(57)【要約】【課題】燃費低下やコスト増加を伴わずに、電動機の逆起電圧によって電力変換ユニットが破損するおそれが生じない動力出力装置を提供する。【解決手段】モータ温度センサ１０が検出したモータ温度Ｔが所定の温度Ｔth未満である場合、モータ温度Ｔでモータが発生させ得る逆起電圧がＰＤＵ６の耐圧限度未満となるように、動力伝達装置１が制御される。動力伝達装置１は、モータ回転数Ｎがモータ温度Ｔに応じた上限回転数Ｎlim未満となるように制御される。【選択図】図３
2011088549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び電動機の動力を駆動軸へ伝達する動力伝達装置と、前記電動機と蓄電装置との間の電力変換を行う電力変換装置と、前記電動機の温度を検出する温度検出手段と、前記動力伝達装置を制御する制御部とを備えた動力出力装置であって、
前記温度検出手段が検出した温度が所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となるように、前記動力伝達装置を制御することを特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記電動機の回転数が前記検出した温度に応じた回転数未満となるように前記動力伝達装置を制御することにより、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となるようにすることを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記動力伝達装置は、前記電動機と熱交換を行う媒体を循環させる媒体循環手段を備え、
前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記媒体の循環量を増加させるように、前記媒体循環手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、前記電動機に流れる電流が最大となるように、前記電力変換装置を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、前記電動機の出力が最大となるように、前記電力変換装置を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記動力伝達装置は、
前記内燃機関及び前記電動機から前記駆動軸に動力を伝達する第１動力伝達路と、
前記内燃機関から前記駆動軸に動力を伝達する第２動力伝達路と、
前記内燃機関と前記第１動力伝達路とを断接可能な第１断接手段と、
前記内燃機関と前記第２動力伝達路とを断接可能な第２断接手段とを有し、
前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記第１断接手段により前記内燃機関を前記第１動力伝達路に接続させると共に、前記第２断接手段により前記内燃機関を前記第２動力伝達路に接続させるように、前記動力伝達装置を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記温度検出手段は、前記電動機の温度を直接測定するか、前記電動機近傍の別装置の温度を測定した測定値から当該電動機の温度を推定するか、前記電動機を冷却する冷媒の温度を測定した測定値から当該電動機の温度を推定するか、前記電動機の運転状態の経過から当該電動機の温度を推定するかのいずれかにより、前記電動機の温度を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び電動機を備える動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両用の動力出力装置が知られている。この動力出力装置は、内燃機関を駆動して動力を出力すると共に、直流電源からの直流電圧を昇降圧ユニット（コンバータ）で昇圧させた後、電力変換ユニット（インバータ）で交流直流に変換し、その変換した交流電圧によって交流モータ（電動機）を駆動して動力を出力する。
【０００３】
交流モータはその回転数に応じた逆起電圧（誘起電圧）を発生させ、この逆起電力は電力変換ユニットに印加される。しかし、耐圧限度を超える逆起電圧が印加されると、電力変換ユニットは破損するおそれがある。交流モータの逆起電圧は、温度依存性があり、モータ温度が低いほど高くなる。そこで、従来は、極低温下でも逆起電圧によって破損しないよう、耐圧限度の大きな電力変換ユニットを用いていた。
【０００４】
なお、特許文献１には、インバータに含まれるスイッチング素子の温度依存性とインバータの温度検知結果とに基づいて、コンバータによりインバータに印加される印加電圧の上限値を設定し、この上限値を超えないようにコンバータを制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６７６１６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、上記従来のように耐圧限度の大きな電力変換ユニットを用いると、電力変換ユニット内での電力損失によって燃費が低下すると共に、変換ユニットのコストが増加するという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、燃費低下やコスト増加を伴わずに、電動機の逆起電圧によって電力変換ユニットが破損するおそれが生じない動力出力装置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、内燃機関及び電動機の動力を駆動軸へ伝達する動力伝達装置と、前記電動機と蓄電装置との間の電力変換を行う電力変換装置と、前記電動機の温度を検出する温度検出手段と、前記動力伝達装置を制御する制御部とを備えた動力出力装置であって、前記温度検出手段が検出した温度が所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となるように、前記動力伝達装置を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、電動機の温度が所定温度未満である場合、電動機が発生させ得る逆起電圧が電力変換装置の耐圧限度未満となる。電力変換装置の耐圧特性は一般的に高温になるほど低くなることが知られており、電力変換装置の温度は電動機の温度に大きな影響を受ける。そのため、電動機が発生させ得る最大逆起電圧が電力変換装置の耐圧限度を越えることがない電動機の温度を前記所定温度に設定することにより、逆起電圧によって電力変換装置が破損するおそれを確実に防止することができる。
【００１０】
更に、前記所定温度が通常の温度、例えば０度程度となるような耐圧限度を有する電力変換装置を用いることにより、極低温時に電動機が発生させ得る逆起電圧力を超える大きな耐圧限度を有する電力変換装置を用いる必要がない。そのため、上記従来の場合に対して、電力変換装置内での電力損失削減による燃費向上と電力変換装置のコスト削減が可能となる。なお、前記所定温度が通常の温度、例えば０度程度であれば、極低温下であっても始動後すぐに到達可能であるので、前記制御による不都合は少ない。
【００１１】
また、本発明において、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記電動機の回転数が前記検出した温度に応じた回転数未満となるように前記動力伝達装置を制御することにより、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となるようにすることが好ましい。
【００１２】
この場合、電動機温度が前記所定温度未満である場合、電動機の回転数を電動機の温度に応じた回転数未満に制限することにより、その温度下で電動機が発生させ得る逆起電圧を電力変換装置の耐圧限度未満としている。そのため、電動機の回転数上限を制限する簡易な制御により、逆起電圧によって電力変換装置が破損するおそれを確実に防止することができる。
【００１３】
本発明において、電動機の温度が前記所定温度未満である場合、電動機の昇温を促進させて、電動機が発生させ得る逆起電圧が電力変換装置の耐圧限度未満となるように制御する必要がない通常の状態にすることが好ましい。
【００１４】
そこで、本発明において、前記動力伝達装置は、前記電動機と熱交換を行う媒体を循環させる媒体循環手段を備え、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記媒体の循環量を増加させるように、前記媒体循環手段を制御することが好ましい。
【００１５】
この場合、電動機の温度が前記所定温度未満である場合、媒体循環手段が循環させる媒体の循環量が増加する。そのため、電動機の昇温を促進することが可能となる。
【００１６】
また、本発明において、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、前記電動機に流れる電流が最大となるように、前記電力変換装置を制御することが好ましい。
【００１７】
この場合、電動機の温度が前記所定温度未満である場合、その温度下で電動機が発生させ得る逆起電圧が電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、電動機を流れる電流が最大となる。そのため、電動機の昇温を促進することが可能となる。
【００１８】
また、本発明において、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記検出した温度下で前記電動機が発生させ得る逆起電圧が前記電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、前記電動機の出力が最大となるように、前記電力変換装置を制御することが好ましい。
【００１９】
この場合、電動機の温度が前記所定温度未満である場合、その温度下で電動機が発生させ得る逆起電圧が電力変換装置の耐圧限度未満となる条件において、電動機の出力が最大となる。そのため、電動機の昇温を促進することが可能となる。
【００２０】
更に、本発明において、前記動力伝達装置は、前記内燃機関及び前記電動機から前記駆動軸に動力を伝達する第１動力伝達路と、前記内燃機関から前記駆動軸に動力を伝達する第２動力伝達路と、前記内燃機関と前記第１動力伝達路とを断接可能な第１断接手段と、前記内燃機関と前記第２動力伝達路とを断接可能な第２断接手段とを有し、前記温度検出手段が検出した温度が前記所定温度未満である場合、前記制御部は、前記第１断接手段により前記内燃機関を前記第１動力伝達路に接続させると共に、前記第２断接手段により前記内燃機関を前記第２動力伝達路に接続させるように、前記動力伝達装置を制御することが好ましい。
【００２１】
この場合、電動機の温度が前記所定温度未満である場合、内燃機関を第１動力伝達路に接続させると共に、内燃機関を第２動力伝達路に接続させる。これにより、内燃機関の動力が分割させて駆動軸に伝達されるので、内燃機関を第１動力伝達路のみに接続させた場合に比べて、第１動力伝達路を介して駆動軸に伝達される内燃機関の動力が減少する。そのため、第１動力伝達路を介して電動機に伝達される内燃機関の動力が減少するので、電動機の回転数を減少させることが可能となる。
【００２２】
なお、前記温度検出手段は、例えば、前記電動機の温度を直接測定するか、前記電動機近傍の別装置の温度を測定した測定値から当該電動機の温度を推定するか、前記電動機を冷却する冷媒の温度を測定した測定値から当該電動機の温度を推定するか、前記電動機の運転状態の経過から当該電動機の温度を推定するかのいずれかにより、前記電動機の温度を検出すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る動力出力装置の全体構成図。
【図２】ＰＤＵの概略ブロック図。
【図３】ＥＣＵの機能ブロック図。
【図４】（ａ）はモータ温度と逆起電圧との関係を、（ｂ）はモータ回転数と逆起電圧との関係を、（ｃ）はモータ温度とモータ上限回転数の関係をそれぞれ示すグラフ。
【図５】動力出力装置の動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態に係る動力出力装置について図面を参照しながら説明する。この動力出力装置は、ハイブリッド車両に好適に搭載される。まず、動力出力装置の構成を説明する。
【００２５】
図１に示すように、動力出力装置は、動力伝達装置１を備えると共に、動力発生源としてエンジン２及びモータ（モータ・ジェネレータ）３を有する。エンジン２は本発明における内燃機関に相当し、モータ３は本発明における電動機に相当する。
【００２６】
動力伝達装置１は、エンジン２及び／又はモータ３の動力（駆動力、トルク）を被駆動部である車軸４に伝達して、車軸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／又は車軸４からの動力をモータ３に伝達して、モータ３により回生動作可能に構成されている。車軸４は、本発明における駆動軸に相当する。
【００２７】
また、動力伝達装置１は、エンジン２及び／又はモータ３の動力によって、車両に搭載された補機５が駆動可能なように構成されている。補機５は、例えば、エアーコンディショナーのコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプ等である。
【００２８】
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。
【００２９】
モータ３は、交流モータであり、より具体的には、３相のＤＣブラシレスモータである。モータ３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図示しない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。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（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ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、前記ハウジングに固定されている。
【００３０】
図２に示すように、コイル３ｂａは、モータ３の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、蓄電装置であるバッテリ（直流電源、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。ＰＤＵ６は本発明における電力変換装置に相当し、ＥＣＵ８は本発明における制御部に相当する。
【００３１】
図３に示すように、ＥＣＵ８は、ＰＤＵ６の他に、動力伝達装置１、エンジン２、モータ３等の車両の各構成要素に電気的に接続されており、これら各構成要素を制御する。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る。
【００３２】
ＥＣＵ８は、駆動力要求部９、モータ温度センサ１０、各種センサセンサ１１から受けた信号に基づいて、プログラムにより規定される制御処理を実行する。ＥＣＵ８の機能については後述する。
【００３３】
駆動力要求部９は、例えば、運転者の操作や走行状態に基づいて、車軸４に要求される駆動力を設定するための駆動力要求信号をＥＰＵ８に送る。駆動力設定部９は、例えば、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、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ等からなる。
【００３４】
モータ温度センサ１０は、モータ３の温度（以下、「モータ温度」という）Ｔを測定し、その測定結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。本実施形態のモータ温度センサ１０は、モータ温度Ｔとして、永久磁石が設けられたロータ３ａの温度を測定する。
【００３５】
各種センサ１１は、例えば、シフトレバー（不図示）のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ、車両の速度を検出する車速センサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ、動力伝達装置１内の各種クラッチや同期装置の状態を検出する変速段センサ等車速センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサ、変速段検出センサ等からなり、各センサによる検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。
【００３６】
更に、ＥＣＵ８は、媒体循環ユニット１２にも電気的に接続されている。媒体循環ユニット１２は、モータ温度Ｔを適切な範囲内に維持するよう、媒体循環量（単位時間当りの媒体循環量）がＥＣＵ８により制御可能に構成されている。
【００３７】
媒体循環ユニット１２は、例えば、モータ３の隣接部又は近傍部を経由する循環路、循環路内を媒体を循環させるポンプ、循環路内の媒体と熱交換を行う熱交換器、媒体の温度を測定する温度センサ等を有する。媒体循環ユニット１２は、循環路内を循環する媒体とモータ３との熱交換により、モータ３を昇温又は冷却する。なお、媒体として、油、水などの流体、空気などの気体を用いることができるが、動力伝達装置１の潤滑・作動油（ＡＴＦ：Automatic transmission fluid）、エンジン２を冷却する冷却水（ラジエータの冷却水）を用いることが好ましい。これにより、比較的簡単に媒体循環ユニット１２を構成することができる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る動力伝達装置１の構成について説明する。図１に示すように、動力伝達装置１は、エンジン２の動力とモータ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している。動力合成機構１３については後述する。
【００３９】
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断接手段である第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側からモータ３側に亘って延在する。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、第１主入力軸１４は、モータ３のロータ３ａに連結されている。
【００４０】
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。
【００４１】
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。第１副入力軸１５は、第２断接手段である第２クラッチＣ２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される。
【００４２】
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に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。
【００４３】
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に解除自在に伝達するように構成されている。
【００４４】
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。リバース軸１６には、リバースギヤ軸１７上に固定された後退ギヤ１７ｃと、リバース軸１６との連結及び切断を切換可能な後退同期装置ＳＲが設けられている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、モータ３に連結されている。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よりもモータ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を介して接続される。
【００４８】
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。
【００４９】
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。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を介して接続される。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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４を介して駆動輪３２に伝達するように構成されている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
次に、動力合成機構１３について説明する。動力合成機構１３は、モータ３の内側に設けられている。具体的には、モータ３を構成するロータ３ａ、ステータ３ｂ及びコイル３ｂａの一部又は全部が、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。
【００５７】
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（第１回転要素）１３ｓと、リングギヤ（第２回転要素）１３ｒ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。
【００５８】
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のモータ３側の一端部に固定されている。また、サンギヤ１３ｓは、モータ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は連動して一体的に回転する。
【００５９】
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に対する固定状態と非固定状態とが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との固定状態と非固定状態とが切換自在となるように構成されている。
【００６０】
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のモータ３側の一端部に固定されている。
【００６１】
上記のように構成された動力伝達装置１において、本発明における第１伝達路は、第１主入力軸１４、第２副入力軸２４、３速ギヤ列２９（又は５速ギヤ列３０）及び出力軸２６等から構成される。また、本発明における第２伝達路は、第１副入力軸１５、ギヤ列２１、第２主入力軸２２、２速ギヤ列２７（又は４速ギヤ列２８）及び出力軸２６等から構成される。
【００６２】
次に、本実施形態の動力伝達装置１における変速段について説明する。上述したように、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車軸４に出力するように構成されている。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。
【００６３】
エンジン始動時、第１クラッチＣ１を接続状態にして、モータ３を駆動し、エンジン２を始動させる。即ち、モータ３はエンジン・スタータとしての機能を兼ね備えている。
【００６４】
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等を介して車軸４に伝達される。
【００６５】
なお、エンジン２を駆動させると共に、モータ３を駆動させれば、１速段でのモータ３によるアシスト走行（エンジン２の駆動力をモータ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、モータ３のみで走行するＥＶ走行を行うこともできる。
【００６６】
また、減速回生運転中では、モータ３を制動することにより車両を減速状態としてモータ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。
【００６７】
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等を介して車軸４に伝達される。
【００６８】
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モータ３を駆動させれば、２速段でのモータ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。
【００６９】
なお、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測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。
【００７０】
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等を介して車軸４に伝達される。
【００７１】
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モータ３を駆動させれば、３速段でのモータ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。なお、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。
【００７２】
なお、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測した場合には、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測した場合には、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。
【００７３】
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等を介して車軸４に伝達される。
【００７４】
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モータ３を駆動させれば、４速段でのモータ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。
【００７５】
なお、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測した場合には、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測した場合には、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。
【００７６】
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等を介して車軸４に伝達される。
【００７７】
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モータ３を駆動させれば、５速段でのモータ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。
【００７８】
なお、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。
【００７９】
後進段は、後退同期噛合機構ＳＲを、リバース軸１６と後退ギヤ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等を介して車軸４に伝達される。なお、エンジン２を駆動させると共にモータ３を駆動させれば、後進段でのモータ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。
【００８０】
次に、本実施形態のＰＤＵ６の構成について図２を参照して説明する。
【００８１】
ＰＤＵ６は、直流電圧を昇圧又は降圧する昇降圧ユニット（コンバータ）４１を介して、モータ３とバッテリ７との間の電力変換を行う電力変換ユニットである。ＰＤＵ６は、交流電力と直流電力との電力変換を行うインバータ回路４２と、昇降圧ユニット４１からの直流電圧を平滑化してインバータ回路４２に供給する平滑コンデンサ４３とから構成される。昇降圧ユニット４１は、詳細は図示しないが、スイッチング素子、ダイオード、リアクトルを含む等により構成され、直流電圧を昇圧又は降圧する。
【００８２】
ＥＶ走行時やアシスト走行時には、バッテリ７から供給された直流電圧を昇降圧ユニット４１が昇圧し、その昇圧された直流電圧をインバータ回路４２が交流電圧に変換してモータ３を駆動制御する。一方、回生走行時には、モータ３が発電した交流電力をインバータ回路４２が直流電力に変換し、その直流電力が昇降圧ユニット４１で降圧されて、バッテリ７に充電される。
【００８３】
インバータ回路４２は、モータ３の各相のコイル３ｂａに対応させて設けた３つのアーム（Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アーム）４４から構成される。各アーム４４は、スイッチング動作を行うスイッチング素子４５ａと、このスイッチング素子４５ａに並列に接続されるダイオード４５ｂとからなるスイッチング部４５を各一対有する。スイッチング素子４５ａは、電力用半導体素子であり、例えばIＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。
【００８４】
次に、本実施形態のＥＣＵ８の機能について図３を参照して説明する。
【００８５】
ＥＣＵ８は、本発明における機能を実現する手段として、ハイブリッド制御部８ａ、動力伝達制御部８ｂ、エンジン制御部８ｃ、ＰＤＵ制御部８ｄ、昇降圧制御部８ｅ、媒体循環制御部８ｆ及び記憶部８ｇを備える。
【００８６】
ハイブリッド制御部８ａは、駆動力要求部９から要求された駆動力が車軸４に出力されるように、モータ温度センサ１０が測定したモータ温度Ｔ、各種センサ１１が検出した各種検出値、バッテリ７の充電量、媒体循環ユニット１２の温度センサが測定した媒体温度、車速等の車両状態に基づいて、走行モード（エンジン走行モード、ＥＶ走行モード、アシスト走行モード、回生走行モードのいずれか）、エンジン２の回転数、モータ３への印加電圧、変速段及び媒体循環ユニット１２での媒体循環量等の各種設定を決定する。
【００８７】
動力伝達制御部８ｂは、ハイブリッド制御部８ａが決定した走行モード、変速段等の設定に応じて、動力伝達装置１を制御する。動力伝達制御部８ｂは、具体的には、前記各種クラッチＣ１，Ｃ２や各種同期装置Ｓ１，Ｓ２，ＳＬ，ＳＲ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、動力伝達装置１を制御する。
【００８８】
エンジン制御部８ｃは、ハイブリッド制御部８ａが決定した走行モード、エンジン２の回転数等の設定に応じて、エンジン２を制御する。エンジン制御部８ｃは、具体的には、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エンジン２を制御する。
【００８９】
ＰＤＵ制御部８ｄは、ハイブリッド制御部８ａが決定した走行モード、モータ３への印加電圧等の設定に応じて、ＰＤＵ６を制御する。ＰＤＵ制御部８ｄは、具体的には、ＰＤＵ６を介してコイル３ｂａに流れる電流を制御して、モータ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、モータ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、モータ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、モータ３はジェネレータとしても機能する。この場合、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。
【００９０】
昇降圧制御部８ｅは、ハイブリッド制御部８ａが決定した走行モード、モータ３への印加電圧等の設定に応じて、昇降圧ユニット１２を制御する。
【００９１】
媒体循環制御部８ｆは、ハイブリッド制御部８ａが決定した媒体循環ユニット１２での媒体循環量等の設定に応じて、媒体循環ユニット１２を制御する。媒体循環制御部８ｅは、具体的には、媒体循環ユニット１２のポンプ出力等を制御することにより、媒体循環量を調整する。
【００９２】
ところで、モータ３は、その回転数（以下、「モータ回転数」という）Ｎに応じた逆起電圧（誘起電圧）Ｖが発生する。この逆起電圧Ｖは、図４（ａ）に示すように、温度依存性があり、モータ温度Ｔが低いほど高くなる。そのため、例えば、外気温が０度以下の低温、特に−４０度等の極低温時、大きな逆起電圧ＶがＰＤＵ６に印加され得る。この逆起電圧Ｖ がＰＤＵ６の耐圧限度Ｖiを超えると、ＰＤＵ６が破損するおそれがある。なお、ＰＤＵ６の耐圧限度Ｖiは、スイッチング素子４５ａや平滑コンデンサ４６の耐圧限度に依存する。
【００９３】
モータ３が発生する逆起電圧Ｖは、図４（ｂ）に示すように、モータ回転数Ｎに比例し、モータ回転数Ｎが最大回転数Ｎmaxのとき、最大になる。また、ＰＤＵ６の耐圧特性は、実験結果等から一般的に高温になるほど低くなることが知られており、ＰＤＵ６の温度はモータ温度Ｔに大きな影響を受ける。そのため、図４（ａ）に示すように、モータ温度Ｔが温度Ｔth以上であれば、ＰＤＵ６の耐圧限度Ｖiを逆起電圧Ｖが超えることはないので、逆起電圧によってＰＤＵ６が破損するおそれがなくなる。なお、モータ３の最大回転数Ｎmaxは、モータ３の回転に対する負荷が最小となる場合にモータ３が破損等なく回転可能な回転数であり、モータ３の構造や接続等に依存した固有値である。
【００９４】
一方、モータ温度Ｔが温度Ｔth未満である場合、モータ回転数Ｎによっては、逆起電圧ＶによってＰＤＵ６が破損するおそれがある。そのため、モータ３が発生し得る逆起電圧ＶをＰＤＵ６の耐圧限度Ｖi未満に確実に抑制する必要がある。ここで、図４（ｂ）を参照して、例えばモータ温度Ｔが極低温の−４０度の場合、モータ回転数Ｎを回転数Ｎth未満に制限すれば、逆起電圧ＶがＰＤＵ６の耐圧限度Ｖiを超えることがなくなる。そこで、図４（ｃ）に示すように、モータ温度Ｔが−４０度の場合、モータ３の上限回転数Ｎmaxとして回転数Ｎthに設定する。
【００９５】
なお、本実施形態では、モータ３のロータ３ａがサンギヤ１３ｓを介して第１主入力軸１４と連動して一体的に回転するので、モータ回転数Ｎは第１主入力軸１４の回転数と等しくなる。
【００９６】
本実施形態のハイブリッド制御部８ａは、図４（ｃ）に示すように、モータ３の逆起電圧Ｖが印加しても、ＰＤＵ６が破損するおそれを確実に防止するために、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth未満の場合、モータ温度Ｔに応じたモータ回転数Ｎ（または、これに等しい第１主入力軸１４の回転数）の上限回転数Ｎlimを設定する。上限回転数Ｎlimは、モータ温度Ｔに基づき、記憶部８ｇに予め格納したテーブルから検索等にして取得すればよい。
【００９７】
また、ＥＣＵ８の記憶部８ｇに、前記車両状態に基づき前記各種設定を設定するマップ（不図示）を予め複数格納しておき、モータ温度センサ１０が検出したモータ温度Ｔが所定温度Ｔth以上であるか否かに応じて、記憶部８ｇから読み出すマップを相違させてもよい。この場合、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth以上のときに読み出すマップは通常走行用のマップであり、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth未満のときに読み出すマップは通常走行用のマップに対してモータ回転数Ｎの上限回転数Ｎlimがモータ温度Ｔに応じて制限されるように修正された制限走行用のマップである。なお、通常走行用のマップは、モータ回転数Ｎの上限回転数Ｎlimを、モータ温度Ｔに拘わらず最大回転数Ｎmaxで一定に設定したマップとなる。
【００９８】
制限走行用のマップは、例えば、１速段において、通常のエンジン走行やアシスト走行では第１主入力軸１４の回転数が上限回転数Ｎlimを超える場合、第２クラッチＣ２をＯＮ状態にすると共に、第２同期噛合機構Ｓ２により第２主入力軸２２を２速ギヤ２５ａ又は４速ギヤ２５ｂとを連結した状態とすることで、第１主入力軸１４の回転数を上限回転数Ｎlim未満に抑制するように設定される。
【００９９】
なお、所定温度Ｔthは比較的低い温度、例えば０度、高くとも２０度程度であり、始動後すぐにモータ温度Ｔは温度Ｔthを超える。そのため、始動後の短い時間、モータ回転数Ｎが上限回転数Ｎlimを超えないように制限しても、ユーザビリティに与える影響は小さい。
【０１００】
また、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth未満である場合、ハイブリッド制御部８ａは、各制御部８ｂ〜８ｅを介して、モータ温度Ｔの上昇を促進するように、動力伝達装置１、エンジン２、モータ３や媒体循環ユニット１２を制御することが好ましい。これにより、モータ回転数Ｎの制限がない通常走行に早く戻すことができる。なお、このようなモータ温度Ｔの上昇を促進する設定をマップに盛り込んでおいてもよい。
【０１０１】
モータ３の昇温促進のため、例えば、ハイブリッド制御部８ａは、媒体循環制御部８ｅを介して、通常走行時よりも媒体循環量が増加するよう、媒体循環ユニット１２を制御すればよい。
【０１０２】
また、モータ３の昇温促進のため、ハイブリッド制御部８ａは、ＰＤＵ制御部８ｄを介して、通常走行時よりもモータ３に流れる電流が増加するように、ＰＤＵ６を制御してもよい。
【０１０３】
また、モータ３の昇温促進のため、ハイブリッド制御部８ａは、ＰＤＵ６を介して、要求駆動力を可能な限りモータ３の動力によるものとするように、ＰＤＵ６を制御してもよい。すなわち、モータ上限回転数Ｎlim未満でモータ３の動力のみで要求駆動力を出力することが可能な場合、エンジン制御部８ｃを介してエンジン２を停止させる。ただし、モータ上限回転数Ｎlim未満でモータ３が出力可能な動力では要求駆動力を満たさない場合、その不足分の駆動力をエンジン２に出力させるよう、エンジン制御部８ｃを介してエンジン２を制御する。
【０１０４】
次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る動力出力装置の動作を説明する。以下の動作はＥＣＵ８の各制御部８ａ〜８ｆで実行される。
【０１０５】
ステップＳＴ１で、ハイブリッド制御部８ａは、モータ温度センサ１０からモータ温度Ｔを示す信号を取得する。そして、ステップＳＴ２で、ハイブリッド制御部８ａは、その信号に基づいて、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth以上であるか否かを判定する。そして、モータ温度Ｔが所定温度Ｔth以上であると判定した場合にステップＳＴ３の処理に進み、それ以外の場合にステップＳＴ４の処理に進む。
【０１０６】
ステップＳＴ３で、ハイブリッド制御部８ａは、モータ回転数Ｎを制限する必要がない通常走行用のマップを記憶部８ｇから読み出し、このマップに基づき、各制御部８ｂ〜８ｆを介して、動力伝達装置１、エンジン２、モータ３、ＰＤＵ６及び媒体循環ユニット１２の制御を行い、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【０１０７】
ステップＳＴ４で、ハイブリッド制御部８ａは、モータ回転数Ｎを上限回転数Ｎlimに制限する制限走行用のマップを記憶部８ｇから読み出し、このマップに基づき、各制御部８ｂ〜８ｆを介して、動力伝達装置１、エンジン２、モータ３、ＰＤＵ６及び媒体循環ユニット１２の制御を行う。更に、ハイブリッド制御部８ａは、各制御部８ｂ〜８ｆを介してモータ温度Ｔの上昇を促進させる。そして、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態に係る動力出力装置は、モータ温度センサ１０が測定したモータ温度Ｔが温度Ｔth未満である場合（ＳＴ２：ＮＯ）、モータ回転数Ｎがモータ温度Ｔに応じた上限回転数Ｎlim未満となるように制限した制限走行を行う。そのため、モータ３が発生させ得る逆起電圧がＰＤＵ６の耐圧限度Ｖi未満となり、モータ３の逆起電圧によってＰＤＵ６が破損するおそれが生じない。また、温度Ｔthは極低温でない通常の温度、例えば０度程度であり、少なくとも始動後すぐに到達可能な温度であるので、制限走行による不都合は少ない。
【０１０９】
また、温度Ｔthが極低温でない通常の温度、例えば０度程度となるような耐圧限度Ｖiを有するＰＤＵ６を用いることができ、極低温時に発生し得るモータ３の逆起電圧力を超える大きな耐圧限度を有するＰＤＵ６を用いる必要がない。そのため、上記従来の場合に比べて、ＰＤＵ６での電力損失を削減して燃費を向上させることが可能であり、コストを削減することも可能となる。一般的に、ＰＤＵ６の耐圧限度Ｖiは、スイッチング素子４５ａの耐圧限度に依拠するが、標準品のスイッチ素子４５ａは耐圧仕様の幅が大きい。そのため、従来は通常温度下では不必要に大きな耐圧限度を有するスイッチ素子を採用することがあったが、このようなスイッチ素子を採用する必要がなくなる。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態に係る動力出力装置について説明したが、本発明は本実施形態に限定されない。
【０１１１】
例えば、動力伝達装置の構成は、本実施形態の動力伝達装置１に限定されない。本発明における動力伝達装置は、内燃機関及び電動機の動力を駆動軸へ伝達する動力伝達装置であればよい。例えば、内燃機関の出力軸（駆動力入力軸２ａ）と電動機（モータ）の回転軸とが直結されている動力伝達装置を備える場合、モータ温度センサ１０が測定したモータ温度Ｔが温度Ｔth未満である場合、エンジン回転数がモータ温度Ｔに応じた上限回転数Ｎlim未満となるようにエンジン２を制御すればよい。
【０１１２】
また、本実施形態では、モータ温度センサ１０によりモータ温度Ｔを直接的に検出する場合について説明した。しかし、これに限定されず、モータ３の動作パラメータの経過に基づいてモータ温度Ｔを演算により推定するなど、モータ温度Ｔを間接的に検出してもよい。モータ３の動作パラメータとしては、例えば、モータ回転数Ｎ、モータ３への印加電圧、エンジン回転数、変速段、車速、外気温等を挙げることができる。また、例えば、動作パラメータの経過等とモータ温度Ｔとを関連付けるマップを予め記憶部８ｇに格納しておき、動作パラメータの経過等に基づいて記憶部８ｇから読み出したマップからモータ温度Ｔを検出してもよい。
【０１１３】
更に、モータ３の隣接部又は近傍部に位置してモータ３の温度変化により自身の温度が影響を受ける装置・機器の温度を測定する温度センサを設け、この温度センサにより、モータモータ温度Ｔやその温度変化を間接的に検出してもよい。例えば、媒体循環ユニット１２の循環路内を循環する媒体の温度を測定する温度センサを設ければよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、ＰＤＵ６とバッテリ７との間に直流電圧を昇圧又は降圧する昇降圧ユニット４１を設ける場合について説明した。しかし、これに限定されず、ＰＤＵ６とバッテリ７との間で昇降圧を行う必要がない場合には、昇降圧ユニット４１を設ける必要はない。
【０１１５】
また、モータ３のロータ３ａに永久磁石を設ける場合について説明した。しかし、これに限定されず、ステータ３ｂに永久磁石を設けてもよい。この場合、モータ温度センサ１０は、ステータ３ｂの温度を検出することが好ましい。
【符号の説明】
【０１１６】
１…動力伝達装置、２…エンジン（内燃機関：ＥＮＧ）、２ａ…駆動力入力軸、３…モータ（電動機）、３ａ…ロータ、３ｂ…ステータ、４…車軸（駆動軸）、６…パワー・ドライブ・ユニット（ＰＤＵ、電力変換ユニット、電力変換装置）、７…バッテリ（蓄電装置、二次電池）、８…電子制御ユニット（ＥＣＵ、制御部）、８ａ…ハイブリッド制御部、８ｂ…動力伝達制御部、８ｃ…エンジン制御部、８ｄ…ＰＤＵ制御部、８ｅ…昇降圧制御部、８ｆ…媒体循環制御部、８ｇ…記憶部、９…駆動力要求部、１０…モータ温度センサ（温度検出手段）、１２…媒体循環ユニット（媒体循環装置）、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、１５…第１副入力軸、１９…中間軸、２０…ギヤ列、２１…ギヤ列、２２…第２主入力軸、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、Ｃ１…第１クラッチ（第１断接手段）、Ｃ２…第２クラッチ（第２断接手段）、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。
【図１】
2011088549.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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