには、後退時の発電電力を効率よく消費する必要がある。特許文献１に開示されたハイブリッド車両においては、後退時の発電電力をバッテリとキャパシタとに充電できるため、バッテリのみで充電する場合と比べて、より大きな抑制トルクが期待できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたハイブリッド車両においては、後退時にキャパシタが満充電状態である場合、後退時の発電電力がバッテリのみに充電される。そのため、バッテリとキャパシタとに充電する場合と比べて、抑制トルクが小さく、車両の後退を抑制し難くなる。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退を抑制することができる車両の駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る車両の駆動装置は、車両の駆動輪に接続された駆動軸と、駆動軸に接続され、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退が発生する時に駆動軸が回転することにより電力を発生する車両の走行用の回転電機と、回転電機に接続され、回転電機が発生する電力を充電するキャパシタと、回転電機およびキャパシタを含む電気機器を制御するための制御手段とを含む。制御手段は、後退が発生するか否かを推定するための推定手段と、後退が発生すると推定されると、キャパシタに充電された電力を放電するための放電手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、登坂路において運転者の意図に反して車両が後退すると、駆動輪が車両後方向に回転し始める。駆動輪の回転に連動して駆動軸が回転し、車両の走行用の回転電機が電力を発生する。この電力の発生により、駆動軸の回転を抑制するトルクが発生し、車両の後退が抑制される。回転電機が発生する電力の充電先であるキャパシタが後退時に満充電状態であると、回転電機による発電が抑制されて、駆動軸の回転を抑制しにくくなる。そこで、後退が発生するか否かが推定され、後退が発生すると推定されると、キャパシタに充電された電力が放電される。そのため、後退前にキャパシタが充電可能な状態になり、後退時にキャパシタにより大きな電力を充電することができる。これにより、後退時に回転電機が発生する電力をより大きくして、駆動軸の回転を抑制するトルクをより大きくすることができる。その結果、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退を抑制することができる駆動装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る車両の駆動装置は、第１の発明の構成に加えて、キャパシタに充電された電力量を検出するための手段をさらに含む。放電手段は、検出された電力量が予め定められた値以下になるまで、電力を放電するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、キャパシタに充電された電力量が検出される。後退が発生すると推定されると、検出された電力量が予め定められた値以下になるまで、キャパシタに充電された電力が放電される。そのため、後退前にキャパシタに充電された電力量を減少させて、後退時にキャパシタにより大きな電力を充電することができる。
【００１２】
第３の発明に係る車両の駆動装置は、第１または２の発明の構成に加えて、回転電機にキャパシタと並列に接続された二次電池をさらに含む。放電手段は、二次電池を充電するようにキャパシタの電力を放電するための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、後退前にキャパシタが放電する電力は、二次電池に充電される。そのため、キャパシタに充電された電力を無駄に消費することなく減少させて、キャパシタを充電可能な状態にすることができる。さらに、二次電池は、キャパシタと並列に回転電機に接続される。これにより、後退時に回転電機が発生する電力を、キャパシタに加えて二次電池にも充電することができる。これにより、後退時に回転電機が発生する電力をより大きくして、駆動軸の回転を抑制するトルクをより大きくすることができる。
【００１４】
第４の発明に係る車両の駆動装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、回転電機は、第１の回転電機と、駆動軸に接続された第２の回転電機とを含む。駆動装置は、駆動軸に接続された第１のギヤと、第１のギヤに係合され、車両の内燃機関の出力軸に接続された第２のギヤと、第２のギヤを介して第１のギヤに係合され、第１の回転電機の回転軸に接続された第３のギヤとを備えるギヤ機構をさらに含む。
【００１５】
第４の発明によると、後退時に駆動軸が回転することにより、第２の回転電機が回転する。さらに、駆動軸の回転が、第１のギヤ、第２のギヤおよび第３のギヤに伝達され、第１の回転電機も回転する。これにより、第２の回転電機に加えて、第１の回転電機も電力を発生する。そのため、１つの回転電機で電力を発生する場合と比べて、駆動軸の回転を抑制するトルクをより大きくすることができる。
【００１６】
第５の発明に係る車両の駆動装置は、エンジンと、第１の回転電機と、駆動輪に接続された駆動軸と、エンジン、第１の回転電機および駆動軸とに接続され、エンジンからの動力を第１の回転電機と駆動軸とに分配する分配機構と、駆動軸に接続された第２の回転電機と、第１の回転電機に接続され、電力を変換して出力する第１のインバータと、第２の回転電機に接続され、電力を変換して出力する第２のインバータと、第１のインバータと第２のインバータとに接続され、電圧を変圧して出力するコンバータと、コンバータに接続された二次電池と、第１のインバータおよび第２のインバータとにコンバータと並列に接続されたキャパシタと、第１のインバータ、第２のインバータおよびコンバータを含む電気機器を制御する制御ユニットとを含む。制御ユニットは、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退が発生するか否かを推定するための推定手段と、後退が発生すると推定されると、キャパシタ側から入力される電圧を降圧して二次電池側に出力するように、コンバータを制御するためのコンバータ制御手段とを含む。
【００１７】
第５の発明によると、登坂路において運転者の意図に反して車両が後退すると、駆動輪が車両後方向に回転し始める。駆動輪の回転に連動して駆動軸が回転し、駆動軸に接続された第２の回転電機と、駆動軸に分配機構を介して接続された第１の回転電機とが交流電力を発生する。この電力の発生により、駆動軸の回転を抑制するトルクが発生し、車両の後退が抑制される。第１の回転電機および第２の回転電機が発生する交流電力が、第１のインバータおよび第２のインバータで、それぞれ直流電力に変換される。変換された直流電力はキャパシタに充電されるとともに、コンバータにより電圧が降圧されて二次電池にに充電される。キャパシタが後退時に満充電状態であると、変換された直流電力は二次電池にしか充電できない。そのため、第１の回転電機および第２の回転電機による発電が抑制されて、駆動軸の回転を抑制しにくくなる。そこで、後退が発生するか否かが推定され、後退が発生すると推定されると、コンバータがキャパシタ側から入力される電圧を降圧して二次電池側に出力するように制御される。そのため、キャパシタの電力が放電され、二次電池に充電される。これにより、後退前に、キャパシタに充電された電力を無駄に消費することなく減少させて、キャパシタを充電可能な状態にすることができる。そのため、後退時にキャパシタにより大きな電力を充電することができる。これにより、後退時に第１の回転電機および第２の回転電機が発生する電力をより大きくして、駆動軸の回転を抑制するトルクをより大きくすることができる。その結果、登坂路での運転者の意図に反する車両の後退を抑制することができる駆動装置を提供することができる。
【００１８】
第６の発明に係る車両の駆動装置は、第５の発明の構成に加えて、キャパシタの電圧を検出する電圧計をさらに含む。制御ユニットは、キャパシタの電圧に基づいて、キャパシタに充電された電力を検出するための手段をさらに含む。コンバータ制御手段は、後退が発生すると推定されると、キャパシタに充電された電力量が予め定められた値以下になるまで、キャパシタ側から入力される電圧を降圧して二次電池側に出力するように、コンバータを制御するための手段を含む。
【００１９】
第６の発明によると、キャパシタの電圧に基づいて、キャパシタに充電された電力量が検出される。後退が発生すると推定されると、検出された電力量が予め定められた値以下になるまで、コンバータがキャパシタ側から入力される電圧を降圧して二次電池側に出力するように制御される。そのため、後退前にキャパシタに充電された電力量を減少させて、後退時にキャパシタにより大きな電力を充電することができる。
【００２０】
第７の発明に係る車両の駆動装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、推定手段は、登坂路の勾配、ブレーキ踏力および車速に基づいて、後退が発生するか否かを推定するための手段を含む。
【００２１】
第７の発明によると、登坂路の勾配、ブレーキ踏力および車速に基づいて、後退が発生するか否かが推定される。たとえば、予め定められた値より大きい勾配の登坂路で、運転者がブレーキを要求して、車速が略零である場合に、後退が発生すると推定される。そのため、後退の発生を精度よく推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る駆動装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。この車両は、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）（１）２００と、ＭＧ（２）３００と、動力分割機構４００と、インバータ（１）５００と、インバータ（２）６００と、バッテリ７００と、コンバータ８００と、キャパシタ９００と、減速機２１００と、ドライブシャフト２２００と、駆動輪２３００とを含む。この車両は、エンジン１００およびＭＧ（２）３００の少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。
【００２４】
エンジン１００、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００は、動力分割機構４００を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構４００により、２経路に分割される。一方は減速機２１００およびドライブシャフト２２００を介して駆動輪２３００を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。
【００２５】
ＭＧ（１）２００は、三相交流モータである。ＭＧ（１）２００は、動力分割機構４００により分割されたエンジン１００の動力により発電するが、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ７００のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力はそのままＭＧ（２）３００を駆動させる電力となる。一方、バッテリ７００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、インバータ（１）５００により交流から直流に変換される。その後、コンバータ８００により電圧が調整されてバッテリ７００に蓄えられたり、電圧が調整されずにキャパシタ９００に蓄えられたりする。
【００２６】
ＭＧ（２）３００は、三相交流モータである。ＭＧ（２）３００は、バッテリ７００に蓄えられた電力、キャパシタ９００に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。ＭＧ（２）３００には、インバータ（２）６００により直流から交流に変換された電力が供給される。
【００２７】
ＭＧ（２）３００の駆動力は、減速機２１００およびドライブシャフト２２００を介して駆動輪２３００に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）３００はエンジン１００をアシストしたり、ＭＧ（２）３００からの駆動力により車両を走行させたりする。
【００２８】
一方、ハイブリッド車両が回生制動時には、減速機２１００を介して駆動輪２３００によりＭＧ（２）３００が駆動され、ＭＧ（２）３００が発電機として作動される。これによりＭＧ（２）３００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。ＭＧ（２）３００により発電された電力は、インバータ（２）６００を介してバッテリ７００に蓄えられたり、キャパシタ９００に蓄えられたりする。
【００２９】
バッテリ７００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ７００からの放電電圧およびバッテリ７００への充電電圧は、コンバータ８００により調整される。
【００３０】
平滑コンデンサ７２０は、インバータ（１）５００およびインバータ（２）６００と並列に接続されている。平滑コンデンサ７２０は、バッテリ７００から供給された電力、またはインバータ（１）５００やインバータ（２）６００から供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ（１）５００、インバータ（２）６００またはバッテリ７００に供給される。
【００３１】
システムメインリレー７１０は、正極側のＳＭＲ（１）７１２、ＳＭＲ（２）７１６および負極側のＳＭＲ（３）７１８から構成される。ＳＭＲ（１）７１２、ＳＭＲ（２）７１６、ＳＭＲ（３）７１８は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレーである。ＳＭＲ（１）７１２およびＳＭＲ（２）７１６は、バッテリ７００の正極側に設けられている。ＳＭＲ（１）７１２とＳＭＲ（２）７１６とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）７１２には、制限抵抗７１４が直列に接続されている。インバータ（１）５００およびインバータ（２）６００に突入電流が流れることを防止するため、ＳＭＲ（１）７１２は、ＳＭＲ（２）７１６が接続される前に接続され、平滑コンデンサ７２０をプリチャージする。ＳＭＲ（２）７１６は、ＳＭＲ（１）７１２が接続され、プリチャージが終了した後に接続される正側ＳＭＲである。ＳＭＲ（３）７１８は、バッテリ７００の負極側に設けられている負側ＳＭＲである。各ＳＭＲは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００により制御される。
【００３２】
電源オン時（イグニッションスイッチのポジションがＯＦＦ位置からＳＴＡ位置に切換えられる時）、ＥＣＵ１０００は、先ず、ＳＭＲ（３）７１８をオンし、次にＳＭＲ（１）７１２をオンして平滑コンデンサ７２０のプリチャージを実行する。ＳＭＲ（１）７１２には制限抵抗７１４が接続されているので、ＳＭＲ（１）７１２をオンしても平滑コンデンサ７２０にかかる電圧は緩やかに上昇し、インバータ（１）５００およびインバータ（２）６００への突入電流の発生を防止することができる。プリチャージ実行後、ＥＣＵ１０００は、ＳＭＲ（２）７１６をオンにする。
【００３３】
電源オフ時（イグニッションスイッチのポジションがＳＴＡ位置からＯＦＦ位置に切換えられる時）、ＥＣＵ１０００は、バッテリ７００からの漏電防止などのため、ＳＭＲ（１）７１２、ＳＭＲ（２）７１６およびＳＭＲ（３）７１８をオフする。
【００３４】
キャパシタ９００は、複数のセルを並列に接続して構成される。なお、耐電性能を高めるために、一部のセルを直列に接続してキャパシタ９００を構成してもよい。
【００３５】
エンジン１００、インバータ（１）５００、インバータ（２）６００およびコンバータ８００は、ＥＣＵ１０００により制御される。ＥＣＵ１０００は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）＿ＥＣＵ１１００と、ＭＧ＿ＥＣＵ１２００と、エンジンＥＣＵ１３００とを含む。
【００３６】
ＨＶ＿ＥＣＵ１１００には、温度センサ９０２からキャパシタ９００の温度を表わす信号が、キャパシタ電圧計９０４からキャパシタ９００の電圧を表わす信号が入力される。さらにＨＶ＿ＥＣＵ１１００には、Ｇセンサ２０１０から走行路の勾配Ｇを表わす信号が、ブレーキ踏力センサ２０２０からブレーキ踏力を表わす信号が、車速センサ２０３０から車速Ｖを表わす信号が、それぞれ入力される。
【００３７】
また、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、各キャパシタセルの端子が接地された基板９１０に接続されており、基板９１０を介して各キャパシタセルの電圧を検知する。なお、基板９１０を用いて各キャパシタセルの電圧を検知する代わりに、その他、各キャパシタセルに電圧計を設けるようにしてもよい。
【００３８】
ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、車速Ｖ、アクセル開度、ブレーキ踏力などに基づいて、バッテリ７００およびキャパシタ９００への充放電電力を算出する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、バッテリ７００の温度やＳＯＣなどに基づいて、バッテリ７００への充電電力制限値（充電される電力の最大値）ＷＩＮ（Ｂ）や放電電力制限値（放電される電力の最大値）ＷＯＵＴ（Ｂ）を算出する。
【００３９】
同様に、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ９００の温度や電圧に基づいて、キャパシタ９００への充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）や放電電力制限値ＷＯＵＴ（Ｃ）を算出する。
【００４０】
ＭＧ＿ＥＣＵ１２００には、回転数センサ２０２からＭＧ（１）２００の回転数を表わす信号が、回転数センサ３０２からＭＧ（２）３００の回転数を表わす信号が入力される。エンジンＥＣＵ１３００には、回転数センサ１０２からエンジン１００の回転数を表わす信号が入力される。
【００４１】
ＨＶ＿ＥＣＵ１１００、ＭＧ＿ＥＣＵ１２００およびエンジンＥＣＵ１３００は、相互に信号を送受信可能であるように接続されている。ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、各ＥＣＵに入力された信号やメモリ（図示せず）に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、エンジン１００、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００への要求出力値などを算出する。このとき、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、ＭＧ（１）２００とＭＧ（２）３００との発電電力値の和が、充電電力制限値ＷＩＮ（Ｂ）と充電電力制限値ＷＩＮ（Ｃ）との和を超えないように、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００への要求出力値を算出する。
【００４２】
ＭＧ＿ＥＣＵ１２００は、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００への要求出力値に基づいて、インバータ（１）５００およびインバータ（２）６００を制御することにより、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００を制御する。
【００４３】
エンジンＥＣＵ１３００は、エンジン１００への要求出力値に基づいて、エンジン１００を制御する。
【００４４】
本実施の形態において、バッテリ７００の充放電およびキャパシタ９００の充放電は、コンバータ８００の出力電圧（システム電圧）を変更することにより制御される。
【００４５】
たとえば、ＭＧ（１）２００もしくはＭＧ（２）３００に電力を供給する場合、キャパシタ９００の電圧よりもコンバータ８００の出力電圧を低くすると、キャパシタ９００から優先的に放電される。コンバータ８００の出力電圧をキャパシタ９００の電圧以上にすると、バッテリ７００から優先的に放電される。
【００４６】
一方、ＭＧ（１）２００もしくはＭＧ（２）３００で発電された電力をバッテリ７００もしくはキャパシタ９００に充電する場合、コンバータ８００の出力電圧をキャパシタ９００の電圧以下にすると、バッテリ７００に優先的に充電される。キャパシタ９００の電圧よりもコンバータ８００の出力電圧を高くすると、キャパシタ９００に優先的に充電される。
【００４７】
さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、コンバータ８００を制御して、キャパシタ９００の充電電力値Ｐ（Ｃ）およびバッテリ７００の充電電力値Ｐ（Ｂ）がそれぞれの制限値を越えないように、ＭＧ（１）２００もしくはＭＧ（２）３００で発電された電力をキャパシタ９００およびバッテリ７００に分配する。これにより、キャパシタ９００およびバッテリ７００が過電流および過電圧状態になることが抑制される。
【００４８】
図２を参照して、動力分割機構４００についてさらに説明する。動力分割機構４００は、サンギヤ４０２と、ピニオンギヤ４０４と、キャリア４０６と、リングギヤ４０８とを含む遊星歯車から構成される。
【００４９】
ピニオンギヤ４０４は、サンギヤ４０２およびリングギヤ４０８と係合する。キャリア４０６は、ピニオンギヤ４０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ４０２はＭＧ（１）２００の回転軸に連結される。キャリア４０６はエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤ４０８はＭＧ（２）３００の回転軸および減速機２１００に連結される。
【００５０】
エンジン１００、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００が、遊星歯車からなる動力分割機構４００を介して連結されることで、エンジン１００、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００の回転数は、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００５１】
本実施の形態において、登坂路において運転者の意図に反して車両が後退すると、駆動輪２３００は車両後退方向に回転し始める。駆動輪２３００の回転がドライブシャフト２２００および減速機２１００を介してＭＧ（２）３００に伝達される。さらに、駆動輪２３００の回転が、リングギヤ４０８、ピニオンギヤ４０４およびサンギヤ４０２を介してＭＧ（１）２００に伝達される。そのため、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００は回転させられて発電する。この発電により、車両の後退を抑制するトルク（後退抑制トルク）が発生する。
【００５２】
図４を参照して、本実施の形態に係る駆動装置を構成するＨＶ＿ＥＣＵ１１００の車両の後退を抑制する際の機能について説明する。
【００５３】
ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、登坂路判断部１１１０と、ブレーキ判断部１１２０と、車速判断部１１３０と、後退推定部１１４０と、キャパシタ電力量算出部１１５０と、キャパシタ放電判断部１１６０と、制御信号送信部１１７０とを含む。
【００５４】
登坂路判断部１１１０は、Ｇセンサ２０１０からの送信される信号に基づいて勾配Ｇを検出し、現在の走行路が登坂路であるか否かを判断する。
【００５５】
ブレーキ判断部１１２０は、ブレーキ踏力センサ２０２０からの信号に基づいてブレーキ踏力を検出し、ブレーキがオンされているか否かを判断する。
【００５６】
車速判断部１１３０は、車速センサ２０３０からの信号に基づいて車速Ｖを検出し、車速Ｖが予め定められたしきい値Ｖ（０）より小さいか否かを判断する。
【００５７】
後退推定部１１４０は、登坂路判断部１１１０、ブレーキ判断部１１２０および車速判断部１１３０の判断結果に基づいて、近い将来発生する車両の後退を推定する。
【００５８】
キャパシタ電力量算出部１１５０は、キャパシタ電圧計９０４からの信号に基づいてキャパシタ電圧を検出し、キャパシタ９００に充電された電力量Ｑを算出する。
【００５９】
キャパシタ放電判断部１１６０は、後退推定部１１４０で車両の後退が推定されると、キャパシタ電力量算出部１１５０で算出されたキャパシタ電力量Ｑに基づいて、キャパシタ９００からバッテリ７００に放電するか否かを判断する。
【００６０】
制御信号送信部１１７０は、キャパシタ放電判断部１１６０でキャパシタ９００からバッテリ７００に放電すると判断されると、コンバータ８００にキャパシタ９００側の電圧をバッテリ７００の定格電圧に降圧してバッテリ７００側に出力させる制御信号を送信する。これにより、キャパシタ９００に充電された電力がバッテリ７００に供給される。
【００６１】
本実施の形態において、これらの機能は、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００で実行されるプログラムにより実現される。（このプログラムは記録媒体に記録されて市場を流通する場合もある。）なお、これらの機能は、プログラム（ソフトウェア）ではなく、ハードウェアで構成してもよい。
【００６２】
図５を参照して、本実施の形態に係る駆動装置を構成するＨＶ＿ＥＣＵ１１００が車両の後退を抑制する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００６３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、Ｇセンサ２０１０からの信号に基づいて、勾配Ｇを検出する。
【００６４】
Ｓ１０２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、勾配Ｇに基づいて、現在の走行路が登坂路であるか否かを判断する。ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、たとえば、勾配Ｇが予め定められたしきい値以上の登り勾配であることを表わす信号である場合に、登坂路であると判断する。登坂路であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６５】
Ｓ１０４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、ブレーキ踏力センサ２０２０からの信号に基づいて、ブレーキ踏力を検出する。
【００６６】
Ｓ１０６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、ブレーキ踏力に基づいて、ブレーキオンされているか否かを判断する。ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、たとえば、ブレーキ踏力が予め定められたしきい値以上である場合に、ブレーキオンされていると判断する。ブレーキオンされていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６７】
Ｓ１０８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、車速センサ２０３０からの信号に基づいて、車速Ｖを検出する。
【００６８】
Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、車速Ｖが予め定められたしきい値Ｖ（０）より小さいか否かを判断する。しきい値Ｖ（０）は、たとえば略零に設定され、車速Ｖがしきい値Ｖ（０）より小さいとき、車両はほぼ停車した状態である。しきい値Ｖ（０）より小さいと（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６９】
Ｓ１１２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、近い将来、車両の後退が発生すると推定する。
【００７０】
Ｓ１１４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ電圧計９０４からの信号に基づいて、キャパシタ電圧を検出する。
【００７１】
Ｓ１１６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ電圧に基づいて、キャパシタ電力量Ｑを算出する。ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ電圧に基づいて算出されるキャパシタ電荷量に基づいて、キャパシタ電力量Ｑを算出する。なお、キャパシタ電荷量は、キャパシタ９００の静電容量をＣとすると、Ｃ×（キャパシタ電圧の２乗）／２で表わされる式で算出される。
【００７２】
Ｓ１１８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ電力量Ｑが予め定められたしきい値Ｑ（０）より小さいか否かを判断する。しきい値Ｑ（０）は、たとえば略零に設定される。しきい値Ｑ（０）より小さいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、この処理は終了する。そうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。
【００７３】
Ｓ１２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ１１００は、キャパシタ９００からバッテリ７００に放電するように、コンバータ８００にキャパシタ９００側の電圧をバッテリ７００の定格電圧に降圧してバッテリ７００側に出力させる制御信号を送信する。
【００７４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る始動制御装置の動作について説明する。
【００７５】
登坂路において運転者の意図に反して車両が後退し始めると、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００が発電する。これにより、１つのモータジェネレータで発電する場合と比べて、より大きな後退抑制トルクが発生する。この後退抑制トルクをさらに大きくするためには、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００により大きな電力を発電させる必要がある。
【００７６】
後退時にキャパシタ９００が満充電状態であると、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００の発電電力をバッテリ７００にしか充電することができず、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００の発電が抑制されてしまう。そのため、図６の一点鎖線で示すように、後退抑制トルクが小さくなり、車両はより大きく後退してしまう。
【００７７】
そこで、車両の走行路が登坂路であると判断され（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ブレーキオンされて（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、車速Ｖが略零で車両がほぼ停車した状態になると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、近い将来、車両の後退が発生すると推定される（Ｓ１１２）。キャパシタ電圧計９０４からの信号に基づいて、キャパシタ電圧が検出され（Ｓ１１４）、キャパシタ電圧に基づいて、キャパシタ電力量Ｑが算出される（Ｓ１１６）。キャパシタ電力量Ｑが予め定められたしきい値Ｑ（０）より大きいと（Ｓ１１８にてＮＯ）、後退の発生に備えて、キャパシタ９００に充電された電力がバッテリ７００に放電される（Ｓ１２０）。キャパシタ電力量Ｑが予め定められたしきい値Ｑ（０）より小さくなる（Ｓ１１８にてＹＥＳ）まで、キャパシタ９００に充電された電力がバッテリ７００に放電される（Ｓ１１８にてＮＯ、Ｓ１２０）。
【００７８】
これにより、車両が後退する前に、キャパシタ９００に充電された電力を無駄に消費することなく、キャパシタ９００を充電可能な状態にすることができる。そのため、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）３００の後退時の発電電力をバッテリ７００とキャパシタ９００との双方に充電できる。これにより、図６の実線で示すように、バッテリ７００のみで充電する場合と比べて、より大きな抑制トルクが発生し、車両の後退を抑制することができる。
【００７９】
さらに予め定められたしきい値Ｑ（０）は、キャパシタ電力量Ｑが略零となる値である。そのため、後退前に、キャパシタ電力量Ｑを略零に減少させて、キャパシタ９００によりより大きな電力を充電することができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態に係る駆動装置によれば、車両の後退が推定される場合、キャパシタに充電されている電力を減少させて、キャパシタを充電可能な状態にする。そのため、後退時は、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の発電電力をバッテリとキャパシタとの双方に充電できる。これにより、バッテリのみで充電する場合と比べて、より大きな後退抑制トルクを発生させて、車両の後退を抑制することができる。
【００８１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る駆動装置が搭載される車両の動力分割機構を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る駆動装置が搭載される車両のエンジン、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の回転数の関係を示す共線図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る駆動装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る駆動装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る駆動装置が搭載される車両のエンジン、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の回転数と、車両に作用するトルクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  エンジン、１０２  回転数センサ、２００  ＭＧ（１）、２０２  回転数センサ、３００  ＭＧ（２）、３０２  回転数センサ、４００  動力分割機構、４０２  サンギヤ、４０４  ピニオンギヤ、４０６  キャリア、４０８  リングギヤ、５００  インバータ（１）、６００  インバータ（２）、７００  バッテリ、７１０  システムメインリレー、７１２  ＳＭＲ（１）、７１６  ＳＭＲ（２）、７１８  ＳＭＲ（３）、７１４  制限抵抗、７２０  平滑コンデンサ、８００  コンバータ、９００  キャパシタ、９０２  温度センサ、９０４  キャパシタ電圧計、１０００  ＥＣＵ、１１００  ＨＶ＿ＥＣＵ、１１１０  登坂路判断部、１１２０  ブレーキ判断部、１１３０  車速判断部、１１４０  後退推定部、１１５０  キャパシタ電力量算出部、１１６０  キャパシタ放電判断部、１１７０  制御信号送信部、１２００  ＭＧ＿ＥＣＵ、１３００  エンジンＥＣＵ、２０１０  Ｇセンサ、２０２０  ブレーキ踏力センサ、２０３０  車速センサ、２１００  減速機、２２００  ドライブシャフト、２３００  駆動輪。
【図１】
2008030682.tif 000003
【図２】
2008030682.tif 000004
【図３】
2008030682.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008030682.tif 000007
【図６】
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