(57)【要約】【課題】内燃機関の熱効率を維持したまま変速時の出力変動を抑制すること。【解決手段】内燃機関と、電動機と、電動機に接続されるとともに第１断接手段を介して選択的に内燃機関に接続される第１入力軸と、第２断接手段を介して選択的に内燃機関に接続される第２入力軸と、被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１入力軸上に配置され第１同期装置を介して第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、第２入力軸上に配置され第２同期装置を介して第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、出力軸上に配置され第１ギヤ群のギヤと第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群とを有する変速機とを備えた車両用駆動装置の制御装置は、変速段階でトルク相に次いでイナーシャ相を経由する変速機がアップシフトを行う際、イナーシャ相での出力変動を電動機の動作で吸収するよう電動機を制御する。【選択図】図４
2011218945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
電動機と、
前記電動機に接続されるとともに第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸と、第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸と、被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記第１入力軸上に配置され第１同期装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され第２同期装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、を有する変速機と、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
変速段階でトルク相に次いでイナーシャ相を経由する前記変速機がアップシフトを行う際、前記イナーシャ相での出力変動を前記電動機の動作で吸収するよう前記電動機を制御することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
前記変速機がアップシフトを行う直前の前記第１断接手段が締結していない状態のとき、前記第１ギヤ群で前記第１入力軸が異なるギヤに連結されるよう前記第１同期装置を制御する際には、トルクを出力しない状態に前記電動機を制御することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
前記変速機が、前記第２入力軸を介した第２伝達経路から前記第１入力軸を介した第１伝達経路に変更した際、
前記電動機は前記第１伝達経路を介して前記イナーシャ相での出力変動を吸収することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
前記変速機が、前記第１入力軸を介した第１伝達経路から前記第２入力軸を介した第２伝達経路に変更する際、
前記電動機は前記第１伝達経路を介して前記イナーシャ相での出力変動を吸収することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置であって、
前記変速機が、前記第１入力軸を介した第１伝達経路のまま、前記第１ギヤ群で前記第１入力軸が異なるギヤに連結されるよう前記第１同期装置を制御する場合、前記第１断接手段を締結状態から非締結状態に移行させることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速時の出力変動を抑制する車両用駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、特許文献１に開示されているハイブリッド車両のパワートレーン及びその制御系統を示す模式図である。特許文献１に開示のハイブリッド車両は、駆動力源としてエンジン３及びモータ・ジェネレータ２を有し、変速機７が、その変速段階でトルク相からイナーシャ相を経由する構成を有する。特許文献１で説明されている実施例２では、変速機７でのアップシフト時に発生し得る変速ショックを抑制するために、当該車両において変速開始が予測されると、アップシフトによるトルク相が開始される前には、電子制御装置３０は、エンジントルクが変化しないように、電子スロットルバルブ３Ａの開度を増加して吸入空気量を増加させ、かつ、点火時期を遅角させる。次に、変速機７でアップシフトが実行されトルク相が開始されると、電子制御装置３０は、出力トルクの減少を補償するために、吸入空気量は変えずに、点火時期を進角させる。その結果、エンジントルクが上昇する。その後、イナーシャ相が開始されると、電子制御装置３０は、出力トルクが変化しないように、点火時期を略一定に維持したまま、吸入空気量を減少させる。その結果、エンジントルクが低下する。この後、エンジントルクがトルク相の開始前と同じトルクになった以降、電子制御装置３０は、吸入空気量及び点火時期を略一定に維持する。
【０００３】
図９は、第１速から第２速にアップシフトする際の上記制御に対応するタイムチャートの一例を示す図である。時刻ｔ１以前は、電子スロットルバルブ３Ａの開度及び点火時期が一定に制御されており、エンジントルクも一定である。時刻ｔ１で変速開始が予測されると、電子スロットルバルブ３Ａの開度を増加し、かつ、点火時期を遅角させる制御が実行される。この時刻ｔ１以降もエンジントルクは略一定に制御されているため、ワンウェイクラッチＦ１で受け止める反力トルクも略一定である。また、モータ・ジェネレータ２は、時刻ｔ１以前から正回転で回生制御されており、時刻ｔ１以降もモータ・ジェネレータ２の回生トルクは略一定に制御される。さらに、エンジン３の動力が伝達されるモータ・ジェネレータ１は時刻ｔ１以前から逆回転で力行制御されており、時刻ｔ１以降もモータ・ジェネレータ１の力行トルクは略一定に制御される。
【０００４】
次いで、時刻ｔ２でアップシフトが開始されると、ブレーキＢ１の係合が開始され、かつ、ワンウェイクラッチＦ１の解放が開始されるというトルク相に移行する。トルク相が開始された場合は、電子スロットルバルブ３Ａの開度は略一定に制御される一方、点火時期を進角させる制御が実行されて、エンジントルクが上昇する。この点火時期制御及び電子スロットルバルブ３Ａの開度の制御により、トルク相においても、変速機７の出力トルクの低下が抑制され、車両の駆動力の低下を抑制できる。また、トルク相においては、モータ・ジェネレータ２の回生トルクが低下され、次いで、モータ・ジェネレータ２を力行に切り換える制御が実行される。
【０００５】
そして、時刻ｔ３でトルク相が終了してイナーシャ相が開始されると、電子スロットルバルブ３Ａの開度が低下され、かつ、点火時期が略一定に制御されて、エンジントルクが低下する。イナーシャ相において、エンジントルクは、トルク相の開始前のトルクに戻され、かつ、モータ・ジェネレータ２の力行トルクは、第２速に対応する力行トルクまで上昇される。
【０００６】
なお、電子スロットルバルブ３Ａの制御に基づくエンジントルクの制御応答性と、点火時期制御に基づくエンジントルクの制御応答性とを比較すると、点火時期制御に基づくエンジントルクの応答性の方が高い。このため、上記制御では、「トルク相が開始される前に、電子スロットルバルブ３Ａの開度を増加させ、かつ、点火時期を遅角させる」という予備制御を実行すると共に、「トルク相が開始された場合は、制御応答性が高い点火時期制御を行うことにより、トルク相における出力トルクの低下を抑制」している。
【０００７】
つまり、トルク相でエンジントルクを制御する際に電子スロットルバルブ３Ａの調整及び点火時期制御を行うが、電子スロットルバルブ３Ａの制御応答性が低いため、トルク相になってから電子スロットルバルブ３Ａを調整したのでは応答遅れが生じる可能性がある。このため、上記制御では、トルク相の開始前に電子スロットルバルブ３Ａの開度を増加する制御を実行している。しかし、トルク相の開始前に車両の駆動力変化が生じることがないように、トルク相の開始前には、電子スロットルバルブ３Ａの開度を増加する制御と並行して、点火時期を遅角させる制御を実行している。そして、トルク相が開始されると、制御応答性が高い点火時期制御によって点火時期を進角させることにより、応答遅れを生じることなく駆動力の変化を抑制することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、エンジンに対して上記説明した吸入空気量と点火時期の制御を行うと、エンジンの熱効率が低下して、エネルギー損失が増加してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、内燃機関の熱効率を維持したまま変速時の出力変動を抑制可能な車両用駆動装置の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置は、内燃機関（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、前記電動機に接続されるとともに第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸（例えば、後述の実施形態の第１主軸１１）と、第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸（例えば、後述の実施形態の第２中間軸１６）と、被駆動部（例えば、後述の実施形態の駆動輪ＤＷ，ＤＷ）に動力を出力する出力軸（例えば、後述の実施形態のカウンタ軸１４）と、前記第１入力軸上に配置され第１同期装置（例えば、後述の実施形態のロック機構６１、第１変速用シフター５１）を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構３０、第３速用駆動ギヤ２３ａ、第５速用駆動ギヤ２５ａ）よりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され第２同期装置（例えば、後述の実施形態の第２変速用シフター５２）を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第２速用駆動ギヤ２２ａ、第４速用駆動ギヤ２４ａ）よりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第１共用従動ギヤ２３ｂ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）よりなる第３ギヤ群と、を有する変速機（例えば、後述の実施形態の変速機２０）と、を備えた車両用駆動装置の制御装置（例えば、後述の実施形態の制御装置２）であって、変速段階でトルク相に次いでイナーシャ相を経由する前記変速機がアップシフトを行う際、前記イナーシャ相での出力変動を前記電動機の動作で吸収するよう前記電動機を制御することを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項２に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記変速機がアップシフトを行う直前の前記第１断接手段が締結していない状態のとき、前記第１ギヤ群で前記第１入力軸が異なるギヤに連結されるよう前記第１同期装置を制御する際には、トルクを出力しない状態に前記電動機を制御することを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記変速機が、前記第２入力軸を介した第２伝達経路から前記第１入力軸を介した第１伝達経路に変更した際、前記電動機は前記第１伝達経路を介して前記イナーシャ相での出力変動を吸収することを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記変速機が、前記第１入力軸を介した第１伝達経路から前記第２入力軸を介した第２伝達経路に変更する際、前記電動機は前記第１伝達経路を介して前記イナーシャ相での出力変動を吸収することを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置では、前記変速機が、前記第１入力軸を介した第１伝達経路のまま、前記第１ギヤ群で前記第１入力軸が異なるギヤに連結されるよう前記第１同期装置を制御する場合、前記第１断接手段を締結状態から非締結状態に移行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜５に記載の発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、内燃機関の熱効率を維持したまま変速時の出力変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＨＥＶの内部構成の一例を示すブロック図
【図２】モータ及び変速機の断面図
【図３】モータ及び変速機の内部構成の概念図
【図４】車両が第４速走行から第５速走行に切り替わる（アップシフトする）際の第１実施例の状態変化を示すタイミングチャート
【図５】車両が第４速走行時に、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤした状態でモータが回生動作しているときの、変速機２０における動力伝達経路を示す概念図
【図６】車両が第５速走行時に、第１変速用シフター５１が第５速用接続位置でインギヤした状態でモータが回生動作しているときの、変速機２０における動力伝達経路を示す概念図
【図７】車両が第４速走行から第５速走行に切り替わる（アップシフトする）際の第２実施例の状態変化を示すタイミングチャート
【図８】特許文献１に開示されているハイブリッド車両のパワートレーン及びその制御系統を示す模式図
【図９】第１速から第２速にアップシフトする際の特許文献１に記載の制御に対応するタイムチャートの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、内燃機関（以下「エンジン」という）及び／又は電動機（以下「モータ」という）の駆動力によって走行する。図１は、ＨＥＶの内部構成の一例を示すブロック図である。図１に示すＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、駆動源としてのエンジン（ENG）６と、駆動源としてのモータ（MOT）７と、バッテリ３と、インバータ（INV）１０１と、変速機（T/M）２０と、制御装置２とを備える。
【００１９】
以下、各構成要素の関係と変速機２０の内部構成等について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、モータ及び変速機の断面図である。また、図３は、モータ及び変速機の内部構成の概念図である。
【００２０】
エンジン６は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、このエンジン６のクランク軸６ａには、変速機２０の第１クラッチ４１（第１断接手段）と第２クラッチ（第２断接手段）４２が設けられている。
【００２１】
モータ７は、３相ブラシレスＤＣモータであり３ｎ個の電機子７１ａで構成されたステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有している。各電機子７１ａは、鉄芯７１ｂと、この鉄芯７１ｂに巻き回されたコイル７１ｃで構成されており、不図示のケーシングに固定され、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル７１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相コイルを構成している。
【００２２】
ロータ７２は、鉄芯７２ａと、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石７２ｂを有しており、隣り合う各２つの永久磁石７２ｂの極性は、互いに異なっている。鉄芯７２ａを固定する固定部７２ｃは、中空円筒状を有し、後述する遊星歯車機構３０のリングギヤ３５の外周側に配置され、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２に連結されている。これにより、ロータ７２は、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。
【００２３】
遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有している。このようにして、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。
【００２４】
リングギヤ３５には、同期機構（シンクロナイザー機構）を有しリングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたロック機構６１（シンクロナイザー機構）が設けられている。なお、ロック機構６１の代わりにブレーキ機構を用いてもよい。
【００２５】
図１に示すように、モータ７は、インバータ１０１を介してバッテリ３に接続されている。バッテリ３は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。インバータ１０１は、バッテリ３からの直流電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータ７に供給する。また、インバータ１０１は、モータ７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ３に充電する。したがって、モータ７は、バッテリ３から供給された電力によって駆動され、また、減速走行時における駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転やエンジン６の動力により回生発電を行って、バッテリ３の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。
【００２６】
変速機２０は、エンジン６及び／又はモータ７からの動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための、いわゆるツインクラッチ式変速機である。変速機２０は、前述した第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２と、遊星歯車機構３０と、後述する複数の変速ギヤ群とを備える。
【００２７】
より具体的に、変速機２０は、エンジン６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１（第１の入力軸）と、第２主軸１２と、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４（出力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６（第２の入力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７を備えている。
【００２８】
第１主軸１１には、エンジン６側に第１クラッチ４１が設けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のサンギヤ３２とモータ７のロータ７２が取り付けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結されるとともにモータ７と直結され、エンジン６及び/又はモータ７の動力がサンギヤ３２に伝達されるように構成されている。
【００２９】
第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、エンジン６側に第２クラッチ４２が設けられ、エンジン６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが一体に取り付けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結され、エンジン６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ伝達されるように構成されている。
【００３０】
連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、エンジン６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に取り付けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のキャリア３６が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に取り付けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。
【００３１】
さらに、第１主軸１１には、第１主軸１１と相対回転自在に第５速用駆動ギヤ２５ａが設けられるとともに、第１主軸１１と一体に回転するリバース従動ギヤ２８ｂが取り付けられている。さらに第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間には、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１（第１同期装置）が設けられている。そして、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に取り付けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３０が一体となる。また、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあって、ロック機構６１が接続されると、リングギヤ３５がロックされ、サンギヤ３２の回転が減速されてキャリア３６に伝達される。
【００３２】
第１中間軸１５には、第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが一体に取り付けられている。
【００３３】
第２中間軸１６には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが一体に取り付けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成している。また、第２中間軸１６には、第１主軸１１周りに設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置にそれぞれ第２中間軸１６と相対回転可能な第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが設けられている。さらに第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２（第２同期装置）が設けられている。そして、第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２がニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。
【００３４】
カウンタ軸１４には、エンジン６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体に取り付けられている。
ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ対２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ対２２を構成する。
第２共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ対２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ対２４を構成する。
ファイナルギヤ２６ａは差動ギヤ機構８と噛合して、差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動ギヤ機構８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。
【００３５】
リバース軸１７には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄが一体に取り付けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成している。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に取り付けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａのエンジン６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。
【００３６】
なお、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２、後進用シフター５３は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構（シンクロナイザー機構）を有するクラッチ機構を用いている。
【００３７】
このように構成された変速機２０は、２つの変速軸の一方の変速軸である第１主軸１１上に第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａからなる奇数段ギヤ群（第１ギヤ群）が設けられ、２つの変速軸の他方の変速軸である第２中間軸１６上に第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａからなる偶数段ギヤ群（第２ギヤ群）が設けられる。なお、変速機２０の偶数段ギヤ群が第６速用駆動ギヤをさらに有し、かつ、奇数段ギヤ群が第７速用駆動ギヤをさらに有しても良い。
【００３８】
本実施形態の変速機２０は、上記説明した構成であるため、以下説明する第１〜第５の伝達経路を有する。
（１）第１伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構３０の減速比は、第１伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが第１速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構３０の減速比と第３速用ギヤ対２３の減速比をかけ合わせた減速比が第１速相当となるように設定されている。
【００３９】
（２）第２伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第１アイドルギヤ列２７Ａ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第２アイドル従動ギヤ２７ｃ）、第２中間軸１６、第２速用ギヤ対２２（第２速用駆動ギヤ２２ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第４速用ギヤ対２４（第４速用駆動ギヤ２４ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
【００４０】
（３）第３伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、遊星歯車機構３０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
【００４１】
（４）第４伝達経路は、モータ７が、遊星歯車機構３０又は第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
【００４２】
（５）第５伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第２アイドルギヤ列２７Ｂ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第３アイドル従動ギヤ２７ｄ）、リバース軸１７、後進用ギヤ列２８（後進用駆動ギヤ２８ａ、後進用従動ギヤ２８ｂ）、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
【００４３】
制御装置２は、バッテリ３からモータ７への電力供給及びモータ７からバッテリ３へのエネルギー回生を制御する。また、制御装置２は、加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、モータ温度、第１主軸１１及び第２主軸１２の各回転数、カウンタ軸１４等の回転数、車速、シフトポジション、並びに、ＳＯＣ（State of Charge）などに関する情報が入力される。一方、制御装置２は、エンジン６を制御する信号、モータ７を制御する信号、バッテリ３の発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２及び後進用シフター５３を制御する信号、並びに、ロック機構６１の接続（ロック）と開放（ニュートラル）を制御する信号などを出力する。
【００４４】
制御装置２が、変速機２０の第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２の断接を制御するとともに、ロック機構６１、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２及び後進用シフター５３の接続位置を制御（プレシフト）することにより、車両はエンジン６で第１〜第５速走行及び後進走行を行うことができる。
【００４５】
車両が第１速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結しロック機構６１を接続することで第１伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第２速走行を行う際、制御装置２が第２クラッチ４２を締結して第２変速用シフター５２を第２速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第３速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結して第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第３伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
【００４６】
また、車両が第４速走行を行う際、制御装置２が第１クラッチ４１を締結して第２変速用シフター５２を第４速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。また、車両が第５速走行を行う際、制御装置２が第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第３伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、車両が後進走行を行う際、制御装置２が第２クラッチ４２を締結して後進用シフター５３を接続することで、第５伝達経路を介して後進走行が行われる。
【００４７】
また、エンジン走行中にロック機構６１を接続したり、第１及び第２変速用シフター５１、５２をプレシフトすることでモータ７でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中であってもエンジン６をモータ７で始動したりバッテリ３を充電することもできる。さらに、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してモータ７でＥＶ走行を行うこともできる。ＥＶ走行の走行モードとしては、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断して、ロック機構６１を接続することで第４伝達経路を介して走行する第１速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第３速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第５速ＥＶモードとが存在する。
【００４８】
（第１実施例）
図４は、車両が第４速走行から第５速走行に切り替わる（アップシフトする）際の第１実施例の状態変化を示すタイミングチャートである。図４に示される符号Ｎｅはエンジン６の回転数、符号Ｎｍはモータ７の回転数、符号Ｃ４２は第２クラッチ４２の状態、符号Ｃ４１は第１クラッチ４１の状態、符号Ｔｅはエンジン６のトルク、符号Ｔｍはモータ７の回生トルク、符号Ｔｄｓは変速機２０のカウンタ軸１４からの出力をそれぞれ示す。なお、図４に示した実施例では、変速機２０における伝達経路を、第４速用ギヤ対２４を介した第２伝達経路から第５速用ギヤ対２５を介した第３伝達経路に切り替える直前に、制御装置２は、変速機２０における第１変速用シフター５１の接続位置を第３速用接続位置から第５速用接続位置にプレシフトする。図５は、車両が第４速走行時に、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤした状態でモータが回生動作しているときの、変速機２０における動力伝達経路を示す概念図である。また、図６は、車両が第５速走行時に、第１変速用シフター５１が第５速用接続位置でインギヤした状態でモータが回生動作しているときの、変速機２０における動力伝達経路を示す概念図である。
【００４９】
図４に示すように、第１実施例では、車両が第４速走行から第５速走行に切り替える直前に、制御装置２は、変速機２０における第１変速用シフター５１の接続位置を第３速用接続位置から第５速用接続位置にプレシフトする。このとき、制御装置２は、ＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）ボトム運転中のエンジン６のトルクＴｅを下げ、モータ７の回生トルクＴｍが０［Ｎｍ］となるようモータ７を制御する。なお、ＢＳＦＣボトム運転とは、消費燃料量が最小となる一定の回転数での定点運転である。
【００５０】
次に、制御装置２は、変速機２０における第２クラッチ４２の締結度合を下げ、かつ、第１クラッチ４１の締結度合を上げる。なお、この時点でトルク相が開始される。なお、トルク相では、変速機２０のカウンタ軸１４からの出力が低下する。したがって、制御装置２は、各クラッチの締結度合を逆転させていくに従って、エンジン６のトルクを徐々に上げる。各クラッチの締結度合がほぼ逆転するとイナーシャ相が開始される。
【００５１】
イナーシャ相では変速機２０のカウンタ軸１４からの出力がトルク相に比べて増加する。このため、制御装置２は、イナーシャ相が開始されるとエンジン６のトルクＴｅを下げる。その後、制御装置２は、エンジン６のトルクＴｅを徐々に上げると共に、モータ７の回生トルクＴｍを上げる。制御装置２は、エンジン６のトルクＴｅがＢＳＦＣボトム運転時のトルクまで上がり、変速機２０のカウンタ軸１４からの出力が変速前の出力とほぼ同等になると、第１クラッチ４１を完全に締結する。その結果、車両は第５速走行に完全に切り替わる。
【００５２】
このように、変速機２０でアップシフトされる際に制御装置２が行う第１実施例の制御では、イナーシャ相における出力力の増大をモータ７の回生動作によって吸収している。このため、図４の符号Ｔｄｓで示されるように、変速に伴う変速機２０のカウンタ軸１４からの出力は、変速中に多少の変動はあるものの、変速前後でほぼ同一である。
【００５３】
（第２実施例）
図７は、車両が第４速走行から第５速走行に切り替わる（アップシフトする）際の第２実施例の状態変化を示すタイミングチャートである。図７に示される符号Ｎｅはエンジン６の回転数、符号Ｎｍはモータ７の回転数、符号Ｃ４２は第２クラッチ４２の状態、符号Ｃ４１は第１クラッチ４１の状態、符号Ｔｅはエンジン６のトルク、符号Ｔｍはモータ７の回生トルク、符号Ｔｄｓは変速機２０のカウンタ軸１４からの出力をそれぞれ示す。なお、図７に示した実施例では、変速機２０における伝達経路を、第４速用ギヤ対２４を介した第２伝達経路から第５速用ギヤ対２５を介した第３伝達経路に切り替える前に、制御装置２は、変速機２０における第１変速用シフター５１の接続位置を第３速用接続位置から第５速用接続位置にプレシフトしておく。
【００５４】
図７に示すように、第２実施例では、車両が第４速走行時に、制御装置２は、変速機２０における第１変速用シフター５１の接続位置を第５速用接続位置にプレシフトしておく。制御装置２は、第４速走行から第５速走行への切り替えを決定すると、変速機２０における第２クラッチ４２の締結度合を下げ、かつ、第１クラッチ４１の締結度合を上げる。なお、この時点でトルク相が開始される。トルク相では、変速機２０のカウンタ軸１４からの出力が低下する。したがって、制御装置２は、各クラッチの締結度合を逆転させていくに従って、モータ７の回生トルクＴｍを徐々に下げる。各クラッチの締結度合がほぼ逆転するとイナーシャ相が開始される。
【００５５】
イナーシャ相では変速機２０のカウンタ軸１４からの出力がトルク相に比べて増加する。このため、制御装置２は、イナーシャ相が開始されるとエンジン６のトルクＴｅを下げる。その後、制御装置２は、エンジン６のトルクＴｅを下げたまま、モータ７の回生トルクＴｍをさらに下げる。その後、制御装置２は、エンジン６のトルクＴｅをＢＳＦＣボトム運転時のトルクまで上げて、第１クラッチ４１を完全に締結する。その結果、車両は第５速走行に完全に切り替わる。
【００５６】
このように、変速機２０でアップシフトされる際に制御装置２が行う第２実施例の制御では、トルク相における出力の低下及びイナーシャ相における出力の増大を、モータ７の回生動作によって吸収している。このため、図７の符号Ｔｄｓで示されるように、変速に伴う変速機２０のカウンタ軸１４からの出力は、変速前後でほぼ同一である。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、変速時の出力変動をモータ７の動作によって吸収することによって、エンジン６の熱効率を維持したまま変速時の出力変動を抑制することができる。なお、第１実施例及び第２実施例では、車両が第４速走行から第５速走行に切り替わる際の例について説明したが、第２速走行から第３速走行、第３速走行から第４速走行及び第１速走行から第３速走行といったアップシフト時にも上記制御を適用することができる。なお、第２速走行から第４速走行といった偶数段変速時に出力変動を吸収する場合、奇数段（１、３、５速）でプレシフトを行っておくことによって、変速時に偶数段及び奇数段が共に連結する出力軸を介してモータ７で変動を吸収する。
【符号の説明】
【００５８】
２  制御装置
３  バッテリ
６  エンジン（内燃機関）
７  モータ（電動機）
１１  第１主軸（第１の入力軸）
１４  カウンタ軸（出力軸）
１６  第２中間軸（第２の入力軸）
２０  変速機
２２ａ  第２速用駆動ギヤ
２３ａ  第３速用駆動ギヤ
２３ｂ  第１共用従動ギヤ
２４ａ  第４速用駆動ギヤ
２４ｂ  第２共用従動ギヤ
２５ａ  第５速用駆動ギヤ
３０  遊星歯車機構
４１  第１クラッチ（第１断接手段）
４２  第２クラッチ（第２断接手段）
５１  第１変速用シフター（第１同期装置）
５２  第２変速用シフター（第２同期装置）
６１  ロック機構（シンクロナイザー機構）
１０１  インバータ
【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】
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