(57)【要約】【課題】内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成することで、内燃機関が、燃料消費率の高い運転状態で作動することを抑制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は、原動機として内燃機関５及び電気モータ５０を有し、内燃機関５からの機関出力を、複数の変速段３１〜４９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達可能な多段変速機としてデュアルクラッチ式変速機１０と、要求駆動力に応じて、内燃機関５及び電気モータ５０の作動を制御可能な制御手段としてのＨＶＥＣＵ１００とを備えている。ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関５と電気モータ５０を協調して作動させて要求駆動力を達成する。【選択図】図１
2010100251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機として内燃機関及び電気モータを有し、
内燃機関から出力される機関出力を、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して駆動輪に向けて伝達可能な多段変速機と、
駆動輪に生じることが要求される要求駆動力に応じて、内燃機関及び電気モータの作動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、
内燃機関の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、
機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
制御手段は、
内燃機関の運転状態が、軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、
電気モータから出力されるモータ出力の変化に比べて、機関出力を大きく変化させて要求駆動力を達成し、
内燃機関の運転状態が、軽負荷制限線に比べて最適燃費線側の領域にある場合には、
機関出力の変化に比べてモータ出力を大きく変化させて要求駆動力を達成する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両において、
制御手段は、
内燃機関の運転状態が、最適燃費線より高負荷側に予め設定された高負荷制限線と、軽負荷制限線との間に挟まれた領域にある場合には、
機関出力が変化しないよう維持すると共にモータ出力を変化させて要求駆動力を達成する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両において、
制御手段は、
内燃機関の運転状態が、高負荷制限線に比べて高負荷側の領域にある場合には、
多段変速機において、内燃機関からの機関出力を変速する機関出力変速段を、より減速比が大きい変速段に切替えて要求駆動力を達成する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
電気モータは、発電機として作動して機関出力のうち一部を二次電池に充電される充電電力に変換可能なものであり、
制御手段は、
内燃機関の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、
電気モータを発電機として作動させると共に、機関出力を増大させる
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
多段変速機は、
複数の変速段のうちいずれか１つにより、電気モータのロータに係合する第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、
複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第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、
を有するデュアルクラッチ式変速機である
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、多段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】
原動機として内燃機関及び電気モータを有し、内燃機関からの機械的動力を、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して駆動輪に向けて伝達可能な、いわゆる「多段変速機」を備えたハイブリッド車両（例えば、例えば、特許文献１，２）が、従来から提案されている。
【０００３】
下記の特許文献１には、原動機としての内燃機関（エンジン）及びモータジェネレータと、デュアルクラッチ式変速機（Dual Clutch Transmission）とを備え、当該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、モータジェネレータのロータ（回転子）が係合するハイブリッド車両が開示されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、原動機としてのエンジン及びモータと、これら原動機からの機械的動力を変速して駆動輪に向けて伝達する多段変速機を備えたハイブリッド車両が開示されている。特許文献２には、多段変速機において選択されている変速段から、より低速側の変速段に切替えるダウンシフトを行わなくても、駆動輪に生じることが要求されている要求駆動力を達成可能と判定した場合には、モータによるトルクアシストを行い、一方、ダウンシフトを行わないと要求駆動力を達成不可能と判定した場合には、多段変速機においてダウンシフトを行って要求駆動力を達成する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４７３１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１４６１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような多段変速機を備えたハイブリッド車両において、例えば、要求駆動力の増大を上述のようなダウンシフトにより達成する場合、通常、機関負荷すなわち機関トルクが低下すると共に機関回転速度が上昇して内燃機関の運転状態（いわゆる動作点）が変化することとなる。このように、要求駆動力の変化に応じて、多段変速機においてダウンシフトやアップシフト等のシフト動作を行うと、内燃機関の運転状態が変化して当該内燃機関における燃料消費率［ｇ／ｋＷｈ］が上昇する、すなわち内燃機関の熱効率が低下することがある。
【０００７】
また、上述のハイブリッド車両において、燃料消費率が比較的低い運転状態で内燃機関を作動させている場合、要求駆動力の変化を、多段変速機におけるシフト動作ではなく内燃機関の機関トルクを変化させることにより達成しようとすると、燃料消費率が比較的高い運転状態で内燃機関を作動させてしまうこともある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成することで、内燃機関が、燃料消費率の高い運転状態で作動することを抑制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】
【０００９】
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、原動機として内燃機関及び電気モータを有し、内燃機関から出力される機関出力を、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して駆動輪に向けて伝達可能な多段変速機と、駆動輪に生じることが要求される要求駆動力に応じて、内燃機関及び電気モータの作動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、内燃機関の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成することを特徴とする。
【００１０】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、内燃機関の運転状態が、軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、電気モータから出力されるモータ出力の変化に比べて、機関出力を大きく変化させて要求駆動力を達成し、内燃機関の運転状態が、軽負荷制限線に比べて最適燃費線側の領域にある場合には、機関出力の変化に比べてモータ出力を大きく変化させて要求駆動力を達成するものとすることができる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、内燃機関の運転状態が、最適燃費線より高負荷側に予め設定された高負荷制限線と、軽負荷制限線との間に挟まれた領域にある場合には、機関出力が変化しないよう維持すると共にモータ出力を変化させて要求駆動力を達成するものとすることができる。
【００１２】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、内燃機関の運転状態が、高負荷制限線に比べて高負荷側の領域にある場合には、多段変速機において、内燃機関からの機関出力を変速する機関出力変速段を、より減速比が大きい変速段に切替えて要求駆動力を達成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、電気モータは、発電機として作動して機関出力のうち一部を二次電池に充電される充電電力に変換可能なものであり、制御手段は、内燃機関の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、電気モータを発電機として作動させると共に、機関出力を増大させるものとすることができる。
【００１４】
上記のハイブリッド車両において、多段変速機は、複数の変速段のうちいずれか１つにより、電気モータのロータに係合する第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第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デュアルクラッチ式変速機であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御手段は、内燃機関の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成するものとしたので、軽負荷制限線より低負荷側が、燃料消費率が高い領域となるよう軽負荷制限線をあらかじめ設定しておき、当該領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成することで、要求駆動力を達成したときに、内燃機関が、燃料消費率の高い運転状態で作動することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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（以下、実施形態と記す）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。
【００１７】
まず、本実施形態に係る制御技術が適用されるハイブリッド車両の構成について、図１〜図５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、多段変速機としての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。図４は、デュアルクラッチ式変速機の各変速段を機関出力変速段として用いた場合に、駆動輪に発生可能な駆動力である最大駆動力を示す図である。図５は、内燃機関の機関回転速度及び機関トルクに対する燃料消費率を示す図である。
【００１８】
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、電気モータ５０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の運転状態（機関トルク及び機関回転速度）を制御する制御手段として内燃機関用の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと記す）１０２と、電気モータ５０の運転状態を制御する制御手段として電気モータ用の電子制御装置（以下、モータＥＣＵと記す）１０６が設けられている。
【００１９】
また、ハイブリッド車両１は、複数の変速段３１〜４９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多段変速機（有段変速機）としてデュアルクラッチ式変速機１０を備えている。ハイブリッド車両１には、デュアルクラッチ式変速機１０における各変速段の係合／解放状態を制御する制御手段として変速機用の電子制御装置（以下、変速機ＥＣＵと記す）１０４が設けられている。加えて、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を協調させて統合的に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、ＨＶＥＣＵと記す）１００が設けられている。ＨＶＥＣＵ１００は、上述のエンジンＥＣＵ１０２を介して内燃機関５の運転状態を制御可能となっており、変速機ＥＣＵ１０４を介してデュアルクラッチ式変速機１０の各変速段の係合／解放状態を制御可能となっており、モータＥＣＵ１０６を介して電気モータ５０を制御可能となっている。ＨＶＥＣＵ１００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。
【００２０】
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、ＨＶＥＣＵ１００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。ＨＶＥＣＵ１００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エンジンＥＣＵ１０２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、エンジンＥＣＵ１０２を介してＨＶＥＣＵ１００により制御される。
【００２１】
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モータＥＣＵ１０６に送出している。
【００２２】
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、モータＥＣＵ１０６を介してＨＶＥＣＵ１００により制御される。
【００２３】
なお、以下の説明において、電気モータ５０を電動機として作動させて、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を発電機として作動させて、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、モータＥＣＵ１０６を介してＨＶＥＣＵ１００により制御される。
【００２４】
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及びロータ５２からの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多段変速機である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。
【００２５】
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４２，４４，４９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と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。
【００２６】
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５速ギア段３５までの５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４９を有している。第１速〜第５速ギア段３１〜４９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の順に小さくなるよう設定されている。
【００２７】
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により構成されている。第１変速機構３０において変速段３１，３３，３５のうち、第１速ギア段３１が、最も減速比が大きい、即ち低速側の変速段となっている。第１変速機構３０の入力軸である第１入力軸２７には、電気モータ５０のロータ５２が結合されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
電気モータ５０のロータ５２は、第１変速機構３０の第１入力軸２７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１変速機構３０の第１入力軸２７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１入力軸２７には、電気モータ５０のロータ５２が係合している。
【００３３】
第１変速機構３０における各変速段３１，３３，３５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ＨＶＥＣＵ１００により制御される。ＨＶＥＣＵ１００は、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５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。つまり、第１変速機構３０は、減速比がそれぞれ異なる第１群の変速段３１，３３，３５のうちいずれか１つの変速段により、電気モータ５０のロータ５２に係合する第１入力軸２７と駆動輪８８とを係合させることが可能なものとなっている。
【００３４】
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、後進用の変速段である後進ギア段４９から構成されている。第２変速機構４０において、変速段４２，４４のうち、第２速ギア段４２が、最も減速比が大きい、即ち低速側の変速段となっている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、後進ギア段４９は、第２入力軸２８に結合されている後進メインギア４９ａと、後進メインギア４９ａと噛み合う後進中間ギア４９ｂと、後進中間ギア４９ｂと噛み合い、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられた後進カウンタギア４９ｃとを有している。第２変速機構４０には、後進ギア段４９に対応して、後進カウンタギア４９ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な後進カップリング機構４９ｅが設けられている。後進カップリング機構４９ｅにより後進カウンタギア４９ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち後進ギア段４９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から受けた機械的動力を、後進ギア段４９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２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３８】
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４２，４４，４９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。
【００３９】
第２変速機構４０における各変速段４２，４４，４９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ＨＶＥＣＵ１００により制御される。ＨＶＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４９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。つまり、第２変速機構４０は、減速比がそれぞれ異なる第２群の変速段４２，４４，４９のうちいずれか１つの変速段により、第２入力軸２８と駆動輪８８とを係合させることが可能なものとなっている。
【００４０】
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。
【００４１】
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に対応して設けられている。
【００４２】
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４２，４４，４９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４２，４４，４９に対応して設けられている。
【００４３】
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及び変速機ＥＣＵ１０４を介してＨＶＥＣＵ１００により制御される。ＨＶＥＣＵ１００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。
【００４４】
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。
【００４５】
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２入力軸２８は、中空シャフトとして構成されており、第２入力軸２８内には、第１入力軸２７が延びている。内側の軸である第１入力軸２７は、外側の軸である第２入力軸２８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２変速機構４０の各変速段のメインギア４２ａ，４４ａ，４９ａが配設されており、第１変速機構３０の各変速段のメインギア３１ａ，３３ａ，３５ａが配設されている。
【００４６】
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。
【００４７】
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、変速機ＥＣＵ１０４を介してＨＶＥＣＵ１００により制御される。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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ＨＶＥＣＵ１００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、モータＥＣＵ１０６を介してＨＶＥＣＵ１００に送出している。
【００５２】
また、ハイブリッド車両１には、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ（図示せず）が設けられており、検出したアクセルペダルの操作量（以下、アクセル操作量と記す）に係る信号を、ＨＶＥＣＵ１００に送出している。
【００５３】
以上のように構成されたハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００は、変速機ＥＣＵ１０４を介して第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、ＨＶＥＣＵ１００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）に係る信号をエンジンＥＣＵ１０２を介して検出しており、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をモータＥＣＵ１０６を介して検出している。また、ＨＶＥＣＵ１００は、車輪速センサ（図示せず）からの駆動輪８８の回転速度に係る信号と、アクセルペダルポジションセンサ（図示せず）からのアクセル操作量に係る信号と、電池監視ユニット（図示せず）からの二次電池１２０のＳＯＣに係る信号を検出している。
【００５４】
これら信号に基づいて、ＨＶＥＣＵ１００は、各種の制御変数を算出、推定している。ＨＶＥＣＵ１００は、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）とを推定しており、当該機関回転速度及び機関トルクに基づいて内燃機関５が機関出力軸８から出力する機械的動力（以下、機関出力と記す）を制御変数として推定している。また、ＨＶＥＣＵ１００は、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に生じるトルク（以下、モータトルクと記す）を推定しており、当該モータ回転速度及びモータトルクに基づいて電気モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力（以下、モータ出力と記す）を推定している。
【００５５】
加えて、ＨＶＥＣＵ１００は、上述の信号に基づいて、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、インバータ１１０を介して電気モータ５０と二次電池１２０との間において授受される充放電電力とを推定している。また、ＨＶＥＣＵ１００は、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における各変速段３１〜４９の係合／解放状態とを判別している。また、ＨＶＥＣＵ１００は、アクセル操作量等に基づいて運転者により駆動輪８８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）を推定している。
【００５６】
これら制御変数に基づいて、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５及び電気モータ５０の作動を把握しており、内燃機関５の運転状態（動作点）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（動作点）すなわちモータ回転速度及びモータトルクと、デュアルクラッチ式変速機１０の第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態と、第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４９の係合／解放状態、すなわち内燃機関５からの機械的動力を変速して駆動輪８８に向けて伝達する変速段（以下、機関出力変速段と記す）の選択とを、協調して制御することが可能となっている。
【００５７】
以上のように構成されたハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００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である機関出力と、電気モータ５０のロータ５２から出力された機械的動力であるモータ出力とを、第１入力軸２７で受けて統合し、変速段（奇数段）３１，３３，３５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、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。
【００５８】
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）４２，４４，４９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、当該第２入力軸２８を空転させる。なお、ＨＶＥＣＵ１００が第２変速機構４０の変速段４２，４４，４９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。
【００５９】
一方、ＨＶＥＣＵ１００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からの機械的動力である機関出力を、第２入力軸２８で受けて、各変速段（偶数段）４２，４４，４９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、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。
【００６０】
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を空転させる。なお、ＨＶＥＣＵ１００が第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５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。
【００６１】
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（機関出力）を変速して駆動輪８８に向けて伝達する変速段（機関出力変速段）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４２，４４，４９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。
【００６２】
例えば、機関出力変速段を、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を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、機関出力変速段を切替える動作（以下、単に「シフト動作」と記す）を行うことができる。
【００６３】
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から出力される機関出力のみを駆動輪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から出力される機関出力と、電気モータ５０のロータ５２から出力されるモータ出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から出力されるモータ出力のみを駆動輪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。
【００６４】
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、ＨＶＥＣＵ１００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ＨＶＥＣＵ１００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。
【００６５】
ＨＶＥＣＵ１００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からの機関出力を、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。
【００６６】
この場合において、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４９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、ＨＶＥＣＵ１００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からの機関出力と、電気モータ５０のロータ５２からのモータ出力とを、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。
【００６７】
一方、ＨＶＥＣＵ１００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からの機関出力を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４９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。
【００６８】
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、ＨＶＥＣＵ１００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からのモータ出力と、内燃機関５の機関出力軸８からの機関出力とを、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。
【００６９】
また、ハイブリッド車両１にモータ出力のみを駆動輪８８に伝達して駆動力を生じさせる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、ＨＶＥＣＵ１００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からのモータ出力を、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。
【００７０】
ところで、ハイブリッド車両１は、デュアルクラッチ式変速機１０により、内燃機関５からの機関出力を、複数の変速段３１〜４９のうちいずれか１つの係合状態にある変速段すなわち機関出力変速段により変速して、駆動輪８８に向けて伝達する。このため、各変速段を機関出力変速段として用いた場合に、駆動輪８８に発生可能な駆動力（以下、最大駆動力と記し、図に実線で示す）は、図４に示すように、機関出力変速段に応じて変化する。機関出力変速段として、例えば、第５速ギア段３５等、より高速側の変速段が選択されるに従って、最大駆動力は小さくなる。第５速ギア段３５が機関出力変速段として選択されている場合、要求駆動力が、図に点Ｐ２で示すように、第５速ギア段３５の最大駆動力線（図に実線で示す）を上回る場合には、当該第５速ギア段３５では要求駆動力を達成することができないものとして、ＨＶＥＣＵ１００は、第４速ギア段４４へのダウンシフトを行う。これにより、点Ｐ２の駆動力は、第４速ギア段４４の最大駆動力より低くなるため、機関出力を調整することにより、点Ｐ２の要求駆動力を達成することができる。
【００７１】
なお、従来技術においては、要求駆動力が、図４に点Ｐ１で示すように、第５速ギア段３５が選択されている場合、第５速ギア段３５の最大駆動力線に対して駆動力が低くなる側に所定の間隔をあけて設定された変速指示駆動力線（図に破線で示す）を超える場合においても、第４速ギア段４４へのダウンシフトを行って最大駆動力を増大させる。これは、第５速ギア段３５の最大駆動力線の近傍において要求駆動力が増減した場合に、頻繁にシフト動作が行われる、いわゆる「ビジーシフト」を抑制するためである。
【００７２】
このようなハイブリッド車両１において、原動機としての内燃機関５は、図５に示すように、運転状態（動作点）すなわち機関回転速度及び機関トルクに応じて燃料消費率［ｇ／ｋＷｈ］が決まる。燃料消費率が等しくなる運転状態（機関回転速度及び機関トルク）を図に実線（細）で示し、「等燃料消費率曲線」と記す。内燃機関５は、一般的に、機関回転速度が中程度であり、且つ機関トルクが中負荷から高負荷となる運転状態において、燃料消費率が低くなる（熱効率が高くなる）傾向がある。
【００７３】
加えて、内燃機関５においては、機関回転速度に応じて最も燃料消費率が低くなる機関トルクが決まる。機関回転速度に対して最も燃料消費率が低くなる機関トルクを、連続的に接続した線を、図５に一点鎖線（太）で示し、以下に「最適燃費線」と記す。ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５における燃料消費を抑制するために、内燃機関５の運転状態（動作点）すなわち機関回転速度及び機関トルクが、極力、最適燃費線に近づくよう、内燃機関５及び電気モータ５０と、デュアルクラッチ式変速機１０とを協調して制御する。
【００７４】
なお、図５において、機関トルクに機関回転速度を乗じた値である機関出力が、同一となる運転状態（動作点）を接続した線を、図５に細破線で示し、以下に「等機関出力線」と記す。内燃機関５が、比較的低負荷又は比較的低回転速度の運転状態（動作点）で作動している場合、機関トルクすなわち機関出力を増大させるに従って、燃料消費率が低くなる傾向がある。
【００７５】
ところで、上述のような多段変速機としてのデュアルクラッチ式変速機１０を備えたハイブリッド車両１において、要求駆動力の増大を、ダウンシフトにより達成する場合、通常、駆動輪８８と機関出力軸８との間に作用する機関負荷、すなわち機関トルクが低下すると共に、機関回転速度が上昇して内燃機関５の運転状態（いわゆる動作点）が変化することとなる。このように、要求駆動力の増大に応じて、デュアルクラッチ式変速機１０においてダウンシフトを行うと、内燃機関５の運転状態が変化して、当該内燃機関５における燃料消費率［ｇ／ｋＷｈ］が上昇することがある。
【００７６】
また、上述のハイブリッド車両１において、燃料消費率が比較的低い運転状態で内燃機関５を作動させている場合、要求駆動力の変化を、多段変速機におけるシフト動作ではなく機関トルクを変化させることにより達成しようとすると、燃料消費率が比較的高い運転状態で内燃機関５を作動させてしまうこともある。
【００７７】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、制御手段としてのＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関の運転状態が、上述の最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータとを協調して作動させて要求駆動力を達成しており、以下に図１、図４〜図９を用いて説明する。
【００７８】
図６は、ハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が実行する要求駆動力達成制御を示すフローチャートであり、一例として要求駆動力が増大した場合を示す図である。図７は、ハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が原動機協調制御において行うモータの作動と充放電を示す図である。図８は、ハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が実行するモータ駆動輪係合制御を示すフローチャートである。図９は、モータ駆動輪係合制御を行う場合のハイブリッド車両の動作の一例を示す図である。なお、一例として、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、要求駆動力が増大する場合について説明する。
【００７９】
図６に示すように、まず、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ１００において、各種の制御変数を取得する。この制御変数には、内燃機関５の運転状態を示す機関回転速度及び機関トルクと、電気モータ５０の運転状態を示すモータ回転速度及びモータトルクと、ハイブリッド車両１の要求駆動力及び車速と、二次電池１２０のＳＯＣ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における各変速段３１〜４９の係合／解放状態等が含まれている。
【００８０】
そして、ステップＳ１０２において、ＨＶＥＣＵ１００は、駆動力を増大させる要求があるか否か、すなわち要求駆動力の増大があるか否かを判定する。要求駆動輪の増大は、アクセル操作量等に基づいて判定することができる。要求駆動力の増大がないと判定された場合には、再び、ステップＳ１００に戻る。
【００８１】
一方、要求駆動力の増大がある（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）と判定した場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４において、要求駆動力の増大を、電気モータ５０によるモータトルクの増大のみにより達成可能であるか否かを判定する。モータトルクの増大のみにより要求駆動力の増大を達成可能であると判定した場合には、ステップＳ１０６において、ＨＶＥＣＵ１００は、電気モータ５０のモータトルクを増大させることにより要求駆動力の増大分を達成するモータトルク増大制御を行う。
【００８２】
一方、ステップＳ１０４において、モータトルクの増大のみにより達成可能ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、内燃機関５の運転状態が、予め設定された領域Ａにあるか否かを判定する。この領域Ａは、最適燃費線と、当該最適燃費線より低負荷（低トルク）側に予め設定された軽負荷制限線（図５に太破線で示す）との間にある領域である。
【００８３】
この軽負荷制限線は、最適燃費線より低負荷（低トルク）側を、最適燃費線に隣接する領域Ａと、低負荷側の領域Ｃに区分する線、すなわち内燃機関５の各運転状態（動作点）を接続したものである。なお、軽負荷制限線は、機関回転速度が低い一部を除いて、概ね等機関出力線に沿って設定されている。
【００８４】
軽負荷制限線より低負荷側にある領域Ｃにおいては、燃料消費率が高いため、内燃機関５を作動させることが好ましくない領域である。加えて、内燃機関５を非作動状態にして、電気モータ５０からのモータ出力のみを駆動輪８８に伝達するＥＶ走行を行うことが好ましい領域である。
【００８５】
一方、最適燃費線に隣接する領域Ａは、比較的燃料消費率が低く、内燃機関５を作動させること好ましい領域である。加えて、領域Ａは、デュアルクラッチ式変速機１０においてアップシフトを行うことが好ましくない領域である。
【００８６】
これら領域Ａと領域Ｃを区分する軽負荷制限線は、デュアルクラッチ式変速機１０の各変速段の減速比や内燃機関５の諸元等に応じて予め設定されており、制御変数としてＨＶＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００８７】
ステップＳ１１０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ａにある（Ｙｅｓ）と判定した場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、主にモータ出力が増大するよう内燃機関５と電気モータ５０とを協調して作動させて要求駆動力を達成する原動機協調制御Ａを行う（Ｓ１２０）。例えば、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクが変化しないよう、これら値を維持すると共に、電気モータ５０からのモータ出力すなわちモータトルクを増大させて、要求駆動力の増大分を達成する。
【００８８】
なお、上述の原動機協調制御Ａにおいて、要求駆動力を達成するにあたって、モータ出力を増大させると共に、内燃機関５の運転状態が最適燃費線に近づくよう機関出力を増大させるものとしても良い。内燃機関５の機関出力の増大に比べて電気モータ５０のモータ出力の増大が大きれば良く、主にモータ出力すなわちモータトルクを調整することで、要求駆動力を達成できれば良い。
【００８９】
また、原動機協調制御Ａを行う場合、すなわち内燃機関５の運転状態が領域Ａにある場合において、図７に示すように、二次電池１２０のＳＯＣが比較的低い場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクを増大させると共に、電気モータ５０を発電機として作動させて、機関出力の一部を二次電池１２０に充電される充電電力に変換することも好適である。これにより、ＨＶＥＣＵ１００は、二次電池１２０のＳＯＣが低い場合に、機関出力の一部を充電電力に変換して、二次電池１２０のＳＯＣを上昇させることができる。
【００９０】
一方、ステップＳ１１０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ａにはない（Ｎｏ）と判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ１３０において、内燃機関５の運転状態が、予め設定された領域Ｂにあるか否かを判定する。この領域Ｂは、最適燃費線と、当該最適燃費線より高負荷（高トルク）側に予め設定された高負荷制限線（図５に二点鎖線で示す）との間にある領域である。
【００９１】
この高負荷制限線は、最適燃費線より高負荷（高トルク）側を、最適燃費線に隣接する領域Ｂと、機関最大トルク線（図５に太線で示す）に隣接する領域Ｄに区分する線、すなわち内燃機関５の各運転状態（動作点）を接続したものである。
【００９２】
高負荷制限線より高負荷側にある領域Ｄにおいては、燃料消費率が高く、加えて上述のように要求駆動力が増減した場合に頻繁にシフト動作が行われる領域であるため、内燃機関５を作動させることが好ましくない領域である。
【００９３】
一方、最適燃費線に隣接する領域Ｂは、比較的燃料消費率が低く、内燃機関５を作動させることが好ましい領域である。加えて、領域Ｂは、デュアルクラッチ式変速機１０においてダウンシフトを行うことが好ましくない領域である。
【００９４】
これら領域Ｂ，Ｄを区分する高負荷制限線は、内燃機関５の諸元、及びデュアルクラッチ式変速機１０の各変速段の減速比等に応じて予め設定されており、制御変数としてＨＶＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００９５】
ステップＳ１３０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ｂにある（Ｙｅｓ）と判定した場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、原動機協調制御Ａと同様に、主にモータ出力が増大するよう内燃機関５と電気モータ５０とを協調して作動させて要求駆動力を達成する原動機協調制御Ｂを行う（Ｓ１４０）。例えば、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクが変化しないよう、これら値を維持すると共に、電気モータ５０のモータ出力すなわちモータトルクを増大させて、要求駆動力の増大分を達成する。
【００９６】
なお、原動機協調制御Ｂにおいて、要求駆動力を達成するにあたって、モータ出力を増大させると共に、内燃機関５の運転状態が最適燃費線に近づくように機関出力を低下させるものとしても良い。内燃機関５の機関出力の低下分に比べて電気モータ５０のモータ出力の増大分を大きくして要求駆動力を達成することができれば良く、主にモータ出力すなわちモータトルクを調整することで、要求駆動力を達成できれば良い。
【００９７】
また、原動機協調制御Ｂを行う場合、すなわち内燃機関５の運転状態が領域Ｂにある場合において、図７に示すように、二次電池１２０のＳＯＣが比較的高い場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクを減少させると共に、電気モータ５０を電動機として作動させることも好適である。これにより、ＨＶＥＣＵ１００は、二次電池１２０のＳＯＣが高い場合に、内燃機関５を、なるべく機関出力が低い運転状態、すなわち燃焼消費率が低い運転状態で作動させると共に、二次電池ＳＯＣを低下させることができる。
【００９８】
一方、ステップＳ１３０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ｂにはない（Ｎｏ）と判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ１５０において、内燃機関５の運転状態が、予め設定された領域Ｃにあるか否かを判定する。この領域Ｃは、上述のように、軽負荷制限線より低負荷側に設定された領域である。
【００９９】
ステップＳ１５０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ｃにある（Ｎｏ）と判定した場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、原動機協調制御Ａ，Ｂとは異なり、主に機関出力が増大するよう内燃機関５と電気モータ５０とを協調して作動させて要求駆動力を達成する原動機協調制御Ｃを行う（Ｓ１６０）。例えば、電気モータ５０のモータ出力すなわちモータトルクが変化しないよう、これら値を維持すると共に、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクを増大させて、要求駆動力の増大分を達成する。これにより、内燃機関５の運転状態は、より最適燃費線に近づくこととなり、内燃機関５を、より燃料消費率の低い運転状態で作動させることができる。
【０１００】
なお、原動機協調制御Ｃにおいて、要求駆動力を達成するにあたって、機関出力を増大させると共に、モータ出力を僅かに増大させるものとしても良い。内燃機関５の機関出力を増大させて要求駆動力を達成することができれば良く、主に機関出力すなわち機関トルクを調整することで、要求駆動力を達成できれば良い。
【０１０１】
また、原動機協調制御Ｃを行う場合、すなわち内燃機関５の運転状態が領域Ｃにある場合には、図７に示すように、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力すなわち機関トルクを増大させると共に、電気モータ５０を発電機として作動させて、機関出力の一部を、二次電池１２０に充電される充電電力に変換することも好適である。なお、充電電力は、二次電池１２０のＳＯＣが小さくなるに従って大きくなるよう設定されている。これにより、ＨＶＥＣＵ１００は、二次電池１２０のＳＯＣを上昇させると共に、内燃機関５を、なるべく機関出力の高い運転状態、すなわち燃料消費率が低い運転状態で作動させることができる。
【０１０２】
一方、ステップＳ１５０において、内燃機関５の運転状態が、領域Ｃにはない（Ｎｏ）と判定した場合、すなわち上述の領域Ｄにあると判定した場合には、ＨＶＥＣＵ１００は、デュアルクラッチ式変速機１０において、内燃機関５からの機械的動力を変速して駆動輪８８に向けて伝達する機関出力変速段を、より低速側の変速段に切替えるダウンシフト制御を行う（Ｓ１７０）。これにより、機関トルクを低下させると共に、図４に示すように駆動輪８８に生じる駆動力を増大させることができ、内燃機関５を、より燃料消費率が低い運転状態で作動させることができる。
【０１０３】
［モータ駆動輪係合制御］
なお、上述の原動機協調制御Ａ，Ｂ，Ｃを行う場合等、モータトルクすなわちモータ出力を調整する際に、電気モータ５０のロータ５２と、駆動輪８８が、第１変速機構３０の変速段を介して係合していないことがあり、電気モータ５０からのモータトルクを、第１変速機構３０の変速段により変速して駆動輪８８に伝達し、電気モータ５０により駆動輪８８に生じる駆動力を調整できない場合がある。このため、上述の原動機協調制御Ａ，Ｂ，Ｃを行うにあたっては、ＨＶＥＣＵ１００は、以下に説明する「モータ駆動輪係合制御」を行うことも好適である。なお、一例として、モータ出力の増大に加えて、機関出力をも増大させる場合について、図８及び図９を用いて説明する。
【０１０４】
図９に時点ｔ１以前に示すように、ハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５に機関トルクを機関出力軸８に発生させている。第２クラッチ２２は、係合状態となっており、内燃機関５からの機関出力は、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つにより変速され、駆動輪８８に伝達されている。このとき、電気モータ５０のロータ５２が係合する第１入力軸２７と機関出力軸８を係合させることが可能な第１クラッチ２１は係合状態となっており、第１入力軸２７からの機械的動力を変速する第１変速機構３０において、各変速段３１，３３，３５はいずれも解放状態となっている。
【０１０５】
このような場合において、図８に示すように、ＨＶＥＣＵ１００は、まず、ステップＳ２００において、内燃機関５からの機関出力を、第１入力軸２７に伝達させているか否かを判定する。すなわち、第１クラッチ２１が係合状態にあり、且つ第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５のうちいずれか１つが係合状態にあって、第１変速機構３０の変速段を、機関出力変速段として用いているか否かを判定する。つまり、電気モータ５０のロータ５２が駆動輪８８と係合しているか否かを判定している。この判定は、第１クラッチ２１の係合／解放状態と、第１変速機構３０の各変速段３１，３３，３５の係合／解放状態に基づいて判定することができる。
【０１０６】
ステップＳ２００において、内燃機関５からの機関出力を第１入力軸２７に伝達している（Ｙｅｓ）と判定した場合、すなわち電気モータ５０のロータ５２が駆動輪８８と係合していると判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、上述の原動機協調制御におけるモータ出力すなわちモータトルクの増大を即座に実行して、要求駆動力の増大を達成する。
【０１０７】
一方、ステップＳ２００において、内燃機関５からの機関出力を第１入力軸２７に伝達していない（Ｎｏ）と判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２において、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５が、いずれも解放状態であるか否かを判定する。すなわち第１変速機構３０において、駆動輪８８に係合する第１出力軸３７と、第１入力軸２７との間において動力伝達が遮断されているか否かを判定する。
【０１０８】
ステップＳ２０２において、第１変速機構３０において各変速段３１，３３，３５が、いずれも解放状態ではないと判定した場合、すなわち、第１変速機構３０において、いずれか１つの変速段が係合状態にあると判定した場合、電気モータ５０のロータ５２と駆動輪８８が係合しているため、ＨＶＥＣＵ１００は、原動機協調制御Ａにおけるモータ出力の増大を即座に実行して、要求駆動輪の増大を達成する。
【０１０９】
一方、ステップＳ２０２において、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５がいずれも解放状態であると判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ２０４において、第１クラッチ２１が係合状態であるか否かを判定する。
【０１１０】
ステップＳ２０４において、第１クラッチ２１が係合状態である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ＨＶＥＣＵ１００は、ステップＳ２０６において、図９に時点ｔ１に示すように、係合状態にある第１クラッチ２１を解放状態にして、ステップＳ２０８に進む。一方、第１クラッチ２１が係合状態ではなく解放状態である（Ｎｏ）場合には、そのままステップＳ２０８に進む。
【０１１１】
そして、ステップＳ２０８において、ＨＶＥＣＵ１００は、要求駆動力がＦｄ１からＦｄ２への増大が求められ、第１クラッチ２１を解放状態にした時点ｔ１において、機関出力すなわち機関トルクの増大を開始する。図９に時点ｔ１〜ｔ３で示すように、機関出力Ｐｅ１から、原動機協調制御において予め設定された機関出力Ｐｅ２まで増大させる。また、機関出力の増大を開始した直後の時点ｔ２において、いずれも解放状態にある第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５のうち、原動機協調制御において選択される変速段を係合状態にする係合動作を開始する。
【０１１２】
そして、第１変速機構３０における変速段の係合動作が完了した時点であり、且つ機関出力の増大が完了した時点ｔ３において、ＨＶＥＣＵ１００は、モータ出力すなわちモータトルクの増大を開始する。図９に時点ｔ３〜ｔ４で示すように、モータ出力Ｐｍ１から、原動機協調制御において予め設定されたモータ出力Ｐｍ２まで増大させる。このようにして、実際に駆動輪８８に生じる駆動力は、機関出力の増大を開始する時点ｔ１における要求駆動力Ｆｄ１から、図に二点鎖線で示すように増大して、モータ出力の増大を完了する時点ｔ４において要求駆動力Ｆｄ２に達する。
【０１１３】
以上のように、ＨＶＥＣＵ１００は、機関出力の増大により駆動力を増大させている間に、第１変速機構３０において変速段の係合動作を行うことで、電気モータ５０のロータ５２と駆動輪８８とを第１変速機構３０の変速段を介して係合させて電気モータ５０からのモータ出力を第１変速機構３０により変速して駆動輪８８に伝達可能にする。機関出力の増大による駆動力の増大を行った後、モータ出力の増大により駆動力を増大させることで、要求駆動力を、機関出力の増大を開始する時点ｔ１（要求駆動力Ｆｄ１）から、モータ出力の増大を完了する時点ｔ４（要求駆動力Ｆｄ２）まで連続的且つ滑らかに増大させることができる。
【０１１４】
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、原動機として内燃機関５及び電気モータ５０を有し、内燃機関５から出力される機関出力を、複数の変速段３１〜４９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多段変速機としてのデュアルクラッチ式変速機１０と、駆動輪８８に生じることが要求される要求駆動力に応じて、内燃機関５及び電気モータ５０の作動と、多段変速機において係合状態にする変速段とを制御可能な制御手段としてのＨＶＥＣＵ１００とを備えている。ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域Ｃにある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関５と電気モータ５０を協調して作動させて要求駆動力を達成するものとした。軽負荷制限線より低負荷側が、燃料消費率が高い領域となるよう軽負荷制限線をあらかじめ設定しておき、当該領域にある場合には、機関出力が増大するよう内燃機関と電気モータを協調して作動させて要求駆動力を達成することで、要求駆動力を達成したときに、内燃機関５が燃料消費率の高い運転状態で作動することを抑制することができる。
【０１１５】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域Ｃにある場合には、電気モータ５０から出力されるモータ出力の変化に比べて、機関出力を大きく変化させて要求駆動力を達成し、内燃機関５の運転状態が、軽負荷制限線に比べて最適燃費線側の領域Ａにある場合には、機関出力に比べてモータ出力を大きく変化させて要求駆動力を達成するものとしたので、要求駆動力を達成したときに、内燃機関５の運転状態が、なるべく最適燃費線に近づくように作動させることができ、内燃機関５が燃料消費率の高い運転状態で作動することを抑制しつつ、モータ出力により応答性良く要求駆動力を達成することができる。
【０１１６】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、最適燃費線より高負荷側に予め設定された高負荷制限線と、軽負荷制限線との間に挟まれた領域Ａ，Ｂにある場合には、機関出力が変化しないよう維持すると共にモータ出力を変化させて要求駆動力を達成するものとしたので、要求駆動力を達成したときに、内燃機関５が、燃料消費率の高い運転状態（例えば、領域Ｃ）で作動することや、通常、高負荷であり、ダウンシフトが行われるような運転状態（例えば、領域Ｄ）で作動することを防止することができる。
【０１１７】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、高負荷制限線に比べて高負荷側の領域Ｄにある場合には、多段変速機としてのデュアルクラッチ式変速機１０において、内燃機関５からの機関出力を変速する機関出力変速段を、より減速比が大きい（すなわち低速側）の変速段に切替えて要求駆動力を達成するものとしたので、内燃機関５の運転状態が、上述の領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれにもない場合には、ダウンシフトを行うことにより要求駆動力を達成することができる。
【０１１８】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、電気モータ５０は、発電機として作動して機関出力のうち一部を二次電池１２０に充電される充電電力に変換可能なものであり、ＨＶＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態が、最適燃費線より低負荷側に予め設定された軽負荷制限線に比べて低負荷側の領域にある場合には、電気モータ５０を発電機として作動させると共に、機関出力を増大させるものとした。内燃機関５の運転状態が、軽負荷制限線より低負荷側の燃料消費率が高い領域Ｃにある場合には、電気モータ５０を発電機として作動させて、電気モータ５０を発電機として作動させない場合に比べて、より機関出力を増大させて、内燃機関５を、より燃料消費率の低い運転状態で作動させることができる。
【０１１９】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、多段変速機は、複数の変速段３１，３３，３５のうちいずれか１つにより、電気モータ５０のロータ５２に係合している第１入力軸２７と駆動輪８８とを係合させることが可能な第１変速機構３０と、複数の変速段４２，４４，４９のうちいずれか１つにより、第２入力軸２８と駆動輪８８とを係合させることが可能な第２変速機構４０と、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、内燃機関５の機関出力軸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であるものとしたので、内燃機関からの機関出力を変速する機関出力変速段が、電気モータ５０のロータ５２と第１入力軸２７が係合する第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５である場合には、そのまま、モータトルクを変化させることで、モータ出力を駆動輪８８に伝達して、駆動輪８８に生じる駆動力を変化させることができる。一方、機関出力変速段が、第２変速機構４０の変速段４２，４４である場合には、第１クラッチ２１を解放状態にすると共に第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５のうちいずれか１つを係合状態にすることで、電気モータ５０のモータトルクを変化させることにより、駆動輪８８に生じる駆動力を変化させることができる。
【０１２０】
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１入力軸２７）に係合する変速機構である第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５は、奇数段（第１速ギア段、第３速ギア段、第５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１変速機構３０の変速段が、偶数段で構成されており、一方、第２変速機構４０の変速段が、奇数段で構成されていても良いことは勿論である。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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３１〜４９において、メインギア３１ａ〜４９ａ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〜４９ａとそれぞれ噛み合うカウンタギア３１ｃ〜４９ｃ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〜４９ｅは、カウンタギア３１ｃ〜４９ｃ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３１〜４９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。
【０１２３】
また、本実施形態において、第１変速機構３０の第１入力軸２７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１入力軸２７は、電気モータ５０のロータ５２と係合していれば良い。例えば、第１入力軸２７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、変速機構を設けることも好適である。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
なお、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、要求駆動力が増大する場合について説明したが、本発明に係る制御技術が適用な車両走行状態は、これに限定されるものではない。ハイブリッド車両がＨＶ走行を行っている場合にも適用することができる。また、ハイブリッド車両がエンジン走行やＨＶ走行を行っているときに要求駆動力が低下する場合にも本発明を適用することができる。
【０１２７】
また、本実施形態において、多段変速機は、デュアルクラッチ式変速機１０であるものとしたが、本発明の制御技術が適用可能なハイブリッド車両１が備える多段変速機は、これに限定されるものではない。内燃機関からの機関出力を、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して駆動輪に向けて伝達可能な多段変速機であれば、本発明に係る制御技術を適用することができ、例えば、平行軸歯車式や遊星歯車式の多段変速機を備えたハイブリッド車両にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
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】
【０１２９】
【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】本実施形態に係る多段変速機としての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】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】本実施形態に係るデュアルクラッチ式変速機の各変速段を機関出力変速段として用いた場合に、駆動輪に発生可能な駆動力である最大駆動力を示す図である。
【図５】本実施形態に係る内燃機関の機関回転速度及び機関トルクに対する燃料消費率を示す図である。
【図６】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が実行する要求駆動力達成制御を示すフローチャートであり、一例として要求駆動力が増大した場合を示す図である。
【図７】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が原動機協調制御において行うモータの作動と充放電を示す図である。
【図８】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）が実行するモータ駆動輪係合制御を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＨＶＥＣＵ）がモータ駆動輪係合制御を行う場合のハイブリッド車両の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
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  ギア段（変速段、歯車対）
３７  第１出力軸
４０  第２変速機構
４２，４４，４９  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）
【図１】
2010100251.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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【図６】
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【図７】
2010100251.tif 000009
【図８】
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【図９】
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