(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電器の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置している場合であっても、一定条件下、車両走行を認めることで走行可能領域を広げるとともに、蓄電器の必要蓄電量を確保することのできるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】蓄電器の温度と充電量に応じて、車両走行を禁止し、内燃機関の動力で電動機を回生することで蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両であって、強制充電領域に、内燃機関を駆動源とする車両走行のうち所定の車両走行を所定の許可時間に限って許可し、他の車両走行を許可する時限付走行許可領域を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としての内燃機関及び電動機と、
前記電動機と電力を授受する蓄電器と、
前記車輪に生じることが要求される要求駆動力に応じた前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御可能な制御装置と、を備え、
前記蓄電器の温度と充電量に応じて、車両走行を禁止し、前記内燃機関の動力で前記電動機を回生することで前記蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両であって、
前記強制充電領域に、前記内燃機関を駆動源とする車両走行のうち所定の車両走行を所定の許可時間に限って許可し、他の車両走行を許可する時限付走行許可領域を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
締結状態と解放状態とを切り換えることにより前記内燃機関と前記車輪との動力伝達を制御するクラッチ機構を備え、
前記所定の許可時間に限って許可する車両走行は、リバース走行と前記クラッチ機構を中間位置で締結する極低車速走行との少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記時限付走行許可領域は、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時に１回のみ設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記時限付走行許可領域は、前記蓄電器の温度が第１温度以下で設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記時限付走行許可領域は、前記蓄電器の温度が前記第１温度よりも低い、第２温度以下で設定されないことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記時限付走行許可領域では、前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を表示することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記時限付走行許可領域では、前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を減ずることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記時限付走行許可領域では、前記蓄電器を充電しても前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を増加させないことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間が経過した後、車両走行ができないことを報知することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
低圧補機を前記蓄電器の電力と前記電動機の回生電力の少なくとも一方から行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
前記低圧補機の使用量に応じて、前記許可時間を変更することを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
車両走行に制限のない通常オペレーション領域と前記時限付走行許可領域との間に、リバース走行と極低車速走行との少なくとも一方の走行可能時間を管理する走行管理領域が設定され、
前記走行管理領域では、前記蓄電器の放充電により前記走行可能時間を増減することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項１３】
前記通常オペレーション領域の下限値は、前記蓄電器の使用による負荷を考慮して設定されることを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド車両。
【請求項１４】
機関出力軸から機械的動力を出力する内燃機関と、
発電機として作動可能な電動機と、
前記電動機と電力を授受する蓄電器と、
機関出力軸及び前記電動機から機械的動力を第１入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つの変速段により変速して、車輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、
前記機関出力軸からの機械的動力を第２入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つの変速段により変速して、前記車輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、
前記機関出力軸と前記第１入力軸との動力伝達を制御する第１クラッチと、
前記機関出力軸と前記第２入力軸との動力伝達を制御する第２クラッチと、
前記車輪に生じることが要求される要求駆動力に応じた前記内燃機関及び前記電動機の作動と、前記第１変速機構と前記第２変速機構における変速段の選択と、前記第１クラッチと前記第２クラッチからなるクラッチ機構の締結状態と解放状態との選択を制御可能な制御装置と、を備え、
前記蓄電器の温度と充電量に応じて、前記蓄電器からの放電を禁止し、前記内燃機関の動力で前記電動機を回生することで前記蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両であって、
前記強制充電領域に、前記内燃機関を駆動源とする車両走行のうち所定の車両走行を所定の許可時間に限って許可し、他の車両走行を許可する時限付走行許可領域を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源としての内燃機関及び電動機とを備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源としての内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両では、低温下又は極低温下において、電動機に電力を授受するバッテリ等の蓄電器の出力密度が低下することから、様々な工夫が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、最初にエンジンを始動するときに、設定された要求駆動力により走行すると共に少なくとも矩形波制御によって発電機により内燃機関がクランキングされて始動されるよう内燃機関と発電機用インバータ回路と電動機用インバータ回路とを制御することが開示されている。
【０００４】
また、従来から、蓄電器の温度と充電量（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも呼ぶ。）に応じて、車両走行を禁止し、内燃機関の動力で電動機を回生することで蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両も知られている。強制充電領域を設定することで、蓄電器の出力密度が低下した場合であっても、低圧補機を正常動作させるための蓄電量を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４８７９４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、例えば、寒冷地においてＥＶ走行により低ＳＯＣまで使用された状態で車両が夜間放置され、翌日の蓄電池温度が極低温となった場合、蓄電器の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置することになる。この場合、ユーザーは、車両走行が禁止されるため蓄電器の強制充電が終わるまで待機せざるを得ない状態となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電器の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置している場合であっても、一定条件下、車両走行を認めることで走行可能領域を広げるとともに、蓄電器の必要蓄電量を確保することのできるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【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、請求項１に記載の発明は、
動力源としての内燃機関（例えば、後述の実施形態の内燃機関１０）及び電動機（例えば、後述の実施形態の電動機３０）と、
前記電動機と電力を授受する蓄電器（例えば、後述の実施形態の蓄電器１５０）と、
前記車輪に生じることが要求される要求駆動力に応じた前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御可能な制御装置（例えば、後述の実施形態の制御部１００）と、を備え、
前記蓄電器の温度と充電量に応じて、車両走行を禁止し、前記内燃機関の動力で前記電動機を回生することで前記蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両（例えば、後述の実施形態のハイブリッド車両１Ａ）であって、
前記強制充電領域に、前記内燃機関を駆動源とする車両走行のうち所定の車両走行を所定の許可時間に限って許可し、他の車両走行を許可する時限付走行許可領域を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
締結状態と解放状態とを切り換えることにより前記内燃機関と前記車輪との動力伝達を制御するクラッチ機構を備え、
前記所定の許可時間に限って許可する車両走行は、リバース走行と前記クラッチ機構を中間位置で締結する極低車速走行との少なくとも一方であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域は、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時に１回のみ設定されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域は、前記蓄電器の温度が第１温度（例えば、後述の実施形態の第１温度Ｔ１）以下で設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域は、前記蓄電器の温度が前記第１温度よりも低い、第２温度（例えば、後述の実施形態の第２温度Ｔ２）以下で設定されないことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域では、前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を表示することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域では、前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を減ずることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の構成に加えて、
前記時限付走行許可領域では、前記蓄電器を充電しても前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間を増加させないことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の構成に加えて、
前記所定の許可時間に限って許可する車両走行の前記許可時間が経過した後、車両走行ができないことを報知することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構成に加えて、
低圧補機を前記蓄電器の電力と前記電動機の回生電力の少なくとも一方から行うことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の構成に加えて、
前記低圧補機の使用量に応じて、前記許可時間を変更することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、
車両走行に制限のない通常オペレーション領域と前記時限付走行許可領域との間に、リバース走行と極低車速走行との少なくとも一方の走行可能時間を管理する走行管理領域が設定され、
前記走行管理領域では、前記蓄電器の放充電により前記走行可能時間を増減することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の構成に加えて、
前記通常オペレーション領域の下限値は、前記蓄電器の使用による負荷を考慮して設定されることを特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するために、請求項１４に記載の発明は、
機関出力軸から機械的動力を出力する内燃機関（例えば、後述の実施形態の内燃機関１０）と、
発電機として作動可能な電動機（例えば、後述の実施形態の電動機３０）と、
前記電動機と電力を授受する蓄電器（例えば、後述の実施形態の蓄電器１５０）と、
機関出力軸及び前記電動機から機械的動力を第１入力軸（例えば、後述の実施形態の第１主軸４５）で受け、複数の変速段のうちいずれか１つの変速段により変速して、車輪に向けて伝達可能な第１変速機構（例えば、後述の実施形態の第１変速機４１）と、
前記機関出力軸からの機械的動力を第２入力軸（例えば、後述の実施形態の第２主軸４６）で受け、複数の変速段のうちいずれか１つの変速段により変速して、前記車輪に向けて伝達可能な第２変速機構（例えば、後述の実施形態の第２変速機４２）と、
前記機関出力軸と前記第１入力軸との動力伝達を制御する第１クラッチ（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ２１）と、
前記機関出力軸と前記第２入力軸との動力伝達を制御する第２クラッチ（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ２２）と、
前記車輪に生じることが要求される要求駆動力に応じた前記内燃機関及び前記電動機の作動と、前記第１変速機構と前記第２変速機構における変速段の選択と、前記第１クラッチと前記第２クラッチからなるクラッチ機構の締結状態と解放状態との選択を制御可能な制御装置（例えば、後述の実施形態の制御部１００）と、を備え、
前記蓄電器の温度と充電量に応じて、前記蓄電器からの放電を禁止し、前記内燃機関の動力で前記電動機を回生することで前記蓄電器を充電させる強制充電領域が設定されたハイブリッド車両（例えば、後述の実施形態のハイブリッド車両１Ｂ）であって、
前記強制充電領域に、前記内燃機関を駆動源とする車両走行のうち所定の車両走行を所定の許可時間に限って許可し、他の車両走行を許可する時限付走行許可領域を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１及び１４に記載の発明によれば、強制充電領域であっても、蓄電器を効率的に充電可能な車両走行を許可するとともに、蓄電器を効率的に充電できない車両走行を所定時間に限って許可する時限付走行許可領域を設けることで、蓄電器の放電制限が必要な場合でも低圧補機の駆動に必要な必要最低限の蓄電量を残しつつ、走行禁止頻度を低減することができる。これにより、ユーザーは、蓄電器の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置している場合であっても、強制充電の間待機することなく車両走行を行うことができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、ハイブリッド車両では、蓄電器の充電は電動機の回転が正転方向、即ち車両が前進走行する場合に効率的に行われるように設定されている場合が多く、また、クラッチ機構を中間位置で締結（いわゆる半クラッチ）する極低速走行では充電制御が煩雑になるため、蓄電量に余裕がない場合、蓄電器を効率的に充電できないリバース走行及び／又は極低速走行を所定時間内だけに制限することで、切替し等を行う車両発進が可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、走行中は蓄電器の温度上昇により使用可能範囲が広がるため、最初にイグニッションスイッチをＯＮにしたときに１回のみ設定することで、制御が煩雑になるのを回避することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、低温時の蓄電器の出力低下に対応することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、蓄電器の放電が大幅に制限される領域である、極低温領域では強制充電領域に時限付走行許可領域を設けずに強制充電することで、蓄電器の負荷を抑制することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、ユーザーに予めリバース走行及び／又は極低速走行の許可時間を知らせることで、ユーザーは制限時間内のみリバース走行及び／又は極低速走行可能であることを認識することができ、走行禁止とならない運転をユーザーに促すことができる。
【００２８】
請求項７及び８に記載の発明によれば、リバース走行及び／又は極低速走行の許可時間を減ずることで、補機駆動に必要な必要最低限の蓄電量の消費を回避することができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、時限付走行許可領域の許可時間が経過した後、車両走行ができないことを報知することで、ユーザーは強制充電が終われば車両走行が可能になることを認識することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、低温時又は極低温時には低圧補機用の低圧蓄電器への電力供給を蓄電器の電力と電動機の回生電力の少なくとも一方から行うため、電動機によって蓄電器を効率的に充電できない車両走行時には蓄電器から電力を供給する必要があり、そのために強制充電領域が必要であるが、時限付走行許可領域を設けることで走行禁止頻度を低減することができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、低圧補機の使用量に応じて許可時間を設定することで、制限される車両走行の許可時間を少しでも長く確保することができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明によれば、時限付走行許可領域より蓄電量の多い走行管理領域では、蓄電器の放充電によりリバース走行及び／又は極低速走行の走行可能時間を増減することにより、蓄電量を管理しつつ、ユーザーに所望の車両走行を許可することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、蓄電器は使用により、分極イオンの偏りが発生し抵抗があがるため、通常オペレーション領域の下限値を使用による負荷を考慮して設定することで、使用量に応じて精度よく蓄電量の管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第１実施形態のハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】時限付リバース許可領域が設定されていない運転制御マップを示す図である。
【図３】時限付リバース許可領域が設定された運転制御マップを示す図である。
【図４】最初にイグニッションスイッチをＯＮした時の制御フローを示すフロー図である。
【図５】時限付リバース許可領域を、リバース走行に加えて極低車速走行を所定の許容時間に限って許可する領域とした場合における車両走行の一例と残リバース許可時間との関係を示す図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態のハイブリッド車両の概略構成を示すスケルトン図である。
【図７】図６に示すハイブリッド車両において、リバース走行（エンジンリバース走行）をしている状態の動力伝達経路を示している。
【図８】図６に示すハイブリッド車両において、第３速エンジン走行しながら電動機を回生している状態の動力伝達経路を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
本実施形態のハイブリッド車両１Ａは、車輪８０を駆動するトルクを発生する内燃機関（例えば、エンジン）１０および電動機（例えば、モータジェネレータ）３０と、締結状態と解放状態とを切替可能であって締結状態において内燃機関１０が発生するトルクを摩擦により車輪８０側に伝達するクラッチ機構２０とを備えている。電動機３０は、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に配置され、蓄電器１５０に電力を授受可能に接続されている。ハイブリッド車両１Ａは、更に、クラッチ機構２０と車輪８０との間におけるトルクの伝達経路に変速機構４０を備える。変速機構４０の出力は、ディファレンシャルギア６０および駆動軸７０を介して車輪８０に伝達されうる。なお、電動機３０は、変速機構４０に組み込まれていてもよく、変速機構４０とは別に変速機構４０と動力伝達可能に接続されていればよい。
【００３７】
ハイブリッド車両１Ａは、また、ハイブリッド車両１Ａを制御する制御部（ＥＣＵ）１００を備えている。制御部１００は、例えば、車両制御部１１０、電動機制御部１２０、内燃機関制御部１３０、クラッチ機構制御部１６０、蓄電器状態取得部１７０、記憶部１８０を含みうる。蓄電器状態取得部１７０は、蓄電器１５０の温度及びＳＯＣを取得する。車両制御部１１０は、アクセルペダル（不図示）を介して与えられるユーザーからの要求トルクや蓄電器状態取得部１７０で取得した蓄電器１５０の温度及びＳＯＣに応じて、車両全体を制御する。例えば、内燃機関１０に発生させるべき第１トルク指令値および電動機３０に発生させるべき第２トルク指令値を決定したり、クラッチ機構２０の締結指令又は解放指令を決定する。電動機制御部１２０は、第２トルク指令値に基づいてインバータ１４０を制御する。内燃機関制御部１３０は、第１指令値に従って内燃機関１０を制御する。クラッチ機構制御部１６０は、締結指令又は解放指令に従ってクラッチ機構２０の締結状態と解放状態との切替を制御する。
【００３８】
ハイブリッド車両１Ａは、インバータ１４０を備えていて、インバータ１４０は、第２トルク指令値に従って電動機３０を制御する。より具体的には、インバータ１４０は、第２トルク指令値に対応するトルクが電動機３０から出力されるように電動機３０を駆動する。電動機３０は、蓄電器１５０からインバータ１４０を介して供給される電力によって車輪８０を駆動するモータとして動作するほか、電動機３０のロータの回転を電力に変換するジェネレータとして動作する。電動機３０が発生した電力は、インバータ１４０によって取り出されて蓄電器１５０に蓄えられる。
【００３９】
蓄電器１５０は、さらに降圧器１９０を介して蓄電器１５０の電圧よりも駆動電圧が低い低圧補機２００（例えば、エアコン、ライト、通信機器等）及び低圧蓄電器２１０（例えば１２Ｖバッテリ）に接続される。従って、低圧補機２００は、低圧蓄電器２１０及び蓄電器１５０からの電力及び電動機３０の回生電力を受けて駆動することができる。ただし、低温時、特に極低温時には低圧蓄電器２１０の出力が下がるため、実質的に蓄電器１５０からの電力及び電動機３０の回生電力を受けて駆動することになる。
【００４０】
また、制御部１００の記憶部１８０は、蓄電器１５０の温度とＳＯＣに応じて設定される運転制御マップを記憶している。運転制御マップは、図２に示すように、蓄電器１５０のＳＯＣと蓄電器１５０の温度とＳＯＣに応じて、通常オペレーション領域、リバース管理領域、及び強制充電領域に分割され、車両制御部１１０は、蓄電器状態取得部１７０で取得した蓄電器１５０の温度及びＳＯＣに応じて決定される蓄電器状態点に基づいて、ハイブリッド車両１Ａを制御している。
【００４１】
通常オペレーション領域は、蓄電器１５０のＳＯＣが車両走行上問題のない領域であって、この領域では、電動機３０を駆動源とするＥＶ走行が許容され、内燃機関１０を駆動源とするエンジン走行中に電動機３０によりアシスト又は回生することなども許容される。蓄電器１５０は、低温度である第１温度Ｔ１（例えば０℃）以下で出力密度が低下することから、通常オペレーション領域の下限値は、第１温度Ｔ１以下の領域で温度の低下に伴ってＳＯＣが高くなるように設定されている。なお、この通常オペレーション領域の下限値は、蓄電器１５０の使用による負荷を考慮して設定されることが好ましい。蓄電器１５０は使用により、分極イオンの偏りが発生し抵抗があがるため、通常オペレーション領域を使用による負荷を考慮して設定することで、使用量に応じて精度よく蓄電量の管理を行うことができる。
【００４２】
リバース管理領域は、通常オペレーション領域よりもＳＯＣがほぼ一様に数％低い領域に設定され、この領域では、内燃機関１０を駆動源とするエンジン走行が選択され、電動機３０を積極的に回生することで蓄電器１５０の充電が行われる。また、この領域においては、リバース走行可能時間が管理される。このようにリバース走行可能時間が管理されるのは、蓄電器１５０の充電は電動機３０の回転が正転方向、即ちハイブリッド車両１Ａが前進走行する場合に効率的に行われるようにインバータ１４０等が設定されているため、リバース走行では効率的な充電ができないか、場合によっては充電ができない場合もあり、リバース走行をし続けると低圧補機２００を作動させるための蓄電量を確保できない事態が生じるからである。なお、このリバース管理領域では、通常行うリバース走行では、後述する強制充電領域に移行することがほとんどないようにその範囲が設定されている。
【００４３】
強制充電領域は、通常オペレーション領域及びリバース管理領域を除く領域であって、ＳＯＣに関わらず極低温である第２温度Ｔ２（例えば、−３０℃〜−４０℃）以下の温度領域に設定されるとともに、第２温度Ｔ２以上の温度領域においては、リバース管理領域より低いＳＯＣの領域に設定される。この領域では、蓄電器１５０の強制充電が選択され、ユーザーは強制充電が完了するまで車両走行が禁止される。この強制充電領域を設定することで、蓄電器１５０の出力密度が低下した場合であっても、低圧補機２００を正常動作させるための蓄電量を確保することができる。
【００４４】
ここで、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時には、図３に示すように、強制充電領域の第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２の温度領域において、リバース管理領域よりもＳＯＣが低い領域に時限付リバース許可領域が設定される。第２温度Ｔ２より低い温度領域では、時限付リバース許可領域は設定されない。なお、記憶部１８０は、図２に示す運転制御マップと図３に示す運転制御マップの２つを記憶してもよく、図２に示す運転制御マップのみを記憶し、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時に図２に示す運転制御マップに時限付リバース許可領域を加えてもよい。
【００４５】
時限付リバース許可領域は、内燃機関１０を駆動源とする前進走行を許可するとともに、所定の許容時間（例えば、１５秒）に限ってのみ内燃機関１０を駆動源とするリバース走行を許可する領域である。この許容時間は、低圧補機２００を作動させるために必要最低限の蓄電量が残るように設定され、固定値を用いてもよく、低圧補機２００の電力使用量に応じて変更してもよい。
【００４６】
このように最初にイグニッションスイッチをＯＮした時にのみ時限付リバース許可領域を設ける効果について以下に説明する。
図２に示す、時限付リバース許可領域が設定されていない運転制御マップでは、例えば、寒冷地においてＥＶ走行により低ＳＯＣまで使用された状態（例えば、図２の蓄電器状態点Ａ）でハイブリッド車両１Ａが夜間放置され、翌日の蓄電池温度が極低温となった場合（例えば、図２の蓄電器状態点Ｂ）、蓄電器１５０の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置するため、ユーザーは車両走行が禁止され、蓄電器１５０の強制充電が終わるまで待機せざるを得ない状態となる。
【００４７】
しかしながら、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時に、ユーザーはリバース走行をせずに前進走行する、若しくは切り替えし等の極短時間のリバース走行後に前進走行する場合も多い。前進走行により、ハイブリッド車両１Ａでは、内燃機関１０の動力で要求トルクを出力するともに電動機３０を回生することで蓄電器１５０を充電させることができ、蓄電器１５０の温度も上昇する。従って、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時に、内燃機関１０を駆動源とする前進走行を許可するとともに、所定の許容時間（例えば、１５秒）に限ってのみ内燃機関１０を駆動源とするリバース走行を許可する時限付リバース許可領域を設けることで、蓄電器１５０の放電制限が必要な場合でも低圧補機２００の駆動に必要な必要最低限の蓄電量を残しつつ、走行禁止によりユーザーに強制充電が終了するまで待機させなければならない状態を回避することができる。
【００４８】
即ち、図３に示す、時限付リバース許可領域が設定された運転制御マップでは、例えば、寒冷地においてＥＶ走行により低ＳＯＣまで使用された状態（例えば、図３の蓄電器状態点Ａ）でハイブリッド車両１Ａが夜間放置され、翌日の蓄電池温度が極低温となった場合（例えば、図３の蓄電器状態点Ｂ）であっても、蓄電器１５０の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が時限付リバース許可領域に位置するので、ユーザーはリバース走行をせずに前進走行する、若しくは切り替えし等の極短時間のリバース走行後に前進走行することができる。
【００４９】
次に、図５を参照しながら、最初にイグニッションスイッチをＯＮした時の制御フローについて説明する。
先ず、車両制御部１１０は、蓄電器状態取得部１７０で取得した蓄電器１５０の温度及びＳＯＣに応じて蓄電器状態点を決定する（Ｓ１１）。続いて、蓄電器状態点と時限付リバース許可領域が設定された運転制御マップとを比較し、蓄電器状態点が強制充電領域であるか否かを決定する（Ｓ１２）。その結果、蓄電器状態点が強制充電領域であれば、車両走行を禁止し蓄電器１５０の強制充電を行う。蓄電器状態点が強制充電領域でなければ、蓄電器状態点がリバース管理領域であるか否かを決定する（Ｓ１３）。
【００５０】
その結果、蓄電器状態点がリバース管理領域であれば、リバース走行が可能な時間である残リバース許可時間（走行可能時間）を算出する（Ｓ１４）。リバース管理領域では、ユーザーは内燃機関１０を駆動源とする前進走行及び後進走行を行うことができる。前進走行により電動機３０を回生することで蓄電器１５０の充電を行った場合には残リバース許可時間を増加させ、後進走行により蓄電器１５０の放電を行った場合には残リバース許可時間を減少させる（Ｓ１５）。なお、このリバース管理領域における残リバース許可時間は、ユーザーに表示されず、ユーザーは自由に運転モードを選択することができる。
【００５１】
続いて、残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値に相当する通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上であるか否かを決定する（Ｓ１６）。その結果、残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上であれば、通常オペレーション領域とみなし通常の車両走行を許可する。残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上でなければ、続いて、残リバース許可時間が強制充電領域上限値に相当する強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上であるか否かを決定する（Ｓ１７）。その結果、残リバース許可時間が強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上であれば、ステップＳ１５に戻り、蓄電器１５０の前進又はリバース走行により残リバース許可時間を増減させる。残リバース許可時間が強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上でなければ、強制充電領域とみなし、車両走行を禁止し蓄電器１５０の強制充電を行う。
【００５２】
一方、ステップＳ１３において、蓄電器状態点がリバース管理領域でなければ、蓄電器状態点が時限付リバース許可領域であるか否かを決定する（Ｓ１８）。
【００５３】
その結果、蓄電器状態点が時限付リバース許可領域であれば、リバース走行が可能な時間である残リバース許可時間（許可時間）を設定する（Ｓ１９）。時限付リバース許可領域では、この残リバース許可時間を例えばインジケータの液晶ディスプレイ上に表示し、ユーザーがリバース走行を行った場合、このインジケータに表示される残リバース許可時間を減少させ、前進走行により電動機３０を回生することで蓄電器１５０の充電を行った場合であっても残リバース許可時間を増加させない（Ｓ２０）。
【００５４】
なお、車両制御部１１０は、前進走行により電動機３０を回生することで蓄電器１５０の充電を行った場合には残リバース許可時間を増加させ、続いて、残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上であるか否かを決定する（Ｓ１６）。その結果、残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上であれば、通常オペレーション領域とみなし通常の車両走行を許可する。
【００５５】
残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上でなければ、続いて、残リバース許可時間が強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上であるか否かを決定する（Ｓ１７）。その結果、残リバース許可時間が強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上であれば、ステップＳ２０に戻り、ユーザーがリバース走行を行った場合、このインジケータに表示される残リバース許可時間を減少させる。残リバース許可時間が強制充電領域上限値相当ＳＯＣ以上でなければ、強制充電領域とみなし、車両走行を禁止し蓄電器１５０の強制充電を行う。この場合、インジケータで強制充電により車両走行ができないことを報知する。
【００５６】
一方、ステップＳ１８において、蓄電器状態点が時限付リバース許可領域でなければ、通常オペレーション領域とみなし通常の車両走行を許可する。
【００５７】
なお、上記実施形態では、時限付リバース許可領域を、内燃機関１０を駆動源とする前進走行を許可するとともに、所定の許容時間（例えば、１５秒）に限ってのみ内燃機関１０を駆動源とするリバース走行を許可する領域としたが、これに限らず、時限付リバース許可領域を、内燃機関１０を駆動源とする車両走行のうち、所定の許容時間に限ってリバース走行及び／又は極低車速走行を許可するとともに、他の車両走行を許可する領域としてもよい。極低速走行では、内燃機関１０の駆動力が大きすぎるためクラッチ機構２０を中間位置で締結する、いわゆる半クラッチにする必要があり、このときに蓄電器１５０を充電しようとする充電制御が煩雑になる。このため、リバース走行時のみならず極低速走行時も充電を効率的に行えないものとしてこれらの走行を所定の許可時間に限って許可することで、充電制御を煩雑にせずに、蓄電器１５０の放電制限が必要な場合でも低圧補機２００の駆動に必要な必要最低限の蓄電量を残しつつ、走行禁止によりユーザーに強制充電が終了するまで待機させなければならない状態を回避することができる。
【００５８】
時限付リバース許可領域を、リバース走行に加えて極低車速走行を所定の許容時間に限って許可する領域とした場合、ステップＳ１９、ステップＳ２０における残リバース許可時間は、リバース走行及び極低車速走行が可能な時間であり、インジケータの液晶ディスプレイ上に表示される残リバース許可時間は、リバース走行及び極低車速走行を行った場合に減少させる。同様に、ステップＳ１４、ステップＳ１５における残リバース許可時間は、リバース走行及び極低車速走行が可能な時間であり、この残リバース許可時間は、蓄電器１５０の放充電を行った場合に増減させる。ステップＳ１６、ステップＳ１７における残リバース許可時間は、車両制御部１１０により増減される残リバース許可時間である。
【００５９】
蓄電器状態点が時限付リバース許可領域にあると仮定し、例えば、図５に示すように、ハイブリッド車両１Ａが停車状態（図中、（ａ）の位置）から右後方に僅かにリバース走行した後（図中、（ｂ）の位置）、前進走行することで発進する場合を例に、残リバース許可時間について説明する。図中、（ｂ）の位置から（ｃ）の位置までが極低速走行とする。
【００６０】
この場合、イグニッションスイッチをＯＮにすると、インジケータの液晶ディスプレイ上には残リバース許可時間としてリバース許可時間ＡＴが表示される。ユーザーは、時間ｔ１だけリバース走行することで図中（ｂ）の位置に移動する。このとき、液晶ディスプレイ上には残リバース許可時間としてＡＴ−ｔ１の時間が表示される。さらに、ユーザーは時間ｔ２−ｔ１だけ極低速走行することで図中（ｃ）の位置に移動する。このとき、液晶ディスプレイ上には残リバース許可時間としてＡＴ−ｔ２の時間が表示される。そして、図中（ｃ）の位置からは、車速が上昇し蓄電器１５０の充電が行われる。車両制御部１１０により増減される残リバース許可時間が通常オペレーション領域下限値相当ＳＯＣ以上になった段階で、表示されていた残リバース許可時間ＡＴ−ｔ２が消滅する。
【００６１】
以上説明したように、ハイブリッド車両１Ａによれば、強制充電領域であっても、蓄電器１５０を効率的に充電可能な車両走行を許可するとともに、蓄電器１５０を効率的に充電できない車両走行を所定時間に限って許可する時限付走行許可領域を設けることで、蓄電器１５０の放電制限が必要な場合でも低圧補機２００の駆動に必要な必要最低限の蓄電量を残しつつ、走行禁止頻度を低減することができる。これにより、ユーザーは、蓄電器１５０の温度と充電量に応じて決定される蓄電器状態点が強制充電領域に位置している場合であっても、強制充電の間待機することなく車両走行を行うことができる。
【００６２】
なお、ハイブリッド車両１Ａでは、蓄電器１５０の充電が電動機３０の回転が正転方向となる場合、即ちハイブリッド車両１Ａが前進走行する場合に効率的に行われるように設定されている。また、クラッチ機構２０を中間位置で締結（いわゆる半クラッチ）する極低速走行では充電制御が煩雑になる。従って、リバース走行時及び／又は極低速走行時に蓄電器１５０を効率的に充電できないことから時限付走行許可領域においてリバース走行及び／又は極低速走行を所定時間に限って認めているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６３】
また、最初にイグニッションスイッチをＯＮにした時に１回のみ設定されることにより、低圧補機２００に必要な必要最低限の蓄電量を残しつつ、切替し等を行う車両発進が可能となる。走行中は蓄電器１５０の温度上昇により使用可能範囲が広がるため、イグニッションスイッチをＯＮにしたときに１回のみ設定することで、制御が煩雑になるのを回避することができる。ただし、本発明は必ずしも最初にイグニッションスイッチをＯＮした時のみに限るものではない。
【００６４】
また、時限付走行許可領域は、蓄電器１５０の温度が低温である第１温度以下で設定されるので、低温時の蓄電器１５０の出力低下に対応することができる。特に、寒冷地等で低ＳＯＣまで使用された状態で車両を放置し、翌日の蓄電池温度が低温となった場合であっても、ユーザーは強制充電により待機することなく発進することができる。
【００６５】
また、時限付走行許可領域は、蓄電器１５０の放電が大幅に制限される領域である、第２温度以下の極低温領域では強制充電領域に時限付走行許可領域を設けずに強制充電することで、蓄電器１５０の負荷を抑制することができる。
【００６６】
また、時限付走行許可領域では、リバース走行及び／又は極低速走行の許可時間を表示することで、ユーザーは制限時間内のみリバース走行及び／又は極低速走行可能であることを認識することができ、走行禁止とならない運転をユーザーに促すことができる。
【００６７】
また、時限付走行許可領域では、蓄電器１５０を充電しても表示されたリバース走行及び／又は極低速走行の許可時間を減少させ且つ増加させないことで、低圧補機２００の駆動に必要な必要最低限の蓄電量の確保を優先させることができる。ただし、リバース走行においても、蓄電器１５０を効率的に充電可能な車速になった場合に、表示される許可時間の減少を停止したり許可時間を増加させてもよい。
【００６８】
さらに、時限付走行許可領域の許可時間が経過した後、車両走行ができないことを報知することで、ユーザーは強制充電が終われば車両走行が可能になることを認識することができる。なお、許可時間は、固定値でもよく、変動値であってもよいが、低圧補機２００の使用量に応じて許可時間を変更することで、制限されるリバース走行及び／又は極低速走行の許可時間を少しでも長く確保することができる。
【００６９】
また、運転制御マップにおいて、車両走行に制限のない通常オペレーション領域と時限付走行許可領域との間に位置する走行管理領域では、蓄電器１５０の放充電により車両走行の許可時間を増減することで、蓄電器１５０の蓄電量を管理しつつ、ユーザーに所望の車両走行を許可することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態のハイブリッド車両１Ｂについて図６を参照しながら説明する。図６は、本発明に係る第２実施形態のハイブリッド車両の概略構成を示すスケルトン図であり、第１実施形態のハイブリッド車両１Ａの、クラッチ機構２０、電動機３０および変速機構４０の具体的な構成を例示する図でもある。図６において、"Ｉ"、"ＩＩ"、"ＩＩＩ"、"ＩＶ"、"Ｖ"、"ＶＩ"、"ＶＩＩ"、"Ｒ"は、第１速〜第７速、後退のための伝達経路を示している。 
【００７１】
電動機３０は、例えば、３相ブラシレスＤＣモータでありうる。該３相ブラシレスＤＣモータは、外側に電気子を含むステータ３１を有し、内側に永久磁石を含むロータ３２を有する。変速機構４０は、内燃機関１０が発生するトルクおよび電動機３０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第１変速機４１と、内燃機関１０が発生するトルクを車輪８０に伝達する第２変速機４２とを含みうる。クラッチ機構２０は、内燃機関１０が発生するトルクを第１変速機４１に伝達する第１クラッチ２１、内燃機関１０が発生するトルクを第２変速機４２に伝達する第２クラッチ２２とを含む。このように２つのクラッチおよび２つの変速機を備える機構は、ダブル・クラッチ・トランスミッションと呼ばれる。 
【００７２】
第１クラッチ２１および第２クラッチ２２を含むクラッチ機構２０の入力側は、内燃機関１０の機関出力軸に連結されている。第１クラッチ２１の出力側は、第１主軸４５の一端に接続され、第２クラッチ２２の出力側は、第２主軸４６の一端に接続されている。第１主軸４５の他端には、サンギア、プラネタリギア、リングギアおよびキャリアを有する遊星歯車機構３５の該サンギアが連結されている。該サンギアには、電動機３０のロータ３２が連結されている。第１主軸４５周りには、第１変速機４１を構成する、第１主軸４５に連結可能な第１速兼用第３速駆動ギア、第５速駆動ギア、第７速駆動ギア（即ち、奇数段駆動ギア）が第１主軸４５と同心上に配置され、第１速兼用第３速駆動ギアは、中空軸を介して遊星歯車機構３５のキャリアに連結されている。 
【００７３】
第２主軸４６の回転は、アイドルギアを介して中間軸４７に伝達される。中間軸４７周りには、第２変速機４２を構成する、中間軸４７に連結可能な第２速駆動ギア、第４速駆動ギア、第６速駆動ギア（即ち、偶数段駆動ギア）が中間軸４７と同心上に配置されている。第１主軸４５の回転および第２主軸４６の回転は、選択的に、該当する駆動ギアを介してカウンタ軸４８に伝達される。カウンタ軸４８の回転は、出力ギア４９からディファレンシャルギア６０および駆動軸７０を介して車輪８０に伝達されうる（図１参照）。なお、図６中、符号Ｐはパーキングギアを示している。
【００７４】
図７は、このダブル・クラッチ・トランスミッションを備えるハイブリッド車両１Ｂにおいて、リバースギアを選択しリバース走行（エンジンリバース走行）をしている状態の動力伝達経路を示している。
【００７５】
図８は、第３速エンジン走行しながら電動機３０で回生し蓄電器１５０を充電する場合の動力伝達経路を示している。なお、シフト位置を選択することで、第３速走行に限らず、前進走行をしながら蓄電器１５０を充電することができる。
【００７６】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１Ａ    ハイブリッド車両用駆動装置（車両用駆動装置）
１Ｂ    ハイブリッド車両用駆動装置（車両用駆動装置）
１０    内燃機関
２１    第１クラッチ
２２    第２クラッチ
３０    電動機
４１    第１変速機（第１変速機構）
４２    第２変速機（第２変速機構）
４５    第１主軸（第１入力軸）
４６    第２主軸（第２入力軸）
１００  制御部（制御装置）
１５０  蓄電器
Ｔ１    第１温度
Ｔ２    第２温度
【図１】
2014094724.tif 000003
【図２】
2014094724.tif 000004
【図３】
2014094724.tif 000005
【図４】
2014094724.tif 000006
【図５】
2014094724.tif 000007
【図６】
2014094724.tif 000008
【図７】
2014094724.tif 000009
【図８】
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