(57)【要約】      （修正有）【課題】車両におけるエネルギ損失を低減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、第１入力軸１３に接続された第１ＭＧ３と、第２入力軸１４に接続された第２ＭＧ４と、第２ＭＧ４の出力軸４ａに接続された補機７とを備えた車両１に適用される制御装置において、エンジン走行モードから第２ＭＧ４で駆動輪６を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時に第１クラッチ１５を係合状態に切り替えて第１ＭＧ３で回生発電が行われ、エンジン走行モードから第１ＭＧ３で駆動輪６を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時にまず第２クラッチ１６が係合状態に切り替えられ、その後内燃機関２の回転数が所定の判定回転数未満になると第２クラッチ１６が解放状態に切り替えられて第２ＭＧ４で補機７が駆動される。【選択図】図１
2014201126.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、を有する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モータ・ジェネレータと、
前記第２入力軸と動力伝達可能に接続された第２モータ・ジェネレータと、
前記第２入力軸又は前記第２モータ・ジェネレータと動力伝達可能に接続された補機と、を備え、
前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのいずれか一方を係合状態に切り替えて前記内燃機関で前記駆動輪を駆動するエンジン走行モードと、前記内燃機関を停止させ、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちのいずれか一方で前記駆動輪を駆動するモータ走行モードと、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、
前記エンジン走行モードから前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時に、前記第１クラッチを係合状態に切り替えて前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行う第１制御を実行し、
前記エンジン走行モードから前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時に、まず前記第２クラッチを係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が所定の判定回転数未満になると前記第２クラッチを解放状態に切り替えて前記第２モータ・ジェネレータで前記補機を駆動する第２制御を実行する、制御手段を備えている制御装置。
【請求項２】
前記判定回転数は、前記補機を動作するために必要な最低回転数である請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記エンジン走行モードから前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替えるときに前記補機の運転が不要の場合には、その切替時に、前記第２クラッチを係合状態に切り替えて前記第２モータ・ジェネレータで回生発電を行う回生制御を実行する請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記変速機は、前記複数のギヤ列のうちの奇数段に対応するギヤ列が前記第１入力軸及び前記第２入力軸のうちの一方の入力軸と前記出力系との間に介在するとともに偶数段に対応するギヤ列が前記第１入力軸及び前記第２入力軸のうちの他方の入力軸と前記出力系との間に介在し、
前記制御手段は、
前記第２クラッチを係合状態にするとともに前記第１クラッチを解放状態にして前記内燃機関で前記駆動輪を駆動しているエンジン走行モードから前記変速機をそのエンジン走行モード時における変速段から２段高速側の変速段に変速して前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合に、
まず前記第２クラッチを解放状態にするとともに前記変速機を現在の変速段から１段高速側の変速段に変速し、かつ前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替え、
次に前記第２クラッチを係合状態にし、かつ前記補機の運転が不要の場合には前記第２モータ・ジェネレータで回生発電を行い、
その後、前記内燃機関の回転数が、その時点の車速において前記変速機が前記２段高速側の変速段に変速されたと仮定したときに前記第２入力軸が回転すべき回転数になった場合に、前記変速機を前記２段高速側の変速段に変速して前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
【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、その変速機の第１入力軸及び第２入力軸にそれぞれモータ・ジェネレータが接続されるとともに第２入力軸又はその第２入力軸と接続されたモータ・ジェネレータに補機が接続されている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クラッチを介して内燃機関と接続される第１入力軸及び第２クラッチを介して内燃機関と接続される第２入力軸とを備え、第１入力軸と出力系の間及び第２入力軸と出力系の間のそれぞれにギヤ列が設けられ、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する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として、各入力軸にそれぞれモータが動力伝達可能に接続されるとともに一方の入力軸のモータに作業用油圧ポンプが動力伝達可能に接続された変速機が知られている（特許文献１参照）。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】国際公開２０１１／０２７６１６号
【特許文献２】特開２０１２−２２８９１８号公報
【特許文献３】特開２００３−２２４９０４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に示されている変速機のように２つのモータのうちの一方に補機が接続されている変速機では、その補機が接続されているモータでエンジンの回転エネルギを回生する場合が発生する。この場合、モータの回転数が０すなわち補機の回転数が０になるまで回生を行うので、回転数が０になった補機をモータで再度駆動する必要がある。そのため、電気変換によるエネルギロスが発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両におけるエネルギ損失を低減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、を有する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モータ・ジェネレータと、前記第２入力軸と動力伝達可能に接続された第２モータ・ジェネレータと、前記第２入力軸又は前記第２モータ・ジェネレータと動力伝達可能に接続された補機と、を備え、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのいずれか一方を係合状態に切り替えて前記内燃機関で前記駆動輪を駆動するエンジン走行モードと、前記内燃機関を停止させ、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータのうちのいずれか一方で前記駆動輪を駆動するモータ走行モードと、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、前記エンジン走行モードから前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時に、前記第１クラッチを係合状態に切り替えて前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行う第１制御を実行し、前記エンジン走行モードから前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合には、その切替時に、まず前記第２クラッチを係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が所定の判定回転数未満になると前記第２クラッチを解放状態に切り替えて前記第２モータ・ジェネレータで前記補機を駆動する第２制御を実行する、制御手段を備えている（請求項１）。
【０００７】
本発明の制御装置によれば、エンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替える際に第１制御又は第２制御が実行されるので、燃料供給停止後の内燃機関のイナーシャを利用して補機を駆動したり回生発電を行ったりすることができる。また、補機を内燃機関のイナーシャで直接駆動するので、慣性エネルギを電気エネルギに変換する際のエネルギ損失やバッテリに電力を出し入れする際のエネルギ損失が発生しない。そのため、車両におけるエネルギ損失を低減できる。さらに、本発明によれば、内燃機関の回転数が判定回転数未満になると第２モータ・ジェネレータで補機を駆動するので、判定回転数を適切に設定することにより補機の出力が低下したり補機が停止したりすることを抑制できる。
【０００８】
本発明の制御装置の一形態において、前記判定回転数は、前記補機を動作するために必要な最低回転数であってもよい（請求項２）。この場合、走行モードの切替時に補機が停止することを防止できる。
【０００９】
本発明の制御装置の一形態において、前記制御手段は、前記エンジン走行モードから前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替えるときに前記補機の運転が不要の場合には、その切替時に、前記第２クラッチを係合状態に切り替えて前記第２モータ・ジェネレータで回生発電を行う回生制御を実行してもよい（請求項３）。この形態によれば、補機の駆動が不要の場合には第２モータ・ジェネレータで回生発電が行われるので、車両におけるエネルギ損失をさらに低減できる。
【００１０】
本発明の制御装置の一形態において、前記変速機は、前記複数のギヤ列のうちの奇数段に対応するギヤ列が前記第１入力軸及び前記第２入力軸のうちの一方の入力軸と前記出力系との間に介在するとともに偶数段に対応するギヤ列が前記第１入力軸及び前記第２入力軸のうちの他方の入力軸と前記出力系との間に介在し、前記制御手段は、前記第２クラッチを係合状態にするとともに前記第１クラッチを解放状態にして前記内燃機関で前記駆動輪を駆動しているエンジン走行モードから前記変速機をそのエンジン走行モード時における変速段から２段高速側の変速段に変速して前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替える場合に、まず前記第２クラッチを解放状態にするとともに前記変速機を現在の変速段から１段高速側の変速段に変速し、かつ前記第１モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替え、次に前記第２クラッチを係合状態にし、かつ前記補機の運転が不要の場合には前記第２モータ・ジェネレータで回生発電を行い、その後、前記内燃機関の回転数が、その時点の車速において前記変速機が前記２段高速側の変速段に変速されたと仮定したときに前記第２入力軸が回転すべき回転数になった場合に、前記変速機を前記２段高速側の変速段に変速して前記第２モータ・ジェネレータで前記駆動輪を駆動するモータ走行モードに切り替えてもよい（請求項４）。内燃機関の回転数が略０になるまで内燃機関のイナーシャで補機を駆動したり回生発電を行ったりすると、変速機を２段高速側の変速段に変速する際に第２入力軸と出力系とが同期するように第２モータ・ジェネレータで第２入力軸を駆動する必要が生じる。この場合、変速時間が長くなるおそれがある。一方、この形態によれば、内燃機関の回転数が、変速機が２段高速側の変速段に変速されたときに第２入力軸が回転すべき回転数になった場合に、変速機を２段高速側の変速段に変速するので、変速時間を短縮できる。また、内燃機関の回転数がこの回転数になるまでは内燃機関のイナーシャで補機を駆動したり回生発電を行ったりするので、車両におけるエネルギ損失を低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、エンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替える際に第１制御又は第２制御が実行されるので、内燃機関のイナーシャを利用して補機を駆動したり回生発電を行ったりすることができる。そのため、車両におけるエネルギ損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】車両制御装置が実行するＥＶ走行切替制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】２速のエンジン走行モードから４速のＥＶ走行モードに切り替えるときのエンジンの回転数及び第２入力軸の回転数の時間変化の一例を示す図。
【図４】２速のエンジン走行モードから４速のＥＶ走行モードに切り替えるときに、エンジンの回転数が略０になるまでエンジンのイナーシャで補機を駆動したり第２ＭＧで回生発電を行ったりした場合のエンジンの回転数及び第２入力軸の回転数の時間変化の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。図示は省略したが、第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４はインバータを介してバッテリと電気的に接続されている。
【００１４】
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。
【００１５】
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車輪６に分配する周知の機構である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
また、第２ＭＧ４の出力軸４ａには、補機７が接続されている。この補機７は、車両１や変速機１０に設けられる周知の機器である。具体的には、例えば変速機１０の各部にオイルを供給するための機械式のオイルポンプ又はエアコンディショナ（エアコン）が補機７として出力軸４ａに接続される。周知のようにこのような補機７は、予め設定された所定回転数以上で適切に性能を発揮する。
【００２４】
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、クランク角センサ５３、及びＳＯＣ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。クランク角センサ５３は、エンジン２の回転速度（回転数）に対応した信号を出力する。ＳＯＣセンサ５４は、バッテリの残量、すなわちバッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）に対応した信号を出力する。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。
【００２５】
車両制御装置５０は、車速及びアクセル開度に基づいて変速機１０の変速段を切り替える。車両制御装置５０のＲＯＭには、車速及びアクセル開度と変速段との関係を示した変速線図がマップとして記憶されている。なお、この変速線図は一般に変速機の制御に使用される周知のものであるため説明を省略する。車両制御装置５０は、この変速線図に基づいて現在の車両１の走行状態に応じた変速段を設定する。そして、変速機１０がこの設定した変速段に切り替わるように各スリーブ３６〜４１を制御する。また、車両制御装置５０は次の変速に備えて車両１の走行に関与していない側の変速機構を制御する。具体的には、例えば現在１速で走行している場合には、次の変速で変速機１０が２速になると予想できる。そこで、第２スリーブ３７を係合状態に切り替えるとともに第４スリーブ３９及び後進スリーブ４１をそれぞれ解放状態に切り替え、第２変速機構を２速の状態にしておく。このように車両制御装置５０は、車両１の走行に関与していない側の変速機構を次に切り替えられると予想される変速段の状態にしておく、いわゆるプレシフトを実行する。
【００２６】
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、例えばエンジン走行モードと、ＥＶ走行モードとが設定されている。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。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てエンジン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、第１ＭＧ３及び第２ＭＧ４のうちのいずれか一方で駆動輪６を駆動する。
【００２７】
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。
【００２８】
車両制御装置５０は、車速、アクセル開度、及びバッテリの残量等に基づいて走行モードを切り替える。例えば、車速が予め設定した所定の判定速度未満の場合には走行モードをＥＶ走行モードに切り替え、車速が判定速度以上の場合には走行モードをエンジン走行モードに切り替える。また、バッテリの残量が所定値以下になると走行モードをエンジン走行モードに切り替える。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はまずエンジン２を始動し、続いて走行側のクラッチを係合状態に切り替える。その後、ＭＧ３、４の運転を停止させる。これにより走行モードがエンジン走行モードに切り替わる。
【００２９】
エンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替える場合、車両制御装置５０はまずエンジン２への燃料供給を停止するとともに第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る。また、それと並列にエンジン２の停止に伴うトルクの低下が補償されるように走行側の入力軸に接続されているＭＧからトルクを出力して駆動輪６を駆動する。その後、エンジン２のイナーシャを利用して補機７を駆動したり回生発電を行ったりする。
【００３０】
図２は、このように走行モードをエンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替えるべく車両制御装置５０が実行するＥＶ走行切替制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは走行モードがエンジン走行モードのときに所定の周期で繰り返し実行される。
【００３１】
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、及びバッテリの残量などが取得される。また、この処理ではこれらの他にも車両１の状態に関する種々の情報が取得される。
【００３２】
次のステップＳ１２において車両制御装置５０は、車速、アクセル開度、及びバッテリの残量の少なくともいずれか１つに基づいて走行モードをエンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替えるＥＶ走行切替条件が成立したか否か判定する。上述したように、この条件は例えば車速が判定速度未満の場合に成立したと判定される。ＥＶ走行切替条件が不成立と判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３３】
一方、ＥＶ走行切替条件が成立したと判定した場合はステップＳ１３に進み、車両制御装置５０はＥＶ走行切替制御を実行する。このＥＶ走行切替制御では、まずＥＶ走行モードにおいて使用する変速段を選択する。なお、変速段は上述したように変速線図を用いて選択される。また、要求駆動力を出力する際にＭＧ及びインバータにおける損失が最も小さくなるように変速段を選択してもよい。続いてその選択した変速段でＥＶ走行モードが実行されるように、車両制御装置５０はエンジン２への燃料供給を停止するとともに両方のクラッチ１５、１６を解放状態に切り替える。また、エンジン２の停止によるトルクの低下が補償されるように走行側の入力軸に接続されているＭＧからトルクを出力する。これによる車両１の走行モードがＥＶ走行モードに切り替わる。
【００３４】
次のステップＳ１４において車両制御装置５０は、第２入力軸１４が非走行側の入力軸か否か判定する。第２入力軸１４が非走行側の入力軸であると判定した場合はステップＳ１５に進み、車両制御装置５０は補機７の運転要求が有るか否か判定する。補機７としてオイルポンプが設けられている場合には常時運転する必要がある。そのため、この場合には毎回運転要求が有ると判定すればよい。一方、一般的にエアコンは車両１に設けられているスイッチがオンの場合に運転される。そのため、補機７としてエアコンが設けられている場合には、スイッチがオンの場合に運転要求が有ると判定すればよい。
【００３５】
補機７の運転要求が有ると判定した場合はステップＳ１６に進み、車両制御装置５０は補機駆動準備制御を実行する。この補機駆動準備制御では、第２変速機構をニュートラル状態に切り替える。また、第２クラッチ１６を係合状態に切り替える。そして、第２ＭＧ４のトルクを０にする。これによりエンジン２のイナーシャで補機７が駆動される。
【００３６】
次のステップＳ１７において車両制御装置５０は、補機駆動制御を実行する。この補機駆動制御では、エンジン２の回転数が予め設定した所定の判定回転数以上の場合には上述した補機駆動準備制御で切り替えた状態を維持する。一方、エンジン２の回転数が判定回転数未満になった場合には、第２クラッチ１６を解放状態に切り替え、第２ＭＧ４で補機７を駆動する。なお、判定回転数には、例えば補機７が動作するために必要な最低回転数が設定される。また、この最低回転数に余裕代を加えた回転数を判定回転数に設定してもよい。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ１４で第２入力軸１４が非走行側の入力軸ではない、すなわち第１入力軸１３が非走行側の入力軸であると判定された場合、又はステップＳ１５で補機７の運転要求が無いと判定された場合はステップＳ１８に進み、車両制御装置５０は回生準備制御を実行する。この回生準備制御では、非走行側の変速機構をニュートラル状態に切り替える。また、非走行側のクラッチを係合状態に切り替える。そして、非走行側のＭＧを発電機として機能させる。これによりエンジン２のイナーシャで回生発電が行われる。
【００３８】
次のステップＳ１９において車両制御装置５０は、回生発電制御を実行する。この回生発電制御では、エンジン２の回転数が略０になるまでは上述した回生準備制御で切り替えた状態を維持する。一方、エンジン２の回転数が略０になった場合には、非走行側のクラッチを解放状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３９】
以上に説明したように、本発明では、エンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替える際に、燃料供給停止後のエンジン２のイナーシャを利用して補機７を駆動したり回生発電を行ってバッテリを充電したりする。そのため、エンジン２が停止する際の慣性エネルギを有効に利用することができる。また、補機７を運転する必要が有る場合にはエンジン２のイナーシャで補機７を直接駆動するので、慣性エネルギを電気エネルギに変換したりバッテリに電力を出し入れしたりする必要がない。そのため、車両１におけるエネルギ損失を低減できる。
【００４０】
また、本発明では、エンジン２の回転数が判定回転数未満になった場合には第２ＭＧ４で補機７を駆動するので、補機７の出力が低下したり補機７が停止したりすることを抑制できる。
【００４１】
本発明では、エンジン走行モードからＥＶ走行モードに切り替えるときに、変速機１０の変速段としてエンジン走行モードで使用していた変速段から２段高速側の変速段が選択された場合には、エンジン２の回転数が判定回転数未満になるまで補機７の駆動や回生発電を行わなくてもよい。図３を参照して具体的に説明する。図３は、変速機１０を２速にしてエンジン走行モードで走行している状態から変速機１０を４速にしてＥＶ走行モードで走行する状態に切り替える場合の、エンジン２の回転数及び第２入力軸１４の回転数の時間変化を示している。図中の破線Ｌ１がエンジン２の回転数を示し、実線Ｌ２が第２入力軸１４の回転数を示している。そして、この図に示した例では、時刻ｔ１にＥＶ走行切替条件が成立したと判定されている。なお、このような状態は、例えば全開加速（ＷＯＴ加速）をしている途中で急にアクセルが緩められた場合等に生じる。
【００４２】
このような場合、本発明では、この図に示したようにまず時刻ｔ１において２速のエンジン走行モードから３速のＥＶ走行モードに切り替える。すなわち、変速機１０を３速に変速するとともに第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、第１ＭＧ３で駆動輪６を駆動する。プレシフトによって第１変速機構は既に３速の状態になっているため、この切り替えは迅速に実行できる。そして、エンジン２への燃料供給を停止し、続けて第２変速機構をニュートラル状態にするとともに第２クラッチ１６を係合状態に切り替える。これによりエンジン２のイナーシャにて補機７が駆動される。なお、補機７の運転が不要の場合には第２ＭＧ４で回生発電を行う。また、この際には現在の車速において変速機１０が４速に変速されたと仮定した場合に第２入力軸１４が回転すべき回転数を推算し、その回転数を変速回転数Ｎ１に設定する。その後、エンジン２の回転数が設定した変速回転数Ｎ１になると、第２クラッチ１６を解放状態に切り替えるとともに第２変速機構を４速の状態に切り替える。そして、第２ＭＧ４で駆動輪６を駆動する。また、この際には第１変速機構をニュートラル状態に切り替える。これにより４速のＥＶ走行モードに切り替わる。
【００４３】
図４は、２速のエンジン走行モードから４速のＥＶ走行モードに切り替えるときに、エンジン２の回転数が略０になるまでエンジン２のイナーシャで補機７を駆動したり第２ＭＧ４で回生発電を行ったりした場合を示している。なお、この図において図３と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この図中の実線Ｌ３が第２入力軸１４の回転数を示している。この場合、変速機１０を４速の状態にするためには回転数が略０になった第２入力軸１４を第２ＭＧ４で駆動し、第４ドリブンギヤ３０の回転数を第２出力軸１８の回転数まで上昇させる必要がある。そのため、変速に時間がかかる。
【００４４】
これに対して、本発明では、エンジン２の回転数が変速回転数Ｎ１すなわち２段高速側の変速段において入力軸が回転すべき回転数になった時点で変速を行うので、変速時間を短縮できる。また、この場合においてもエンジン２のイナーシャで補機７を駆動したり回生発電を行ったりするので、車両１におけるエネルギ損失を低減できる。
【００４５】
なお、上述した形態では、図２の制御ルーチンを実行することにより車両制御装置５０が本発明の制御手段として機能する。そして、図２のステップＳ１６、Ｓ１７が本発明の第２制御に相当する。また、図２のステップＳ１８、Ｓ１９が本発明の第１制御及び回生制御に相当する。上述した形態では、第２入力軸１４が本発明の第２入力軸に対応し、第２クラッチ１６が本発明の第２クラッチに対応し、第２ＭＧ４が本発明の第２モータ・ジェネレータに対応する。
【００４６】
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、第２ＭＧの出力軸に補機が接続されているが、第２入力軸に補機を接続してもよい。また、第２ＭＧや第２入力軸の代わりに第１ＭＧ又は第１入力軸に補機を接続してもよい。なお、この場合には、第１入力軸が本発明の第２入力軸に相当し、第１ＭＧが本発明の第２モータ・ジェネレータに相当する。さらに第２ＭＧや第２入力軸に加えて第１ＭＧ又は第１入力軸に、すなわち両方に補機を接続してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  車両
２  内燃機関
３  第１モータ・ジェネレータ
４  第２モータ・ジェネレータ
６  駆動輪
７  補機
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
５０  車両制御装置（制御手段）
Ｇ１〜Ｇ５、ＧＲ  ギヤ列
【図１】
2014201126.tif 000003
【図２】
2014201126.tif 000004
【図３】
2014201126.tif 000005
【図４】
2014201126.tif 000006