(57)【要約】【課題】動力源としての第１，第２モータのうち第２モータが故障した場合に、車両を走行可能にさせるとともに、不必要なショックが生じることを抑制する。【解決手段】ハイブリッド車両の動力源である第２モータＭＧ２が故障した場合に、エンジンＥＮＧの動力で第１モータＭＧ１を発電させるとともに走行する第１走行モードと、固定手段によってエンジンＥＮＧを停止させて第１モータＭＧ１の動力で走行する第２走行モードとのうちいずれか一方を退避走行モードとして選択するように構成された制御装置において、停車中に、蓄電装置の充電量に基づいて第１走行モードと第２走行モードとを切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、発電機能を有する第１モータと、発電機能を有する第２モータと、複数の回転要素を有し各回転要素が差動作用を行う動力分割機構と、前記エンジンの出力軸を選択的に固定する固定手段とを備え、
前記動力分割機構は、
第１の回転要素が、前記第１モータと一体回転するように連結され、
第２の回転要素が、前記エンジンの出力軸と一体回転するように連結され、
第３の回転要素が、駆動輪へ向けてトルクを出力する出力要素となるハイブリッド車両に適用され、
前記第２モータが故障した場合に、前記エンジンが自立運転して動力を出力し、かつ前記第１モータが回生制御される第１走行モードと、前記第１モータが蓄電装置の電力を消費して動力を出力し、かつ前記エンジンの出力を停止するように制御されるとともに、前記固定手段によって前記エンジンの出力軸が固定される第２走行モードとのうちいずれか一方を選択するように構成された制御装置において、
前記第２モータが故障した場合、かつ前記ハイブリッド車両が停車した場合、停車中における前記蓄電装置の充電量に基づいて前記第１走行モードと前記第２走行モードとを切り替えるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンとモータとを動力源とするハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたハイブリッド車両の一例として、エンジンと第１のモータと第２のモータとを動力源とし、エンジンの出力を第１のモータと出力軸とに分配するように構成されたハイブリッド車両が、下記の特許文献１，２に記載されている。
【０００３】
また、特許文献１には、第２のモータなどの電気モータ駆動系が故障した場合に、エンジンだけで駆動してハイブリッド車両を発進させると駆動力が不足する虞があるため、車速が３０［ｋｍ／ｈ］未満の場合、エンジンよりも大トルクを出力できる第１のモータだけを動力源として駆動させることが記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、第１のモータと第２のモータとを含む強電系が故障した場合、エンジンを通常時のトルク制御から異常時の回転速度制御に切り替えて、エンジン回転数が直前の変速状態を維持できるように制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０５４２６２号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の各特許文献に記載された構成では、第２のモータの故障時、第１のモータによってエンジンを始動させる際の反力を第２のモータで取れない。そのため、第２のモータの故障時にエンジンを始動させると、大きな始動ショックを発生させてしまう虞がある。
【０００７】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、動力源として複数のモータを備えるハイブリッド車両において、いずれか一つのモータが故障した場合に、車両を走行可能にさせるとともに、不必要なショックが生じることを抑制するハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、発電機能を有する第１モータと、発電機能を有する第２モータと、複数の回転要素を有し各回転要素が差動作用を行う動力分割機構と、前記エンジンの出力軸を選択的に固定する固定手段とを備え、前記動力分割機構は、第１の回転要素が、前記第１モータと一体回転するように連結され、第２の回転要素が、前記エンジンの出力軸と一体回転するように連結され、第３の回転要素が、駆動輪へ向けてトルクを出力する出力要素となるハイブリッド車両に適用され、前記第２モータが故障した場合に、前記エンジンが自立運転して動力を出力し、かつ前記第１モータが回生制御される第１走行モードと、前記第１モータが蓄電装置の電力を消費して動力を出力し、かつ前記エンジンの出力を停止するように制御されるとともに、前記固定手段によって前記エンジンの出力軸が固定される第２走行モードとのうちいずれか一方を選択するように構成された制御装置において、前記第２モータが故障した場合、かつ前記ハイブリッド車両が停車した場合、停車中における前記蓄電装置の充電量に基づいて前記第１走行モードと前記第２走行モードとを切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、第２モータが故障している場合、退避走行モードとしての第１走行モードと第２走行モードとの切替時に車両が停車しているため、駆動輪が固定されているので、エンジン始動あるいは停止処理時に不要なショックが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この具体例の退避走行モード切替制御フローを示したフローチャート図である。
【図２】退避走行モードにおけるモードＡとモードＢとの制御状態を示した図表である。
【図３】（ａ）はモードＡに設定された車両が停車中の状態を示す共線図であり、（ｂ）はモードＡに設定された車両が前進走行中の状態を示す共線図である。
【図４】（ａ）はモードＢに設定された車両が停車中の状態を示す共線図であり、（ｂ）はモードＢに設定された車両が停車中の状態を示す共線図である。
【図５】（ａ）はモードＢからモードＡへの切替制御としてエンジン始動処理を実行した場合のタイムチャート図であり、（ｂ）はモードＡからモードＢへの切替制御としてエンジン停止処理を実行した場合のタイムチャート図である。
【図６】この具体例のパワートレーンを模式的に示したスケルトン図である。
【図７】他の例のパワートレーンを模式的に示したスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、この発明の具体例におけるハイブリッド車両の制御装置を説明する。
【００１２】
（１．パワートレーン）
まず、図６を参照して、この具体例のハイブリッド車両におけるパワートレーンについて説明する。この具体例のハイブリッド車両は、ツーモータ式に構成されており、動力源として、エンジンＥＮＧと、発電機能を有する第１モータ・ジェネレータ（以下単に「第１モータ」という）ＭＧ１と、発電機能を有する第２モータ・ジェネレータ（以下単に「第２モータ」という）ＭＧ２とを備えている。
【００１３】
パワートレーン１は、いわゆるスプリット式に構成されており、エンジンＥＮＧが出力した動力を、動力分割機構３によって第１モータＭＧ１側と駆動輪Ｄｗ側とに分割するとともに、第１モータＭＧ１で発生した電力を第２モータＭＧ２に供給して、第２モータＭＧ２の出力トルクを駆動輪Ｄｗに加えることができるように構成されている。
【００１４】
動力分割機構３は、互いに差動作用を行う三つの回転要素として、サンギヤＳ（第１の回転要素）と、キャリヤＣ（第２の回転要素）と、リングギヤＲ（第３の回転要素）とを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構（差動機構）によって構成されている。サンギヤＳは外歯歯車であり、リングギヤＲはサンギヤＳに対して同心円上に配置された内歯歯車である。キャリヤＣは、サンギヤＳおよびリングギヤＲと噛み合った状態で配置されているピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持している。
【００１５】
キャリヤＣには、エンジンＥＮＧの出力軸２が一体回転するように連結されている。出力軸２は、エンジンＥＮＧのクランクシャフトと一体回転し、エンジンＥＮＧから駆動輪Ｄｗに到る動力伝達経路において動力分割機構３の入力軸となる。また、サンギヤＳには、第１モータＭＧ１のロータ軸４が一体回転するように連結されている。エンジンＥＮＧと、動力分割機構３と、第１モータＭＧ１とは、各回転中心が同一軸線上となるように配置されている。
【００１６】
そして、動力分割機構３の出力要素となるリングギヤＲには、回転軸５を介してドライブギヤ６が一体回転するように連結されている。つまり、回転軸５は動力分割機構３の出力軸となり、ドライブギヤ６が動力伝達経路中でリングギヤＲから駆動輪Ｄｗ側へトルクを出力する出力ギヤとなる。図６に示す例では、出力軸２の軸線方向において、回転軸５は動力分割機構３（リングギヤＲ）からエンジンＥＮＧ側へ延びており、エンジンＥＮＧと動力分割機構３との間にドライブギヤ６が配置されている。なお、回転軸５は回転中心が出力軸２の回転中心軸線と同一軸線上になるように配置されている。
【００１７】
さらに、パワートレーン１は、動力分割機構３の入力要素となるキャリヤＣの回転、およびエンジンＥＮＧの回転を止めるための固定手段として一方向クラッチＯＷＣを備えている。一方向クラッチＯＷＣは、エンジンＥＮＧが動力源として回転（正方向に回転）する場合にフリーになり、エンジンＥＮＧを負方向に回転させるトルクがキャリヤＣ（出力軸２）に作用する場合にロック（係合）するように構成されている。つまり、一方向クラッチＯＷＣは、入力軸２をハウジングなどの固定部に選択的に連結するように構成され、入力軸２を固定してキャリヤＣおよびエンジンＥＮＧが負方向に回転することを防止するように機能する。図６に示す例では、出力軸２の軸線方向でエンジンＥＮＧとドライブギヤ６との間に一方向クラッチＯＷＣが配置されている。
【００１８】
なお、「正方向に回転する」とは、出力中のエンジンＥＮＧが回転する方向と同じ方向に回転することを表す。一方、「負方向に回転する」とは、出力中のエンジンＥＮＧが回転する方向に対して反対方向に回転することを表す。
【００１９】
ドライブギヤ６は、カウンタギヤ機構７を介して終減速機であるデファレンシャル８に連結されている。カウンタギヤ機構７は、カウンタシャフト７ａにカウンタドリブンギヤ７ｂおよびカウンタドライブギヤ７ｃが一体回転するように取り付けられている。
【００２０】
カウンタシャフト７ａは、出力軸２の回転中心軸線上とは異なる位置を回転中心とし、かつ出力軸２と平行になるように配置されている。また、カウンタギヤ機構７では、カウンタドリブンギヤ７ｂがドライブギヤ６に噛み合っているとともに、カウンタドライブギヤ７ｃがデファレンシャル８のリングギヤ８ａに噛み合っている。カウンタドライブギヤ７ｃはカウンタドリブンギヤ７ｂよりも小径のギヤである。
【００２１】
下流側のカウンタドリブンギヤ７ｂは上流側のドライブギヤ６よりも大径のギヤであり、動力分割機構３からカウンタシャフト７ａに向けてトルクを伝達する場合に減速作用（トルクの増幅作用）が生じる。また、下流側のリングギヤ８ａは上流側のカウンタドライブギヤ７ｃよりも大径のギヤであり、カウンタギヤ機構７からデファレンシャル８へ向けてトルクを伝達する場合に減速作用が生じる。
【００２２】
そして、デファレンシャル８から左右の車軸９を介して左右の駆動輪Ｄｗに動力を伝達するように構成されている。なお、図６では作図の都合上、デファレンシャル８の位置を図６における右側にずらして記載してあるとともに、カウンタギヤ機構７の一部とデファレンシャル８の一部を重複して記載してある。
【００２３】
さらに、パワートレーン１では、第２モータＭＧ２の出力トルクを、カウンタギヤ機構７を介してデファレンシャル８に伝達するように構成されている。第２モータＭＧ２のロータ軸１０は、カウンタシャフト７ａおよび出力軸２と平行に配置されている。ロータ軸１０にはリダクションギヤ１１が一体回転するように連結されており、リダクションギヤ１１はカウンタギヤ機構７のカウンタドリブンギヤ７ｂに噛み合っている。下流側のカウンタドリブンギヤ７ｂは上流側のリダクションギヤ１１よりも大径のギヤであり、第２モータＭＧ２からカウンタシャフト７ａに向けて第２モータＭＧ２のトルクを伝達する場合に減速作用が生じる。
【００２４】
なお、パワートレーン１には、出力軸２の延長軸線上にオイルポンプＯＰが配置されている。オイルポンプＯＰは、潤滑や制御のための油圧を発生するためのものである。オイルポンプＯＰには出力軸２が連結されており、エンジンＥＮＧによってオイルポンプＯＰを駆動し、油圧を発生させるように構成されている。
【００２５】
さらに、各モータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータを介して蓄電装置（いずれも図示せず）に接続されており、この具体例の制御装置（図示せず）によって、モータとして機能し、または発電機として機能するように電流が制御される。この具体例の蓄電装置（バッテリ）は、例えばリチウムイオン電池など、外部電源からの充電が可能な蓄電装置とすることができる。この場合、蓄電装置の充電量（ＳＯＣ：State  of  Charge）を使い切ることが可能となり、充電量の使用領域が大きい。なお、蓄電装置は、例えばニッケル水素電池など、過放電領域や過充電領域に制限された範囲内でＳＯＣが制御されるものであってもよい。例えば、その制御範囲は、過放電領域よりも高い制御下限値と、過充電領域よりも低い制御上限値との間に制限される。
【００２６】
（２．制御装置）
次に、パワートレーン１の動作を制御するこの具体例の制御装置について説明する。この具体例の制御装置は、電子制御装置（ＥＣＵ）を含み、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を指令信号として出力するように構成されている。
【００２７】
制御装置に入力されるデータとして、車速、アクセル開度、エンジンＥＮＧの回転数（以下「エンジン回転数」という）Ｎｅ、第１モータＭＧ１の回転数（以下「ＭＧ１回転数」という）Ｎｇ、第２モータＭＧ２の回転数、リングギヤＲの回転数（回転軸５の回転数）、蓄電装置の充電量（以下「ＳＯＣ」という）などが含まれる。
【００２８】
制御装置から出力される指令信号として、第１モータＭＧ１のトルク指令（電流指令信号）、第２モータＭＧ２のトルク指令（電流指令信号）、エンジンＥＮＧのトルク指令などが含まれる。エンジンＥＮＧのトルク指令には、電子スロットルバルブ（図示せず）に対して出力するスロットル開度信号や、点火時期を制御する点火信号などが含まれる。
【００２９】
制御装置は、車速とアクセル開度とに基づいて要求駆動力を求め、要求駆動力と車速とに基づいて求まる要求パワーを満たすトルク（以下「要求駆動トルク」という）を動力源から出力させるように制御する。要するに、制御装置は、走行のための全体的な制御を行うとともに、各モータＭＧ１,ＭＧ２とエンジンＥＮＧとを制御するように構成されている。なお、要求駆動力や、要求パワーや、要求駆動トルクなどの算出方法は周知の方法であってよい。
【００３０】
さらに、この具体例のハイブリッド車両は、制御装置によって複数の走行モードに設定されて走行することができるように構成されている。
【００３１】
（３．走行モード）
ここで、ハイブリッド車両で設定される複数の走行モードについて説明する。ハイブリッド車両は、大きく分けて、通常走行モードと退避走行モードの二種類の走行モードに設定できるように構成されている。通常走行モードとは、各動力源（エンジンＥＮＧ，各モータＭＧ１，ＭＧ２）が正常に動作する場合に設定されるモードである。一方、退避走行モードとは、第２モータＭＧ２が故障した場合に設定されるモードである。
【００３２】
さらに、通常走行モードには複数のモードが含まれている。同様に、退避走行モードにも複数のモードが含まれている。したがって、制御装置は車両の状態に応じて、選択可能な走行モードのうち一つを選択する、すなわちモード切替制御を実行するように構成されている。以下、各モードを詳細に説明する。
【００３３】
（３−１．通常走行モード）
まず、通常走行モードでは、車両の走行状態に応じて、エンジン走行モードと、ＥＶ走行モードとを選択できる。エンジン走行モードとは、エンジンＥＮＧが出力する動力で走行するモードである。ＥＶ走行モードとは、エンジンＥＮＧの出力を停止させて、蓄電装置の電力でモータを駆動して走行するモードである。つまり、制御装置は、アクセル開度や車速やＳＯＣなどの車両の走行状態に応じて、通常走行モードにおいてエンジン走行モードとＥＶ走行モードとを選択できるように構成されている。
【００３４】
（３−１−１．エンジン走行モード）
エンジン走行モードでは、制御装置によって、エンジンＥＮＧが要求パワーを満たす動力を出力するように制御される。つまり、エンジン走行モードには、エンジンＥＮＧの動力の一部を駆動輪Ｄｗに伝達し、かつその動力の他の一部によって第１モータＭＧ１で発電し、その電力で第２モータＭＧ２を駆動し第２モータＭＧ２のトルクを駆動輪Ｄｗに付加して走行するモード（以下「ＨＶ走行モード」という）が含まれる。したがって、ＨＶ走行モードでは、動力伝達機構３から駆動輪Ｄｗ側に伝達されるトルクに第２モータＭＧ２のトルクを付加できることになる。
【００３５】
例えば、ＨＶ走行モードが選択される条件として、アクセル開度がある程度以上に大きい場合や、車速がある程度以上の高車速の場合などが含まれる。ＨＶ走行モードでは、制御装置によって、エンジンＥＮＧが最適燃費線上などの燃費の良い動作点（エンジントルクＴｅ，エンジン回転数Ｎｅ）で駆動するように制御される。この場合に、第１モータＭＧ１によってエンジン回転数Ｎｅが燃費の良い回転数（例えば、最適燃費線上の目標エンジン回転数）に制御される。加えて、第１モータＭＧ１が正方向に回転し、かつ負方向のトルクを出力して、第１モータＭＧ１で電力が発生すれば、その電力で第２モータＭＧ２を駆動させることができるとともに、その電力を蓄電装置に充電させることができる。さらに、エンジン走行モード中に車両が停車した場合には、制御装置によって、エンジンＥＮＧの自動停止制御や再始動制御が実行されるように構成されてもよい。
【００３６】
なお、「負方向のトルク」とは、キャリヤＣに作用するエンジントルクＴｅの方向に対して反対方向のトルクのことである。また、後述する「正方向のトルク」とは、エンジントルクＴｅの方向と同じ方向のトルクのことである。
【００３７】
（３−１−２．ＥＶ走行モード）
ＥＶ走行モードでは、制御装置によって、エンジンＥＮＧの出力を停止させて、モータが要求パワーを満たす動力を出力するように制御される。例えば、ＥＶ走行モードが選択される条件として、アクセル開度が小さいことにより要求パワーが小さい場合や、要求パワーが大きい場合でもＳＯＣが十分量ありかつエンジンＥＮＧの出力を停止させても要求パワーをモータの出力で満たせる場合などがある。
【００３８】
また、ＥＶ走行モードには、モータＭＧ１,ＭＧ２のうちいずれか一つのモータで走行するモード（以下「シングルモータ走行モード」という）と、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２との両方を駆動して走行するモード（以下「ツインモータ走行モード」という）とが含まれてもよい。この場合、制御装置は、車両の走行状態に応じてシングルモータ走行モードとツインモータ走行モードとを選択できるように構成されている。
【００３９】
例えば、第１モータＭＧ１の動力を利用するシングルモータ走行モードに設定された場合、エンジンＥＮＧの出力が停止させられるとともに、第１モータＭＧ１に蓄電装置から電力を供給して、第１モータＭＧ１をモータとして機能させることにより、車両は第１モータＭＧ１の動力によって走行する。この場合、第１モータＭＧ１を負方向に回転させれば、一方向クラッチＯＷＣがロック状態となり、第１モータＭＧ１によってリングギヤＲに正方向のトルク（駆動トルクＴｅｐ）が生じる。この状態で、第２モータＭＧ２からトルクを出力させると、シングルモータ走行モードからツインモータ走行モードに切り替わり、第１モータＭＧ１によるトルクに第２モータＭＧ２のトルクが合算されて駆動輪Ｄｗに伝達される。
【００４０】
なお、上述した通常走行モードでは、車速および要求駆動力によって定まる運転領域に基づいて、エンジン走行モードかＥＶ走行モードを選択するように構成されてもよい。つまり、エンジンＥＮＧと、第１モータＭＧ１と、第２モータＭＧ２とでは、それぞれに動力性能や駆動特性が異なっている。例えば、エンジンＥＮＧは、低トルクかつ低回転数の領域から、高トルクかつ高回転数の領域までの広い運転領域で運転できる。そのエネルギ効率は、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅがある程度高い領域で良好になる。また、第１モータＭＧ２は、低回転数で大きいトルクを出力する特性を有する。そして、第２モータＭＧ２は、第１モータＭＧ１よりも高回転数で運転でき、かつ最大トルクが第１モータＭＧ１よりも小さい特性を有する。したがって、運転領域を用いる周知の切替制御によってエンジン走行モードとＥＶ走行モードを切り替えればよい。さらに、ＥＶ走行モードにおけるシングルモータ走行モードとツインモータ走行モードとの切り替え制御についても、上述した運転領域に基づいて実行されるように構成されてよい。
【００４１】
（３−２．退避走行モード）
次に、退避走行モードとは、第２モータＭＧ２の動力を利用せずに、エンジンＥＮＧの動力と第１モータＭＧ１の動力とを利用して走行するモードである。つまり、退避走行モードが選択される条件として、少なくとも第２モータＭＧ２の異常を検出した場合などが含まれる。
【００４２】
また、退避走行モードでは、エンジンＥＧＮと第１モータＭＧ１とのうちいずれか一方の動力を利用して走行できるように制御される。すなわち、退避走行モードには、エンジンＥＮＧの動力で走行する第１走行モード（以下「モードＡ」という）と、第１モータＭＧ１の動力で走行する第２走行モード（以下「モードＢ」という）とが含まれる。つまり、制御装置は、第２モータＭＧ２が故障した場合、所定の条件に応じて、退避走行モードにおいてモードＡとモードＢとを選択して設定するように構成されている。
【００４３】
（３−２−１．モードＡ（第１走行モード））
モードＡとは、燃料を消費して、ＳＯＣを増大させる退避走行モードである。図２に示すように、モードＡでは、エンジンＥＮＧが自立運転して動力を出力し、かつ第１モータＭＧ１が回生制御される。具体的には、モードＡでは、エンジンＥＮＧの動力で車両を走行させ、かつその動力の一部によって第１モータＭＧ１で発電するように制御される。つまり、退避走行モード中は第２モータＭＧ２で電力消費が生じないので、モードＡでは、第１モータＭＧ１で生じた電力が蓄電装置に充電され、ＳＯＣが増大することになる。
【００４４】
また、図３（ａ）には、モードＡで前進走行中の場合、動力分割機構３を構成しているシングル型の遊星歯車機構についての状態を共線図で示してある。共線図とは、各回転要素Ｓ，Ｃ，Ｒの回転方向（回転数の大小を含む）と、各回転要素Ｓ，Ｃ，Ｒに作用するトルクの方向とを表す周知の図である。
【００４５】
図３（ａ）に示す共線図のように、モードＡで前進走行中、第１モータＭＧ１は、正方向に回転している状態で負方向のトルクを出力するように制御されるため、発電機として機能する。この状態で、キャリヤＣにはエンジントルクＴｅが作用しているため、サンギヤＳに第１モータＭＧ１によって負方向のトルクＴｇ（反力トルク）を作用させると、出力要素であるリングギヤＲには駆動トルクＴｅｐとしての正方向のトルクが生じる。また、モードＡでは、エンジンＥＮＧが駆動中であるため、一方向クラッチＯＷＣはフリー状態となる。なお、モードＡで停車中の共線図を示す図４（ａ）については後述する。
【００４６】
（３−３−２．モードＢ（第２走行モード））
モードＢとは、電力を消費して、ＳＯＣを減少させる退避走行モードである。図２に示すように、モードＢでは、第１モータＭＧ１が電力を消費して動力を出力し、かつエンジンＥＮＧの出力を停止するように制御される。つまり、モードＢでは、第１モータＭＧ１が力行制御されるため、蓄電装置から第１モータＭＧ１へ電力を供給し、蓄電装置は放電してＳＯＣが減少することになる。
【００４７】
また、図３（ｂ）には、モードＢで前進走行中の場合、動力分割機構３についての状態を共線図で示してある。図３（ｂ）に示すように、モードＢで前進走行中、第１モータＭＧ１は、負方向に回転している状態で負方向のトルクを出力するように制御されるため、モータとして機能する。さらに、キャリヤＣには第１モータＭＧ１によって負方向のトルクが作用してエンジンＥＮＧを負方向に回転させようとするため、一方向クラッチＯＷＣはロック状態となり、キャリヤＣは一方向クラッチＯＷＣによって固定された反力要素となる。この状態で、サンギヤＳに第１モータＭＧ１によって負方向のトルクを作用させると、出力要素であるリングギヤＲには駆動トルクＴｅｐとしての正方向のトルクが生じる。したがって、エンジンＥＮＧを停止させても、第１モータＭＧ１の動力で前進走行可能になる。なお、モードＢで停車中の共線図を示す図４（ｂ）については後述する。
【００４８】
（４．モード切替制御）
次に、図１を参照して、退避走行モードの切替制御フローについて説明する。図１に示すフローチャートのようにして退避走行モードをモードＡとモードＢとに切り替える目的は、第２モータＭＧ２の故障時に、車両が走行可能な距離を延ばすためである。
【００４９】
例えば、ＳＯＣが過充電領域に到達して、それ以上は蓄電装置に充電できない場合に、第１モータＭＧ１を回生制御して走行することは望ましくない。一方、ＳＯＣが過放電領域に到達してそれ以上は蓄電装置から放電できない場合には、第１モータＭＧ１を力行制御できなくなる。したがって、この切替制御では、電力を消費して走行する場合の走行距離と、発電しながら走行する場合の走行距離とで、より走行距離が長くなる方を選択するように構成されている。
【００５０】
図１に示すように、このルーチンでは、現在設定されている走行モードが、退避走行モードであるか否かを判定する（ステップＳ１）。退避走行モード中である場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、車両が停車中であるか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、通常走行モード中である場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、後述するステップＳ１０へ進む。また、車両が走行中である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、後述するステップＳ１２へ進む。
【００５１】
停車中である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、充電装置で充電可能なＳＯＣの上限値ＳＯＣmaxと現在ＳＯＣとの差分の絶対値（第１絶対値）が、充電装置で放電可能なＳＯＣの下限値ＳＯＣminと現在ＳＯＣとの差分の絶対値（第２絶対値）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣminよりも上限値ＳＯＣmaxに近いか、あるいは現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmaxよりも下限値ＳＯＣminに近いかを判定することになる。要は、ステップＳ３において、現在ＳＯＣに基づいて効率的にパワーマネジメントを行う場合に走行距離が長くなるのはモードＡかモードＢかを予測する。そして、退避走行モードとして長く走れるモードを選択する。なお、下限値ＳＯＣminは容量ゼロを含む零付近の値であってもよい。
【００５２】
例えば、現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmaxよりも下限値ＳＯＣminに近い場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、モードＢに設定して放電することにより現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣminに到達する（過放電領域あるいは容量ゼロに到達する）までの走行可能距離よりも、モードＡに設定して充電することにより現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmaxに到達する（過充電領域に到達する）までの走行可能距離のほうが長い。したがって、現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣmin側の場合（第１絶対値が第２絶対値よりも大きい場合）、走行モードをモードＡに設定する処理を実行するように構成されている（ステップＳ４〜Ｓ６）。一方、現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣminよりも上限値ＳＯＣmaxに近い場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、モードＡに設定して充電することにより現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmaxに到達する（過充電領域に到達する）までの走行可能距離よりも、モードＢに設定して放電することにより現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣminに到達する（過放電領域に到達する）までの走行可能距離のほうが長い。したがって、現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmax側の場合（第１絶対値が第２絶対値よりも小さい場合）、走行モードをモードＢに設定する処理を実行するように構成されている（ステップＳ７〜Ｓ９）。
【００５３】
具体的には、現在ＳＯＣが下限値ＳＯＣmin側の場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、現在設定中の走行モードが、モードＢに設定されているか否かを判定する（ステップＳ４）。つまり、ステップＳ４では、モードＢからモードＡへの切り替わりであるか否かを判定することになる。
【００５４】
現在モードＢ中である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、モードＢからモードＡへのモード切替制御としてのエンジン始動処理を実行し（ステップＳ５）、このルーチンを終了する。一方、現在モードＡ中である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、モードＡを継続し（ステップＳ６）、このルーチンを終了する。
【００５５】
ステップＳ４で肯定的に判定された場合、モードＢで停車中であり、動力分割機構３が図４（ｂ）に示す共線図の状態となる。この状態からステップＳ５のモード切替制御を実行すると、図４（ｂ）に示す状態から図４（ａ）に示すモードＡで停車中の共線図の状態へ変化する。図４（ａ），（ｂ）から明らかなように、停車中は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれて車軸９（駆動輪Ｄｗ）が油圧ブレーキなどによって固定され、あるいはパーキングブレーキなどによって車軸９（駆動輪Ｄｗ）が固定されている状態で、モードＡへの切替制御が行われる。すなわち、車両が動かないように車軸９を固定するブレーキが利いている状態では、そのブレーキを反力としてモータリングによるエンジン始動を実行することができる。そのため、ステップＳ５のエンジン始動処理を実行しても、車軸９（駆動輪Ｄｗ）に駆動トルクの変動が生じないことになり、不要なショックが発生することを回避できる。
【００５６】
ステップＳ５のエンジン始動処理を実行した場合の、エンジン回転数Ｎｅと、ＭＧ１回転数Ｎｇと、ＭＧ１トルクＴｇとの変化を示したタイムチャート図を図５（ａ）に示してある。図５（ａ）に示すように、モードＢからモードＡへの切替制御を実行すると、第１モータＭＧ１によってエンジンＥＮＧをモータリングし、正方向のＭＧ１トルクＴｇによってエンジン回転数Ｎｅが上昇させられる。エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数に到達すると燃料噴射および点火制御を実行しエンジンＥＮＧを自立回転状態に制御し、正方向のＭＧ１トルクＴｇを減少させるように制御する。
【００５７】
また、図１に示すように、現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmax側の場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、現在設定中の走行モードが、モードＡに設定されているか否かを判定する（ステップＳ７）。つまり、ステップＳ７では、モードＡからモードＢへの切り替わりであるか否かを判定することになる。
【００５８】
現在モードＡ中である場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、モードＡからモードＢへのモード切替制御としてのエンジン停止処理を実行し（ステップＳ８）、このルーチンを終了する。一方、現在モードＢ中である場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、モードＢを継続し（ステップＳ９）、このルーチンを終了する。
【００５９】
ステップＳ７で肯定的に判定された場合、モードＡで停車中であり、動力分割機構３が図４（ａ）に示す共線図の状態となる。この状態からステップＳ８のモード切替制御を実行すると、図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態へ変化する。つまり、上述したモードＡへの切替制御の実行時と同様に、車軸９（駆動輪Ｄｗ）が油圧ブレーキやパーキングブレーキなどによって固定されている状態で、モードＢへの切替制御が行われる。すなわち、車両が動かないように車軸９を固定するブレーキが利いている状態では、そのブレーキを反力として第１モータＭＧ１によるエンジン回転数Ｎｅの停止制御を実行することができる。そのため、ステップＳ８のエンジン停止処理を実行しても、車軸９（駆動輪Ｄｗ）に駆動トルクの変動が生じないことになり、不要なショックが発生することを回避できる。
【００６０】
ステップＳ８のエンジン停止処理を実行した場合の、エンジン回転数Ｎｅと、ＭＧ１回転数Ｎｇと、ＭＧ１トルクＴｇとの変化を示したタイムチャート図を図５（ｂ）に示してある。図５（ｂ）に示すように、モードＡからモードＢへの切替制御を実行すると、エンジンＥＮＧへの燃料供給が停止され、第１モータＭＧ１によってエンジンＥＮＧの回転が停止される。負方向のＭＧ１トルクＴｇによってエンジン回転数Ｎｅが低下させられる。エンジン回転数Ｎｅが零付近の所定回転数に到達するとＭＧ１トルクＴｇを零に向けて減少させるように制御する。
【００６１】
ここで、図１に示すように、通常走行モード中である場合（ステップＳ１：Ｎｏ）について説明する。ステップＳ１で否定的に判定されると、通常走行モードから退避走行モードへの切り替わりか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、所定の切替条件が成立している場合に、通常走行モードから退避走行モードへの切り替わりであるとして肯定的に判定するように構成されている。なお、この切替条件は第２モータＭＧ２で異常が発生していることを判定できる任意の条件であってよい。通常走行モードから退避走行モードへの切り替わりではない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、このルーチンは終了する。
【００６２】
通常走行モードから退避走行モードへの切り替わりである場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、車両が停車中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。車両が停車中である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３へ進み、上述したステップＳ３以降の処理を実行する。
【００６３】
車両が走行中である場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、および上述したステップＳ２で否定的に判定された場合、エンジンＥＮＧが停止中であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。エンジンＥＮＧが停止中である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、退避走行モードのうちモードＢを選択して走行モードに設定する（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ１３によって通常走行モードからモードＢに走行モードを切り替えると、このルーチンは終了する。
一方、エンジンＥＮＧが駆動中である場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、退避走行モードのうちモードＡを選択して走行モードに設定する（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ１４によって通常走行モードからモードＡに走行モードを切り替えると、このルーチンは終了する。
【００６４】
以上説明した通り、この具体例の制御装置によれば、車両が停車中に、退避走行モードの切替時に車両が停車しているため、車軸が固定されているので、エンジン始動あるいは停止処理時に不要なショックが発生することを回避できる。さらに、複数の退避走行モードのうちより長い距離を走行できるモードを予測して切り替えるので、効率的にエネルギを消費する退避走行を実現できる。この場合、蓄電装置の劣化防止を最優先とする制御上限値（閾値）判定の制御、例えば過放電と過充電の防止制御ではなく、ＳＯＣを使い切る制御とＳＯＣを上限値ＳＯＣmaxいっぱいまで充電する制御とを実行しても蓄電装置の耐久性を確保することができる。また、固定手段を一方向クラッチとすることで、エンジンおよび動力分割機構のキャリヤの回転を止めることができるとともに、そのモード切替時やＥＶ走行モードに設定された場合、例えば油圧式ブレーキなどの係合機構についての特別な制御を行う必要がなくなる。
【００６５】
なお、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置は、上述した具体例に限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００６６】
一例として、上述した具体例では、モードＡとモードＢとの切替判定時、停車中の現在ＳＯＣが上限値ＳＯＣmax側もしくは下限値ＳＯＣmin側であるかを判定する構成について説明したが、この発明はこれに限定されない。例えば、予め設定されたＳＯＣ判定用の所定閾値に基づいて、現在ＳＯＣがその閾値よりも大きいか、あるいはその閾値以下かを判定するように構成されてもよい。つまり、過充電や過放電による蓄電装置の劣化を抑制することを優先した制御を実行してもよい。これにより、走行可能距離を長くできるとともに、蓄電装置の劣化を抑制することができる。また、カーナビ情報に基づいて、モードＡとモードＢとの切替判定を行うように構成されてもよい。カーナビ情報を用いることにより、この先の走行経路に下り坂が多い場合や、上り坂が多い場合などを予測でき、モードＡ，Ｂのうち適切なモードを選択することができるようになる。
【００６７】
さらに、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両は、上述した図６に示す構成のパワートレーン１を備えた車両に限定されず、他のパワートレーンを備えたハイブリッド車両であってもよい。そこで、他のパワートレーンの構成例を図７に示してある。図７に示すパワートレーン１００は、図６に示すパワートレーン１の一方向クラッチＯＷＣを、ブレーキＢｒに置き換えた例である。パワートレーン１００の構成は、一方向クラッチＯＷＣをブレーキＢｒに置き換えた以外パワートレーン１の構成と同様である。パワートレーン１００において、固定手段としてのブレーキＢｒは、油圧によって係合する摩擦式ブレーキや、噛み合い式のクラッチ（ドグクラッチ）など、周知のブレーキやクラッチによって構成されている。さらに、ブレーキＢｒは、その係合や開放あるいは伝達トルク容量が、制御装置によって電気的に制御されるように構成されている。
【符号の説明】
【００６８】
１…パワートレーン、  ２…出力軸、  ３…動力分割機構、  ６…ドライブギヤ、  ＥＮＧ…エンジン、  ＭＧ１…第１モータ・ジェネレータ（第１モータ）、  ＭＧ２…第２モータ・ジェネレータ（第２モータ）、  Ｓ…サンギヤ、  Ｃ…キャリヤ、  Ｒ…リングギヤ、  ＯＷＣ…一方向クラッチ（固定手段）、  Ｄｗ…駆動輪。
【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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