(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動系に、動力源としての電動機と、前記電動機からの出力を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、を備え、前記変速機は、変速要素として、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する係合クラッチを有する電動車両において、
前記係合クラッチのうち、発進要求があったときに噛み合い締結されるクラッチを発進用クラッチというとき、車両が停止したときに前記発進用クラッチが締結されていると、車両停止状態を含めて次に発進するまで前記発進用クラッチの締結を維持する発進コントローラを設け、
前記変速機は、前記発進用クラッチが締結される発進変速段として、第１発進用クラッチが締結される１速段と、第２発進用クラッチが締結される２速段を有し、
前記発進コントローラは、車両停止前の減速中に前記２速段から前記１速段へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に前記１速段へのダウン変速が完了しているとき、車両停止状態で走行レンジからパーキングレンジやニュートラルレンジへセレクト操作されると、次に走行レンジが選択されるまでダウン変速後の前記１速段を維持し、
車両停止前の減速中に前記２速段から前記１速段へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に前記１速段へのダウン変速が完了していないとき、ダウン変速前の前記２速段に戻し、車両停止状態で走行レンジからパーキングレンジやニュートラルレンジへセレクト操作されると、次に走行レンジが選択されるまで戻した前記２速段を維持する
ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の発進制御装置において、
前記発進コントローラは、車両停止状態で走行レンジのままで他のレンジへのセレクト操作を行わないと、前記発進変速段で再発進する
ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された電動車両の発進制御装置において、
前記電動車両は、動力源として電動機と内燃機関を備えたハイブリッド車両であり、
前記変速機は、ニュートラル位置からのカップリングスリーブのストローク方向が一方のときEV１速段を選択し、他方のときEV２速段を選択する係合クラッチを有し、流体継手を持たないことによりEV発進する多段歯車変速機である
ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載された電動車両の発進制御装置において、
前記電動車両は、動力源として電動機のみを備えた電気自動車であり、
前記変速機は、ニュートラル位置からのカップリングスリーブのストローク方向が一方のときにロー変速段を選択し、他方のときにハイ変速段を選択する係合クラッチを有する２速歯車変速機である
ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機からの駆動系に変速機を備え、変速機に、変速要素として、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する係合クラッチを有する電動車両の発進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドグクラッチを締結する発進変速段へのセレクト操作時、電動機を一瞬駆動し、その回転を変速機入力軸に伝達し、変速機をニュートラル位置から発進変速段選択位置への切り替えを可能とする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４５３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来装置にあっては、自動変速機のように、液圧作動のドグクラッチを締結させてニュートラル位置から発進変速段選択位置へ切り替えようとしても、車両停止中は電動機が停止状態で液圧発生ポンプも停止している。このため、アクセルペダルを踏み込んで電動機を起動させる次の発進操作時まで、発進変速段選択状態になり得ず、発進ショックや発進遅れを免れない、という問題がある。【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、発進要求があった場合、発進ショックを抑えながら、発進要求に対し応答の良い車両発進を達成する電動車両の発進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】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両は、駆動系に、動力源としての電動機と、電動機からの出力を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、を備える。変速機は、変速要素として、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する係合クラッチを有する。
この電動車両において、係合クラッチのうち、発進要求があったときに噛み合い締結されるクラッチを発進用クラッチというとき、車両が停止したときに発進用クラッチが締結されていると、車両停止状態を含めて次に発進するまで発進用クラッチの締結を維持する発進コントローラを設ける。
変速機は、発進用クラッチが締結される発進変速段として、第１発進用クラッチが締結される１速段と、第２発進用クラッチが締結される２速段を有する。
発進コントローラは、車両停止前の減速中に２速段から１速段へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に１速段へのダウン変速が完了しているとき、車両停止状態で走行レンジからパーキングレンジやニュートラルレンジへセレクト操作されると、次に走行レンジが選択されるまでダウン変速後の１速段を維持する。
車両停止前の減速中に２速段から１速段へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に１速段へのダウン変速が完了していないとき、ダウン変速前の２速段に戻し、車両停止状態で走行レンジからパーキングレンジやニュートラルレンジへセレクト操作されると、次に走行レンジが選択されるまで戻した２速段を維持する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、車両が停止したときに発進用クラッチが締結されている発進変速段であると、車両停止状態を含めて次に発進するまで発進用クラッチの締結が維持される。
即ち、発進用クラッチが係合クラッチの場合は、歯の頂面同士の位相が合っていると、締結方向にストロークできず、位相をずらしてから締結させる必要があり時間を要する。
これに対し、発進用クラッチが予め締結されていることで、車両停止状態から発進要求があった場合、噛み合い締結される発進用クラッチの締結動作が不要となり、発進ショックが抑えられると共に、発進要求から車両発進までに要する時間が短縮される。
この結果、発進要求があった場合、発進ショックを抑えながら、発進要求に対し応答の良い車両発進を達成することができる。
加えて、車両停止時に１速段へのダウン変速が完了しているとき、次の発進要求に対して発進駆動性能が高い１速段による発進を確保することができる。そして、車両停止時に１速段へのダウン変速が完了していないとき、次の発進要求に対して２速段による発進を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の発進制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の発進制御装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機の変速制御系の構成を示す制御系構成図である。
【図３】実施例１の発進制御装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機において変速パターンを切り替える考え方を示す変速マップ概要図である。
【図４】実施例１の発進制御装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機において３つの係合クラッチの切り替え位置による変速パターンを示す変速パターン図である。
【図５】実施例１の変速機コントロールユニットで実行される発進制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】「EV2nd」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機におけるMG1トルクの流れを示すトルクフロー図である。
【図７】「EV1st」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機におけるMG1トルクの流れを示すトルクフロー図である。
【図８】多段歯車変速機の変速パターンを「EV2nd」から「EV1st」へ切り替えるダウン変速を減速中に完了して車両停止するときの車速・MG1回転数・MG1 1stクラッチ・MG1 2ndクラッチ・セレクトレンジ位置の各特性を示すタイムチャートである。
【図９】多段歯車変速機の変速パターンを「EV2nd」から「EV1st」へ切り替えるダウン変速を減速中に完了しないで車両停止するときの車速・MG1回転数・MG1 1stクラッチ・MG1 2ndクラッチ・セレクトレンジ位置の各特性を示すタイムチャートである。
【図１０】実施例２の発進制御装置が適用された電気自動車の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電動車両の発進制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１の発進制御装置は、駆動系構成要素として、１つのエンジンと、２つのモータジェネレータと、３つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両（電動車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１におけるハイブリッド車両の発進制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系構成」、「変速パターン構成」、「発進制御処理構成」に分けて説明する。【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の発進制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。【００１２】
ハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、内燃機関ICEと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、３つの係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機１と、を備えている。なお、「ICE」は「Internal-Combustion Engine」の略称である。【００１３】
前記内燃機関ICEは、例えば、クランク軸方向を車幅方向として車両のフロントルームに配置したガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。この内燃機関ICEは、多段歯車変速機１の変速機ケース１０に連結されると共に、内燃機関出力軸が、多段歯車変速機１の第１軸１１に接続される。なお、内燃機関ICEは、基本的に、第２モータジェネレータMG2をスタータモータとしてMG2始動する。但し、極低温時などのように強電バッテリ３を用いたMG2始動が確保できない場合に備えてスタータモータ２を残している。【００１４】
前記第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2は、いずれも強電バッテリ３を共通の電源とする三相交流の永久磁石型同期モータである。第１モータジェネレータMG1のステータは、第１モータジェネレータMG1のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第１モータジェネレータMG1のロータに一体の第１モータ軸が、多段歯車変速機１の第２軸１２に接続される。第２モータジェネレータMG2のステータは、第２モータジェネレータMG2のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第２モータジェネレータMG2のロータに一体の第２モータ軸が、多段歯車変速機１の第６軸１６に接続される。第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第１インバータ４が、第１ACハーネス５を介して接続される。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第２インバータ６が、第２ACハーネス７を介して接続される。強電バッテリ３と第１インバータ４及び第２インバータ６は、ジャンクションボックス９を介してDCハーネス８により接続される。【００１５】
前記多段歯車変速機１は、変速比が異なる複数の歯車対を有する常時噛み合い式変速機であり、変速機ケース１０内に互いに平行に配置され、歯車が設けられる６つの歯車軸１１〜１６と、歯車対を選択する３つの係合クラッチC1,C2,C3と、を備える。歯車軸としては、第１軸１１と、第２軸１２と、第３軸１３と、第４軸１４と、第５軸１５と、第６軸１６が設けられる。係合クラッチとしては、第１係合クラッチC1と、第２係合クラッチC2と、第３係合クラッチC3が設けられる。なお、変速機ケース１０には、ケース内の軸受け部分や歯車の噛み合い部分に潤滑オイルを供給する電動オイルポンプ２０が付設される。【００１６】
前記第１軸１１は、内燃機関ICEが連結される軸であり、第１軸１１には、図１の右側から順に、第１歯車101、第２歯車102、第３歯車103が配置される。第１歯車101は、第１軸１１に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第２歯車102と第３歯車103は、軸方向に突出するボス部が第１軸１１の外周に挿入される遊転歯車であり、第２係合クラッチC2を介し第１軸１１に対して駆動連結可能に設けられる。【００１７】
前記第２軸１２は、第１モータジェネレータMG1が連結され、第１軸１１の外側位置に軸心を一致させて同軸配置された円筒軸であり、第２軸１２には、図１の右側から順に、第４歯車104、第５歯車105が配置される。第４歯車104と第５歯車105は、第２軸１２に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。【００１８】
前記第３軸１３は、多段歯車変速機１の出力側に配置された軸であり、第３軸１３には、図１の右側から順に、第６歯車106、第７歯車107、第８歯車108、第９歯車109、第１０歯車110が配置される。第６歯車106と第７歯車107と第８歯車108は、第３軸１３に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第９歯車109と第１０歯車110は、軸方向に突出するボス部が第３軸１３の外周に挿入される遊転歯車であり、第３係合クラッチC3を介し第３軸１３に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第６歯車106は第１軸１１の第２歯車102に噛み合い、第７歯車107はデファレンシャル歯車１７の第１６歯車116と噛み合い、第８歯車108は第１軸１１の第３歯車103に噛み合う。第９歯車109は第２軸１２の第４歯車104に噛み合い、第１０歯車110は第２軸１２の第５歯車105に噛み合う。【００１９】
前記第４軸１４は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４には、図１の右側から順に、第１１歯車111、第１２歯車112、第１３歯車113が配置される。第１１歯車111は、第４軸１４に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第１２歯車112と第１３歯車113は、軸方向に突出するボス部が第４軸１４の外周に挿入される遊転歯車であり、第１係合クラッチC1を介し第４軸１４に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第１１歯車111は第１軸１１の第１歯車101に噛み合い、第１２歯車112は第１軸１１の第２歯車102と噛み合い、第１３歯車113は第２軸１２の第４歯車104と噛み合う。
前記第５軸１５は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４の第１１歯車111と噛み合う第１４歯車114が一体（一体化固定を含む）に設けられる。
前記第６軸１６は、第２モータジェネレータMG2が連結される軸であり、第５軸１５の第１４歯車114と噛み合う第１５歯車115が一体（一体化固定を含む）に設けられる。
そして、第２モータジェネレータMG2と内燃機関ICEは、互いに噛み合う第１５歯車115、第１４歯車114、第１１歯車111、第１歯車101により構成されるギヤ列により機械的に連結されている。このギヤ列は、第２モータジェネレータMG2による内燃機関ICEのMG2始動時、MG2回転数を減速する減速ギヤ列となり、内燃機関ICEの駆動で第２モータジェネレータMG2を発電するMG2発電時、機関回転数を増速する増速ギヤ列となる。【００２０】
前記第１係合クラッチC1は、第４軸１４のうち、第１２歯車112と第１３歯車113の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第１係合クラッチC1が左側締結位置（Left）のとき、第４軸１４と第１３歯車113を駆動連結する。第１係合クラッチC1が中立位置（Ｎ）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を解放すると共に、第４軸１４と第１３歯車113を解放する。第１係合クラッチC1が右側締結位置（Right）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を駆動連結する。【００２１】
前記第２係合クラッチC2は、第１軸１１のうち、第２歯車102と第３歯車103の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第２係合クラッチC2が左側締結位置（Left）のとき、第１軸１１と第３歯車103を駆動連結する。第２係合クラッチC2が中立位置（Ｎ）のとき、第１軸１１と第２歯車102を解放すると共に、第１軸１１と第３歯車103を解放する。第２係合クラッチC2が右側締結位置（Right）のとき、第１軸１１と第２歯車102を駆動連結する。【００２２】
前記第３係合クラッチC3は、第３軸１３のうち、第９歯車109と第１０歯車110の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第３係合クラッチC3が左側締結位置（Left）のとき、第３軸１３と第１０歯車110を駆動連結する。第３係合クラッチC3が中立位置（Ｎ）のとき、第３軸１３と第９歯車109を解放すると共に、第３軸１３と第１０歯車110を解放する。第３係合クラッチC3が右側締結位置（Right）のとき、第３軸１３と第９歯車109を駆動連結する。そして、多段歯車変速機１の第３軸１３に一体（一体化固定を含む）に設けられた第７歯車107に噛み合う第１６歯車116は、デファレンシャル歯車１７及び左右のドライブ軸１８を介して左右の駆動輪１９に接続されている。【００２３】
ハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール２１と、モータコントロールユニット２２と、変速機コントロールユニット２３と、エンジンコントロールユニット２４と、を備えている。【００２４】
前記ハイブリッドコントロールモジュール２１（略称：「HCM」）は、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段である。このハイブリッドコントロールモジュール２１は、他のコントロールユニット（モータコントロールユニット２２、変速機コントロールユニット２３、エンジンコントロールユニット２４など）とCAN通信線２５により双方向情報交換可能に接続されている。なお、CAN通信線２５の「CAN」とは、「Controller Area Network」の略称である。【００２５】
前記モータコントロールユニット２２（略称：「MCU」）は、第１インバータ４と第２インバータ６に対する制御指令により第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の力行制御や回生制御などを行う。第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2に対する制御モードとしては、「トルク制御」と「回転数FB制御」がある。「トルク制御」は、目標駆動力に対して分担する目標モータトルクが決まると、実モータトルクを目標モータトルクに追従させる制御を行う。「回転数FB制御」は、走行中に係合クラッチC1,C2,C3の何れかを噛み合い締結する変速要求があると、クラッチ入出力回転数を回転同期させる目標モータ回転数を決め、実モータ回転数を目標モータ回転数に収束させるようにFBトルクを出力する制御を行う。【００２６】
前記変速機コントロールユニット２３（略称：「TMCU」）は、所定の入力情報に基づいて電動アクチュエータ３１，３２，３３（図２参照）へ電流指令を出力することにより、多段歯車変速機１の変速パターンを切り替える変速制御を行う。この変速制御では、係合クラッチC1,C2,C3を選択的に噛み合い締結/解放させ、複数対の歯車対から動力伝達に関与する歯車対を選択する。ここで、解放されている係合クラッチC1,C2,C3の何れかを締結する変速要求時には、クラッチ入出力の差回転数を抑えて噛み合い締結を確保するために、第１モータジェネレータMG1又は第２モータジェネレータMG2の回転数FB制御（回転同期制御）を併用する。【００２７】
前記エンジンコントロールユニット２４（略称：「ECU」）は、所定の入力情報に基づいてモータコントロールユニット２２や点火プラグや燃料噴射アクチュエータなどへ制御指令を出力することにより、内燃機関ICEの始動制御や内燃機関ICEの停止制御や燃料カット制御などを行う。【００２８】
［変速制御系構成］
実施例１の多段歯車変速機１は、変速要素として、噛み合い締結による係合クラッチC1,C2,C3（ドグクラッチ）を採用することにより引き摺りを低減することで効率化を図った点を特徴とする。そして、係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを噛み合い締結させる変速要求があると、クラッチ入出力の差回転数を、第１モータジェネレータMG1（係合クラッチC3の締結時）又は第２モータジェネレータMG2（係合クラッチC1,C2の締結時）により回転同期させ、同期判定回転数範囲内になると噛み合いストロークを開始することで実現している。又、締結されている係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを解放させる変速要求があると、解放クラッチのクラッチ伝達トルクを低下させ、解放トルク判定値以下になると解放ストロークを開始することで実現している。以下、図２に基づき、多段歯車変速機１の変速制御系構成を説明する。【００２９】
変速制御系は、図２に示すように、係合クラッチとして、第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3を備えている。アクチュエータとして、第１電動アクチュエータ３１と第２電動アクチュエータ３２と第３電動アクチュエータ３３を備えている。そして、アクチュエータ動作をクラッチ係合/解放動作に変換する機構として、第１係合クラッチ動作機構４１と第２係合クラッチ動作機構４２と第３係合クラッチ動作機構４３を備えている。さらに、第１電動アクチュエータ３１と第２電動アクチュエータ３２と第３電動アクチュエータ３３の制御手段として、変速機コントロールユニット２３を備えている。【００３０】
前記第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3は、ニュートラル位置（Ｎ：解放位置）と、左側締結位置（Left：左側クラッチ噛み合い締結位置）と、右側締結位置（Right：右側クラッチ噛み合い締結位置）と、を切り替えるドグクラッチである。各係合クラッチC1,C2,C3は何れも同じ構成であり、カップリングスリーブ５１，５２，５３と、左側ドグクラッチリング５４，５５，５６と、右側ドグクラッチリング５７，５８，５９と、を備える。カップリングスリーブ５１，５２，５３は、第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３に固定された図外のハブを介してスプライン結合により軸方向にストローク可能に設けられたもので、両側に平らな頂面によるドグ歯５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを有する。さらに、カップリングスリーブ５１，５２，５３の周方向中央部にフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃを有する。左側ドグクラッチリング５４，５５，５６は、各係合クラッチC1,C2,C3の左側遊転歯車である各歯車113,103,110のボス部に固定され、ドグ歯５１ａ，５２ａ，５３ａに対向する平らな頂面によるドグ歯５４ａ，５５ａ，５６ａを有する。右側ドグクラッチリング５７，５８，５９は、各係合クラッチC1,C2,C3の右側遊転歯車である各歯車112,102,109のボス部に固定され、ドグ歯５１ｂ，５２ｂ，５３ｂに対向する平らな頂面によるドグ歯５７ｂ，５８ｂ，５９ｂを有する。【００３１】
前記第１係合クラッチ動作機構４１と第２係合クラッチ動作機構４２と第３係合クラッチ動作機構４３は、電動アクチュエータ３１，３２，３３の回動動作を、カップリングスリーブ５１，５２，５３の軸方向ストローク動作に変換する機構である。各係合クラッチ動作機構４１，４２，４３は何れも同じ構成であり、回動リンク６１，６２，６３と、シフトロッド６４，６５，６６と、シフトフォーク６７，６８，６９と、を備える。回動リンク６１，６２，６３は、一端が電動アクチュエータ３１，３２，３３のアクチュエータ軸に設けられ、他端がシフトロッド６４，６５，６６に相対変位可能に連結される。シフトロッド６４，６５，６６は、ロッド分割位置にスプリング６４ａ，６５ａ，６６ａが介装され、ロッド伝達力の大きさと方向に応じて伸縮可能とされている。シフトフォーク６７，６８，６９は、一端がシフトロッド６４，６５，６６に固定され、他端がカップリングスリーブ５１，５２，５３のフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃに配置される。【００３２】
前記変速機コントロールユニット２３は、車速センサ７１、アクセル開度センサ７２、変速機出力軸回転数センサ７３、エンジン回転数センサ７４、MG1回転数センサ７５、MG2回転数センサ７６、インヒビタースイッチ７７、などからのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。なお、変速機出力軸回転数センサ７３は、第３軸１３の軸端部に設けられ、第３軸１３の軸回転数を検出する。そして、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置によって決まる係合クラッチC1,C2,C3の噛み合い締結と解放を制御する位置サーボ制御部（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。この位置サーボ制御部は、第１スリーブ位置センサ８１、第２スリーブ位置センサ８２、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号を入力する。そして、各スリーブ位置センサ８１，８２，８３のセンサ値を読み込み、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置が噛み合いストロークによる締結位置又は解放位置になるように、電動アクチュエータ３１，３２，３３に電流を与える。即ち、カップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯との双方が噛合した噛み合い位置にある締結状態にすることで、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３に駆動連結する。一方、カップリングスリーブ５１，５２，５３が、軸線方向へ変位することでカップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯が非噛み合い位置にある解放状態にすることで、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３から切り離す。【００３３】
［変速パターン構成］
実施例１の多段歯車変速機１は、流体継手などの回転差吸収要素を持たないことで動力伝達損失を低減すると共に、内燃機関ICEをモータアシストすることでICE変速段を減らし、コンパクト化（EV変速段:1-2速、ICE変速段:1-4速）を図った点を特徴とする。以下、図３及び図４に基づき、多段歯車変速機１の変速パターン構成を説明する。【００３４】
変速パターンの考え方は、図３に示すように、車速VSPが所定車速VSP0以下の発進領域においては、多段歯車変速機１が回転差吸収要素を持たないため、「EVモード」でモータ駆動力のみによるモータ発進とする。そして、走行領域においては、図３に示すように、駆動力の要求が大きいとき、エンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする「パラレルHEVモード」により対応するという変速パターンの考え方を採る。つまり、車速VSPの上昇に従って、ICE変速段は、（ICE1st→）ICE2nd→ICE3rd→ICE4thへと変速段が移行し、EV変速段は、EV1st→EV2ndへと変速段が移行する。よって、図３に示す変速パターンの考え方に基づき、変速パターンを切り替える変速要求を出すための変速マップを作成する。【００３５】
係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機１により得ることが可能な変速パターンは図４に示す通りである。なお、図４中の「Lock」は、変速パターンとして成立しないインターロックパターンを表し、「EV-」は、第１モータジェネレータMG1が駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表し、「ICE-」は、内燃機関ICEが駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表す。そして、変速制御では、図４に示す変速パターンの全てを用いる必要は無く、これらの変速パターンから必要に応じて選択しても勿論良い。以下、各変速パターンについて説明する。【００３６】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV- ICEgen」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「Neutral」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV- ICE3rd」である。ここで、「EV- ICEgen」の変速パターンは、停車中、内燃機関ICEにより第１モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電時、又は、MG1発電にMG2発電を加えたダブルアイドル発電時に選択されるパターンである。「Neutral」の変速パターンは、停車中、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択されるパターンである。【００３７】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1st ICE1st」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV1st ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV1st ICE3rd」である。ここで、「EV1st ICE-」の変速パターンは、内燃機関ICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のパターン、又は、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で１速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のパターンである。よって、例えば、「EV1st ICE-」による「シリーズHEVモード」を選択しての走行中、駆動力不足による減速に基づいて第１係合クラッチC1を「Ｎ」から「Left」に切り替える。この場合、駆動力が確保される「EV1st ICE1st」の変速パターンによる「パラレルHEVモード（１速）」の走行に移行する。【００３８】
第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV1st ICE2nd」である。よって、例えば、「EV1st ICE-」による「シリーズHEVモード」を選択しての１速EV走行中に駆動力要求が高くなったことで、第２係合クラッチC2を「Ｎ」から「Left」に切り替える。この場合、駆動力が確保される「EV1st ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。【００３９】
第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1.5 ICE2nd」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV- ICE2nd」である。【００４０】
第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE2nd」である。よって、例えば、「EV1st ICE2nd」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、アップ変速要求に従って第３係合クラッチC3を「Left」から「Ｎ」を経過して「Right」に切り替える。この場合、EV変速段を２速段とする「EV2nd ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。例えば、「EV2nd ICE4th」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、ダウン変速要求に従って第２係合クラッチC2を「Right」から「Ｎ」を経過して「Left」に切り替える。この場合、ICE変速段を２速段とする「EV2nd ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。【００４１】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2nd ICE3rd’」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV2nd ICE3rd」である。ここで、「EV2nd ICE-」の変速パターンは、内燃機関ICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のパターン、又は、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で２速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のパターンである。よって、例えば、「EV2nd ICE2nd」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、アップ変速要求に従って、第２係合クラッチC2を「Right」から「Ｎ」に切り替え、第１係合クラッチC1を「Ｎ」から「Right」に切り替える。この場合、ICE変速段を３速段とする「EV2nd ICE3rd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。【００４２】
第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE4th」である。【００４３】
第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2.5 ICE4th」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV- ICE4th」である。【００４４】
第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV1st ICE4th」である。【００４５】
［発進制御処理構成］
図５は、実施例１の変速機コントロールユニット２３（発進コントローラ）で実行される発進制御処理の流れを示す。以下、発進制御処理構成の一例をあらわす図５の各ステップについて説明する。この処理において、第１係合クラッチC1及び第２係合クラッチC2が共に「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Right」のときの「EV2nd ICE-」の変速パターンを、以下「EV2nd」という。また、第１係合クラッチC1及び第２係合クラッチC2が共に「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Left」のときの「EV1st ICE-」の変速パターンを、以下「EV1st」という。【００４６】
ステップＳ１では、「EV2nd」の変速パターンを選択しての走行であるか否かを判断する。YES（EV2ndでの走行）の場合はステップＳ２へ進み、NO（EV2nd以外での走行）の場合はステップＳ１の判断を繰り返す。
ここで、「EV2nd」による変速パターンは、第１スリーブ位置センサ８１及び第２スリーブ位置センサ８２からのセンサ信号が「Ｎ」の位置を示し、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号が「Right」の位置を示すことで判断する。【００４７】
ステップＳ２では、ステップＳ１での「EV2nd」の変速パターンを選択している走行であるとの判断に続き、減速を開始したか否かを判断する。YES（減速開始）の場合はステップＳ３へ進み、NO（減速開始でない）の場合はステップＳ２の判断を繰り返す。
ここで、減速開始は、車速の低下やアクセル足離し操作やブレーキ踏み込み操作などにより判断する。【００４８】
ステップＳ３では、ステップＳ２での減速開始であるとの判断に続き、「EV2nd」から「EV1st」へ変速パターンを切り替えるEV2nd→EV1stダウン変速開始であるか否かを判断する。YES（EV2nd→EV1stダウン変速開始）の場合はステップＳ４へ進み、NO（EV2nd→EV1stダウン変速開始でない）の場合はステップＳ３の判断を繰り返す。
ここで、EV2nd→EV1stダウン変速開始は、「EV2nd」から「EV1st」へと変速パターンを切り替える変速要求の有無により判断する。【００４９】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのEV2nd→EV1stダウン変速開始であるとの判断に続き、車両停止状態であるか否かを判断する。YES（車両停止）の場合はステップＳ５へ進み、NO（走行中）の場合はステップＳ４の判断を繰り返す。
ここで、車両停止状態は、車速センサ７１からの車速信号が車両停止状態を示すことにより判断する。【００５０】
ステップＳ５では、ステップＳ４での車両停止状態であるとの判断に続き、「EV1st」へのダウン変速が完了しているか否かを判断する。YES（EV1stへのダウン変速完了）の場合はステップＳ６へ進み、NO（EV1stへのダウン変速未完了）の場合はステップＳ１１へ進む。
ここで、「EV1st」へのダウン変速完了は、第１スリーブ位置センサ８１及び第２スリーブ位置センサ８２からのセンサ信号が「Ｎ」の位置を示し、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号が「Left」の位置を示すことで判断する。そして、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号が「Left」の位置に到達していない場合は、「EV1st」への変速未完了であると判断する。【００５１】
ステップＳ６では、ステップＳ５での「EV1st」へのダウン変速完了であるとの判断に続き、運転者によるレバー操作により「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」にセレクト操作されたか否かを判断する。YES（Ｐ，Ｎへのセレクト操作有り）の場合はステップＳ７へ進み、NO（Ｐ，Ｎへのセレクト操作無し）の場合はステップＳ１０へ進む。
ここで、「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」へのセレクト操作は、インヒビタースイッチ７７からのスイッチ信号により判断する。【００５２】
ステップＳ７では、ステップＳ６でのＰ，Ｎへのセレクト操作有りとの判断、或いは、ステップＳ８でのＤレンジへのセレクト操作無しとの判断に続き、多段歯車変速機１の変速パターンとして「EV1st」を維持し、ステップＳ８へ進む。
ここで、「EV1st」を維持するとは、第１係合クラッチC1及び第２係合クラッチC2を共に「Ｎ」位置とし、第３係合クラッチC3を「Left」位置とする状態を保つことをいう。【００５３】
ステップＳ８では、ステップＳ７での「EV1st」の維持に続き、運転者によるレバー操作により「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」から「Ｄレンジ」にセレクト操作されたか否かを判断する。YES（Ｄへのセレクト操作有り）の場合はステップＳ９へ進み、NO（Ｄへのセレクト操作無し）の場合はステップＳ７へ戻る。
ここで、「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」から「Ｄレンジ」へのセレクト操作は、インヒビタースイッチ７７からのスイッチ信号により判断する。【００５４】
ステップＳ９では、ステップＳ８での「Ｄレンジ」へのセレクト操作有りとの判断に続き、ステップＳ７にて維持されていた「EV1st」で発進し、エンドへ進む。【００５５】
ステップＳ１０では、ステップＳ６でのＰ，Ｎへのセレクト操作無し（＝Ｄレンジ）であるとの判断に続き、ダウン変速が完了している「EV1st」で再発進し、エンドへ進む。【００５６】
ステップＳ１１では、ステップＳ５での「EV1st」へのダウン変速未完了であるとの判断に続き、変速パターンをダウン変速が開始される前の「EV2nd」へ戻し、ステップＳ１２へ進む。
つまり、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号が「Left」の位置に到達していない場合は、カップリングスリーブ５３を車両停止判断時の位置から「Right」の位置まで逆方向に戻す。【００５７】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１での「EV2nd」への戻し操作に続き、運転者によるレバー操作により「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」にセレクト操作されたか否かを判断する。YES（Ｐ，Ｎへのセレクト操作有り）の場合はステップＳ１３へ進み、NO（Ｐ，Ｎへのセレクト操作無し）の場合はステップＳ１６へ進む。
ここで、「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」へのセレクト操作は、インヒビタースイッチ７７からのスイッチ信号により判断する。【００５８】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのＰ，Ｎへのセレクト操作有りとの判断、或いは、ステップＳ１４でのＤレンジへのセレクト操作無しとの判断に続き、多段歯車変速機１の変速パターンとして「EV2nd」を維持し、ステップＳ１４へ進む。
ここで、「EV2nd」を維持するとは、第１係合クラッチC1及び第２係合クラッチC2を共に「Ｎ」位置とし、第３係合クラッチC3を「Right」位置とする状態を保つことをいう。【００５９】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３での「EV2nd」の維持に続き、運転者によるレバー操作により「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」から「Ｄレンジ」にセレクト操作されたか否かを判断する。YES（Ｄへのセレクト操作有り）の場合はステップＳ１５へ進み、NO（Ｄへのセレクト操作無し）の場合はステップＳ１３へ戻る。
ここで、「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」から「Ｄレンジ」へのセレクト操作は、インヒビタースイッチ７７からのスイッチ信号により判断する。【００６０】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４での「Ｄレンジ」へのセレクト操作有りとの判断に続き、ステップＳ１３にて維持されていた「EV2nd」で発進し、エンドへ進む。【００６１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１２でのＰ，Ｎへのセレクト操作無し（＝Ｄレンジ）であるとの判断に続き、ステップＳ１１にて戻された「EV2nd」で再発進し、エンドへ進む。【００６２】
次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の発進制御装置における作用を、「発進制御処理作用」、「発進制御作用」、「発進制御の特徴作用」に分けて説明する。【００６３】
［発進制御処理作用］
以下、図５に示すフローチャートに基づき、「EV2nd」の変速パターンによるEV走行状態で減速及び変速を開始して車両停止し、車両停止状態からEV発進するときの発進制御処理作用を説明する。【００６４】
「EV2nd」の変速パターン選択によるEV走行状態で減速を開始し、減速中に「EV2nd」から「EV1st」へと変速パターンを切り替えるダウン変速が開始されると、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む。この「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速が開始されると、ステップＳ４にて車両停止まで至っていないと判断されている減速期間中、「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速を進行させる。【００６５】
そして、ステップＳ４にて車両停止状態に至ったと判断されると、次のステップＳ５では、「EV1st」への変速が完了しているか否かが判断される。ステップＳ５で「EV1st」へのダウン変速を完了していると判断されると、ダウン変速後の「EV1st」を維持するステップＳ６〜ステップＳ１０へと進む。一方、ステップＳ５で「EV1st」へのダウン変速を完了していないと判断されると、ダウン変速前の「EV2nd」を維持するステップＳ１１〜ステップＳ１６へと進む。【００６６】
ステップＳ６〜ステップＳ１０へと進む流れでは、例えば、長時間車両停止や長時間駐車などを意図し、「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」へのセレクト操作がなされると、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８へと進む。そして、ステップＳ８にて「Ｄレンジ」へのセレクト操作が判断されない限り、ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れが繰り返され、ステップＳ７では、多段歯車変速機１の変速パターンとして「EV1st」が維持される。【００６７】
そして、ステップＳ８にて発進要求である「Ｄレンジ」へのセレクト操作が判断されると、ステップＳ８からステップＳ９→エンドへ進み、ステップＳ９では、ステップＳ７にて維持されていた「EV1st」を発進用変速パターンとし、ブレーキ足離し操作及びアクセル踏み込み操作に従って発進する。一方、例えば、短時間車両停止となる信号待ちなどであって、「Ｄレンジ」のままでセレクト操作を行わないと、ステップＳ６からステップＳ１０→エンドへと進む。このステップＳ１０では、ダウン変速が完了している「EV1st」を発進用変速パターンとし、ブレーキ足離し操作及びアクセル踏み込み操作に従って再発進する。【００６８】
ステップＳ１１〜ステップＳ１６へと進む流れでは、まず、ステップＳ５で「EV1st」への変速を完了していないと判断されると、ステップＳ５からステップＳ１１へと進み、ステップＳ１１では、変速パターンがダウン変速開始前の「EV2nd」へと戻される。そして、例えば、長時間車両停止や長時間駐車などを意図し、「Ｄレンジ」から「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」へのセレクト操作がなされると、ステップＳ１２からステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む。そして、ステップＳ１４にて「Ｄレンジ」へのセレクト操作が判断されない限り、ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む流れが繰り返され、ステップＳ１３では、多段歯車変速機１の変速パターンとして「EV2nd」が維持される。【００６９】
そして、ステップＳ１４にて発進要求である「Ｄレンジ」へのセレクト操作が判断されると、ステップＳ１４からステップＳ１５→エンドへ進み、ステップＳ１５では、ステップＳ１３にて維持されていた「EV2nd」を発進変速パターンとし、ブレーキ足離し操作及びアクセル踏み込み操作に従って発進する。一方、例えば、短時間車両停止となる信号待ちなどであって、「Ｄレンジ」のままでセレクト操作を行わないと、ステップＳ１２からステップＳ１６→エンドへと進む。このステップＳ１６では、ステップＳ１１で戻された「EV2nd」を発進変速パターンとし、ブレーキ足離し操作及びアクセル踏み込み操作に従って再発進する。【００７０】
［発進制御作用］
以下、図６〜図９に基づき、「EV2nd」から「EV1st」へと変速パターンを切り替えるダウン変速を伴う発進制御作用を説明する。【００７１】
まず、「EV2nd」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機１におけるMG1トルクの流れを、図６に基づき説明する。
「EV2nd」の変速パターンでは、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であり、第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置であり、第３係合クラッチC3が「Right」位置である。従って、MG1トルクは、第１モータジェネレータMG1から第２軸１２→第４歯車104→第９歯車109→第３軸１３→第７歯車107→第１６歯車116→デファレンシャル歯車１７→ドライブ軸１８→駆動輪１９へと流れる。【００７２】
次に、「EV1st」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機１におけるMG1トルクの流れを、図７に基づき説明する。
「EV1st」の変速パターンでは、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であり、第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置であり、第３係合クラッチC3が「Left」位置である。従って、MG1トルクは、第１モータジェネレータMG1から第２軸１２→第５歯車105→第１０歯車110→第３軸１３→第７歯車107→第１６歯車116→デファレンシャル歯車１７→ドライブ軸１８→駆動輪１９へと流れる。【００７３】
従って、「EV2nd」から「EV1st」へ変速パターンを切り替えるダウン変速は、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３を、「Right」の締結位置から「Ｎ」位置を経由して「Left」の締結位置までストロークさせることで達成される。このとき、第１係合クラッチC1及び第２係合クラッチC2は、いずれも「Ｎ」位置のままとする。【００７４】
図８及び図９に基づき、「EV2nd」から「EV1st」への変速パターンの切り替えによるダウン変速を伴う発進制御作用を説明する。ここで、「Right」と「Left」の２つの締結位置によるクラッチ部を有する第３係合クラッチC3が、発進要求があったときに締結される発進クラッチに相当する。そして、第３係合クラッチC3のうち、カップリングスリーブ５３と右側ドグクラッチリング５９により構成され、ドグ歯５３ｂ，５９ｂの締結位置が「Right」であるクラッチ部を「MG1 2ndクラッチ」という（第２発進用クラッチに相当）。第３係合クラッチC3のうち、カップリングスリーブ５３と左側ドグクラッチリング５６により構成され、ドグ歯５３ａ，５６ａの締結位置が「Left」であるクラッチ部を「MG1 1stクラッチ」という（第１発進用クラッチに相当）。【００７５】
図８は、多段歯車変速機１の変速パターンを「EV2nd」から「EV1st」へ切り替えるダウン変速を減速中に完了して車両停止するときのタイムチャートを示す。この図８において、時刻t1はMG1 2ndクラッチの解放指令時刻である。時刻t2はMG1 2ndクラッチの解放完了時刻である。時刻t3はMG1 1stクラッチの締結指令時刻である。時刻t4はMG1 1stクラッチの締結完了時刻である。時刻t5は車両停止時刻である。時刻t6はＤレンジからＰレンジ又はＮレンジへのセレクト操作時刻である。【００７６】
減速中に「EV2nd」から「EV1st」へと変速パターンを切り替えるダウン変速要求があると、時刻t1にてMG1 2ndクラッチへ解放指令が出力され、時刻t2にてMG1 2ndクラッチの解放が完了する。この時刻t2から時刻t3までの間は、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３がMG1 1stクラッチ側にもMG1 2ndクラッチ側にも締結していない位置にあり、多段歯車変速機１はニュートラル状態になる。よって、第１モータジェネレータMG1の回転数は、時刻t2から時刻t3までの間、モータ負荷の低下に伴って上昇する。【００７７】
そして、時刻t3にてMG1 1stクラッチへ締結指令が出力され、減速中である時刻t4にてMG1 1stクラッチの締結が完了する。この時刻t4から時刻t5までの間は、車速の低下に伴って第１モータジェネレータMG1の回転数も低下し、車両停止時刻t5では、第１モータジェネレータMG1の回転数がゼロになる。【００７８】
この車両停止時刻t5において、「EV1st」への変速が完了しているため、Ｄレンジである時刻t5から時刻t6までは、MG1 1stクラッチの締結による「EV1st」が発進変速段として維持される。そして、時刻t6にてＤレンジからＰレンジ又はＮレンジにセレクト操作されると、通常の変速制御手法の場合は、MG1 1stクラッチを解放し（図８の破線）、多段歯車変速機１がニュートラル状態にされる。しかし、ＤレンジからＰレンジ又はＮレンジへのセレクト操作にもかかわらず、時刻t6以降であって次の発進要求操作が行われるまでは、MG1 1stクラッチの締結による「EV1st」が発進変速段として維持される。【００７９】
図９は、多段歯車変速機１の変速パターンを「EV2nd」から「EV1st」へ切り替えるダウン変速を減速中に完了しないで車両停止するときのタイムチャートを示す。この図９において、時刻t1はMG1 2ndクラッチの解放指令時刻である。時刻t2は車両停止時刻であると共にMG1 2ndクラッチの戻し締結指令時刻である。時刻t3はMG1 2ndクラッチの戻し締結完了時刻である。時刻t4はＤレンジからＰレンジ又はＮレンジへのセレクト操作時刻である。【００８０】
車両停止直前の減速中に「EV2nd」から「EV1st」へ変速パターンを切り替えるダウン変速要求があると、時刻t1にてMG1 2ndクラッチへ解放指令が出力されるが、MG1 2ndクラッチの解放完了を待たずに、時刻t2にて車両が停止する。よって、車両停止時刻t2でMG1 2ndクラッチの戻し締結指令が出力され、時刻t3にてMG1 2ndクラッチの戻し締結が完了する。つまり、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３が、MG1 2ndクラッチ側に締結した「EV2nd」というダウン変速前の変速段に戻される。【００８１】
そして、時刻t3において、「EV2nd」への変速戻しが完了しているため、Ｄレンジである時刻t3から時刻t4まで、MG1 2ndクラッチの締結による「EV2nd」が発進変速段として維持される。そして、時刻t4にてＤレンジからＰレンジ又はＮレンジにセレクト操作されると、通常の変速制御手法の場合は、MG1 2ndクラッチを解放し（図９の破線）、多段歯車変速機１がニュートラル状態にされる。しかし、ＤレンジからＰレンジ又はＮレンジへのセレクト操作にもかかわらず、時刻t4以降であって次の発進要求操作が行われるまでは、MG1 2ndクラッチの締結による「EV2nd」が発進変速段として維持される。【００８２】
［発進制御の特徴作用］
実施例１では、車両が停止したときに第３係合クラッチC3が締結されていると、車両停止状態を含めて次に発進するまで第３係合クラッチC3の締結を維持する構成とした。【００８３】
即ち、発進用クラッチが係合クラッチの場合には、ドグ歯の頂面同士の位相が合っていると、締結方向にストロークできず、無理に締結させようとすると、ドグ歯の接触時や噛み合い初期における伝達トルクの変動により発進ショックを招く。この発進ショックを抑えるには、位相をずらしてから締結させる必要があり時間を要する。このため、車両停止状態で係合クラッチの締結動作を行って発進しようとすると、噛み合い締結が完了するまで待つ必要があることで、速やかに発進できない。
これに対し、第３係合クラッチC3が予め締結されていることで、車両停止状態から発進要求があった場合、噛み合い締結される第３係合クラッチC3の締結動作が不要となる。従って、発進ショックが抑えられると共に、発進要求から車両発進までに要する時間が短縮される。つまり、素早い発進要求があった場合にも、これに対応する素早い発進応答が確保される。【００８４】
例えば、上り勾配路でＰレンジからＮレンジを通過する際、又は、ＰレンジからＮレンジへセレクトする際、動力伝達経路が遮断するＮレンジで車両が後方にずり下がる。下り勾配路でも同様に、Ｎレンジで車両が前方にずり下がる。
これに対し、車両が停止したときに締結されている第３係合クラッチC3の締結を、車両停止状態を含めて次に発進するまで維持する。このため、勾配路での車両停止状態において、Ｎレンジを通過する操作やＮレンジへセレクトする操作をしても、動力伝達経路が遮断されることなく、車両のずり下がりが防止される。【００８５】
実施例１では、車両停止状態でＤレンジからＰレンジやＮレンジへセレクト操作されると、次にＤレンジがセレクトされるまで「EV1st」又は「EV2nd」による発進変速段を維持する構成とした（Ｓ７、Ｓ１３）。
従って、ＰレンジやＮレンジから素早い発進要求があった場合でも、Ｄレンジへのセレクト操作から車両発進までの時間が短縮される。【００８６】
実施例１では、車両停止前の減速中に「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に「EV1st」へのダウン変速が完了している。このとき、車両停止状態でＤレンジからＰ，Ｎレンジへセレクト操作されると、次にＤレンジがセレクトされるまでダウン変速後の「EV1st」を維持する構成とした（Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８）。
従って、車両停止時に「EV1st」へのダウン変速が完了しているとき、次の発進要求に対して発進駆動性能が高い「EV1st」によるEV発進が確保される。【００８７】
実施例１では、車両停止前の減速中に「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に「EV1st」へのダウン変速が完了していない。このときはダウン変速前の「EV2nd」に戻し、車両停止状態でＤレンジからＰレンジやＮレンジへセレクト操作されると、次にＤレンジがセレクトされるまで戻した「EV2nd」を維持する構成とした（Ｓ５→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）。
従って、車両停止時に「EV1st」へのダウン変速が完了していないとき、次の発進要求に対して「EV2nd」によるEV発進が確保される。【００８８】
実施例１では、車両停止状態でＤレンジのままで他のレンジ（Ｐ，Ｎレンジ）へのセレクト操作を行わないと、「EV1st」又は「EV2nd」による発進変速段で再発進する（Ｓ６→Ｓ１０、Ｓ１２→Ｓ１６）。
従って、信号待ちからの発進時などで、レンジ位置を変更するセレクト操作を行わない素早い発進要求に対し、発進要求操作から再発進までの時間が短縮される。【００８９】
実施例１では、変速機が、ハイブリッド車両の多段歯車変速機１である。この多段歯車変速機１は、Ｎ位置からのカップリングスリーブ５３のストローク方向が一方のとき「EV1st」を選択し、他方のとき「EV2nd」を選択する第３係合クラッチC3を有し、回転差吸収要素を持たないことによりEV発進する構成とした（図３）。
従って、ハイブリッド車両でEV発進する際、カップリングスリーブ５３を共通とする「EV1st」又は「EV2nd」の変速パターンを選択してのEV発進が確保される。【００９０】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の発進制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。【００９１】
(1) 駆動系に、動力源としての電動機（第１モータジェネレータMG1）と、電動機（第１モータジェネレータMG1）からの出力を変速して駆動輪１９へ伝達する変速機（多段歯車変速機１）と、を備え、変速機（多段歯車変速機１）は、変速要素として、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する係合クラッチC1,C2,C3を有する電動車両（ハイブリッド車両）において、
係合クラッチC1,C2,C3のうち、発進要求があったときに噛み合い締結されるクラッチを発進用クラッチ（第３係合クラッチC3）というとき、車両が停止したときに発進用クラッチ（第３係合クラッチC3）が締結されていると、車両停止状態を含めて次に発進するまで発進用クラッチ（第３係合クラッチC3）の締結を維持する発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３、図５）を設ける。
このため、発進要求があった場合、発進ショックを抑えながら、発進要求に対し応答の良い車両発進を達成することができる。加えて、勾配路での車両停止状態において、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）を通過する操作やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）へセレクトする操作をしても、車両のずり下がりを防止することができる。【００９２】
(2) 変速機（多段歯車変速機１）は、発進用クラッチ（MG1 1stクラッチ、MG1 2ndクラッチ）が締結される発進変速段（「EV1st」、「EV2nd」）を有し、
発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３、図５）は、車両停止状態で走行レンジ（Ｄレンジ）からパーキングレンジ（Ｐレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）へセレクト操作されると、次に走行レンジ（Ｄレンジ）が選択されるまで車両停止したときの発進変速段（「EV1st」、「EV2nd」）を維持する。
このため、(1)の効果に加え、パーキングレンジ（Ｐレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）から素早い発進要求があった場合でも、走行レンジ（Ｄレンジ）へのセレクト操作から車両発進までの時間を短縮することができる。【００９３】
(3) 変速機は、第１発進用クラッチ（MG1 1stクラッチ）が締結される１速段（「EV1st」）と、第２発進用クラッチ（（MG1 2ndクラッチ）が締結される２速段（「EV2nd」）を有する多段変速機（多段歯車変速機１）であり、
発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３、図５）は、車両停止前の減速中に２速段（「EV2nd」）から１速段（「EV1st」）へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に１速段（「EV1st」）へのダウン変速が完了しているとき、車両停止状態で走行レンジ（Ｄレンジ）からパーキングレンジ（Ｐレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）へセレクト操作されると、次に走行レンジ（Ｄレンジ）が選択されるまでダウン変速後の１速段（「EV1st」）を維持する（Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８）。
このため、(2)の効果に加え、車両停止時に１速段（「EV1st」）へのダウン変速が完了しているとき、次の発進要求に対して発進駆動性能が高い１速段（「EV1st」）によるEV発進を確保することができる。【００９４】
(4) 変速機は、第１発進用クラッチ（MG1 1stクラッチ）が締結される１速段（「EV1st」）と、第２発進用クラッチ（（MG1 2ndクラッチ）が締結される２速段（「EV2nd」）を有する多段変速機（多段歯車変速機１）であり、
発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３、図５）は、車両停止前の減速中に２速段（「EV2nd」）から１速段（「EV1st」）へのダウン変速制御が開始され、車両停止時に１速段（「EV1st」）へのダウン変速が完了していないとき、ダウン変速前の２速段（「EV2nd」）に戻し、車両停止状態で走行レンジ（Ｄレンジ）からパーキングレンジ（Ｐレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）へセレクト操作されると、次に走行レンジ（Ｄレンジ）が選択されるまで戻した２速段（「EV2nd」）を維持する（Ｓ５→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）。
このため、(2)の効果に加え、車両停止時に１速段（「EV1st」）へのダウン変速が完了していないとき、次の発進要求に対して２速段（「EV2nd」）によるEV発進を確保することができる。【００９５】
(5) 変速機（多段歯車変速機１）は、発進用クラッチ（第３係合クラッチC3のMG1 1stクラッチとMG1 2ndクラッチ）が締結される発進変速段（「EV1st」、「EV2nd」）を有し、
発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３、図５）は、車両停止状態で走行レンジ（Ｄレンジ）のままで他のレンジ（Ｐ，Ｎレンジ）へのセレクト操作を行わないと、発進変速段（「EV1st」、「EV2nd」）で再発進する（Ｓ６→Ｓ１０、Ｓ１２→Ｓ１６）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、セレクト操作を行わない素早い発進要求に対し、発進要求操作から再発進までの時間を短縮することができる。【００９６】
(6) 電動車両は、動力源として電動機（第１モータジェネレータMG1、第２モータジェネレータMG2）と内燃機関ICEを備えたハイブリッド車両であり、
変速機は、ニュートラル位置（Ｎ位置）からのカップリングスリーブ５３のストローク方向が一方のときEV１速段（「EV1st」）を選択し、他方のときEV２速段（「EV2nd」）を選択する係合クラッチ（第３係合クラッチC3）を有し、回転差吸収要素を持たないことによりEV発進する多段歯車変速機１である。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、ハイブリッド車両でEV発進する際、カップリングスリーブ５３を共通とする「EV1st」又は「EV2nd」の変速パターンを選択してのEV発進を確保することができる。
【実施例２】
【００９７】
実施例２は、実施例１のハイブリッド車両に代え、電気自動車に対して発進制御装置を適用した例である。【００９８】
まず、構成を説明する。
実施例２の発進制御装置は、駆動系構成要素として、１つのモータジェネレータと、１つの係合クラッチを有する２速歯車変速機と、を備えた電気自動車（電動車両の他の一例）に適用したものである。以下、実施例２における電気自動車の発進制御装置の「全体システム構成」を説明する。【００９９】
［全体システム構成］
図１０は、実施例１の発進制御装置が適用された電気自動車の駆動系及び制御系を示す。以下、図１０に基づき、全体システム構成を説明する。【０１００】
電気自動車の駆動系は、図１０に示すように、モータジェネレータMGと、１つの係合クラッチCを有する２速歯車変速機１’と、を備えている。【０１０１】
前記モータジェネレータMGは、強電バッテリ３’を電源とする三相交流の永久磁石型同期モータである。モータジェネレータMGのステータは、モータジェネレータMGのケースに固定され、そのケースが２速歯車変速機１’の変速機ケース１０’に固定される。そして、モータジェネレータMGのロータに一体のモータ軸は、２速歯車変速機１’のうち第１軸１１’に接続される。モータジェネレータMGのステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ４’が、ACハーネス５’を介して接続される。強電バッテリ３’とインバータ４’は、ジャンクションボックス９’を介してDCハーネス８’により接続される。【０１０２】
前記２速歯車変速機１’は、変速比が異なる２つの歯車対を有する常時噛み合い式変速機であり、変速機ケース１０’内に互いに平行配置され、歯車が設けられる２つの歯車軸と、歯車対を選択する１つの係合クラッチCと、を備える。歯車軸としては、第１軸１１’と、第３軸１３’が設けられる。【０１０３】
前記第１軸１１’は、モータジェネレータMGが連結される軸であり、第１軸１１’には、図１０の右側から順に、第２歯車102’、第３歯車103’が配置される。第２歯車102’と第３歯車103’は、軸方向に突出するボス部が第１軸１１’の外周に挿入される遊転歯車であり、係合クラッチCを介し第１軸１１’に対して駆動連結可能に設けられる。【０１０４】
前記第３軸１３’は、２速歯車変速機１’の出力側に配置された軸であり、第３軸１３’には、図１０の右側から順に、第６歯車106’、第７歯車107’、第８歯車108’が配置される。第６歯車106’と第７歯車107’と第８歯車108’は、第３軸１３’に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。そして、第６歯車106’は第１軸１１’の第２歯車102’に噛み合い、第７歯車107’はデファレンシャル歯車１７’の第１６歯車116’と噛み合い、第８歯車108’は第１軸１１の第３歯車103’に噛み合う。【０１０５】
前記係合クラッチCは、第１軸１１’の第２歯車102’と第３歯車103’の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。係合クラッチCが左側締結位置（Left）のとき、第１軸１１’と第３歯車103’を駆動連結する。係合クラッチCが中立位置（Ｎ）のとき、第１軸１１’と第２歯車102’を解放すると共に、第１軸１１’と第３歯車103’を解放する。係合クラッチCが右側締結位置（Right）のとき、第１軸１１’の第２歯車102’を駆動連結する。そして、２速歯車変速機１’の第３軸１３’に有する第７歯車107’に噛み合う第１６歯車116’は、デファレンシャル歯車１７’及び左右のドライブ軸１８’を介して左右の駆動輪１９’に接続されている。【０１０６】
電気自動車の制御系は、図１０に示すように、モータコントロールユニット２２’と、変速機コントロールユニット２３’と、を備えている。なお、モータコントロールユニット２２’と変速機コントロールユニット２３’は、CAN通信線２５’により双方向情報交換可能に接続されている。【０１０７】
前記モータコントロールユニット２２’（略称：「MCU」）は、インバータ４’に対する制御指令によりモータジェネレータMGの力行制御や回生制御などを行う。【０１０８】
前記変速機コントロールユニット２３’（略称：「TMCU」）は、所定の入力情報に基づいて図外の電動アクチュエータへ電流指令を出力することにより、２速歯車変速機１’の変速段を切り替える変速制御を行う。この変速制御では、実施例１の第３係合クラッチC3と沿うように、係合クラッチCを選択的に噛み合い締結/解放させ、２つの歯車対から動力伝達に関与する歯車対を選択する。これにより、ロー変速段（第３歯車103’と第８歯車108’の歯車対選択）とハイ変速段（第２歯車102’と第６歯車106’の歯車対選択）を得る。【０１０９】
なお、実施例２の電気自動車の発進制御装置における「変速制御系構成」については、図２に示す実施例１の構成において、係合クラッチCが一つの構成となる。「変速パターン構成」については、「ロー変速段」と「ハイ変速段」を、ニュートラル位置を介して切り替える構成となる。「変速制御処理構成」については、図５に示す実施例１の構成において、「EV1st」を「ロー変速段」とし、「EV2nd」を「ハイ変速段」と読み替える構成となる。また、「変速制御処理作用」、「変速制御作用」についても実施例１と同様であるので、説明を省略する。【０１１０】
実施例２の電気自動車の発進制御装置にあっては、下記の効果が得られる。
(7) 電動車両は、動力源として電動機（モータジェネレータMG）のみを備えた電気自動車であり、
変速機は、ニュートラル位置（Ｎ位置）からのカップリングスリーブのストローク方向が一方のときに「ロー変速段」を選択し、他方のときに「ハイ変速段」を選択する係合クラッチCを有する２速歯車変速機１’である。
このため、上記(1)〜(5)の効果に加え、変速機（２速歯車変速機１’）の構成を簡潔としながら、電気自動車で発進する際、カップリングスリーブを共通とする「ロー変速段」又は「ハイ変速段」を選択しての発進を確保することができる。【０１１１】
以上、本発明の電動車両の発進制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。【０１１２】
実施例１，２では、発進コントローラ（図５）として、減速中に「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速制御が開始されると、車両停止時に「EV1st」へのダウン変速が完了しているか否かを判断する例を示した。しかし、発進コントローラとしては、減速中に「EV2nd」から「EV1st」へのダウン変速制御が開始されると、車両停止時にカップリングスリーブの位置情報を入力し、「EV2nd」の締結位置に近いか、「EV1st」の締結位置に近いかを判断する。そして、より近い側の変速パターンを選択し、カップリングスリーブを選択側にストロークさせて変速パターンを「EV1st」又は「EV2nd」にする例としても良い。【０１１３】
実施例１では、変速機として、３つの係合クラッチC1,C2,C3を有し、変速比が異なる複数の歯車対を有する常時噛み合い式による多段歯車変速機１の例を示した。実施例２では、変速機として、１つの係合クラッチCを有し、変速比が異なる２つの歯車対を有する常時噛み合い式による２速歯車変速機１’の例を示した。しかし、変速機としては、少なくとも一つの変速段を達成し、変速要素として、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する係合クラッチを有する変速機であれば、実施例１，２で示した多段歯車変速機１や２速歯車変速機１’に限られない。【０１１４】
実施例１では、本発明の発進制御装置を、駆動系構成要素として、１つのエンジンと、２つのモータジェネレータと、３つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両に適用する例を示した。実施例２では、本発明の発進制御装置を、駆動系構成要素として、１つのモータジェネレータと、１つの係合クラッチを有する２速歯車変速機と、を備えた電気自動車に適用する例を示した。しかし、本発明の発進制御装置は、駆動系に、動力源としての電動機と、少なくとも一つの係合クラッチを有する変速機と、を備える電動車両であれば、他の形式のハイブリッド車両や電気自動車や燃料電池車などの電動車両に対しても適用することができる。
【図１】
0006493517.tif 000002
【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】
0006493517.tif 000008
【図８】
0006493517.tif 000009
【図９】
0006493517.tif 000010
【図１０】
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