(57)【要約】【課題】車両が所定の速度以下に減速されても、モータジェネレータによる回生によってエネルギーの回収が可能なハイブリッド車両の回生制御装置を提供する。【解決手段】電動機５、ギヤシフト装置３１、ブレーキ装置８およびインバータ９を協調制御する制御部２１ａ、を備え、制御部２１ａは、車速が回生制動制御禁止速度に到達するまでの間、インバータ９を制御し電動機５に負トルクを発生させて回生制動制御を行なわせ、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達すると回生制動制御を停止させる回生制動制御部３６と、停止時低速遊転ギヤ６１と入力軸７１及び副軸７７の一方との接続を解除して遊転状態とする停止時低速遊転ギヤ解除部３７と、停止時低速遊転ギヤ６１が遊転状態にされたとき、慣性のみによって回転する慣性回転部５９の回転により電動機５が発電する電力をバッテリ１１に充電する発電制御をおこなう発電制御部３８と、を備える。【選択図】図１
2014101048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動および発電が可能な電動機と、
前記電動機に回転連結された入力軸と、
前記入力軸と原動機とを断接可能に連結するクラッチ装置と、
前記入力軸と平行に配置された副軸と、
前記入力軸及び前記副軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、
前記入力軸及び前記副軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、
前記複数の遊転ギヤのうち選択された遊転ギヤと、前記入力軸及び前記副軸の一方とを噛合クラッチにより回転不能に接続するギヤシフト装置と、
前記副軸に回転連結された車輪の回転を減速させるブレーキ装置と、
前記発電した電力がインバータを介して充電されるバッテリと、
前記電動機、前記ギヤシフト装置、前記ブレーキ装置および前記インバータを協調制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記クラッチ装置によって前記入力軸と前記原動機とが切断された状態で、車速が回生制動制御禁止速度に到達するまでの間において、前記インバータを制御し前記電動機に負トルクを発生させて回生制動制御を行なわせ、車速が前記回生制動制御禁止速度に到達すると前記回生制動制御を停止させる回生制動制御部と、
前記車速が前記回生制動制御禁止速度に到達すると、車両停止時に成立される停止時低速段を構成する停止時低速遊転ギヤと、前記入力軸及び前記副軸の一方との接続を解除して遊転状態とする停止時低速遊転ギヤ解除部と、
前記停止時低速遊転ギヤが前記遊転状態にされたとき、慣性のみによって回転する慣性回転部の回転により前記電動機が発電する電力を前記バッテリに充電する発電制御をおこなう発電制御部と、を備えるハイブリッド車両の回生制御装置。
【請求項２】
前記停止時低速遊転ギヤ解除部は、
前記回生制動制御が停止される直前における前記回生制動制御により得られていた回生制動力を前記電動機が発電した電力から演算し、前記回生制動制御が停止されたときに、前記演算された回生制動力に応じて前記ブレーキ装置により発生させるブレーキ制動力を設定するブレーキ制動力設定部と、
前記設定されたブレーキ制動力に基づいて前記ブレーキ装置を作動させ、かつ前記ギヤシフト装置のアクチュエータを作動させて前記噛合クラッチの接続を解除するギヤシフト装置制御部と、を備える、請求項１に記載のハイブリッド車両の回生制御装置。
【請求項３】
前記電動機、前記入力軸および前記副軸の少なくとも一つの回転軸にはオイルポンプの回転軸が回転連結して設けられ、
前記発電制御部は、
前記電動機の温度が所定値以上、または前記電動機の温度が所定値以上でかつ前記バッテリの充電量が所定値以上のときには、発電した電力の前記バッテリへの充電を制限し、前記オイルポンプの回転軸に回転連結された前記電動機、前記入力軸および前記副軸の前記少なくとも一つの回転軸と前記オイルポンプの回転軸とを含む前記慣性回転部を前記慣性によって回転作動させ、前記電動機に前記オイルポンプからオイルを供給し冷却をおこなう冷却部を備える、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の回生制御装置。
【請求項４】
前記ギヤシフト装置制御部では、
前記車速が前記回生制動制御禁止速度に到達して前記回生制動制御が停止されるより前に、前記ギヤシフト装置の制御によって前記アクチュエータによる前記噛合クラッチへの付勢が開始される、請求項２または３に記載のハイブリッド車両の回生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とモータジェネレータ（バッテリに蓄えられた電力から駆動輪に伝達する駆動力を発生し、回生時には駆動輪によって駆動されて電力を回生する）を備えたハイブリッド車両の回生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関とモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両においては、車両減速時に、モータジェネレータの回生によって電力を発生させ車両に搭載するバッテリに充電することによって、車両の運動エネルギーを回収し高効率な運転を実現させている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４３７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このとき、モータジェネレータの回生時においては、モータジェネレータには負トルクが発生し、この負トルクは、車両を停止させる方向に力を付与し回生制動力となる。しかしながら、特許文献１に開示された従来の技術では、モータジェネレータはエンジンに直結されているとともに、駆動輪と接続を切断できる構成にはなっていない。このため、車両が所定の速度以下に減速されると、モータジェネレータで発生する負トルクが、車両の前進する力を越え、車両を後進させてしまう虞がある。これに対応するため、実際の制御では、車両が所定の速度以下に減速されるとモータジェネレータの回生制御を禁止し、メカブレーキの制動のみによって車両を停止させている。これにより、回生制御が禁止された以降は、車両の運動エネルギーを、回生によって回収することができず、メカブレーキの制動により発生する熱エネルギーに変換して廃棄している。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、車両が所定の速度以下に減速されても、モータジェネレータによる回生によってエネルギーの回収が可能なハイブリッド車両の回生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】
上記課題を解決するため、請求項１に係るハイブリッド車両の回生制御装置は、駆動および発電が可能な電動機と、前記電動機に回転連結された入力軸と、前記入力軸と原動機とを断接可能に連結するクラッチ装置と、前記入力軸と平行に配置された副軸と、前記入力軸及び前記副軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、前記入力軸及び前記副軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、前記複数の遊転ギヤのうち選択された遊転ギヤと前記入力軸及び前記副軸の一方とを噛合クラッチにより回転不能に接続するギヤシフト装置と、前記副軸に回転連結された車輪の回転を減速させるブレーキ装置と、前記発電した電力がインバータを介して充電されるバッテリと、前記電動機、前記ギヤシフト装置、前記ブレーキ装置および前記インバータを協調制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記クラッチ装置によって前記入力軸と前記原動機とが切断された状態で、車速が回生制動制御禁止速度に到達するまでの間において、前記インバータを制御し前記電動機に負トルクを発生させて回生制動制御を行なわせ、車速が前記回生制動制御禁止速度に到達すると前記回生制動制御を停止させる回生制動制御部と、前記車速が前記回生制動制御禁止速度に到達すると、車両停止時に成立される停止時低速段を構成する停止時低速遊転ギヤと、前記入力軸及び前記副軸の一方との接続を解除して遊転状態とする停止時低速遊転ギヤ解除部と、前記停止時低速遊転ギヤが前記遊転状態にされたとき、慣性のみによって回転する慣性回転部の回転により前記電動機が発電する電力を前記バッテリに充電する発電制御をおこなう発電制御部と、を備える。
【０００７】
請求項２に係る請求項１に記載されたハイブリッド車両の回生制御装置において、前記停止時低速遊転ギヤ解除部は、前記回生制動制御が停止される直前における前記回生制動制御により得られていた回生制動力を前記電動機が発電した電力から演算し、前記回生制動制御が停止されたときに、前記演算された回生制動力に応じて前記ブレーキ装置により発生させるブレーキ制動力を設定するブレーキ制動力設定部と、前記設定されたブレーキ制動力に基づいて前記ブレーキ装置を作動させ、かつ前記ギヤシフト装置のアクチュエータを作動させて前記噛合クラッチの接続を解除するギヤシフト装置制御部と、を備える。
【０００８】
請求項３に係る請求項１または２に記載されたハイブリッド車両の回生制御装置は、前記電動機、前記入力軸および前記副軸の少なくとも一つの回転軸にはオイルポンプの回転軸が回転連結して設けられ、前記発電制御部は、前記電動機の温度が所定値以上、または前記電動機の温度が所定値以上でかつ前記バッテリの充電量が所定値以上のときには、発電した電力の前記バッテリへの充電を制限し、前記オイルポンプの回転軸に回転連結された前記電動機、前記入力軸および前記副軸の前記少なくとも一つの回転軸と前記オイルポンプの回転軸とを含む前記慣性回転部を前記慣性によって回転作動させ、前記電動機に前記オイルポンプからオイルを供給し冷却をおこなう冷却部を備える。
【０００９】
請求項４に係る請求項２または３に記載されたハイブリッド車両の回生制御装置において、前記ギヤシフト装置制御部では、前記車速が前記回生制動制御禁止速度に到達して前記回生制動制御が停止されるより前に、前記ギヤシフト装置の制御によって前記アクチュエータによる前記噛合クラッチへの付勢が開始される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、車速が回生制動制御禁止速度に到達すると、回生制動制御が停止されるとともに、停止時低速遊転ギヤ解除部が、入力軸及び前記副軸の一方と回転不能に接続された停止時低速遊転ギヤの接続を解除する。このため、電動機を含む慣性回転部が副軸に回転連結された車輪から切り離されフリーとなり、電動機の回転軸が慣性力によって回転可能な状態となる。このように、車速が回生制動制御禁止速度に到達すると、回生制動制御を停止した上で、電動機が車輪から切り離されるので、電動機が発生させる負トルクによって車両が後進する虞はない。また、回生制動制御禁止速度に到達する直前では、電動機は変速比が大きな停止時低速遊転ギヤに接続されて回転している。このため、そのときの車輪の回転数に対する電動機の回転数は停止時低速段の変速比に応じて大きなものとなる。これにより、車速は、回生制動制御禁止速度を下回る低速領域ではあるものの、回転数に比例して出力される電動機の逆起電力を大きな値とすることができ、効率的に車両の走行エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、ブレーキ制動制御によって、入力軸及び副軸の一方と停止時低速遊転ギヤとの間を接続する噛合クラッチの噛み合い強さを緩めることができる。これにより、ギヤシフト装置のアクチュエータを作動させて噛合クラッチを解除しニュートラル状態とする際、スムーズに行なうことができる。また、ブレーキ制動制御を実行する際、電動機の回生制動力に応じてブレーキ制動力が設定されているので、乗員がブレーキ制動制御実行時にブレーキ制動力の過不足によって違和感を覚える虞はない。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、電動機の温度が所定値以上であるときには、バッテリへの充電を制限する。そして、電動機、入力軸および副軸の少なくとも一つの回転軸とオイルポンプの回転軸とを、慣性回転部の回転によって一体的に回転作動させ、電動機にオイルを供給して冷却をおこなうようにする。これにより、高温になった電動機を通常駆動できる温度まで低下させることができ、以降、電動機を駆動源として使用するときにバッテリに充電された電力を効率的に使用することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、車速が回生制動制御禁止速度に到達して回生制動制御が停止されるより前に、ギヤシフト装置の制御によってアクチュエータによる噛合クラッチへの付勢が開始される。このため、ブレーキ制動制御によって噛合クラッチの噛合強さが低下し解除可能なタイミングになると、即座に噛合クラッチの噛合が解除され、効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における回生制御装置を備えたハイブリッド車両の概要図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における回生制御装置の概要図である。
【図３】インバータの構造を示す概要図である。
【図４】ギヤシフト装置の噛合クラッチを説明する図である。
【図５】回生制動制御禁止速度を説明するグラフである。
【図６】第１の実施の形態における回生制御装置の作動を説明するためのグラフである。図６（ａ）は回生制動力とブレーキ制動力の作動を示したグラフである。図６（ｂ）は、ギヤシフト装置が有する軸動装置のフォークシャフト位置と時間との関係を示したグラフである。図６（ｃ）は、軸動装置６７のアクチュエータ６７ｃが発生させている推力と時間との関係を示したグラフである。
【図７】第１の実施の形態における回生制御装置の作動を示したフローチャート１である。
【図８】第２の実施の形態における、図２の構成においてオイルポンプの取付け状態を説明した図である。
【図９】第２の実施の形態における回生制御装置の作動を示したフローチャート２である。
【図１０】変形例１の実施の形態における回生制御装置の作動を説明するためのグラフである。
【図１１】変形例２の実施の形態における回生制御装置の作動を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るハイブリッド車両に適用される回生制御装置の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における回生制御装置４を含むハイブリッド車両１（以下、車両１とのみ称す場合がある）を示す。このハイブリッド車両１は、エンジン３（本発明の原動機に相当する）、モータジェネレータ５（本発明の電動機に相当し、以下、「ＭＧ５」と称す）、自動変速機７、ブレーキ装置８、インバータ９、バッテリ１１、差動装置（ディファレンシャル）１３、駆動軸１５ａ、１５ｂ、本発明の車輪に相当する駆動輪１７ａ、１７ｂ、ＨＶ／ＥＣＵ２１（本発明の制御部  を含む）、ＭＧ／ＥＣＵ２２、ＥＮＧ／ＥＣＵ２３、およびＡＭＴ／ＥＣＵ２４を備えている。
【００１６】
後に詳述するが、回生制御装置４は、上記構成のうち、ＭＧ５、自動変速機７の一部、ブレーキ装置８、インバータ９、バッテリ１１、各ＥＣＵ２１、２２、２３、２４等を備えて構成されている。ＨＶ／ＥＣＵ２１は、車両１のシステム全体の制御を行なうため、ＭＧ／ＥＣＵ２２、ＥＮＧ／ＥＣＵ２３、およびＡＭＴ／ＥＣＵ２４とデータの授受を行ないながら、各ＥＣＵ２２〜２４に指令を送信し、作動を連携させて協調制御している。
【００１７】
また、このハイブリッド車両１は、駆動軸１５ａ、１５ｂの回転数を検出する回転数センサ、バッテリ１１、インバータ９およびＭＧ５の温度を検出する温度センサ等を備えている（何れも図示しない）。回転数センサおよび各温度センサはＨＶ／ＥＣＵ２１に接続され、ＨＶ／ＥＣＵ２１に検出したデータを送信している。
【００１８】
エンジン３およびＭＧ５は、それぞれが単独で駆動軸１５ａ、１５ｂを駆動できるような構成となっている。また、エンジン３およびＭＧ５は、協働して駆動軸１５ａ、１５ｂを駆動できる構成となっている。なお、本実施形態におけるハイブリッド車両１は、エンジン３およびＭＧ５によって左右前輪が駆動される前輪駆動車（ＦＦ）である。ただし、これは一例であり、ハイブリッド車両１は、後輪駆動車（ＦＲ）でもよいし、４輪駆動車でもよい。
【００１９】
エンジン３は、炭化水素系の燃料により出力を発生させる通常の内燃機関である。図２に示すように、エンジン３の出力軸３ａは、クラッチ装置２７を介して自動変速機７の入力軸７ａに連結されている（図２参照）。
【００２０】
ＭＧ５は、駆動輪１７ａ、１７ｂの駆動、及び発電が可能な周知の三相同期モータである。図２に示すように、ＭＧ５は、ステータ５ａと、ロータ５ｂとを有している。ステータ５ａは、モータハウジング（図略）の内周に固定されている。ロータ５ｂは、ステータ５ａの内周側に、ステータ５ａと同軸かつ、ステータ５ａに対して相対回転可能に配置されている。ロータ５ｂの回転軸５ｂ１の先端（図２中、右方）には、ＭＧ駆動ギヤ４０が回転軸５ｂ１と一体回転可能に固定されている。
【００２１】
ＭＧ５は、ＭＧ／ＥＣＵ２２に接続されるインバータ９を介してバッテリ１１に接続されている。駆動輪１７ａ、１７ｂとＭＧ５の回転軸５ｂ１とが、駆動力伝達状態にあり、車両が減速されている時には、ＭＧ５の回転軸５ｂ１は、駆動輪１７ａ、１７ｂの回転に引きずられ、強制的に回転されることによって発電（回生）がされる。このとき、回転軸５ｂ１の回転数が高い方が、発電量は多い。
【００２２】
ＭＧ／ＥＣＵ２２の制御により、インバータ９は、ＭＧ５によって発電された交流電流を直流に変換する。また、変換された直流電流は、バッテリ１１に供給され充電される。また、ＭＧ５を駆動させる時には、インバータ９は、バッテリ１１の電力を交流に変換してＭＧ５に供給し回転駆動させる。このように、インバータ９は、ＭＧ５に電力を供給するとともにバッテリに充電用電力を供給する。なお、インバータ９は、図３に示すように、ＩＧＢＴ（ＩＮＳＵＬＡＴＥＤ  ＧＡＴＥ  ＢＩＰＯＬＡＲ  ＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ）を用いた周知のインバータであるので、詳細な説明は省略する。図３における太線矢印は、電流の流れの一例を示している。
【００２３】
なお、このように車両減速時に発電を行ない、発電した電力をインバータ９の制御によってバッテリ１１に積極的に充電する一般的な回生制御では、インバータ９の制御の結果、ＭＧ５に大きな負トルクが発生する。本実施形態においては、このように大きな負トルクが発生する回生制御を回生制動制御と称す。よって、回生制動制御を車両停止まで続行すると、車両１の車速が所定値（回生制動制御禁止速度）以下の状態においては、発生した負トルクの作用によって、車両１が後進してしまう虞がある。このため、従来では、車速が所定値（回生制動制御禁止速度）以下になると、回生制動制御を禁止して、ブレーキ装置の作用のみによって車両を停止させていた。
【００２４】
しかし、本発明では、車両１の車速が、回生制動制御禁止速度以下になると、駆動輪１７ａ、１７ｂとＭＧ５の回転軸５ｂ１との連結を切断するようにした。これにより、ＭＧ５の負トルクによって車両が後進する虞はない。そして、その後、ＭＧ５の回転軸５ｂ１（ロータ５ｂ）を慣性力によって回転させながら、発電を続行させ、車両の走行エネルギーを電気エネルギーに変換して回収するものである。なお、詳細については、後述する。
【００２５】
次に、自動変速機７について詳細に説明する。図２に示すように、自動変速機７は、ドグクラッチの機構を備えた第一ギヤシフト装置３１〜第五ギヤシフト装置３５を組み込んで、例えば前進６段、後進１段を自動的に選択するものである。ただし、前進６段は、前進３段の変速段を、後述するハイ・ローギヤ段の切替えによって、達成している。
【００２６】
自動変速機７は、図２に示すように、円筒状の第一入力軸７１（本発明の入力軸に相当するとともに、他方の軸に相当する）と、第一入力軸７１の内周で第一入力軸７１と同軸に配置される第二入力軸７２と、第一入力軸７１と平行に配置された副軸７７（本発明一方の軸に相当する）、第一中間軸７４、第二中間軸７５、および第三中間軸７６とを有している。
【００２７】
第一入力軸７１は、第一メイン入力軸７１ａと第一サブ入力軸７１ｂとを有している。第一メイン入力軸７１ａおよび第一サブ入力軸７１ｂは、軸線方向に同軸で整列して配置されている。第一メイン入力軸７１ａおよび第一サブ入力軸７１ｂは、第五ギヤシフト装置３５の係脱によって、接続状態と脱離状態とに制御される。
【００２８】
自動変速機７は、エンジン３と第二入力軸７２とを断接可能に連結する本発明に係るクラッチ装置２７を備えている。クラッチ装置２７は、乾式・単板式の摩擦クラッチである。図２に示すように、エンジン３の出力軸３ａには、フライホイール２８が固定されている。クラッチ装置２７は、フライホイール２８に取付けられ、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４の制御によってクラッチアクチュエータ（図略）が作動し、自動変速機７の入力軸７ａとの間で係脱および半クラッチを可能としている。
【００２９】
さらに、自動変速機７は、前述した第一ギヤシフト装置３１〜第五ギヤシフト装置３５を備えている。第一ギヤシフト装置３１は、ニュートラル状態を介して、第一変速段と第二変速段との間でシフト切替えを行なう。第二ギヤシフト装置３２は、第三変速段とニュートラル状態との間でシフト切替えを行なう。第三ギヤシフト装置３３は、ニュートラル状態を介して、ローギヤ段とハイギヤ段とのシフト切替えを行なう。第四ギヤシフト装置３４は、後進段とニュートラル状態との間でシフト切替えを行なう。さらに第五ギヤシフト装置３５は、第一メイン入力軸７１ａと第一サブ入力軸７１ｂとの間の接続を断接する。
【００３０】
第一メイン入力軸７１ａには、第一変速段を構成する第一駆動ギヤ４１および第二変速段を構成する第二駆動ギヤ４２が、エンジン３側から順に第一メイン入力軸７１ａと相対回転不能に固定されている。第一駆動ギヤ４１および第二駆動ギヤ４２は、本発明に係る固定ギヤに相当する。第一駆動ギヤ４１と第二駆動ギヤ４２との間には、後進駆動ギヤ４４が、第一メイン入力軸７１ａと相対回転不能に固定されている。第一メイン入力軸７１ａのエンジン３と反対側の端部には、第五ギヤシフト装置３５を構成するクラッチリング６５が相対回転不能に固定されている。また、第一メイン入力軸７１ａのエンジン３側の端部には、ＭＧ従動ギヤ５０が、第一メイン入力軸７１ａと相対回転不能に固定されている。
【００３１】
第一サブ入力軸７１ｂには、第三変速段を構成する第三駆動ギヤ４３が、第一サブ入力軸７１ｂと相対回転不能に固定されている。第三駆動ギヤ４３は、ロー側第二従動ギヤ５７と噛合している。ロー側第二従動ギヤ５７は、自動変速機７のハウジング（図略）に軸承された第三中間軸７６に相対回転不能に固定されている。
【００３２】
第一サブ入力軸７１ｂのエンジン３側の端部には、第五ギヤシフト装置３５を構成するクラッチハブ１３５が相対回転不能に固定されている。クラッチハブ１３５は、第一メイン入力軸７１ａに固定されたクラッチリング６５と対向するように設けられている。さらに、第一サブ入力軸７１ｂにおいてクラッチハブ１３５と反対側の端部には、第三ギヤシフト装置３３を構成するクラッチリング６３が相対回転不能に固定されている。
【００３３】
また、自動変速機７は、第一サブ入力軸７１ｂと同軸かつ整列しているロー側入力軸７３を備えている。ロー側入力軸７３は、第二入力軸７２に相対回転可能に軸承されている。ロー側入力軸７３には、ロー側駆動ギヤ４５が、相対回転不能に固定されている。ロー側駆動ギヤ４５は、第三中間軸７６に相対回転不能に固定されたロー側第一従動ギヤ５５と噛合している。ロー側第一従動ギヤ５５は、第三中間軸７６を介してロー側第二従動ギヤ５７と一体回転する。ロー側入力軸７３のエンジン３側の端部には、第三ギヤシフト装置３３を構成するクラッチリング９３が相対回転不能に固定されている。
【００３４】
自動変速機７のハウジングに軸承された第二中間軸７５には、後進段の後進従動ギヤ５４が遊転可能に支持されている。後進従動ギヤ５４は、第一メイン入力軸７１ａに固定された後進駆動ギヤ４４と噛合している。また、後進駆動ギヤ４４は、後述するギヤシフト装置３１のスリーブ１０１に一体的に設けられている後進第二従動ギヤ８４と常時噛合している。後進従動ギヤ５４の側面には、第四ギヤシフト装置３４を構成するクラッチリング６４が、後進従動ギヤ５４と同軸で一体的に固定されている。また、第二中間軸７５には、第四ギヤシフト装置３４を構成するクラッチハブ１３４が第二中間軸７５と相対回転不能に固定されている。
【００３５】
自動変速機７のハウジングに軸承された第一中間軸７４には、ＭＧ中間従動ギヤ４９が、第一中間軸７４と相対回転不能に固定されている。ＭＧ中間従動ギヤ４９は、ＭＧ５の回転軸５ｂ１に固定されたＭＧ駆動ギヤ４０と、第一メイン入力軸７１ａに固定されたＭＧ従動ギヤ５０とに、それぞれ噛合している。これにより、ＭＧ５の回転軸５ｂ１が回転駆動されると、ＭＧ中間従動ギヤ４９およびＭＧ従動ギヤ５０を介して第一メイン入力軸７１ａに回転駆動力が伝達される。
【００３６】
本発明に係る一方の軸である副軸７７には、第一従動ギヤ５１、第二従動ギヤ５２および第三従動ギヤ５３が遊転可能に支持されている。第一従動ギヤ５１は、第一駆動ギヤ４１と噛合している。第二従動ギヤ５２は、第二駆動ギヤ４２と噛合している。第三従動ギヤ５３は、第三駆動ギヤ４３と噛合している。
【００３７】
第一従動ギヤ５１の第二従動ギヤ５２側の側面には、第一ギヤシフト装置３１を構成するクラッチリング６１が第一従動ギヤ５１と同軸で一体的に固定されている。第二従動ギヤ５２の第一従動ギヤ５１側の側面には、第一ギヤシフト装置３１を構成するクラッチリング９１が第二従動ギヤ５２と同軸で一体的に固定されている。
【００３８】
第三従動ギヤ５３のエンジン３側の側面には、第二ギヤシフト装置３２を構成するクラッチリング６２が第三従動ギヤ５３と同軸で一体的に固定されている。また、副軸７７のエンジン３側の端部には、最終駆動ギヤ４６が副軸７７と相対回転不能に固定されている。最終駆動ギヤ４６は、駆動軸１５ａ、１５ｂに設けられた差動装置（ディファレンシャル）１３のリングギヤ１３ａと噛合し回転連結している。差動装置（ディファレンシャル）１３は、リングギヤ１３ａおよびディファレンシャルギヤ１３ｂの両方を含んで構成されており、自動変速機７と一体的に形成されている。
【００３９】
その他、第二入力軸７２には、第三ギヤシフト装置３３を構成するクラッチハブ１３３  が、相対回転不能に固定されている。クラッチハブ１３３は、ロー側入力軸７３に固定されたクラッチリング９３と、第一サブ入力軸７１ｂに固定されたクラッチリング６３との間に配置されている。副軸７７には、第二ギヤシフト装置３２を構成するクラッチハブ１３２が相対回転不能に固定されている。クラッチハブ１３２は、クラッチリング６２と第二従動ギヤ５２との間に配置されている。また、第一ギヤシフト装置３１を構成するクラッチハブ１３１が副軸７７に相対回転不能に固定されている。クラッチハブ１３１は、クラッチリング６１とクラッチリング９１との間に配置されている。
【００４０】
次に、第一ギヤシフト装置３１〜第五ギヤシフト装置３５について説明する。ただし、第一ギヤシフト装置３１〜第五ギヤシフト装置３５は、基本的に同様の構成を有しているので、第一ギヤシフト装置３１についてのみ説明する。第一ギヤシフト装置３１は、図２に示すように、上述したクラッチハブ１３１と、クラッチリング６１およびクラッチリング９１と、スリーブ１０１と、軸動装置６７と、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４と、を備えている。
【００４１】
クラッチハブ１３１は、回転軸である副軸７７に、軸線回りに一体回転可能にスプライン嵌合等で固定されている。図４に示すように、クラッチハブ１３１の外周面には、スリーブ１０１の内周面に形成されているスプライン１０１ａに、副軸７７の軸線方向に摺動可能に係合するスプライン１３１ａが形成されている。
【００４２】
クラッチリング６１の外周には、スリーブ１０１に形成されているスプライン１０１ａに係合するドグクラッチ歯６１ａが形成されている。また、クラッチリング９１の外周には、スリーブ１０１のスプライン１０１ａに係合するドグクラッチ歯９１ａが形成されている。ドグクラッチ歯６１ａおよびドグクラッチ歯９１ａの各歯のクラッチハブ１３１側の端面には、それぞれ、テーパ部が設けられている。これにより、スリーブ１０１の内周面に形成されているスプライン１０１ａとの係合がし易くなっている。なお、クラッチリング９１のドグクラッチ歯９１ａは、クラッチリング６１のドグクラッチ歯６１ａと同一構成であるため、図４には、クラッチリング６１、クラッチハブ１３１およびスリーブ１０１を示して以下に説明する。また、スリーブ１０１のスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａまたはドグクラッチ歯９１ａとは、本発明に係る噛合クラッチに相当する。なお、前述したように、スリーブ１０１には、後進第二従動ギヤ８４が一体的に設けられているが、図４では図示を省略する。
【００４３】
図４に示すように、スリーブ１０１は、クラッチハブ１３１と一体回転するとともに、クラッチハブ１３１に対して軸線方向に摺動可能であり、リング状に形成されている。前述したように、スリーブ１０１の内周面には、クラッチハブ１３１の外周面に形成されているスプライン１３１ａに軸線方向に摺動可能に係合するスプライン１０１ａが形成されている。また、スプライン１０１ａは、クラッチリング６１のドグクラッチ歯６１ａに対しても軸線方向に摺動可能に係合するよう形成されている。スリーブ１０１の外周面には、周方向に沿って外周溝１０１ｂが形成されている。外周溝１０１ｂには、後述するフォーク６７ａの先端が周方向に沿って摺動可能に係合する。
【００４４】
図２に示すように、軸動装置６７は、スリーブ１０１を軸線方向に沿って所定の荷重（推力）で往復動させるものである。軸動装置６７は、フォーク６７ａ、フォークシャフト６７ｂおよびアクチュエータ６７ｃを含んで構成されている。フォーク６７ａの先端部は、スリーブ１０１の外周溝１０１ｂの外周形状にあわせて形成されている。フォーク６７ａの基端部は、フォークシャフト６７ｂに固定されている。
【００４５】
ストロークセンサ６８は、フォークシャフト６７ｂの近傍に配置され、フォークシャフト６７ｂの移動量、即ちスリーブ１０１の軸線方向の移動量を検出する。ストロークセンサ６８は、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４に接続され、検出データをＡＭＴ／ＥＣＵ２４に送信している（図２破線参照）。なお、ストロークセンサ６８の構造は、どのようなものでもよい。
【００４６】
駆動軸１５ａの近傍には、図略の回転数センサが配置され、駆動軸１５ａの回転数Ｎｏを検出する。回転数センサは、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４に接続され、検出データをＡＭＴ／ＥＣＵ２４に送信している。なお、回転数センサはどのような構造のものでもよい。
【００４７】
次に、ブレーキ装置８について説明する。図２に示すように、ブレーキ装置８は、副軸７７に回転連結された駆動軸１５ａ、１５ｂ（駆動輪１７ａ、１７ｂ）の回転を減速させるものである。具体的には、駆動輪１７ａ、１７ｂに固定されたブレーキディスク４７を、車体に支持されたブレーキパッド４８によって両側から挟み込み、摩擦によってブレーキディスク４７の回転を減速させる周知のメカブレーキである。
【００４８】
ブレーキ装置８は、運転者が踏込み操作するブレーキペダル８ａと、ブレーキペダル８ａの踏込み量を検出するブレーキペダル踏込み量検出センサ８ｂと、ブレーキペダル８ａの踏込み量に応じて、要求制動力Ｆｄを演算するとともに、要求制動力Ｆｄからそのときの回生制動力Ｆｍを減算して必要なブレーキ制動力Ｆｂを演算するＡＭＴ／ＥＣＵ２４と、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４の指令に応じて油圧を発生させ、ブレーキ制動力Ｆｂを付与する油圧発生装置１２と、を備えている。
【００４９】
つまり、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４は、運転者が踏込み込んだブレーキペダル８ａの踏込み量から要求制動力Ｆｄを演算する。そして、要求制動力Ｆｄから、そのときの回生制動力Ｆｍを減算してブレーキ制動力Ｆｂを演算する。その後、油圧発生装置１２によって所定の油圧を発生させ、演算したブレーキ制動力Ｆｂを実現させる。なお、このとき、発生させる油圧とブレーキ制動力Ｆｂとの関係は、事前にマップとしてＲＯＭに記憶されており、当該マップに基づいて油圧発生装置１２が所望のブレーキ制動力Ｆｂに応じた油圧を発生させる。これによって、ブレーキパッド４８に、ブレーキ制動力Ｆｂに応じた油圧が供給されて要求制動力Ｆｄが達成される。
【００５０】
各ＥＣＵ２１、２２、２３、２４は、それぞれ制御部（図略）を備えており、演算を行なうＣＰＵ（制御部）と、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップ電源なしでデータの保持が可能なＥＥＰＲＯＭ等とを備えて構成される（いずれも図略）。各制御部は、ＣＰＵによってＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。制御部のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭは、夫々バス（図略）を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース、及び出力インターフェース（いずれも図略）と接続される。
【００５１】
ＨＶ／ＥＣＵ２１（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、車両全体の制御を掌る。ＨＶ／ＥＣＵ２１の制御部２１ａでは、各ＥＣＵ２２〜２４に指令を送信し、各ＥＣＵ２２〜２４を協調制御する。また、制御部２１ａは、本発明に係る回生制動制御部３６と、停止時低速遊転ギヤ解除部３７と、発電制御部３８と、を有している（図１参照）。
【００５２】
回生制動制御部３６は、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４に指令を送信して、クラッチ装置２７を切断し、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達するまでの間において、ＩＧＢＴから構成されるインバータ９を制御する。これにより、ＭＧ５に負トルクを発生させて回生制動制御を行なわせる。インバータ９によってＭＧ５に負トルクを発生させる制御方法は周知であるので、詳細な説明は省略する。なお、図５に示す回生制動制御禁止速度Ｖａとは、上述したように、ＭＧ５に発生した負トルクによって、車両が後進する虞のない車速であって、任意に設定すればよい。なお、回生制動制御では、インバータ９の制御により、ＭＧ５に負トルクを発生させるだけでなく、ＭＧ５で発電を行ない、インバータ９を介してバッテリ１１に充電を行なう。
【００５３】
停止時低速遊転ギヤ解除部３７は、車両１の車速が、回生制動制御禁止速度Ｖａに到達すると、第一変速段（本発明の停止時低速段に相当する）を構成する第一従動ギヤ５１（本発明の停止時低速遊転ギヤに相当する）と、副軸７７（一方の軸）との接続を解除して遊転状態とする制御部である。第一従動ギヤ５１を遊転状態とすることにより、駆動輪１７ａ、１７ｂ（車輪）と、ＭＧ５の回転軸５ｂ１とが切り離される。このとき、切り離しは、車両１の走行中に行なわれる。このため、第一従動ギヤ５１、第一従動ギヤ５１と噛合する第一駆動ギヤ４１、第一メイン入力軸７１ａ（第一入力軸７１）、ＭＧ従動ギヤ５０、ＭＧ中間従動ギヤ４９、ＭＧ駆動ギヤ４０およびＭＧ回転軸５ｂ１によって構成される部位は、慣性によって回転し続ける。このように、停止時低速遊転ギヤ（第一従動ギヤ）を遊転状態とすることにより、慣性によって一体的に回転される複数の部位を総称して慣性回転部５９と称す。
【００５４】
また、停止時低速遊転ギヤ解除部３７は、ブレーキ制動力設定部３７ａとギヤシフト装置制御部３７ｂとを有している。ブレーキ制動力設定部３７ａは、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達して回生制動制御が停止される直前における回生制動力Ｆｍを演算し、当該回生制動力に応じてブレーキ装置８により発生させるブレーキ制動力Ｆｂを設定する制御部である。このとき、発生させるブレーキ制動力Ｆｂは、第一従動ギヤ５１を副軸７７に接続させている第一ギヤシフト装置３１の噛合クラッチであるスリーブ１０１のスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとの噛合を解除するためのものである。また、それと同時に、発生させるブレーキ制動力Ｆｂは、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達するまで発生していた、回生制動力Ｆｍからの切替えを違和感なくスムーズに行なうためのものである。
【００５５】
上記車両走行状態（減速時）においては、駆動輪１５ａ、１５ｂの回転によって、ＭＧ５の回転軸５ｂ１（＝ロータ５ｂ）が引きずられて回転している状態である。このとき、ＭＧ５では、発電がされるとともに、若干の負トルクも発生している。これにより、ドグクラッチ歯６１ａの歯面が、スリーブ１０１内周に形成されたスプライン１０１ａの歯面を押圧して一体回転している。このような状態においては、スリーブ１０１を軸線方向に所定の付勢力（推力）で移動させようとしても、接触面同士が強固に係合して、移動できない、つまり係合が解除できない虞がある。
【００５６】
そこで、駆動輪１５ａ、１５ｂに所定のブレーキ制動力Ｆｂを付与する。これにより、ドグクラッチ歯６１ａの歯面がスリーブ１０１のスプライン１０１ａの歯面を押圧する力が、ブレーキ制動力Ｆｂの大きさに応じて軽減される。この押圧する力Ｐが軽減されたタイミングで、ギヤシフト装置制御部３７ｂにより、スリーブ１０１を軸線方向に移動させるよう所定の付勢力（推力）を付与すると、ドグクラッチ歯６１ａとスプライン１０１ａとの係合が容易に解除できる。
【００５７】
本実施形態においては、ブレーキ制動力Ｆｂの値を、回生制動制御が停止させるまでの回生制動力Ｆｍと同等の値であるものとした。これにより、回生制動制御が停止されても、ブレーキ制動力Ｆｂによって同等の大きさが補償されるので、運転者や同乗者が、違和感を覚える虞はない。ただし、ブレーキ制動力の大きさは、このような決め方ではなく、任意に設定してもよい。
【００５８】
ギヤシフト装置制御部３７ｂは、上述したように、回生制動制御が停止されたときに、設定されたブレーキ制動力Ｆｂに基づいてブレーキ装置８を作動させる制御部である。また、それとともに、第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃを作動させ、第一従動ギヤ５１と副軸７７との接続を解除し第一従動ギヤ５１を遊転状態とする制御部である。図６（ａ）〜図６（ｃ）に、第一ギヤシフト装置３１の作動の状態を示す。
【００５９】
図６（ａ）は横軸を時間、縦軸を制動力としたグラフであり、回生制動力Ｆｍとブレーキ制動力Ｆｂの作動状態を示した図である。図６（ｂ）は、第一ギヤシフト装置３１が有する軸動装置６７のフォークシャフト６７ｂ位置、つまりスリーブ１０１位置と時間との関係を示した図である。このとき、スリーブ１０１位置は、フォークシャフト６７ｂの軸線方向の位置のことである。
【００６０】
図６（ｃ）は、軸動装置６７のアクチュエータ６７ｃが発生させている推力と時間との関係を示したグラフである。図６（ｃ）において、縦軸の＋方向が第一変速段状態を解除する方向へのスリーブ１０１の推力の大きさを示している。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）の各時間軸は同一時間が水平方向において一致するようそれぞれ配置されている。
【００６１】
図６（ａ）のＡ点に示す、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達したのと略同時にブレーキ装置８によるブレーキ制動制御が開始される（図６（ａ）Ｂ点参照）。また、図６（ａ）および図６（ｃ）に示すように、アクチュエータ６７ｃによるスリーブ１０１への付勢は、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達した直後に開始されている。その後、図  ６（ｃ）に示すように、アクチュエータ６７ｃによる推力（付勢力）は最大（Ｃ点）となりフォークシャフト６７ｂ、即ち、スリーブ１０１が解除方向（ニュートラル方向）に向かって移動を開始（図６（ｂ）、Ｄ点参照）する。その後、スリーブ１０１がニュートラル位置に到達して第一従動ギヤ５１と副軸７７との接続を解除し、第一従動ギヤ５１を遊転状態とする。
【００６２】
図６（ｂ）に示す、スリーブ１０１がＤ点から解除方向（ニュートラル方向）に向かって移動を開始すると、図６（ｃ）に示すようにアクチュエータ６７ｃの推力は減少していき、スリーブ１０１のニュートラル状態直前位置では、逆向きの推力が付与されている。これによって、スリーブ１０１が、移動の勢いによってクラッチリング６２のドグクラッチ歯６２ａに噛合し、第二変速段が形成されてしまうことを防止している。
【００６３】
発電制御部３８は、第一従動ギヤ５１（停止時低速遊転ギヤ）が遊転状態にされたとき、慣性のみによって回転する慣性回転部５９の回転によりＭＧ５が発電する電力をバッテリ１１に充電する発電制御をおこなう。つまり、発電制御では、ＭＧ５に大きな負トルクを発生させる制御をおこなっていない。なお、慣性回転部５９は、上記で説明した通りである。
【００６４】
また、発電制御部３８では、慣性回転部５９の回転により発電したＭＧ５の発電電圧（逆起電圧）と、バッテリ１１の充電圧とを比較する。そして、逆起電圧Ｅｇ＞充電圧Ｅｂの関係となった時に、インバータ９の制御によって、逆起電圧Ｅｇとバッテリ１１の充電圧Ｅｂの関係に応じた電力量をバッテリ１１へ充電する制御を行なう。このときには、インバータ９では、ＩＧＢＴのゲートをＯＦＦに制御することによって、バッテリ１１に発電した電力を給電する。
【００６５】
また、逆起電圧Ｅｇ≦充電圧Ｅｂの関係となったときには、バッテリ１１への充電をあまり行なわない。このため、インバータ９では、ＩＧＢＴのゲートを所定の周波数でＯＮ−ＯＦＦ制御（スイッチング）し、発電した電力の電圧をバッテリ１１の充電圧と等価となるように制御する。これにより、バッテリ１１への充電は行なわれない。なお、このとき、ＭＧ５には電流が流れないので、負トルクもあまり発生しない。このため、ブレーキ装置８は、油圧を増圧しブレーキ制動力Ｆｂをさらに増加させて、乗員が違和感を覚えないよう制御する。また、上記において、大きな負トルクを発生させずにバッテリ１１への充電が可能であれば、充電するようインバータ９を制御してもよい。
【００６６】
ＡＭＴ／ＥＣＵ２４は、各変速段の切替えを制御する。ＡＭＴ／ＥＣＵ２４は、各変速段毎に設定された変速線（図略）を有している。自動変速機７の変速時には、各変速段において、エンジン回転数Ｎｅ（若しくは自動変速機の出力軸回転数）が、変速線が示す回転数に達すると、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４によって、エンジン３およびＭＧ５と、駆動軸１５ａ、１５ｂとの接続が切断制御される。
【００６７】
次に、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４が、第一〜第五ギヤシフト装置３１〜３５のいずれかの軸動装置６７を作動させると、駆動装置６７はフォーク６７ａを介して、フォークシャフト６７ｂを図２において左右に適宜移動させる。これにより、フォーク６７ａを介して、スリーブ１０１を軸線方向に往復動させ、例えば、スリーブ１０１のスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとの係脱を制御する。このようにして、ＡＭＴ／ＥＣＵ２４は、自動変速機７のギヤ列（変速段）の切替えを実施し、最適な変速を行なわせしめる。
【００６８】
ＭＧ／ＥＣＵ２２、ＥＮＧ／ＥＣＵ２３およびＡＭＴ／ＥＣＵ２４はＨＶ／ＥＣＵ２１とＣＡＮ接続され、それぞれはＨＶ／ＥＣＵ２１によって管理、及び制御されている。
【００６９】
上記において、回生制御装置４は、ＭＧ５、第一入力軸７１、クラッチ装置２７、副軸７７、第一従動ギヤ５１、５２、５３（遊転ギヤ）、第一〜第三駆動ギヤ４１、４２、４３（固定ギヤ）、第一〜第三ギヤシフト装置３１、３２、３３、ブレーキ装置８、バッテリ１１、ＭＧ５と第一〜第三ギヤシフト装置３１、３２、３３とブレーキ装置８と、インバータ９とを協調制御する制御部３７ｂ、各ＥＣＵ２１〜２５等を有して構成されている。
【００７０】
次に、車両１が有する回生制御装置４の作用について、図７のフローチャート１に基づいて説明する。なお、作用を説明する前提として車両１は、走行中であるものとする。ステップＳ１０（回生制動制御部３６）では、ブレーキペダル８ａが、踏まれたか否かを判定する。これにより、車両１が減速状態に入ったことがわかる。ステップＳ１０では、ブレーキペダル８ａが、踏見込まれるまで、繰り返し処理を行なう。
【００７１】
ステップＳ１２（回生制動制御部３６）では、第一ギヤシフト装置３１によって、第一従動ギヤ５１が、副軸７７に固定され、第一変速段が成立しているか否かを判定する。第一従動ギヤ５１が副軸７７に固定されていればステップＳ１４に移動し、固定されていなければ、固定されるまでステップＳ１２を繰り返し処理する。
【００７２】
次に、ステップＳ１４〜ステップＳ２２では、各項目が所定の要件を満足しているか否かを順番に判定していく。それぞれのステップにおいて、判定条件が満足できないときには、ステップＳ４４に移動して回生制動制御を停止し、その後、ブレーキ制動力Ｆｂのみによって車両を停止させる。判定条件を満たしているときには、次のステップに移動していく。
【００７３】
ステップＳ１４では、バッテリ１１の温度を取得し、所定温度Ｔａを超えていないか否かを判定する。このとき、所定の温度Ｔａはどのように設定してもよい。また、ステップＳ１４では、そのときの使用条件が、バッテリ１１を使用するにあたって要求される各種負荷条件を超えていないか否かを同時に判定してもよい。この内容についても任意に設定すればよい。
【００７４】
ステップＳ１６は、ステップＳ１４においてバッテリ１１を、インバータ９に置き換えたものである。つまり、インバータ９の温度が所定の温度Ｔｂを超えていないか否かを判定する。ステップＳ１８は、ステップＳ１４においてバッテリ１１を、ＭＧ５に置き換えたものである。よって、ＭＧ５の温度が所定の温度Ｔｃを超えていないか否かを判定する。ステップＳ２０では、第二〜第五ギヤシフト装置３２〜３５の状態を確認し、全てがニュートラル状態であるか否かを判定する。
【００７５】
ステップＳ２２では、車両１の車体が所定の角度以上傾いているか確認する。これによって、坂道を走行中であるか否かがわかる。坂道を走行中であると、精度よく回生制御を行なうことが難しい。また、ブレーキ装置８によってＶＳＣ制御等が実行されているか情報を取得する。ＶＳＣ制御が行なわれているときにも、精度よく回生制御をおこなうことが難しい。そして、条件を満たせばステップＳ２４に移動する。
【００７６】
ステップＳ２４では、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達したか否かが判定される。回生制動制御禁止速度Ｖａに到達すると、ステップＳ２６に移動し、回生制動制御を停止する。回生制動制御禁止速度Ｖａに到達しないときには、ステップＳ２４を繰り返し処理する。
【００７７】
ステップＳ２８（停止時低速遊転ギヤ解除部３７のブレーキ制動力設定部３７ａ）では、回生制動制御が停止される直前において、ＭＧ５が発電（回生）した電力（電流）から回生制動力Ｆｍを演算し推定する。なお、回生制動力Ｆｍの演算の基礎とするＭＧ５が発電した電力（電流）は、ＭＧ５からインバータ９に給電される交流電流およびインバータ９からバッテリ１１に給電される直流電流から検出する。
【００７８】
ステップＳ３０（停止時低速遊転ギヤ解除部３７のブレーキ制動力設定部３７ａ）では、演算された回生制動力Ｆｍに応じてブレーキ装置８により発生させるブレーキ制動力Ｆｂを設定する。本実施形態においてブレーキ制動力Ｆｂの大きさは、回生制動力Ｆｍが停止され、ブレーキ制動力Ｆｂに置き換えたときに、乗員に違和感がないよう演算された回生制動力Ｆｍと同等となるように設定される。
【００７９】
ステップＳ３２（停止時低速遊転ギヤ解除部３７のギヤシフト装置制御部３７ｂ）では、図６（ａ）に示すように、設定されたブレーキ制動力Ｆｂに基づいてブレーキ装置８を作動させる。作動方法については、上記で説明したとおりである。
【００８０】
ステップＳ３４（停止時低速遊転ギヤ解除部３７のギヤシフト装置制御部３７ｂ）では、ステップ３２におけるブレーキ装置８の作動と同時期に第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃを作動させる。これによって、副軸７７と第一従動ギヤ５１との接続を解除し、噛合クラッチ部をニュートラル状態とする（図６（ｂ）、図６（ｃ）参照）。つまり、上記で説明したように、ドグクラッチ歯６１ａの歯面が、スリーブ１０１のスプライン１０１ａの歯面を押圧する力が、ブレーキ制動力Ｆｂの大きさに応じて軽減される。この軽減されたタイミングで、スリーブ１０１を軸線方向に移動させるよう所定の付勢力を付与し、容易にスリーブ１０１のスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとの噛合を解除する。
【００８１】
ステップＳ３６〜ステップＳ４０（発電制御部３８）では、第一従動ギヤ５１（停止時低速遊転ギヤ）が遊転状態にされたとき、慣性のみによって回転する慣性回転部５９の回転によりＭＧ５に電力を発生（発電）させ、発電した電力をバッテリ１１に充電する発電制御をおこなう。
【００８２】
そこでステップＳ３６では、慣性回転部５９の回転により発電したＭＧ５の発電電圧（逆起電圧Ｅｇ）と、バッテリ１１の充電圧Ｅｂとを比較する。逆起電圧Ｅｇ＞充電圧Ｅｂの関係を満たしていれば、ステップＳ３６に進み、満たしていなければステップＳ４０に移動する。
【００８３】
ステップＳ３８（発電制御部３８）では、インバータ９のＩＧＢＴのゲートをＯＦＦに制御し（図３参照）、ステップＳ３８（発電制御部３８）で発電した電力をバッテリ１１に給電し充電する。
【００８４】
ステップＳ４０（発電制御部３８）では、インバータ９のＩＧＢＴのゲートを所定の周波数でＯＮ−ＯＦＦするスイッチング制御を実施する。これにより、バッテリ１１に電力を充電させないようにする。しかし、このとき、バッテリ１１の充電圧Ｅｂが大きくなく、大きな負トルクを発生させずにバッテリ１１に充電可能であれば、インバータ９によって電圧を昇圧させ電力をバッテリ１１に充電してもよい。
【００８５】
なお、上記実施形態においては、フローチャート１のステップＳ１４〜ステップＳ２２において、各種条件を判定した上で、処理を行なうようにした。しかし、これに限らず、ステップＳ１４〜ステップＳ２２のうち必要な項目を選択して処理をおこなってもよい。これにより精度は低下するが、相応の効果は得られる。また、ステップＳ１４〜ステップＳ２２を廃止してもよい。これによっても、相応の効果は得られる。
【００８６】
また、上記実施形態において、ステップＳ２８およびステップＳ３０を廃止してもよい。この場合、予め、ブレーキ制動力Ｆｂを設定してＲＯＭに記憶させておく。そして、記憶されたブレーキ制動力Ｆｂに基づいてステップＳ３２において、ブレーキ制動力Ｆｂを付与すればよい。これによっても、相応の効果は期待できる。
【００８７】
上述の説明から明らかなように、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達すると、回生制動制御が停止されるとともに、停止時低速遊転ギヤ解除部３７が、副軸７７と回転不能に接続された第一従動ギヤ５１（停止時低速遊転ギヤ）の接続を解除する。これにより、ＭＧ５を含む慣性回転部５９が副軸７７に回転連結された駆動輪１７ａ、１７ｂから切り離されフリーとなり、ＭＧ５の回転軸５ｂ１（ロータ５ｂ）が慣性力によって回転可能な状態となる。このように車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達すると、回生制動制御を停止した上で、ＭＧ５が駆動輪１７ａ、１７ｂから切り離されるので、ＭＧ５が発生させる負トルクによって車両が後進する虞はない。また、発電制御部３８によって、ＭＧ５に大きな負トルクを発生させない発電制御のみが実行されるので、慣性力によるＭＧ５の回転軸５ｂ１は大きく妨げられることなく回転し、ＭＧ５は良好に発電を行なうことができる。また、回生制動制御禁止速度Ｖａに到達する直前では、ＭＧ５は変速比が大きな、第一変速段の第一従動ギヤ５１及び第一駆動ギヤ４１に接続されて回転している。このため、駆動輪１７ａ、１７ｂの回転数に対するＭＧ５の回転数は第一変速段（停止時低速段）の変速比に応じて大きなものとなる。これにより、車速は、回生制動制御禁止速度Ｖａを下回る低速領域ではあるものの、回転数に比例して出力されるＭＧ５の逆起電圧Ｅｇを大きな値とすることができ、効率的に車両の走行エネルギーを回収することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、停止時低速遊転ギヤ解除部３７では、第一ギヤシフト装置３１をニュートラル状態とするため、まず、ブレーキ制動力設定部３７ａが、ＭＧ５の回生制動力に応じて演算し設定したブレーキ制動力Ｆｂによって、ブレーキ制動制御を行なう。これにより、ブレーキ制動実行時に乗員がブレーキ制動力の過不足によって違和感を覚える虞はない。また、このブレーキ制動制御によって、副軸７７と第一従動ギヤ５１（停止時低速遊転ギヤ）との間を接続するスリーブ１０１のスプライン１０１ａと、ドグクラッチ歯６１ａとの噛み合い強さを緩めることができる。このため、第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃを作動させ第一ギヤシフト装置３１の噛合クラッチをニュートラル状態とする際、スムーズに行なうことができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、発電制御部３８において、慣性回転部５９の慣性による回転によって発電したＭＧ５の電力のバッテリ１１への充電量は、発電したＭＧ５の逆起電圧Ｅｇとバッテリ１１の充電圧Ｅｂとの関係に応じて設定される。このように、設定された充電量に応じてバッテリ１１への充電が行なわれるので、バッテリ１１への充電量の不足分が適量、好適に充電される。また、バッテリ充電量が充分であるときには、許容量を超えて充電することがないので、過充電によりバッテリ１１を損傷させる虞がない。
【００９０】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、図８に示すように、回生制御装置４にメカ式のオイルポンプ１４１を設けた。そして、ＭＧ５の回転軸５ｂ１の端部にオイルポンプ１４１の回転軸１４１ａを連結した。これによって、ＭＧ５の回転軸５ｂ１が回転されると、オイルポンプ１４１の回転軸１４１ａも回転され、潤滑及び冷却用のオイルをＭＧ５に供給する。ＭＧ５を冷却する方法としては、ＭＧ５にオイルを直接吹きかけて冷却してもよいし、ＭＧ５が有する図略のハウジング内にオイル通路を形成し、オイル通路内を流通させることによって冷却してもよい。
【００９１】
このとき、慣性回転部は、第１の実施形態の慣性回転部５９に対してオイルポンプ１４１の回転軸１４１ａを含んで構成されている。また、図１に示すように、第１の実施形態の制御部２１ａに対して、制御部２１ｂの発電制御部３８が、冷却部３８ａを備えている。上記以外は、第１の実施形態と同様である。よって、第１の実施形態に対して異なる部分についてのみ説明し、その他の説明は省略する。また、同様の構成については、同様の符号を付して説明する。
【００９２】
制御部２１ｂが有する発電制御部３８の冷却部３８ａは、ＭＧ５の温度が所定値Ｔｄ以上で、かつバッテリ１１の充電量（充電圧）が所定値以上のときには、発電した電力のバッテリ１１への充電を制限する。そして、オイルポンプ１４１の回転軸１４１ａを含む慣性回転部を慣性によって回転作動させ、ＭＧ５にオイルポンプ１４１からオイルを供給し冷却をおこなう。
【００９３】
つまり、ＭＧ５の温度が高すぎると、いくら良好にバッテリ１１に電力が充電されていても、ＭＧ５を駆動させようとしたときに適切に駆動できない状態が発生する虞がある。そこで、本発明では、ＭＧ５の温度を事前に確認し、ＭＧ５が所定の温度Ｔｄより高く、かつ、バッテリ１１に所定量以上の電力が蓄えられているときには、ＭＧ５で発電した電力をバッテリ１１に充電せず、ＭＧ５の冷却を優先するものである。
【００９４】
次に、作用についてフローチャート２に基づき説明する。フローチャート２はフローチャート１に対し、ステップＳ１０〜ステップＳ３４、ステップＳ４４およびステップＳ４６が同様であり、ステップＳ３６〜ステップＳ４２が異なる。そこで、異なる部分のみについて説明する。
【００９５】
ステップＳ５６（発電制御部３８の冷却部３８ａ）では、ＭＧ５の温度を取得し、ＭＧ５の温度が所定値Ｔｄ以上であるか否かを判定する。所定値Ｔｄ以上であれば、ステップＳ５８に移動し、所定値を下まわればフローチャート１のステップＳ３６に移動し処理を行なう。
【００９６】
ステップＳ５８（発電制御部３８の冷却部３８ａ）では、バッテリ１１の充電量が所定量以上であるか否かを判定する。所定量以上であれば、ステップＳ６０に移動し、所定値を下まわれば、ステップＳ６２に移動する。ステップＳ６２では、フローチャート１のステップＳ４０と同様に、インバータ９のＩＧＢＴのゲートをＯＮ−ＯＦＦ制御（スイッチング制御）して、発電電圧を昇圧させ電力をバッテリ１１に充電する。
【００９７】
ステップＳ６０（発電制御部３８の冷却部３８ａ）では、車両が停止するまでにおけるバッテリ１１の充電圧Ｅｂを推定する。推定する充電圧Ｅｂは、バッテリ１１から放電される電力の予測値に基づいて演算される。
【００９８】
ステップＳ６４（発電制御部３８の冷却部３８ａ）では、そのときの車速および制動力から、車両が停止するまでのＭＧ５の回転軸５ｂ１の回転数を演算して推定する。そして、当該回転数に基づき、ＭＧ５によって車両が停止するまでの間に発電される発電電圧である逆起電圧Ｅｇを推定する。
【００９９】
ステップＳ６６（発電制御部３８の冷却部３８ａ）では、ステップＳ６０及びステップＳ６４によって推定されたバッテリ１１の充電圧ＥｂとＭＧ５の逆起電圧Ｅｇに基づいて、バッテリ１１に充電がされないようインバータ９によって、制御を行なう。具体的には、インバータ９のＩＧＢＴのゲートを所定の周波数でＯＮ−ＯＦＦするスイッチング制御を実施し、バッテリ１１の充電圧とインバータ９からバッテリ１１に給電される電圧とを等価とする。これによって、バッテリ１１へは、電流が流れず、充電が行なわれない。
【０１００】
そして、車両が停止するステップＳ６８までの間、慣性回転部の回転によって、回転軸１４１ａが回転されるオイルポンプ１４１からは、オイルがＭＧ５に供給されている。これにより、ＭＧ５は良好に冷却されるので、ＭＧ５に電力を供給し駆動させる際には、効率良く駆動できる。また、ステップＳ６６における、ＩＧＢＴのスイッチング制御によって、ＭＧ５には電流が流れない。これにより、ＭＧ５が発熱することがないため、冷却の効果はさらに大きくなる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、オイルポンプ１４１を、ＭＧ５の回転軸５ｂ１に接続した。しかし、この態様に限らず、オイルポンプ１４１を、第一メイン入力軸７１ａ（第一入力軸）および副軸７７のいずれか一方に設けてもよい。さらに、オイルポンプ１４１を、ＭＧ５の回転軸５ｂ１と、第一メイン入力軸７１ａおよび副軸７７の一方とに設けてもよいし、第一メイン入力軸７１ａと副軸７７とに設けてもよい。さらに、ＭＧ５の回転軸５ｂ１、第一メイン入力軸７１ａ及び副軸７７の３つに同時に設けてもよい。
【０１０２】
上述した第２の実施形態によれば、ＭＧ５の温度が所定値Ｔｄ以上で、かつバッテリ１１の充電量が所定値以上であるときには、発電した電力のバッテリ１１への充電を制限する。そして、ＭＧ５、第一メイン入力軸７１ａ（第一入力軸７１）および副軸７７の少なくとも一つの回転軸とオイルポンプ１４１の回転軸１４１ａとを、慣性回転部の回転によって一体的に回転作動させ、ＭＧ５にオイルを供給して冷却をおこなうようにした。これにより、高温になったＭＧ５を通常駆動できる温度まで低下させることができ、以降、ＭＧ５を駆動源として使用するときにバッテリ１１に充電された電力を効率的に使用できる。
【０１０３】
なお、冷却部３８ａでは、ＭＧ５が所定の温度より高く、かつ、バッテリ１１に所定量以上の電力が蓄えられているときに、ＭＧ５を冷却することを優先する制御とした。しかし、この態様に限らず、ＭＧ５の温度についてのみ確認し、ＭＧ５が所定の温度より高いことが確認されたときに、ＭＧ５の冷却を優先して制御するようにしてもよい。これによっても、効果は期待できる。
【０１０４】
次に変形例１について図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に基づき説明する。第１および第２の実施形態のギヤシフト装置制御部３７ｂでは、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達して回生制動制御が停止されてから、第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃによるスリーブ１０１への付勢が開始されるよう制御している。しかしながら、この態様に限らず、変形例１のギヤシフト装置制御部３７ｂでは、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達して回生制動制御が停止されるより前に、第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃによるスリーブ１０１への付勢が開始するよう制御する。
【０１０５】
変形例１の作用について、具体的に説明する。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）はそれぞれ、変形例１の図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ対応するものである。図１０（ｃ）に示すように、変形例１では、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達する前に、アクチュエータ６７ｃによる付勢が開始されている（Ｅ点）。さらに、回生制動制御禁止速度Ｖａに到達する前に、アクチュエータ６７ｃによる推力（付勢力）は最大（Ｆ点）となっている。その後、車速が、回生制動制御禁止速度Ｖａに到達し、回生制動制御が図１０（ａ）のＧ点で停止されるのと、略同時にブレーキ装置８によってブレーキ制動力Ｆｂの付与が開始される（図１０（ａ）、Ｈ点参照）。
【０１０６】
さらに、図１０（ｂ）に示すように、回生制動制御の停止およびブレーキ制動制御の開始と、略同時にフォークシャフト６７ｂ、即ち、スリーブ１０１が解除方向（ニュートラル方向）に向かって移動を開始する（図１０（ｂ）、Ｊ点参照）。そして、スリーブ１０１は、やがてニュートラル位置に到達し、第一従動ギヤ５１と副軸７７との接続を解除し、第一従動ギヤ５１を遊転状態とする。
【０１０７】
このように、回生制動制御の停止前から、スリーブ１０１が付勢され続けているので、ドグクラッチ歯６１ａとスリーブ１０１のスプライン１０１ａとの噛合が解除可能な状態となったときには、スリーブ１０１は即座に、解除されることになり、効率的である。
【０１０８】
次に、変形例２について図１１（ａ）〜図１１（ｃ）のグラフに基づいて説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、変形例１の図６（ａ）〜図６（ｃ）にそれぞれ対応するものである。変形例２は、変形例１に対し、ドグクラッチ歯６１ａとスリーブ１０１のスプライン１０１ａとの噛合が強すぎ、スリーブ１０１を解除方向に容易に移動させることが困難な場合に行なう制御である。変形例２では、図１１（ｃ）に示すように、アクチュエータ６７ｃによる推力が最大（Ｇ点）となり、かつブレーキ制動力Ｆｂが駆動軸１５ａ、１５ｂに付与されても、スリーブ１０１が移動を開始しなかったときに、アクチュエータ６７ｃの推力を図１１（ｃ）に示すように小刻みに変動（振動）させて制御する。これによって、強く噛合していたドグクラッチ歯６１ａとスプライン１０１ａとの噛合が外れ、良好に解除できる可能性が高まる。このとき、小刻みに変動させるアクチュエータ６７ｃの推力の変動量は、事前に実験等によって導出し、ＲＯＭに記憶させておけばよい。ただし、推力の変動量はどのようにして決定してもよく、任意である。
【０１０９】
上記変形例１、２によれば、車速が回生制動制御禁止速度Ｖａに到達して回生制動制御が停止されるより前に、第一ギヤシフト装置３１の制御によってアクチュエータ６７ｃによるスリーブ１０１のスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとの噛合クラッチへの付勢が開始される。これにより、噛合クラッチの噛合強度が低下し解除可能なタイミングになると、即座に噛合クラッチの噛合が解除され、効率的である。
【０１１０】
なお、上記実施形態においては、副軸７７を一方の軸として、複数の遊転ギヤである第一〜第三従動ギヤ５１〜５３を副軸７７に遊転可能に設けた。また第一入力軸７１を他方の軸として、複数の固定ギヤである第一〜第三駆動ギヤ４１〜４３を第一入力軸７１に相対回転不能に固定した。しかし、この態様に限らず、副軸７７を他方の軸とし、複数の固定ギヤである第一〜第三駆動ギヤ４１〜４３を副軸７７に相対回転不能に固定してもよい。また、第一入力軸７１を一方の軸とし、複数の遊転ギヤである第一〜第三従動ギヤ５１〜５３を第一入力軸７１に遊転可能に設けてもよい。これによっても上記実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１１】
また、上記実施形態においては、噛合クラッチをスプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとが直接噛合するドグクラッチ機構であるとした。しかし、この態様に限らず、スプライン１０１ａとドグクラッチ歯６１ａとの間にシンクロナイザリングを介在させたシンクロ方式の噛合クラッチとしてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１・・・ハイブリッド車両、  ３・・・エンジン、  ４・・・回生制御装置、  ５・・・モータジェネレータ（ＭＧ）、  ７・・・自動変速機、  ８・・・ブレーキ装置、  ９・・・インバータ、  １１・・・バッテリ、  １２・・・油圧発生装置、  １５ａ、１５ｂ・・・駆動軸、  １７ａ、１７ｂ・・・駆動輪、  ２１・・・ＨＶ／ＥＣＵ、  ２１ａ・・・制御部、  ２２・・・ＭＧ／ＥＣＵ、２３・・・ＥＮＧ／ＥＣＵ、  ２４・・・ＡＭＴ／ＥＣＵ、  ２７・・・クラッチ装置  、３１〜３５・・・第一〜第五ギヤシフト装置、  ３６・・・回生制動制御部、  ３７・・・停止時低速遊動ギヤ解除部、  ３７ａ・・・ブレーキ制動力設定部、  ３７ｂ・・・ギヤシフト装置制御部、  ３８・・・発電制御部、  ３８ａ・・・冷却部、  ４０・・・ＭＧ駆動ギヤ、  ４１〜４３・・・固定ギヤ（第一〜第三駆動ギヤ）、  ５１〜５３・・・遊転ギヤ（第一〜第三従動ギヤ）、  ６１〜６５・・・クラッチリング、  ６１ａ〜６５ａ・・・ドグクラッチ歯、  ６７・・・軸動装置、  ７１・・・入力軸（第一入力軸）、  ７７・・・副軸、  １０１・・・スリーブ、  １０１ａ・・・スプライン、  １３１・・・クラッチハブ、  １４１・・・オイルポンプ。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
2014101048.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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