(57)【要約】【課題】電動機による回生制動を行う車両減速時において、駆動輪側からの駆動力を電動機に伝達している第１歯車機構を低速ギヤ側の変速段に切り換えるプリセレクトを実行すべく、電動機の回生トルクを減少させたときの減速抵抗の一時的な消失を抑制できるハイブリッド電気自動車の変速制御装置を提供することにある。【解決手段】車両減速に伴う回生制動の実行時に第１歯車機構Ｇ１のプリセレクト要求があったとき、電動機２の回生トルクを減少させ、この回生トルクの減少に対応してインナクラッチ２２を接続する。これにより電動機２の回生トルクに代えてエンジンブレーキを駆動輪５に作用させて、減速抵抗の一時的な消失を軽減する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達され、電動機のロータが機械的に結合された第１入力軸と、
第２クラッチの接続時に上記エンジンからの駆動力が伝達される第２入力軸と、
車両の駆動輪に駆動力を伝達する出力軸と、
上記第１の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して上記出力軸に伝達する第１歯車機構と、
上記第２の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して上記出力軸に伝達する第２歯車機構と、
上記第１クラッチ及び第２クラッチを切断して、運転者による負側の要求トルクに対応して上記電動機の回生トルクを制御して上記第１入力軸及び第１歯車機構を介して上記駆動輪に減速抵抗を付与すると共に、該電動機を発電機として機能させる車両減速時において、車速の低下に応じてシフトダウン側への変速条件が成立したときに、上記電動機の回生トルクを一旦０まで減少させて上記第１歯車機構を低ギヤ側の変速段に切り換える変速制御手段と
を備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、
上記変速制御手段は、上記シフトダウン側への変速条件の成立時に、上記第２クラッチを接続方向に制御しながら上記電動機の回生トルクを減少させ、該電動機の回生トルクが略０まで減少した後に上記第１歯車機構の変速段を切り換えるプリセレクトを開始し、該プリセレクトの完了後に上記第２クラッチを切断方向に制御しながら上記電動機の回生トルクを上記要求トルクまで増加させることを特徴とするハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
【請求項２】
上記第２クラッチの半クラッチ状態を判定する半クラッチ判定手段を備え、
上記変速制御手段は、接続方向に制御した上記第２クラッチの半クラッチ状態が上記半クラッチ判定手段により判定されたときに、上記電動機の回生トルクの減少を開始することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
【請求項３】
上記第２クラッチの半クラッチ状態を判定する半クラッチ判定手段を備え、
上記変速制御手段は、接続方向に制御した上記第２クラッチの半クラッチ状態が上記半クラッチ判定手段により判定される以前に、上記電動機の回生トルクの減少を開始することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
【請求項４】
上記第１の歯車機構及び第２の歯車機構は、高速ギヤ側から低速ギヤ側までの各変速段が交互に設定され、
上記変速制御手段は、上記車両減速時の制御に加えて、上記第１クラッチ及び第２クラッチの選択的な接続に応じて上記エンジンの駆動力を上記第１歯車機構または第２歯車機構の何れかの変速段を介して上記出力軸に伝達するエンジン単独走行を行い、該エンジン単独走行時には、上記第１クラッチ及び第２クラッチの断接状態の切換により上記第１歯車機構の変速段と第２歯車機構の変速段とを交互に切り換えながらシフトアップ側またはシフトダウン側への変速を実行し、
上記車両減速時には、上記第２歯車機構の各変速段の動力伝達の領域で、該第２歯車機構の各変速段に代えて隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段により回生トルクを伝達すると共に、該第１歯車機構の高速ギヤ側の変速段の選択時には上記電動機の回生トルクを増加させ、低速ギヤ側の変速段の選択時には上記電動機の回生トルクを減少させることにより上記要求トルクをそれぞれ達成する一方、該第１歯車機構の高速ギヤ側の変速段から低速ギヤ側の変速段への切換を上記プリセレクトとして実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
【請求項５】
上記車両の運転席には、上記変速制御手段により選択されている変速段を表示する表示手段が設けられ、
上記表示手段は、上記第２歯車機構の各変速段に代えて隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段が選択されているときには、該選択されている変速段に関わらず上記第２歯車機構の変速段を表示することを特徴とする請求項４記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド電気自動車の変速制御装置に係り、詳しくは、動力伝達を行いながら次に予測される変速段に予め切り換えることにより、変速時においても連続的に動力伝達可能なデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機として、平行に設けられた入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成したいわゆる平行軸式の変速機が知られている。平行軸式の変速機において変速段の切換を行う場合、同一の入力軸上で２つの変速段が同時に選択された状態とすることはできないため、その時点で選択されている変速段のギヤ抜き操作を行った後に、次の変速段のギヤ入れ操作を行う。
【０００３】
しかしながら、このような変速段の切換を行う際にはエンジンなどの動力源から変速装置への駆動力伝達が一時的に遮断されるため、運転者がアクセルペダルを踏んでいても駆動輪への連続的な駆動力伝達が行われず、運転フィーリングが悪化するという問題点があった。
そこで、このような問題点を解決するため、第１入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第１歯車機構を設けると共に、第２入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第２歯車機構を設け、第１クラッチを介して動力源からの駆動力を第１入力軸に伝達可能とする一方、第２クラッチを介して上記駆動力を第２入力軸に伝達可能とした、いわゆるデュアルクラッチ式変速機が開発されている。
【０００４】
このデュアルクラッチ式変速機では、例えば第１歯車機構の何れかの変速段が選択されて動力源からの駆動力が第１クラッチを介して第１入力軸に伝達されているときには、第２クラッチが切断されることによって、第２入力軸には動力源からの駆動力が伝達されないようになっている。このとき第２歯車機構において、次に予測される変速段に予め切り換え（以下、この操作をプリセレクトという）、変速段の切換指示があると第１クラッチを切断していきながら第２クラッチを接続していくことにより、駆動輪への動力伝達を連続的に行うようにして運転フィーリングを改善している。
【０００５】
このデュアルクラッチ式変速機は、エンジン及び電動機の駆動力を任意に駆動輪に伝達可能なパラレル型ハイブリッド電気自動車にも採用されている。例えば特許文献１に記載されたハイブリッド電気自動車では、環状をなす第１入力軸内に第２入力軸を嵌入させることで両入力軸を同軸上で相互に独立して回転可能とし、そのアウタ側の入力軸である第１入力軸に電動機の駆動力を伝達している。
【０００６】
ところで、ハイブリッド電気自動車では燃費向上を目的として、車両減速時に駆動輪側から逆に伝達される駆動力を可能な限り電動機に回生トルクとして吸収させ、電動機で発電された回生電力をバッテリに充電している。上記したデュアルクラッチ式変速機を備えた特許文献１のハイブリッド電気自動車の場合、第１クラッチ及び第２クラッチを共に切断して駆動輪側からエンジンを切り離した上で、駆動輪側からの駆動力を第１歯車機構及び第１入力軸を介して電動機に伝達している。
これにより電動機が発電機として機能して発電すると共に、このときの電動機の回生トルクにより駆動輪側には所謂エンジンブレーキに代えて減速抵抗が与えられて所謂回生制動が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにハイブリッド電気自動車に備えられたデュアルクラッチ式変速機は、その構造上、電動機の駆動力をアウタ側の第１入力軸に伝達する構成を採用せざるを得ない。このため、車両減速時において電動機を発電機として機能させるときでも、駆動輪側からの駆動力は第１歯車機構を介して電動機に伝達されている。
車両減速中には、電動機を効率的に発電可能な回転域に保持すべく車速低下に応じて順次第１歯車機構のシフトダウンが行われるが、このときの低ギヤ側の変速段への切換（当該切換操作が本実施形態のプリセレクトに相当する）には、通常走行時の変速と同様に、同期装置を利用したギヤ入れ操作やギヤ抜き操作が必要となる。
【０００９】
そして、これらのギヤ入れ操作やギヤ抜き操作のためには第１歯車機構の駆動力伝達を中断する必要があり、特許文献１に記載された技術では、低ギヤ側の変速段への切換に際して第１歯車機構の駆動力の伝達を中断すべく、電動機の回生トルクを一旦０まで減少させる対策を要することになる。
結果として、変速完了により電動機の回生が再開されるまでの間に回生トルクの瞬断が生じることになり、この現象は、駆動輪に作用する減速抵抗の一時的な消失に繋がる。このため、車両減速中にも拘わらず瞬間的に加速が生じたような違和感を運転者に与えるという問題が生じた。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動機による回生制動を行う車両減速時において、駆動輪側からの駆動力を電動機に伝達している第１歯車機構を低ギヤ側の変速段に切り換えるべく、電動機の回生トルクを減少させたときの減速抵抗の一時的な消失を抑制でき、もって、これに起因する運転者の違和感を未然に防止することができるハイブリッド電気自動車の変速制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、第１クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達され、電動機のロータが機械的に結合された第１入力軸と、第２クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達される第２入力軸と、車両の駆動輪に駆動力を伝達する出力軸と、第１の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して出力軸に伝達する第１歯車機構と、第２の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して出力軸に伝達する第２歯車機構と、第１クラッチ及び第２クラッチを切断して、運転者による負側の要求トルクに対応して電動機の回生トルクを制御して第１入力軸及び第１歯車機構を介して駆動輪に減速抵抗を付与すると共に、電動機を発電機として機能させる車両減速時において、車速の低下に応じてシフトダウン側への変速条件が成立したときに、電動機の回生トルクを一旦０まで減少させて第１歯車機構を低ギヤ側の変速段に切り換える変速制御手段とを備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、変速制御手段が、シフトダウン側への変速条件の成立時に、第２クラッチを接続方向に制御しながら電動機の回生トルクを減少させ、電動機の回生トルクが略０まで減少した後に第１歯車機構の変速段を切り換えるプリセレクトを開始し、プリセレクトの完了後に第２クラッチを切断方向に制御しながら電動機の回生トルクを要求トルクまで増加させるものである。
【００１２】
従って、運転者のアクセル操作などに応じて負側の要求トルクが設定されたときには、第１クラッチ及び第２クラッチが切断されて、駆動輪側からの駆動力が第１歯車機構及び第１入力軸を介して電動機に伝達されると共に、電動機が要求トルクに応じた回生トルクを発生しながら発電機として機能し、その回生トルクにより駆動輪に減速抵抗が付与されて車両減速が行われる。
【００１３】
そして、車速の低下に応じてシフトダウン側への変速条件が成立したときには、変速制御手段により、第２クラッチが接続方向に制御されながら電動機の回生トルクが減少し、回生トルクが略０まで減少した後に第１歯車機構のプリセレクトが開始され、プリセレクトの完了後に第２クラッチが切断方向に制御されながら電動機の回生トルクが要求トルクまで増加する。
【００１４】
回生トルクが０まで減少することで第１歯車機構は回生トルクを伝達しなくなり、低ギヤ側の変速段へのプリセレクトが可能となる。そして、回生トルクの減少に対応して第２クラッチが接続されるため、このときアイドル運転中若しくは停止状態にあるエンジンが第２歯車機構及び第２クラッチを介して駆動輪側と接続される。
結果として、電動機の回生トルクに代えてエンジンブレーキが駆動輪に作用し、これにより回生トルクの瞬断に起因して駆動輪の減速抵抗が一時的に消失する現象が軽減される。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１において、第２クラッチの半クラッチ状態を判定する半クラッチ判定手段を備え、変速制御手段が、接続方向に制御した第２クラッチの半クラッチ状態が半クラッチ判定手段により判定されたときに、電動機の回生トルクの減少を開始するものである。
従って、第２クラッチが半クラッチ状態に至るまでは電動機の回生トルクの減少が開始されないため、半クラッチ状態によりエンジンブレーキが発生する以前に回生トルクが減少したときの一時的な減速抵抗の消失が回避される。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１において、第２クラッチの半クラッチ状態を判定する半クラッチ判定手段を備え、変速制御手段が、接続方向に制御した第２クラッチの半クラッチ状態が半クラッチ判定手段により判定される以前に、電動機の回生トルクの減少を開始するものである。
従って、第２クラッチが半クラッチ状態に至る以前に電動機の回生トルクの減少が開始されるため、電動機の回生トルクを迅速に減少させてプリセレクトをいち早く開始可能となる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１乃至３において、第１の歯車機構及び第２の歯車機構が、高速ギヤ側から低速ギヤ側までの各変速段が交互に設定され、変速制御手段が、車両減速時の制御に加えて、第１クラッチ及び第２クラッチの選択的な接続に応じてエンジンの駆動力を第１歯車機構または第２歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達するエンジン単独走行を行い、エンジン単独走行時には、第１クラッチ及び第２クラッチの断接状態の切換により第１歯車機構の変速段と第２歯車機構の変速段とを交互に切り換えながらシフトアップ側またはシフトダウン側への変速を実行し、車両減速時には、第２歯車機構の各変速段の動力伝達の領域で、第２歯車機構の各変速段に代えて隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段により回生トルクを伝達すると共に、第１歯車機構の高速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを増加させ、低速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを減少させることにより要求トルクをそれぞれ達成する一方、第１歯車機構の高速ギヤ側の変速段から低速ギヤ側の変速段への切換をプリセレクトとして実行するものである。
【００１８】
従って、エンジン単独の走行時には、第１歯車機構の変速段と第２歯車機構の変速段とが交互に切り換えられて電動機の駆動力が駆動輪に伝達されるのに対し、車両減速時においては、第２歯車機構の各変速段が動力伝達する領域で、隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段が選択されて第１歯車機構だけで回生トルクが伝達される。
そして、高速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを増加させ、低速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを減少させることにより要求トルクがそれぞれ達成される。このため、第１歯車機構だけで回生トルクを伝達する車両減速時でも、途切れることなく要求トルクが達成されて円滑な減速が可能となる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項４において、車両の運転席に、変速制御手段により選択されている変速段を表示する表示手段が設けられ、表示手段が、第２歯車機構の各変速段に代えて隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段が選択されているときには、選択されている変速段に関わらず第２歯車機構の変速段を表示するものである。
従って、第１歯車機構だけで駆動力を伝達する車両減速時においても、エンジン単独の走行時と同様にアクセル操作に対応して変速段が表示されることから、運転者の違和感が未然に防止される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように請求項１の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、電動機による回生制動を行う車両減速時において、駆動輪側からの駆動力を電動機に伝達している第１歯車機構を低速ギヤ側の変速段に切り換えるべく電動機の回生トルクを減少させたときに、この回生トルクの減少と対応するように第２クラッチを接続して、電動機の回生トルクに代えてエンジンブレーキを駆動輪に作用させるようにしたため、回生トルクの瞬断に起因する駆動輪の減速抵抗の消失を軽減でき、もって、これによる運転者の違和感を未然に防止することができる。
【００２１】
請求項２の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項１に加えて、第２クラッチが半クラッチ状態に至るまでは回生トルクの減少を開始しないため、エンジンブレーキが発生する以前に回生トルクが減少したときの一時的な減速抵抗の消失を回避でき、これによる運転者の違和感を未然に防止することができる。
請求項３の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項１に加えて、第２クラッチが半クラッチ状態に至る以前に回生トルクの減少を開始するため、電動機の回生トルクを迅速に減少させてプリセレクトをいち早く開始でき、ひいては変速機の変速制御の応答性を向上することができる。
【００２２】
請求項４の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項１乃至３に加えて、第２歯車機構の各変速段の領域では隣接する高速ギヤ側及び低速ギヤ側の第１歯車機構の変速段により回生トルクを伝達すると共に、高速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを増加させ、低速ギヤ側の変速段の選択時には電動機の回生トルクを減少させることにより要求トルクを達成しているため、結果として第１歯車機構だけで回生トルクを伝達する車両減速時でも、途切れることなく要求トルクを達成して円滑な走行を実現することができる。
請求項５の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項４に加えて、第１歯車機構だけで回生トルクを伝達する車両減速時の走行時でもアクセル操作に対応する変速段を表示することにより、運転者の違和感を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す概略構成図である。
【図２】車両減速に伴って回生制動を行っているときのプリセレクト前の駆動状態を示す概念図である。
【図３】ＥＣＵが実行するシステムトルク補償ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】プリセレクト時のエンジンン及び電動機の制御状況を示すタイムチャートである。
【図５】車両減速に伴って回生制動を行っているときのプリセレクト中の駆動状態を示す概念図である。
【図６】車両減速に伴って回生制動を行っているときのプリセレクト後の駆動状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す概略構成図である。
全体として駆動装置は、走行用動力源であるエンジン１及び電動機２をクラッチユニット３を介して変速機４に接続して構成され、これらのエンジン１や電動機２からの駆動力をクラッチユニット３及び変速機４を経て左右の駆動輪５（後輪）に伝達することによりハイブリッド電気自動車を走行させるようになっている。以下の説明では、車両の前後に倣って図１の左方を前方とし、図１の右方を後方として表現する。
【００２５】
エンジン１の出力軸１ａは後方に突出して、同軸となるようにクラッチユニット３の入力側が連結されている。クラッチユニット３の出力側には変速機４の入力側が連結され、変速機４の出力側には差動装置６を介して左右の駆動輪５が連結されている。クラッチユニット３の周囲には環状をなすように電動機２が設けられ、図示はしないが、電動機２は内外２重に配設されたロータ及びステータにより構成されている。
ロータはクラッチユニット３の外周に固定され、ステータは変速機４のケーシングに固定され、ロータとステータとの間に磁界が発生すると、エンジン１と同方向の駆動トルク或いは逆方向の回生トルクが駆動力として変速機４に入力されるようになっている。
【００２６】
クラッチユニット３及び変速機４の詳細については後述するが、エンジン１及び電動機２からの駆動力がクラッチユニット３及び変速機４を介して駆動輪５側に伝達されることにより、変速機４の変速段に応じた駆動力により駆動輪５が駆動されて車両が走行する。また、駆動輪５側に伝達される駆動力は、クラッチユニット３の接続・切断状態に応じてエンジン１の駆動力のみ、或いは電動機２の駆動力のみ、或いはエンジン１及び電動機２の駆動力に切り換えられ、これにより走行用動力源としてエンジン１単独、電動機２単独、エンジン１及び電動機２を併用した３種の走行を可能としている。
【００２７】
一方、上記エンジン１及び電動機２の運転制御、クラッチユニット３の接続・切断制御、変速機４の変速切換制御などは、車両ＥＣＵ１１により統合制御される。このために車両ＥＣＵ１１には、エンジン１を制御するエンジンＥＣＵ１２や電動機２を制御するインバータＥＣＵ１３などの各種制御装置、及び車両の運転席に設けられた現在の変速段を表示するためのディスプレイ７が接続されている。
エンジンＥＣＵ１２は、車両ＥＣＵ１１からの情報に基づきエンジン１のアイドル運転制御や図示しない排ガス浄化装置の再生制御など、エンジン１自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ＥＣＵ１１から指令される運転者の要求トルクを達成すべく、エンジン１の燃料噴射量や噴射時期などを制御する。
【００２８】
インバータＥＣＵ１３は、図示しない走行用バッテリに蓄えられた直流電力をインバータ１４により交流電力に変換し、車両ＥＣＵ１１からの上記運転者の要求トルクを達成すべく、変換した交流電力を電動機２に供給することにより電動機２をモータとして作動させて、車両を走行させるための駆動トルクを発生させる。また、車両減速に際して、駆動輪５側からの逆駆動により電動機２が回生トルクを発生させながら発電機として機能しているときには、インバータＥＣＵ１３は電動機２から出力される交流電力をインバータ１４により直流電力に変換して走行用バッテリに充電する。
【００２９】
車両ＥＣＵ１１は、これらエンジンＥＣＵ１２及びインバータＥＣＵ１３との間で相互に情報をやりとりしながら、エンジン１及び電動機２を適切に制御するようエンジンＥＣＵ１２及びインバータＥＣＵ１３に指令を出力すると共に、クラッチユニット３及び変速機４の制御を適宜実行する。
具体的には、車両ＥＣＵ１１は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ１５や、車両の走行速度を検出する車速センサ１６及び電動機２（クラッチユニット３の出力側）の回転速度を検出する回転速度センサ１７の検出結果などに基づき、上記運転者の要求トルクを車両加速時や定常走行時には正の値として、減速時には負の値として算出する。そして、車両の運転状態やエンジン１及び電動機２の運転状態、或いは図示しないバッテリＥＣＵにより逐次算出される走行用バッテリの充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）などに基づき走行用動力源を選択して制御する。
【００３０】
例えば車両加速時において、走行用バッテリのＳＯＣが所定値以上で余裕が大であり、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、電動機２の駆動力のみで要求トルクを達成可能なため走行用動力源として電動機２を単独で用い、ＳＯＣが所定値未満で余裕がそれほどないとき、或いは要求トルクが所定値以上のときには、電動機２の駆動力だけでは不足と見なして走行用動力源としてエンジン１及び電動機２を併用し、ＳＯＣが極端に低下して正常な電動機２の作動が望めないときには、走行用駆動源としてエンジン１を単独で用いる。
また、車両減速時において、電動機２が発生する回生トルクのみで負側に設定された要求トルクを達成可能なときには、走行用動力源として電動機２を単独で用い、電動機２の回生トルクのみでは負側の要求トルクを達成不能なときには、走行用動力源としてエンジン１及び電動機２を併用する。
【００３１】
そして、このような走行用動力源の切換に際して、車両ＥＣＵ１１は、エンジン１単独や電動機２単独のときには、運転者の要求トルクから変速機４の変速段のギヤ比を考慮してエンジン１や電動機２が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力をエンジンＥＣＵ１２やインバータＥＣＵ１３に指令する。また、エンジン１及び電動機２の併用時には、要求トルクをエンジン１側と電動機２側とに配分した上で、変速段４のギヤ比を考慮してそれぞれが出力すべき駆動力を算出してエンジンＥＣＵ１２及びインバータＥＣＵ１３に指令する。一方、これと並行して、決定した走行用動力源の駆動力を駆動輪５側に伝達させるべく、クラッチユニット３及び変速機４の制御を実行する。
【００３２】
次に、上記クラッチユニット３及び変速機４の構成を詳述する。
図１に示すように、クラッチユニット３はアウタクラッチ２１（第１クラッチ）及びインナクラッチ２２（第２クラッチ）からなり、クラッチユニット３の入力側が、アウタクラッチ２１及びインナクラッチ２２の入力側として共用されている。アウタクラッチ２１及びインナクラッチ２２は、内蔵した湿式多板クラッチ２１ａ，２２ａをクラッチアクチュエータ２３，２４により駆動操作されることにより相互に独立して接続・切断され、それぞれ接続に伴ってエンジン１からの駆動力がクラッチ出力側に伝達されるようになっている。
【００３３】
上記電動機２は、アウタクラッチ２１の出力側の外周に配設されている。このため、アウタクラッチ２１が電動機２の回転軸を兼用し、アウタクラッチ２１と共にロータがステータの内側で回転し、ロータとステータとの間に発生した磁界による駆動トルクや回生トルクがアウタクラッチ２１に入力されるようになっている。
アウタクラッチ２１の出力側には管状をなすアウタ入力軸２５（第１入力軸）が連結され、アウタ入力軸２５はベアリング２７により回転可能に支持されている。インナクラッチ２２の出力側にはインナ入力軸２６（第２入力軸）が連結され、このインナ入力軸２６はアウタ入力軸２５内に回転可能に嵌入されている。
【００３４】
結果としてアウタ入力軸２５及びインナ入力軸２６は、クラッチユニット３の軸線上で相互に独立して回転し得るようになっている。アウタ入力軸２５の後端にはアウタクラッチ側ドライブギヤ２８が固定され、インナ入力軸２６はアウタ入力軸２５内から後方に向けて延設されて、その後端にインナクラッチ側ドライブギヤ２９が固定されている。
【００３５】
変速機４内には、アウタ入力軸２５及びインナ入力軸２６に対して平行となるように管状をなすアウタカウンタ軸３１が配設され、アウタカウンタ軸３１内にはインナカウンタ軸３２が回転可能に嵌入されている。インナカウンタ軸３２はアウタカウンタ軸３１内から前方及び後方に向けて延設され、その前端及び後端がベアリング３３，３４により回転可能に支持されている。結果としてアウタカウンタ軸３１及びインナカウンタ軸３２は、同軸上で相互に独立して回転し得るようになっている。
【００３６】
アウタカウンタ軸３１の前端にはインナクラッチ側ドリブンギヤ３５が固定され、このインナクラッチ側ドリブンギヤ３５はインナ入力軸２６のインナクラッチ側ドライブギヤ２９と常時噛み合っている。従って、インナクラッチ２２の接続によりエンジン１からの駆動力がインナ入力軸２６側に伝達されたときには、インナクラッチ側ドライブギヤ２９及びインナクラッチ側ドリブンギヤ３５を介してアウタカウンタ軸３１が回転駆動される。
【００３７】
また、インナカウンタ軸３２の前部にはアウタクラッチ側ドリブンギヤ３６が固定され、このアウタクラッチ側ドリブンギヤ３６はアウタ入力軸２５のアウタドライブギヤ２８と常時噛み合っている。
従って、アウタクラッチ２１の接続によりエンジン１からの駆動力がアウタ入力軸２５に伝達されたとき、或いはエンジン１からの駆動力に加えて電動機２の駆動力がアウタ入力軸２５に伝達されたり、単独で電動機２からの駆動力がアウタ入力軸２５に伝達されたりしたときには、アウタクラッチ側ドライブギヤ２８及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ３６を介してインナカウンタ軸３２が回転駆動される。
【００３８】
アウタ入力軸２５及びインナ入力軸２６の後方には同軸上に出力軸３８が配設され、出力軸３８の前端はインナ入力軸２２の後端に対して相対回転可能に支持され、出力軸３８の後端はベアリング３９により回転可能に支持されている。出力軸３８には第３速ドリブンギヤ４０が相対回転可能に配設され、この第３速ドリブンギヤ４０に対して常時噛み合うようにアウタカウンタ軸３１には第３速ドライブギヤ４１が固定されている。
【００３９】
出力軸３８上の第３速ドリブンギヤ４０の後方には第４速ドリブンギヤ４２が固定され、この第４速ドリブンギヤ４２に対して常時噛み合うようにインナカウンタ軸３２には第４速ドライブギヤ４３が相対回転可能に配設されている。
出力軸３８上の第４速ドリブンギヤ４２の後方にはリバースドリブンギヤ４４が相対回転可能に配設され、このリバースドリブンギヤ４４と対応するようにインナカウンタ軸３２にはリバースドライブギヤ４５が固定されている。図では、リバースドリブンギヤ４４とリバースドライブギヤ４５とが直接的に噛み合うように示されているが、実際には両ギヤ４４，４５はリバース中間ギヤ４６を介して常時噛み合っており、車両後退のために他のドリブンギヤとは逆方向にリバースドリブンギヤ４４を回転駆動するようになっている。
【００４０】
出力軸３８上のリバースドリブンギヤ４４の後方には第１・２速ドリブンギヤ４７が相対回転可能に配設され、この第１・２速ドリブンギヤ４７に対して常時噛み合うようにインナカウンタ軸３２には第１・２速ドライブギヤ４８が固定されている。
一方、インナクラッチ側ドライブギヤ２９と第３速ドリブンギヤ４０との間には、これらのギヤ２９，４０を出力軸３８に結合するために第１同期装置５１が設けられている。第１同期装置５１は、インナクラッチ側ドライブギヤ２９の後面に設けられた第５・６速クラッチギヤ５１ａ、第３速ドリブンギヤ４０の前面に設けられた第３速クラッチギヤ５１ｂ、及び出力軸３８と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動して第５・６速クラッチギヤ５１ａまたは第３速クラッチギヤ５１ｂに選択的に係合し得る第１スリーブ５１ｃから構成されている。
【００４１】
第３速ドライブギヤ４１と第４速ドライブギヤ４３との間には、これらのギヤ４１，４３をインナカウンタ軸３２に結合するために第２同期装置５２が設けられている。第２同期装置５２は、第３速ドライブギヤ４１の後面に設けられた第１・６速リバースクラッチギヤ５２ａ、第４速ドライブギヤ４３の前面に設けられた第４速クラッチギヤ５２ｂ、及びインナカウンタ軸３２と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動して第１・６速リバースクラッチギヤ５２ａまたは第４速クラッチギヤ５２ｂに選択的に係合し得る第２スリーブ５２ｃから構成されている。
【００４２】
リバースドリブンギヤ４４と第１・２速ドリブンギヤ４７との間には、これらのギヤ４４，４７を出力軸３８に結合するために第３同期装置５３が設けられている。第３同期装置５３は、リバースドリブンギヤ４４の後面に設けられたリバースクラッチギヤ５３ａ、第１・２速ドリブンギヤ４７の前面に設けられた第１・２速クラッチギヤ５３ｂ、及び出力軸３８と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動してリバースクラッチギヤ５３ａまたは第１・２速クラッチギヤ５３ｂに選択的に係合し得る第３スリーブ５３ｃから構成されている。
【００４３】
以上の第１〜第３スリーブ５１ｃ〜５３ｃには変速アクチュエータ５４〜５６がそれぞれ連結され、これらの変速アクチュエータ５４〜５６の駆動操作に応じて各スリーブ５１ｃ〜５３ｃが中立位置、前方位置及び後方位置の間で切り換えられるようになっている。これらの第１〜第３スリーブ５１ｃ〜５３ｃの変速アクチュエータ５４〜５６、及び上記したアウタクラッチ２１及びインナクラッチ２２のクラッチアクチュエータ２３，２４は車両ＥＣＵ１１に接続され、車両ＥＣＵ１１からの指令に基づき各アクチュエータが駆動制御される。
【００４４】
次に、以上のように構成されたハイブリッド電気自動車の駆動装置の作動状況について説明する。
車両の走行中において、変速機４の変速段は図示しない制御マップに基づき運転者の要求トルクや車速に応じて設定される一方、運転者がリバースを選択したときには変速段としてリバースが設定され、設定された変速段を達成すべく、車両ＥＣＵ１１によりクラッチユニット３の接続・切断制御及び変速機４の変速切換制御が実行される。これらのクラッチユニット３及び変速機４の制御は、走行用動力源としてエンジン１を単独で用いているときには表１に従って行われる。
【００４５】
【表１】
2011063091.tif 000003
【００４６】
例えば、第２速は、アウタクラッチ２１、インナクラッチ２２及び、同期装置５１〜５３の各スリーブ５１ｃ〜５３ｃが表１に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン１からの駆動力はアウタクラッチ２１を介してアウタ入力軸２５に伝達され、アウタクラッチ側ドライブギヤ２８及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ３６を介してインナカウンタ軸３２に伝達される。その後に駆動力は第１・２速ドライブギヤ４８及び第１・２速ドリブンギヤ４７を介して第３同期装置５３の第１・２速クラッチギヤ５３ｂに伝達され、この第１・２速クラッチギヤ５３ｂから第３スリーブ５３ｃを介して出力軸３８に伝達される。
【００４７】
第３速は、アウタクラッチ２１、インナクラッチ２２及び、同期装置５１〜５３の各スリーブ５１ｃ〜５３ｃが表１に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン１からの駆動力は第１速と同じくインナクラッチ２２、インナ入力軸２６、インナクラッチ側ドライブギヤ２９及びインナクラッチ側ドリブンギヤ３５を介してアウタカウンタ軸３１に伝達される。その後に駆動力はアウタカウンタ軸３１上の第３速ドライブギヤ４１及び第３速ドリブンギヤ４０を介して第１同期装置５１の第３速クラッチギヤ５１ｂに伝達され、第３速クラッチギヤ５１ｂから第１スリーブ５１ｃを介して出力軸３８に伝達される。
【００４８】
第４速は、アウタクラッチ２１、インナクラッチ２２及び、同期装置５１〜５３の各スリーブ５１ｃ〜５３ｃが表１に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン１からの駆動力は第２速と同じくアウタクラッチ２１、アウタ入力軸２５、アウタクラッチ側ドライブギヤ２８及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ３６を介してインナカウンタ軸３２に伝達される。その後に駆動力は第２同期装置５２の第２スリーブ５２ｃから第４速クラッチギヤ５２ｂを介して第４速ドライブギヤ４３に伝達され、第４速ドライブギヤ４３及び第４速ドリブンギヤ４２を介して出力軸３８に伝達される。
【００４９】
このようにして選択された変速段のギヤ比に応じて、エンジン１からの駆動力は減速、増速或いは逆転された後に駆動輪５側に伝達されて車両が走行する。車両ＥＣＵ１１では、選択された変速段のギヤ比に基づき運転者の要求トルクからエンジン１が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力をエンジンＥＣＵ１２側に指令することにより要求トルクを達成させる。また、これらの制御と並行して、車両用ＥＣＵ１１は現在選択している変速段を運転席のディスプレイ７に表示する。
ところで、本実施形態のハイブリッド電気自動車は第２速発進を前提として制御マップが設定されているため、車両の加速時や減速時には第２〜６速間で変速段がシフトアップ側或いはシフトダウン側に切り換えられる。
【００５０】
このときの変速では、インナクラッチ２２を接続した奇数変速段（第１速、第３速、第５速）の選択とアウタクラッチ２１を接続した偶数変速段（第２速、第４速、第６速）の選択とが交互に繰り返されるが、それぞれの変速段により駆動力が伝達されているとき、制御マップに基づき次に予測される変速段（隣接する高速ギヤ側或いは低速ギヤ側の変速段であり、以下、次変速段という）のギヤ列及び次変速段を選択するための同期装置は、クラッチ切断により駆動力を伝達していない状態にある。
【００５１】
このため、変速段を切り換えるときには、次変速段を選択するための同期装置のスリーブ５１ａ〜５３ａの切換を予め完了しておき（以下、この操作をプリセレクトという）、変速段の切換条件が成立した時点で、接続状態にある側のクラッチ２１，２２を切断しながら切断状態にある側のクラッチ２１，２２を接続することにより、駆動輪５側への動力伝達を連続して行っている。
【００５２】
また、詳細は説明しないが、走行用動力源としてエンジン１及び電動機２を併用するときには、選択されている変速段が奇数段であるか偶数段であるかに応じて変速機４の作動状態を異にしている。
即ち、図２は本実施形態の駆動装置を示す概略図であるが、この図から明らかなように、アウタクラッチ２１を接続して第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段を選択したときには、電動機２を作動させることにより、エンジン１の駆動力に加えて電動機２の駆動力を駆動輪５側に伝達可能となる。また、インナクラッチ２２を接続して第２歯車機構Ｇ２の奇数変速段を選択したとき、アウタクラッチ２１を切断して電動機２を作動させれば、電動機２の駆動力を第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段を介した後にエンジン１の駆動力と合流させて駆動輪５に伝達可能となる。
【００５３】
従って、これらの２種の駆動状態を制御マップから設定される変速段に応じて切り換えることによりエンジン・電動機併用走行が行われ、シフトアップ或いはシフトダウンの際には、これらの駆動状態を交互に切り換えながら変速が行われる。
一方、電動機２を単独で用いるときには、基本的に第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段のみが動力伝達に利用される。以下、このときの駆動状態を図２に基づいて説明する。
【００５４】
なお、図１に基づく説明から明らかなように、偶数変速段を達成するギヤ列と奇数変速段を達成するギヤ列とは一部を兼用しているが、図２はエンジン１及び電動機２からの動力伝達経路の理解を容易にするために、双方のギヤ列を独立して表している。この点は後述する図５，６についても同様である。
【００５５】
具体的な偶数変速段を達成するギヤ列は、アウタクラッチ側ドライブギヤ２８、インナクラッチ側ドライブギヤ２９、インナクラッチ側ドリブンギヤ３５、アウタクラッチ側ドリブンギヤ３６、第４速ドリブンギヤ４２、第４速ドライブギヤ４３、第１・２速ドリブンギヤ４７及び第１・２速ドライブギヤ４８であり、これらのギヤ列により本発明の第１歯車機構Ｇ１が構成されている。
【００５６】
また、奇数変速段を達成するギヤ列は、インナクラッチ側ドライブギヤ２９、インナクラッチ側ドリブンギヤ３５、第３速ドライブギヤ４１、第３速ドリブンギヤ４０、第１・２速ドリブンギヤ４７及び第１・２速ドライブギヤ４８であり、これらのギヤ列により本発明の第２歯車機構Ｇ２が構成されている。
【００５７】
図２に示すように、電動機２を単独で用いるときには、アウタクラッチ２１及びインナクラッチ２２を共に切断し、第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段を選択する。エンジン１からの駆動力はアウタ入力軸２１にもインナ入力軸２２にも伝達されなくなり、電動機２の駆動力は太線で示すように、第１歯車機構Ｇ１の何れかの変速段を介して駆動輪５側に伝達される。
【００５８】
そして、エンジン１単独の場合と同じく車両ＥＣＵ１１は、選択された変速段のギヤ比に基づき運転者の要求トルクから電動機２が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力をインバータＥＣＵ１３側に指令することにより要求トルクを達成させる。
ここで、エンジン１単独の場合には、制御マップに基づき設定される第２歯車機構Ｇ２の奇数変速段も第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段も選択可能であるが、上記のように電動機２単独の場合には第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段のみしか選択できない。従って、制御マップから奇数変速段が設定されたときであっても偶数変速段を選択し、この偶数変速段による駆動力の伝達により運転者の要求トルクを達成する必要があり、このために車両ＥＣＵ１１は、以下に述べるようにクラッチユニット３及び変速機４の制御と並行してエンジン１及び電動機２の駆動力を制御している。
【００５９】
上記のように第１〜６速の各変速段は第１歯車機構Ｇ１及び第２歯車機構Ｇ２に交互に設定されている。このため、第１速に対しては高速ギヤ側に第２速が隣接し、第３速に対しては低速ギヤ側に第２速が隣接し、高速ギヤ側に第４速が隣接しており、第５速に対しては低速ギヤ側に第４速が隣接し、高速ギヤ側に第６速が隣接している。
【００６０】
そこで、第１速が動力伝達すべき領域（制御マップより第１速が設定される要求トルク及び車速の領域）については、第１速に代えて第２速を選択する。また、第３速が動力伝達すべき領域については領域内に設定した切換ポイントを境界として低速ギヤ側と高速ギヤ側に２分した上で、低速ギヤ側の領域では第３速に代えて第２速を選択し、高速ギヤ側の領域では第３速に代えて第４速を選択する。同様に第５速が動力伝達すべき領域についても領域内に設定した切換ポイントを境界として低速ギヤ側と高速ギヤ側に２分した上で、低速ギヤ側の領域では第５速に代えて第４速を選択し、高速ギヤ側の領域では第５速に代えて第６速を選択する。なお、切換ポイントは領域中央に設定してもよいし、低速ギヤ側或いは高速ギヤ側にオフセットした位置に設定してもよい。
【００６１】
結果として電動機２単独の走行時の変速には、各奇数変速段の切換ポイントにおいて低速ギヤ側の偶数変速段と高速ギヤ側の偶数変速段との間で切換が行われることにより、シフトアップ時には第２速、第４速、第６速の順に、シフトダウン時には第６速、第４速、第２速の順に変速段が切り換られる。
そして、上記のように電動機２の駆動力制御では、現在選択されているギヤ比に基づき、運転者の要求トルクを達成可能な値として算出された駆動力に基づき電動機２を制御している。従って、各奇数変速段の領域において低速ギヤ側の偶数変速段が選択されているときには自ずと電動機２の駆動力が減少方向に制御され、高速ギヤ側の偶数変速段が選択されているときには自ずと電動機２の駆動力が増加方向に制御され、低速ギヤ側と高速ギヤ側との間で変速段が切り換えられるときには電動機２の駆動力がランプ制御により滑らかに増減される。
【００６２】
従って、制御マップで設定された偶数変速段に対応して実際に偶数変速段が選択されているときは無論のこと、制御マップで設定された奇数変速段とは異なり実際には偶数変速段が選択されているときであっても要求トルクは確実に達成される。このため、変速機４の機構上、第１歯車機構Ｇ１だけで駆動力を伝達せざるを得ない電動機２単独の走行時でも、途切れることなく要求トルクを達成して円滑な走行が実現される。
【００６３】
また、以上の説明から明らかなように電動機２単独の走行時には、制御マップから設定される変速段と実際に動力伝達している変速段とが必ずしも一致せず、具体的には、制御マップから第２歯車機構Ｇ２の奇数変速段が設定されていても、実際には第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段が選択される。そして、車両ＥＣＵ１１によりディスプレイ７には制御マップから設定された変速段が常に表示されるようになっている。即ち、第２歯車機構Ｇ２の奇数変速段に代えて第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段が選択されているときであっても、この実際に選択されている偶数変速段に関わらず制御マップに基づく奇数変速段がディスプレイ７に表示される。
【００６４】
一方、車両減速時には燃費向上を目的として、駆動輪５側から逆に伝達される駆動力を可能な限り電動機２に回生トルクとして吸収させ、電動機２で発電された回生電力をバッテリに充電する所謂回生制動を実行している。この回生制動は、図２に示す電動機２単独の走行時の駆動状態で行われ、運転者のアクセル踏込量の減少により車両が減速状態に移行すると、負側に転じた要求トルクに対応して電動機２が負の駆動力として回生トルクを発生させ、第１歯車機構Ｇ１を介して駆動輪５に減速抵抗を付与する。
【００６５】
回生制動は、電動機２単独の走行中に減速状態に移行した場合のみならず、エンジン１単独の走行中やエンジン１及び電動機２を併用した走行中に減速状態に移行した場合でも同様に実行される。従って、電動機２単独以外の走行中に減速状態に移行した場合は、図２の駆動状態に切り換えられた後に回生制動が開始される。
このように回生制動は、電動機２単独の駆動状態で発電機２の駆動力を負側の回生トルクに制御することで実行される。従って、変速切換制御、回生トルクの制御、ディスプレイ７の表示制御などは上記説明と同様である。
【００６６】
重複する説明はしないが、車両減速中に車速低下に応じて制御マップに基づきシフトダウン側への変速条件が成立すると、各奇数変速段の領域の切換ポイントで高速ギヤ側の偶数変速段から低速ギヤ側の偶数変速段に切り換えられながら車両が走行すると共に、このときの回生トルクが高速ギヤ側では増加方向に、低速ギヤ側では減少方向に制御されることにより要求トルクが達成され、一方、第２歯車機構Ｇ２の奇数変速段に代えて第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段が選択されていても、ディスプレイ７には制御マップに基づく奇数変速段が表示される。
【００６７】
ところで、以上のような車両減速時の回生制動において、制御マップに基づくシフトダウン側の変速段への切換条件の成立に応じて変速する際には、各同期装置５１〜５３のスリーブ５１ｃ〜５３ｃを切り換えるギヤ入れ操作やギヤ抜き操作が必要となる。例えば第４速を選択した減速中に第２速への変速条件が成立したときには、上記表１に基づき、第３スリーブ５３ｃを後方位置に切り換えるギヤ入れ操作、及び第２スリーブ５２ｃを中立位置に戻すギヤ抜き操作を要する。
【００６８】
しかしながら、回生制動では常に第１歯車機構Ｇ１が回生トルクを伝達していることから、これらのギヤ入れ操作及びギヤ抜き操作ができず変速不能となる。このため、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、一旦電動機２の回生トルクを０まで減少させて変速を実行する必要が生じる。
その結果、変速の完了により電動機２の作動が再開されるまでの間に回生トルクの瞬断が生じ、駆動輪５に作用する減速抵抗が一時的に消失して運転者に違和感を与えてしまう。このような減速抵抗の消失は、第４速から第２速への変速のみならず、第６速から第４速への変速でも発生する。
【００６９】
なお、これらの変速は、上記したエンジン１単独の走行時に述べたプリセレクトとは内容が相違するものの、後述するように、第２歯車機構Ｇ２を介したエンジン駆動力（エンジンブレーキ）の伝達と並行して、第１歯車機構Ｇ１の同期装置５１〜５３を切り換える点では近似している。従って、この回生制動時に第１歯車機構Ｇ１で行われる同期装置５１〜５３の切換についてもプリセレクトと称する。
そして、以上のような不具合を鑑みて、本実施形態では電動機２側の回生トルクの瞬断に起因する減速抵抗の消失をエンジンブレーキにより補う対策を講じており、以下、当該対策のための車両ＥＣＵ１１の処理を説明する。
【００７０】
車両ＥＣＵ１１は、車両の走行中に図３に示すシステムトルク補償ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ２で車両減速に伴う回生制動中であるか否かを判定し、ステップＳ４でシフトダウン側のプリセレクトが要求されたか否かを判定し、何れかのステップＳでＮo（否定）の判定を下したときには、一旦ルーチンを終了する。なお、本実施形態では、電動機２単独での走行中や回生制動中にエンジン１をアイドル運転状態に保持している。但し、これに限ることはなく、これらの場合にエンジン１を停止状態に保持してもよい。
【００７１】
また、何れのステップＳでもＹes（肯定）の判定を下したとき、即ち、車両減速に伴って図２の駆動状態で偶数変速段を介した回生制動の実行中に、シフトダウン側のプリセレクト要求（第４速から第２速へのプリセレクト要求、或いは第６速から第４速へのプリセレクト要求）があったときには、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、インナクラッチ２２を接続方向に制御し、続くステップＳ８でインナクラッチ２２が半クラッチ状態に至ったか否かを判定する。
【００７２】
インナクラッチ２２の半クラッチ状態は、クラッチ駆動用のクラッチアクチュエータ２４のストロークと略相関し、ひいてはクラッチアクチュエータ２４を駆動するための図示しないソレノイドに供給する電流値と略相関している。そこで、本実施形態では、ソレノイドに供給する電流値に基づきＥＣＵ１１がインナクラッチ２２の半クラッチ状態を判定している（半クラッチ判定手段）。
【００７３】
ステップＳ８の判定がＹesになるまではステップＳ６の処理を繰り返し、インナクラッチ２２が次第に接続方向に制御されて半クラッチ状態に至ると、ステップＳ１０で電動機２の回生トルクを次第に減少させる。ステップＳ１０の処理は、回生トルクを所定の変化率で減少させるランプ制御として実行される。
【００７４】
車両ＥＣＵ１１は続くステップＳ１２で電動機２の回生トルクが０になったか否かを判定し、判定のＮoの間はステップＳ１０の処理を繰り返す。ステップＳ１２の判定がＹesになるとステップＳ１４に移行し、第４速を選択しているときには第２速へのプリセレクト、第６速を選択しているときには第４速へのプリセレクトを実行する。そして、続くステップＳ１６でプリセレクトを完了したか否かを判定し、判定がＹesになるとステップＳ１８に移行する。
【００７５】
ステップＳ１８では、電動機２の回生トルクを増加させる方向にランプ制御を実行し、続くステップＳ２０ではインナクラッチ２２を切断方向に制御する。ステップＳ１８の処理に適用される回生トルクの変化率は、ステップＳ２０で切断方向に制御されているインナクラッチ２２が半クラッチ状態に至るのと略一致するタイミングで、電動機２の回生トルクが要求トルクに達するように設定される。
【００７６】
続くステップＳ２２では電動機２の回生トルクが要求トルクに達したか否かを判定し、判定のＮoの間はステップＳ１８，２０の処理を繰り返す。インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至りステップＳ２２の判定がＹesになると、ステップＳ２４に移行してインナクラッチ２２が切断されたか否かを判定する。この判定についても、クラッチアクチュエータ２４を駆動するソレノイドの電流値に基づいて行っている。ステップＳ２４の判定がＮｏの間はステップＳ２０の処理を繰り返し、判定がＹesになるとルーチンを終了する。
【００７７】
本実施形態では、上記ステップＳ６，１０，１４，１８，２０の処理を実行するときの車両ＥＣＵ１１が変速制御手段として機能する。
以上の車両ＥＣＵ１１の処理により、図２に示す駆動状態でシフトダウン側のプリセレクト要求があったときには、図４に示すタイムチャートに従ってインナクラッチ２２の制御と共に電動機２の回生トルクが制御される。
【００７８】
まず、図２の駆動状態において、電動機２の回生トルクは第１歯車機構Ｇ１の何れかの偶数変速段に基づき要求トルクを達成するように制御され、その回生トルクが第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段の何れかを介して駆動輪５側に伝達されることにより、回生制動が行われている。同図では、第１歯車機構Ｇ１で選択された第４速を介して動力伝達が行われ、第２歯車機構Ｇ２では第３速が選択された場合を示している。一方、エンジン１は駆動力０に相当するアイドル運転状態にある。
【００７９】
そして、要求トルクや車速の変化に応じて走行中にシフトダウン側のプリセレクト要求があると、ステップＳ６の処理によりインナクラッチ２２が接続方向に制御され始める。インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至ると、ステップＳ１０の処理により電動機２の回生トルクは所定の変化率で減少する。電動機２の回生トルクは０になり、これと相前後してインナクラッチ２２は完全に接続される。
【００８０】
このときの駆動状態を図５に示す。インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至った後は、アイドル運転中のエンジン１が第２歯車機構Ｇ２及びインナクラッチ２２を介して駆動輪５側と接続される。このため、電動機２の回生トルクに代えてエンジンブレーキが駆動輪５に作用する。
この駆動状態では、第１歯車機構Ｇ１は電動機２の回生トルクを伝達していないため、ステップＳ１４の処理により、要求に応じたプリセレクトが支障なく実行される。なお、同図では、第４速から第２速にプリセレクトされた場合を示している。
【００８１】
インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至るまで電動機２の回生トルクの減少を開始しないのは、半クラッチ状態によりエンジンブレーキが発生する以前に回生トルクが減少したときの一時的な減速抵抗の消失を回避するためである。
プリセレクトが完了すると、ステップＳ１８の処理により電動機２の回生トルクは所定の変化率で増加し、ステップＳ２０の処理によりインナクラッチ２２は切断方向に制御される。インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至るのと略一致するタイミングで電動機２の回生トルクが要求トルクに達する。
【００８２】
このときの駆動状態を図６に示す。電動機２の回生トルクの増加が完了した後は、図２と同様に、エンジンブレーキに代えて第１歯車機構Ｇ１を介して電動機２の回生トルクが駆動輪５側に伝達される。但し、図に示すように、電動機２の回生トルクの伝達はプリセレクト後の第２速を介して行われる。
【００８３】
以上のように、電動機２の回生トルクはプリセレクトを可能とするために一旦０まで減少するが、この期間中にはエンジンブレーキが駆動輪５に作用する。電動機２の回生トルクは、発電量を増大してバッテリのＳＯＣを迅速に回復させることを目的として、通常のエンジンブレーキ相当よりも大きく設定されている。
このため、プリセレクト時の電動機２の回生トルクの減少をエンジンブレーキにより完全に補うことはできないものの、回生トルクの瞬断に起因して駆動輪５の減速抵抗が一時的に消失する現象を十分に軽減でき、もって、これによる運転者の違和感を未然に防止することができる。
【００８４】
また、回生制動時には、制御マップから設定される変速段と実際に動力伝達している変速段とが一致しない場合があるが、ディスプレイ７には制御マップから設定された変速段が常に表示される。一方、回生制動時には、第１歯車機構Ｇ１の偶数変速段だけで回生トルクを伝達せざるを得ないが、選択した変速段に基づく電動機２の回生トルク制御により、途切れることなく要求トルクを達成して円滑な減速を実現できる。
このようにディスプレイ７上の変速段の表示に関しても、実際の駆動輪５に伝達される回生トルクに関しても、例えば奇数変速段も偶数変速段も選択可能なエンジン１単独の場合と何ら相違なく実行されるため、運転者は違和感なく運転操作を行うことができる。
【００８５】
ところで、上記例では、インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至った時点で、電動機２の回生トルクの減少を開始したが、回生トルクの減少タイミングはこれに限ることはなく変更可能である。例えば、図４に破線で示すように、インナクラッチ２２が半クラッチ状態に至る以前に、電動機２の回生トルクの減少を開始してもよい。この場合、回生トルクの減少開始のタイミングは、インナクラッチ２２の接続開始のタイミングと一致させてもよい。
このように制御した場合には、上記実施形態に比較して回生トルクが迅速に０まで減少し、それに対応してプリセレクトをいち早く開始できるため、変速機４の変速制御の応答性を向上できるという利点が得られる。
【００８６】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、前進６段の変速機４として具体化したが、変速段の数はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
また、第１歯車機構Ｃ１や第２歯車機構Ｇ２に振り分けられる変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における変速段の切換機構など、変速機４の構成についても、上記実施形態のものに限定されるものではなく、ハイブリッド電気自動車に求められる運転性能や商品性などに応じて変更することが可能である。
【００８７】
また、上記実施形態では、クラッチユニット３の外周に電動機２を配設して、その駆動力をアウタクラッチ２１を介してアウタ入力軸２５に伝達したが、この構成に限るものではなく、例えば電動機２の出力軸をアウタ入力軸２５に対してギヤ結合することにより、電動機２の駆動力を直接的にアウタ入力軸２５に伝達するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１    エンジン
２    電動機
５    駆動輪
７    ディスプレイ（表示手段）
１１  車両ＥＣＵ（変速制御手段、半クラッチ判定手段）
２１  アウタクラッチ（第１クラッチ）
２２  インナクラッチ（第２クラッチ）
２５  アウタ入力軸（第１入力軸）
２６  インナ入力軸（第２入力軸）
３８  出力軸
Ｇ１  第１歯車機構
Ｇ２  第２歯車機構
【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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