(57)【要約】【課題】バッテリ低温又は高温時であっても、変速時のドライバビリティの低下を防止することができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】車両は、電動機３及び／又はエンジン２から変速機を介して駆動輪４への動力伝達及び電動機３と該エンジン２との間の動力伝達を断続可能とするＥＣＵ８と、バッテリ７の温度を検知する温度検出部１１とを備える。変速機は、電動機３及び／又はエンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能な、変速比の異なる複数の変速段を備える第１の変速群（奇数段２４ａ，２４ｂ）と、エンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能な第２の変速群（偶数段２５ａ，２５ｂ）とを有する。ＥＣＵ８は、バッテリ７の温度が第１の所定温度未満のとき又は第２の所定温度以上のときには、第１の変速群の変速段を中間段（例えば、３速ギヤ２４ａ）とし、この中間段と隣り合う第２の変速群の中間段で走行するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、蓄電装置に接続された電動機とを有し、該電動機及び／又は該内燃機関から変速機を介して被駆動部への動力伝達及び該電動機と該内燃機関との間の動力伝達を断続可能とする制御部を備えるハイブリッド車両であって、
前記蓄電装置の温度を検知又は推定する温度検知部を備え、
前記変速機は、前記電動機及び／又は前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能であって変速比の異なる複数の変速段を備える第１の変速群と、前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能な第２の変速群とを有し、
前記制御部は、前記温度が第１の所定温度未満である低温状態又は該第１の所定温度より高い第２の所定温度以上である高温状態では、前記第１の変速群の変速段を中間段に変速するように前記電動機及び前記内燃機関の出力を制御し、前記第１の変速群の中間段と隣り合う前記第２の変速群の変速段を用いて走行することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記制御部は、前記低温状態、前記高温状態、及びこれらのいずれでもない通常状態に対応して、前記電動機及び前記内燃機関の出力を制御する第１、第２及び第３の制御パターンを定めた制御マップを有し、前記低温状態又は前記高温状態では、前記通常状態に対応する第３の制御パターンから前記第１又は第２の制御パターンに切り替えた制御マップに基づいて制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記制御部は、前記第２の変速群を介して前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能とし且つ前記第１の変速群を介して前記電動機と前記被駆動部との間の動力を伝達可能として、前記電動機を回転させるように制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両において、
前記制御部は、前記低温状態では、該電動機と該内燃機関との間の動力伝達を可能とすると共に、前記内燃機関及び前記電動機から前記第１の変速群を介して前記被駆動輪へ動力伝達を行うように制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機又は前記内燃機関の出力で駆動される補機を備え、
該補機は、前記高温状態では前記第１の変速群の中間段で駆動されることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項５に記載のハイブリッド車両において、
前記補機は、エアコンのコンプレッサであり、これを駆動することにより車両内を通じて前記蓄電装置を冷却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、電動機及び内燃機関を備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）と蓄電装置に接続された電動機とを有するハイブリッド車両が知られている。例えば、有段変速機を備えるハイブリッド車両では、外気温が低温時に、変速機の油温や蓄電装置の温度等が低くなり、有段変速機の変速応答性に影響が生じる場合がある。変速時には、電動機や変速機を構成する軸やギヤ等の回転部材の回転を、変速段の変速比に対応した回転速度にする場合、回転部材の慣性モーメントのため、変速に所定の時間を要する。
【０００３】
そこで、例えば氷点下３０度のような極低温時の変速応答性を改善する技術として、極低温状態が検出された場合に有段変速を制限する車両駆動装置の制御装置が、特許文献１に開示されている。この装置では、有段変速機の高速側の変速比が禁止され、低速側の変速比が選択されて、変速機を構成している回転部材の回転数（回転速度）を大きくし、変速機の油温の上昇を促進することで変速応答性を改善するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、蓄電装置は、上記のような低温時あるいは高温時には、通常温度時と比較して出力が低下する。そのため、変速機で変速段を下げるダウンシフト或いは変速段を上げるアップシフトの場合、電動機の出力が減少して変速に要する時間が長くなる、すなわち変速応答性の低下（変速のもたつき）が生ずるという問題がある。
【０００６】
上記特許文献１の装置では、極低温時に変速機の油温の上昇を促進することで変速応答性を改善しようとするが、低温又は高温時に蓄電装置の出力が低下することで生ずる変速のもたつきを改善することは困難である。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、内燃機関と蓄電装置が接続された電動機とを備えるハイブリッド車両において、蓄電装置が低温又は高温下にあっても、変速応答性及びドライバビリティの低下を防止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】
本発明は、内燃機関と、蓄電装置に接続された電動機とを有し、該電動機及び／又は該内燃機関から変速機を介して被駆動部への動力伝達及び該電動機と該内燃機関との間の動力伝達を断続可能とする制御部を備えるハイブリッド車両であって、
前記蓄電装置の温度を検知又は推定する温度検知部を備え、
前記変速機は、前記電動機及び／又は前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能であって変速比の異なる複数の変速段を備える第１の変速群と、前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能な第２の変速群とを有し、
前記制御部は、前記温度が第１の所定温度未満である低温状態又は該第１の所定温度より高い第２の所定温度以上である高温状態では、前記第１の変速群の変速段を中間段に変速するように前記電動機及び前記内燃機関の出力を制御し、前記第１の変速群の中間段と隣り合う前記第２の変速群の変速段を用いて走行することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、制御部は、低温状態又は高温状態では、前記第１の変速群の変速段を中間段とし、その中間段と隣り合う前記第２の変速群の変速段を用いて走行することで、変速時に電動機による変速先の変速段への回転速度を合わせる動作を行うことがなく、蓄電装置の出力が低下しても、ダウンシフト又はアップシフトを行う場合の変速に要する時間を抑えて、変速のもたつきを抑制することができる。
【００１０】
従って、本発明によれば、低温又は高温時であっても、変速応答性の低下ひいてはドライバビリティの低下を生じさせないハイブリッド車両が提供される。
【００１１】
本発明のハイブリッド車両において、前記制御部は、前記低温状態、前記高温状態、及びこれらのいずれでもない通常状態に対応して、前記電動機及び前記内燃機関の出力を制御する第１、第２及び第３の制御パターンを定めた制御マップを有し、前記低温状態又は前記高温状態では、前記通常状態に対応する第３の制御パターンから前記第１又は第２の制御パターンに切り替えた制御マップに基づいて制御することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、前記低温状態又は前記高温状態では、第１又は第２の制御パターンの制御マップに基づいて制御することで、低温状態又は高温状態に応じて変速のもたつきを抑制できる。従って、低温又は高温時でも、変速応答性やドライバビリティの低下を生じさせない車両が得られる。
【００１３】
上記構成のハイブリッド車両において、前記制御部は、前記第２の変速群を介して前記内燃機関から前記被駆動部へ動力を伝達可能とし且つ前記第１の変速群を介して前記電動機と前記被駆動部との間の動力を伝達可能として、前記電動機を回転させるように制御することが好ましい。
【００１４】
これによれば、電動機を回転させることで蓄電装置を充電することが可能である。すなわち、蓄電装置の内部抵抗に電流を流すことで、蓄電装置が加温される。このため、蓄電装置を、比較的短時間で低温（第１の所定温度未満）から通常温度（第１の所定温度以上で第２の所定温度未満）とすることができる。従って、比較的短時間で、蓄電装置が低温状態での走行モードから通常温度での走行モードに移行することができる。
【００１５】
更にこの場合、前記制御部は、前記低温状態では、該電動機と該内燃機関との間の動力伝達を可能とすると共に、前記内燃機関及び前記電動機から前記第１の変速群を介して前記被駆動輪へ動力伝達を行うように制御することが好ましい。
【００１６】
これによれば、制御部は、低温状態のとき、該電動機と該内燃機関との間の動力伝達を可能とすると共に、前記内燃機関及び前記電動機から前記第１の変速群を介して前記被駆動輪へ動力が伝達される。すなわち、蓄電装置の内部抵抗に電流を流すことで、蓄電装置が加温される。このため、蓄電装置の温度を、比較的短時間で、低温（第１の所定温度未満）から通常温度（第１の所定温度以上かつ第２の所定温度未満）とすることができる。従って、より短い時間で、蓄電装置が低温状態での走行モードから通常温度での走行モードに移行することが可能である。
【００１７】
また、本発明のハイブリッド車両において、前記電動機又は前記内燃機関の出力で駆動される補機を備え、該補機は、前記高温状態では前記第１の変速群の中間段で駆動されることが好ましい。これによれば、高温時には補機を駆動することで蓄電装置の温度を下げることができるので、それによって蓄電装置の出力低下を抑えることができる。
【００１８】
上記補機は、例えば車載エアコンのコンプレッサであり、これを駆動することにより車両内を通じて蓄電装置のバッテリ本体を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のＥＣＵの機能ブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の全体構成図。
【図４】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両においてバッテリの配置を示す図であり、（ａ）はハイブリッド車両の透過斜視図、（ｂ）はバッテリ及び通気路の斜視図、（ｃ）はバッテリ及びＰＤＵの斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のバッテリの通常温度、低温、高温を示す図。
【図６】ＳＯＣが５０％のバッテリの出力を示す図であり、（ａ）はアシスト出力（放電量）、（ｂ）は回生出力（充電量）を示す。
【図７】温度２５℃でのバッテリのアシスト出力（放電量）及び回生出力（充電量）を示す図。
【図８】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の変速時の動作を示す図。
【図９】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の変速時の電動機による回転合せに要する時間の温度依存性を示す図。
【図１０】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の低温時（高温時）及び通常温度時での変速に要する時間を示す図。
【図１１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両の動作を説明するフローチャート。
【図１２】本発明の第２実施形態のハイブリッド車両の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態のハイブリッド車両について説明する。先ず、本実施形態のハイブリッド車両の構成を説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のハイブリッド車両は、動力伝達装置１を備えるとともに、動力発生源としてエンジン２と、エンジン２を始動可能な電動機（モータ・ジェネレータ）３とを有する。エンジン２は、本発明における内燃機関に相当する。
【００２２】
動力伝達装置１は、エンジン２及び／又は電動機３の動力（駆動力）を被駆動部である駆動輪４に伝達して、駆動輪４を駆動可能に構成されている。また、動力伝達装置１は、エンジン２からの動力及び／又は駆動輪４からの動力を電動機３に伝達して、電動機３により回生動作可能に構成されている。また、動力伝達装置１は、エンジン２及び／又は電動機３の動力を、車両に搭載された補機５を駆動可能に構成されている。補機５は、例えば、空調装置（エアコンディショナ）のコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプ等である。
【００２３】
エンジン２は、例えば、ガソリン、軽油、アルコールなどの燃料を燃焼させることにより動力（トルク）を発生する内燃機関である。エンジン２は、発生した動力を動力伝達装置１に入力するための駆動力入力軸２ａを有する。このエンジン２は、通常の自動車のエンジンと同様に、図示しない吸気路に備えられたスロットル弁の開度を制御する（エンジン２の吸気量を制御する）ことによって、エンジン２による動力が調整される。
【００２４】
電動機３は、本実施形態では３相のＤＣブラシレスモータである。電動機３は、ハウジング内に回転自在に支持された中空のロータ（回転体）３ａと、ステータ（固定子）３ｂとを有する。本実施形態のロータ３ａには、複数の永久磁石が備えられている。ステータ３ｂには、３相分のコイル（電機子巻線）３ｂａが装着されている。ステータ３ｂは、動力伝達装置１の外装ケース等、車体に対して静止した不動部に設けられたハウジングに固定されている。
【００２５】
コイル３ｂａは、インバータ回路を含む駆動回路であるパワー・ドライブ・ユニット（以下、「ＰＤＵ」という）６を介して直流電源としてのバッテリ（蓄電装置、二次電池）７に電気的に接続されている。また、ＰＤＵ６は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）８に電気的に接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ８は、ＰＤＵ６の他に、動力伝達装置１、エンジン２、電動機３等の車両の各構成要素に電気的に接続されている。ＥＣＵ８は、本発明における制御部に相当する。本実施形態のＥＣＵ８は、ＣＰＵ（Central processing unit）、ＲＡＭ（Random access memory）、ＲＯＭ（Read only memory）、インターフェイス回路等を含む電子回路ユニットであり、プログラムにより規定される制御処理を実行することで、動力伝達装置１、エンジン２、電動機３等を制御する。
【００２７】
ＥＣＵ８は、本発明における機能を実現する手段として、図２に示すように、バッテリ温度検知部８ａと、ＳＯＣ検知部８ｂと、通常温度処理部８ｃと、低高温度処理部８ｄとを有する。このＥＣＵ８の機能については後述する。
【００２８】
また、ＥＣＵ８の制御処理により実現される機能として、エンジン２の動作を図示しないスロットル弁用のアクチュエータなどエンジン制御用のアクチュエータを介して制御する機能、後述する各種クラッチや各種同期装置のスリーブの動作を図示しないアクチュエータ又は駆動回路を介して制御する機能、車速やエンジン２の回転速度等から駆動輪４に要求される駆動力を設定する駆動力設定部９からの信号を受け、その要求駆動力や走行状態に応じて各構成要素を制御する機能等を制御する。
【００２９】
また、ＥＣＵ８は、温度検知部８ａで検知（又は推定）された温度が、第１の所定温度未満である低温状態、該第１の所定温度より高い第２の所定温度以上である高温状態、及びこれらのいずれでもない通常状態に対応して、電動機３及びエンジン２の出力を制御する第１、第２及び第３の制御パターンを定めた制御マップを有する。そして、前記低温状態又は高温状態では、前記通常状態に対応する第３の制御パターンから第１又は第２の制御パターンに切り替えた制御マップに基づいて制御する動作プログラムを、記憶部（メモリ）に格納している。
【００３０】
また、ＥＣＵ８は、ＰＤＵ６を介してコイル３ｂａに流れる電流を制御することによって、電動機３がロータ３ａから出力する動力（トルク）を調整する。この場合、ＰＤＵ６を制御することによって、電動機３は、バッテリ７から供給される電力でロータ３ａに力行トルクを発生する力行運転を行い、モータとして機能する。すなわち、ステータ３ｂに供給された電力が、ロータ３ａにより動力に変換されて出力される。また、ＰＤＵ６を制御することで、電動機３は、ロータ３ａに与えられる回転エネルギによって発電して、バッテリ７を充電しつつ、ロータ３ａに回生トルクを発生する回生運転を行う。つまり、電動機３はジェネレータとしても機能する。すなわち、ロータ３ａに入力された動力が、ステータ３ｂで電力に変換される。
【００３１】
駆動力設定部９は、例えば、運転者の操作や走行状態に基づいて、駆動輪４に要求される駆動力を設定可能である。駆動力設定部９としては、例えば、アクセルペダルに設けられたアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ等を採用することができる。
【００３２】
各種センサ１０は、例えば、エンジン２の回転速度を検出するエンジン回転速度検出部１０ａ、電動機３の回転速度を検出する電動機回転速度検出部１０ｂ、車両の速度を検出する車速検出部１０ｃ、動力伝達装置１の変速機の変速段を検出する変速段検出部１０ｄ、動力伝達軸の回転速度を検出する軸回転速度検出部１０ｅ等を有し、各検出部（センサ）による検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。
【００３３】
バッテリ温度検出部１１は、バッテリ７の温度を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。
【００３４】
ＳＯＣ検出部１２は、バッテリ７のＳＯＣを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。本実施形態では、ＳＯＣは０％〜１００％の範囲内の値で表される。
【００３５】
次に、本実施形態の動力伝達装置１の各構成要素について説明する。動力伝達装置１は、エンジン２の動力と電動機３の動力を合成する動力合成機構１３を有する。動力合成機構１３としては、本実施形態では遊星歯車装置を採用する。動力合成機構１３については後述する。
【００３６】
エンジン２の駆動力入力軸２ａには、第１主入力軸１４が連結されている。この第１主入力軸１４は、駆動力入力軸２ａに平行に配置され、エンジン２からの動力が第１クラッチＣ１を介して入力される。第１主入力軸１４は、エンジン２側から電動機３側に亘って延在している。第１主入力軸１４は、第１クラッチＣ１により、エンジン２の駆動力入力軸２ａと断接可能に構成される。また、本実施形態の第１主入力軸１４は、電動機３のロータ３ａに連結されている。
【００３７】
第１クラッチＣ１は、ＥＣＵ８の制御により、駆動力入力軸２ａと第１主入力軸１４とを断接可能に構成されている。第１クラッチＣ１により駆動力入力軸２ａと第１主入力軸１４とが接続されると、駆動力入力軸２ａと第１主入力軸１４との間で動力伝達が可能となる。また、第１クラッチＣ１により駆動力入力軸２ａと第１主入力軸１４との接続が切断されると、駆動力入力軸２ａと第１主入力軸１４との間で動力伝達が遮断される。
【００３８】
第１主入力軸１４に対して、第１副入力軸１５が同軸心に配置されている。この第１副入力軸１５は、エンジン２からの動力が第２クラッチＣ２を介して入力される。第２クラッチＣ２は、ＥＣＵ８の制御により、駆動力入力軸２ａと第１副入力軸１５との間を断接可能に構成されている。第２クラッチＣ２により駆動力入力軸２ａと第１副入力軸１５とが接続されると、駆動力入力軸２ａと第１副入力軸１５との間で動力伝達が可能となる。また、第２クラッチＣ２により駆動力入力軸２ａと第１副入力軸１５との接続が切断されると、駆動力入力軸２ａと第１副入力軸１５との間で動力伝達が遮断される。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２は、第１主入力軸１４の軸心方向に隣接して配置されている。本実施形態の第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２は、湿式多板クラッチで構成されている。
【００３９】
上述したように、動力伝達装置１では、第１クラッチＣ１が、駆動力入力軸２ａの回転を第１主入力軸１４（第１駆動ギヤ軸）に解除自在に伝達し、第２クラッチＣ２が駆動力入力軸２ａの回転を第２主入力軸２２（第２駆動ギヤ軸）に解除自在に伝達するように構成されている。
【００４０】
第１主入力軸１４に対して平行にリバース軸１６が配置されている。リバース軸１６には、リバースギヤ軸１７が回転自在に軸支されている。第１主入力軸１４とリバースギヤ軸１７とは、ギヤ列１８を介して常時結合されている。このギヤ列１８は、第１主入力軸１４上に固定されたギヤ１４ａとリバースギヤ軸１７に設けられたギヤ１７ａとが噛合して構成されている。
【００４１】
リバース軸１６には、リバースギヤ軸１７上に固定された後進ギヤ１７ｃと、リバース軸１６との連結及び切断を切換可能な後進同期装置ＳＲが設けられている。
【００４２】
リバース軸１６に対して、ひいては、第１主入力軸１４に対して平行に中間軸１９が配置されている。中間軸１９とリバース軸１６とは、ギヤ列２０を介して常時接続されている。このギヤ列２０は、中間軸１９上に固定されたギヤ１９ａとリバース軸１６上に固定されたギヤ１６ａとが噛合して構成されている。また、中間軸１９と第１副入力軸１５とは、ギヤ列２１を介して常時接続されている。このギヤ列２１は、中間軸１９上に固定されたギヤ１９ａと第１副入力軸１５に固定されたギヤ１５ａとが噛合して構成されている。
【００４３】
中間軸１９に対して、ひいては、第１主入力軸１４に対して平行に第２主入力軸２２が配置されている。第２主入力軸２２と中間軸１９とは、ギヤ列２３を介して常時接続されている。このギヤ列２３は、中間軸１９上に固定されたギヤ１９ａと第２主入力軸２２上に固定されたギヤ２２ａとが噛合して構成されている。
【００４４】
第１主入力軸１４は、変速比の異なる複数の変速段のうち、変速比順位で奇数番目又は偶数番目の変速段（本実施形態では奇数番目の３速段及び５速段）の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支すると共に、電動機３に連結されている。第１主入力軸１４は、本発明における第１駆動ギヤ軸に相当する。
【００４５】
詳細には、第１主入力軸１４に対して、第２副入力軸２４が同軸心に配置されている。第２副入力軸２４は、第１副入力軸１５よりも電動機３側に配置されている。第１主入力軸１４と第２副入力軸２４とは、第１同期噛合機構Ｓ１（本実施形態ではシンクロメッシュ機構）を介して接続される。第１同期噛合機構Ｓ１は、第１主入力軸１４に設けられ、３速ギヤ２４ａと５速ギヤ２４ｂとを第１主入力軸１４に選択的に連結する。第１同期噛合機構Ｓ１は、詳細には、シンクロクラッチなどの周知のものであり、図示しないアクチュエータ及びシフトフォークで、スリーブＳ１ａを第２副入力軸２４の軸方向に沿って移動させることにより、３速ギヤ２４ａと５速ギヤ２４ｂとを第１主入力軸１４に選択的に連結させる。詳細には、スリーブＳ１ａが図示の中立位置から３速ギヤ２４ａ側に移動した場合、３速ギヤ２４ａと第１主入力軸１４とが連結される。一方、スリーブＳ１ａが図示の中立位置から５速ギヤ２４ｂ側に移動した場合、５速ギヤ２４ｂと第１主入力軸１４とが連結される。
【００４６】
第２主入力軸２２は、変速比の異なる複数の変速段のうち、変速比順位で偶数番目又は奇数番目の変速段（本実施形態では偶数番目の２速段及び４速段）の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支する。第２主入力軸２２は、本発明における第２駆動ギヤ軸に相当する。詳細には、第２主入力軸２２に対して、第３副入力軸２５が同軸心に配置されている。第２主入力軸２２と第３副入力軸２５とは、第２同期噛合機構Ｓ２（本実施形態ではシンクロメッシュ機構）を介して接続される。第２同期噛合機構Ｓ２は、第２主入力軸２２に設けられ、２速ギヤ２５ａと４速ギヤ２５ｂとを第２主入力軸２２に選択的に連結するように構成されている。第２同期噛合機構Ｓ２は、シンクロクラッチなどの周知のものであり、図示しないアクチュエータ及びシフトフォークで、スリーブＳ２ａを第３副入力軸２５の軸方向に移動させることにより、２速ギヤ２５ａと４速ギヤ２５ｂとを第２主入力軸２２に選択的に連結させる。スリーブＳ２ａが図示の中立位置から２速ギヤ２５ａ側に移動した場合、２速ギヤ２５ａと第２主入力軸２２とが連結される。一方、スリーブＳ２ａが図示の中立位置から４速ギヤ２５ｂ側に移動した場合、４速ギヤ２５ｂと第２主入力軸２２とが連結される。
【００４７】
第３副入力軸２５と出力軸２６とは、２速ギヤ列２７を介して結合されている。この２速ギヤ列２７は、第３副入力軸２５上に固定されたギヤ２５ａと出力軸２６に固定されたギヤ２６ａとが噛合して構成されている。また、第３副入力軸２５と出力軸２６とは、４速ギヤ列２８を介して結合されている。この４速ギヤ列２８は、第３副入力軸２５上に固定されたギヤ２５ｂと、出力軸２６に固定されたギヤ２６ｂとが噛合して構成されている。
【００４８】
出力軸２６と第２副入力軸２４とは、３速ギヤ列２９を介して結合されている。この３速ギヤ列２９は、出力軸２６に固定されたギヤ２６ａと第２副入力軸２４上に固定されたギヤ２４ａとが噛合して構成されている。また、出力軸２６と第２副入力軸２４とは、５速ギヤ列３０を介して結合されている。この５速ギヤ列３０は、出力軸２６に固定されたギヤ２６ｂと第２副入力軸２４上に固定されたギヤ２４ｂとが噛合して構成されている。なお、出力軸２６に固定される各ギヤ列のギヤ２６ａ，２６ｂを従動ギヤという。
【００４９】
また、出力軸２６には、ファイナルギヤ２６ｃが固定されている。出力軸２６の回転は、ファイナルギヤ２６ｃ、差動歯車ユニット３１及び車軸３２を介して駆動輪４に伝達するように構成されている。
【００５０】
上記ギヤ２４ａ、ギヤ２４ｂは、第１の変速群に相当する。また、ギヤ２５ａ、ギヤ２５ｂは、第２の変速群に相当する。第１の変速群及び第２の変速群は、変速機に相当する。
【００５１】
本実施形態の動力合成機構１３は、電動機３の内側に設けられている。電動機３を構成するロータ３ａ、ステータ３ｂ、及びコイル３ｂａの一部又は全部は、第１主入力軸１４の軸線方向と直交する方向に沿って、動力合成機構１３と重なるように配置されている。
【００５２】
動力合成機構１３は、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能な差動装置により構成されている。動力合成機構１３を構成する差動装置は、本実施形態では、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、３つの回転要素として、サンギヤ１３ｓ（第１回転要素）と、リングギヤ１３ｒ（第２回転要素）と、このサンギヤ１３ｓとリングギヤ１３ｒとの間で、サンギヤ１３ｓとリングギヤ１３ｒに噛合された複数のプラネタリギヤ１３ｐを回転自在に支持するキャリア（第３回転要素）１３ｃとを同軸心に備えている。これらの３つの回転要素１３ｓ，１３ｒ，１３ｃは、互いの間で動力を伝達可能であると共に、それぞれの回転数（回転速度）の間の関係を一定の共線関係を保ちつつ回転する。
【００５３】
サンギヤ１３ｓは、第１主入力軸１４と連動して回転するように、第１主入力軸１４に固定されている。また、サンギヤ１３ｓは、電動機３のロータ３ａと連動して回転するように、ロータ３ａに固定されている。これにより、サンギヤ１３ｓ、第１主入力軸１４、ロータ３ａは連動して回転する。
【００５４】
リングギヤ１３ｒは、第３同期噛合機構ＳＬにより、不動部であるハウジング３３に対して固定する状態と、非固定状態とを切換自在に構成されている。詳細には、第３同期噛合機構ＳＬのスリーブＳＬａを、リングギヤ１３ｒの回転軸方向に沿って移動させることにより、ハウジング３３とリングギヤ１３ｒとを固定した状態と、非固定状態とを切換自在となるように構成されている。
【００５５】
キャリア１３ｃは、第２副入力軸２４と連動して回転するように、第２副入力軸２４の電動機３側の一端部に連結されている。
【００５６】
リバース軸１６に対して、補機５の入力軸５ａが平行に配置されている。リバース軸１６と、補機５の入力軸５ａとは、例えば、ベルト機構３４を介して結合されている。このベルト機構３４は、リバースギヤ軸１７上に固定されたギヤ１７ｂと、入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルトを介して連結されて構成されている。補機５の入力軸５ａには、補機用クラッチ３５が介設されている。ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとが補機用クラッチ３５を介して同軸心に連結されている。
【００５７】
補機用クラッチ３５は、ＥＣＵ８の制御の下で、ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとの間を接続又は遮断するように動作するクラッチである。この場合、補機用クラッチ３５を接続状態に動作させると、ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとが互いに一体に回転するように、補機用クラッチ３５を介して結合される。また、補機用クラッチ３５を遮断状態に動作させると、補機用クラッチ３５によるギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとの間の結合が解除される。この状態では、第１主入力軸１４と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。
【００５８】
次に、各変速段について説明する。上述したように、本実施形態の動力伝達装置１は、変速比の異なる複数の変速段の各ギヤ列を介して入力軸の回転速度を複数段に変速して出力軸２６に出力するように構成されている。つまり、本実施形態の動力伝達装置１は有段変速機を有する。また、動力伝達装置１では、変速段が大きいほど変速比が小さいように規定されている。
【００５９】
エンジン始動時、第１クラッチＣ１を接続状態にして、電動機３を駆動し、エンジン２を始動させる。即ち、電動機３はスタータとしての機能を兼ね備えている。
【００６０】
１速段は、第３同期噛合機構ＳＬにより、リングギヤ１３ｒとハウジング３３とを連結した状態（固定状態）とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第２クラッチＣ２を遮断状態（以下、ＯＦＦ状態という）、第１クラッチＣ１を接続状態（以下、ＯＮ状態という）にする。エンジン２から出力される駆動力が、サンギヤ１３ｓ、キャリア１３ｃ、ギヤ列２９、出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。
【００６１】
なお、エンジン２を駆動させると共に、電動機３を駆動させれば、１速段での電動機３によるアシスト走行（エンジン２の駆動力を電動機３で補助する走行）を行うこともできる。更に、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態とすれば、電動機３のみで走行するＥＶ走行を行うこともできる。
【００６２】
また、減速回生運転中では、電動機３を制動することにより車両を減速状態として電動機３で発電させ、ＰＤＵ６を介してバッテリ７に充電させることができる。
【００６３】
２速段は、第３同期噛合機構ＳＬによりリングギヤ１３ｒとハウジング３３とを非固定状態とし、第２同期噛合機構Ｓ２を、第２主入力軸２２と２速ギヤ２５ａとを連結した状態とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第２クラッチＣ２をＯＮ状態とする。この２速段では、エンジン２から出力される駆動力が、第１主入力軸１４、ギヤ列２１、中間軸１９、ギヤ列２３、第２主入力軸２２、ギヤ列２７、及び出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。
【００６４】
なお、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２を駆動させると共に電動機３を駆動させれば、２速段での電動機３によるアシスト走行を行うこともできる。更に、この状態でエンジン２による駆動を止めて、ＥＶ走行を行うこともできる。エンジン２による駆動を止める場合には、例えばエンジン２をフューエルカット状態や休筒状態としてもよい。又、２速段で減速回生運転を行うことができる。
【００６５】
また、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態とし、第２クラッチＣ２をＯＮ状態とし、エンジン２の駆動により２速段で走行中、ＥＣＵ８が車両の走行状態により３速段へアップシフトが予想されると判断した場合に、第１同期噛合機構Ｓ１により、第１主入力軸１４と３速ギヤ２４ａとを連結させた状態、又は、この状態に近づけるプリシフト状態とする。これにより２速段から３速段へのアップシフトをスムーズに行うことができる。
【００６６】
３速段は、第１同期噛合機構Ｓ１を、第１主入力軸１４と３速ギヤ２４ａとを連結した状態とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とする。この３速段では、エンジン２から出力される駆動力が、第１主入力軸１４、３速ギヤ列２９、及び出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。
【００６７】
なお、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２を駆動させると共に電動機３を駆動させれば、３速段での電動機３によるアシスト走行を行うこともできる。更に、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態とし、ＥＶ走行を行うこともできる。また、ＥＶ走行時に、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２による駆動を止めて、ＥＶ走行を行うこともできる。又、３速段で減速回生運転を行うことができる。
【００６８】
３速段で走行中、ＥＣＵ８が車両の走行状態に基づいて、次に変速される変速段が２速段又は４速段であるかを予測する。ＥＣＵ８が、２速段へのダウンシフトを予想した場合には、第２同期噛合機構Ｓ２を、２速ギヤ２５ａと第２主入力軸２２とを連結する状態、又はこの状態に近づけたプリシフト状態とする。ＥＣＵ８が、４速段へのアップシフトを予想した場合には、第２同期噛合機構Ｓ２を、４速ギヤ２５ｂと第２主入力軸２２とを連結する状態、又はこの状態に近づけたプリシフト状態とする。これにより、３速段からのアップシフト及びダウンシフトをスムーズに行うことができる。
【００６９】
４速段は、第２同期噛合機構Ｓ２を、第２主入力軸２２と４速ギヤ２５ｂとを連結した状態とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第２クラッチＣ２をＯＮ状態とする。この４速段では、エンジン２から出力される駆動力が、第１主入力軸１４、ギヤ列２１、中間軸１９、ギヤ列２３、第２主入力軸２２、及び出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。
【００７０】
なお、第２クラッチＣ２をＯＮ状態とし、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２を駆動させると共に電動機３を駆動させれば、４速段での電動機３によるアシスト走行を行うこともできる。更に、この状態でエンジン２による駆動を止めて、ＥＶ走行を行うこともできる。
【００７１】
また、第２クラッチＣ２をＯＦＦ状態とし、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２の駆動により４速段で走行中、ＥＣＵ８が車両の走行状態に基づいて、次に、変速される変速段が３速段又は５速段であるかを予測する。ＥＣＵ８が、３速段へのダウンシフトを予想した場合には、第１同期噛合機構Ｓ１により、第１主入力軸１４と３速ギヤ２４ａとを連結させた状態、又は、この状態に近づけるプリシフト状態とする。ＥＣＵ８が、５速段へのアップシフトを予想した場合には、第１同期噛合機構Ｓ１により、第１主入力軸１４と５速ギヤ２４ｂとを連結させた状態、又は、この状態に近づけるプリシフト状態とする。これにより、４速段からのアップシフト及びダウンシフトをスムーズに行うことができる。
【００７２】
５速段は、第１同期噛合機構Ｓ１を、第１主入力軸１４と５速ギヤ２４ｂとを連結した状態とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とする。この５速段では、エンジン２から出力される駆動力が、第１主入力軸１４、３速ギヤ列２９、及び出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。
【００７３】
なお、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２を駆動させると共に電動機３を駆動させれば、５速段での電動機３によるアシスト走行を行うこともできる。更に、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態とし、ＥＶ走行を行うこともできる。又、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とし、エンジン２による駆動を止めて、ＥＶ走行を行うこともできる。又、５速段で減速回生運転を行うことができる。
【００７４】
また、５速段で走行中、ＥＣＵ８が車両の走行状態に基づいて、次に変速される変速段が４速段であると判断した場合に、ＥＣＵ８が、第２同期噛合機構Ｓ２を、４速ギヤ２５ｂと第２主入力軸２２とを連結する状態、又はこの状態に近づけたプリシフト状態とする。これにより、５速段から４速段へのダウンシフトをスムーズに行うことができる。
【００７５】
後進段は、後進同期噛合機構ＳＲを、リバース軸１６と後進ギヤ１７ｃとを連結させた状態とし、第２同期噛合機構Ｓ２を、例えば、第２主入力軸２２と２速ギヤ２５ａとを連結した状態とすることで確立される。エンジン２により走行する場合には、第１クラッチＣ１をＯＮ状態とする。この後進段では、エンジン２から出力される駆動力が、第１主入力軸１４、ギヤ列１８、リバースギヤ１７ｃ、リバース軸１６、ギヤ列２０、中間軸１９、ギヤ列２３、第２主入力軸２２、第３副入力軸２５、ギヤ列２７、及び出力軸２６等を介して駆動輪４に伝達される。なお、エンジン２を駆動させると共に電動機３を駆動させれば、後進段での電動機３によるアシスト走行を行うこともできる。また、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態とすることで、ＥＶ走行を行うこともできる。後進段で減速回生運転を行うことができる。
【００７６】
次に、図３，図４を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両の温度制御を説明する。本実施形態のハイブリッド車両１００は、空調装置４０を有する。空調装置４０としては、例えば、ヒートポンプ方式を採用することができる。この空調装置４０は、コンプレッサ４１、車両室外の熱交換器４２、車両室内の熱交換器４３、送風装置（ファン）４４を有する。コンプレッサ４１、室外熱交換器４２、及び室内熱交換器４３は、冷媒通路により接続されている。この空調装置４０は、ＥＣＵ８の制御によりコンプレッサ４１が駆動されると、冷媒が冷媒通路を介して室外熱交換器４２及び室内熱交換器４３を循環することにより、車両室内の空気の温度を調整可能に、具体的には暖房及び冷房を切換可能に構成されている。また、暖房の際、エンジン２の冷却水による熱を利用したヒータコア４５により、車両室内１００ａの空気を暖房してもよい。
【００７７】
上記補機５としてのコンプレッサ４１は、上述したように、ベルト機構３４により、リバースギヤ軸１７上に固定されたギヤ１７ｂと、入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルトを介して連結されている。コンプレッサ４１は、電動機３又はエンジン２により第１主入力軸１４を介して回転駆動可能に構成されている。
【００７８】
バッテリ７には、車両室内１００ａの空気を、バッテリ本体に送風するための送風装置７ａが備えられている。詳細には、本実施形態では、車両の後部に設けられた荷室１００ｂに、バッテリ７及びＰＤＵ６が備えられている。バッテリ７及びＰＤＵ６は、ヒートシンクとしての収容容器７ｂ内に収容されている。この収容容器７ｂは、車両室内１００ａと連通する第１通気路７ｃと、荷室１００ｂと連通する第２通気路７ｄとを備える。第２通気路には送風装置７ａが設けられている。
【００７９】
ＥＣＵ８は、例えばバッテリ温度制御条件を満たした場合に、補機５としてのコンプレッサ４１を駆動して、空調装置４０により車両室内１００ａの暖房又は冷房を行うと共に、送風装置７ａを駆動する。第１通気路７ｃ内及び収容容器７ｂ内の圧力が、車両室内１００ａに対して負圧となり、車両室内１００ａの空気が、吸気口７ｅから第１通気路７ｃを介してバッテリ７本体に送風される。これにより、バッテリ７が加温又は冷却される。収容容器７ｂ内の空気は、送風装置７ａにより第２通気路７ｄを介して排気口７ｆから荷室１００ｂに送られる。
【００８０】
次に、図２に示したＥＣＵ８の機能について説明する。
【００８１】
バッテリ温度検知部８ａは、温度検出部１１からのバッテリ７の温度を示す信号に基づいて、バッテリ７の温度を検知する。また、バッテリ温度検知部８ａは、例えば、バッテリ７の充放電量、初期値、満充電量（満充電容量）等に基づいて、バッテリ７の温度を演算により推定することで、バッテリ７の温度を検知してもよい。
【００８２】
バッテリ充電量検知部８ｂは、ＳＯＣ検出部１２からのバッテリ７の充電状況（ＳＯＣ）を示す信号に基づいて、バッテリ７のＳＯＣを検知する。また、バッテリ充電量検知部８ｂは、例えば、バッテリ７の充放電量、初期値等に基づいて、バッテリ７のＳＯＣを演算により推定することで、ＳＯＣを検知してもよい。
【００８３】
通常温度処理部８ｃは、バッテリ７の温度が通常温度範囲の場合に、通常温度の走行モードで、車両の各構成要素を制御する。本実施形態の通常温度範囲は、図５に示すように、第１の所定温度ＴＬ以上で第２の所定温度ＴＨ未満である。バッテリ７の高温域は、第２の所定温度ＴＨ以上である。バッテリ７の低温域は、第１の所定温度ＴＬ未満である。また、本実施形態のＥＣＵ８は、バッテリ７が極低温、詳細には第１の所定温度ＴＬより低い第３の所定温度ＴＬａ未満、または高温の場合には、バッテリ７の出力（充放電）を制限又は禁止するように制御する。
【００８４】
低高温度処理部８ｄは、温度検知部８ａにより検知されたバッテリ７の温度が所定温度ＴＬ（第１の所定温度）未満のとき又は該第１の所定温度ＴＬより高い第２の所定温度ＴＨ以上のときには、バッテリ７の温度、詳細には低温又は高温に応じた処理を行う。低高温度処理部８ｄの機能については後述する。
【００８５】
次に、図６を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両のバッテリ７の出力、詳細には、アシスト出力（Ｗ）と回生出力（Ｗ）の温度変化を説明する。バッテリ７のＳＯＣは５０％に設定されている。バッテリ７の充放電量のうち放電電流量がアシスト出力に相当し、充電電流量が回生出力に相当する。
【００８６】
本実施形態では、バッテリ７のアシスト出力は、バッテリ７の温度が高温域に近い温度領域で最大値を示し、それより低い温度域では温度が下がるほど低下する。バッテリの回生出力は、バッテリ７の温度が高温域に近い温度領域で最小値を示し、それより低い温度域では温度が下がるほど増大する。
【００８７】
ＥＣＵ８は、バッテリ７の温度が所定温度ＴＨ以上では、バッテリ７の充放電を制限又は禁止するように制御する。また、ＥＣＵ８は、バッテリ７の温度が所定温度ＴＬａ以下の極低温では、バッテリ７の電流の充放電を制限又は禁止するように制御する。高温時又は低温時にバッテリ７の充放電を制限又は禁止することで、バッテリ７の負荷を低減する。
【００８８】
次に、図７を参照しながら、本実施形態のバッテリ７のＳＯＣが変化した場合のバッテリ７のアシスト出力と回生出力を説明する。このバッテリ７の温度は通常温度域に設定されている。本実施形態のバッテリ７は、ＳＯＣが大きいほど、バッテリ７のアシスト出力が増大し、バッテリ７の回生出力が減少する（回生出力の絶対値が減少する）。また、バッテリ７は、ＳＯＣが小さいほど、バッテリ７のアシスト出力が減少し、バッテリ７の回生出力が増大する（回生出力の絶対値が増大する）。ＳＯＣが５０％の場合には、バッテリ７のアシスト出力及び回生出力は、ＳＯＣ２５％とＳＯＣ７５％の略中間値となる。上記バッテリ７のアシスト出力及び回生出力の特性は、バッテリ７が低温時及び高温時でも略同様な特性である。
【００８９】
次に、図８を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両の変速に要する時間を説明する。詳細には、変速機が偶数段から奇数段へ変速（プリシフト）するときの変速に要する時間を説明する。以下の動作は、ＥＣＵ８の制御により行われる。
【００９０】
上記変速に要する時間は、（１）同期噛合機構のスリーブを、選択されている偶数段のギヤ段を噛合状態から非噛合状態にするのに要する時間と、（２）電動機３、変速機、動力伝達軸等の回転部材の回転速度を、変速先のギヤ段に対応する回転速度にするのに要する時間（以下、回転合わせ時間という）と、（３）変速先の奇数段のギヤ段に、同期噛合機構のスリーブを噛合状態にするのに要する時間とを加算した時間である。
【００９１】
図８に示すように、時間ｔ０で、第２クラッチＣ２は接続状態であり、４速段（偶数段）でエンジン駆動により走行中である。この際、第２クラッチＣ２には所定の大きさのトルクClutchTrq（Ｃ２）が生じている。また、第１クラッチＣ１は切断した状態であり、第１クラッチＣ１のトルクClutch Trqは０（Ｎｍ）である。奇数段側では３速段が選択されており、電動機３が３速段に対応した回転速度ＮＭｏｔ（ｒｐｍ）で回転している。
【００９２】
本実施形態では、エンジン駆動により４速段で走行中に、走行状態や駆動力要求等に基づいて、５速段にシフトアップすると判断した場合に、第１同期噛合機構Ｓ１により５速段のギヤ２４ｂと第１主入力軸１４とを連結する。
【００９３】
時間ｔ１で、奇数段（３速段）からニュートラルに設定する。詳細には、第１同期噛合機構Ｓ１により、ニュートラルに設定する。電動機３の駆動トルクを０（Ｎｍ）となるように制御する。
【００９４】
時間ｔ２から時間ｔ４で、第１クラッチＣ１が切断状態、且つ、奇数段がニュートラル状態で、ＥＣＵ８は、３速段での電動機３の回転速度から、５速段での電動機３の目標回転速度になるように、駆動トルクを出力制御する。この際、５速段での電動機３の目標回転速度は、３速段での電動機３の回転速度より小さい。このため、ＥＣＵ８は、電動機３の回転速度を下げるように回生制御を行う。
【００９５】
本実施形態では、上記電動機３によりトルクが出力されているとき（時間ｔ３）、第１主入力軸１４側において、ニュートラル状態から５速段とする（プリシフトアップ）。詳細には、ＥＣＵ８は、第１同期噛合機構Ｓ１により第１主入力軸１４と５速段ギヤとを固定するように制御する。
【００９６】
時間ｔ５で、電動機３を５速段に対応する回転速度になるように制御する。偶数段（４速段）で走行時、３速段から５速段へのプリシフトのために、電動機３の回転速度を合わるのに要する時間（回転合わせ時間）は、時間ｔ２から時間ｔ５に相当する。
【００９７】
時間ｔ６から時間ｔ７にかけて、第１クラッチＣ１を係合すると共に、第２クラッチＣ２を切断状態となるように制御する。この際、第１クラッチＣ１では、完全に係合した時のクラッチトルクの約７０％（半クラッチ状態）となるように制御される。
【００９８】
時間ｔ７から時間ｔ８にかけて、ＥＣＵ８は、エンジン回転速度Ｎｅを、５速段に対応した回転速度となるように制御する。この際、時間ｔ７ａから時間ｔ７ｂにかけて、燃料供給量を短時間だけ少量にし、短時間だけエンジントルクを下げる。
【００９９】
時間ｔ８で、第１クラッチＣ１を完全に係合して、第１主入力軸１４とエンジン２とを連結する。
【０１００】
時間ｔ９から時間ｔ１０にかけて、電動機３により所定の駆動トルクを出力して、エンジン２による駆動をアシストする。
【０１０１】
上述したように、電動機３、変速機、動力伝達軸等の回転部材は、慣性モーメントを有する。このため、バッテリ７が低温時又は高温時に、バッテリ出力が比較的小さい場合には、上記回転合わせ時間が比較的長くなる。
【０１０２】
次に、図９を参照しながら、ハイブリッド車両の変速時、各バッテリ温度での回転合せに要する時間を説明する。詳細には、バッテリ特性、車速、電動機３の回転速度、電動機３の駆動性能及び回生性能等に基づいて、コンピュータの演算により、各バッテリ温度での偶数段から奇数段への変速時の回転合わせに要する時間を算出した。
【０１０３】
計算条件としては、バッテリ７のＳＯＣが高く、車速が高速域、４速段（プリ３速段状態）から５速段へ変速時、３速段に対応する電動機３の回転速度から５速段に対応する回転速度となるように設定した。この際、電動機３のロータ３ａや第１主入力軸１４等の回転部材は、所定の大きさの慣性モーメントを有するとした。また、バッテリ７の充放電特性のパラメータが異なるバッテリＡ〜バッテリＣの各々について、上記回転合わせ時間を算出した。
【０１０４】
上述したように、バッテリ７は、温度が低いほど出力（充放電量）が低下し、電動機３のトルク（又は逆トルク）が低下し、電動機３の回転速度を減速させるのに要する時間が大きくなる。上記回転合わせに要する時間は、ドライバビリティを確保するために、所定時間（例えば０．５秒）以下であることが好ましい。
【０１０５】
上記回転合わせに要する時間は、バッテリＢ，Ｃでは所定温度以下の場合に０．５秒以上となる。バッテリＡでは所定温度ＴＬ以下で０．５秒となる。本実施形態では、上記回転合わせに要する時間を所定時間（０．５秒）以下とするために、温度ＴＬ以下の場合に、バッテリ７が小出力であっても、ドライバビリティの低下を防止するように、本発明にかかるバッテリ温度制御を行う。また、バッテリ７が高温時に、バッテリ７が小出力であっても、ドライバビリティの低下を防止するように、本発明にかかる制御を行う。
【０１０６】
次に、図１０を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両において、バッテリ７が通常温度時、低温時又は高温時の変速に要する時間を説明する。
【０１０７】
通常温度時では、バッテリ７の出力（充放電量）が比較的大きく、電動機３によるトルク又は逆トルクが比較的大きい。ＳＯＣが２５％，５０％，７５％それぞれで、プリダウンシフトに要する時間が０．１秒、プリアップシフトに要する時間が０．１秒である。このため、プリアップシフト及びプリダウンシフトに要する時間が比較的短く、ドライバビリティが良好である。
【０１０８】
バッテリ７が低温時（又は高温時）では、ＳＯＣが７５％の状態でプリダウンシフトに要する時間が０．３秒、プリアップシフトに要する時間が１．０秒である。ＳＯＣが５０％の状態でプリダウンシフトに要する時間が０．５秒、プリアップシフトに要する時間が０．５秒である。ＳＯＣが２５％の状態でプリダウンシフトに要する時間が１．０秒、プリアップシフトに要する時間が０．３秒である。
【０１０９】
つまり、バッテリ７が低温又は高温時に、ＳＯＣが５０％より低い場合（例えば２５％）では、アシスト出力が比較的小さいので、ダウンシフト時の電動機３の回転合わせ（ダウンシフト時には電動機３の回転速度を上げる）に要する時間が比較的大きい。
【０１１０】
また、バッテリ７が低温状態又は高温状態で、ＳＯＣが５０％より高い場合（例えば７５％）では、回生出力が比較的小さいので、アップシフト時の電動機３の回転合わせ（アップシフト時には電動機３の回転速度を下げる）に要する時間が比較的大きい。
【０１１１】
すなわち、ＳＯＣが７５％では、アップシフトに要する時間が比較的大きい。ＳＯＣが２５％では、ダウンシフトに要する時間が比較的大きい。このため、本実施形態では、バッテリ７が低温状態又は高温状態で、バッテリ７の出力（充放電量）が比較的低い場合に、ＳＯＣを５０％又は５０％近傍とすることにより、ダウンシフト又はアップシフトに要する時間を所定時間（約０．５秒）以下となるように制御して、ドライバビリティの低下を防止する。
【０１１２】
次に、本実施形態の低高温度処理部８ｄの機能について説明する。
【０１１３】
低高温度処理部８ｄは、温度検知部８ａにより検知された温度が所定温度ＴＬ（第１の所定温度）未満のとき又は第１の所定温度より高い第２の所定温度ＴＨ以上のときに、第１の変速群（奇数段）の変速段のうち中間段（本実施形態では３速段）に規定する。つまり、本実施形態では、上記奇数段のうち一つの変速段（３速段）に限定する。こうすることで、例えば、変速時の電動機による変速先の変速段への回転速度を合わせる動作を行うことなく、ドライバビリティの低下を防止することが可能である。
【０１１４】
また、例えば、上記第１の変速群（奇数段）の中間段（３速段）が選択された状態から、アップシフト又はダウンシフトを行う場合には、電動機３が接続されていない動力伝達軸（第２主入力軸２２）側に設けられた偶数段（２速段、４速段）に変速を行うことで、電動機３による回転合わせを行う必要がなく、バッテリの出力低下に伴う変速応答性の低下を防止すると共に、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【０１１５】
また、低高温度処理部８ｄは、第２の変速群（偶数段）を介してエンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能とし、且つ、第１の変速群（奇数段）を介して電動機３と駆動輪４との間の動力を伝達可能として、電動機３を回転させるように制御する。
【０１１６】
また、低高温度処理部８ｄは、バッテリ７の温度が第１の所定温度ＴＬより低いとき、電動機３とエンジン２との間の動力伝達を可能とすると共に、エンジン２及び電動機３から第１の変速群（奇数段）を介して駆動輪４へ動力伝達を行うように制御する。
【０１１７】
次に、図１１を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両の動作を説明する。
【０１１８】
ステップＳＴ１１で、バッテリ７の温度が第１の所定温度ＴＬ１未満、又は、第２の所定温度ＴＨ以上か否かを判断する。その判断の結果、バッテリ７の温度が所定温度ＴＬ１未満、又は、第２の所定温度ＴＨ以上の場合にはステップＳＴ１３の処理に進み、それ以外の場合にはステップＳＴ１２の処理に進む。
【０１１９】
ステップＳＴ１２で、バッテリ７の温度が通常の温度範囲内（−１０〜４９℃）の場合に、通常の走行モードにて走行を行う。この際、バッテリ７の出力は、低温時又は高温時と比較して大きい。このため、本実施形態のハイブリッド車両では、ＳＯＣに関わらず、比較的短時間で変速を行うことができる。
【０１２０】
ステップＳＴ１３で、ＥＣＵ８は、電動機３の接続側の動力伝達軸（第１主入力軸１４）に設けられた第１の変速群（奇数段）のうち中間段の変速段（例えば３速段）に規定する。極低温時又は高温時に、電動機３が接続された動力伝達軸（第１主入力軸１４）に設けられた複数の変速段（奇数段）について、その複数の変速段（複数の奇数段）のうち一つの中間段（例えば３速段）に限定する。
【０１２１】
ステップＳＴ１４で、ＥＣＵ８は、バッテリ温度検出部で検出したバッテリ７の温度が高温である場合には、ステップＳＴ１５の処理に進み、バッテリ７の温度が低温（第１所定温度ＴＬより低温）の場合に、ステップＳＴ１６の処理に進む。
【０１２２】
ステップＳＴ１５で、ＥＣＵ８は、バッテリ７の近傍に設けられたファン（送風装置）７ａを駆動すると、車内の空気がバッテリ７に送られることにより、バッテリ７が冷却する。
【０１２３】
ステップＳＴ１６で、ＥＣＵ８は、奇数段走行時に、積極的にモータアシストを行う。例えば、バッテリ７が低温時に、モータアシストを行うことにより、バッテリ７の充放電が行われ、バッテリ７の内部抵抗によりバッテリ７自体が発熱して、バッテリ７の温度を上昇させることができる。
【０１２４】
この際、電動機３の駆動及び回生制御により、電動機３と動力伝達装置１の潤滑・作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の加温も同時に行う。潤滑油の温度を上昇させることで、電動機３の回転時の負荷を、低温時と比較して低減することが可能である。
【０１２５】
ステップＳＴ１７で、ＥＣＵ８は、奇数段走行時に、走行状態、駆動力要求等に基づいて、偶数段に変速するか否かを判断する。偶数段に変速する場合に、ステップＳＴ１８の処理に進む。
【０１２６】
ステップＳＴ１８で、ＥＣＵ８は、奇数段から偶数段に変速した場合、偶数段と奇数段とが出力軸２６に共噛みで接続するように制御を行う。すなわち、エンジン駆動による偶数段走行時には、出力軸２６に偶数段と奇数段とが共に噛み合った状態となっている。第１クラッチＣ１は切断した状態である。
【０１２７】
詳細には、上記共噛み状態とは、第１同期噛合機構Ｓ１により、３速ギヤ２４ａと第１主入力軸１４を連結した状態で、第２同期噛合機構Ｓ２により、２速ギヤ２５ａ又は４速ギヤ２５ｂを第２主入力軸２２に連結した状態である。すなわち、エンジン２の駆動により偶数段のギヤを用いて走行している時に、電動機３を回転させることができるので、バッテリ７を加温することができる。
【０１２８】
ステップＳＴ１７，ＳＴ１７による動作の後、ステップＳＴ１１の処理に戻る。
【０１２９】
すなわち、バッテリ７の温度が通常温度になるまで、ステップＳＴ１３からステップＳＴ１８に示した動作を行い、バッテリ７の温度が通常温度になった場合には、通常の走行モード（通常の充放電制御）に移行する（ステップＳＴ１２）。
【０１３０】
以上、説明したように、本実施形態では、動力伝達装置１の変速機は、電動機３及び／又はエンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能な、変速比の異なる複数の変速段を備える第１の変速群（奇数段）と、エンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能な、変速比の異なる複数の変速段を備える第２の変速群（偶数段）とを有する。ＥＣＵ８は低高温度処理部８ｄにより、温度検知部８ａにより検知された温度が第１の所定温度（ＴＬ）未満又は第２の所定温度（ＴＨ）以上のときに、変速機の変速段を電動機３接続側の第１の変速群（奇数段）の変速段のうち一中間段（例えば３速段）に規定する。こうすることで、バッテリ７が低温又は高温時に、バッテリ７が小出力の場合には、変速時の電動機３による変速先の変速段への回転速度を合わせる動作を行うことなく、電動機３接続側の奇数段の３速段に制限した状態で車両を走行させることで、変速応答性の低下を防止すると共にドライバビリティの低下を防止することができる。
【０１３１】
また、電動機３接続側の第１の変速群（奇数段）の中間段から第２の変速群（偶数段）へシフトアップ又はシフトダウン（変速）を行う場合であっても、変速時の電動機３による変速先の変速段への回転速度を合わせる動作を行うことがないので、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【０１３２】
また、本実施形態では、ＥＣＵ８は低高温度処理部８ｄにより、第２の変速群（偶数段）を介してエンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能とし、且つ、第１の変速群（奇数段）を介して電動機３と駆動輪４との間の動力を伝達可能として、電動機３を回転させることができる。その際に、バッテリ７を充電することが可能である。すなわち、バッテリ７の内部抵抗に電流を流すことで、バッテリ７が加温される。このため、バッテリ７を、比較的短時間で低温（第１の所定温度未満）から通常温度（第１の所定温度以上かつ第２の所定温度未満）とすることができる。すなわち、比較的短時間で、バッテリ７が低温状態での走行モードから通常温度での走行モードに移行することが可能である。
【０１３３】
また、本実施形態では、ＥＣＵ８は低高温度処理部８ｄにより、バッテリ７の温度が第１の所定温度より低いとき、電動機とエンジン２との間の動力伝達を可能とすると共に、エンジン２及び電動機３から第１の変速群（奇数段）を介して駆動輪４へ動力伝達を行うように制御する。１の変速群すなわち、バッテリ７の内部抵抗に電流を流すことで、バッテリ７が加温される。このため、バッテリ７の温度を、比較的短時間で、低温（第１の所定温度未満）から通常温度（第１の所定温度以上かつ第２の所定温度未満）とすることができる。すなわち、比較的短時間で、バッテリ７が低温状態での走行モードから通常温度での走行モードに移行することが可能である。
【０１３４】
［第２実施形態］
次に、図１２を参照しながら、本発明の第２実施形態のハイブリッド車両を説明する。本実施形態のハイブリッド車両は、動力伝達装置が１速段〜７速段を備える変速機を有する。第１実施形態と同様な構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３５】
本実施形態の第１主入力軸１４は、変速比の異なる複数の変速段のうち、変速比順位で奇数番目又は偶数番目の変速段（本実施形態では奇数番目の３速段、５速段、７速段）の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支すると共に、電動機３に連結されている。
【０１３６】
具体的には、第１主入力軸１４には、３速ギヤ２４ａと５速ギヤ２４ｂとの間に、７速ギヤ２４ｃが回転自在に軸支されている。３速ギヤ２４ａと７速ギヤ２４ｃとの間には、第１主入力軸１４に接続された第１同期噛合機構Ｓ１が設けられている。７速ギヤ２４ｃと５速ギヤ２４ｂとの間には、第１主入力軸１４に接続された第３同期噛合機構Ｓ３が設けられている。
【０１３７】
本実施形態の第１同期噛合機構Ｓ１は、３速ギヤ２４ａと７速ギヤ２４ｃとを第１主入力軸１４に選択的に連結する。スリーブＳ１ａが図示の中立位置から３速ギヤ２４ａ側に、第１主入力軸１４に沿って移動した場合、３速ギヤ２４ａと第１主入力軸１４とが連結される。一方、スリーブＳ１ａが図示の中立位置から７速ギヤ２４ｃ側に移動した場合、７速ギヤ２４ｃと第１主入力軸１４とが連結される。
【０１３８】
第３同期噛合機構Ｓ３は、５速ギヤ２４ｂと第１主入力軸１４とを連結自在に形成されている。スリーブＳ３ａが図示の中立位置では、５速ギヤ２４ｂは、第１主入力軸１４に回転自在な状態である。スリーブＳ３ａが図示の中立位置から５速ギヤ２４ｂ側に、第１主入力軸１４に沿って移動した場合、５速ギヤ２４ｂと第１主入力軸１４とが連結される。
【０１３９】
本実施形態の第２主入力軸２２は、変速比の異なる複数の変速段のうち、変速比順位で偶数番目又は奇数番目の変速段（本実施形態では偶数番目の２速段、４速段、６速段）の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支する。具体的には、第２主入力軸２２には、２速ギヤ２５ａと４速ギヤ２５ｂとの間に、６速ギヤ２５ｃが回転自在に軸支されている。２速ギヤ２５ａと６速ギヤ２５ｃとの間には、第２主入力軸２２に接続された第２同期噛合機構Ｓ２が設けられている。６速ギヤ２５ｃと４速ギヤ２５ｂとの間には、第２主入力軸２２に接続された第４同期噛合機構Ｓ４が設けられている。
【０１４０】
本実施形態の第２同期噛合機構Ｓ２は、２速ギヤ２５ａと６速ギヤ２５ｃとを第２主入力軸２２に選択的に連結する。スリーブＳ２ａが図示の中立位置から２速ギヤ２５ａ側に、第２主入力軸２２に沿って移動した場合、２速ギヤ２５ａと第２主入力軸２２とが連結される。一方、スリーブＳ２ａが図示の中立位置から６速ギヤ２５ｃ側に移動した場合、６速ギヤ２５ｃと第２主入力軸２２とが連結される。
【０１４１】
第４同期噛合機構Ｓ４は、４速ギヤ２５ｂと第２主入力軸２２とを連結自在に形成されている。スリーブＳ４ａが図示の中立位置では、４速ギヤ２５ｂは、第２主入力軸２２に回転自在な状態である。スリーブＳ４ａが図示の中立位置から４速ギヤ２５ｂ側に、第２主入力軸２２に沿って移動した場合、４速ギヤ２５ｂと第２主入力軸２２とが連結される。
【０１４２】
本実施形態では、第３副入力軸２５と出力軸２６とは、６速ギヤ列３６を介して結合されている。この６速ギヤ列３６は、６速ギヤ２５ｃと出力軸２６に固定されたギヤ２６ｄとが噛合して構成されている。出力軸２６と第２副入力軸２４とは、７速ギヤ列３７を介して結合されている。この７速ギヤ列３７は、出力軸２６に固定されたギヤ２６ｄと７速ギヤ２４ｃとが噛合して構成されている。なお、出力軸２６に固定される各ギヤ列のギヤ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを従動ギヤという。
【０１４３】
上記ギヤ２４ａ、ギヤ２４ｂ、２４ｃは、第１の変速群に相当する。また、ギヤ２５ａ、ギヤ２５ｂ、２５ｃは、第２の変速群に相当する。第１の変速群及び第２の変速群は変速機に相当する。
【０１４４】
本実施形態のハイブリッド車両では、バッテリ７の温度に応じて、ＥＣＵ８が第１実施形態と同様な制御を行う。
【０１４５】
詳細には、本実施形態の低高温度処理部８ｄは、温度検知部８ａにより検知された温度が所定温度ＴＬ（第１の所定温度）未満又は第２の所定温度ＴＨ以上のときに、第１の変速群（奇数段）の変速段のうち中間段（本実施形態では３速段又は５速段）に規定する。つまり、本実施形態では、上記奇数段のうち一つの変速段（３速段又は５速段）に限定する。こうすることで、例えば、変速時の電動機による変速先の変速段への回転速度を合わせる動作を行うことなく、ドライバビリティの低下を防止することが可能である。
【０１４６】
また、例えば、上記第１の変速群（奇数段）の中間段（３速段又は５速段）が選択された状態から、アップシフト又はダウンシフトを行う場合には、電動機３が接続されていない動力伝達軸（第２主入力軸２２）側に設けられた偶数段（２速段又は４速段、あるいは４速段又は６速段）に変速を行うことで、電動機３による回転あわせを行う必要がなく、バッテリの出力低下に伴う変速応答性の低下を防止すると共に、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【０１４７】
また、本実施形態の低高温度処理部８ｄは、第２の変速群（偶数段）を介してエンジン２から駆動輪４へ動力を伝達可能とし、且つ、第１の変速群（奇数段）を介して電動機３と駆動輪４との間の動力を伝達可能として、電動機３を回転させるように制御する。詳細には、低高温度処理部８ｄは、例えば、２速段と３速段、３速段と４速段、４速段と５速段、５速段と６速段、又は６速段と７速段が、出力軸２２に共噛み状態となるように制御する。この状態で、電動機３を回転させることができ、バッテリ７の充放電を行うことが可能である。すなわち、バッテリ７の内部抵抗に電流を流すことで、バッテリ７が加温される。
【０１４８】
以上、実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、ハイブリッド車両の変速段は７速段以上の有段変速段を有していてもよい。
【０１４９】
また、例えば、ハイブリッド車両の動力伝達装置は、電動機のロータと遊星歯車機構のリングギヤとが互いに固定し、電動機のロータとサンギヤが非固定状態で、互いに回転自在となるように構成されていてもよい。
【０１５０】
また、ＥＣＵ８の構成は、上述した形態に限られるものではない。
【符号の説明】
【０１５１】
１…動力伝達装置、２…エンジン（内燃機関：ＥＮＧ）、２ａ…駆動力入力軸（入力軸）、３…電動機、３ａ…ロータ、３ｂ…ステータ、４…駆動輪（被駆動部）、５…補機、６…パワードライブユニット（ＰＤＵ）、７…バッテリ（蓄電装置、二次電池）、８…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、８ａ…バッテリ温度検知部、８ｂ…ＳＯＣ検知部、８ｃ…通常温度処理部、８ｄ…低高温度処理部、９…駆動力設定部、１０…各種センサ、１１…バッテリ温度検出部、１２…ＳＯＣ検出部、１３…動力合成機構（遊星歯車装置）、１３ｃ…キャリア、１３ｐ…プラネタリギヤ、１３ｒ…リングギヤ、１３ｓ…サンギヤ、１４…第１主入力軸（第１駆動ギヤ軸）、１５…第１副入力軸、１６…リバース軸、１７…リバースギヤ軸、１８…ギヤ列、１９…中間軸、２０…ギヤ列、２１…ギヤ列、２２…第２主入力軸（第２駆動ギヤ軸）、２３…ギヤ列、２４…第２副入力軸、２５…第３副入力軸、２６…出力軸、２６ａ，２６ｂ…従動ギヤ、２７…２速ギヤ列、２８…４速ギヤ列、２９…３速ギヤ列、３０…５速ギヤ列、３１…差動歯車ユニット、３２…車軸、３３…ハウジング（不動部）、３４…ベルト機構、４０…空調装置、４１…コンプレッサ、４２…熱交換器（車両室外）、４３…熱交換器（車両室内）、４４…送風装置（ファン）、Ｃ１…第１クラッチ（断接装置）、Ｃ２…第２クラッチ、Ｓ１…第１同期噛合機構、Ｓ２…第２同期噛合機構、ＳＬ…第３同期噛合機構、ＳＲ…後進同期噛合機構。
【図１】
2011121414.tif 000003
【図２】
2011121414.tif 000004
【図３】
2011121414.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011121414.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011121414.tif 000009
【図８】
2011121414.tif 000010
【図９】
2011121414.tif 000011
【図１０】
2011121414.tif 000012
【図１１】
2011121414.tif 000013
【図１２】
2011121414.tif 000014