(57)【要約】【課題】電動機による走行中に内燃機関の始動が要求された場合に、迅速に内燃機関を始動することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】デュアルクラッチ式の変速機１０と、変速機１０の第１入力軸１３と動力伝達可能に接続された第１ＭＧ３と、変速機１０の第２入力軸１４と動力伝達可能に接続された第２ＭＧ４とを備えたハイブリッド車両１に適用される制御装置において、第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４のいずれか一方で車両１を走行させるＥＶ走行モードの実行中、かつプレシフトの実行が不要と判定された場合には、非走行側の変速機構をニュートラル状態が切り替えられ、その後非走行側の入力軸の回転数が０になるように非走行側のＭＧが制御される。【選択図】図３
2014121914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関と第１クラッチを介して接続された第１入力軸及び前記内燃機関と第２クラッチを介して接続された第２入力軸を含む入力系と、駆動輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第２入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列による前記第１入力軸と前記出力系との間の動力伝達を選択的に成立させることによりそれらの間の変速比を切り替え可能、かつ前記第１入力軸と前記出力系との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態に切り替え可能な第１変速機構と、前記第２入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列による前記第２入力軸と前記出力系との間の動力伝達を選択的に成立させることによりそれらの間の変速比を切り替え可能、かつ前記第２入力軸と前記出力系との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態に切り替え可能な第２変速機構と、を有し、前記入力系と前記出力系との間の動力伝達に用いるギヤ列を切り替えることにより複数の変速段に切り替え可能なデュアルクラッチ式の変速機と、
前記第１入力軸と動力伝達可能に接続された第１電動機と、
前記第２入力軸と動力伝達可能に接続された第２電動機と、を備え、
前記内燃機関を停止させ、前記第１電動機及び前記第２電動機のうちのいずれか一方の電動機で前記駆動輪を駆動するＥＶ走行モードを実行可能なハイブリッド車両に適用される制御装置において、
前記ＥＶ走行モードの実行中に、前記他方の電動機側の入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列により前記他方の電動機側の入力軸と前記出力系との間の動力伝達が成立するように前記他方の電動機側の変速機構を制御するプレシフトの実行の要否を判定するプレシフト判定手段と、
前記プレシフト判定手段により前記プレシフトの実行が不要と判定された場合に、前記他方の電動機側の変速機構を前記ニュートラル状態に切り替え、その後前記他方の電動機側の入力軸の回転数が低下するように前記他方の電動機を制御する制御手段と、を備えている制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記他方の電動機側の入力軸の回転数が低下するように前記他方の電動機を制御して前記他方の電動機側の入力軸の回転数が０になった場合、前記他方の電動機側のクラッチを、前記他方の電動機側の入力軸と前記内燃機関とを動力伝達可能に接続する係合状態に切り替える請求項１に記載の制御装置。
【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の変速機を備え、その変速機の２つの入力軸にそれぞれ電動機が接続されたハイブリッド車両に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１入力軸と出力系との間及び第２入力軸と出力系との間のそれぞれにギヤ列が設けられ、それら２つの入力軸のいずれか一方を選択的に内燃機関と接続可能なデュアルクラッチ式の変速機が知られている。このようなデュアルクラッチ式の変速機が搭載され、各入力軸にそれぞれ電気モータが接続されたハイブリッド車両が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の車両では、一方の電気モータで車両を走行させているときに内燃機関の始動が要求された場合、他方の電気モータ側のギヤ列の変速機構をニュートラルにするとともにこの他方の電気モータ側のクラッチを係合状態に切り替える。そして、他方の電気モータで内燃機関を始動する。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１１３２８号公報
【特許文献２】特開２００３−０７９００５号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両では、電気モータでの走行中に変速が行われ、その変速が終了した直後は、車両の走行に関与していない側の入力軸がまだ高速で回転していると考えられる。そのため、このようなときに内燃機関の始動が要求されてもクラッチを直ぐに係合させ難い。そのため、内燃機関の始動時に時間がかかるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、電動機による走行中に内燃機関の始動が要求された場合に、迅速に内燃機関を始動することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関と第１クラッチを介して接続された第１入力軸及び前記内燃機関と第２クラッチを介して接続された第２入力軸を含む入力系と、駆動輪と動力伝達可能に接続された出力系と、一部が前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するとともに残りが前記第２入力軸と前記出力系との間に介在し、かつ互いに変速比が相違する複数のギヤ列と、前記第１入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列による前記第１入力軸と前記出力系との間の動力伝達を選択的に成立させることによりそれらの間の変速比を切り替え可能、かつ前記第１入力軸と前記出力系との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態に切り替え可能な第１変速機構と、前記第２入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列による前記第２入力軸と前記出力系との間の動力伝達を選択的に成立させることによりそれらの間の変速比を切り替え可能、かつ前記第２入力軸と前記出力系との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態に切り替え可能な第２変速機構と、を有し、前記入力系と前記出力系との間の動力伝達に用いるギヤ列を切り替えることにより複数の変速段に切り替え可能なデュアルクラッチ式の変速機と、前記第１入力軸と動力伝達可能に接続された第１電動機と、前記第２入力軸と動力伝達可能に接続された第２電動機と、を備え、前記内燃機関を停止させ、前記第１電動機及び前記第２電動機のうちのいずれか一方の電動機で前記駆動輪を駆動するＥＶ走行モードを実行可能なハイブリッド車両に適用される制御装置において、前記ＥＶ走行モードの実行中に、前記他方の電動機側の入力軸と前記出力系との間に介在するギヤ列のうちのいずれか１つのギヤ列により前記他方の電動機側の入力軸と前記出力系との間の動力伝達が成立するように前記他方の電動機側の変速機構を制御するプレシフトの実行の要否を判定するプレシフト判定手段と、前記プレシフト判定手段により前記プレシフトの実行が不要と判定された場合に、前記他方の電動機側の変速機構を前記ニュートラル状態に切り替え、その後前記他方の電動機側の入力軸の回転数が低下するように前記他方の電動機を制御する制御手段と、を備えている（請求項１）。
【０００７】
本発明の制御装置では、ＥＶ走行モードの実行中であり、かつプレシフトの実行が不要の場合には、車両の走行に関与していない他方の電動機側の変速機構をニュートラル状態に切り替え、その後他方の電動機側の入力軸の回転数を低下させる。これにより他方の電動機側のクラッチを、他方の電動機側の入力軸と内燃機関とを動力伝達可能に接続する係合状態に切り替えるために要する時間を短縮できる。そのため、内燃機関の始動が要求された場合に、他方の電動機側のクラッチを係合状態に迅速に切り替え、その後他方の電動機で内燃機関を迅速に始動することができる。
【０００８】
本発明の制御装置の一形態において、前記制御手段は、前記他方の電動機側の入力軸の回転数が低下するように前記他方の電動機を制御して前記他方の電動機側の入力軸の回転数が０になった場合、前記他方の電動機側のクラッチを、前記他方の電動機側の入力軸と前記内燃機関とを動力伝達可能に接続する係合状態に切り替えてもよい（請求項２）。この形態によれば、他方の電動機側の入力軸が停止したら、他方の電動機側のクラッチを係合状態に切り替えるので、他方の電動機と内燃機関とを動力伝達可能に接続しておくことができる。そのため、内燃機関の始動が要求された場合に、さらに迅速に内燃機関を始動することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、ＥＶ走行モードの実行中であり、かつプレシフトの実行が不要の場合には、他方の電動機側の変速機構をニュートラル状態に切り替え、その後他方の電動機側の入力軸の回転数を低下させるので、他方の電動機側のクラッチを係合状態に切り替えるために要する時間を短縮できる。そのため、内燃機関の始動が要求された場合に、迅速に内燃機関を始動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示す図。
【図２】変速線図の一例を示す図。
【図３】車両制御装置が実行する始動準備制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】変速段が２速から３速にアップシフトされた場合の、各クラッチの状態、第１入力軸側の変速段、第２入力軸側の変速段、及び各ＭＧのトルクの時間変化の一例を示す図。
【図５】３速にアップシフトされた後の車両の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両１は、走行用動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）２と、第１電動機としての第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）３と、第２電動機としての第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）４とを備えている。すなわち、この車両１はハイブリッド車両として構成されている。エンジン２は、複数の気筒を有する周知の火花点火式内燃機関である。また、第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。そのため、これらに関する詳細な説明を省略する。
【００１２】
車両１には、複数の変速段（１速〜５速及び後進）に変速可能な変速機１０が搭載されている。この変速機１０は、デュアルクラッチ式の変速機として構成されている。変速機１０は入力系１１と、出力系１２とを備えている。入力系１１は、第１入力軸１３と、第２入力軸１４とを備えている。第１入力軸１３は、第１クラッチ１５を介してエンジン２と接続されている。第２入力軸１４は、第２クラッチ１６を介してエンジン２と接続されている。第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６は、エンジン２と入力軸１３、１４との間で動力が伝達される係合状態及びその動力伝達が遮断される解放状態に切替可能な周知の摩擦クラッチである。
【００１３】
出力系１２は、第１出力軸１７と、第２出力軸１８と、駆動軸１９とを備えている。この図に示すように第１出力軸１７には、第１出力ギヤ２０が設けられている。また、第２出力軸１８には、第２出力ギヤ２１が設けられている。駆動軸１９には、被駆動ギヤ２２が設けられている。そして、第１出力ギヤ２０及び第２出力ギヤ２１は、それぞれ被駆動ギヤ２２と噛み合っている。駆動軸１９は、デファレンシャル機構５と動力伝達可能なように接続されている。デファレンシャル機構５は、入力された動力を左右の駆動輪６に分配する周知の機構である。
【００１４】
入力系１１と出力系１２との間には、第１〜第５ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５及び後進ギヤ列ＧＲが介在している。この図に示すように第１ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３、及び第５ギヤ列Ｇ５は、第１入力軸１３と第１出力軸１７との間に介在している。第２ギヤ列Ｇ２、第４ギヤ列Ｇ４、及び後進ギヤ列ＧＲは、第２入力軸１４と第２出力軸１８との間に介在している。
【００１５】
第１ギヤ列Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギヤ２３及び第１ドリブンギヤ２４にて構成され、第２ギヤ列Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギヤ２５及び第２ドリブンギヤ２６にて構成されている。第３ギヤ列Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギヤ２７及び第３ドリブンギヤ２８にて構成され、第４ギヤ列Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギヤ２９及び第４ドリブンギヤ３０にて構成されている。第５ギヤ列Ｇ５は互いに噛み合う第５ドライブギヤ３１及び第５ドリブンギヤ３２にて構成されている。第１〜第５ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５は、ドライブギヤとドリブンギヤとが常時噛み合うように設けられている。各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ５には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１ギヤ列Ｇ１、第２ギヤ列Ｇ２、第３ギヤ列Ｇ３、第４ギヤ列Ｇ４、第５ギヤ列Ｇ５の順に小さい。そのため、第１ギヤ列Ｇ１が１速に、第２ギヤ列Ｇ２が２速に、第３ギヤ列Ｇ３が３速に、第４ギヤ列Ｇ４が４速に、第５ギヤ列Ｇ５が５速にそれぞれ対応する。後進ギヤ列ＧＲは、後進ドライブギヤ３３、中間ギヤ３４、及び後進ドリブンギヤ３５にて構成されている。
【００１６】
第１ドライブギヤ２３、第３ドライブギヤ２７、第５ドライブギヤ３１は、第１入力軸１３と一体に回転するように第１入力軸１３に固定されている。一方、第１ドリブンギヤ２４、第３ドリブンギヤ２８、及び第５ドリブンギヤ３２は、第１出力軸１７に対して相対回転可能なように第１出力軸１７に支持されている。第２ドライブギヤ２５、第４ドライブギヤ２９、及び後進ドライブギヤ３３は、第２入力軸１４と一体に回転するように第２入力軸１４に固定されている。一方、第２ドリブンギヤ２６、第４ドリブンギヤ３０、及び後進ドリブンギヤ３５は、第２出力軸１８に対して相対回転可能なように第２出力軸１８に支持されている。中間ギヤ３４は、変速機１０の不図示のケースに回転自在に支持されている。この図に示すように中間ギヤ３４は、後進ドライブギヤ３３及び後進ドリブンギヤ３５のそれぞれと噛み合っている。
【００１７】
第１出力軸１７には、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０が設けられている。これらのスリーブ３６、３８、４０は、第１出力軸１７と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第１出力軸１７に支持されている。第１スリーブ３６は、第１出力軸１７と第１ドリブンギヤ２４とが一体に回転するように第１ドリブンギヤ２４と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第３スリーブ３８は、第１出力軸１７と第３ドリブンギヤ２８とが一体に回転するように第３ドリブンギヤ２８と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第５スリーブ４０は、第１出力軸１７と第５ドリブンギヤ３２とが一体に回転するように第５ドリブンギヤ３２と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０をまとめて第１変速機構と呼ぶことがある。そして、このように第１出力軸１７と各ドリブンギヤ２４、２８、３２との間の動力伝達を制御することにより、第１スリーブ３６、第３スリーブ３８、及び第５スリーブ４０が本発明の第１変速機構として機能する。
【００１８】
第２出力軸１８には、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１が設けられている。これらのスリーブ３７、３９、４１は、第２出力軸１８と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように第２出力軸１８に支持されている。第２スリーブ３７は、第２出力軸１８と第２ドリブンギヤ２６とが一体に回転するように第２ドリブンギヤ２６と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。第４スリーブ３９は、第２出力軸１８と第４ドリブンギヤ３０とが一体に回転するように第４ドリブンギヤ３０と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。後進スリーブ４１は、第２出力軸１８と後進ドリブンギヤ３５とが一体に回転するように後進ドリブンギヤ３５と噛み合う係合位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切替可能に設けられている。なお、以降では、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１が全て解放位置に切り替えられている場合をニュートラル状態と呼ぶことがある。また、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１をまとめて第２変速機構と呼ぶことがある。そして、このように第２出力軸１８と各ドリブンギヤ２６、３０、３５との間の動力伝達を制御することにより、第２スリーブ３７、第４スリーブ３９、及び後進スリーブ４１が本発明の第２変速機構として機能する。
【００１９】
なお、図示は省略したが各出力軸１７、１８には、各スリーブ３６〜４１と各ドリブンギヤ２４、２６、２８、３０、３２、３５とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させるシンクロ機構がドリブンギヤ毎に設けられている。これらシンクロ機構には、摩擦係合により回転を同期させるシンクロ機構、例えば周知のキー式シンクロメッシュ機構を用いればよい。そのため、シンクロ機構の詳細な説明は省略する。
【００２０】
第１入力軸１３には、第１被駆動ギヤ４２が設けられている。第１ＭＧ３の出力軸３ａには、第１被駆動ギヤ４２と噛み合う第１駆動ギヤ４３が設けられている。これにより第１ＭＧ３が第１入力軸１３と動力伝達可能に接続される。なお、第１駆動ギヤ４３と第１被駆動ギヤ４２との間の変速比は、第１ＭＧ３の回転が減速して第１入力軸１３に伝達されるように設定されている。第２入力軸１４には、第２被駆動ギヤ４４が設けられている。第２ＭＧ４の出力軸４ａには、第２被駆動ギヤ４４と噛み合う第２駆動ギヤ４５が設けられている。これにより第２ＭＧ４が第２入力軸１４と動力伝達可能に接続される。なお、第２駆動ギヤ４５と第２被駆動ギヤ４４との間の変速比は、第２ＭＧ４と第２入力軸１４とが略同じ回転数で回転するように設定されている。このように第１駆動ギヤ４３と第１被駆動ギヤ４２との間の変速比と第２駆動ギヤ４５と第２被駆動ギヤ４４との間の変速比とは互いに異なるように設定されている。
【００２１】
第１クラッチ１５、第２クラッチ１６、及び各スリーブ３６〜４１の動作は、車両制御装置５０にて制御される。また、エンジン２、第１ＭＧ３、及び第２ＭＧ４の動作も車両制御装置５０にて制御される。車両制御装置５０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置５０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置５０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン２及び各ＭＧ３、４等の制御対象に対する制御を行っている。車両制御装置５０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置５０には、例えば車速センサ５１、アクセル開度センサ５２、第１ＭＧ回転数センサ５３、及び第２ＭＧ回転数センサ５４等が接続されている。車速センサ５１は、車両１の速度（車速）に対応した信号を出力する。アクセル開度センサ５２は、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度に対応した信号を出力する。第１ＭＧ回転数センサ５３は、第１ＭＧ３の回転数に対応した信号を出力する。第２ＭＧ回転数センサ５４は、第２ＭＧ４の回転数に対応した信号を出力する。また、車両制御装置５０には、不図示のシフトレバーも接続されている。この他にも車両制御装置５０には種々のセンサやスイッチ等が接続されているが、それらの図示は省略した。
【００２２】
この車両１では、エンジン２、第１ＭＧ３、第２ＭＧ４、及び変速機１０等を適宜に制御することにより複数の走行モードが実現される。複数の走行モードとしては、例えばＥＶ走行モードと、エンジン走行モードとが設定されている。ＥＶ走行モードでは、第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６をいずれも解放状態に切り替え、エンジン２を切り離す。そして、変速機１０を適宜の変速段に切り替えて第１ＭＧ３又は第２ＭＧ４で駆動輪６を駆動する。エンジン走行モードでは、変速機１０を適宜の変速段に切り替える。そして、第１クラッチ１５及び第２クラッチ１６のうちその変速段がある入力軸側のクラッチを係合状態に、他方のクラッチを解放状態にそれぞれ切り替え、主にエンジン２で駆動輪６を駆動する。
【００２３】
なお、以降では、車両１の走行に関与している一方の入力軸を走行側の入力軸と呼び、車両１の走行に関与していない他方の入力軸を非走行側の入力軸と呼ぶことがある。また、走行側の入力軸に設けられているクラッチ、ＭＧ、ギヤ列、変速機構をそれぞれ走行側のクラッチ、走行側のＭＧ、走行側のギヤ列、走行側の変速機構と呼び、非走行側の入力軸に設けられているクラッチ、ＭＧ、ギヤ列、変速機構をそれぞれ非走行側のクラッチ、非走行側のＭＧ、非走行側のギヤ列、非走行側の変速機構と呼ぶことがある。
【００２４】
車両制御装置５０は、車速等に基づいてこれらの走行モードを切り替える。例えば、車速が所定の判定速度未満の場合にはＥＶ走行モードを実行する。一方、車速が判定速度以上の場合、又はＭＧ３、４に接続されているバッテリ（不図示）の容量が判定値以下になった場合等には、エンジン走行モードを実行する。走行モードをＥＶ走行モードからエンジン走行モードに切り替える場合、車両制御装置５０は、まず非走行側のＭＧでエンジン２を始動する。その後、走行側のクラッチを係合状態に、非走行側のクラッチを解放状態に切り替える。
【００２５】
また、車両制御装置５０は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつ所定のプレシフト条件が成立した場合に、非走行側のギヤ列のうちの適宜のギヤ列によって非走行側の入力軸と出力系１２とが動力伝達可能な状態になるように非走行側の変速機構を制御するプレシフトを実行する。プレシフト条件が成立したか否かは、例えば図２に一例を示した変速線図に基づいて判定される。この図において斜線を付して領域Ａ１〜Ａ４がプレシフトを実行すべき領域として設定される。そのため、車速及びアクセル開度にて特定される車両１の走行状態がこれらの領域Ａ１〜Ａ４に入った場合にプレシフト条件が成立したと判定され、プレシフトが実行される。この図から明らかなように、プレシフトは各変速線Ｌ１〜Ｌ４を基準とした所定の範囲が設定される。車両制御装置５０は、例えばＥＶ走行モードで走行中かつ現在の変速段が３速のときに、車両１の走行状態が領域Ａ２内に入った場合には、第２スリーブ３７を係合位置に、第４スリーブ３９及び後進スリーブ４１を解放位置にそれぞれ切り替える。また、車両制御装置５０は、例えばＥＶ走行モードで走行中かつ現在の変速段が３速のときに、車両１の走行状態が領域Ａ３内に入った場合には、第４スリーブ３９を係合位置に、第２スリーブ３７及び後進スリーブ４１を解放位置にそれぞれ切り替える。
【００２６】
一方、車両制御装置５０は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつプレシフトの実行が不要の場合には、非走行側の変速機構をニュートラル状態に切り替えるとともに非走行側のクラッチを係合状態に切り替える。上述したように走行モードをＥＶ走行モードからエンジン走行モードに切り替えるときに非走行側のＭＧでエンジン２を始動する。そこで、ＥＶ走行モード中かつプレシフトの実行が不要のときには、各クラッチ１５、１６及び各変速機構の状態を、エンジン２を始動可能な状態に切り替えておく。図３は、車両制御装置５０がこのように変速機１０等を制御するために実行する始動準備制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００２７】
この制御ルーチンにおいて車両制御装置５０は、まずステップＳ１１で車両１の状態を取得する。車両１の状態としては、例えば車速、アクセル開度、第１ＭＧ３の回転数、及び第２ＭＧ４の回転数等が取得される。なお、記載は省略したがこの処理では他にも車両１の状態に関係する種々の情報が取得される。続くステップＳ１２において車両制御装置５０は現在の走行モードがＥＶ走行モードか否か判定する。現在の走行モードがＥＶ走行モードではないと判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２８】
一方、現在の走行モードがＥＶ走行モードであると判定した場合はステップＳ１３に進み、車両制御装置５０はプレシフトの実行の要否を判定する。この判定は、上述したように図２の変速線図に基づいて行えばよい。プレシフトの実行が必要と判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、プレシフトの実行が不要と判定した場合はステップＳ１４に進み、車両制御装置５０は非走行側の変速機構をニュートラル状態に切り替える。なお、既にニュートラル状態に切り替えられていた場合にはその状態を維持する。
【００２９】
次のステップＳ１５において車両制御装置５０は、非走行側の入力軸の回転数が０であるか否か判定する。この判定は、第１ＭＧ３の回転数及び第２ＭＧ４の回転数に基づいて行えばよい。非走行側の入力軸の回転数が０であると判定した場合はステップＳ１６をスキップしてステップＳ１７に進む。一方、非走行側の入力軸の回転数が０ではないと判定した場合はステップＳ１６に進み、車両制御装置５０は回転数低下制御を実行する。この回転数低下制御では、非走行側の入力軸の回転数が低下するように非走行側のＭＧを制御する。また、この回転数低下制御では、非走行側のＭＧで発電を行うことで非走行側の入力軸の回転数を低下させる。次のステップＳ１７において車両制御装置５０は非走行側のクラッチを係合状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３０】
図４は、この車両１において２速から３速にアップシフトされた場合の、各クラッチ１５、１６の状態、第１入力軸１３側の変速段、第２入力軸１４側の変速段、及び各ＭＧ３、４のトルクの時間変化の一例を示している。なお、この図の「Ｎ」は変速機構がニュートラル状態であることを示している。図中の実線Ｃ１は第１クラッチ１５の状態を示し、破線Ｃ２は第２クラッチ１６の状態を示している。また、実線Ｔ１は第１ＭＧ３のトルクを示し、破線Ｔ２は第２ＭＧ４のトルクを示している。この図に示した例では、時刻ｔ１においてプレシフト条件が成立してプレシフトが実行されている。そのため、時刻ｔ１に第１クラッチ１５が係合状態から解放状態に切り替えられ、その後時刻ｔ２において第１入力軸１３側の変速段が３速に切り替えられている。時刻ｔ３〜ｔ４の期間では、２速から３速へのアップシフトが行われている。なお、時刻ｔ３では既に第１入力軸１３側の変速段が３速になっているため、第２ＭＧ４のトルクを低下させつつ第１ＭＧ３のトルクを増加させることによりアップシフトが行われている。その後、時刻ｔ５においてプレシフトの実行が不要と判定されると第２入力軸１４側の変速機構がニュートラル状態に切り替えられる。そして、時刻ｔ６において回転数低下制御が実行されている。なお、この際には第２ＭＧ４で発電を行い、第２ＭＧ４から負のトルクを出力して第２入力軸１４の回転数を低下させている。そして、この回転数低下制御にて第２入力軸１４の回転数が０になった時刻ｔ７において第２クラッチ１６が解放状態から係合状態に切り替えられている。
【００３１】
このようにして３速にアップシフトした後は、図５に実線Ｌ１で示したように駆動輪６は第１ＭＧ３から出力されたトルクにて駆動される。そして、この図に示したように第１クラッチ１５は解放状態に切り替えられ、第２クラッチ１６は係合状態に切り替えられる。また、第１入力軸１３側の変速段が３速に切り替えられ、第２入力軸１４側の変速機構がニュートラル状態に切り替えられる。
【００３２】
以上に説明したように、本発明では、ＥＶ走行モードの実行中であり、かつプレシフトの実行が不要の場合には、非走行側の変速機構をニュートラル状態に切り替え、非走行側のＭＧで非走行側の入力軸の回転数を０にする。そして、非走行側のクラッチを係合状態に切り替えておく。これにより、非走行側のＭＧとエンジン２とを動力伝達可能に接続しておくことができる。そのため、例えば車速が判定速度以上になってエンジン２を始動する必要が生じた場合に、非走行側のＭＧでエンジン２を迅速に始動することができる。従って、車両１の走行モードをＥＶ走行モードからエンジン走行モードに迅速に切り替えることができる。
【００３３】
エンジン２の始動時に非走行側の入力軸とエンジン２との間に回転数差があると、非走行側のクラッチにて回転数差をなくしながらエンジン２の始動を行う。この場合、そのクラッチにてエネルギ損失が発生するので、燃費が悪化する。また、本発明では、回転数低下制御により非走行側のＭＧで発電することができる。そのため、燃費を向上させることができる。
【００３４】
なお、上述した形態では、回転数低下制御で非走行側の入力軸の回転数を０にしたが、この制御では非走行側の入力軸の回転数を０にしなくてもよい。例えば、非走行側のクラッチに大きな負荷をかけることなくこのクラッチを係合状態に切り替えることが可能な回転数まで低下させてもよい。
【００３５】
なお、上述した形態では、図３のステップＳ１３を実行することにより車両制御装置５０が本発明のプレシフト判定手段として機能する。また、図３のステップＳ１５〜Ｓ１７を実行することにより制御手段として機能する。
【００３６】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した形態では、入力軸とモータ・ジェネレータとをギヤを介して動力伝達可能に接続したが、モータ・ジェネレータの出力軸を入力軸と直接接続してもよい。本発明が適用されるハイブリッド車両は、前進５速の変速機を搭載したハイブリッド車両に限定されない。前進３速以上の変速段を有する変速機が搭載された種々のハイブリッド車両に本発明を適用してよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  ハイブリッド車両
２  内燃機関
３  第１モータ・ジェネレータ（第１電動機）
４  第２モータ・ジェネレータ（第２電動機）
６  駆動輪
１０  変速機
１１  入力系
１２  出力系
１３  第１入力軸
１４  第２入力軸
１５  第１クラッチ
１６  第２クラッチ
３６  第１スリーブ（第１変速機構）
３７  第２スリーブ（第２変速機構）
３８  第３スリーブ（第１変速機構）
３９  第４スリーブ（第２変速機構）
４０  第５スリーブ（第１変速機構）
４１  後進スリーブ（第２変速機構）
５０  車両制御装置（プレシフト判定手段、制御手段）
Ｇ１〜Ｇ５、ＧＲ  ギヤ列
【図１】
2014121914.tif 000003
【図２】
2014121914.tif 000004
【図３】
2014121914.tif 000005
【図４】
2014121914.tif 000006
【図５】
2014121914.tif 000007