(57)【要約】【課題】電気モータのロータが入力軸に係合する変速機構において、当該入力軸に対応するクラッチを係合状態にしたまま、変速段を切替える動作を行うことが可能なハイブリッド車両の制御技術を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１のＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において現在、係合状態にある変速段である現変速段から、第２変速機構４０において新たに係合状態にする変速段である新変速段に切替える場合、機関出力軸８から第２入力軸２８に伝達されたトルクを打ち消すよう、電気モータ５０により当該トルクとは逆向きのトルクを第２入力軸２８に作用させて、第２変速機構４０において現変速段を解放状態にする解放動作を行わせ、その後、第２入力軸２８の回転速度が、車速と新変速段に基づいて設定された目標回転速度となるよう、内燃機関５及び電気モータ５０を協調して作動させて、解放状態にある新変速段を係合状態にする係合動作を行わせる。【選択図】図１
2010036781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機としての内燃機関及び電気モータと、
第１入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、電気モータのロータと係合する第２入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチと、を有するデュアルクラッチ式変速機と、
内燃機関及び電気モータと、第２クラッチの係合／解放状態と、第２変速機構の各変速段における係合／解放状態とを制御可能な制御手段と、
を備えたハイブリッド車両であって、
制御手段は、
第２クラッチを係合状態にして、機関出力軸からの機械的動力を第２変速機構により変速して駆動輪に伝達しているときに、第２変速機構において現在、係合状態にある変速段である現変速段から、第２変速機構において新たに係合状態にする変速段である新変速段に切替える場合、
機関出力軸から第２入力軸に伝達されたトルクを打ち消すよう、電気モータにより当該トルクとは逆向きのトルクを第２入力軸に作用させて、第２変速機構において係合状態にある現変速段を解放状態にする解放動作を行わせ、
第２入力軸の回転速度が、車速と新変速段に基づいて設定された目標回転速度となるよう内燃機関及び電気モータを協調して作動させて、解放状態にある新変速段を係合状態にする係合動作を行わせる
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、
制御手段は、
第２変速機構において新変速段の係合動作を完了した時点の車速であるシフト完了車速を推定するシフト完了車速推定手段を含み、
前記シフト完了車速と新変速段に基づいて前記目標回転速度を設定する
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、
シフト完了車速推定手段は、
第２変速機構において現変速段から新変速段への解放動作を開始する時点の車速であるシフト開始車速と、現変速段と新変速段に基づいて前記シフト完了車速を推定する
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、デュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機においては、近年、第１入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、奇数ギア段）のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、第２入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、偶数ギア段）のうちいずれか１つにより変速して駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有する、いわゆるデュアルクラッチ式変速機（Dual Clutch Transmission）が知られている。
【０００３】
デュアルクラッチ式変速機は、第１クラッチと第２クラッチを交互に係合状態にすることで、内燃機関の機関出力軸からの機械的動力を変速する変速段を切替えるときに、機関出力軸から駆動輪への動力伝達に途切れが生じることを抑制している。
【０００４】
下記の特許文献１には、内燃機関（エンジン）と電気モータ（モータジェネレータ）とを備えた、いわゆるハイブリッド車両において、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち少なくとも一方に、モータジェネレータのロータ（回転子）が係合する車両用動力伝達システム（例えば、図８参照）が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０４５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両において、駆動輪に生じることが要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）が大きく変化する場合には、内燃機関が機関出力軸から出力する機械的動力や、電気モータがロータから入出力する機械的動力を変化させるだけでなく、第１変速機構及び第２変速機構のうち、対応するクラッチが係合状態にある変速機構において、内燃機関からの機械的動力を駆動輪に伝達する動力伝達に用いる変速段（以下、単に「動力伝達変速段」と記す）を、より低速側又は高速側の変速段に切替える動作を行うことが要望されている。
【０００７】
このような変速段を切替える動作を行う場合、当該動作を行う変速機構に対応するクラッチを係合状態から、一旦、解放状態にして、当該変速機構の変速段においてトルクが作用しない状態を作り出してから、現在、係合状態にある変速段（以下、現変速段と記す）を解放状態にする解放動作を行い、その後、新たに係合状態にする変速段（以下、新変速段と記す）を係合状態にする係合動作を行って、再びクラッチを係合状態にする必要がある。
【０００８】
しかし、上述の動作を行うために、当該動作を行う変速機構に対応するクラッチを係合状態から解放状態にし、さらに再び係合状態にする動作を行ったのでは、新変速段により動力伝達が可能となるまでに要する時間が長くなるという問題や、当該クラッチの摩耗が進むという問題が生じる。
【０００９】
したがって、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち一方に、電気モータのロータが係合するハイブリッド車両においては、入力軸に当該ロータが係合する変速機構において、当該入力軸に対応するクラッチを係合状態にしたまま、変速段を切替える動作を行うことが可能な制御技術が要望されている。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち一方に電気モータのロータが係合するハイブリッド車両において、当該ロータが入力軸に係合する変速機構において、当該入力軸に対応するクラッチを係合状態にしたまま、変速段を切替える飛び段シフトを行うことが可能なハイブリッド車両の制御技術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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両は、原動機としての内燃機関及び電気モータと、第１入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、電気モータのロータと係合する第２入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチと、を有するデュアルクラッチ式変速機と、内燃機関及び電気モータと、第２クラッチの係合／解放状態と、第２変速機構の各変速段における係合／解放状態とを制御可能な制御手段と、を備えたハイブリッド車両であって、制御手段は、第２クラッチを係合状態にして、機関出力軸からの機械的動力を第２変速機構により変速して駆動輪に伝達しているときに、第２変速機構において現在、係合状態にある変速段である現変速段から、第２変速機構において新たに係合状態にする変速段である新変速段に切替える場合、機関出力軸から第２入力軸に伝達されたトルクを打ち消すよう、電気モータにより当該トルクとは逆向きのトルクを第２入力軸に作用させて、第２変速機構において係合状態にある現変速段を解放状態にする解放動作を行わせ、第２入力軸の回転速度が、車速と新変速段に基づいて設定された目標回転速度となるよう内燃機関及び電気モータを協調して作動させて、解放状態にある新変速段を係合状態にする係合動作を行わせることを特徴とする。
【００１２】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、第２変速機構において新変速段の係合動作を完了した時点の車速であるシフト完了車速を推定するシフト完了車速推定手段を含み、前記シフト完了車速と新変速段に基づいて前記目標回転速度を設定するものとすることができる。
【００１３】
上記のハイブリッド車両において、シフト完了車速推定手段は、第２変速機構において現変速段から新変速段への解放動作を開始する時点の車速であるシフト開始車速と、現変速段と新変速段に基づいて前記シフト完了車速を推定するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現変速段を解放状態にする解放動作を円滑に行いつつ、電気モータのロータが第２入力軸に係合する第２変速機構の変速段がいずれも解放状態となっている間に、第２入力軸の回転速度を、車速と新変速段に応じた目標回転速度にすることで、第２変速機構において新変速段を係合状態にする係合動作を円滑に行うことができ、第２入力軸に対応する第２クラッチを係合状態にしたまま、第２変速機構において飛び段シフトを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１６】
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、ハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。図２は、デュアルクラッチ式変速機が有するデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。図３は、変形例のデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。
【００１７】
ハイブリッド車両１は、駆動輪８８を回転駆動するための原動機（動力源）として、内燃機関５と、発電可能な電動機であるモータジェネレータ５０（以下、単に「電気モータ」と記す）とを備えている。電気モータ５０は、デュアルクラッチ式変速機１０と共に駆動装置（１０，５０）を構成している。駆動装置（１０，５０）は、内燃機関５と結合されて、ハイブリッド車両１に搭載される。ハイブリッド車両１には、内燃機関５、電気モータ５０、及びデュアルクラッチ式変速機１０を協調して制御する制御手段として、ハイブリッド車両用の電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と記す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００には、各種制御定数を記憶する記憶手段としてＲＯＭ（図示せず）が設けられている。
【００１８】
内燃機関５は、燃料のエネルギを燃焼により機械的動力に変換して出力する熱機関であり、ピストン６がシリンダ内を往復運動するピストン往復動機関である。内燃機関５は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置を備えている。これら装置は、ＥＣＵ１００により制御される。内燃機関５は、発生した機械的動力を、機関出力軸（クランク軸）８から出力する。機関出力軸８には、後述するデュアルクラッチ式変速機１０のデュアルクラッチ機構２０の入力側、例えば、クラッチハウジング１４ａ（図２参照）が結合される。ＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力軸８から出力する機械的動力を調整することが可能となっている。内燃機関５には、機関出力軸８の回転角位置（以下、クランク角と記す）を検出するクランク角センサ（図示せず）が設けられており、クランク角に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。内燃機関５の作動により機関出力軸８に生じるトルク（以下、機関トルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００１９】
電気モータ５０は、供給された電力を機械的動力に変換して出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換して回収する発電機としての機能とを兼ね備えた回転電機、いわゆるモータジェネレータである。電気モータ５０は、永久磁石型交流同期電動機で構成されており、後述するインバータ１１０から三相の交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するステータ５４と、回転磁界に引き付けられて回転する回転子であるロータ５２とを有しており、当該ロータ５２から機械的動力を入出力可能となっている。電気モータ５０には、ロータ５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）が設けられており、ロータ５２の回転角位置に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。
【００２０】
また、ハイブリッド車両１には、電気モータ５０に電力を供給する電力供給装置として、インバータ１１０と二次電池１２０が設けられている。インバータ１１０は、二次電池１２０から供給される直流電力を交流電力に変換して電気モータ５０に供給することが可能に構成されている。また、インバータ１１０は、電気モータ５０からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１２０に回収することも可能に構成されている。このようなインバータ１１０から電気モータ５０への電力供給、及び電気モータ５０からの電力回収は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２１】
なお、以下の説明において、電気モータ５０を電動機として機能させて、電気モータ５０がロータ５２から機械的動力を出力することを「力行」と記す。これに対して、電気モータ５０を発電機として機能させて、駆動輪８８から電気モータ５０のロータ５２に伝達された機械的動力を電力に変換して二次電池１２０に回収すると共に、このときロータ５２に生じる回転抵抗により、ロータ５２及びこれに係合する部材（例えば、駆動輪８８）の回転を制動することを「回生制動」と記す。電気モータ５０の電動機／発電機としての機能の切替えと、電気モータ５０においてロータ５２から入力又は出力されるトルク（以下、モータトルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２２】
また、ハイブリッド車両１は、内燃機関５及び電気モータ５０からの機械的動力を駆動輪８８に伝達する動力伝達装置として、機関出力軸８及び電気モータ５０からの機械的動力を変速しトルクを変化させて、駆動輪８８に係合する推進軸６６に向けて伝達可能なデュアルクラッチ式変速機１０と、推進軸６６に伝達された機械的動力を、減速すると共に駆動輪８８に係合する左右の駆動軸８０に分配する終減速装置７０とを有している。
【００２３】
デュアルクラッチ式変速機１０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第１変速機構３０と、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２群の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第２変速機構４０とを有しており、加えて、内燃機関５の機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２により構成されるデュアルクラッチ機構２０を有している。
【００２４】
デュアルクラッチ式変速機１０は、前進用に第１速ギア段３１から第６速ギア段４６までの６つの変速段を有しており、後進用に１つの変速段、後進ギア段３９を有している。第１速〜第６速ギア段３１〜４６の減速比は、第１速ギア段３１、第２速ギア段４２、第３速ギア段３３、第４速ギア段４４、第５速ギア段３５、第６速ギア段４６の順に小さくなるよう設定されている。
【００２５】
第１変速機構３０は、複数の歯車対を備えた平行軸歯車装置として構成されており、第１群の変速段は、奇数段すなわち第１速ギア段３１と、第３速ギア段３３と、第５速ギア段３５と、後進ギア段３９により構成されている。第１変速機構３０において、前進用の変速段３１，３３，３５のうち、第１速ギア段３１が最も低速側の変速段となっている。
【００２６】
第１速ギア段３１は、第１入力軸２７に結合されている第１速メインギア３１ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第１速メインギア３１ａと噛み合う第１速カウンタギア３１ｃとを有している。第１変速機構３０には、第１速ギア段３１に対応して、第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第１速カップリング機構３１ｅが設けられている。第１速カップリング機構３１ｅにより第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第１速ギア段３１を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１速ギア段３１により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００２７】
同様に、第３速ギア段３３は、第１入力軸２７に結合されている第３速メインギア３３ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第３速メインギア３３ａと噛み合う第３速カウンタギア３３ｃとを有している。第１変速機構３０には、第３速ギア段３３に対応して、第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第３速カップリング機構３３ｅが設けられている。第３速カップリング機構３３ｅにより第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第３速ギア段３３を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第３速ギア段３３により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００２８】
また、第５速ギア段３５は、第１入力軸２７に結合されている第５速メインギア３５ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第５速メインギア３５ａと噛み合う第５速カウンタギア３５ｃとを有している。第１変速機構３０には、第５速ギア段３５に対応して、第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第５速カップリング機構３５ｅが設けられている。第５速カップリング機構３５ｅにより第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第５速ギア段３５を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第５速ギア段３５により変速し、トルクを変化させて、第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００２９】
また、後進ギア段３９は、第１入力軸２７に結合されている後進メインギア３９ａと、後進メインギア３９ａと噛み合う後進中間ギア３９ｂと、後進中間ギア３９ｂと噛み合い、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられた後進カウンタギア３９ｃとを有している。第１変速機構３０には、後進ギア段３９に対応して、後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な後進カップリング機構３９ｅが設けられている。後進カップリング機構３９ｅにより後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させる、すなわち後進ギア段３９を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、後進ギア段３９により、回転方向を逆方向に変えると共に変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３０】
第１変速機構３０の第１出力軸３７には、第１駆動ギア３７ｃが結合されており、当該第１駆動ギア３７ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア５８には、推進軸６６が結合されている。推進軸６６は、後述する終減速装置７０を介して、駆動輪８８が結合された駆動軸８０と係合している。つまり、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９の出力側にある第１出力軸３７と、駆動輪８８は係合している。
【００３１】
第１変速機構３０における各変速段３１，３３，３５，３９の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つを選択して係合状態にすることで、第１変速機構３０が第１入力軸２７で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００３２】
一方、第２変速機構４０は、第１変速機構３０と同様に、複数の歯車対を備えた平行軸歯車装置として構成されており、第２群の変速段は、偶数段、すなわち第２速ギア段４２と、第４速ギア段４４と、第６速ギア段４６から構成されている。第２変速機構４０の入力軸である第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されている。第２変速機構４０において、変速段４２，４４，４６のうち、第２速ギア段４２が最も低速側の変速段となっている。
【００３３】
第２速ギア段４２は、第２入力軸２８に結合されている第２速メインギア４２ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第２速メインギア４２ａと噛み合う第２速カウンタギア４２ｃとを有している。第２変速機構４０には、第２速ギア段４２に対応して、第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第２速カップリング機構４２ｅが設けられている。第２速カップリング機構４２ｅにより第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第２速ギア段４２を係合状態にすることで、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２速ギア段４２により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３４】
同様に、第４速ギア段４４は、第２入力軸２８に結合されている第４速メインギア４４ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第４速メインギア４４ａと噛み合う第４速カウンタギア４４ｃとを有している。第２変速機構４０には、第４速ギア段４４に対応して、第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第４速カップリング機構４４ｅが設けられている。第４速カップリング機構４４ｅにより第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第４速ギア段４４を係合状態にすることで、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第４速ギア段４４により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３５】
第６速ギア段４６は、第２入力軸２８に結合されている第６速メインギア４６ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第６速メインギア４６ａと噛み合う第６速カウンタギア４６ｃとを有している。第２変速機構４０には、第６速ギア段４６に対応して、第６速カウンタギア４６ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第６速カップリング機構４６ｅが設けられている。第６速カップリング機構４６ｅにより第６速カウンタギア４６ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第６速ギア段４６を係合状態にすることで、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第６速ギア段４６により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３６】
第２変速機構４０の第２出力軸４８には、第２駆動ギア４８ｃが結合されており、当該第２駆動ギア４８ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア５８には、推進軸６６が結合されており、推進軸６６は、後述する終減速装置７０を介して、駆動輪８８に結合された駆動軸８０と係合している。つまり、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６の出力側を構成する第２出力軸４８と、駆動輪８８は係合している。
【００３７】
電気モータ５０のロータ５２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８に結合されており、ロータ５２から入出力する機械的動力すなわちトルクは、第２変速機構４０の第２入力軸２８にそのまま伝達される。つまり、デュアルクラッチ式変速機１０を構成する第１変速機構３０及び第２変速機構４０にそれぞれ対応して設けられた第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち、第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が係合している。
【００３８】
第２変速機構４０における各変速段４２，４４，４６の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つの変速段を選択して係合状態にすることで、第２変速機構４０が第２入力軸２８で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００３９】
デュアルクラッチ機構２０は、内燃機関５の機関出力軸８と第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、内燃機関５の機関出力軸８と第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有している。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２は、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置で構成される。
【００４０】
第１クラッチ２１が係合状態となることで、機関出力軸８と第１入力軸２７が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９に対応して設けられている。
【００４１】
一方、第２クラッチ２２を係合状態にすることで、機関出力軸８と第２入力軸２８が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６に対応して設けられている。
【００４２】
第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、デュアルクラッチ機構２０において、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２のうちいずれか一方を係合状態にして、他方を解放状態にすることで、内燃機関５からの機械的動力を、第１変速機構３０及び第２変速機構４０のうちいずれか一方に伝達させることが可能となっている。
【００４３】
ここで、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、デュアルクラッチ機構２０において、機関出力軸８には、図示しないダンパ等を介してデュアルクラッチ機構２０のクラッチハウジング１４ａが結合されている。すなわち、クラッチハウジング１４ａは、機関出力軸８と一体に回転する。クラッチハウジング１４ａは、摩擦板（クラッチディスク）２７ａ，２８ａを収容可能に構成されている。
【００４４】
これに対して、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、第２変速機構４０の第２入力軸２８は、同軸に配置されており、２重軸構造となっている。具体的には、第１入力軸２７は、中空シャフトとして構成されており、第１入力軸２７内には、第２入力軸２８が延びている。内側の軸である第２入力軸２８は、外側の軸である第１入力軸２７に比べて軸方向に長く構成されている。機関出力軸８側から駆動輪８８側に向かうに従って、まず、第１変速機構３０の各変速段のメインギア３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａが配設されており、次に、第２変速機構４０の各変速段のメインギア４２ａ，４４ａ，４６ａが配設されている。
【００４５】
第１入力軸２７の端には、円板状の摩擦板２７ａが結合されており、一方、第２入力軸２８の端にも、同様の摩擦板２８ａが結合されている。第１クラッチ２１は、摩擦板２７ａと対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータ（図示せず）とを有している。摩擦相手板が摩擦板２７ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材に押し付けることで、第１クラッチ２１は、機関出力軸８と、第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合することが可能となっている。
【００４６】
これと同様に、第２クラッチ２２は、摩擦板２８ａに対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）が、摩擦板２８ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材に押し付けることで、機関出力軸８と、第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合することが可能となっている。デュアルクラッチ機構２０における、第１及び第２クラッチ２１，２２にそれぞれ対応して設けられた摩擦相手板のアクチュエータによる駆動は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００４７】
なお、上述のデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造において、第１変速機構３０の第１入力軸２７と第２変速機構４０の第２入力軸２８は同軸に配置されるものとしたが、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造は、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第１入力軸２７と第２入力軸２８は、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置されるものとしても良い。この変形例のデュアルクラッチ機構２０においては、機関出力軸８の端に、駆動ギア１４ｃが結合されている。駆動ギア１４ｃには、第１ギア１６と、第２ギア１８が噛み合っており、第１ギア１６は、第１クラッチ２１に結合されており、第２ギア１８は、第２クラッチ２２に結合されている。第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、機関出力軸８に係合する第１ギア１６とを係合させることが可能に構成されている。一方、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８と、機関出力軸８に係合する第２ギア１８とを係合させることが可能に構成されている。
【００４８】
第１及び第２クラッチ２１，２２は、それぞれ摩擦式クラッチ等の任意のクラッチ機構で構成することができる。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２において交互に係合状態と解放状態を切替ることで、機関出力軸８から出力される内燃機関５の機械的動力は、駆動ギア１４ｃから、第１変速機構３０の第１入力軸２７、又は第２変速機構４０の第２入力軸２８のいずれかに伝達されることとなる。
【００４９】
また、ハイブリッド車両１には、原動機から推進軸６６に伝達された機械的動力を、減速すると共に、駆動輪８８に係合する左右の駆動軸８０に分配する終減速装置７０が設けられている。終減速装置７０は、推進軸６６に結合された駆動ピニオン６８と、駆動ピニオン６８とリングギア７２が直交して噛み合う差動機構７４とを有している。終減速装置７０は、原動機すなわち内燃機関５及び電気モータ５０のうち少なくとも一方から推進軸６６に伝達された機械的動力を、駆動ピニオン６８及びリングギア７２により減速し、差動機構７４により左右の駆動軸８０に分配して、駆動軸８０に結合されている駆動輪８８に伝達することで、当該駆動輪８８の接地面にハイブリッド車両１を駆動する駆動力［Ｎ］を生じさせることが可能となっている。
【００５０】
また、ハイブリッド車両１には、駆動輪８８の回転速度を検出する車輪速センサ（図示せず）が設けられており、検出した駆動輪８８の回転速度に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、ハイブリッド車両１には、電気モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態（state-of-charge、ＳＯＣ）を検出する電池監視ユニット（図示せず）が設けられており、検出した二次電池１２０の蓄電状態に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。
【００５１】
以上のように構成されたハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０及び第２変速機構４０における各変速段の係合／解放状態と、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、クランク角センサ（図示せず）からの機関出力軸８の回転角位置（クランク角）に係る信号と、レゾルバからの電気モータ５０のロータ５２の回転角位置に係る信号と、車輪速センサからの駆動輪８８の回転速度に係る信号とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ（図示せず）からのアクセルペダルの操作量に係る信号を検出している。また、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０のＳＯＣに係る信号を検出している。
【００５２】
これら信号に基づいて、ＥＣＵ１００は、各種制御変数を算出している。制御変数には、内燃機関５の機関出力軸８の回転速度（以下、機関回転速度と記す）と、内燃機関５が機関出力軸８から出力するトルク（以下、機関トルクと記す）と、電気モータ５０のロータ５２の回転速度（以下、モータ回転速度と記す）と、電気モータ５０のロータ５２に作用するモータトルクと、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態と、第１変速機構３０及び第２変速機構４０において現在選択されている（係合状態にある）変速段（以下、現変速段と記す）と、ハイブリッド車両１の走行速度（以下、車速と記す）と、二次電池１２０のＳＯＣと、運転者により駆動軸８０及び駆動輪８８に生じることが要求される駆動トルク等が含まれている。
【００５３】
これら制御変数に基づいて、ＥＣＵ１００は、内燃機関５及び電気モータ５０の作動を把握しており、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態、すなわち機関回転速度及び機関トルクと、電気モータ５０の運転状態、すなわちモータ回転速度及びモータトルクと、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態と、第１変速機構３０及び第２変速機構４０の各変速段３１〜４６の係合／解放状態とを、協調して制御することが可能となっている。
【００５４】
以上のように構成されたハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００が第１クラッチ２１を係合状態にすると共に第２クラッチ２２を解放状態にすることで、機関出力軸８は、第１入力軸２７、第１変速機構３０において係合状態にある変速段、第１出力軸３７、動力統合ギア５８、推進軸６６、終減速装置７０を介して駆動輪８８と係合する。これにより、第１変速機構３０は、内燃機関５の機関出力軸８から出力された機械的動力を、第１入力軸２７で受けて、変速段（奇数段）３１，３３，３５、及び後進ギア段３９のうち係合状態にある変速段により変速し、トルクを変化させて、駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００５５】
この場合、駆動輪８８の回転は、動力統合ギア５８を介して第２変速機構４０の第２出力軸４８に伝達される。第２出力軸４８に伝達された機械的動力は、第２変速機構４０の第２群の変速段（偶数段）４２，４４，４６のうち係合状態にある変速段により変速され、第２入力軸２８に伝達されて、電気モータ５０のロータ５２を空転させる。なお、ＥＣＵ１００が第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも解放状態にしているときには、第２出力軸４８と第２入力軸２８との間で動力伝達が遮断されて、駆動輪８８の回転は、第２入力軸２８に伝達されることはない。
【００５６】
一方、ＥＣＵ１００が、第２クラッチ２２を係合状態にすると共に第１クラッチ２１を解放状態にすることで、機関出力軸８は、第２入力軸２８、第２変速機構４０において係合状態にある変速段、第２出力軸４８、動力統合ギア５８、推進軸６６、終減速装置７０を介して駆動輪８８と係合する。これにより、第２変速機構４０は、内燃機関５の機関出力軸８及び電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力を、第２入力軸２８で受けて、各変速段（偶数段）４２，４４，４６のうち係合状態にある変速段により変速し、トルクを変化させて、駆動輪８８に係合する駆動軸８０に向けて伝達することが可能となっている。
【００５７】
この場合、駆動輪８８の回転は、動力統合ギア５８を介して第１変速機構３０の第１出力軸３７に伝達される。第１出力軸３７に伝達された機械的動力は、第１変速機構３０の変速段（奇数段）３１，３３，３５及び後進ギア段３９のうち係合状態にある変速段により変速され、第１入力軸２７に伝達されて、当該第１入力軸２７を回転させる。なお、ＥＣＵ１００が第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９をいずれも解放状態にしているときには、第１出力軸３７と第１入力軸２７との間で動力伝達が遮断されて、駆動輪８８の回転は、第１入力軸２７に伝達されることはない。
【００５８】
以上のように構成されたハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を交互に係合状態にすることで、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を駆動輪８８に伝達する動力伝達に用いる変速段（動力伝達変速段）を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５と、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６との間で切替えるときに、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れが生じることを抑制することが可能となっている。
【００５９】
例えば、動力伝達変速段を、第１変速機構３０の第１速ギア段３１から、第２変速機構４０の第２速ギア段４２に切替えるアップシフトを行う場合、第１クラッチ２１が係合状態にしており、且つ第２クラッチ２２を解放状態にしているときに、第２速ギア段４２を予め係合状態にしておくことで、第２入力軸２８を空転させる。そして、係合状態にある第１クラッチ２１を解放状態にしながら、解放状態にする第２クラッチ２２を係合状態にすることで、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２とをつなぎ替える動作、いわゆる「クラッチ・トゥ・クラッチ」を行わせる。これにより、機関出力軸８から推進軸６６への動力伝達経路を、徐々に第１変速機構３０の第１入力軸２７から第２変速機構４０の第２入力軸２８に移していき、第１速ギア段３１から第２速ギア段４２へのアップシフトが完了する。このようにして、デュアルクラッチ式変速機１０は、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れを生じさせることなく、第１変速機構３０の変速段すなわち奇数段と、第２変速機構４０の変速段すなわち偶数段との間において、動力伝達変速段を切替える動作（以下、単に「シフト」と記す）を行うことができる。
【００６０】
また、ハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５と電気モータ５０とを併用又は選択使用することで、様々な車両走行（走行モード）を実現することができる。例えば、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達して駆動力を生じさせる車両走行である「エンジン走行」と、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力と、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力とを統合して駆動輪８８に伝達することで駆動力を生じさせる車両走行である「ＨＶ走行」、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達して駆動力を生じさせる車両走行である「ＥＶ走行」等がある。
【００６１】
これら車両走行は、運転者が要求する車両駆動力や、電気モータ５０に供給する電力を貯蔵する二次電池１２０の蓄電状態に応じて、ＥＣＵ１００により、逐次、自動的に切替えられる。以下に、各走行モードにおけるＥＣＵ１００の制御と、内燃機関５、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２、第１変速機構３０及び第２変速機構４０、及び電気モータ５０の動作を併せて説明する。
【００６２】
ＥＣＵ１００が、第１クラッチ２１を係合状態にすると共に第２クラッチ２２を解放状態にすることで、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を、第１入力軸２７で受け、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に伝達することができる。このように、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６３】
この場合において、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のいずれか１つを係合状態にすることで、第２入力軸２８は、駆動輪８８の回転速度すなわちハイブリッド車両１の車速に比例する回転速度で回転する。このとき、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力と、電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力とを、それぞれ第１変速機構３０において係合状態にある変速段と、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速し、動力統合ギア５８で統合して、駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６４】
一方、ＥＣＵ１００が第１クラッチ２１を解放状態にすると共に第２クラッチ２２を係合状態にすることで、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６５】
この場合において、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５のいずれか１つを係合状態にすることで、第１入力軸２７は、ハイブリッド車両１の車速に比例する回転速度で回転する。このとき、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力と、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力とを、第２入力軸２８で統合し、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動軸８０に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６６】
また、ハイブリッド車両１に原動機として電気モータ５０のみを選択使用するＥＶ走行を行わせる場合、上述のエンジン走行及びＨＶ走行の制御とは異なり、ＥＣＵ１００は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を双方共に解放状態にして、電気モータ５０を力行させる。デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動輪８８に伝達する。
【００６７】
ところで、上述のようにデュアルクラッチ式変速機１０の２つの入力軸２７，２８のうち一方に、電気モータ５０のロータ５２が係合しているハイブリッド車両１においては、ロータ５２が係合する第２入力軸２８から機械的動力を受ける第２変速機構４０において、当該第２入力軸２８と機関出力軸８を係合する第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、動力伝達変速段を切替える動作（飛び段シフト）を行うことが求められることがある。
【００６８】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、第２クラッチ２２を係合状態にして、機関出力軸８からの機械的動力（機関出力）を、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち第４速ギア段４４により変速して、駆動輪８８に伝達しているときに、第２変速機構４０において、現変速段である第４速ギア段４４から、より低速側にある第２速ギア段４２に切替えるダウンシフト（飛び段シフト）を行う場合について、制御手段としてのＥＣＵ１００が実行する車両制御について、図１、図４及び図５を用いて説明する。
【００６９】
図４は、制御手段としてのＥＣＵが実行する車両制御を示すフローチャートである。図５は、制御手段としてのＥＣＵが実行する車両制御と、ハイブリッド車両の動作を示すタイミングチャートである。
【００７０】
なお、一例として、ハイブリッド車両１が、上述のエンジン走行を行っており、且つ動力伝達変速段として第４速ギア段４４が用いられている場合に飛び段シフト（ダウンシフト）を行う場合について説明する。図５に時点Ｔ１以前に示すように、デュアルクラッチ式変速機１０においては、第２クラッチ２２が係合状態となっており、且つ第１クラッチ２１が解放状態となっている。また、内燃機関５からの機械的動力は、第２クラッチ２２を介して、第２入力軸２８に伝達され、第４速ギア段４４により、所定の減速比で回転速度が減速されると共にトルクが増大されて、駆動輪８８に伝達される。
【００７１】
このとき、内燃機関５は、機関出力軸８に機関トルクＴｅ１を生じさせており、当該機関トルクＴｅ１は、係合状態にある第２クラッチ２２を介して、そのまま第２入力軸２８に伝達される。当該機関トルクＴｅ１は、係合状態にある第４速ギア段４４、及び終減速装置７０により増大されて、駆動軸８０及び駆動輪８８には、駆動トルクＴｇ１が作用している。この駆動トルクＴｇ１により駆動輪８８の接地面に駆動力が生じて、ハイブリッド車両１は、車速Ｖｓで走行している。なお、このとき、電気モータ５０のモータトルクは、ゼロとなっており、ロータ５２は、空転している。
【００７２】
このとき、図４に示すように、ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、各種制御変数を取得する。この制御変数には、ハイブリッド車両１の車速、内燃機関５の機関回転速度及び機関トルク、電気モータ５０のモータ回転速度及びモータトルク、駆動輪８８（駆動軸８０）に作用する駆動トルク、第１変速機構３０及び第２変速機構４０において現在、係合状態となっている変速段（第４速ギア段）、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態、ハイブリッド車両１に要求される要求駆動力などが含まれている。
【００７３】
そして、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において飛び段シフトの要求があるか否かを判定する。具体的には、第２変速機構４０において、現在、係合状態となっている現変速段である第４速ギア段４４に替えて、より低速側の変速段である第２速ギア段４２（新変速段）を、新たに係合状態にする新変速段にするか否かを判定する。つまり、第２変速機構４０において、第４速ギア段４４から第２速ギア段４２に切替えるか否かを判定する。
【００７４】
この判定は、要求駆動力の時間当たりの増大分が、予め設定された判定値より大きく、内燃機関５の機関トルクの増大や、電気モータ５０のモータトルクの増大では、当該要求駆動力を即座に実現することが困難であると判断した場合に、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において、より低速側の変速段に切替える動作（飛び段シフト）を行うものと判定する。なお、この判定値は、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００７５】
第２変速機構４０において、第４速ギア段４４から第２速ギア段４２に変速段を切替える要求がある（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）と判定した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４において、第２変速機構４０において、係合状態にある第４速ギア段４４（現変速段）を解放状態にする解放動作を行った後に、解放状態にある第２速ギア段４２（新変速段）を係合状態にする係合動作を完了する時点の車速であるシフト完了車速Ｖｅを推定する。
【００７６】
具体的には、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において、現変速段である第４速ギア段４４の解放動作を開始する時点Ｔ１すなわち現在の車速Ｖｓと、現変速段である第４速ギア段４４と、新変速段である第２速ギア段４２に基づいて、シフト完了車速Ｖｅを推定する。
【００７７】
シフト完了車速Ｖｅは、第４速ギア段４４（現変速段）の解放動作に要する時間、第２速ギア段４２（新変速段）の係合動作に要する時間、第２速ギア段４２の係合動作を行うために、第２入力軸２８を後述する目標回転速度Ｎｔにするのに必要な時間、及びこれら時間が経過する間に低下する車速の低下量を予め適合実験等により求めておき、当該低下量を現在（時点Ｔ１）のシフト開始車速Ｖｓから減じることで求めることが可能である。つまり、シフト開始車速Ｖｓと、現在係合状態にある現変速段（第４速ギア段４４）と、新たに係合状態にする新変速段（第２速ギア段４２）に基づいて、シフト完了車速Ｖｅを推定することができる。なお、第２変速機構４０の現変速段、新変速段及び車速Ｖｓに対するシフト完了車速Ｖｅは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００７８】
そして、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において、解放状態にある新変速段である第２速ギア段４２を係合状態にする係合動作を行わせるときの、機関回転速度（すなわち第２入力軸２８の回転速度）の目標値である目標回転速度Ｎｔを設定する。
【００７９】
具体的には、ＥＣＵ１００は、車速Ｖｓに基づいて推定されたシフト完了車速Ｖｅと、駆動輪８８の動半径ｒと、新変速段である第２速ギア段４２の減速比と、終減速比Ｒｆと、下記の式（１）に基づいて、目標回転速度Ｎｔを設定する。
Ｎｔ＝Ｖｅ／ｒ×Ｒｔ×Ｒｆ      ・・・（１）
この目標回転速度Ｎｔは、新変速段（第２速ギア段４２）において円滑に係合動作を行うことが可能となる第２入力軸２８の回転速度であり、詳細には、車速に比例する第２出力軸４８の回転速度と、第２入力軸２８の回転速度に比例する第２速カウンタギア４２ｃの回転速度が略一致する回転速度となっている。
【００８０】
なお、動半径ｒ、終減速比Ｒｆ、第２変速機構４０の各変速段４２，４４，４６についてそれぞれの減速比Ｒｔ等の車両諸元は、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。なお、終減速比Ｒｆには、終減速装置７０における減速比だけでなく、第２駆動ギア４８ｃと動力統合ギア５８との間における減速比も含まれている。
【００８１】
そして、ステップＳ１０８において、ＥＣＵ１００は、係合状態にある第２クラッチ２２を介して第２入力軸２８に伝達された機関トルクＴｅ１を打ち消すよう、電気モータ５０を作動させて、機関トルクＴｅ１とは逆向きのトルクを第２入力軸２８に作用させる（図５の時点Ｔ１〜Ｔ２）。詳細には、ＥＣＵ１００は、電気モータ５０を電動機として作動させて、第２入力軸２８に伝達された機関トルクＴｅ１と略等しい値であり、且つ逆向きのモータトルクＴｍ１をロータ５２に生じさせる。
【００８２】
このように電気モータ５０を作動させることで、図５の時点Ｔ１〜Ｔ２においては、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、機関出力軸８と係合する第２入力軸２８と、駆動輪８８と係合する第２出力軸４８との間において、詳細には、第４速メインギア４４ａと第４速カウンタギア４４ｃの間において、トルクが作用しない状態を作り出している。なお、時点Ｔ１から、駆動輪８８に作用する駆動トルクがゼロとなる。
【００８３】
この状態において、ＥＣＵ１００は、係合状態にある第４速ギア段４４を解消状態にする解放動作を行う（Ｓ１１０）。第４速メインギア４４ａと第４速カウンタギア４４ｃの間においてトルクが作用していないため、第４速ギア段４４の解放動作を円滑に行うことができる。
【００８４】
図５に示す時点Ｔ２において、第４速ギア段４４の解放動作が完了すると、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６は、いずれも解放状態となるため、第２クラッチ２２を介して機関出力軸８と係合する第２入力軸２８と、駆動輪８８との間における動力伝達が遮断される。すなわち、この時点Ｔ２から、内燃機関５の機関出力軸８には、駆動輪８８からの走行負荷が伝達されなくなる。機関出力軸８と、これに係合する第２入力軸２８及びロータ５２は、駆動輪８８の回転速度すなわち車速に関係なく、一体に空転する。この状態において、電気モータ５０を電動機として作動させることで、ロータ５２と係合する第２入力軸２８及び機関出力軸８を回転駆動することが可能となる。
【００８５】
そして、ステップＳ１１２において、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６がいずれも解放状態となっている間（図５の時点Ｔ２〜Ｔ３）において、機関回転速度Ｎｓすなわち第２入力軸２８の回転速度が、ステップＳ１０６において設定された目標回転速度Ｎｔとなるよう、内燃機関５と電気モータ５０とを協調して作動させる。
【００８６】
具体的には、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の作動状態を維持するのに必要な機関トルクＴｅ２を機関出力軸８に生じさせると共に、電気モータ５０のロータ５２にモータトルクＴｍ２を第２入力軸２８に作用させて回転駆動することで、第２入力軸２８の回転速度（すなわち機関回転速度）を、車速Ｖｓ及び新変速段に基づいて設定された目標回転速度Ｎｔまで上昇させる。なお、機関トルクＴｅ２は、内燃機関５の機関出力軸８の回転を維持するのに必要な値となっている。
【００８７】
図５に時点Ｔ３で示すように、機関回転速度すなわち第２入力軸２８の回転速度を、目標回転速度Ｎｔまで上昇させることで、第２速ギア段４２（新変速段）において、車速に比例する第２出力軸４８の回転速度と、第２入力軸２８の回転速度に比例する第２速カウンタギア４２ｃの回転速度を略一致させる。この時点Ｔ３から時点Ｔ４にかけて、ＥＣＵ１００は、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、解放状態にある第２速ギア段４２を係合状態にする係合動作を行う（Ｓ１１４）。
【００８８】
詳細には、第２速カップリング機構４２ｅを係合状態にすることで、第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させて、時点Ｔ４において第２速ギア段４２の係合動作が完了する。機関出力軸８は、第２クラッチ２２及び第２速ギア段４２を介して駆動輪８８と係合する。機関出力軸８からの機械的動力は、第２速ギア段４２により変速されて、駆動輪８８に伝達される。
【００８９】
これにより、時点Ｔ４以降において、内燃機関５が機関出力軸８に再び生じさせた機関トルク（例えば、Ｔｅ１）は、第２速ギア段４２により減速しトルクを増大して、第４速ギア段４４により変速した場合の駆動トルクＴｇ１より高い値の駆動トルクＴｇ２を、駆動輪８８に作用させることができる。つまり、同一の機関トルクであっても、より高い駆動力を駆動輪８８に生じさせることができる。
【００９０】
以上のようにして、ＥＣＵ１００は、第２クラッチ２２を係合状態にして機関出力軸８からの機械的動力を、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に伝達している場合において、要求駆動力の増大量が大きく、第２変速機構４０において、現在、係合状態にある第４速ギア段４４（現変速段）から、より低速側にある第２速ギア段４２（新変速段）に切替える飛び段シフトを行うと判定した場合、第２入力軸２８に伝達された機関トルクを打ち消すよう、機関トルクとは逆向きに作用するモータトルクを電気モータ５０により第２入力軸２８に作用させることで、係合状態にある第４速ギア段４４（現変速段）においてトルクが作用しない状態を作り出し、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、第４速ギア段４４を解放状態にする解放動作を円滑に行わせることができる。
【００９１】
そして、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６がいずれも解放状態となっている間において、すなわち車速に関係なく回転可能となった、第２入力軸２８の回転速度を、新たに係合状態にする第２速ギア段４２（新変速段）と、車速に基づいて設定された目標回転速度Ｎｔとなるように、内燃機関５及び電気モータ５０を協調して作動させて回転駆動することで、第２速ギア段４２において、第２入力軸２８に係合する第２速カウンタギア４２ｃの回転速度と、駆動輪８８に係合する第２出力軸４８の回転速度を略一致させることができ、第２速ギア段４２を係合状態にする係合動作を円滑に行わせることができる。
【００９２】
このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、第２変速機構４０において、現変速段４４から、より低速側にある新変速段４２に切替える、いわゆる飛び段シフトを円滑に実現することができる。
【００９３】
以上に説明したように本実施形態に係るハイブリッド車両１は、機関出力軸８から機械的動力を出力可能な内燃機関５と、ロータ５２から機械的動力を入出力可能な電気モータ５０とを原動機として備え、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪８８に向けて伝達可能な第１変速機構３０と、電気モータ５０のロータ５０と係合する第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２群の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つの係合状態にある変速段により変速して、駆動輪８８に向けて伝達可能な第２変速機構４０と、機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、当該機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有するデュアルクラッチ式変速機１０と、内燃機関５及び電気モータ５０の運転状態と、第２クラッチ２２の係合／解放状態と、第２変速機構４０の各変速段４２，４４，４６における係合／解放状態とを制御可能な制御手段としてのＥＣＵ１００とを備えている。
【００９４】
ＥＣＵ１００は、第２クラッチ２２を係合状態にして、機関出力軸８からの機械的動力を、第２変速機構４０により変速して、駆動輪８８に伝達しているときに、第２変速機構４０において現在、係合状態にある変速段である現変速段（例えば、第４速ギア段４４）から、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、第２変速機構４０において新たに係合状態にする変速段である新変速段（例えば、第２速ギア段４２）に切替える場合、機関出力軸８から第２入力軸２８に伝達されるトルクを打ち消すよう、電気モータ５０により当該トルクと逆向きのトルクを第２入力軸２８に作用させて、第２変速機構４０において係合状態にある現変速段（第４速ギア段４４）を解放状態にする解放動作を行わせ、その後、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６がいずれも解放状態となっている間に、第２入力軸２８の回転速度が、新変速段（第２速ギア段４２）と車速Ｖｓに基づいて設定された目標回転速度Ｎｔとなるよう、内燃機関５及び電気モータ５０を協調して作動させて、解放状態にある新変速段（第２速ギア段４２）を係合状態にする係合動作を行わせるものとした。
【００９５】
これにより、現変速段４４を解放状態にする解放動作を円滑に行いつつ、電気モータ５０のロータ５２が第２入力軸２８に係合する第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６がいずれも解放状態となっている間に、第２入力軸２８の回転速度を、新変速段４２及び車速Ｖｓに基づいて設定された目標回転速度Ｎｔにすることで、第２変速機構４０において新変速段４２を係合状態にする係合動作を円滑に行うことができ、第２入力軸２８に対応する第２クラッチ２２を係合状態にしたまま、第２変速機構４０における飛び段シフトを実現することができる。
【００９６】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０において新変速段４２の係合動作を完了した時点Ｔ４の車速であるシフト完了車速Ｖｅを推定する機能（シフト完了車速推定手段）を含み、シフト完了車速Ｖｅと新変速段４２に基づいて目標回転速度Ｎｔを設定するものとした。新変速段４２の係合動作を完了した時点Ｔ４のシフト完了車速Ｖｅを推定しておき、新たに係合状態にする新変速段４２を特定すれば、当該新変速段４２の係合動作が円滑に行える第２入力軸２８の目標回転速度Ｎｔを、容易に設定することができる。
【００９７】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００のシフト完了車速推定手段は、第２変速機構４０において現変速段４４から新変速段４２への解放動作を開始する時点Ｔ１の車速であるシフト開始車速Ｖｓと、現変速段４４と、新変速段４２に基づいて前記シフト完了車速Ｖｅを推定するものとした。現変速段の解放動作に要する時間、新変速段の係合動作に要する時間、新変速段の係合動作を行うために、第２入力軸２８を目標回転速度Ｎｔに上昇させるのに必要な時間、及びこれら時間が経過する間に低下する車速の低下量等を、予め適合実験等により求めておけば、シフト開始車速Ｖｓに基づいて、シフト完了車速Ｖｅを容易に推定することができる。
【００９８】
なお、本実施形態において、電気モータ５０のロータ５２が入力軸（第２入力軸２８）に係合する変速機構である第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６は、偶数段（第２速ギア段、第４速ギア段、第６速ギア段）で構成されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２変速機構４０の変速段が、奇数段で構成されており、一方、第１変速機構３０の変速段が、偶数段で構成されていても良いことは勿論である。
【００９９】
また、本実施形態において、電気モータ５０は、供給された電力を機械的動力に変換して出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであるものとしたが、本発明に係る電気モータは、これに限定されるものではない。電気モータ５０は、二次電池１２０から供給された電力を、機械的動力に変換してロータ５２から出力する機能のみを有する電動機で構成するものとしても良い。
【０１００】
また、本実施形態に係る第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４６において、メインギア３１ａ〜４６ａは、それぞれ第１入力軸２７又は第２入力軸２８に結合されており、メインギア３１ａ〜４６ａとそれぞれ噛み合うカウンタギア３１ｃ〜４６ｃは、第１出力軸３７又は第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられており、カップリング機構３１ｅ〜４６ｅは、カウンタギア３１ｃ〜４６ｃと、これに対応する出力軸３７，４８とを係合させるものとしたが、カップリング機構の態様は、これに限定されるものではない。第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４６のうち少なくとも一部の変速段において、メインギアが、これに対応する入力軸を中心に回転可能に設けられ、カウンタギアが、これに対応する出力軸に結合されており、カップリング機構がメインギアと入力軸とを係合させるものしても良い。
【０１０１】
また、本実施形態において、第２変速機構４０の第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２入力軸２８は、電気モータ５０のロータ５２と係合していれば良く、例えば、第２入力軸２８とロータ５２との間に、ロータの回転速度を減速して第２入力軸２８に伝達する減速機構や、ロータ５２の回転速度を変速して第２入力軸２８に伝達する変速機構を設けるものとしても良い。
【０１０２】
また、本実施形態において、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１出力軸３７から駆動輪８８と係合する動力統合ギア５８に伝達し、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２出力軸４８から動力統合ギア５８に伝達するものとしたが、第１変速機構３０及び第２変速機構４０の態様は、これに限定されるものではない。第１変速機構３０及び第２変速機構４０は、それぞれ入力軸２７，２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８に向けて伝達可能であれば良く、例えば、第１変速機構３０と第２変速機構４０は、それぞれ第１入力軸２７、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８と係合する共通の出力軸に伝達するものとしても良い。
【０１０３】
また、本実施形態において、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８及び電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力を、第１変速機構３０及び第２変速機構４０のうち少なくとも一方により変速して、動力統合ギア５８から、推進軸６６、終減速装置７０の差動機構７４を介して駆動輪８８に伝達するものとしたが、第１変速機構３０及び第２変速機構４０から駆動輪８８に向けての動力伝達の態様は、これに限定されるものではない。デュアルクラッチ式変速機１０において、第１変速機構３０及び第２変速機構４０は、それぞれ第１入力軸２７及び第２入力軸２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８に向けて伝達可能であれば良く、例えば、動力統合ギア５８、又は当該動力統合ギア５８と噛み合う第１及び第２駆動ギア３７ｃ，４８ｃが、直接に差動機構７４のリングギア７２を駆動するものとしても良い。
【０１０４】
また、本実施形態において、ハイブリッド車両１がエンジン走行を行っているときに、飛び段シフト（ダウンシフト）を行う場合について説明したが、本発明の制御技術が適用可能な車両走行は、これに限定されるものではない。ハイブリッド車両１がＨＶ走行を行っている場合にも適用することができる。
【０１０５】
また、本実施形態において、電気モータ５０のロータ５２が第２入力軸２８に係合する第２変速機構４０において、動力伝達変速段を第４速ギア段４４から、より低速側にある第２速ギア段４２に切替える飛び段シフト（ダウンシフト）を行う場合について説明したが、本発明の制御技術が適用可能な、飛び段シフトの態様は、これに限定されるものではない。動力伝達変速段を第６速ギア段４６から、第２速ギア段４２に切替えるダウンシフトにも適用することができる。また、第２変速機構４０において、動力伝達変速段を、より高速側の変速段に切替るアップシフトにも適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明は、デュアルクラッチ式の変速機を備えたハイブリッド車両に有用であり、特に、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち一方に、電気モータのロータが係合するハイブリッド車両に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るデュアルクラッチ機構の構造を説明する模式図である。
【図３】本実施形態に係る変形例のデュアルクラッチ機構の構造を説明する模式図である。
【図４】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する車両制御を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する車両制御と、ハイブリッド車両の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ハイブリッド車両
５  内燃機関
８  機関出力軸
１０  デュアルクラッチ式変速機
２０  デュアルクラッチ機構
２１  第１クラッチ
２２  第２クラッチ
２７  第１入力軸
２８  第２入力軸
３０  第１変速機構
３１，３３，３５，３９  ギア段（変速段、歯車対）
３７  第１出力軸
４０  第２変速機構
４２，４４，４６  ギア段（変速段、歯車対）
４８  第２出力軸
５０  電気モータ（モータジェネレータ）
５２  電気モータのロータ
６６  推進軸
７０  終減速装置
７４  差動機構
８０  駆動軸
８８  駆動輪
１００  ハイブリッド車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段、記憶手段、シフト完了車速推定手段）
【図１】
2010036781.tif 000003
【図２】
2010036781.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010036781.tif 000006
【図５】
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