JP2011084170A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機の負荷を低減し、あるいは、電動機の温度を比較的短時間に低下させることができるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジン２及び／又は電動機３と駆動輪４との間で動力を伝達可能な動力伝達装置１と、車両の走行状態に応じて動力伝達装置１を制御するＥＣＵ８とを有する。動力伝達装置１は、エンジン２と電動機３との間を断接可能な第１クラッチＣ１を備える。ＥＣＵ８は、電動機３の温度を測定又は推定により特定する電動機温度特定部と、電動機温度特定部で特定した電動機３の温度が所定温度以上の場合に、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するように制御する電動機高温時処理部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両に関する。

内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両において、電動機は、永久磁石を含むロータとステータとを備える。この電動機は、高回転状態や過負荷状態が続くと、発生した渦電流により発熱して高温となる。ロータの温度が高いほど、永久磁石の磁力が低下して、高温時の電動機の最大トルクが小さくなる。

特許文献１には、電動機（モータ）が高温時に、電動機の出力トルクを制限するモータ駆動制御装置が開示されている。この装置によれば、検出したモータ温度が、第１の所定温度より高く第２の所定温度より低い温度領域と、第２の所定温度より高い温度領域とで、異なる制限特性に従って、モータの出力トルクに制限が加えられる。

特開２００７−２４４０７２号公報

上記特許文献１に記載された装置を備えた車両では、第２の所定温度より高い高温領域では厳しい制限を加えるので、電動機が高温時でもＥＶ走行性能が低下した状態で走行することになり、ドライバビリティが低下する虞がある。

ところで、公知のハイブリッド車両では、被駆動部（駆動輪）を駆動可能な電動機とエンジンとの間を断接可能な断接装置を有し、電動機によりエンジンを始動可能としている。

このハイブリッド車両では、例えば、断接装置によりエンジンと電動機との間で動力を伝達可能に接続した状態で、エンジン及び電動機の駆動により走行中、エンジン停止条件（例えば減速回生時）を満たした場合には、エンジンと電動機との間の連結を断って、エンジンへの燃料供給を停止し、エンジンを停止させる制御を行う（低燃費）。

また、エンジンが停止状態で、電動機が駆動輪との間で動力伝達可能な状態の場合（ＥＶ走行時）に、エンジン始動条件（例えば、電動機によるトルク以上の駆動トルクが要求されたとき等）を満たしたとき、電動機とエンジンとの間を接続状態にして、電動機でエンジンを始動させることにより、電動機及びエンジンで駆動輪を駆動させる。

図６に示すように、電動機の温度がＴ１，Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）のとき、電動機のトルクＴｒ１，Ｔｒ２は、電動機の回転数（回転速度）Ｎｍが低回転のときに最大トルクＴｒ３，Ｔｒ４となる。高温（Ｔ２）時の電動機の最大トルクＴｒ４は、低温（Ｔ１）時の最大トルクＴｒ３と比較して低い。

ＥＶ走行時にエンジンを始動させる場合、図６に示すように、電動機でエンジンを始動させるためのトルクＴｒｓを要する。低温（Ｔ１）時には、電動機の最大トルクＴｒ３からエンジン始動用トルクＴｒｓを差引いたトルクＴｒ５によりＥＶ走行が行われる。

しかし、高温（Ｔ２）時には、ＥＶ走行に使用可能なトルクＴｒ６が、低温（Ｔ１）時のトルクＴｒ５と比較して小さい。このため、電動機が高温（Ｔ２）時のドライバビリティは、低温（Ｔ１）時と比較して低下する場合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、電動機が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機の負荷を低減することが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。

また、電動機が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機の温度を比較的短時間に低下させることが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び／又は前記電動機と被駆動部との間で動力を伝達可能な動力伝達装置と、車両の走行状態に応じて前記動力伝達装置を制御する制御部とを有するハイブリッド車両であって、前記動力伝達装置は、前記内燃機関と前記電動機との間を断接可能な断接装置を備え、前記制御部は、前記電動機の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部で検知した前記電動機の温度が所定温度以上の場合に、前記断接装置により前記内燃機関と前記電動機とを接続状態に保持するように制御する電動機高温時処理部とを有することを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両によれば、温度検知部が電動機の温度を検知する。この電動機の温度を検知するとは、例えば温度検出装置で電動機の温度を検出することであってもよいし、電動機の動作に関するパラメータ等に基づいて温度を推定することであってもよい。電動機高温時処理部は、温度検知部で検知した電動機の温度が所定温度以上の場合に、断接装置により内燃機関と電動機とが接続状態に保持するように制御する。この所定温度としては、エンジン始動に要する電動機のトルクを確保できない温度の下限値、ＥＶ走行時で内燃機関の始動の際にドライバビリティが良好でない温度の下限値、駆動力要求に応じた電動機のトルクが得られない温度の下限値等である。

すなわち、電動機が所定温度以上の高温の場合、例えば、内燃機関の停止条件を満たした場合であっても、内燃機関と電動機との間の連結を切断することを抑止するので、内燃機関と電動機とが接続状態であり、電動機により内燃機関を始動させるためのトルクを不要とすることができる。すなわち、電動機が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機の負荷を低減することができるハイブリッド車両を提供することができる。

また、本発明のハイブリッド車両では、電動機が高温時には、内燃機関と電動機とが動力を伝達可能に接続されているので、電動機の負荷を低減して、電動機の温度を比較的短時間に低下させることが可能である。すなわち、高温の電動機が比較的短時間で低温となり、通常の走行モード（電動機低温時）に比較的短時間で復帰することが可能である。

また、本発明のハイブリッド車両では、電動機が高温時、内燃機関と電動機とにより被駆動部への駆動トルクを確保することができ、ドライバビリティの低下を防止することができる。

また、電動機が比較的高温時、減速回生を行う場合でも、内燃機関と電動機とが断接装置により接続状態が保持されているので、回生時の電動機の負荷を低減することができ、電動機の温度を比較的短時間に低下させることができる。

また、上記動力伝達装置は、前記内燃機関の動力を入力する入力軸と、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の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支すると共に、前記電動機に連結された第１駆動ギヤ軸と、前記変速比順位で偶数番目又は奇数番目の変速段の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支する第２駆動ギヤ軸と、前記各ギヤ列の従動ギヤが固定されると共に、前記従動ギヤを介して前記被駆動部に動力を伝達可能な出力軸と、前記第１駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを、該第１駆動ギヤ軸に連結して、該第１駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを有するギヤ列の一つを選択的に確立する第１同期噛合機構と、前記第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを、該第２駆動ギヤ軸に連結して、該第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを有するギヤ列の一つを選択的に確立する第２同期噛合機構とを備え、前記断接装置は、前記入力軸と前記第１駆動ギヤ軸とを断接可能な第１クラッチと、前記入力軸と前記第２駆動ギヤ軸との間で動力の伝達を断接可能な第２クラッチとを備え、前記制御部は、前記第２同期噛合機構により前記第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを該第２駆動ギヤ軸に連結した状態で、前記第２クラッチが接続状態の場合に、前記第２同期噛合機構で連結した駆動ギヤのギヤ段の変速比よりも小さいギヤ段の駆動ギヤを、前記第１同期噛合機構により前記第１駆動ギヤ軸に連結させる制御を行うようにしてもよい。

上記制御部によれば、電動機が高温時に、第２同期噛合機構により第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤが該第２駆動ギヤ軸に連結されている状態で、第２クラッチが接続状態の場合に、その第２駆動ギヤ軸に連結された駆動ギヤのギヤ段の変速比よりも、低いギア段の駆動ギヤを第１駆動ギヤ軸に連結させるように制御する。すなわち、第１駆動ギヤ軸側では、第２駆動ギヤ軸側で連結されているギヤ段と比較して高いギヤ段を選択するように制御される。こうすることで、電動機の回転速度（単位時間当りの回転数）を比較的低くすることができ、電動機の負荷を低減することができる。つまり、比較的短時間で電動機の温度を低下させることが可能である。

また、上記ハイブリッド車両は、前記電動機を冷却する冷却部を有し、制御部は、検知
した温度に応じて、前記電動機を冷却する冷却量を増加させるようにしてもよい。

上記ハイブリッド車両によれば、電動機の温度に応じて、電動機を冷却するための冷却量を増加させることで、比較的短時間に電動機の温度を低下させることができる。

また、上記ハイブリッド車両は、前記被駆動部に要求される駆動力を設定する駆動力設定部を有し、前記制御部は、前記駆動力設定部が設定した駆動力要求を満たす走行モードのうち、前記電動機の回転速度が最も低い走行モードを選択することを特徴とする。

上記ハイブリッド車両によれば、制御部は、電動機が高温時に、駆動力設定部により設定された駆動力要求に基づいて、その駆動力要求を満たす走行モードのうち、電動機の回転速度が最も低い走行モードを選択する。すなわち、電動機が高温時、電動機の回転速度が最も低い走行モードを選択することで、電動機への負荷を低減することができ、電動機の温度を比較的短時間に低下させることが可能である。

本発明の実施形態のハイブリッド車両の全体構成図。 本発明の実施形態のＥＣＵの機能ブロック図。 本発明の実施形態のハイブリッド車両の走行モードと電動機の回転速度との関連付けを示す図。 本発明の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。 本発明の実施形態のハイブリッド車両の動作を説明する図であり、（ａ）は車速の時間変化を示す図、（ｂ）はエンジンの回転速度Ｎｅを示す図、（ｃ）は電動機の回転速度Ｎｍを示す図、（ｄ）は電動機の温度を示す図。 電動機のトルクの温度変化を示す図。

本発明の実施形態のハイブリッド車両を図面を参照しながら説明する。先ず、図１を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両の構成を説明する。

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。

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、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。

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。駆動力入力軸２ａは本発明における入力軸に相当する。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。

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。

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。

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。

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、断接装置制御部８ａと、電動機温度検知部８ｂと、電動機高温時処理部８ｃと、変速段制御部８ｄと、冷却制御部８ｅとを有する。このＥＣＵ８の機能については後述する。

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。

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。

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。

各種センサ１０は、例えば車速センサ、加速度センサ、エンジン回転速度センサ、変速段検出センサ等を有し、各センサによる検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。

温度検出部１１は、電動機３の温度を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。本実施形態の温度検出部１１は、電動機３のロータ３ａの温度を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８に送る。

冷却部１２は、ＥＣＵ８の制御により、電動機３を冷却可能に構成されている。この冷却部１２は、電動機３を冷却する冷却量（単位時間当り冷却量）を、ＥＣＵ８により制御可能に構成されている。冷却部１２としては、油冷装置、水冷装置、空冷装置等を採用することができる。冷却部１２は、例えば、電動機３に設けられた受熱器、放熱側に設けられた放熱器、受熱器と放熱器との間で冷媒を循環させるポンプ、冷媒の温度を検出する温度センサ、放熱器を強制的に冷却可能な電動ファン等を有し、冷媒を循環させることにより電動機３を冷却する。この温度センサを、受熱部から放熱器への冷媒流路に設けることにより、電動機３の温度や温度変化等を検出することが可能である。温度検出部１１として、この冷却部１２の温度センサを採用してもよい。また、冷却部１２の冷媒としては、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）等を採用してもよい。こうすることで、比較的簡単に冷却部１２を構成することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。

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。

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（以降、ＯＦＦ状態という）、第１クラッチＣ１を接続状態（以降、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。

次に、本実施形態のＥＣＵ８の機能について説明する。

本実施形態の断接装置制御部８ａは、通常走行モード（電動機３の温度が比較的低い場合）では、車両の走行状態（走行モード）に応じて、第１クラッチＣ１を制御して、エンジン２と電動機３との間の接続状態と遮断状態とを選択的に制御する。断接装置制御部８ａは、例えば通常走行モードでは、エンジン停止条件を満たした場合に、第１クラッチＣ１により、エンジン２と電動機３との連結を遮断する処理を行う。こうすることで、エンジン２による燃料消費を低減する。また、断接装置制御部８ａは車両の走行状態（走行モード）に応じて第２クラッチＣ２を制御する。

電動機温度検知部８ｂは、電動機３の温度を検知する。電動機３の温度としては、永久磁石が設けられたロータ３ａの温度であることが好ましい。詳細には、電動機温度検知部８ｂは、温度検出部１１からの電動機３の温度を示す信号に基づいて、電動機３の温度を検知する。電動機温度検知部８ｂは本発明における温度検知部に相当する。また、電動機温度検知部８ｂは、電動機３の動作に関するパラメータに基づいて、電動機３の温度を演算により推定することで、電動機３の温度を検知してもよい。電動機３の動作パラメータとしては、例えば、電動機３の回転速度Ｎｍ、電動機３の駆動電流、駆動電圧、動力伝達装置１で選択されている変速段、エンジン回転速度Ｎｅ、車速等を挙げることができる。

また、例えば、動作パラメータと電動機３の温度とを関連付けるマップを、予め記憶部（不図示）に記憶しておき、電動機温度検知部８ｂは、その記憶部から読み出したマップと、各種センサ１０からの検出信号とに基づいて、電動機３の温度を検知してもよい。

電動機高温時処理部８ｃは、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度（例えば、２００℃）以上の場合に、第１クラッチＣ１（断接装置）によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するように制御する。この所定温度としては、エンジン始動に要する電動機３のトルクを確保できない温度の下限値、ＥＶ走行時でエンジン２の始動の際にドライバビリティが良好でない温度の下限値、駆動力要求に応じた電動機３のトルクが得られない温度の下限値等である。

詳細には、電動機高温時処理部８ｃは、電動機３が所定温度以上の高温の場合、例えば、エンジン停止条件を満たした場合であっても、エンジン２と電動機３との間の連結を切断することを抑止することで、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持する。こうすることで、電動機３によりエンジン２を始動させるためのトルクを不要とすることができる。すなわち、電動機３が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機３の負荷を低減することができる。

また、ＥＣＵ８は、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度より高い状態から低い状態に移行した場合に、通常の走行モード（電動機３が低温時の走行モード）となるように制御を行う。

変速段制御部８ｄは、例えば、駆動力設定部９が設定した駆動力要求に基づいて、その駆動力要求を満たす走行モードのうち、電動機３の回転速度が最も低い走行モードを選択する。

本実施形態では、例えば図３に示すように、走行モードＡ（Ａ１〜ＡＮ）と、電動機３の回転速度Ｎｍ（Ｎｍ１〜ＮｍＮ）と、エンジン回転速度Ｎｅ（Ｎｅ１〜ＮｅＮ）と、車速Ｖ（Ｖ１〜ＶＮ）と、変速段Ｇ（Ｇ１〜ＧＮ）とを関連付けるマップを、ＥＣＵ８は予め記憶部（不図示）に記憶している。変速段制御部８ｄは、記憶部から読み出したマップと、駆動力設定部９が設定した駆動力要求とに基づいて、その駆動力要求を満たす走行モードＡを抽出し、その抽出した走行モードＡのうち、電動機３の回転速度Ｎｍが最も低い走行モードＡを選択する。こうすることで、電動機３への負荷を低減することができ、電動機３の温度を比較的短時間に低下させることが可能である。

上記電動機３の回転速度Ｎｍ（Ｎｍ１〜ＮｍＮ）、エンジン回転速度Ｎｅ（Ｎｅ１〜ＮｅＮ）、車速Ｖ（Ｖ１〜ＶＮ）は、それぞれ規定された幅を有する範囲内の値であってもよい。

また、本実施形態では、変速段制御部８ｄは、変速段が偶数段での走行モードで、電動機３が所定温度より低い温度のとき、奇数段へのプレシフトで、アップシフトとダウンシフトとのいずれかを選択可能である。また、変速段制御部８ｄは、変速段が偶数段での走行モードで、電動機３が所定温度より高い温度のとき、奇数段へのプレシフトの際に、アップシフトのみに規定するように制御する。

詳細には、変速段制御部８ｄは、第２同期噛合機構Ｓ２により、第２主入力軸２２（第２駆動ギヤ軸）に軸支される駆動ギヤ（偶数段のギヤ）の一つを、第２主入力軸２２に連結した状態で、第２クラッチＣ２が接続状態の場合に、第２同期噛合機構Ｓ２で連結した駆動ギヤのギヤ段（偶数段のギヤ段）の変速比よりも小さいギヤ段（奇数段のギヤ段）の駆動ギヤを、第１同期噛合機構Ｓ１により第１主入力軸１４（第１駆動ギヤ軸）に連結させる制御を行う。

冷却制御部８ｅは、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度に応じて、電動機３を冷却する冷却量（単位時間当りの冷却量）を増加させる。詳細には、冷却制御部８ｅは、電動機３が高温時に、冷却部１２により電動機３を冷却する冷却量（単位時間当りの冷却量）を、電動機３が低温時よりも増加させるように制御を行う。

次に、図４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。以下の動作はＥＣＵ８で実行される。

ステップＳＴ１で、ＥＣＵ８は電動機温度検知部８ｂにより、電動機３の温度、詳細には電動機３のロータの温度を検知する。例えば、電動機温度検知部８ｂは、温度検出部１１からの電動機３の温度を示す信号に基づいて、電動機３の温度を検知する。また、電動機温度検知部８ｂは、電動機３の動作パラメータに基づいて、電動機３の温度を推定することで、電動機３の温度を検知してもよい。

ステップＳＴ２で、ＥＣＵ８は、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度（例えば、２００℃）以上であるか否かを判断し、電動機３の温度が所定温度以上であると判断した場合にステップＳＴ４の処理に進み、それ以外の場合にステップＳＴ３の処理に進む。

ステップＳＴ３で、ＥＣＵ８は、電動機３の温度が所定温度より低い場合に、通常走行モードとなり、ステップＳＴ１の処理に戻る。この通常走行モードでは、断接装置制御部８ａは、車両の走行状態に応じて、第１クラッチＣ１により、エンジン２と電動機３との間の接続状態と遮断状態とを選択的に制御する。つまり、エンジン２を電動機３に対して切り離す条件（例えばエンジン停止条件）を満たした場合には、第１クラッチＣ１により、エンジン２と電動機３との間の連結を切断する（エンジン切り離し許可）。また、エンジン２を電動機３に対して切り離すための条件を満たしていない場合には、第１クラッチＣ１により、エンジン２と電動機３との間を接続状態とする。

ステップＳＴ４で、ＥＣＵ８は電動機高温時処理部８ｃにより、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度以上の場合に、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するように制御する。つまり、電動機高温時処理部８ｃは、例えば、エンジン停止条件を満たした場合であっても、電動機３が所定温度以上のときには、エンジン２と電動機３との間の連結を切断することを抑止する。こうすることで、電動機３によりエンジン２を始動させるためのトルクを不要とすることができる。

また、電動機３の温度が所定温度より高い場合、ＥＣＵ８は、ステップＳＴ５〜ＳＴ８のいずれか一つの処理を行うことが好ましい。ステップＳＴ５〜ＳＴ８は、適宜順番を変更してもよい。

ステップＳＴ５で、電動機３が高温時に、ＥＣＵ８は変速段制御部８ｄにより、例えば、駆動力設定部９が設定した駆動力要求に基づいて、その駆動力要求を満たす走行モードのうち、電動機３の回転速度が最も低い走行モードを選択する。詳細には、変速段制御部８ｄは、記憶部から読み出したマップと、駆動力設定部９が設定した駆動力要求とに基づいて、その駆動力要求を満たす走行モードＡを抽出し、その抽出した走行モードＡのうち、電動機３の回転速度Ｎｍが最も低い走行モードＡを選択する。

ステップＳＴ６で、電動機３が高温時に、ＥＣＵ８は変速段制御部８ｄにより、変速段が偶数段での走行モードで、電動機３が所定温度より高い温度のとき、奇数段へのプレシフトの際に、アップシフトのみに規定するように制御する。こうすることで、電動機３が高温時、電動機３の回転速度が最も低い走行モードが選択されて、電動機３への負荷を低減することができる。また、電動機３の温度を比較的短時間に低下させることができる。

ステップＳＴ７で、電動機３が高温時に、ＥＣＵ８は冷却制御部８ｅにより、冷却部１２により電動機３を冷却する冷却量（単位時間当りの冷却量）を、電動機３が低温時よりも増加させるように制御を行う。こうすることで、電動機３が高温となった場合でも、比較的短時間に電動機３の温度を低下させることができる。

次に、図５を参照しながら、ハイブリッド車両の動作を説明する。なお、図５（ｂ）〜図５（ｄ）では、本実施形態のハイブリッド車両の動作を実線で示し、比較例のハイブリッド車両の動作を点線で示す。図５（ｄ）に示す閾値温度Ｔ０は本発明における所定温度に相当する。

図５（ａ）に示すように、時間ｔ１から時間ｔ２まで、ハイブリッド車両の車速が一定速度ｖ１であり、時間ｔ２から減速して時間ｔ３で速度が０となり、時間ｔ４から加速して時間ｔ５で速度ｖ２となる場合を説明する。

先ず、比較例のハイブリッド車両の動作を説明する。

比較例のハイブリッド車両は、時間ｔ１から時間ｔ２にかけて、電動機３とエンジン２とが第１クラッチＣ１により接続された状態で、電動機３及びエンジン２による駆動で走行している。この際、エンジン回転速度Ｎｅは略一定で、電動機３の回転速度Ｎｍは略一定である。電動機３の温度Ｔは、時間ｔ１では閾値温度Ｔ０より低い温度Ｔ１であり、時間ｔ１から時間ｔ１ａにかけて上昇し、時間ｔ１のとき閾値温度Ｔ０となり、時間ｔ１ａから時間ｔ２にかけて更に温度が上昇し、時間ｔ２で閾値温度Ｔ０より高い温度Ｔ２となる。

時間ｔ２で、例えばスロットル開度が減少した場合に、比較例のハイブリッド車両では、燃料消費低減のためにエンジン停止条件を満たしたと判断して、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３との間の連結を切断し、燃料供給を停止して、エンジン２を停止させる。時間ｔ２でエンジン回転速度Ｎｅは０ｒｐｍとなる。

時間ｔ２から時間ｔ３では、減速回生モードとなり、電動機３の回転速度Ｎｍは減少し、時間ｔ３で０となる。この際、電動機３の負荷は比較的高く、電動機の温度動機温度Ｔは僅かに減少する程度である。

時間ｔ３から時間ｔ４では、停車状態となり、車速Ｖが０ｋｍ／ｈであり、エンジン回転速度Ｎｅが０ｒｐｍであり、電動機３の回転速度Ｎｍが０ｒｐｍである。電動機３の温度Ｔは僅かに減少する程度である。

時間ｔ４で、例えば運転者の操作により駆動力要求を受けた場合、比較例のハイブリッド車両では、電動機３を回転駆動させて、車両を発進させる。この際、電動機３の温度Ｔは比較的高温である。このため、電動機３によるトルクが低温時と比較して低い。また、時間ｔ４で、比較例のハイブリッド車両では、高温時の電動機３の最大トルクからエンジン始動用トルクを差引いたトルクにより発進動作を行う。このため、電動機３への負荷が低温時と比較して大きい。

時間ｔ４ａで、比較例のハイブリッド車両では、加速時、例えば、電動機３によるトルク以上の駆動力要求が設定されて、エンジン始動条件を満たすと判断した場合、第１クラッチＣ１をＯＮ状態にし、電動機３からエンジン２に動力を伝達して、電動機３によりエンジン２を始動させる。この際、電動機３が高負荷となり、温度がさらに上昇する場合がある。また、電動機３による駆動トルクが比較的小さいので、ドライバビリティが比較的低い。時間ｔ５で、電動機３の温度Ｔが、閾値温度Ｔ０よりも高温である。

次に、本発明の実施形態のハイブリッド車両の動作について説明する。

時間ｔ１から時間ｔ２では、上記比較例のハイブリッド車両の動作と同様なので説明を省略する。

時間ｔ２で、本実施形態のハイブリッド車両では、例えば、走行状態により、スロットル開度が減少して、エンジン停止条件（電動機３低温時）を満たしている場合であっても、電動機高温時処理部８ｃは、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度Ｔ０以上の場合（高温状態）に、第１クラッチＣ１によるエンジン２と電動機３との間の連結を切断することを抑止し、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するように制御する。

時間ｔ２から時間ｔ３で、本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン２と電動機３とが第１クラッチＣ１により連結された状態で減速回生運転を行う。減速回生運転時には、電動機３で生成された電気エネルギがＰＤＵ６を介してバッテリ７に充電される。

上述したように、本実施形態では、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とが連結された状態で減速回生運転を行っているので、例えば第１クラッチＣ１により電動機３とエンジン２との連結が切断された状態での電動機３のみによる減速回生時の電動機３の負荷と比較して、本実施形態の電動機３の負荷が小さい。このため、本実施形態では電動機３の温度低下速度が比較的大きくなり、電動機３の温度が低下する。

また、更に、ＥＣＵ８は、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度以上であると判断して、冷却部１２により電動機３を冷却する冷却量（単位時間当りの冷却量）を、電動機３が低温時よりも増加させるように制御を行う。こうすることで、電動機３の温度低下速度が更に大きくなり、電動機３の温度が低下する。

時間ｔ３から時間ｔ４で、停車状態となり、電動機３とエンジン２とが第１クラッチＣ１により連結された状態で、エンジン２および電動機３は所定のアイドリング回転数でアイドリング運転を行う。

時間ｔ４で、例えば運転者の操作により駆動力要求を受けた場合、本実施形態のハイブリッド車両では、電動機３及びエンジン２の駆動により車両を発進させる。この際、エンジン２を始動させる必要がないので、電動機３の負荷が比較例と比べて小さい。

時間ｔ４から時間ｔ５で、車両加速時には、エンジン２および電動機３の駆動により、車両の加速が行われる。このため、電動機３への負荷が低く、電動機３の温度上昇が低い。この際、ＥＣＵ８は、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とが接続された状態で、電動機３の駆動を停止して、エンジン２のみで駆動するように制御を行ってもよい。こうすることで、電動機３の負荷が低減し、電動機３の温度低下速度がさらに大きくなり、電動機３の温度が低下する。

本実施形態では、時間ｔ４ａで、ＥＣＵ８は、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度より小さいと判断して、通常の走行モード（電動機３が低温時の走行モード）に移行する。

以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両は、エンジン２と、エンジン２を始動可能な電動機３と、エンジン２及び／又は電動機３と駆動輪４（被駆動部）との間で動力を伝達可能な動力伝達装置１と、車両の走行状態に応じて動力伝達装置１を制御するＥＣＵ８（制御部）とを有する。この動力伝達装置１は、エンジン２と電動機３との間を断接可能な第１クラッチＣ１を備える。ＥＣＵ８は、電動機３の温度を検知する電動機温度検知部８ｂと、電動機温度検知部８ｂで検知した電動機３の温度が所定温度Ｔ０以上の場合に、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するように制御する電動機高温時処理部８ｃとを有する。

すなわち、上記ハイブリッド車両によれば、電動機３が所定温度以上の高温の場合、例えば、ＥＶ走行時等、エンジン２の停止条件を満たした場合であっても、エンジン２と電動機３との間の連結を切断することを抑止することで、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持するので、電動機３によりエンジン２を始動させるためのトルクを不要とすることができる。

すなわち、電動機３が比較的高温となった場合でも、ドライバビリティを低下させることなく、電動機３の負荷を低減することが可能なハイブリッド車両を提供することができる。

また、本発明のハイブリッド車両では、電動機３が比較的高温となった場合でも、第１クラッチＣ１によりエンジン２と電動機３とを接続状態に保持しているので、電動機３の負荷を低減することができ、電動機３の温度を比較的短時間に低下させることが可能である。

また、電動機３が比較的高温時に、エンジン２と電動機３とにより駆動輪４への駆動トルクを確保することができ、ドライバビリティの低下を防止することができる。

また、電動機３が比較的高温時、減速回生を行う場合でも、エンジン２と電動機３とが第１クラッチＣ１により接続状態が保持されているので、電動機３の負荷を低減することができ、電動機３の温度を比較的短時間に低下させることができる。

本実施形態では、電動機３のロータ３ａに永久磁石が設けられていたが、この形態に限られるものではない。ステータ（固定子）３ｂに永久磁石が設けられていてもよい。

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。

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…断接装置制御部、８ｂ…電動機温度検知部、８ｃ…電動機高温時処理部、８ｄ…変速段制御部、８ｅ…冷却制御部、９…駆動力設定部、１０…各種センサ、１１…温度検出部、１２…冷却部、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、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。

Claims (4)

1. 内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び／又は前記電動機と被駆動部との間で動力を伝達可能な動力伝達装置と、車両の走行状態に応じて前記動力伝達装置を制御する制御部とを有するハイブリッド車両であって、
   前記動力伝達装置は、前記内燃機関と前記電動機との間を断接可能な断接装置を備え、
   前記制御部は、
   前記電動機の温度を検知する温度検知部と、
   前記温度検知部で検知した前記電動機の温度が所定温度以上の場合に、前記断接装置により前記内燃機関と前記電動機とを接続状態に保持するように制御する電動機高温時処理部とを有することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記動力伝達装置は、
   前記内燃機関の動力を入力する入力軸と、
   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の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支すると共に、前記電動機に連結された第１駆動ギヤ軸と、
   前記変速比順位で偶数番目又は奇数番目の変速段の各ギヤ列の駆動ギヤを回転自在に軸支する第２駆動ギヤ軸と、
   前記各ギヤ列の従動ギヤが固定されると共に、前記従動ギヤを介して前記被駆動部に動力を伝達可能な出力軸と、
   前記第１駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを、該第１駆動ギヤ軸に連結して、該第１駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを有するギヤ列の一つを選択的に確立する第１同期噛合機構と、
   前記第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを、該第２駆動ギヤ軸に連結して、該第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを有するギヤ列の一つを選択的に確立する第２同期噛合機構とを備え、
   前記断接装置は、前記入力軸と前記第１駆動ギヤ軸とを断接可能な第１クラッチと、前記入力軸と前記第２駆動ギヤ軸との間で動力の伝達を断接可能な第２クラッチとを備え、
   前記制御部は、前記第２同期噛合機構により前記第２駆動ギヤ軸に軸支される駆動ギヤを該第２駆動ギヤ軸に連結した状態で、前記第２クラッチが接続状態の場合に、前記第２同期噛合機構で連結した駆動ギヤのギヤ段の変速比よりも小さいギヤ段の駆動ギヤを、前記第１同期噛合機構により前記第１駆動ギヤ軸に連結させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記電動機を冷却する冷却部を有し、
   前記制御部は、検知した温度に応じて、前記電動機を冷却する冷却量を増加させ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。
4. 前記被駆動部に要求される駆動力を設定する駆動力設定部を有し、
   前記制御部は、前記駆動力設定部が設定した駆動力要求を満たす走行モードのうち、前記電動機の回転速度が最も低い走行モードを選択することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。

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