JP2013043478A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両において、ＥＶ走行中に空調装置を作動させるとき、内燃機関を確実に始動できるようにする。
【解決手段】制御装置２１は、ＥＶ走行中に、空調装置５の作動を開始する場合に、蓄電装置２から空調装置５に出力する電力を漸増させていき、可能出力から走行出力と、始動出力と、空調出力とを合計した総出力を引いた出力の値が、出力マージン未満になったときに、エンジン１０を始動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源に電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両に関する。

従来、電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１）。このハイブリッド車両は、電動機の駆動力のみによる走行（ＥＶ走行）中に、空調装置を作動させる要求があった場合に、当該要求の優先度に応じて内燃機関を始動するか否かを判断している。

特開２００７−２３０３８５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のハイブリッド車両では、ＥＶ走行に必要な出力、内燃機関の始動に必要な出力、空調装置の作動に必要な出力を考慮せずに上記の判断をしているので、これらの出力の合計が、当該車両の蓄電装置から出力可能な出力を超えている場合には、内燃機関を始動できない。

本発明は、電動機と内燃機関とを備えるハイブリッド車両において、ＥＶ走行中に空調装置を作動させるときに、内燃機関を確実に始動できるハイブリッド車両を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、駆動源として電動機と内燃機関とを有するハイブリッド車両であって、前記電動機と前記内燃機関とを断接自在な断接手段と、前記電動機の電源として機能する蓄電装置と、前記蓄電装置を電源とする空調装置と、前記内燃機関が停止中で、前記断接手段により前記電動機と前記内燃機関との接続が断たれ、前記電動機の駆動力により走行しているときに、前記空調装置の作動を開始する場合には、前記蓄電装置から前記空調装置への出力である空調出力を漸増させていき、当該車両を走行するために必要な出力である走行出力と、前記内燃機関を始動するために必要な出力である始動出力と、前記空調出力とを合計した総出力を、前記蓄電装置から出力可能な出力から引いた値が、所定値未満になったときに、前記断接手段を接続することで前記電動機の駆動力を前記内燃機関に伝達して前記内燃機関を始動する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第１態様によれば、電動機の駆動力により走行しているときに、空調装置の作動を開始する場合には、空調出力を漸増させていく。これにより、出力可能な出力から、走行出力と空調出力を合計した出力を引いた残りの出力は、漸減していく。そして、この残りの出力が、始動出力と前記所定値とを加えた値より小さくなる前に内燃機関を始動する。このように、蓄電装置から始動出力分を出力可能な状態が確保されるので、断接手段を接続することで電動機と内燃機関が接続されることで、より大きな出力が必要となる場合であっても内燃機関を確実に始動できる。

本発明の第１態様において、前記所定値は、前記駆動源への要求駆動力の変動分に基づいて決定されることが好ましい。これにより、例えば、要求駆動力の急激な増加（すなわち、走行出力の急激な増加）や、過去の要求駆動力の変動履歴（すなわち、走行出力の変動履歴）等に基づいて所定値が決定される。上述したように、走行出力と空調出力と始動出力との合計した出力の値に所定値を加えた値が、出力可能な出力の値を超える前に内燃機関を始動する。所定値が要求駆動力に基づいて決定されることで、要求駆動力の変動分を所定値で吸収でき、より確実に内燃機関を始動できる。

本発明の第２態様は、駆動源として電動機と内燃機関とを有するハイブリッド車両であって、前記電動機と前記内燃機関とを断接自在な断接手段と、前記電動機の電源として機能する蓄電装置と、前記蓄電装置を電源とする空調装置と、前記内燃機関が停止中で、前記断接手段により前記電動機と前記内燃機関との接続が断たれ、前記電動機の駆動力により走行しているときに、前記空調装置の作動を開始する場合には、当該車両を走行するために必要な出力である走行出力と、前記内燃機関を始動するために必要な出力である始動出力と、前記空調装置への出力である空調出力とを合計した総出力が、前記蓄電装置から出力可能な出力を超える場合には、前記走行出力と前記始動出力とを合計した出力を前記出力可能な出力から引いた出力を前記空調出力として前記蓄電装置から前記空調装置に出力し、前記断接手段を接続することで前記電動機の駆動力を前記内燃機関に伝達して前記内燃機関を始動する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第２態様によれば、電動機の駆動力により走行しているときに、空調装置の作動を開始する場合に、総出力が出力可能な出力を超えるときには、空調出力を、走行出力と始動出力を合計した出力を出力可能な出力から引いた出力にする。これにより、蓄電装置から始動出力分を出力可能な状態のまま空調出力を出力するので、断接手段を接続することで電動機と内燃機関が接続されることで、より大きな出力が必要となる場合であっても、内燃機関を確実に始動できる。また、このとき空調出力は、可能な限り大きい値になるので、空調機能に要求されている出力（例えば、冷気又は暖気の温度等）に可能な限り近付けることができ、運転者の利便性が向上する。

本発明の第１態様及び第２態様において、前記制御手段は、前記駆動源への要求駆動力が増加して前記走行出力が増加したときに、前記総出力が、前記出力可能な出力を超えた場合には、前記空調出力を、前記出力可能な出力から前記走行出力と前記始動出力とを合計した出力を引いた値になるように変更することが好ましい。これにより、要求駆動力が増加した場合であっても、蓄電装置から始動出力分を出力可能な状態になるように、空調出力が変更される。これにより、要求駆動力の変動を空調出力の変更により吸収でき、より確実に内燃機関を始動できる。

本発明の第１態様及び第２態様において、前記制御手段は、前記蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるときには、前記電動機の駆動力のみによる走行を中止して、前記内燃機関を始動して前記内燃機関の駆動力による走行、又は前記電動機の駆動力と前記内燃機関の駆動力による走行をするものであり、前記電動機の駆動力のみにより走行しているときに、前記空調装置が作動している場合には、前記空調装置が作動していない場合に比べて、前記所定のＳＯＣの値を増加させることが好ましい。

電動機の駆動力のみにより走行しているときに、空調装置が作動している場合には、空調装置が作動していない場合に比べて蓄電装置の出力が増加する。このような場合には、ＳＯＣが小さくなりやすい。ＳＯＣが小さくなると内燃機関の始動ができなくなる恐れがある。このため、所定のＳＯＣの値を増加させることで内燃機関の始動ができるＳＯＣを維持できるように、空調装置が作動していないときに比べてＳＯＣの値が大きいときに電動機の駆動力のみによる走行を中止する。これにより、内燃機関の始動ができなくなるようなＳＯＣになることを防止でき、より確実に内燃機関を始動できる。

本発明の第１態様及び第２態様において、前記蓄電装置を電源とし、当該蓄電装置を冷却するファンを備え、前記空調装置は、車室内を冷却する冷房機能を有し、前記制御手段は、前記空調装置が前記冷房機能を作動しており、且つ前記蓄電装置のＳＯＣが前記所定のＳＯＣ以下であるときには、前記蓄電装置から前記ファンへの出力を低下することが好ましい。

空調装置が車室内を冷却しているときには、冷却された車室内の空気により蓄電装置を冷却できるので、蓄電装置からファンへの出力を低下させても蓄電装置を冷却できる。このように、内燃機関を始動するときに、蓄電装置から始動出力以外の出力を抑制するので、確実に内燃機関を始動できる。

本発明の第１実施形態のハイブリッド車両を示す図。 第１実施形態のハイブリッド車両の制御装置が実行する制御処理の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）は、第１実施形態のハイブリッド車両の蓄電装置の最大のＳＯＣに対して分割された複数の領域を示す図、（ｂ）は、（ａ）の各領域に応じたＥＶ走行の許可、制限又は禁止を示す図。 第１実施形態のハイブリッド車両の制御装置が実行する図２のステップＳＴ６の処理の詳細を示すフローチャート。 第１実施形態のハイブリッド車両の各出力の時間変化の一例を示す図であり、（ａ）は走行出力の時間変化を示す図、（ｂ）は始動出力の時間変化を示す図、（ｃ）は空調出力の時間変化を示す図、（ｄ）は出力可能な出力と総出力の時間変化を示す図。 第２実施形態のハイブリッド車両の制御装置が実行する図２のステップＳＴ６の処理の詳細を示すフローチャート。 第２実施形態のハイブリッド車両の各出力の時間変化の一例を示す図であり、（ａ）は走行出力の時間変化を示す図、（ｂ）は始動出力の時間変化を示す図、（ｃ）は空調出力の時間変化を示す図、（ｄ）は出力可能な出力と総出力の時間変化を示す図。 第１実施形態及び第２実施形態とは別の実施形態のハイブリッド車両を示す図。

［第１実施形態］
図１は、ハイブリッド車両に適用される本発明の第１実施形態のハイブリッド車両を示す図である。図１に示されるように、第１実施形態のハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン１０と、電動機１１と、電動機１１と電力を授受する蓄電装置２と、自動変速機３１と、空調装置５と、ファン６と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）からなる制御装置２１とを備える。

制御装置２１は、エンジン１０、電動機１１、自動変速機３１、空調装置５、及びファン６を制御する。また、制御装置２１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ２１１と、このＣＰＵ２１１で実行される各種演算プログラム、各種テーブル、演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶装置（メモリ）２１２とを備え、車両速度、アクセル開度センサ２２によって検出されたアクセルペダルの操作量、及びエンジン１０の回転数等を表す各種電気信号が入力されると共に、演算結果等に基づいて駆動信号を外部に出力する。

自動変速機３１は、エンジン１０の駆動力が伝達されるエンジン出力軸３２と、図外のディファレンシャルギアを介して駆動輪としての左右の前輪に動力を出力する出力ギア３３と、ギア比の異なる６つのギア列Ｇ２〜Ｇ７とを備える。

また、自動変速機３１は、変速比順位で奇数番目の各変速段を確立する奇数番ギア列Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７の駆動ギア７３，７５，７７を回転自在に軸支する第１駆動軸３４と、変速比順位で偶数番目の変速段を確立する偶数番ギア列Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６の駆動ギア７２，７４，７６を回転自在に軸支する第２駆動軸３５と、リバースギアＧＲを回転自在に軸支するリバース軸３６を備える。尚、第１駆動軸３４はエンジン出力軸３２と同一軸線上に配置され、第２駆動軸３５及びリバース軸３６は第１駆動軸３４と平行に配置されている。

また、自動変速機３１は、第１駆動軸３４に回転自在に軸支されたアイドル駆動ギア８０と、アイドル軸３７に固定されアイドル駆動ギア８０に噛合する第１アイドル従動ギア８１と、第２駆動軸３５に固定された第２アイドル従動ギア８２と、リバース軸３６に固定され第１アイドル従動ギア８１に噛合する第３アイドル従動ギア８３とで構成されるアイドルギア列ＧＩを備える。尚、アイドル軸３７は第１駆動軸３４と平行に配置されている。

自動変速機３１は、油圧作動型の乾式摩擦クラッチ又は湿式摩擦クラッチからなる第１クラッチ５１及び第２クラッチ５２を備える。第１クラッチ５１は、エンジン１０の駆動力を第１駆動軸３４に伝達させることができる伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切替自在に構成されている。また、第１クラッチ５１は、伝達状態において、締結量を変化させることで、伝達することができる駆動力を調整することができる。

第２クラッチ５２は、エンジン１０の駆動力を第２駆動軸３５に伝達させることができる伝達状態と、この伝達を断つ開放状態とに切替自在に構成されている。また、第２クラッチ５２は、伝達状態において、締結量を変化させることで、伝達することができる駆動力を調整することができる。エンジン出力軸３２は第１アイドル従動ギア８１及び第２アイドル従動ギア８２を介して第２駆動軸３５に連結される。

両クラッチ５１，５２は、素早く状態が切り替えられるように電気式アクチュエータにより作動されるものであることが好ましい。尚、両クラッチ５１，５２は、油圧式アクチュエータにより作動されるものであってもよい。

また、自動変速機３１には、エンジン出力軸３２と同軸上に位置させて、遊星歯車機構１５が配置されている。遊星歯車機構１５は、サンギア１６と、リングギア１７と、サンギア１６及びリングギア１７に噛合するピニオン１９を自転及び公転自在に軸支するキャリア１８とからなるシングルピニオン型で構成される。本実施形態では、遊星歯車機構１５のギア比（リングギア１７の歯数／サンギア１６の歯数）をｇとしている。

サンギア１６は、第１駆動軸３４に固定されている。キャリア１８は、３速ギア列Ｇ３の３速駆動ギア７３に連結されている。リングギア１７は、ロック機構６０により変速機ケース７に解除自在に固定される。

ロック機構６０は、リングギア１７が変速機ケース７に固定される固定状態、又はリングギア１７が回転自在な開放状態の何れかの状態に切替自在なブレーキ機構で構成されている。

尚、ロック機構６０は、シンクロメッシュ機構に限らず、同期機能がないドグクラッチ、湿式多板ブレーキ、ハブブレーキ、バンドブレーキ、ワンウェイクラッチ、２ウェイクラッチ等で構成してもよい。また、遊星歯車機構１５は、シングルピニオン型に限らず、サンギアと、リングギアと、互いに噛合し一方がサンギア、他方がリングギアに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型で構成してもよい。この場合、例えば、サンギア（第１要素）を第１駆動軸３４に固定し、リングギア（第３要素）を３速ギア列Ｇ３の３速駆動ギア７３に連結し、キャリア（第２要素）をロック機構６０で変速機ケース７に解除自在に固定するように構成すればよい。

遊星歯車機構１５の径方向外方には、中空の電動機１１が配置されている。換言すれば、遊星歯車機構１５は、中空の電動機１１の内方に配置されている。電動機１１は、ステータ１２とロータ１３とを備える。

また、電動機１１は、制御装置２１の指示信号に基づき、パワードライブユニット１４を介して制御される。制御装置２１は、パワードライブユニット１４を、蓄電装置２の電力を消費して電動機１１を駆動させる駆動状態と、ロータ１３の回転力を抑制させて発電し、発電した電力をパワードライブユニット１４を介して蓄電装置２に充電する回生状態とに適宜切り替える。

出力ギア３３を軸支する従動軸３８には、第１従動ギア４１と、第２従動ギア４２と、第３従動ギア４３とが固定されている。第１従動ギア４１は、２速駆動ギア７２及び３速駆動ギア７３に噛合する。第２従動ギア４２は、４速駆動ギア７４及び５速駆動ギア７５に噛合する。第３従動ギア４３は、６速駆動ギア７６及び７速駆動ギア７７に噛合する。

このように、２速ギア列Ｇ２と３速ギア列Ｇ３の従動ギア、４速ギア列Ｇ４と５速ギア列Ｇ５の従動ギア、及び６速ギア列Ｇ６と７速ギア列Ｇ７の従動ギアをそれぞれ１つのギア４１，４２，４３で構成することにより、自動変速機の軸長を短くすることができ、ＦＦ（前輪駆動）方式の車両への搭載性を向上させることができる。

また、第１駆動軸３４には、リバースギアＧＲに噛合するリバース従動ギア４４が固定されている。

第１駆動軸３４には、シンクロメッシュ機構で構成された、第１噛合機構６１と第３噛合機構６３とが設けられている。第１噛合機構６１は、３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結した３速側連結状態、７速駆動ギア７７と第１駆動軸３４とを連結した７速側連結状態、３速駆動ギア７３及び７速駆動ギア７７と第１駆動軸３４との連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切替選択自在に構成されている。第３噛合機構６３は、５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態と、この連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切替選択自在に構成されている。

第２駆動軸３５には、シンクロメッシュ機構で構成された、第２噛合機構６２と第４噛合機構６４とが設けられている。第２噛合機構６２は、２速駆動ギア７２と第２駆動軸３５とを連結した２速側連結状態、６速駆動ギア７６と第２駆動軸３５とを連結した６速側連結状態、２速駆動ギア７２及び６速駆動ギア７６と第２駆動軸３５との連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切替選択自在に構成されている。第４噛合機構６４は、４速駆動ギア７４と第２駆動軸３５とを連結した４速側連結状態と、この連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切替選択自在に構成されている。

リバース軸３６には、シンクロメッシュ機構で構成され、リバースギアＧＲとリバース軸３６とを連結した連結状態と、この連結を断つニュートラル状態の何れかの状態に切替選択自在なリバース用噛合機構６５が設けられている。

空調装置５は、車室内を冷気により冷却する冷房機能と、車室内を暖気により加熱する暖房機能とを有する。空調装置５は、制御装置２１の制御により、蓄電装置２から電力が出力されることで作動する電動コンプレッサ（図示省略）を有し、蓄電装置２から電力が出力されることで、空調装置５の作動が可能となる。

ファン６は、蓄電装置２を電源とし、（蓄電装置２から電力が出力され）、制御装置２１の制御により、蓄電装置２を冷却するための送風を行う電動のファンである。

ここで、第１クラッチ５１及び第２クラッチ５２が、本発明における「断接手段」に相当する。

次に、上記のように構成された自動変速機３１の作動について説明する。

自動変速機３１では、第１クラッチ５１を係合させることにより、電動機１１の駆動力を用いてエンジン１０を始動させることができる。

エンジン１０の駆動力を用いて１速段を確立する場合には、ロック機構６０により遊星歯車機構１５のリングギア１７を固定状態とし、第１クラッチ５１を締結させて伝達状態とする。ここで、エンジン１０の駆動力のみによる走行をＥＮＧ走行という。

エンジン１０の駆動力は、エンジン出力軸３２、第１クラッチ５１、第１駆動軸３４を介して、遊星歯車機構１５のサンギア１６に入力され、エンジン出力軸３２に入力されたエンジン１０の回転数が１／（ｇ＋１）に減速されて、キャリア１８を介し３速駆動ギア７３に伝達される。

３速駆動ギア７３に伝達された駆動力は、３速駆動ギア７３及び第１従動ギア４１で構成される３速ギア列Ｇ３のギア比（駆動ギアの歯数／従動ギアの歯数）をｉとして、１／｛ｉ（ｇ＋１）｝に変速されて第１従動ギア４１及び従動軸３８を介し出力ギア３３から出力され、１速段が確立される。

このように、自動変速機３１では、遊星歯車機構１５及び３速ギア列で１速段を確立できるため、１速段専用の噛合機構が必要なく、これにより、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。

尚、１速段において、車両が減速状態にあり、且つ蓄電装置２のＳＯＣ（State Of Charge：充電量、バッテリ残容量）に応じて、制御装置２１は、電動機１１でブレーキをかけることにより発電を行う減速回生運転を行う。また、蓄電装置２のＳＯＣに応じて、電動機１１を駆動させて、エンジン１０の駆動力を補助するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行、又は電動機１１の駆動力のみで走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行を行うことができる。

また、ＥＶ走行中であって車両の減速が許容された状態であり且つ車両速度が一定速度以上の場合には、第１クラッチ５１を徐々に締結させることにより、電動機１１の駆動力を用いることなく、車両の運動エネルギーを用いてエンジン１０を始動させることができる。

また、１速段で走行中に２速段にアップシフトされることを制御装置２１が車両速度やアクセルペダルの操作量等の各種電気信号から予測した場合には、第２噛合機構６２を２速駆動ギア７２と第２駆動軸３５とを連結させる２速側連結状態又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

エンジン１０の駆動力を用いて２速段を確立する場合には、第２噛合機構６２を２速駆動ギア７２と第２駆動軸３５とを連結させた２速側連結状態とし、第２クラッチ５２を締結して伝達状態とする。この場合、エンジン１０の駆動力が、第２クラッチ５２、アイドルギア列ＧＩ、第２駆動軸３５、２速ギア列Ｇ２及び従動軸３８を介して、出力ギア３３から出力される。

尚、２速段において、制御装置２１がアップシフトを予測している場合には、第１噛合機構６１を３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結した３速側連結状態又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

逆に、制御装置２１がダウンシフトを予測している場合には、第１噛合機構６１を、３速駆動ギア７３及び５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４との連結を断つニュートラル状態とする。

これにより、アップシフト又はダウンシフトを、第１クラッチ５１を伝達状態とし、第２クラッチ５２を開放状態とするだけで行うことができ、変速段の切り替えを駆動力が途切れることなくスムーズに行うことができる。

また、２速段においても、車両が減速状態にある場合、蓄電装置２のＳＯＣに応じて、制御装置２１は、減速回生運転を行う。２速段において減速回生運転を行う場合には、第１噛合機構６１が３速側連結状態であるか、ニュートラル状態であるかで異なる。

第１噛合機構６１が３速側連結状態である場合には、２速駆動ギア７２で回転される第１従動ギア４１によって回転する３速駆動ギア７３が第１駆動軸３４を介して電動機１１のロータ１３を回転させるため、このロータ１３の回転を抑制しブレーキをかけることにより発電して回生を行う。

第１噛合機構６１がニュートラル状態である場合には、ロック機構６０を固定状態とすることによりリングギア１７の回転数を「０」とし、第１従動ギア４１に噛合する３速駆動ギア７３と共に回転するキャリア１８の回転数を、サンギア１６に連結させた電動機１１により発電させることによりブレーキをかけて、回生を行う。

また、２速段においてＨＥＶ走行する場合には、例えば、第１噛合機構６１を３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結させた３速側連結状態として、ロック機構６０を開放状態とすることにより遊星歯車機構１５を各要素が相対回転不能な状態とし、電動機１１の駆動力を３速ギア列Ｇ３を介して出力ギア３３に伝達することにより行うことができる。または、第１噛合機構６１をニュートラル状態として、ロック機構６０を固定状態としてリングギア１７の回転数を「０」とし、電動機１１の駆動力を１速段の経路で第１従動ギア４１に伝達することによっても、２速段によるＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、２速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、３速ギア列Ｇ３、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

エンジン１０の駆動力を用いて３速段を確立する場合には、第１噛合機構６１を３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結させた３速側連結状態として、第１クラッチ５１を締結させて伝達状態とする。この場合、エンジン１０の駆動力は、エンジン出力軸３２、第１クラッチ５１、第１駆動軸３４、第１噛合機構６１、３速ギア列Ｇ３を介して、出力ギア３３に伝達され、１／ｉの回転数で出力される。

３速段においては、第１噛合機構６１が３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結させた３速側連結状態となっているため、遊星歯車機構１５のサンギア１６とキャリア１８とが同一回転となる。

従って、遊星歯車機構１５の各要素が相対回転不能な状態となり、電動機１１でサンギア１６にブレーキをかければ減速回生となり、電動機１１でサンギア１６に駆動力を伝達させれば、ＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、３速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、３速ギア列Ｇ３、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

また、第１クラッチ５１を開放して（このとき、第２クラッチ５２は既に開放状態である。仮に第２クラッチ５２が開放状態でない場合には開放状態にする）、電動機１１の駆動力のみで走行するＥＶ走行も可能である。

３速段において、制御装置２１は、車両速度やアクセルペダルの操作量等の各種電気信号に基づきダウンシフトが予測される場合には、第２噛合機構６２を２速駆動ギア７２と第２駆動軸３５とを連結する２速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とし、アップシフトが予測される場合には、第４噛合機構６４を４速駆動ギア７４と第２駆動軸３５とを連結する４速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

これにより、第２クラッチ５２を締結させて伝達状態とし、第１クラッチ５１を開放させて開放状態とするだけで、変速段の切替えを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。

エンジン１０の駆動力を用いて４速段を確立する場合には、第４噛合機構６４を４速駆動ギア７４と第２駆動軸３５とを連結させた４速側連結状態とし、第２クラッチ５２を締結させて伝達状態とする。この場合、エンジン１０の駆動力が、第２クラッチ５２、アイドルギア列ＧＩ、第２駆動軸３５、４速ギア列Ｇ４及び従動軸３８を介して、出力ギア３３から出力される。

４速段で走行中は、制御装置２１が各種電気信号からダウンシフトを予測している場合には、第１噛合機構６１を３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結した３速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

逆に、制御装置２１が各種電気信号からアップシフトを予測している場合には、第３噛合機構６３を５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態、又は、この状態に近付けるプレシフト状態とする。これにより、第１クラッチ５１を締結させて伝達状態とし、第２クラッチ５２を開放させて開放状態とするだけで、ダウンシフト又はアップシフトを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。

４速段で走行中に減速回生又はＨＥＶ走行を行う場合には、制御装置２１がダウンシフトを予測しているときには、第１噛合機構６１を３速駆動ギア７３と第１駆動軸３４とを連結した３速側連結状態とし、電動機１１でブレーキをかければ減速回生、駆動力を伝達すればＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、４速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、３速ギア列Ｇ３、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

制御装置２１がアップシフトを予測しているときには、第３噛合機構６３を５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態とし、電動機１１によりブレーキをかければ減速回生、電動機１１から駆動力を伝達させればＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、４速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、５速ギア列Ｇ５、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

エンジン１０の駆動力を用いて５速段を確立する場合には、第３噛合機構６３を５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態とする。５速段においては、第１クラッチ５１が伝達状態とされることによりエンジン１０と電動機１１とが直結された状態となるため、電動機１１から駆動力を出力すればＨＥＶ走行を行うことができ、電動機１１でブレーキをかけ発電すれば減速回生を行うことができる。

尚、５速段でＥＶ走行を行う場合には、第１クラッチ５１を開放状態とすればよい（このとき、第２クラッチ５２は既に開放状態である。仮に第２クラッチ５２が開放状態でない場合には開放状態にする）。また、５速段でのＥＶ走行中に、第１クラッチ５１を徐々に締結させることにより、エンジン１０の始動を行うこともできる。

制御装置２１は、５速段で走行中に各種電気信号から４速段へのダウンシフトが予測される場合には、第４噛合機構６４を４速駆動ギア７４と第２駆動軸３５とを連結させた４速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とし、アップシフトが予測される場合には、第２噛合機構６２を６速駆動ギア７６と第２駆動軸３５とを連結する６速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

これにより、第２クラッチ５２を締結させて伝達状態とし、第１クラッチ５１を開放させて開放状態とするだけで、変速段の切替えを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。

エンジン１０の駆動力を用いて６速段を確立する場合には、第２噛合機構６２を６速駆動ギア７６と第２駆動軸３５とを連結させた６速側連結状態とし、第２クラッチ５２を締結させて伝達状態とする。この場合、エンジン１０の駆動力が、第２クラッチ５２、アイドルギア列ＧＩ、第２駆動軸３５、６速ギア列Ｇ６及び従動軸３８を介して、出力ギア３３から出力される。

６速段で走行中は、制御装置２１が各種電気信号からダウンシフトを予測している場合には、第３噛合機構６３を５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。

逆に、制御装置２１が各種電気信号からアップシフトを予測している場合には、第１噛合機構６１を７速駆動ギア７７と第１駆動軸３４とを連結した７速側連結状態、又は、この状態に近付けるプレシフト状態とする。これにより、第１クラッチ５１を締結させて伝達状態とし、第２クラッチ５２を開放させて開放状態とするだけで、ダウンシフト又はアップシフトを行うことができ、駆動力が途切れることなく変速をスムーズに行うことができる。

６速段で走行中に減速回生又はＨＥＶ走行を行う場合には、制御装置２１がダウンシフトを予測しているときには、第３噛合機構６３を５速駆動ギア７５と第１駆動軸３４とを連結した５速側連結状態とし、電動機１１でブレーキをかければ減速回生、駆動力を伝達すればＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、６速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、５速ギア列Ｇ３、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

制御装置２１がアップシフトを予測しているときには、第１噛合機構６１を７速駆動ギア７７と第１駆動軸３４とを連結した７速側連結状態とし、電動機１１によりブレーキをかければ減速回生、電動機１１から駆動力を伝達させればＨＥＶ走行を行うことができる。この場合、６速段におけるＥＮＧ走行時のエンジン１０の駆動力に加えて、電動機１１の駆動力が、第１駆動軸３４、７速ギア列Ｇ７、従動軸３８を介して出力ギア３３に伝達される。

エンジン１０の駆動力を用いて７速段を確立する場合には、第１噛合機構６１を７速駆動ギア７７と第１駆動軸３４とを連結した７速側連結状態とする。７速段においては、第１クラッチ５１が伝達状態とされることによりエンジン１０と電動機１１とが直結された状態となるため、電動機１１から駆動力を出力すればＨＥＶ走行を行うことができ、電動機１１でブレーキをかけ発電すれば減速回生を行うことができる。

尚、７速段でＥＶ走行を行う場合には、第１クラッチ５１を開放状態とすればよい（このとき、第２クラッチ５２は既に開放状態である。仮に第２クラッチ５２が開放状態でない場合には開放状態にする）。また、７速段でのＥＶ走行中に、第１クラッチ５１を徐々に締結させることにより、エンジン１０の始動を行うこともできる。

制御装置２１は、７速段で走行中に各種電気信号から６速段へのダウンシフトが予測される場合には、第２噛合機構６２を６速駆動ギア７６と第２駆動軸３５とを連結させた６速側連結状態、又はこの状態に近付けるプレシフト状態とする。
これにより、６速段へのダウンシフトを駆動力が途切れることなくスムーズに行うことができる。

エンジン１０の駆動力を用いて後進１速段を確立する場合には、ロック機構６０を固定状態とし、リバース用噛合機構６５をリバースギアＧＲとリバース軸３６とを連結した連結状態として、第２クラッチ５２を締結させて伝達状態とする。これにより、エンジン出力軸３２の駆動力が、第２クラッチ５２、アイドルギア列ＧＩ、リバースギアＧＲ、リバース従動ギア４４、サンギア１６、キャリア１８、３速ギア列Ｇ３及び従動軸３８を介して後進方向の回転として、出力ギア３３から出力され、後進１速段が確立される。

このとき、ロック機構６０を固定状態にする代わりに、第１噛合機構６１により３速側連結状態にすれば後進３速段を確立でき、第１噛合機構６１により７速側連結状態にすれば後進７速段を確立でき、第３噛合機構６３により５速側連結状態にすれば後進５速段を確立できる。

次に、図２〜図５を参照して、本実施形態のハイブリッド車両の制御手段としての制御装置２１によって実行される制御処理について説明する。

図２は、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置２１が実行する制御の処理手順を示すフローチャートである。制御装置２１の制御処理は、所定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に呼び出されて実行される。

まず最初のステップＳＴ１では、ＳＯＣが所定のＳＯＣ以下か否かを判定する。本実施形態のハイブリッド車両の制御装置２１は、蓄電装置２が蓄電可能な最大のＳＯＣ（以下、「最大ＳＯＣ」という）に対して複数の領域（ゾーン）に分割して、車両の各作動（例えば、ＥＶ走行、アイドリングストップ、減速時の回生による充電等）を許可、制限又は禁止するように制御している。

各領域は、具体的には、通常の使用領域であり基準領域となるＡゾーン、Ａゾーンより蓄電装置２のＳＯＣが小さく放電が一部制限される放電一部制限領域であるＢゾーン、Ｂゾーンより更に蓄電装置２のＳＯＣが小さく放電が制限される放電制限領域であるＣゾーン、及び、Ａゾーンより蓄電装置２のＳＯＣが大きく充電が制限される充電制限領域であるＤゾーンに区分されている。

Ａゾーンは、更に、蓄電装置２のＳＯＣが最適な中間領域ＡゾーンＭ、ＡゾーンＭより蓄電装置２のＳＯＣが小さいＡゾーンＬ、及び、ＡゾーンＭより蓄電装置２のＳＯＣが大きいＡゾーンＨに区分されている。

なお、温度によって充放電の特性が変化するため、最大ＳＯＣをＳＯＣの他に、温度を加味して分割してもよい。また、領域の数及び分割方法は、これに限られるものではない。

図３（ｂ）は、上記領域に基づいて、制御装置２１によって制御されるＥＶ走行の許可、制限又は禁止について示す。ＥＶ走行は、ＤゾーンからＡゾーンＭまでは、蓄電装置２のＳＯＣをＡゾーンＭの領域内にするために許可され、ＡゾーンＬでは制限され、ＢゾーンからＣゾーンでは、蓄電装置２のＳＯＣの低下を抑制するために禁止される。

ここで、ＡゾーンＬでＥＶ走行が制限されるとは、所定の条件を満たす場合にはＥＶ走行を禁止し、所定の条件を満たしていない場合にはＥＶ走行を許可することを表す。所定の条件とは例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより、車両に対する要求駆動力が急増したような場合であり、この場合には蓄電装置２のＳＯＣが通常より早く低下することが考えられるので、制御装置２１は、エンジン１０を始動してＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行する。

このように、ＳＯＣが、ＡゾーンＬ以上のゾーンの場合、詳細には、ＡゾーンＬとＢゾーンとの境界値であるα以上の場合にＥＶ走行が行われる。このように、ステップＳＴ１では、ＳＯＣがα以下か否かを判定している。この判定が、本発明における「蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるか否か」に相当する。

ステップＳＴ１でＳＯＣがα以下であると判定された場合（ステップＳＴ１の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ２に進み、ＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行するために、上述したように電動機１１の駆動力をエンジン１０に伝達して、エンジン１０を始動する。エンジン１０が始動されたら本制御処理を終了する。

ステップＳＴ１及びＳＴ２の処理が、本発明における「蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるときには、電動機の駆動力のみによる走行を中止して、電動機の駆動力と内燃機関の駆動力による走行をする」ことに相当する。

また、ステップＳＴ２でエンジン１０を始動した後に、電動機１１の駆動を停止して、ＥＮＧ走行に移行してもよい。この場合には、本発明における「蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるときには、電動機の駆動力のみによる走行を中止して、内燃機関を始動して内燃機関の駆動力による走行をする」ことに相当する。

ステップＳＴ１でＳＯＣがαより大きいと判定された場合（ステップＳＴ１の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ３に進み、運転者等により空調装置５の作動が開始されたか否かを判定する。制御装置２１は、空調装置５の操作ボタン（図示省略）等が空調装置５の作動を開始するように操作されたときに、当該操作ボタンから出力された電気信号が入力されることで、空調装置５の作動が開始されたと判定する。

ステップＳＴ３で空調装置５の作動が開始されていないと判定された場合（ステップＳＴ３の判定結果がＮＯの場合）には、本制御処理を終了する。

ステップＳＴ３で空調装置５の作動が開始されていると判定された場合（ステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４では、ＥＶ走行中か否かを判定する。

ステップＳＴ４でＥＶ走行中ではないと判定された場合（ステップＳＴ４の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ５に進み、空調装置５を通常通り始動する。ここで、空調装置５を通常通り始動するとは、後述するステップＳＴ６の処理のようにＥＶ走行用の空調装置の始動処理ではなく、空調装置５の作動を開始するときに必要な出力を、必要な分だけ蓄電装置２から空調装置５に出力して始動することをいう。ステップＳＴ５の処理が終了すると本制御処理を終了する。

ステップＳＴ４でＥＶ走行中であると判定された場合（ステップＳＴ４の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ６に進み、ＥＶ走行用の空調装置の作動を開始する処理を実行する。図４を用いてステップＳＴ６の詳細な処理を説明する。

図４は、ＥＶ走行時の空調装置５の作動を開始する制御の処理手順を示すフローチャートである。まず最初のステップＳＴ１０１では、蓄電装置２から空調装置５への出力（以下、「空調出力」という）Ｐｃを所定の出力ΔＰに設定する。所定の出力ΔＰは、空調出力Ｐｃを、０から空調装置５の設定等に従って作動するために必要な出力（以下、「要求空調出力」という）Ｐｃｒまで急激に増加させず、各制御周期毎に漸増させるための値である。

次にステップＳＴ１０２に進み、出力マージンＰｍを決定する。ここで、出力マージンＰｍとは、車両への要求駆動力の急激な変動等により、ＥＶ走行に必要な出力（以下、「走行出力」という）Ｐｒが増加することで、空調出力Ｐｃと走行出力Ｐｒとエンジン１０の始動に必要な出力（以下、「始動出力」という）Ｐｓとを合計した出力（以下、「総出力」という）Ｐａが、蓄電装置２が出力可能な出力（以下、「可能出力」という）Ｐｏを超えないようにするためのマージン（余裕）である。

これらの関係を数式で表すと、総出力Ｐａは、「Ｐａ＝Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃ」であり、「Ｐｏ≧Ｐａ」である限りは、ＥＶ走行に影響を与えずにエンジン１０を始動できる。このとき、「Ｐｏ≧Ｐａ＋Ｐｍ」となるような出力マージンＰｍを設定しておくことで、急な要求駆動力の増加により、走行出力Ｐｒが増加した場合であっても、出力マージンＰｍよりも大きい増加でない場合には、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏを超えることはない。車両が走行する場合には、様々な要因により総出力Ｐａが変動する。出力マージンＰｍを設けない場合には、このような変動により総出力Ｐａが少し増加しただけで総出力Ｐａが可能出力Ｐｏを超える可能性が高まり、超えた場合にはエンジン１０を始動するときにＥＶ走行に影響を与えてしまう。このため、出力マージンＰｍを設けることで、総出力Ｐａの多少の変動（特に増加）があった場合であってもＥＶ走行に影響を与えずに、エンジン１０をより確実に始動できる。

なお、出力マージンＰｍは０に設定されていてもよい。ここで、出力マージンＰｍが本発明における「所定値」に相当する。

また、この出力マージンＰｍは、当該車両の状態に応じて変更される。例えば、要求駆動力の変動に応じて出力マージンＰｍを変更したり、また、過去の要求駆動力の変動等の統計データから学習し、直近の未来の要求駆動力の変動を予測するして出力マージンＰｍを変更してもよい。また、過去の要求駆動力の履歴に基づいてアクセルペダルが踏み込まれたときに、加速の追従性を保持できるように出力マージンＰｍを変更してもよい。このように、出力マージンＰｍを変動させることが、本発明の第１態様における「所定値は、駆動源への要求駆動力の変動分に基づいて決定される」ことに相当する。

なお、出力マージンＰｍを車両の状態に応じて設定する必要はなく、例えば、各車両に対して最適な出力マージンＰｍを得るための実験等を行い、この実験で得られた値をメモリ２１２に記憶しておく。この場合には、この記憶された値を出力マージンＰｍとして扱えばよい。このとき、この記憶された値をそのまま出力マージンＰｍとして設定してもよいし（すなわち出力マージンＰｍを固定値とする）、上述したように、車両の状況（要求駆動力の変化等）に応じて補正した後の値を出力マージンＰｍとして設定してもよい（すなわち出力マージンＰｍを可変に設定する）。

次にステップＳＴ１０３に進み、総出力Ｐａと出力マージンＰｍを合計した出力（すなわち、Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃ＋Ｐｍ）が、可能出力Ｐｏより大きいか否かを判定する。

ステップＳＴ１０３で、総出力Ｐａと出力マージンＰｍを合計した出力が、可能出力Ｐｏ以下であると判定された場合（ステップＳＴ１０３の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ１０４に進む。ステップＳＴ１０４では、現時点での空調出力Ｐｃに、所定の出力ΔＰを加えた出力を新たな空調出力Ｐｃとして、蓄電装置２から空調装置５に出力する。

次に、ステップＳＴ１０５に進み、現時点での空調出力Ｐｃが、要求空調出力Ｐｃｒ未満であるか否かを判定する。

ステップＳＴ１０５で空調出力Ｐｃが要求空調出力Ｐｃｒ未満である場合（ステップＳＴ１０５の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１０２の処理に戻り、空調出力Ｐｃが要求空調出力Ｐｃｒ未満ではない場合（ステップＳＴ１０５の判定結果がＮＯの場合）には、図４の制御処理を終了する。

ステップＳＴ１０３で、総出力Ｐａと出力マージンＰｍを合計した出力が、可能出力Ｐｏより大きいと判定された場合（ステップＳＴ１０３の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１０６に進み、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏ未満か否かを判定する。

ステップＳＴ１０６で、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏ未満ではないと判定された場合（ステップＳＴ１０６の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ１０７に進む。ステップＳＴ１０７では、可能出力Ｐｏから、走行出力Ｐｒと始動出力Ｐｓを合計した出力を引いた出力を、空調出力Ｐｃとして設定する。すなわち、「Ｐｃ＝Ｐｏ−（Ｐｒ＋Ｐｓ）」とする。

ステップＳＴ１０６で、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏ未満であると判定された場合（ステップＳＴ１０６の判定結果がＹＥＳの場合）、又はステップＳＴ１０７の処理が終了した場合には、ステップＳＴ１０８に進む。ステップＳＴ１０８では、上述したように、電動機１１の駆動力をエンジン１０に伝達してエンジン１０を始動する。

次に、ステップＳＴ１０９に進み、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒと同じ出力にし、蓄電装置２から空調装置５に電力を出力する。ステップＳＴ１０９の処理が終了すると、図４の制御処理を終了する。

また、ステップＳＴ１０６の判定結果がＮＯになるような場合とは、例えば、ＥＶ走行中に空調装置５の作動が開始されることで、図２の制御処理が開始されてから、アクセルペダルの操作等により車両に対する要求駆動力が変化した場合を想定している。このような場合、要求駆動力が変化する前は、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏを超えていなかったにも拘らず、要求駆動力が変化することにより走行出力Ｐｒが出力マージンＰｍ以上増加した場合には、総出力Ｐａが可能出力Ｐｏを超える可能性がある。この場合には、ステップＳＴ１０７の処理によって、エンジン１０を確実に始動するために、蓄電装置２から始動出力Ｐｓを出力できるような値まで、空調出力Ｐｃを減少させている。このように、車両の状況に応じて柔軟に空調出力Ｐｃを設定することで、要求駆動力の変動を吸収でき、エンジン１０を確実に始動できる。

ステップＳＴ１０６の判定結果がＮＯになりステップＳＴ１０７の処理を実行することが、本発明における「制御手段は、駆動源への要求駆動力が増加して走行出力が増加したときに、総出力が、出力可能な出力を超えた場合には、空調出力を、出力可能な出力から走行出力と始動出力とを合計した出力を引いた値になるように変更する」ことに相当する。

また、ステップＳＴ１０３の判定結果がＹＥＳになるまで又はステップＳＴ１０５の判定結果がＮＯになるまで、ステップＳＴ１０４の処理で、空調出力Ｐｃを所定の出力ΔＰ分増加させることは、本発明の第１態様における「蓄電装置から空調装置への出力である空調出力を漸増させる」ことに相当する。

また、ステップＳＴ１０３の判定によって、総出力Ｐａと出力マージンＰｍとの合計が可能出力Ｐｏより大きいか否かを判定すること（Ｐｏ＜Ｐａ＋Ｐｍ）は、換言すれば、総出力Ｐａを可能出力Ｐｏから引いた値が、出力マージンＰｍ未満になったか否かを判定すること（Ｐｍ＞Ｐｏ−Ｐａ）である。従って、ステップＳＴ１０３の判定結果がＹＥＳになるときが、本発明の第１態様における「総出力を、蓄電装置から出力可能な出力から引いた値が、所定値未満になったとき」に相当する。

図５は、制御装置２１の制御により、ＥＶ走行中に空調装置の作動を開始する場合の各出力の時間変化の一例を示す。この例では、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒにした場合の総出力Ｐａに、出力マージンＰｍを加えた出力が、可能出力Ｐｏを超える場合、すなわち、
Ｐｏ＜Ｐａ＋Ｐｍ
＜Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃ＋Ｐｍ
ここで、「Ｐｃ＝Ｐｃｒ」なので、
Ｐｏ＜Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃｒ＋Ｐｍ
となる場合の例を示す。

図５は、横軸が時間を示し、縦軸が出力を示す。図５（ａ）は走行出力Ｐｒの時間変化を示し、図５（ｂ）は始動出力Ｐｓの時間変化を示し、図５（ｃ）は空調出力Ｐｃの時間変化を示し、図５（ｄ）は可能出力Ｐｏと、総出力Ｐａ及び出力マージンＰｍの合計出力との時間変化を示す。

時刻ｔ０は、空調装置の作動が開始された時刻を示す。すなわち、図２のステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳになった時刻を示す。時刻ｔ０において、空調装置５の作動が開始されたため、図４のステップＳＴ１０１の処理により、図５（ｃ）に示されるように、空調出力Ｐｃが所定の出力ΔＰになる。

時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３は、ステップＳＴ１０５の判定結果がＹＥＳになったときに、再度ステップＳＴ１０２に戻った時刻をそれぞれ示す。すなわち、時刻ｔ０の後、ステップＳＴ１０３の判定結果がＮＯになり、ステップＳＴ１０５の判定結果がＹＥＳになったときの時刻がｔ１であり、その後、同様に再びステップＳＴ１０２に戻ったときの時刻がｔ２であり、その後、同様に再びステップＳＴ１０２に戻ったときの時刻がｔ３である。

このように、時刻ｔ０〜ｔ３では、ステップＳＴ１０３の判定結果がＹＥＳになるまで、ステップＳＴ１０２〜ステップＳＴ１０５の処理が繰り返される。

時刻ｔ３において、ステップＳＴ１０３の判定結果がＹＥＳになる。すなわち、「Ｐｏ＞Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃ＋Ｐｍ」となる。このため、時刻ｔ３では、空調出力Ｐｃを現時点のまま維持して、ステップＳＴ１０８の処理により、エンジン１０を始動する。

時刻ｔ４は、ステップＳＴ１０８の処理によるエンジン１０の始動が終了した時刻を示し、ステップＳＴ１０９の処理によって、空調出力Ｐｃを、空調装置５の設定等に従って作動するために必要な要求空調出力Ｐｃｒにする。時刻ｔ４では、図５に示されるように、エンジン１０の始動が終了しているので始動出力Ｐｓが０になる。これにより、時刻ｔ４以降の総出力Ｐａは「Ｐａ＝Ｐｒ＋Ｐｃ」となり、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒまで増加させても、蓄電装置２の可能出力Ｐｏを超えることがなくなる。

ステップＳＴ１０５又はＳＴ１０９の処理が終了すると、図４の処理を終了し、図２のステップＳＴ７の処理に進む。ステップＳＴ７では、エンジン１０が始動されているか否か（図４のステップＳＴ１０８の処理が実行されたか否か）を判定する。ステップＳＴ７で、エンジン１０が始動されていると判定された場合（ステップＳＴ７の判定結果がＹＥＳの場合）には、本制御処理を終了する。ステップＳＴ７で、エンジン１０が始動されていないと判定された場合（ステップＳＴ７の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ８に進む。ステップＳＴ８では、所定のＳＯＣをαからβに増加する。ここで、βは、図３（ａ）に示される領域のＡゾーンＬとＡゾーンＭの境界値である。ここで、ステップＳＴ８の処理によって所定のＳＯＣをβにすると、次の制御周期においては、ステップＳＴ１の判定のときにαではなくβを所定のＳＯＣとして用いられる。そして、ＳＯＣがβ以下になったときには、ステップＳＴ２の処理によりエンジン１０が始動される。

すなわち、ステップＳＴ８の処理は、図３（ｂ）に示されるようにＡゾーンＬにおいて、ＥＶ走行が制限されていたものを、ＥＶ走行を禁止するように変更する処理を意味する。

本ステップＳＴ８の処理が実行されるときはＥＶ走行中且つ空調装置５が作動中である。この場合には、蓄電装置２からの出力が多くなるので、ステップＳＴ８の処理によりＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行することで、蓄電装置２の電力消費量を抑制（ＳＯＣの低下を抑制）し、エンジン１０が始動できないようなＳＯＣになる前にエンジン１０を始動できるようになる。

本ステップＳＴ８の処理が、本発明における「電動機の駆動力のみにより走行しているときに、空調装置が作動している場合には、空調装置が作動していない場合に比べて、所定のＳＯＣの値を増加させる」ことに相当する。

なお、所定のＳＯＣは、例えば、ステップＳＴ２の処理等のように、エンジン１０を始動した後にβからαに変更される（ＡゾーンＬが禁止から制限に変更される）。

ステップＳＴ８の処理が終了すると、ステップＳＴ９に進み、空調装置５が冷房機能により車室内を冷却中であり、且つＳＯＣが所定のＳＯＣ（この場合はβ）以下であるか否かを判定する。

ステップＳＴ９で冷却中ではないか、又はＳＯＣが所定のＳＯＣより大きいと判定される場合（ステップＳＴ９の判定結果がＮＯ）には、本制御処理を終了する。

ステップＳＴ９で、冷却中且つＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であると判定される場合（ステップＳＴ９の判定結果がＹＥＳ）には、ステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、ファン６への出力を低下させて、本制御処理を終了する。本ステップＳＴ１０の処理が実行される場合には、ＥＶ走行中、空調装置５が冷房機能を作動中、且つＳＯＣが所定のＳＯＣ（この場合にはβ）以下のときである。

このときにおいては、空調装置５の冷房機能が作動しているので、車室内の空気は冷えていると考えられる。従って、ファン６への出力を低下させる、すなわち、ファン６が送風する空気の量を少なくした場合であっても、冷えた空気により蓄電装置２の冷却を充分に行える。従って、ファン６への出力を減らしてＳＯＣの低下を抑制することで、エンジン１０の始動を、より確実なものにできる。

ステップＳＴ９〜ＳＴ１０の処理が、本発明における「制御手段は、空調装置が冷房機能を作動しており、且つ蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるときには、蓄電装置からファンへの出力を低下する」ことに相当する。

以上のように、第１実施形態のハイブリッド車両では、図４のフローチャートの処理により、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒになるまで、所定の出力ΔＰずつ増加している（漸増させている）。そして、所定の出力ΔＰずつ増加する度に、可能出力Ｐｏから総出力Ｐａを引いた出力の値が、出力マージンＰｍ未満か否かを判定し、出力マージンＰｍ以上になる場合には、エンジン１０を始動している。

このように、空調装置５への出力（空調出力）Ｐｃを漸増させることで、蓄電装置２から、エンジン１０の始動に必要な出力（始動出力）Ｐｓを出力できなくなる前に、エンジン１０を始動している。これにより、エンジン１０を確実に始動することができる。

また、第１実施形態のハイブリッド車両では、空調装置５への出力を調整するため、走行出力Ｐｒを少なくする必要がない。これにより、走行出力Ｐｒの減少により、車両の駆動輪に伝達される駆動力が減少し、走行時にショック等が発生することを防止でき、当該車両に乗車している人の快適性を維持できる。

［第２実施形態］
次に、図６及び図７を参照して、第２実施形態のハイブリッド車両について説明する。第２実施形態のハイブリッド車両は、第１実施形態のハイブリッド車両に比べて、ＥＶ走行時の空調装置の作動を開始する処理（図２のステップＳＴ６）が異なる。この処理の詳細について図６を参照して説明する。

図６の最初のステップＳＴ２０１では、走行出力Ｐｒと始動出力Ｐｓと要求空調出力Ｐｃｒとを合計した出力が、可能出力Ｐｏ未満であるか否かを判定している。すなわち、ステップＳＴ２０１では「Ｐｏ＞Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃｒ」か否かを判定している。

ステップＳＴ２０１で「Ｐｏ＞Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃｒ」であると判定された場合（ステップＳＴ２０１の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ２０２に進む。ステップＳＴ２０２では、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒまで増加させ、空調出力Ｐｃを蓄電装置２から空調装置５に出力する。ステップＳＴ２０２の処理が終了すると図６の制御処理を終了する。

ステップＳＴ２０１で「Ｐｏ＞Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃｒ」ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０１の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ２０３に進む。ステップＳＴ２０３では、可能出力Ｐｏから走行出力Ｐｒと始動出力Ｐｓを合計した出力を引いた出力を空調出力Ｐｃとして設定する。すなわち、ステップＳＴ２０３では「Ｐｃ＝Ｐｏ−（Ｐｒ＋Ｐｓ）」としている。そしてこのように設定された空調出力Ｐｃを蓄電装置２から空調装置５に出力する。

次にステップＳＴ２０４に進み、上述したように電動機１１の駆動力によりエンジン１０を始動する。

次に、ステップＳＴ２０５に進み、ステップＳＴ２０２と同様に、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒまで増加させ、この増加された空調出力Ｐｃを蓄電装置２から空調装置５に出力する。

図７は、図６に示されるような制御装置２１の制御により、ＥＶ走行中に空調装置の作動を開始する場合の各出力の時間変化の一例を示す。この例では、図５のときと同様に、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒにした場合の総出力Ｐａが、可能出力Ｐｏを超える場合、すなわち、
Ｐｏ＜Ｐｒ＋Ｐｓ＋Ｐｃｒ
となる場合の例を示す。

図７は、横軸が時間を示し、縦軸が出力を示す。図７（ａ）は走行出力Ｐｒの時間変化を示し、図７（ｂ）は始動出力Ｐｓの時間変化を示し、図７（ｃ）は空調出力Ｐｃの時間変化を示し、図７（ｄ）は可能出力Ｐｏと総出力Ｐａとの時間変化を示す。

時刻ｔ１０は、空調装置の作動が開始された時刻を示す。すなわち、図２のステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳになった時刻を示す。時刻ｔ１０において、空調装置５の作動が開始され、図６のステップＳＴ２０１の判定結果がＮＯになり、ステップＳＴ２０３の処理によって、空調出力Ｐｃが「Ｐｏ−（Ｐｓ＋Ｐｒ）」となる。そして、時刻ｔ１０において、ステップＳＴ２０４の処理により、エンジン１０が始動される。

時刻ｔ１１は、ステップＳＴ２０４の処理が終了、すなわち、エンジン１０が始動した後を示す。そして、時刻ｔ１１において、ステップＳＴ２０５の処理により、空調出力Ｐｃが要求空調出力Ｐｃｒまで増加される。時刻ｔ１１では、エンジンが始動した後のため、始動出力Ｐｓは０となる。これにより、時刻ｔ１１以降の総出力Ｐａは「Ｐａ＝Ｐｒ＋Ｐｃ」となり、空調出力Ｐｃを要求空調出力Ｐｃｒまで増加させても、蓄電装置２の可能出力Ｐｏを超えることがなくなる。

以上のように、第２実施形態のハイブリッド車両では、ステップＳＴ２０１の判定により、空調装置５への出力（空調出力）Ｐｃを空調装置５の設定等に従って作動するために必要な出力（要求空調出力）Ｐｃｒまで増加させた場合に、蓄電装置２が出力可能な出力（可能出力）Ｐｏを超えてしまう場合には、第１実施形態のハイブリッド車両のように、徐々に空調出力Ｐｃを増加させるのではなく、ステップＳＴ２０３の処理により、始動出力Ｐｓを蓄電装置２が出力可能な程度に、空調出力Ｐｃを抑制する。これにより、エンジン１０を確実に始動できる。更に、空調装置５を、可能な限り要求空調出力Ｐｃｒに近い状態で作動させることができるため、ユーザーが違和感を感じづらくなり、ユーザビリティに優れたハイブリッド車両を提供できる。

また、第２実施形態のハイブリッド車両は、第１実施形態のハイブリッド車両と同様の構成については、同様の効果が得られる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態では、空調装置５の電源としては、駆動源としての電動機１１の電源である蓄電装置２（所謂高圧バッテリ）と同じとしているが、これに限らない。例えば、蓄電装置２からカーオーディオやカーナビゲーション等の車載機器の電源としての所謂低圧バッテリ（１２Ｖバッテリ）に対してＤＣ−ＤＣ変換により電力を出力し、この低圧バッテリから空調装置５に出力するように構成してもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態のハイブリッド車両の構成に限らない。例えば、ハイブリッド車両を図８に示されるように構成してもよい。図８に示されるハイブリッド車両は、内燃機関としてのエンジン１１０と、電動機１１１と、変速機３１２と、蓄電装置４０２と、空調装置４０５と、ファン４０６と、制御手段としての制御装置４２１を備える。当該ハイブリッド車両は、エンジン１１０と電動機１１１とを駆動源としている。

蓄電装置４０２は、電動機１１１、空調装置４０５及びファン４０６に電力を出力するように電気的に接続されている。

エンジン１１０の出力軸３２２と変速機３１２の入力軸３４２とが、断接手段としてのクラッチ４５０で断接可能に構成される。クラッチ４５０は、油圧作動型の乾式摩擦クラッチ又は湿式摩擦クラッチである。クラッチ４５０が接続されているとき、エンジン１１０の駆動力が入力軸３４２に伝達される。

変速機３１２は、入力軸３４２に伝達された駆動力による回転速度、及び電動機１１１の駆動力による回転速度を設定された変速比により変速して、出力軸３５２を介して駆動輪（図示省略）に伝達する。この変速機３１２は、有段変速機、無断変速機を問わない。

また、空調装置４０５は、第１実施形態又は第２実施形態と同様に、蓄電装置４０２を電源として、空調装置４０５内の電動コンプレッサ（図示省略）が作動する。

ファン４０６は、第１実施形態又は第２実施形態と同様に、蓄電装置４０２から電力が出力され、制御装置４２１の制御により、蓄電装置２を冷却するための送風を行う電動のファンである。

制御装置４２１は、第１実施形態又は第２実施形態の制御装置２１と同様に構成される。（エンジン１１０、電動機１１１、変速機３１２、蓄電装置４０２、空調装置４０５、ファン４０６等）の作動を制御する。また、制御装置４２１は、第１実施形態又は第２実施形態のような制御処理（図２、図４、図６）を実行する。

当該ハイブリッド車両は、クラッチ４５０を断つ状態にし、電動機１１１が駆動力を出力することでＥＶ走行ができる。また、ＥＶ走行時に、エンジン１１０を始動する場合には、クラッチ４５０を接続した状態にし、電動機１１１の駆動力をエンジン１１０に伝達することで、エンジン１１０を始動することができる。

このように、ハイブリッド車両を構成した場合であっても、制御装置を、第１実施形態又は第２実施形態のハイブリッド車両の制御装置２１と同様に構成することで、第１実施形態又は第２実施形態の奏する効果を得ることができる。

１０…エンジン（内燃機関）、１１…電動機、１…ハイブリッド車両（第１実施形態）、２…蓄電装置、２１…制御装置（制御手段）、５…空調装置、６…ファン、５１…第１クラッチ（断接手段）、５２…第２クラッチ（断接手段）、Ｐｒ…走行出力、Ｐｓ…始動出力、Ｐｃ…空調出力、Ｐａ…総出力、Ｐｏ…可能出力、Ｐｍ…出力マージン（所定値）、３０１…ハイブリッド車両（第２実施形態）、４２１…制御装置、１１０…エンジン（内燃機関）、１１１…電動機、４５０…クラッチ（断接手段）、４０２…蓄電装置、４０５…空調装置、４０６…ファン。

Claims (6)

1. 駆動源として電動機と内燃機関とを有するハイブリッド車両であって、
   前記電動機と前記内燃機関とを断接自在な断接手段と、
   前記電動機の電源として機能する蓄電装置と、
   前記蓄電装置を電源とする空調装置と、
   前記内燃機関が停止中で、前記断接手段により前記電動機と前記内燃機関との接続が断たれ、前記電動機の駆動力により走行しているときに、前記空調装置の作動を開始する場合には、前記蓄電装置から前記空調装置への出力である空調出力を漸増させていき、当該車両を走行するために必要な出力である走行出力と、前記内燃機関を始動するために必要な出力である始動出力と、前記空調出力とを合計した総出力を、前記蓄電装置から出力可能な出力から引いた値が、所定値未満になったときに、前記断接手段を接続することで前記電動機の駆動力を前記内燃機関に伝達して前記内燃機関を始動する制御手段と
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両において、前記所定値は、前記駆動源への要求駆動力の変動分に基づいて決定されることを特徴とするハイブリッド車両。
3. 駆動源として電動機と内燃機関とを有するハイブリッド車両であって、
   前記電動機と前記内燃機関とを断接自在な断接手段と、
   前記電動機の電源として機能する蓄電装置と、
   前記蓄電装置を電源とする空調装置と、
   前記内燃機関が停止中で、前記断接手段により前記電動機と前記内燃機関との接続が断たれ、前記電動機の駆動力により走行しているときに、前記空調装置の作動を開始する場合には、当該車両を走行するために必要な出力である走行出力と、前記内燃機関を始動するために必要な出力である始動出力と、前記空調装置への出力である空調出力とを合計した総出力が、前記蓄電装置から出力可能な出力を超える場合には、前記走行出力と前記始動出力とを合計した出力を前記出力可能な出力から引いた出力を前記空調出力として前記蓄電装置から前記空調装置に出力し、前記断接手段を接続することで前記電動機の駆動力を前記内燃機関に伝達して前記内燃機関を始動する制御手段と
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記駆動源への要求駆動力が増加して前記走行出力が増加したときに、前記総出力が、前記出力可能な出力を超えた場合には、前記空調出力を、前記出力可能な出力から前記走行出力と前記始動出力とを合計した出力を引いた値になるように変更することを特徴とするハイブリッド車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
   前記制御手段は、前記蓄電装置のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下であるときには、前記電動機の駆動力のみによる走行を中止して、前記内燃機関を始動して前記内燃機関の駆動力による走行、又は前記電動機の駆動力と前記内燃機関の駆動力による走行をするものであり、
   前記電動機の駆動力のみにより走行しているときに、前記空調装置が作動している場合には、前記空調装置が作動していない場合に比べて、前記所定のＳＯＣの値を増加させることを特徴とするハイブリッド車両。
6. 請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
   前記蓄電装置を電源とし、当該蓄電装置を冷却するファンを備え、
   前記空調装置は、車室内を冷却する冷房機能を有し、
   前記制御手段は、前記空調装置が前記冷房機能を作動しており、且つ前記蓄電装置のＳＯＣが前記所定のＳＯＣ以下であるときには、前記蓄電装置から前記ファンへの出力を低下することを特徴とするハイブリッド車両。

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