(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチ寿命を向上させることを可能とするハイブリッド車両用変速システムを提供する。【解決手段】入力シャフト３１と、入力シャフト３１とギアを介して連結可能で駆動輪Ｗｌ，Ｗｒに対してトルクを伝達可能な出力シャフト３２と、ギア段を変更することにより入力シャフト３１と出力シャフト３２との回転比を変更する変速装置と、を有するトランスミッションＴＭと、エンジンＥＧが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸と入力シャフト３１との間に設けられ、駆動軸から入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として駆動軸と入力シャフト３１間を断接するクラッチＣと、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していない場合、入力シャフト３１の回転数が所定の範囲に収まるように、ギア段を変更するよう変速装置を制御するＴＭ−ＥＣＵ１３と、を備える。【選択図】図１
2016203934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力シャフトと、前記入力シャフトと連結可能で駆動輪に対してトルクを伝達可能な出力シャフトと、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更する変速装置と、を有するトランスミッションと、
エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸と前記入力シャフトとの間に設けられ、前記駆動軸から前記入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として前記駆動軸と前記入力シャフト間を断接するクラッチと、
モータトルクを出力し、前記モータトルクが伝達されるモータ軸を有するモータジェネレータと、
前記モータジェネレータが前記出力シャフトに前記モータトルクを伝達中で且つ前記クラッチが継合していないＥＶモードであり、且つ前記入力シャフトの回転数が閾値回転数を超える場合、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を下げるよう前記変速装置を制御する制御部と、
を備えるハイブリッド車両用変速システム。
【請求項２】
前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が閾値回転数を超える場合において、前記ギア段が第１の閾値ギア段を超えるとき、前記制御部は、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記入力シャフトと連結された前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する
請求項１に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項３】
前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が前記エンジンを始動するのに最低限必要な回転数であるエンジン始動最低回転数未満の場合、前記制御部は、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を上げるよう前記変速装置を制御する請求項１または２に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項４】
前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が、前記エンジンを始動するのに最低限必要な回転数であるエンジン始動最低回転数未満で前記ギア段が前記第１の閾値ギア段以下の第２の閾値ギア段未満の場合、前記制御部は、前記モータトルクが大きくなるよう前記モータジェネレータを制御する
請求項２に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項５】
前記ＥＶモードであり且つ前記駆動輪に伝達されるトルクの抜けが許容範囲内である場合、前記制御部は、前記クラッチを継合させる前に、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する
請求項１に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項６】
前記ＥＶモードであり且つ前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より高い場合、前記制御部は、前記クラッチを継合させる前に、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する
請求項１に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項７】
前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更するよう前記変速装置を制御する制御は、前記ＥＶモードであり且つ前記車速が予め決められた第２の閾値車速より高い場合に実行される
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【請求項８】
前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更するよう前記変速装置を制御する制御は、前記ＥＶモードであり且つアクセルペダルの踏込量が予め決められた閾値踏込量より大きい場合に実行される
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用変速システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源にエンジンとモータを備え、走行モードとしてモータを動力源として走行する電気自動車モードと、エンジンとモータの両方を動力源として走行するハイブリッドモードと、を有するハイブリッド車両の変速システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（例えば、エンジン）とトランスミッションの入力シャフトを切り離すことが可能なクラッチと、内燃機関とは別にトランスミッションの入力シャフト又は出力シャフトに駆動力を出力可能なモータジェネレータを有する自動変速機を有するハイブリッド車両が知られている。一般的にハイブリッド車両は、エンジンを停止させモータジェネレータのみを動力に駆動するＥＶ（Electric Vehicle）走行からエンジンを始動し、エンジンとモータジェネレータの両方を動力に駆動するＨＶ（Hybrid Vehicle）走行に移行する方法として車両の運動エネルギーを用いたクランキングにより停止中のエンジンを始動させる押しがけを用いる。ここで、クランキングとは走行中にクラッチを継合させることである。
【０００３】
押しがけ時のエンジン始動制御として、例えば、特許文献１には、モータのトルクによりエンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するエンジン始動制御手段が、第１締結要素の締結容量を、モータから車両駆動軸へ所望のトルクを出力しつつ第１締結要素に出力可能なトルクの範囲内で、エンジンの始動に必要なトルクに対応する締結容量まで第１速度で上昇させる第１締結フェーズを有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３１４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、クラッチ継合時の入力シャフトの回転数とエンジンの回転数との差が大きい場合、クラッチで吸収するエネルギーが大きくなるので、クラッチの磨耗量が大きくなり、クラッチ寿命が短くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、クラッチ寿命を向上させることを可能とするハイブリッド車両用変速システム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】
【０００７】
本発明の一態様に係るハイブリッド車両用変速システムは、入力シャフトと、前記入力シャフトと連結可能で駆動輪に対してトルクを伝達可能な出力シャフトと、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更する変速装置と、を有するトランスミッションと、エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸と前記入力シャフトとの間に設けられ、前記駆動軸から前記入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として前記駆動軸と前記入力シャフト間を断接するクラッチと、モータトルクを出力し、前記モータトルクが伝達されるモータ軸を有するモータジェネレータと、前記モータジェネレータが前記出力シャフトに前記モータトルクを伝達中で且つ前記クラッチが継合していないＥＶモードであり、且つ前記入力シャフトの回転数が閾値回転数を超える場合、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を下げるよう前記変速装置を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
この構成により、入力シャフトの回転数を閾値回転数以下に維持することができるので、入力シャフトの回転数とエンジン回転数との差を抑えたまま維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチを継合することになってもクラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が閾値回転数を超える場合において、前記ギア段が第１の閾値ギア段を超えるとき、前記制御部は、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記入力シャフトと連結された前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御してもよい。
【００１０】
この構成により、ギア段が第１の閾値ギア段を超えて、これ以上ギア段を変更するできない場合もしくはギア段を上げても入力シャフトの回転数を下げることができない場合でも、入力シャフトの回転が制動されるので、入力シャフトの回転数を下げることができる。その結果、入力シャフトの回転数とエンジンの回転数の差を抑えられるので、クラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が前記エンジンを始動するのに最低限必要な回転数であるエンジン始動最低回転数未満の場合、前記制御部は、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を上げるよう前記変速装置を制御してもよい。
【００１２】
この構成により、ギア段を下げることでインプット回転数をエンジン始動最低回転数以上に維持できるので、いつ押しがけ要求があってクラッチを継合することになっても入力シャフトの回転数がエンジン始動最低回転数以上になるのを待たなくてもよいので、いつでも短時間にエンジンを始動することができる。
【００１３】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記ＥＶモードであり且つ前記入力シャフトの回転数が、前記エンジンを始動するのに最低限必要な回転数であるエンジン始動最低回転数未満で前記ギア段が前記第１の閾値ギア段以下の第２の閾値ギア段未満の場合、前記制御部は、前記モータトルクが大きくなるよう前記モータジェネレータを制御してもよい。
【００１４】
この構成により、インプット回転数を上げてエンジン始動最低回転数以上に維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチを継合することになっても、インプット回転数がエンジン始動最低回転数以上になるのを待たなくてもよいので、いつでも短時間でエンジンを始動させることができる。
【００１５】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記ＥＶモードであり且つ前記駆動輪に伝達されるトルクの抜けが許容範囲内である場合、前記制御部は、前記クラッチを継合させる前に、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御してもよい。
【００１６】
この構成により、出力シャフトへのモータトルクの伝達を遮断することになるが、トルクの抜けが許容範囲であるのでドライバビリティを低下させない。また、モータジェネレータから入力シャフトに伝達されるトルクを下げることができるので、入力シャフトの回転数を下げることができる。その結果、入力シャフトの回転数とエンジンの回転数の差を抑えられるので、クラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。このため、ドライバビリティを低下させることなく、クラッチの寿命を向上させることができる。
【００１７】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記ＥＶモードであり且つ前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より高い場合、前記制御部は、前記クラッチを継合させる前に、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御してもよい。
【００１８】
この構成により、クラッチの温度が閾値温度より高い場合、モータジェネレータから入力シャフトに伝達されるトルクを下げることができるので、入力シャフトの回転数を下げることができる。その結果、入力シャフトの回転数とエンジンの回転数の差を抑えられるので、クラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。それとともに、クラッチの継合時の磨耗量を抑えることができることにより、クラッチの更なる温度上昇を抑えることができるので、クラッチが耐久できる限界の温度を超えないようにすることができる。
【００１９】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する制御は、前記モータ軸の回転を入力として前記モータジェネレータを発電機として作動させる制御であってもよい。
【００２０】
この構成により、入力シャフトの回転にブレーキがかかるので、入力シャフトの回転数を下げることができる。それとともに、モータジェネレータを発電機として作動させることにより、モータ軸の回転による運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、変換された電気エネルギーでバッテリを充電することができる。
【００２１】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する制御は、前記エンジンの押しがけ要求があった場合に実行されてもよい。
【００２２】
この構成により、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータを制御する制御が押しがけ要求があったときにのみ実行されるので、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくすることができる。これにより、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくしつつ、クラッチの寿命を延ばすことができる。
【００２３】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更するよう前記変速装置を制御する制御は、前記ＥＶモードであり且つ前記車速が予め決められた第２の閾値車速より高い場合に実行されてもよい。
【００２４】
この構成により、車速が第２の閾値車速を越える場合にギア段を変更しても、第２の閾値車速を越える車速で走行中は、路面などからの騒音が大きく変速時の騒音がドライバに許容されるのでドライバへ不快感を与えない。よって、ドライバへ不快感を与えずに、ギア段を上げるよう変速装置を制御する制御、またはギア段を下げるよう変速装置を制御する制御を実行することができる。
【００２５】
上記のハイブリッド車両用変速システムにおいて、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更するよう前記変速装置を制御する制御は、前記ＥＶモードであり且つアクセルペダルの踏込量が予め決められた閾値踏込量より大きい場合に実行されてもよい。
【００２６】
この構成により、アクセルペダルの踏込量が閾値踏込量より大きい場合にギア段を変更しても、このような加速中は変速時の騒音がドライバに許容されるのでドライバへ不快感を与えない。よって、ドライバへ不快感を与えずに、ギア段を上げたり下げたりできる。
【００２７】
本発明の一態様に係るハイブリッド車両用変速システムは、入力シャフトと、前記入力シャフトと連結可能で駆動輪に対してトルクを伝達可能な出力シャフトと、前記出力シャフトに対する前記入力シャフトの回転比を変更する変速装置と、を有するトランスミッションと、エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸と前記入力シャフトとの間に設けられ、前記駆動軸から前記入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として前記駆動軸と前記入力シャフト間を断接するクラッチと、モータトルクを出力し、前記モータトルクが伝達されるモータ軸を有するモータジェネレータと、前記モータジェネレータが前記出力シャフトに前記モータトルクを伝達中で且つ前記クラッチが継合していないＥＶモードであり、且つ前記入力シャフトの回転数が閾値回転数を超える場合、前記モータ軸と前記出力シャフトの連結を切断し、前記入力シャフトと連結された前記モータ軸の回転を制動するように前記モータジェネレータを制御する制御部と、を備えてもよい。
【００２８】
この構成により、入力シャフトの回転が制動されるので、入力シャフトの回転数を下げることができる。その結果、入力シャフトの回転数とエンジンの回転数の差を抑えられるので、クラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一態様によれば、入力シャフトの回転数を閾値回転数以下に維持することができるので、入力シャフトの回転数とエンジン回転数との差を抑えたまま維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチを継合することになってもクラッチの継合時の磨耗量を抑え、クラッチの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用変速システムが搭載された車両の概略構成図である。
【図２】アクセル開度と車速から設定されるアップシフト及びダウンシフトの変速線の図である。
【図３】噛み合い機構の斜視図である。
【図４】噛み合い機構の断面図である。
【図５】噛み合い機構を構成するハブ及びスリーブの斜視図である。
【図６】ギア切替制御の場合の各パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。
【図７】ＭＧ回転数制御のギア段の切り替え順序を示す模式図である。
【図８】ＭＧ回転数制御の場合の各パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。
【図９】ＴＭ−ＥＣＵが実行する制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】従来の押しがけ時における各パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明の実施形態に係る車両の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用変速システムが搭載された車両Ｍの概略構成図である。図１に示すように、車両Ｍは、エンジンＥＧ及びモータジェネレータＭＧが出力するトルクによって、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒを駆動させる車両である。
【００３２】
図１に示すように、車両Ｍは、車両Ｍ全体を制御するハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶ−ＥＣＵともいう）１１と、エンジンＥＧと、エンジンＥＧが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸ＥＧ−１と、エンジンＥＧと接続されたエンジンＥＣＵ（以下、ＥＧ−ＥＣＵともいう）１２と、アクセルペダル９５と、ＨＶ−ＥＣＵ１１と接続されたアクセルセンサ９６と、ハイブリッド車両用変速システム１００と、ハイブリッド車両用変速システム１００からトルクが伝達されるデファレンシャルＤＦと、デファレンシャルＤＦからトルクが伝達される駆動輪Ｗｌ、Ｗｒと、を備える。
【００３３】
エンジンＥＧは、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料の燃焼によって回転トルク（駆動
力）を発生させるものである。エンジンＥＧの駆動力は、クラッチＣ、ハイブリッド車両用変速システム１００に含まれる後述する自動変速機ＴＭ、及びデファレンシャルＤＦを介して駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるように構成されている。エンジンＥＧは、燃料噴射装置ＥＧ−２、スロットルバルブＥＧ−３を有していて、これら燃料噴射装置ＥＧ−２、スロットルバルブＥＧ−３は、エンジンＥＣＵ１２に通信可能に接続され、エンジンＥＣＵ１２によって制御される。エンジンＥＧの駆動力を出力する駆動軸ＥＧ−１の近傍には、駆動軸ＥＧ−１の回転速度、即ち、エンジンＥＧの回転速度を検出するエンジン回転速度センサＥＧ−４が設けられている。エンジン回転速度センサＥＧ−４はエンジンＥＣＵ１２に通信可能に接続され、検出したエンジン回転数をエンジンＥＣＵ１２に出力する。
【００３４】
アクセルペダル９５は、ドライバが踏込量を可変に操作可能なペダルである。アクセルペダル９５には、アクセルペダル９５の踏込量であるアクセル開度を検出するアクセルセンサ９６が設けられている。
【００３５】
デファレンシャルＤＦは、トランスミッションＴＭの出力シャフト３２及びモータジェネレータＭＧの少なくとも一方から入力された回転トルクを差動可能に駆動輪Ｗｌ，Ｗｒに伝達する装置である。デファレンシャルＤＦは、出力ギヤ５６と噛合するリングギヤＤＦ−１を有する。このような構造により、出力シャフト３２は駆動輪Ｗｌ，Ｗｒに回転連結されている。
【００３６】
ここで、ハイブリッド車両用変速システム１００は、トランスミッションＴＭと、クラッチＣと、クラッチＣと接続されたクラッチアクチュエータ２９と、トランスミッションＴＭとアクチュエータと接続されたトランスミッションＥＣＵ（以下、ＴＭ−ＥＣＵという）１３と、を備える。更に、ハイブリッド車両用変速システム１００は、トランスミッションＴＭにトルクを伝達するモータジェネレータＭＧと、モータジェネレータＭＧと電気的に接続されたインバータＩＮＶと、インバータＩＮＶと接続されたモータジェネレータＥＣＵ（以下、ＭＧ−ＥＣＵともいう）１４と、インバータＩＮＶと電気的に接続されたバッテリＢＴと、バッテリＢＴと接続されたバッテリＥＣＵ（以下、ＢＴ−ＥＣＵという）１５とを備える。
【００３７】
クラッチＣは、エンジンＥＧが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸ＥＧ−１とトランスミッションＴＭの後述する入力シャフト３１との間に設けられ、駆動軸ＥＧ−１から入力シャフト３１に伝達するクラッチトルクを可変として駆動軸ＥＧ−１と入力シャフト３１間を断接する。クラッチＣは例えば、駆動軸ＥＧ−１と入力シャフト３１間の伝達トルクを電子制御可能なクラッチである。本実施形態では、クラッチＣは一例として、乾式単版ノーマルクローズクラッチであり、フライホイール２１、クラッチディスク２２、プレッシャープレート２４及びダイヤフラムスプリング２５を有している。フライホイール２１は、所定の質量を有する円板であり、駆動軸ＥＧ−１に接続し、駆動軸ＥＧ−１と一体回転する。クラッチディスク２２は、その外縁部に摩擦部材が設けられた円板状であり、フライホイール２１と接離可能に対向している。クラッチディスク２２は、入力シャフト３１と接続し、入力シャフト３１と一体回転する。
【００３８】
ダイヤフラムスプリング２５は、所謂皿ばねの一種で、その厚さ方向に傾斜するダイヤフラムが形成されている。ダイヤフラムスプリング２５の外縁は、プレッシャープレート２４に当接するよう対向している。ダイヤフラムスプリング２５は、プレッシャープレート２４を介してクラッチディスク２２をフライホイール２１に押圧している。この状態では、クラッチディスク２２の摩擦部材がフライホイール２１及びプレッシャープレート２４によって押圧され、摩擦部材とフライホイール２１及びプレッシャープレート２４間の摩擦力により、クラッチディスク２２とフライホイール２１が一体回転し、駆動軸ＥＧ−１と入力シャフト３１が接続される。
【００３９】
クラッチアクチュエータ２９は、ＴＭ−ＥＣＵ１３によって駆動制御され、ダイヤフラ
ムスプリング２５の外縁部を、フライホイール２１側に押圧又は当該押圧を解除し、クラ
ッチＣの伝達トルクを可変とするものである。クラッチアクチュエータ２９には、電動式
のものや油圧式のものが含まれる。クラッチアクチュエータ２９がダイヤフラムスプリン
グ２５の外縁部をフライホイール２１の反対側に押圧すると、ダイヤフラムスプリング２
５の外縁が、フライホイール２１から離間する方向に変形する。すると、当該ダイヤフラ
ムスプリング２５の変形によって、フライホイール２１及びプレッシャープレート２４が
クラッチディスク２２を押圧する押圧力が徐々に低下し、クラッチディスク２２とフライ
ホイール２１間の伝達トルクも徐々に低下し、駆動軸ＥＧ−１と入力シャフト３１が切断される。このように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチアクチュエータ２９を駆動することにより、クラッチディスク２２とフライホイール２１間の伝達トルク（クラッチトルク）を任意に変化させることができる。クラッチトルクは、クラッチアクチュエータ２９のストローク量とクラッチトルク量との関係を求めたクラッチトルクマップを予め設定することで、クラッチアクチュエータ２９に設けられたストロークセンサ（図示せず）により検出されるストローク量から求められる。
【００４０】
モータジェネレータＭＧは、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに回転トルクを付与するモータとして動作するとともに、車両Ｍの運動エネルギーを電力に変換する発電機としても作動する。モータジェネレータＭＧは、モータトルクを出力し、このモータトルクが伝達されるモータ軸ＭＧ−２を有する。モータジェネレータＭＧは、不図示のケースに固定されたステータ（図示せず）と、このステータの内周側に回転可能に設けられたロータ（図示せず）とから構成されている。
【００４１】
インバータＩＮＶは、モータジェネレータＭＧのステータ及びバッテリＢＴと電気的に接続されている。インバータＩＮＶは、ＭＧ−ＥＣＵと通信可能に接続されている。インバータＩＮＶは、ＭＧ−ＥＣＵ１４からの制御信号に基づいて、バッテリＢＴから供給される直流電流を、昇圧するとともに、交流電流に変換した上で、ステータに供給し、モータジェネレータＭＧで回転トルクを発生させ、モータジェネレータＭＧをモータとして機能させる。また、インバータＩＮＶは、モータジェネレータＥＣＵ１４からの制御信号に基づいて、モータジェネレータＭＧを発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧで発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリＢＴを充電する。
【００４２】
バッテリＢＴは、充電可能な二次電池である。バッテリＢＴは、インバータＩＮＶと接続されている。バッテリＢＴはＢＴ−ＥＣＵ１５と通信可能に接続されている。
【００４３】
ここで、トランスミッションＴＭは、エンジンＥＧからの回転トルクを複数のギア段の変速比で変速して、デファレンシャルＤＦに出力する歯車機構式の自動変速機である。また、本実施形態のトランスミッションＴＭは、シンクロナイザーリング等のシンクロ機構を有さず、後述する第１スリーブ１１２、第２スリーブ１２２、第３スリーブ１３２、第４スリーブ１４２を有するドグクラッチ式の自動変速機を一例として用いている。トランスミッションＴＭは、入力シャフト３１と、入力シャフト３１と連結可能で駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに対してトルクを伝達可能な出力シャフト３２と、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１との回転比を変更する変速装置と、を有する。ここで変速装置は、第１ドライブギヤ４１、第２ドライブギヤ４２、第３ドライブギヤ４３、第４ドライブギヤ４４、第５ドライブギヤ４５、第１ドリブンギヤ５１、第２ドリブンギヤ５２、第３ドリブンギヤ（アウトプットギヤ）５３、第４ドリブンギヤ５４、第５ドリブンギヤ５５、出力ギヤ５６、回転シャフト８１、ギヤ８２、ドライブギヤＭＧ−１、第１噛み合い機構１１０、第２噛み合い機構１２０、第３噛み合い機構１３０、及び第４噛み合い機構１４０、を有する。
【００４４】
ここで、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比は、出力シャフト３２が１回転するのに入力シャフト３１が回転する数である。本実施形態では、一例として、ギア段を変更する、すなわちドリブンギヤとドライブギヤとのギア比を変更することにより、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を変更する。なお、ギア（歯車）以外の機構を用いて、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を変更してもよい。
【００４５】
入力シャフト３１は、エンジンＥＧから回転トルクが入力される軸であり、クラッチＣのクラッチディスク２２と一体回転する。出力シャフト３２は、入力シャフト３１と略平行に配設されている。入力シャフト３１及び出力シャフト３２は、それぞれ図示しないトランスミッションＴＭのハウジングに回転可能に支承されている。
【００４６】
第１ドライブギヤ４１、及び第２ドライブギヤ４２は、入力シャフト３１に相対回転不能に固定された固定ギヤである。第３ドライブギヤ４３、第４ドライブギヤ４４、第５ドライブギヤ４５は、入力シャフト３１に相対回転可能（遊転可能）に設けられた遊転ギヤである。第１ドリブンギヤ５１と第２ドリブンギヤ５２は、出力シャフト３２に対して相対回転可能で、軸方向に移動不能に設けられた遊転ギヤである。第３ドリブンギヤ５３は、出力シャフト３２に対して相対回転可能で、軸方向に移動不能に設けられた遊転ギヤである。第４ドリブンギヤ５４と第５ドリブンギヤ５５は、出力シャフト３２に相対回転不能に固定された固定ギヤである。
【００４７】
第１ドライブギヤ４１と第１ドリブンギヤ５１とは、互いに噛合する。第２ドライブギヤ４２と第２ドリブンギヤ５２とは、互いに噛合する。第３ドライブギヤ４３と第３ドリブンギヤ５３とは、互いに噛合する。第４ドライブギヤ４４と第４ドリブンギヤ５４とは、互いに噛合する。第５ドライブギヤ４５と第５ドリブンギヤ５５とは、互いに噛合する。
【００４８】
第１ドライブギヤ４１、第２ドライブギヤ４２、第３ドライブギヤ４３、第４ドライブ
ギヤ４４、第５ドライブギヤ４５の順にギヤ径が大きくなっている。一方、第１ドリブンギヤ５１、第２ドリブンギヤ５２、第３ドリブンギヤ５３、第４ドリブンギヤ５４、第５ドリブンギヤ５５の順にギヤ径が小さくなっている。
【００４９】
入力シャフト３１の近傍、又は第１ドライブギヤ４１、第２ドライブギヤ４２の近傍には、入力シャフト３１の回転速度（以下、インプット回転数という）を検出するための、入力軸回転速度センサ９１が設けられている。出力シャフト３２の近傍、又は第３ドリブンギヤ５３、第４ドリブンギヤ５４、第５ドリブンギヤ５５の近傍には、出力シャフト３２の回転速度（以下、アウトプット回転数という）を検出するための、出力軸回転速度センサ９２が設けられている。入力軸回転速度センサ９１及び出力軸回転速度センサ９２はＴＭ−ＥＣＵ１３と通信可能に接続され、それぞれの検出信号をＴＭ−ＥＣＵ１３に出力する。
【００５０】
出力シャフト３２は、トランスミッションＴＭに入力された回転トルクをデファレンシャルＤＦのリングギヤＤＦ−１と噛合し、出力シャフト３２に入力された回転トルクを、デファレンシャルＤＦに出力する。
【００５１】
モータジェネレータＭＧのモータ軸ＭＧ−２がドライブギヤＭＧ−１に直結する。これにより、モータ軸ＭＧ−２の回転がドライブギヤＭＧ−１に伝達されるので、モータジェネレータＭＧが出力するトルクがドライブギヤＭＧ−１に伝達される。回転シャフト８１には、ギヤ８２が取り付けられている。回転シャフト８１は、ハウジングに回転可能に軸支されている。ギヤ８２は、モータジェネレータＭＧによって回転するドライブギヤＭＧ−１と噛合し、且つトランスミッションＴＭの第３ドリブンギヤ５３と噛合している。これにより、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に係合している場合、モータジェネレータＭＧが出力するトルクが、出力シャフト３２に伝達される。また、第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に係合している場合、モータジェネレータＭＧが出力するトルクが、入力シャフト３１に伝達される。
【００５２】
第１噛み合い機構１１０は、第１ドリブンギヤ５１又は第２ドリブンギヤ５２を選択して、出力シャフト３２に相対回転不能に連結する。従って、第１噛み合い機構１１０の回転速度は、出力シャフト３２の回転速度Ｎｏｓと同一である。第１噛み合い機構１１０は、第１ドリブンギヤ５１と第２ドリブンギア５２の間に配設されている。図３は、噛み合い機構の斜視図である。図４は、噛み合い機構の断面図である。図３及び図４に示すように、第１噛み合い機構１１０は、第１ハブ１１１、第１スリーブ１１２、第１フォーク部材１１３、及び第１シフトアクチュエータ１１４を有している。
【００５３】
第１ハブ１１１は、第１ドリブンギヤ５１と第２ドリブンギヤ５２の間において、出力シャフト３２に相対回転不能に固定されている。図５は、噛み合い機構を構成するハブ及びスリーブの斜視図である。図５に示すように、第一ハブ１１１の外周には、外歯１１１ａが形成されている。第一スリーブ１１２は円環状である。第一スリーブ１１２の内周には、内歯１１２ａが形成されている。外歯１１１ａと内歯１１２ａが嵌合することにより第一スリーブ１１２は第一ハブ１１１に対して回転不能であり、且つ出力シャフト３２の軸線方向に移動可能に配設されている。
【００５４】
図４に示すように、第１ドリブンギヤ５１の第１ハブ１１１に対向する側面には、ドグ歯５１ａが形成されている。図４及び図５に示すように、第２ドリブンギヤ５２の第一ハブ１１１に対向する側面には、ドグ歯５２ａが形成されている。
【００５５】
第１スリーブ１１２が第１ドリブンギヤ５１側に移動されれば、内歯１１２ａとドグ歯５１ａが嵌合して第１ドリブンギヤ５１が出力シャフト３２に相対回転不能に連結される。一方で、第１スリーブ１１２が第２ドリブンギヤ５２側に移動されれば、内歯１１２ａとドグ歯５２ａが嵌合して、第２ドリブンギヤ５２が出力シャフト３２に相対回転不能に連結される。
【００５６】
図３及び図４に示すように、第１フォーク部材１１３は、シャフト１１３ａとフォーク１１３ｂとから構成されている。フォーク１１３ｂは、第１スリーブ１１２の外周部に凹陥形成された係合部１１２ｂに係合している。第１シフトアクチュエータ１１４は、フォーク部材１１３を介して、第１スリーブ１１２を第１ドリブンギヤ５１側もしくは第２ドリブンギヤ５２側に移動させるか、または第１ドリブンギヤ５１と第２ドリブンギヤ５２の中間の第１ニュートラル位置に移動させるサーボモータである。本実施形態では、回転軸１１４ａまたは回転軸１１４ａに連結された部材は、シャフト１１３ａまたはシャフト１１３ａと連結された部材と螺合している。回転軸１１４ａが回転すると、シャフト１１３ａが軸線方向に移動する。第１シフトアクチュエータ１１４は、ＴＭ−ＥＣＵ１３によって駆動制御される。
【００５７】
第１シフトアクチュエータ１１４が、第１スリーブ１１２を第１ドリブンギヤ５１側に移動させると、第１ドリブンギヤ５１が第１スリーブ１１２を介して、出力シャフト３２に相対回転不能に連結され、ギア段が第１段となり第１速が形成される。第１シフトアクチュエータ１１４が、第１スリーブ１１２を第２ドリブンギヤ５２側に移動させると、第２ドリブンギヤ５２が第１スリーブ１１２を介して、出力シャフト３２に相対回転不能に連結され、ギア段が第２段となり第２速が形成される。第１シフトアクチュエータ１１４が、第一スリーブ１１２を、第１ニュートラル位置に移動させると、第１ドリブンギヤ５１及び第２ドリブンギヤ５２のいずれもが、出力シャフト３２に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
【００５８】
第２噛み合い機構１２０は、第４ドライブギヤ４４または第５ドリブンギヤ４５を選択して、入力シャフト３１に相対回転不能に連結する。従って、第２噛み合い機構１２０の回転速度は、入力シャフト３２の回転速度Ｎｉｓと同一である。第２噛み合い機構１２０は、上述の第１噛み合い機構１１０と同様の構造であるので、図示を省略する。第２噛み合い機構１２０は、第２ハブ１２１、第２スリーブ１２２、不図示の第２フォーク部材、不図示の第２シフトアクチュエータを有する。第２ハブ１２１は、第３ドライブギヤ４３と第４ドライブギヤ４４の間の入力シャフト３１に相対回転不能に固定されている。換言すると、第２ハブ１２１は、第４ドライブギヤ４４と第５ドライブギヤ４５の側方に配設されている。第２スリーブ１２２は、第２ハブ１２１に対して相対回転不能、且つ入力シャフト３１の軸線方向に移動可能に設けられている。第２スリーブ１２２は、第４ドライブギヤ４４及び第５ドライブギヤ４５と係脱する。
【００５９】
不図示の第２シフトアクチュエータは、ＴＭ−ＥＣＵ１３によって駆動制御され、第２スリーブを第４ドライブギヤ４４側もしくは第５ドライブギヤ４５側に移動させるが、または第４ドライブギヤ４４と第５ドライブギヤ４５の中間の第２ニュートラル位置に移動させる。具体的には、第２シフトアクチュエータ１２４が、第２スリーブ１２２を第４ドライブギヤ４４側に移動させると、第４ドライブギヤ４４が第２スリーブ１２２を介して、入力シャフト３１に相対回転不能に連結され、ギア段が第４段となり第４速が形成される。第２シフトアクチュエータ１２４が、第２スリーブ１２２を第５ドライブギヤ４５側に移動させると、第５ドライブギヤ４５が第２スリーブ１２２を介して、入力シャフト３１に相対回転不能に連結され、ギア段が第５段となり第５速が形成される。第２シフトアクチュエータ１２４が、第２スリーブ１２２を、第２ニュートラル位置に移動させると、第４ドライブギヤ４４及び第５ドライブギヤ４５のいずれもが、入力シャフト３１に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
【００６０】
第３噛み合い機構１３０は、第３ドライブギヤ４３を選択して、入力シャフト３１に相対回転不能に連結する。従って、第３噛み合い機構１３０の回転速度は入力シャフト３１の回転速度Ｎｉｓと同一である。第３噛み合い機構１３０は、上述の第１噛み合い機構１１０と同様の構造であるので、図示を省略する。第３噛み合い機構１３０は、第３ハブ１３１、第３スリーブ１３２、不図示の第３フォーク部材、不図示の第３シフトアクチュエータを有する。第３ハブ１３１は、第３ドライブギヤ４３の側方の入力シャフト３１に相対回転不能に固定されている。第３スリーブ１３２は、第３ハブ１３１に対して相対回転不能、且つ入力シャフト３１の軸線方向に移動可能に設けられている。第３スリーブ１３２は、第３ドライブギヤ４３と係脱する。
【００６１】
第３シフトアクチュエータ１３４は、ＴＭ−ＥＣＵ１３によって駆動制御され、第３フォーク部材を介して、第３スリーブ１３２を、第３ドライブギヤ４３側に移動させるか、または第３ドライブギヤ４３から離間した第３ニュートラル位置に移動させる。具体的には、第３シフトアクチュエータ１３４が、第３スリーブ１３２を第３ドライブギヤ４３側に移動させると、第３ドライブギヤ４３が第３スリーブ１３２を介して、入力シャフト３１に相対回転不能に連結され、ギア段が第３段となり第３速が形成される。第３シフトアクチュエータが、第３スリーブ１３２を、第３ニュートラル位置に移動させると、第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。この様にして、入力シャフト３１と出力シャフト３２との回転比を複数のギア段で変更する。
【００６２】
第４噛み合い機構１４０は、第３ドリブンギヤ５３を選択して、出力シャフト３２に相対回転不能に連結する。従って、第４噛み合い機構１４０の回転速度は出力シャフト３２の回転速度Ｎｏｓと同一である。第４噛み合い機構１４０は、上述の第１噛み合い機構１１０と同様の構造であるので、図示を省略する。第４噛み合い機構１４０は、第４ハブ１４１、第４スリーブ１４２、不図示の第４フォーク部材、不図示の第４シフトアクチュエータを有する。第４ハブ１４１は、第３ドリブンギヤ５３の側方の出力シャフト３２に相対回転不能に固定されている。第４スリーブ１４２は、第４ハブ１４１に対して相対回転不能、且つ出力シャフト３２の軸線方向に移動可能に設けられている。第４スリーブ１４２は、第３ドリブンギヤ５３と係脱する。
【００６３】
不図示の第４シフトアクチュエータは、ＴＭ−ＥＣＵ１３によって駆動制御され、第４フォーク部材を介して、第４スリーブ１４を、第３ドリブンギヤ５３側に移動させるか、または第３ドリブンギヤ５３から離間した第３ニュートラル位置に移動させる。具体的には、第３シフトアクチュエータ１３４が、第４スリーブ１４２を第３ドリブンギヤ５３側に移動させると、第４ドリブンギヤ４３が第４スリーブ１４２を介して、出力シャフト３２に相対回転不能に連結されるアウト接続状態となる。これにより、モータジェネレータＭＧが出力するトルクが出力シャフト３２に伝達される。一方、第４シフトアクチュエータが、第４スリーブ１４２を、第４ニュートラル位置に移動させると、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
【００６４】
なお、本実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１２、トランスミッションＥＣＵ１３、モータジェネレータＥＣＵ１４、及びバッテリＥＣＵ１５を別体として説明するが、これに限定されるものではない。例えば、ハイブリッドＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１２、トランスミッションＥＣＵ１３、モータジェネレータＥＣＵ１４、及びバッテリＥＣＵ１５が一体であってもよい。
【００６５】
ＨＶ−ＥＣＵ１１は、車両の走行を統括制御する上位の制御装置である。ＨＶ−ＥＣＵ１１、ＥＧ−ＥＣＵ１２、ＴＭ−ＥＣＵ１３、ＭＧ−ＥＣＵ１４、ＢＴ−ＥＣＵ１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）によって相互に通信可能である。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ＭＧ−ＥＣＵ１４と信号ＳＧ１の交信が可能であり、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ＢＴ−ＥＣＵ１５と信号ＳＧ２の交信が可能である。また、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、アクセルセンサ９６と接続されアクセル開度Ａｃの受信が可能である。
【００６６】
ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ドライバのアクセルペダル９５の操作に基づくアクセル９６のアクセル開度Ａｃに基づいて、ドライバが要求する出力シャフト３２における「ドライバ要求トルクＴｄ」を演算する。ＨＶ−ＥＣＵ１１は、「ドライバ要求トルクＴｄ」と、バッテリＢＴの充電状態や車両速度等の情報に基づいて、モータジェネレータＭＧが出力することを求めるトルクである「要求モータトルクＴｍｒ」を演算する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、「ドライバ要求トルクＴｄ」から「要求モータトルクＴｍｒ」を減算して、エンジンＥＧが出力することを求めるトルクである「要求エンジントルクＴｅｒ」を演算し、この「要求エンジントルクＴｅｒ」をＥＧ−ＥＣＵ１２へ出力する。このように、ＨＶ−ＥＣＵ１１は「ドライバ要求トルクＴｄ」のうち「要求モータトルクＴｍｒ」では足りない分のトルクを「要求エンジントルクＴｅｒ」とする。
【００６７】
図２は、アクセル開度と車両Ｍの速度（車速）から設定されるアップシフト及びダウンシフトの変速線の図である。ＨＶ−ＥＣＵ１１は、アクセル開度と車速を用いて、図２に示すアクセル開度と車速との関係を表した変速線を越えたと判断した場合、あるいは、運転者が不図示のシフトレバーを操作した場合、ギア段の変更を要求する「変速要求」をＴＭ−ＥＣＵ１３に出力する。ここで、車速は例えば、出力軸回転速度センサ９２から入力された検出信号から得られるアウトプット回転数からＨＶ−ＥＣＵ１３によって算出され、ＨＶ−ＥＣＵ１１に伝達される。また、ＴＭ−ＥＣＵ１３が「変速要求」を受信すると、エンジンＥＧの制御権限がＨＶ−ＥＣＵ１１からＴＭ−ＥＣＵ１３に移動し、モータジェネレータＭＧの制御権限がＨＶ−ＥＣＵ１１からＴＭ−ＥＣＵ１３に移動する。
【００６８】
また、ＥＶモード時にドライバ要求トルクが閾値を上回り、モータジェネレータＭＧの出力トルク（以下、モータトルクともいう）だけではドライバ要求トルクＴｄを満たせなくなった場合、エンジンＥＧを押しがけするよう要求する「押しがけ要求」をＴＭ−ＥＣＵ１３に出力する。この押しがけ要求により、ＨＶ−ＥＣＵ１１は、ＥＶモードからＨＶモードへ移行させることができる。ＴＭ−ＥＣＵ１３が「押しがけ要求」を受信すると、エンジンＥＧの制御権限がＨＶ−ＥＣＵ１１からＴＭ−ＥＣＵ１３に移動し、モータジェネレータＭＧの制御権限がＭＧ−ＥＣＵ１４からＴＭ−ＥＣＵ１３に移動する。
【００６９】
ＥＧ−ＥＣＵ１２は、エンジンＥＧを制御する制御装置である。ＥＧ−ＥＣＵ１２は、ＨＶ−ＥＣＵ１１から取得した要求エンジントルクＴｅｒに基づいて、スロットルバルブＥＧ−３の開度を調整し、吸気量を調整するとともに、燃料噴射装置ＥＧ−２の燃料噴射量を調整し、点火装置を制御する。これにより、燃料を含んだ混合気の供給量が調整され、エンジントルクＴｅが要求エンジントルクＴｅｒに調節されるとともに、エンジン回転速度Ｎｅが調節される。なお、アクセルペダル９５が踏まれていない場合には（アクセル開度Ａｃ＝０）、エンジン回転速度Ｎｅはアイドリング回転速度（例えば、７００ｒ．ｐ．ｍ．）に維持される。
【００７０】
また、ＥＧ−ＥＣＵ１２は、エンジン回転速度センサＥＧ−４が検出したエンジン回転速度Ｎｅ、不図示の吸気センサからの吸気温、不図示の吸気圧センサからの吸気圧、不図示の吸気流量センサからの吸気流量、燃料噴射装置ＥＧ−２が噴射している燃料噴射量に基づいて、実際にエンジンＥＧが出力しているエンジントルクＴｅを演算する。なお、エンジンＥＧが停止した場合には、マイナスのエンジントルクＴｅであるエンジンフリクショントルクを演算する。
【００７１】
ＴＭ−ＥＣＵ１３は、トランスミッションＴＭを制御する制御装置である。ＴＭ−ＥＣＵ１３は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インタフェース、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、記憶部を備える。ＴＭ−ＥＣＵ１３のＣＰＵは、ＨＶ−ＥＣＵ１１から「変速要求」を受信した場合、トランスミッションＴＭへ要求するギア段である要求ギア段を変更する。ＴＭ−ＥＣＵ１３のＣＰＵは、この要求ギア段に応じて、実ギア段を変更するようトランスミッションＴＭを制御する。ＴＭ−ＥＣＵ１３のＣＰＵは、図９のフローチャートに対応したプログラムを実行する。ＲＡＭはこのプログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶する。記憶部は、不揮発性メモリであり、このプログラムを記憶している。ＴＭ−ＥＣＵ１３は、不図示のシフトアクチュエータからの検出信号に基づいて、各スリーブ１１２、１２２、１３２のストロークを検出する。
【００７２】
ＭＧ−ＥＣＵ１４は、インバータＩＮＶを制御する制御装置である。
ＢＴ−ＥＣＵ１５は、バッテリＢＴの充放電状態、温度状態等のバッテリＢＴの状態を管理する制御装置である。
【００７３】
続いて、図１０のタイムチャートを用いて従来の押しがけの問題点について説明する。図１０は、従来の押しがけ時における各パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。図１０に示すように、時刻ｔ３１においてドライバ要求トルクＴｄが閾値を上回り、モータトルクだけではドライバ要求トルクＴｄを満たせなくなった場合、ＨＶ−ＥＣＵ１１は押しがけ要求をＴＭ−ＥＣＵ１３へ送信する。押しがけ要求を受信したＴＭ−ＥＣＵ１３は、エンジン始動要求をローレベルからハイレベルに変更し、このエンジン始動要求がＥＧ−ＥＣＵ１２に伝達される。ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチアクチュエータ２９を制御してクラッチＣを徐々に継合し始める。これにより、クラッチトルクが上昇する。時刻ｔ３２において、クランキングにより停止中のエンジンが始動する。そして、時刻ｔ３３において、クラッチが完全に継合し、エンジン回転数がインプット回転数と同一になる。
【００７４】
図１０の場合、押しがけ要求時にインプット回転数とエンジン回転数との差が大きいので、エンジン始動要求がハイレベルになった時（図１０の時刻ｔ３１）からクラッチが完全に継合する時（図１０の時刻ｔ３３）までの間に、インプット回転数の曲線及びエンジン回転数の曲線とで囲まれる領域Ｒ３１の面積が大きくなる。この領域Ｒ３１の面積が大きいほどクラッチで吸収するエネルギーが大きくなるので、クラッチの磨耗量が大きくなり、クラッチ寿命が短くなるという問題がある。
【００７５】
続いて、本実施形態に係るＴＭ−ＥＣＵ１３が実行するギア切替制御について説明する。ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合しておらず且つインプット回転数が閾値回転数を超える場合、ギア段を上げるよう変速装置を制御する。ここで、閾値回転数は、クラッチＣの耐久性を担保するために予め決められた回転数である。上記制御の一例としてとして本実施形態では、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つインプット回転数が閾値回転数を超える場合において、現在のギアが第１の閾値ギア段（ここでは例えば、最大ギア段−１＝４段）以下のとき、ギア段を上げるようトランスミッションＴＭを制御する。ここで第１の閾値ギア段は、ギア段を上げることによってインプット回転数を下げることができるギア段のうち最大のギア段である。その際、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、例えば、ギア段を現在のギア段より１段上のギア段に上げる。
【００７６】
このようにギア段を上げるとドライブギヤのギヤ径が大きくなるので、入力シャフト３１の回転数が落ちる。これにより、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数が閾値回転数以下に常時維持することができるので、インプット回転数とエンジン回転数の差を抑えたままで常時維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになっても、クラッチＣの継合時の摩耗量を抑え、クラッチＣの寿命を向上させることができる。なお、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ギア段を現在のギア段より複数段上のギア段に上げてもよい。例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数が高いほど、上げるギア段の数を大きくしてもよい。
【００７７】
一方、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つインプット回転数がエンジン始動最低回転数未満の場合、ギア段を下げるよう変速装置を制御する。ここで、エンジン始動最低回転数は、エンジンＥＧを始動するのに最低限必要な回転数である。上記制御の一例としてとして本実施形態では、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合ししていないＥＶモードであり、且つインプット回転数がエンジン始動最低回転数未満の場合において、現在のギアが第１の閾値ギア以下の第２の閾値ギア（ここでは例えば、最小ギア段＋１段＝２段）以上の場合、ギア段を下げるよう変速装置を制御する。ここで第２の閾値ギア段は、ギア段を下げることによってインプット回転数を上げることができるギア段のうち最小のギア段である。その際、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、例えば、ギア段を現在のギア段より１段下のギア段に下げる。
【００７８】
このようにギア段を下げるとドライブギヤのギヤ径がギア段を下げる前よりも小さくなるので、入力シャフト３１の回転数が落ちる。これにより、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数がエンジン始動最低回転数以上に常時維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合するときになっても、インプット回転数を更に上昇させることなくエンジンを始動させることができるので、押しがけ要求があってから短時間でエンジンを始動させることができる。なお、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ギア段を現在のギア段より複数段下のギア段に下げてもよい。例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数が低いほど、下げるギア段の数を大きくしてもよい。
【００７９】
図６のタイムチャートを用いて、ＴＭ−ＥＣＵ１３がギア切替制御を実行してアップ変速（例えば、第１速から第２速への変速）した後に、偶然エンジンＥＧの押しがけ要求があった場合の各パラメータの時間変化について説明する。図６は、ギア切替制御後に押しがけ要求があった場合の各パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。図６において、当初はＥＶ走行しているものとする。
【００８０】
ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つインプット回転数が閾値回転数を超える場合において、現在のギアが第１の閾値ギア段（例えば、最大ギア段−１）より低いとき、図６の時刻ｔ１に示すように、要求ギア段を第１段から第２段に変更する。第１シフトアクチュエータ１１４は、この要求ギア段の変更に応じて、実ギア段を第１段から第２段に切り替える。図６の時刻ｔ１で実ギア段が第１段から抜けニュートラル状態（Ｎ）になり、時刻ｔ２で実ギア段がニュートラル状態から第２段になる。この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、実ギア段がニュートラル状態となり、入力シャフト３１は出力シャフト３２との連結が解除されて入力シャフト３１にモータトルクが伝達されず、且つクラッチＣも未だ継合されておらずエンジンからのトルクが伝達されない状態であるので、インプット回転数は徐々に下落する。時刻ｔ２で実ギア段が第２段になると、入力シャフト３１に再度モータトルクが伝達され始め、モータトルクの上昇に伴ってインプット回転数も徐々に上昇する。
【００８１】
その後、図６の時刻ｔ３において、ＴＭ−ＥＣＵ１３がＨＶ−ＥＣＵ１１から押しがけ要求を受信すると、ＴＭ−ＥＣＵ１３はエンジン始動要求をハイレベルにし、クラッチＣを継合し始める。これにより、クラッチトルクが徐々に上昇し始める。その後、図６の時刻ｔ４において、エンジンＥＧが始動するので実エンジントルクが急激に上昇する。それに応じて、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ドライバ要求トルクを過不足なく満たすため、モータトルクを減少させる。モータトルクその後、図６の時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけて、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣを徐々に継合させる。図６の時刻ｔ６でクラッチＣが完全に継合し、インプット回転数がエンジン回転数と同一となる。
【００８２】
図６の領域Ｒ１１に示すように、ＴＭ−ＥＣＵ１３はインプット回転数が閾値回転数を超えた場合に、ギアを上げるように制御することで、インプット回転数が閾値回転数以下に収まるようにする。これにより、インプット回転数が閾値回転数以下に維持されるので、インプット回転数とエンジン回転数との差を抑えたまま維持することができる。これにより、いつ押しがけ要求があった場合でも、エンジン始動要求がハイレベルになった時（例えば、図６の時刻ｔ３）からクラッチＣが完全に継合する時（例えば、図６の時刻ｔ６）までの間に、インプット回転数の曲線及びエンジン回転数の曲線とで囲まれる領域Ｒ１２の面積を図１０の領域Ｒ３１の面積よりも小さくすることができる。このため、図１０の場合よりも、クラッチＣの継合時にクラッチＣで吸収するエネルギーを抑えることができるので、クラッチＣの磨耗量が抑えられ、クラッチ寿命を向上させることができる。
【００８３】
続いて、図７及び図８のタイムチャートを用いて、ＴＭ−ＥＣＵ１３が実行するＭＧ回転数制御について説明する。図７は、ＭＧ回転数制御のギア段の切り替え順序を示す模式図である。図７におけるＥＶモードでは、上述したギア切替制御により、現在のギア段が一例として第３段となっており、図７の楕円Ｅ１で示すように、第３噛み合い機構１３０により、第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に相対回転不能に連結されていると仮定する。
【００８４】
図７においてＥＶモード時には、図７の楕円Ｅ２で示すように第４噛み合い機構１４０により、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に相対回転不能に連結されている。これにより、モータジェネレータＭＧが出力したトルクが出力シャフト３２に伝達され、更にデファレンシャルＤＦを介して駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達される。
【００８５】
ＴＭ−ＥＣＵ１１から押しがけ要求があった場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、第４噛み合い機構１４０による第３ドリブンギヤ５３の出力シャフト３２への連結を解除する。一方、図７の楕円Ｅ３で示すように、第３噛み合い機構１３０により、第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に相対回転不能に連結されている状態は維持される。これにより、モータトルクが入力シャフト３１に伝達される。この状態で、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、入力シャフト３１の回転を下げるようモータジェネレータＭＧを制御する。ここで、モータ軸ＭＧ−２の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する制御は、モータ軸ＭＧ−２の回転を入力としてモータジェネレータを発電機として作動させる制御を含む。これにより、モータ軸ＭＧ−２の回転という運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて回収されることで制動として利用する回生ブレーキとして働き、この電気エネルギーがインバータＩＮＶを介してバッテリＢＴに充電される。そして、モータ軸ＭＧ−２の回転が制動されて、入力シャフト３１の回転が制動される。これにより、インプット回転数が徐々に低下する。
そして、インプット回転数とエンジン回転数の差が、予め決められた許容範囲に収まった場合、図７の楕円Ｅ４で示すように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣの継合を開始させる。このようにして、ＥＶモードからモータクランキング（Motor cranking）モードに移行する。これにより、モータトルクが入力シャフト３１を介してエンジンＥＧに伝達される。このトルクによって、エンジンＥＧが押しがけされてエンジンＥＧが始動する。
【００８６】
このように、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つインプット回転数が閾値回転数を超える場合（以下、第１の条件を満たす場合という）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣを継合させる前に、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断し、モータ軸ＭＧ−２の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する。これにより、入力シャフト３１に回転にブレーキがかかることによりインプット回転数が低下するので、インプット回転数とエンジン回転数の差を抑えることができる。このため、クラッチＣの継合時の摩耗量を低減することができるので、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【００８７】
例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、この制御を、上記第１の条件を満たし且つ現在のギアが第１の閾値ギア段（ここでは例えば、最大ギア段−１＝４段）を超える場合（以下、第２の条件を満たす場合という）、実行してもよい。このように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、現在のギアが第１の閾値ギア段を超えてしまいギア切替制御でインプット回転数を下げることができないときに、この制御を実行する。これにより、入力シャフト３１に回転方向とは反対向きのトルクがかかることによりインプット回転数が低下するので、インプット回転数とエンジン回転数の差を抑えることができる。このため、クラッチＣの継合時の摩耗量を低減することができるので、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【００８８】
第２の条件を満たす場合に常にこの制御を実行した場合、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断することにより、出力シャフト３２にモータトルクが伝達されなくなるので、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度が多くなるという課題がある。そこで本実施形態ではその課題を解決するために、その一例として、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、この制御を、上記第２の条件を満たす場合において、押しがけ要求があったときに実行する。これにより、この制御が押しがけ要求があったときにのみ実行されるので、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくすることができる。これにより、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくしつつ、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【００８９】
エンジンＥＧが始動した場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、第３噛み合い機構１３０による第３ドライブギヤ４３の入力シャフト３１への連結を解除する。それとともに図７の楕円Ｅ５で示すように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、第４噛み合い機構１４０により、第３ドリブンギヤ５３を出力シャフト３２に相対回転不能に連結させる。これにより、モータジェネレータＭＧが出力したトルクが出力シャフト３２に伝達され、更にデファレンシャルＤＦを介して駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達される。更に図７の楕円Ｅ６で示すように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、第１噛み合い機構１１０により、第２ドライブギヤ４２を入力シャフト３１に相対回転不能に連結させる。これにより、エンジンＥＧが出力したトルクが入力シャフト３１に伝達され、更に出力シャフト、デファレンシャルＤＦ、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒの順に伝達される。このように、ＨＶモードでは、モータジェネレータＭＧが出力したトルクと、エンジンＥＧが出力したトルクの両方が駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達される。このようにして、モータクランキングモードからＨＶモードへの移行が完了する。
【００９０】
図８は、ＭＧ回転数制御の場合の各パラメータの時間変化を示すタイムチャートの一例である。図８において、当初はＥＶ走行しており、第４噛み合い機構１４０により、第３ドリブンギヤ（アウトプットギア）５３が出力シャフト３２に相対回転不能に連結されている。
図８の時刻ｔ１０において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、押しがけ要求をＨＶ−ＥＣＵ１１から受信した場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ＭＧ回転数制御を実行する。そして、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、図８の時刻ｔ１１に示すように、要求アウトプットギアを、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に相対回転不能に連結されているアウト接続状態から、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に連結されていないニュートラル（Ｎ）状態に変更する。そして、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、時刻ｔ１１からモータトルクを減少させる。次に、時刻ｔ１２に、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に連結されていないニュートラル（Ｎ）状態に変更され、第３噛み合い機構１３０により、第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に相対回転不能に連結され、クラッチＣの継合が開始される。このようにしてＥＶモードから、モータクランキングモードに移行する。
【００９１】
時刻ｔ１３において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータトルクをマイナスへ減少させるようモータジェネレータＭＧを制御する。すなわちＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータトルクの向きを反転させるようモータジェネレータＭＧを制御する。これにより、入力シャフト３１に回転方向とは逆向きのトルクがかかり、インプット回転数が減少する。それとともに、インバータＩＮＶは、モータジェネレータＭＧを発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧで発電された交流電流を用いて、バッテリＢＴを充電することができる。これにより、時刻ｔ１４において、インプット回転数はエンジン回転数付近まで減少する。時刻ｔ１５において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、エンジン始動要求をローレベルからハイレベルに変更し、このエンジン始動要求がＥＧ−ＥＣＵ１２に伝達される。そして、時刻ｔ１５において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチアクチュエータ２９を制御してクラッチＣを徐々に継合し始める。これにより、クラッチトルクが上昇する。
【００９２】
時刻ｔ１６において、クランキングにより停止中のエンジンが始動し、実エンジントルクが上昇する。そして、時刻ｔ１７において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、要求アウトプットギヤを、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に連結されていないニュートラル（Ｎ）状態から、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に相対回転不能に連結されているアウト接続状態に変更する。これに応じて、時刻ｔ１８において、第３噛み合い機構１３０による第３ドライブギヤ４３の入力シャフト３１への連結が解除され、第４噛み合い機構１４０により、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に相対回転不能に連結される。これにより、図７に示すように、モータジェネレータＭＧが出力したトルクが出力シャフト３２に伝達される。更に、第１噛み合い機構１１０により、第２ドライブギヤ４２が入力シャフト３１に相対回転不能に連結される。これにより、図７に示すように、エンジンＥＧが出力したトルクが、入力シャフト３１に伝達され、更に出力シャフト３２に伝達される。このように、ＨＶモードでは、モータジェネレータＭＧが出力したトルクと、エンジンＥＧが出力したトルクの両方が出力シャフト３２に伝達され、出力シャフト３２からこれら両方のトルクが駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達される。このように、時刻ｔ１８において、ＨＶモードに遷移し、ドライバ要求トルクは、モータトルクと実エンジントルクにより満たされる。そして、時刻ｔ１９において、クラッチＣが完全に継合し、インプット回転数がエンジン回転数とほぼ同一となる。
【００９３】
図８の領域Ｒ２１に示すように、第３ドリブンギヤ５３が出力シャフト３２に連結されていないニュートラル（Ｎ）状態にし、且つ第３ドライブギヤ４３が入力シャフト３１に連結されている接続状態にする。これにより、モータトルクが伝達される対象が、出力シャフト３２から入力シャフト３１に切り替わり、モータジェネレータＭＧがインプット回転数を制御することができる。
【００９４】
その後、図８の領域Ｒ２２に示すように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータトルクをマイナスへ減少させるようモータジェネレータＭＧを制御する。すなわちＴＭ−ＥＣＵ１３は、それまでとは反対方向の出力トルクを発生させるようモータジェネレータＭＧを制御する。これにより、入力シャフト３１に回転方向とは逆向きのトルクがかかり、インプット回転数が下がる。その結果、エンジン始動要求がハイレベルになった時（図８の時刻ｔ１５）からクラッチＣが完全に継合する時（図８の時刻ｔ１９）までの間に、インプット回転数の曲線及びエンジン回転数の曲線とで囲まれる領域Ｒ２３の面積を、図１０の領域Ｒ３１の面積よりも小さくすることができる。このため、従来よりも、クラッチＣの継合時にクラッチＣで吸収するエネルギーを抑えることができる。その結果、クラッチＣの磨耗量を抑え、クラッチＣの寿命を向上させることができる。
【００９５】
なお、インプット回転数が、エンジン始動最低回転数未満でギア段が第１の閾値ギア段以下の第２の閾値ギア段未満の場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータトルクが大きくなるようモータジェネレータＭＧを制御してもよい。これにより、インプット回転数を上げてエンジン始動最低回転数以上に維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになっても、インプット回転数がエンジン始動最低回転数以上になるのを待たなくてもよいので、いつでも短時間でエンジンＥＧを始動させることができる。
【００９６】
続いて、図９を用いてＴＭ−ＥＣＵ１３が実行する制御について説明する。図９は、ＴＭ−ＥＣＵ１３が実行する制御の流れの一例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数が所定の範囲外の場合に、ギア段を変更してインプット回転数が所定の範囲に収まるようにする。ここで、所定の範囲とは例えば、エンジン始動最低回転数から閾値回転数までの範囲である。ここで、そのためステップＳ１０１において、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、インプット回転数がエンジン始動最低回転数以上で且つ閾値回転数以下であるか否か判定する。インプット回転数がエンジン始動最低回転数以上で且つ閾値回転数以下である場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３はそのまま待機する。
【００９７】
続いて、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、以下のステップＳ１０２及びＳ１０３で出力シャフト３２のトルク抜けを許容するか否か判定するトルク抜け許容判定を実行する。例えば、ドライバに加速の意思がなく（例えば、加速度が閾値加速度未満）且つ第１の閾値車速以上で走行中である場合、ＥＶモードでモータトルクが出力シャフト３２へ伝達されなくなっても、ドライバはトルク抜けを感じない。この場合、トルク抜けが許容されるので、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ＭＧ回転数制御を実行する。ここで、閾値加速度は、予め決められた加速度の閾値である。
【００９８】
（ステップＳ１０２）具体的には、ステップＳ１０１でインプット回転数がエンジン始動最低回転数未満もしくは閾値回転数を超えていると判定された場合（ステップＳ１０１  ＮＯ）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、加速度が閾値加速度以上であるか否か判定する。加速度が閾値加速度以上であると判定された場合、処理がステップＳ１０４に進む。なお、本フローチャートではドライバの加速の意思を一例として加速度で判断したが、アクセルペダル９５の踏込量で判断してもよい。
【００９９】
（ステップＳ１０３）ステップＳ１０２で加速度が閾値加速度未満であると判定された場合（ステップＳ１０２  ＮＯ）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、車速が第１の閾値車速以下であるか否か判定する。ここで、第１の閾値車速は、トルク抜けが感じられない最低の車速である。車速が第１の閾値車速以下であると判定された場合、処理がステップＳ１０４に進む。一方、車速が第１の閾値車速を越えると判定された場合、出力シャフト３２のトルク抜けが許容されるので、処理がステップＳ１０８に進む。
【０１００】
（ステップＳ１０４）ステップＳ１０２で加速度が閾値加速度以上であると判定されたか、ステップＳ１０３で車速が第１の閾値車速以下であると判定された場合、出力シャフト３２のトルク抜けが許容されないので、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチ温度が閾値温度以下であるか否か判定する。ここで、閾値温度は、クラッチＣが耐久できる限界の温度である耐久限界温度をクラッチＣの温度が超えてしまわないように設けられた温度であり、クラッチＣの耐久限界温度以下に設定されている。仮にクラッチ温度が閾値温度より高い場合にギア切替制御が行われると、クラッチＣの継合時の摩擦熱によりクラッチＣの温度が耐久限界温度を超えてしまう可能性があり、それが原因でクラッチＣが破損する恐れがある。それを避けるために、クラッチ温度が閾値温度より高い場合、インプット回転数をコントロールしてクラッチＣの継合時の摩擦をより少なくすることができるＭＧ回転数制御が選択される。よって、クラッチ温度が閾値温度より高いと判定された場合（ステップＳ１０４  ＮＯ）、処理がステップＳ１０８に進む。
【０１０１】
（ステップＳ１０５）ＴＭ−ＥＣＵ１３は、現在のギア段が所定の範囲外である場合、ギア切替によってインプット回転数をコントロールすることができないので、ＭＧ回転数制御を選択する。ここで、所定の範囲は例えば、第２段から第４段までの範囲であるが、これに限ったものではない。ステップＳ１０４においてクラッチ温度が閾値温度以下と判定された場合（ステップＳ１０４  ＹＥＳ）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、現在のギア段が最小ギア段を超え且つ最大ギア段未満であるか否か判定する。現在のギア段が最小ギア段の場合、これ以上低いギア段に下げる（ダウンシフトする）ことができないので、ギア段を下げることでインプット回転数をエンジン始動最低回転数以上に上げるということができない。このため、インプット回転数をコントロールすることができるＭＧ回転数制御が選択される。一方、現在のギア段が最大ギア段の場合、これ以上高いギア段に上げる（アップシフトする）ことができないので、ギア段を上げることでインプット回転数を閾値回転数より下げるということができない。このため、インプット回転数をコントロールすることができるＭＧ回転数制御が選択される。よって、現在のギア段が最小ギア段または最大ギア段の場合（ステップＳ１０５  ＮＯ）、処理がステップＳ１０８に進む。
【０１０２】
（ステップＳ１０６）ステップＳ１０５において現在のギア段が最小ギア段を超え且つ最大ギア段未満であると判定された場合（ステップＳ１０５  ＹＥＳ）、車速が第２の閾値車速以下であるか否か判定する。第２の閾値車速を越える車速で走行中は、路面などからの騒音が大きく変速時の騒音がドライバに許容されるため、ギア切替制御が実行される。よって、車速が第２の閾値車速を越えると判定された場合、処理がステップＳ１０７に進む。一方、車速が第２の閾値車速以下であると判定された場合、処理がステップＳ１０１に戻る。
【０１０３】
（ステップＳ１０７）ステップＳ１０６において車速が第２の閾値車速を越えると判定された場合（ステップＳ１０６  ＮＯ）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ギア切替制御を実行する。具体的には、インプット回転数が閾値回転数を超える場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ギア段を上げることでインプット回転数を下げる。一方、インプット回転数がエンジン始動最低回転数未満の場合、ギア段を下げることでインプット回転数を上げる。
【０１０４】
（ステップＳ１０８）ＴＭ−ＥＣＵ１３は、押しがけ要求があるか否か判定する。押しがけ要求がないと判定された場合、処理がステップＳ１０１に戻る。
【０１０５】
（ステップＳ１０９）ステップＳ１０８において押しがけ要求があると判定された場合（ステップＳ１０９  ＹＥＳ）、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ＭＧ回転数制御を実行する。
【０１０６】
以上、ステップＳ１０１及びステップＳ１０７で説明したように、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つ入力シャフト３１の回転数が閾値回転数を超える場合、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を下げるよう（その一例として、ギア段を上げるよう）変速装置を制御する。これにより、入力シャフト３１の回転数を閾値回転数以下に維持することができるので、入力シャフト３１の回転数とエンジン回転数との差を抑えたまま維持することができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになってもクラッチＣの継合時の磨耗量を抑え、クラッチＣの寿命を向上させることができる。
【０１０７】
一方、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、ＥＶモードであり、且つ入力シャフト３１の回転数がエンジン始動最低回転数より低い場合、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を上げるよう（その一例として、ギア段を下げるよう）変速装置を制御する。これにより、ギア段を下げることでインプット回転数をエンジン始動最低回転数以上に維持できるので、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになってもインプット回転数がエンジン始動最低回転数以上になるのを待たなくてもよいので、いつでも短時間にエンジンＥＧを始動することができる。
【０１０８】
ステップＳ１０５、Ｓ１０８及びＳ１０９で説明したように、ＥＶモードであり且つ入力シャフト３１の回転数が閾値回転数を超える場合において、ギア段が第１の閾値ギア段を超えるとき、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣを継合させる前に、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断し、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する。これにより、ギア段が第１の閾値ギア段を超えてこれ以上ギア段を変更するできない場合もしくはギア段を上げても入力シャフト３１の回転数を下げることができない場合でも、入力シャフト３２の回転が制動されるので、インプット回転数を下げることができる。その結果、インプット回転数とエンジン回転数の差が抑えられクラッチＣの継合時の磨耗量を抑え、クラッチＣの寿命を向上させることができる。
【０１０９】
ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０８及びＳ１０９で説明したように、ＥＶモードであり、且つ駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるトルクの抜けが許容範囲内である場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣを係合させる前に、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断し、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する。この構成により、出力シャフト３２へのモータトルクの伝達を遮断することになるが、トルクの抜けが許容範囲であるのでドライバビリティを低下させない。また、入力シャフト３２の回転にブレーキがかかるので、インプット回転数を下げることができる。その結果、インプット回転数とエンジン回転数の差が抑えられクラッチＣの継合時の磨耗量を抑え、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。従って、ドライバビリティを低下させることなく、クラッチＣの寿命を向上させることができる。
【０１１０】
その際、ＴＭ−ＥＣＵ１３は例えば、車両加速度もしくはアクセルペダル９５の踏込量と、車速とに基づいて、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるトルクの抜けが許容範囲内であるか否か判定する。これにより、車両加速度もしくはアクセルペダルの踏込量からドライバの加速の意思を判断でき、ドライバの加速の意思がなくある車速以上で走行中である場合、ドライバはトルク抜けを感じないので、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるトルクの抜けが許容範囲内であるか否か判定することができる。
【０１１１】
具体的には例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、車両加速度が閾値加速度より小さく、且つ車速が第１の閾値車速よりも速い場合、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるトルクの抜けが許容範囲内であると判定する。これにより、車両加速度が閾値加速度より小さく且つ第１の閾値車速以上で走行中である場合、ドライバはトルク抜けを感じないので、駆動輪Ｗｌ、Ｗｒに伝達されるトルクの抜けが許容範囲内であると判定することができる。
【０１１２】
ステップＳ１０４、Ｓ１０８及びＳ１０９で説明したように、ＥＶモードであり且つクラッチＣの温度が予め決められた閾値温度より高い場合、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、クラッチＣを継合させる前に、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断し、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する。これにより、クラッチＣの温度が閾値温度より高い場合、入力シャフト３２の回転にブレーキがかかるので、インプット回転数を下げることができる。その結果、インプット回転数とエンジン回転数の差が抑えられクラッチＣの継合時の磨耗量を抑えることができるので、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。それとともに、磨耗によるクラッチＣの更なる温度上昇を抑えることができ、クラッチＣの温度が耐久限界温度を超えないようにすることができる。従って、クラッチの破損を回避しつつ、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【０１１３】
図８の時刻ｔ１３から時刻ｔ１４のモータトルクが示すように、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する制御は、前記モータ軸の回転を入力として前記モータジェネレータを発電機として作動させる制御を含む。これにより、入力シャフト３２の回転にブレーキがかかるので、入力シャフト３１の回転数を下げることができる。それとともに、モータジェネレータＭＧを発電機として作動させることにより、モータ軸の回転による運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、変換後の電気エネルギーでバッテリＢＴを充電することができる。
【０１１４】
ステップＳ１０８及びＳ１０９で説明したように、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する制御は、エンジンＥＧの押しがけをする前に実行される。これにより、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御する制御が押しがけ要求があったときにのみ実行されるので、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくすることができる。これにより、トルクが抜けたようにドライバが感じる頻度を少なくしつつ、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【０１１５】
ステップＳ１０６及びＳ１０７で説明したように、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を変更するよう変速装置を制御する制御（例えば、ギア段を上げるよう変速装置を制御する制御、またはギア段を下げるよう変速装置を制御する制御）は、例えば、ＥＶモードであり且つ車速が予め決められた第２の閾値車速より高い場合に実行される。第２の閾値車速を越える車速で走行中は、路面などからの騒音が大きく変速時の騒音がドライバに許容されるので、ドライバへ不快感を与えずにギア段を変更することができる。
【０１１６】
なお、出力シャフト３２に対する入力シャフト３１の回転比を変更するよう変速装置を制御する制御（例えば、ギア段を上げるよう変速装置を制御する制御、またはギア段を下げるよう変速装置を制御する制御）は、ＥＶモードであり且つアクセルペダルの踏込量が予め決められた閾値踏込量より大きい場合に実行されてもよい。これにより、アクセルペダル９５の踏込量が閾値踏込量より大きい場合にギア段を変更するが、このような加速中は、変速時の騒音がドライバに許容されるのでドライバへ不快感を与えない。また入力シャフト３１の回転数が所定の範囲に収めることができるので、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになってもクラッチＣの継合時の磨耗量を抑えることができる。よって、ドライバへ不快感を与えずに、クラッチＣの寿命を向上させることができる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、ＥＶモード時に押しがけ要求があった場合に、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータ軸ＭＧ−２を入力シャフト３１に連結し、モータトルクが下がるようモータジェネレータＭＧを制御して、入力シャフト３１の回転数を落としたが、押しがけ要求があった場合に限ったものではない。押しがけ要求がなくても、ＥＶモード時に、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、この制御を実行してもよい。すなわち、ＴＭ−ＥＣＵ１３は、モータジェネレータＭＧが出力シャフト３２にモータトルクを伝達中で且つクラッチＣが継合していないＥＶモードであり、且つインプット回転数が閾値回転数を超える場合、モータ軸ＭＧ−２と出力シャフト３２の連結を切断し、モータ軸の回転を制動するようにモータジェネレータＭＧを制御してもよい。これにより、入力シャフト３１に入力シャフト３１の回転方向とは逆向きのトルクがかかることによりインプット回転数が下がるので、インプット回転数とエンジン回転数の差を抑えることができる。このため、いつ押しがけ要求があってクラッチＣを継合することになっても、クラッチＣの継合時の磨耗量を抑えることができ、クラッチＣの寿命を延ばすことができる。
【０１１８】
なお、発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【０１１９】
１１・・・ハイブリッドＥＣＵ（ＨＶ−ＥＣＵ）、１２・・・エンジンＥＣＵ（ＥＧ−ＥＣＵ）、１３・・・トランスミッション制御部（ＴＭ−ＥＣＵ、制御部）、１４・・・モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）、１５・・・バッテリＥＣＵ（ＢＴ−ＥＣＵ）、２９・・・クラッチアクチュエータ、３１・・・入力シャフト、３２・・・出力シャフト、４１・・・第１ドライブギヤ、４２・・・第２ドライブギヤ、４３・・・第３ドライブギヤ、４４・・・第４ドライブギヤ、４５・・・第５ドライブギヤ、５１・・・第１ドリブンギヤ、５２・・・第２ドリブンギヤ、５３・・・第３ドリブンギヤ、５４・・・第４ドリブンギヤ、５５・・・第５ドリブンギヤ、９５・・・アクセルペダル、９６・・・アクセルセンサ、１１０・・・第１噛み合い機構、１１１・・・第１ハブ、１１１ａ・・・外歯、１１２・・・第１スリーブ、１１２ａ・・・内歯、１１３・・・第１フォーク部材、１１３ａ・・・シャフト、１１３ｂ・・・フォーク、１１４・・・第１シフトアクチュエータ、１１４ａ・・・回転軸、１２０・・・第２噛み合い機構、１２１・・・第２ハブ、１２２・・・第２スリーブ、１３０・・・第３噛み合い機構、１３１・・・第３ハブ、１３２・・・第３スリーブ、１４０・・・第４噛み合い機構１４０、１４１・・・第４ハブ、１４２・・・第４スリーブ、Ｃ・・・クラッチ、ＤＦ・・・デファレンシャル、ＥＧ・・・エンジン、Ｍ・・・車両、ＭＧ・・・モータジェネレータ、ＭＧ−１・・・ドライブギヤ、ＭＧ−２・・・モータ軸、Ｗｌ、Ｗｒ・・・駆動輪。
【図１】
2016203934.tif 000003
【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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【図１０】
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