JP2003146114A - 車両の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】動力伝達の遮断のない変速を良好に行うことの
できる車両の動力伝達装置を提供する。 【解決手段】平行軸式歯車変速機構の変速機入力軸１３
は、遊星ギア機構２０を介してＭ／Ｇ２４に連結される
とともに、発進クラッチ１２を介して内燃機関１０のク
ランクシャフト１１に接続されている。内燃機関１０の
始動は、発進クラッチ１２を接続し、ドッグクラッチＣ
４の係合により遊星ギア機構２０をロックして、Ｍ／Ｇ
２４とクランクシャフト１１とを直結した状態で行われ
る。そうした始動が不能なときには、発進クラッチ１２
を一旦切断した状態でＭ／Ｇ２４により変速機入力軸１
３を回転し、慣性エネルギをチャージした後に発進クラ
ッチ１２を再接続して、再び始動を試みる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と駆動輪
と間の動力伝達を行う車両の動力伝達装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両の動力伝達装置に採用される自動変
速機としては、トルクコンバータと遊星ギアによる変速
機構とを併用するオートマチック・トランスミッション
（Ａ・Ｔ）が広く用いられている。そうしたＡ・Ｔを搭
載する車両では、トルクコンバータの動力伝達効率があ
まり高くないため、平行軸式歯車変速機構を採用するマ
ニュアルトランス・ミッション（Ｍ・Ｔ）搭載車に比し
て、燃費性能が低くなる。

【０００３】一方、平行軸式歯車変速機構では、変速時
にクラッチを開放して内燃機関から変速機への動力伝達
を遮断しなければならず、変速毎に自動車の動力性能が
大きく低下してしまう。

【０００４】そのため、燃費性能の確保の容易な平行軸
式歯車変速機構を用いながらも、内燃機関から駆動輪へ
の動力伝達を遮断することなく変速可能な自動変速機が
要望されている。

【０００５】従来、そうした自動変速機として、特開平
６−２０１０２７号公報に記載の変速機構が提案されて
いる。同公報に記載の変速機構は図１６に示すように、
通常の平行軸式歯車変速機構と同様に、変速機入・出力
軸２０１，２０２間に、各ギア段に対応した複数のギア
対２０３〜２０６を備えている。そして、スリーブ２０
７，２０８の作動により、両軸２０１，２０２間のトル
ク伝達を行うギア対を切り替えて、変速を行っている。

【０００６】ただし、この変速機構では、変速機入・出
力軸２０１，２０２間に、各ギア段に対応したギア対２
０３〜２０６に加え、更にもう１つのギア対２０９が介
設されている。このギア対２０９は、油圧駆動式の摩擦
クラッチ２１０を介して変速機入力軸２０１に連結され
ており、摩擦クラッチ２１０への油圧供給の制御によ
り、そのギア対２０９を通じて変速機入力軸２０１から
変速機出力軸２０２へと伝達されるトルクを調整可能と
なっている。

【０００７】そしてこの変速機構では、変速中に上記各
ギア段に対応したギア対２０３〜２０６のギア連結が全
て開放されてニュートラル状態となったときに、摩擦ク
ラッチ２１０を作動してギア対２０９を通じて変速機入
力軸２０１から変速機出力軸２０２へとトルクを伝達す
ることで、変速中の動力遮断を回避している。

【０００８】例えば１速ギア対２０３から２速ギア対２
０４へのギア切替を行う場合、まずスリーブ２０７を解
除して１速ギア対２０３による変速機入・出力軸２０
１，２０２間のギア連結を開放し、変速機構をニュート
ラル状態とする。そしてそれと同時に、摩擦クラッチ２
１０を作動させて、その摩擦板間の摩擦を通じて変速機
入力軸２０１から変速機出力軸２０２へのトルク伝達を
維持する。ここで油圧を増して摩擦クラッチ２１０の摩
擦力を大きくしていけば、負荷が増大して内燃機関の回
転速度が徐々に低下する。そして変速機入・出力軸２０
１，２０２間の回転速度比が変速される２速ギア対２０
４に対応する速度比まで内燃機関の回転速度が低下した
時点で、スリーブ２０７を駆動して、変速機入力軸２０
１に２速ギア対２０４を連結するとともに、摩擦クラッ
チ２１０への油圧供給を停止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】車両の動力伝達装置に
上記変速機構を採用すれば、動力伝達を維持したまま変
速を行うことは確かに可能ではあるが、次のような問題
も無視できないものとなっている。

【００１０】まずこの変速機構では、変速中に摩擦クラ
ッチ２１０の摩擦板間の摩擦力を通じて多大なトルクを
伝達しなければならず、そうした摩擦クラッチ２１０を
作動させるためにＡ・Ｔ搭載車並みの大型の油圧ポンプ
が必要となる。そのため、油圧ポンプの稼働にかかる動
力損失の増大は避けられず、結局はＭ・Ｔ搭載車ほどの
高い燃費性能を確保することはできない。

【００１１】またこの変速機構では、摩擦クラッチ２１
０の摩擦板間の摩擦力を調整することで、両軸２０１，
２０２の回転速度制御を行っているが、摩擦熱によって
摩擦板の温度が上昇するにつれ、摩擦板間の摩擦係数が
低下するため、そうした回転速度制御は非常に困難であ
る。

【００１２】本発明は、そうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、動力伝達の遮断の無い変速を
良好に行うことのできる車両の動力伝達機構を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果を記載する。請求項１に
記載の発明は、内燃機関と駆動輪と間の動力伝達を行う
車両の動力伝達装置であって、前記内燃機関に連結され
る変速機入力軸と、前記駆動輪に連結される変速機出力
軸との２軸を有し、それら２軸を連結するギアの切り換
えに応じて変速を行う歯車変速機構と、前記変速機出力
軸に連結される第１要素、ギアを介して前記変速機出力
軸に連結される第２要素、及び回転電気機に連結される
第３要素の３つの要素を有し、それら要素のうちの２つ
の回転速度差に応じて残る要素を差動回転させる差動機
と、前記内燃機関の出力軸と前記変速機入力軸との動力
伝達を断接する発進クラッチと、前記発進クラッチを接
続して前記内燃機関の出力軸を前記回転電気機により回
転させて前記内燃機関の始動する始動手段と、前記始動
手段による前記内燃機関の始動に先立って、前記発進ク
ラッチを切り離した状態で前記回転電気機により前記変
速機入力軸を回転させることで前記内燃機関の始動を補
助する始動補助手段と、を備えるものである。

【００１４】上記構成では、変速機入・出力軸間のトル
ク伝達経路として、変速機入・出力軸間に連結されたギ
アを通じた第１の経路と、差動機を通じた第２の経路と
が形成されており、回転電気機の運転制御により、それ
ら両経路を伝達されるトルクの分配率を調整することが
できる。これにより、変速中の変速機入・出力軸間のト
ルク伝達を第２の経路を通じて維持しながらも、回転電
気機の運転制御を通じて、円滑に変速を行うことができ
る。

【００１５】また上記構成では、内燃機関の始動に先立
って、始動補助手段により、発進クラッチを切り離した
状態で回転電気機により変速機入力軸が回転され、変速
機入力軸や回転電気機の回転子等に慣性エネルギがチャ
ージされる。その後、発進クラッチを接続し、回転電気
機により内燃機関の出力軸を回転させて、機関始動を行
うようにしている。これにより、機関始動にあたり、回
転電気機の出力に加え、チャージされた慣性エネルギも
用いて機関出力軸を回転させることができる。したがっ
て、上記構成によれば、動力伝達の遮断の無い変速を良
好に行いつつ、更に内燃機関の始動性を向上することも
できる。

【００１６】なお、上記始動補助手段を用いた内燃機関
の始動と、始動補助手段の補助無しでの内燃機関の始動
とを状況に応じて使い分けるようにしても良い。例えば
下記のように、始動補助手段による補助無しでの内燃機
関の始動ができなかったときのみに、始動補助手段によ
る補助を行った後に再始動を試みるようにしたり、冷間
始動時等の始動が困難な状況下でのみ、始動補助手段に
よる補助を用いて機関始動を行うようにしても良い。

【００１７】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の車両の動力伝達装置において、前記始動補助手段
による始動の補助を、その補助無しでの前記始動手段に
よる前記内燃機関の始動が行えなかったときに実施する
ようにしたものである。

【００１８】上記構成では、始動手段による内燃機関の
始動、すなわち発進クラッチを接続して内燃機関の出力
軸を回転電気機により回転させての始動ができなかった
ときに、始動補助手段による慣性エネルギのチャージ後
に、始動手段による内燃機関の始動が再び行われるよう
になる。よって、上記構成によれば、更に効率的に内燃
機関の始動性を向上できる。

【００１９】また請求項３に記載の発明は、請求項１又
は２に記載の車両の動力伝達装置において、前記変速機
入力軸と前記変速機出力軸とを連結するギアの切り換え
を、前記変速機出力軸と前記ギアとの係合及びその係合
の解除を通じて行うように、前記歯車変速機構を構成し
たものである。

【００２０】上記構成によれば、変速機出力軸側でギア
の係合／係合の解除を行うようにしているため、変速機
入・出力軸を連結するギアは、係合が解除されていると
きにも変速機入力軸と共に回転するようになる。よっ
て、始動補助手段による変速機入力軸の回転時に、その
ギアも連れ回されるようになり、より大きい慣性エネル
ギをチャージできるようになる。したがって、内燃機関
の始動性を更に向上可能となる。

【００２１】また請求項４に記載の発明は、内燃機関と
駆動輪と間の動力伝達を行う車両の動力伝達装置であっ
て、前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆
動輪に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それ
ら２軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯
車変速機構と、前記変速機出力軸に連結される第１要
素、ギアを介して前記変速機出力軸に連結される第２要
素、及び前記回転電気機の回転軸に連結される第３要素
との３つの要素を有し、それら３つの要素のうちの２つ
の回転速度差に応じて残る要素を差動回転させる差動機
と、前記歯車変速機構のギアの切り換えに応じて、前記
回転電気機の回転を許容した状態で走行用のギア段を設
定する第１のギア設定手段と、前記歯車変速機構のギア
の切り換えに応じて、前記回転電気機の回転をロックし
た状態で走行用のギア段を設定する第２のギア設定手段
と、前記変速機入力軸及び変速機出力軸間の動力伝達を
遮断した前記歯車変速機構の中立ギア段から、前記第２
のギア段設定手段により設定される走行用のギア段へ切
り換えるとき、前記中立ギア段から前記第１のギア段設
定手段により設定される走行用ギア段に一旦切り換えた
後、その走行用ギア段から前記第２のギア段設定手段に
より設定されるギア段に切り換えるギア切換制御手段
と、を備えるものである。

【００２２】上記構成では、変速機入・出力軸間のトル
ク伝達経路として、変速機入・出力軸間に連結されたギ
アを通じた第１の経路と、差動機を通じた第２の経路と
が形成されており、回転電気機の運転制御により、それ
ら両経路を伝達されるトルクの分配率を調整することが
できる。これにより、変速中の変速機入・出力軸間のト
ルク伝達を第２の経路を通じて維持しながらも、回転電
気機の運転制御を通じて、円滑に変速を行うことができ
る。

【００２３】また上記構成では、歯車変速機構のギアの
切り換えに応じて、回転電気機の回転を許容した状態で
の走行用のギア段の設定（第１のギア段設定手段による
ギア段の設定）と、回転電気機の回転をロック（係止）
した状態での走行用のギア段（第２のギア段設定手段に
よるギア段の設定）の設定とが行えるようになってい
る。回転電気機の回転をロックした状態で走行用のギア
段を設定することで、ギアを追加することなく設定可能
なギア段を増やすことができる。

【００２４】さて、変速機入・出力軸間の動力伝達を遮
断した中立ギア段から、第１のギア段設定手段により設
定される走行用のギア段への切り換える場合、回転電気
機の回転速度制御により、変速機入・出力軸の回転速度
比を、設定する走行用のギア段の減速比に応じた回転速
度比とすることで、変速機入・出力軸のギア連結を円滑
に係合することができる。ところが、中立ギア段から第
２のギア段設定手段により設定される走行用のギア段に
切り換える場合には、回転電気機の回転がロックされて
しまうため、上記のような回転速度制御のもとでの円滑
なギア連結を行うことはできなくなってしまう。

【００２５】その点、上記構成では、中立ギア段から、
第１のギア段設定手段により設定される走行用ギア段を
経由して、第２のギア段設定手段により設定される走行
用のギア段への切り換えを行っている。変速機入・出力
軸のギア連結が確立されていれば、回転電気機の回転を
ロックした状態での走行用ギア段であれ、円滑に設定す
ることができる。

【００２６】また請求項５に記載の発明は、内燃機関と
駆動輪と間の動力伝達を行う車両の動力伝達装置であっ
て、前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆
動輪に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それ
ら２軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯
車変速機構と、前記変速機出力軸に連結される第１要
素、ギアを介して前記変速機出力軸に連結される第２要
素、及び回転電気機の回転軸に連結される第３要素の３
つの要素を有し、それら要素のうちの２つの回転速度差
に応じて残る要素を差動回転させる差動機と、前記車両
の後進走行時には、前記回転電気を力行運転させて前記
駆動輪にクリープトルクを発生させるクリープトルク発
生制御手段と、を備えるものである。

【００２７】上記構成によっても、車両の走行中に、変
速機入・出力軸のトルク伝達を維持したまま、円滑に変
速を行うことができる。更に上記構成では、車両の後進
走行時には、回転電気機によって駆動輪にクリープトル
クが発生されるようになっている。よって、上記構成に
よれば、円滑な後進走行が可能にもなる。

【００２８】また請求項６に記載の発明は、内燃機関と
駆動輪と間の動力伝達を行う車両の動力伝達装置であっ
て、前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆
動輪に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それ
ら２軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯
車変速機構と、前記変速機出力軸に連結される第１要
素、ギアを介して前記変速機出力軸に連結される第２要
素、及び回転電気機の回転軸に連結される第３要素の３
つの要素を有し、それら要素のうちの２つの回転速度差
に応じて残る要素を差動回転させる差動機と、前記回転
電気機を力行運転させて前記車両の駆動力をアシストさ
せる駆動アシスト制御手段と、前記回転電気機を回生運
転させて発電を行わせる発電制御手段と、を備えるもの
である。

【００２９】上記構成では、変速機入・出力軸間のトル
ク伝達経路として、変速機入・出力軸間に連結されたギ
アを通じた第１の経路と、差動機を通じた第２の経路と
が形成されており、回転電気機の運転制御により、それ
ら両経路を伝達されるトルクの分配率を調整することが
できる。これにより、変速中の変速機入・出力軸間のト
ルク伝達を第２の経路を通じて維持しながらも、回転電
気機の運転制御を通じて、円滑に変速を行うことができ
る。

【００３０】更に上記構成では、回転電気機は、上記の
ような変速のために用いられるのみならず、内燃機関の
動力の一部や車両減速中の減速エネルギ等を用いた発電
や、駆動アシストにも用いられる。すなわち１つの回転
電気機が、多くの機能を果たすようになる。よって、構
成の複雑化を招くことなく、多くの機能を得ることがで
きる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態について、図を参照して詳細に説明する。

【００３２】図１は、本実施形態にかかる車両の動力伝
達装置の模式構造を示している。本実施形態の車両の動
力伝達装置は、大きくは、発進クラッチ１２、変速機入
力軸１３及び変速機出力軸１４を有する平行軸式の歯車
変速機構、差動機である遊星ギア機構２０、モータ／ジ
ェネレータ（Ｍ／Ｇ）２４を有して構成されている。

【００３３】変速機入力軸１３は、発進クラッチ１２を
介して内燃機関１０のクランクシャフト１１に連結され
ている。発進クラッチ１２は、油圧により駆動されて、
２枚の摩擦板を互いに押し付けたり、離したりすること
で、クランクシャフト１１と変速機入力軸１３との動力
伝達を断接する。また発進クラッチ１２は、駆動油圧制
御によって摩擦板間の押し付け荷重を調整することで、
上記両軸１１，１３間に伝達されるトルクを適宜に変更
できるようになっている。

【００３４】また、変速機出力軸１４は、ファイナルギ
ア１５及びディファレンシャルギア１６を介して駆動輪
軸（アクスルシャフト）１７に連結されている。これら
変速機入・出力軸１３，１４の間には、減速比の異なる
４つの前進走行用のギア対、すなわち１速用ギア対３０
ａ，３０ｂ、２速用ギア対３１ａ，３１ｂ、３速用ギア
対３２ａ，３２ｂ、及び４速用ギア対３３ａ，３３ｂが
設けられている。これら４つの前進走行用ギア対は、変
速機入力軸１３上に配設された駆動ギア３０ａ〜３３ａ
と、変速機出力軸１４上に設けられた被動ギア３０ｂ〜
３３ｂとによってそれぞれ構成されている。これらのギ
ア対の各被動ギア３０ｂ〜３３ｂは、変速機出力軸１４
に一体回転可能に固定されている。これに対して、これ
らギア対の各駆動ギア３０ａ〜３３ａは、変速機入力軸
１３に対して、ドッグクラッチＣ１，Ｃ２によって、選
択的に連結／切り離しされるようになっている。

【００３５】更に変速機入力軸１３及び変速機出力軸１
４には、後進用のギア３５ａ，３５ｂが一体回転可能に
それぞれ設けられており、更に、それらのギア３５ａ，
３５ｂの間に噛み合わせ／切り離し可能に後進ピニオン
ギア３５ｃが設けられている。

【００３６】一方、上記遊星ギア機構２０は、中央に設
けられたサンギア２１、その周囲を囲むリングギア２
３、及びそれらの間に介設されたプラネタリギアの設け
られたプラネタリキャリア２２を有して構成されてい
る。サンギア２１、プラネタリキャリア２２及びリング
ギア２３の遊星ギア機構２０を構成する３要素は、同心
を有して互いに相対回転可能となっている。

【００３７】図１に示すように、プラネタリキャリア２
２は変速機入力軸１３に、リングギア２３は５速用のギ
ア対３４ａ，３４ｂを介して変速機出力軸１４に接続さ
れている。この５速用のギア対３４ａ，３４ｂの減速比
は、上記４速用のギア対３３ａ，３３ｂの減速比よりも
更に小さく設定されている。

【００３８】更に遊星ギア機構２０のサンギア２１は、
モータ／ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２４に接続されてい
る。Ｍ／Ｇ２４は、バッテリ２６からの電力供給により
力行運転させることで、サンギア２１を回転させる電動
機として機能し、またサンギア２１の回転により回生運
転させることで発電を行う発電機としても機能する回転
電気機である。こうしたＭ／Ｇ２４の運転制御（トルク
制御や回転速度制御など）は、Ｍ／Ｇ制御ユニット２５
による電力供給量や発電電力量の調整を通じて行われ
る。

【００３９】さてこうした動力伝達装置でのシフト設定
は、油圧駆動式のシフトアクチュエータＳ１〜Ｓ５によ
るギア列の組替えを通じて行われる。シフトアクチュエ
ータＳ１，Ｓ２はそれぞれ、上記ドッグクラッチＣ１，
Ｃ２を駆動して、上記１速〜４速用の各駆動ギア３０ａ
〜３３ａと変速機入力軸１３との連結／切り離しを行っ
ている。詳しくは、シフトアクチュエータＳ１により駆
動されるドッグクラッチＣ１は、１速用駆動ギア３０ａ
及び２速用の駆動ギア３１ａと、変速機入力軸１３との
連結／切離しを行い、シフトアクチュエータＳ２により
駆動されるドッグクラッチＣ２は、３速用駆動ギア３２
ａ及び４速用駆動ギア３３ａと変速機入力軸１３との連
結／切離しを行っている。

【００４０】一方、シフトアクチュエータＳ３は、ドッ
グクラッチＣ３を駆動して、５速用駆動ギア３４ａと変
速機入力軸１３との連結／切離しを行う。５速用駆動ギ
ア３４ａと変速機入力軸１３とが連結されると、上記遊
星ギア機構２０のリングギア２３は、変速機入力軸１３
と一体回転され、更に変速機入力軸１３に連結されたプ
ラネタリキャリア２２とも一体回転されるようになる。
これにより、遊星ギア機構２０の各要素２１〜２３の相
対回転が禁止されて、それら各要素２１〜２３が一体回
転するように遊星ギア機構２０がロックされた状態とな
る。

【００４１】更にシフトアクチュエータＳ４は、ドッグ
クラッチＣ４を駆動して、変速機出力軸１４と５速用被
動ギア３４ｂとの連結／切離しを行う。またシフトアク
チュエータＳ４は、後進ギア３５ａ，３５ｂ間への後進
ピニオンギア３５ｃの噛み合わせ、及びその切離しも行
う。

【００４２】更にシフトアクチュエータＳ５は、ドッグ
クラッチＣ５を駆動して、Ｍ／Ｇ２４の回転軸の固定／
固定解除を行う。Ｍ／Ｇ２４の回転軸が固定されれば、
Ｍ／Ｇ２４に連結された遊星ギア機構２０のサンギア２
１も固定される。

【００４３】なお、この車両では、発進クラッチ１２及
び各アクチュエータＳ１〜Ｓ５は、図示しない小型電動
油圧ポンプにより蓄圧された油圧が供給されるようにな
っている。この小型電動油圧ポンプは、蓄圧された油圧
が低下したときにのみ、運転される。一方、この変速装
置には、変速機入力軸１３の回転により駆動される油圧
ポンプ１３ａが設けられており、同ポンプ１３ａにより
発生された油圧は主に遊星ギア機構２０の潤滑に供され
る。

【００４４】以上説明したように構成された本動力伝達
装置の制御系は、図２に示すように、変速機電子制御装
置（変速機ＥＣＵ）４０を中心に構成されている。車両
には、動力伝達装置の制御を司る変速機ＥＣＵ４０に加
え、車両の空調装置（エアコン）の制御を司るエアコン
ＥＣＵ４１、内燃機関１０の運転制御を司るエンジンＥ
ＣＵ４２、上記バッテリ２６の充電状態の管理を司る電
池ＥＣＵ４３、車両の制動系の制御を司るブレーキＥＣ
Ｕ４４等の各電子制御装置が設けられている。各ＥＣＵ
４０〜４４は、車内ネットワーク回線を通じて相互に情
報の授受を行っている。

【００４５】変速機ＥＣＵ４０には、車両の各部に設け
られたセンサ等から直接、或いは他のＥＣＵ４１〜４４
を介して、車両の運転状況にかかる各種情報が入力され
ている。

【００４６】例えば、アクセルペダルの踏み込み量（ア
クセル開度）や車速、シフトレバーの操作位置（シフト
レバー位置）、発進クラッチ１２の動作位置（クラッチ
位置）、内燃機関１０やＭ／Ｇ２４、変速機入・出力軸
１３，１４の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ、Ｍ／Ｇ
回転速度Ｎｍｇ、入力軸回転速度Ｎｉｎ、出力軸回転速
度Ｎｏｕｔ）などの情報が変速機ＥＣＵ４０に入力され
ている。変速機ＥＣＵ４０には、イグニッションスイッ
チやスタータスイッチのオン／オフ信号も入力されてい
る。

【００４７】また、上記歯車変速機構の内部には、各ド
ッグクラッチＣ１〜Ｃ５の動作位置を検出する複数のセ
ンサが設けられており、変速機ＥＣＵ４０は、それらセ
ンサの検出結果に基づいて、実際の歯車変速機構のギア
設定（実シフト位置）を把握している。更に変速機ＥＣ
Ｕ４０には、エアコンＥＣＵ４１からエアコン装置の稼
働要求についての情報が、電池ＥＣＵ４３から発電要求
についての情報がそれぞれ入力されている。

【００４８】変速機ＥＣＵ４０は、それらの情報に基づ
いて、発進クラッチ１２、各シフトアクチュエータＳ１
〜Ｓ５及びＭ／Ｇ制御ユニット２５等を制御している。
ここで歯車変速機構のシフト位置、ギア段に応じたギア
の設定態様を説明する。歯車変速機構のギア設定は、図
３に示すような態様で各ドッグクラッチＣ１〜Ｃ５及び
後進ピニオンギア（ＰＧ）３５ｃの係合を操作すること
で行われる。

【００４９】この歯車変速機構では、駐車用のパーキン
グ（Ｐ）レンジ、内燃機関１０と駆動輪軸１７とが切り
離された中立状態のニュートラル（Ｎ）レンジ、後進走
行用のリバース（Ｒ）レンジ、及び前進走行用のドライ
ブ（Ｄ）レンジの４つのシフト位置に応じたギアの設定
が可能となっている。またドライブレンジでは、車速等
に応じ、１速〜６速の各ギア段に応じた６段階のギア設
定が可能となっている。

【００５０】パーキング（Ｐ）レンジのギア設定は、シ
フトアクチュエータＳ３により駆動されるドッグクラッ
チＣ３によって、変速機入力軸１３とリングギア２３と
を連結した状態とし、遊星ギア機構２０の各要素２１〜
２３を一体回転させるようにロックすることで行われ
る。またパーキングレンジの設定時には、図示しないパ
ーキングロック機構により、変速機出力軸１４の回転が
固定されて、駆動輪軸１７の回転がロックされる。

【００５１】また、ニュートラル（Ｎ）レンジのギア設
定は、Ｐレンジと同様に、ドッグクラッチＣ３によって
遊星ギア機構２０の各要素２１〜２３が一体回転するよ
うにロックすることで行われる。ただしニュートラルレ
ンジの設定時には、パーキングロックは解除されてお
り、駆動輪軸１７の回転が許容されている。

【００５２】以上のパーキングレンジ及びニュートラル
レンジのギア設定時には、変速機入・出力軸１３，１４
は接続されておらず、歯車変速機構は、動力伝達の遮断
された中立状態となる。

【００５３】リバース（Ｒ）レンジのギア設定は、次の
ように行われる。まず、シフトアクチュエータＳ３によ
り駆動されるドッグクラッチＣ３によって、変速機入力
軸１３とリングギア２３とを連結させた状態として遊星
ギア機構２０の各要素が一体回転するようにロックす
る。これとともに、シフトアクチュエータＳ４によって
後進用ギア対３５ａ，３５ｂ間に後進ピニオンギア３５
ｃを噛み合わせる（ＰＧ係合）。これにより、変速機出
力軸１４は、変速機入力軸１３の回転に対して、前進走
行時とは逆方向に回転されるようになる。

【００５４】ドライブ（Ｄ）レンジのギア設定時には、
シフトアクチュエータＳ４により駆動されるドッグクラ
ッチＣ４によって、リングギア２３に接続された５速用
ギア対の被動ギア３４ｂを変速機出力軸１４に連結する
ようにしている。加えて次のドッグクラッチ操作によ
り、１速〜６速のギア段に応じたギアの設定が行われ
る。

【００５５】１速〜４速のギア段では、ドッグクラッチ
Ｃ１又はＣ２によって、そのギア段に対応するギア対の
駆動ギア（１速〜４速用の駆動ギア３０ａ〜３３ａのい
ずれか）を変速機入力軸１３に連結することでギア設定
が行われる。

【００５６】一方、５速のギア段では、シフトアクチュ
エータＳ３により駆動されるドッグクラッチＣ３によ
り、変速機入力軸１３とリングギア２３とを固定して、
遊星ギア機構２０の各要素２１〜２３を一体回転するよ
うロックすることでギア設定が行われる。

【００５７】更に６速のギア段では、シフトアクチュエ
ータＳ５により駆動されるドッグクラッチＣ５によっ
て、Ｍ／Ｇ２４の回転軸を固定し、リングギア２３の回
転を固定することでギア設定が行われる。本実施形態で
は、サンギア２１の回転を固定した状態でプラネタリキ
ャリア２２及びリングギア２３を回転させると、プラネ
タリキャリア２２の回転速度よりもリングギア２３の回
転速度が高くなるように遊星ギア機構２０の各要素２１
〜２３のギア比が設定されている。このため、こうした
６速の設定により、上記５速設定時よりも更に小さい減
速比が得られるようになる。

【００５８】次に、ドライブレンジでの歯車変速機構の
変速動作を説明する。 ＜１＞ １速〜４速間の変速 １速〜４速間の変速は、以下の態様で行われる。すなわ
ち、変速が必要となった場合、まずは内燃機関１０のト
ルク反力を吸収するようにＭ／Ｇ２４を回生運転、或い
は力行運転させる。そしてＭ／Ｇ２４の回転トルクと内
燃機関１０のトルク反力とを釣り合わせて、変速機入・
出力軸１３，１４間のトルク伝達経路を、変速前のギア
段のギア対からリングギア２３に連結された５速用ギア
対３４ａ，３４ｂに移し替える。これにより、変速前の
ギア段のギア対が単に連れ回りするだけの状態となった
時点で、アクチュエータＳ１又はＳ２によってドッグク
ラッチＣ１又はＣ２を駆動し、現状のギア段のギア対の
駆動ギア（１速用〜４速用駆動ギア３０ａ〜３３ａのい
ずれか）と変速機入力軸１３との連結を切り離す。

【００５９】次に、変速機入・出力軸１３，１４の回転
速度を参照しつつ、Ｍ／Ｇ２４の回転速度を制御して、
変速後のギア段に応じた回転速度比となるように変速機
入・出力軸１３，１４の回転速度比を調整する。そして
それらの回転速度比の調整が完了した時点で、すなわち
変速機入・出力軸１３，１４の回転速度が同期した時点
で、アクチュエータＳ１又はＳ２によってドッグクラッ
チＣ１又はＣ２を駆動して、変更するギア段のギア対の
駆動ギア（１速用〜４速用駆動ギア３０ａ〜３３ａのい
ずれか）を変速機入力軸１３に連結する。その後、Ｍ／
Ｇ２４の回生運転を除減することで、変速機入・出力軸
１３，１４間のトルク伝達経路を、５速用ギア対３４
ａ，３４ｂから変更されたギア段のギア対（ここで変速
機入力軸１３に係合されたギア対）に移すことで、変速
が完了する。

【００６０】＜２＞ ４速、５速間の変速 ４速から５速への変速は、次のように行われる。まず、
Ｍ／Ｇ２４の回生運転、或いは力行運転によって内燃機
関１０のトルク反力をＭ／Ｇ２４に吸収させることで、
変速機入・出力軸１３，１４間のトルク伝達経路を、４
速用ギア対３３ａ，３３ｂから５速用ギア対３４ａ，３
４ｂに移し替える。それが完了した時点で、アクチュエ
ータＳ２によりドッグクラッチＣ２を駆動して、変速機
入力軸１３から４速用駆動ギア３３ａを切り離す。

【００６１】次に、Ｍ／Ｇ２４の回転速度と変速機入力
軸１３の回転速度とが一致するように、Ｍ／Ｇ２４の回
転速度を制御する。そして、それらの回転速度が一致し
た時点で、シフトアクチュエータＳ３によりドッグクラ
ッチＣ３を駆動して、５速用駆動ギア３４ａを変速機入
力軸１３と連結させる。

【００６２】一方、５速から４速への変速は、次のよう
に行われる。まず、内燃機関１０のトルク反力と釣り合
うようにＭ／Ｇ２４のトルク制御運転を行う。すなわ
ち、ドッグクラッチＣ３による変速機入力軸１３とリン
グギア２３との連結が切り離された状態でも、Ｍ／Ｇ２
４が自力で変速機入力軸１３と同じ回転速度で回転可能
なようにする。そして、そうした状態となった時点で、
ドッグクラッチＣ３により、５速用駆動ギア３４ａを変
速機入力軸１３から切り離す。

【００６３】次に、変速機入・出力軸１３，１４の回転
速度比が、４速の変速比に応じた回転速度比となるよう
にＭ／Ｇ２４の回転速度制御を行い、それらの回転速度
が同期した時点で、ドッグクラッチＣ２により４速用駆
動ギア３３ａを変速機入力軸１３に連結する。その後、
Ｍ／Ｇ２４の回生運転、或いは力行運転を除減して、変
速機入・出力軸１３，１４間のトルク伝達経路を、５速
用ギア対３４ａ，３４ｂから４速用ギア対３３ａ，３３
ｂに移し替えることで、５速から４速への変速が完了す
る。

【００６４】＜３＞ ５速、６速間の変速 ５速から６速への変速は、次のように行われる。まず、
Ｍ／Ｇ２４のトルク制御により、Ｍ／Ｇ２４が自力で変
速機入力軸１３と同じ回転速度で回転可能な状態となっ
たところで、ドッグクラッチＣ３により５速用駆動ギア
３４ａを変速機入力軸１３から切り離す。次にＭ／Ｇ２
４の回転速度制御により、Ｍ／Ｇ２４の回転速度をゼロ
とし、シフトアクチュエータＳ５によりドッグクラッチ
Ｃ５を駆動して、Ｍ／Ｇ２４の回転軸の固定する。

【００６５】以上のように、この歯車変速機構では、変
速機入・出力軸１３，１４間のトルク伝達を継続し、内
燃機関１０から駆動輪への動力伝達を維持したまま変速
を行うことができる。

【００６６】続いて、こうした歯車変速機構を備える車
両の動力伝達装置において、上記変速機ＥＣＵ４０の行
う制御の詳細を説明する。図４は、変速機ＥＣＵ４０に
より実行される動力伝達装置制御のフローチャートであ
る。本ルーチンの処理は、イグニッションスイッチがオ
ンのときに、所定時間毎の割り込み処理として変速機Ｅ
ＣＵ４０により周期的に実行される。

【００６７】本ルーチンの処理に移行すると、まずステ
ップ１００において、システム起動フラグＳＦがオン
（ＯＮ）であるか否かが判断される。ここでシステム起
動フラグＳＦがオンにセットされていれば（ＹＥＳ）、
そのときのシフトレバーの操作位置に応じて、各種制御
が実施される。

【００６８】一方、システム起動フラグＳＦがオフであ
れば（Ｓ１００：ＮＯ）、ステップ１１０においてシフ
トレバーがパーキング位置に操作されているか否かが判
断され、パーキング位置に操作されていれば（ＹＥ
Ｓ）、システム起動判定処理が実施される。

【００６９】システム起動判定処理では、内燃機関１０
やＭ／Ｇ２４、車両の制動装置（ブレーキシステム）、
電源装置（バッテリ２６等）に異常が確認されているか
否かが判断され、それらのいずれにも異常が確認されて
おらず、且つ内燃機関１０の始動が完了されていれば、
上記システム起動フラグＳＦがオンにセットされる。す
なわち、システム起動フラグＳＦは、正常な車両走行が
可能な状態のときにオンにセットされる。

【００７０】このように本実施形態では、シフトレバー
がパーキング位置に操作されているときに限り、システ
ム起動フラグＳＦがオンにセットされるようになってい
る。そして、同図４に示すように、システム起動フラグ
ＳＦがオンにセットされない限り、シフトレバーがニュ
ートラルやリバース、ドライブに操作されていても、動
力伝達装置に対する具体的な制御は行われず、車両の走
行することができないようになっている。

【００７１】＜パーキング、ニュートラル操作時の制御
＞さて、システム起動フラグＳＦがオンにセットされて
おり、シフトレバーがパーキング位置又はニュートラル
位置に操作されているときには、同図４に示すように、
「変速機状態制御（Ｓ２００）」及び「機関始動／停止
制御（Ｓ４００）」が実施される。

【００７２】（変速機状態制御）図５に「変速機状態制
御」のフローチャートを示す。同図５に示すように、本
ルーチンでは、まずステップ２１０において、車速が規
定車速以下であるか否かが判断される。規定車速は、非
常に小さい車速に設定されており、車速が規定車速以下
であるときには、車両が停止中か、微速走行中であるこ
とを示している。

【００７３】ここで車速が規定車速以下であれば（Ｓ２
１０：ＹＥＳ）、ステップ２２０において、歯車変速機
構の実シフト位置がニュートラル（Ｎ）レンジに設定さ
れているか否かが判断される。

【００７４】また車速が規定車速以下で（Ｓ２１０：Ｙ
ＥＳ）、ニュートラルレンジに設定されていなければ
（Ｓ２２０：ＮＯ）、一旦、発進クラッチ１２を切断し
て、ニュートラルレンジへのシフトが実施される。すな
わち、変速機ＥＣＵ４０は、ドッグクラッチＣ３により
変速機入力軸１３と５速用駆動ギア３４ａとを連結し、
他のドッグクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５の係合を解
除した状態とするように、シフトアクチュエータＳ１〜
Ｓ５の制御を行う。また実シフト位置がニュートラルレ
ンジであれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、発進クラッチ１２
が接続される。

【００７５】すなわち、シフトレバーがパーキング又は
ニュートラルに操作されたとき、車速が規定車速以下で
あれば、歯車変速機構のシフト位置がニュートラルレン
ジとされ、発進クラッチ１２が連結される。またシフト
レバーがパーキングに操作されていれば、更にパーキン
グロックが作動され、変速機出力軸１４の回転がロック
される。

【００７６】一方、車速が規定車速を上回っているとき
には、図６に示す「ギア入制御」が実施される（Ｓ３０
０）。 （ギア入制御）続いて、ギア入制御の詳細を、同図６を
参照して説明する。

【００７７】ギア入制御では、発進クラッチ１２を切断
した状態で、歯車変速機構を車速に見合ったギア段に設
定する制御が実施される。これにより、シフトレバーが
ニュートラル位置に操作されていても、その後にシフト
レバーがドライブ位置に操作されたとき、直ちに駆動力
を駆動輪に付与できる状態とするようにしている。

【００７８】同図６に示されるギア入制御の処理が開始
されると、まずステップ３１０において発進クラッチ１
２の切断が行われる。続くステップ３２０では、現在の
車速に応じたギア段の目標（目標ギア段）が求められ
る。そして、続くステップ３３０において、その求めら
れた目標ギア段と、そのとき歯車変速機構で実際に設定
されているギア段（現ギア段）とが不一致であるか否か
が判断される。ここで目標ギア段と現ギア段とが不一致
であれば、続くステップ３４０以降の処理により、目標
ギア段への歯車変速機構のギア入れが行われる。

【００７９】まずステップ３４０では、実シフト位置が
ニュートラルであるか否かが判断される。ここで歯車変
速機構のギアが、ニュートラル以外のいずれかのギア段
（１速〜６速のギア段）に設定されていれば（Ｓ３５
０：ＮＯ）、すなわち変速機入・出力軸１３，１４間の
ギア連結が確立された状態であれば、ステップ３８０に
おいて、現ギア段から目標ギア段へのギア設定の切り換
えが行われる。このギア設定の切り換えは、以下の手順
で行われる。

【００８０】まず現ギア段が１速〜４速のいずれかであ
れば、ドッグクラッチＣ１又はＣ２を駆動して、現ギア
段に対応した駆動ギア３０ａ〜３３ａと変速機入力軸１
３との連結を解除する。また、現ギア段が５速であれ
ば、ドッグクラッチＣ３を駆動して、５速用駆動ギア３
４ａと変速機入力軸１３との連結を解除し、現ギア段が
６速であれば、ドッグクラッチＣ５を駆動して、Ｍ／Ｇ
２４の回転軸の固定を解除する。こうして現ギア段を解
除する。

【００８１】現ギア段が解除されると、続いてＭ／Ｇ２
４の回転速度制御により、目標ギア段の減速比と変速機
入・出力軸１３，１４の回転速度比とを一致させる。こ
のときのＭ／Ｇ２４の回転速度の目標値Ｎｇｔは、次式
により求められる。

【００８２】Ｎｇｔ＝｛（１＋ρ）・γｔ−γｃｏｍ｝
・Ｎｏｕｔ／ρ ここで、ρ＝［サンギア２１の歯数Ｚｓ］／［リングギ
ア２３の歯数Ｚｒ］、γｔは目標ギア段の減速比、γｃ
ｏｍは５速用ギア対３４ａ，３４ｂの減速比、Ｎｏｕｔ
は変速機出力軸１４の回転速度である。ちなみに、目標
ギア段が５速（γｔ＝γｃｏｍ）のときには、Ｍ／Ｇ２
４の回転速度の目標値Ｎｇｔは、変速機出力軸１４の回
転速度Ｎｏｕｔとなり、目標ギア段が６速（γｔ＝１／
（１＋ρ）・γｃｏｍ）のときには、Ｍ／Ｇ２４の回転
速度の目標値Ｎｇｔはゼロとなる。

【００８３】そしてこうしたＭ／Ｇ２４の回転速度が目
標値Ｎｇｔに達した時点で、目標ギア段に応じたドッグ
クラッチを係合させる。すなわち目標ギア段が１速〜４
速のときには、ドッグクラッチＣ１又はＣ２により、目
標ギア段に対応する駆動ギア３０ａ〜３３ａと変速機入
力軸１３とを連結する。目標ギア段が５速のときには、
ドッグクラッチＣ３により、５速用駆動ギア３４ａと変
速機入力軸１３とを連結する。目標ギア段が６速であれ
ば、ドッグクラッチＣ５を駆動して、Ｍ／Ｇ２４の回転
軸を固定する。以上により、現ギア段から目標ギア段へ
のギア設定の切り換えが完了する。

【００８４】このように歯車変速機構がニュートラル以
外のいずれかのギア（１速〜６速のギア段）に設定され
ており、変速機入・出力軸１３，１４が連結された状態
から目標ギア段へのギア入れは、目標ギア段がいずれで
あろうともＭ／Ｇ２４の回転速度制御を通じて行うこと
ができる。

【００８５】一方、実シフト位置がニュートラルである
ときには（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、以下の処理を実施す
る。このときには、ドッグクラッチＣ３により変速機入
力軸１３と５速用駆動ギア３４ａとが連結されて、Ｍ／
Ｇ２４と変速機入力軸１３とが一体回転される状態か
ら、目標ギア段のギア入れが行われることとなる。

【００８６】このとき目標ギア段が１速〜５速のいずれ
かであるときには（Ｓ３５０：ＮＯ）、ステップ３６０
において、ニュートラルから直接、目標ギア段へのギア
入れが行われる。そのギア入れにかかる処理の詳細は次
の通りである。

【００８７】目標ギア段が１速〜４速のいずれかである
場合、まずＭ／Ｇ２４の回転速度制御により、変速機入
・出力軸１３，１４の回転速度比を、目標ギア段の減速
比に応じた回転速度比に調整し、調整が完了した時点
で、ドッグクラッチＣ１又はＣ２により、目標ギア段に
対応した駆動ギア、すなわち１速〜４速用駆動ギア３０
ａ〜３３ａのいずれかを変速機入力軸１３に連結する。

【００８８】そうしたギアの連結が完了した時点で、ド
ッグクラッチＣ３による変速機入力軸１３と５速用駆動
ギア３４ａとの連結を解除する。この時点で、Ｍ／Ｇ２
４の回転速度制御により、５速用駆動ギア３４ａ及び被
動ギア３４ｂの回転速度を任意に調整可能となる。そこ
で、Ｍ／Ｇ２４の回転速度制御により、変速機出力軸１
４の回転速度と一致させるように、５速用被動ギア３４
ｂの回転速度を調整し、その調整が完了した時点で、ド
ッグクラッチＣ４により、５速用被動ギア３４ｂと変速
機出力軸１４とを連結する。以上により、１速〜４速ギ
ア段へのギア入れが完了する。

【００８９】一方、目標ギア段が５速のときには、まず
Ｍ／Ｇ２４の回転速度制御により、変速機入・出力軸１
３，１４の回転速度比を、５速ギア段の減速比に応じた
回転速度比に調整する。そして調整が完了した時点で、
ドッグクラッチＣ４により、５速用被動ギア３４ｂと変
速機出力軸１４とを連結することで、５速ギア段へのギ
ア入れを行うことができる。

【００９０】以上のように、目標ギア段が１速〜５速の
ときには、Ｍ／Ｇ２４の回転速度制御を通じて、ニュー
トラルから直接に目標ギア段へと歯車変速機構のギア設
定を変更することが可能である。

【００９１】ところが、目標ギア段が、Ｍ／Ｇ２４の回
転軸の回転をロックすることで達成される６速のときに
は、回転軸をロックすることでＭ／Ｇ２４の回転速度制
御が不能となるため、ニュートラルから６速ギア段へと
直接に歯車変速機構のギア設定を変更することはできな
い。そこで本実施形態では、実シフト位置がニュートラ
ルで（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、目標ギア段が６速のとき
（Ｓ３５０：ＹＥＳ）には、ステップ３７０において、
一旦は、ニュートラルから５速ギア段に歯車変速機構の
ギア設定を切り換えるようにしている。この５速ギア段
への切り換えは、上述の目標ギア段が５速であるときと
同様に行われる。こうして一旦、５速ギア段に設定され
た後は、上記ステップ３８０の処理を通じて、目標ギア
段である６速ギア段へのギア入れが行われることとな
る。

【００９２】なお、こうしたニュートラルから６速への
ギア入れにあたり、１速〜４速ギア段を経由して６速ギ
ア段にシフトするようにすることもできる。ただし、６
速ギア段へのシフトを円滑且つ迅速に行うには、上記の
ようにＭ／Ｇ２４の回転を係止することで達成されるギ
ア段（ここでは６速ギア段）に減速比の最も近いギア段
（ここでは５速ギア段）を経由することが望ましい。

【００９３】以上がギア入制御の詳細である。 （機関始動／停止制御）続いて、ニュートラル又はパー
キング位置にシフトレバーが操作されているときに、上
記「変速機状態制御」に併せ実施される「機関始動／停
止制御」の詳細を説明する。機関始動／停止制御におけ
る変速機ＥＣＵ４０の処理ルーチンを図７に示す。

【００９４】同図７に示すように、本ルーチンの処理に
移行すると、変速ＥＣＵ４０は、まずステップＳ４１０
において、システムが起動されているか否か、すなわち
システム起動フラグＳＦがオンにセットされているか否
かを判断する。

【００９５】ここでシステム起動フラグＳＦがオンにセ
ットされていなければ（Ｓ４１０：ＮＯ）、イグニッシ
ョンスイッチがオンとされてから、内燃機関１０は一度
も始動されていないこととなる。このときには、スター
タスイッチがオンに操作されることをもって（Ｓ４６
０：ＹＥＳ）、ステップ５００の「機関始動ルーチン」
（図８，９参照）の処理を通じ、内燃機関１０の始動が
図られる。

【００９６】一方、システム起動フラグＳＦがオンにセ
ットされているときには（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、以下の
ように内燃機関１０の始動／停止制御を行う。まず、ス
テップ４２０では、内燃機関１０の冷却水温が６０℃を
超えているか否かが判断される。冷却水温が６０℃を超
えていれば、内燃機関１０の円滑な始動を可能とする程
度に暖機されていることを示している。

【００９７】ここで冷却水温が６０℃を超えており（Ｓ
４２０：ＹＥＳ）、且つステップ４２１〜４２４で判断
処理される機関始動条件が全て不成立であるときに、内
燃機関１０が稼働中であれば（Ｓ４４０：ＹＥＳ）、内
燃機関１０が停止される（Ｓ４５０）。すなわち、本実
施形態では、シフトレバーがパーキング、又はニュート
ラルに操作されており、且つ冷却水温が６０℃を超えて
いて、更に以下の条件（ａ）〜（ｄ）の全てが不成立で
あるとき、内燃機関１０が停止される（Ｓ４５０）。 条件（ａ） 電池ＥＣＵ４３から充電要求が出力されて
いること（Ｓ４２１：ＹＥＳ）。電池ＥＣＵ４３は、そ
のときの車両の電力需要とバッテリ２６の充電量とに応
じて、Ｍ／Ｇ２４の発電によるバッテリ２６への充電が
必要と判断したときに、充電要求を出力する。 条件（ｂ） エアコンＥＣＵ４１からエアコンの稼働要
求が出力されていないこと（Ｓ４２２：ＹＥＳ）。 条件（ｃ） ブレーキペダルが踏み込まれていること
（Ｓ４２３：ＹＥＳ）。 条件（ｄ） シフトレバーに設けられたノブスイッチが
押されていること（Ｓ４２４：ＹＥＳ）。

【００９８】ちなみに、パーキング又はニュートラルか
らドライブ又はリバースへのシフトレバーの操作を行う
には、ブレーキペダルを踏み込み、且つノブスイッチを
押す必要がある。ここでは、それらブレーキペダル又は
ノブスイッチの操作により、車両の走行開始をいち早く
検知するようにしている。

【００９９】一方、冷却水温が６０℃以下であるか、上
記条件（ａ）〜（ｄ）のいずれか１つ以上が成立してい
るときには、「機関始動ルーチン」の処理を通じて、内
燃機関１０の始動が図られる。

【０１００】すなわち、本実施形態では、内燃機関１０
の冷却水温が６０℃を上回り、シフトレバーがニュート
ラル又はパーキングに操作されており、且つ発電やエア
コンのために内燃機関１０を稼働する必要がないときに
は、燃費向上のため、内燃機関１０を停止するようにし
ている。そして、発電やエアコンのための内燃機関１０
の稼働が必要となるか、車両の走行を開始するための運
転者の操作が検出された時点で、停止された内燃機関１
０を再始動するようにしている。

【０１０１】（機関始動ルーチン）続いて、内燃機関１
０を始動させるための上記「機関始動ルーチン」の詳細
を説明する。図８及び図９は、本ルーチンのフローチャ
ートを示している。

【０１０２】本ルーチンの処理に移行すると、変速機Ｅ
ＣＵ４０は、まずステップ５０２において、機関始動モ
ードフラグＥＳＦの値が「０」であるか否かを判断す
る。ここで機関始動モードフラグＥＳＦの値が「０」で
あれば、ステップ５０４以降の処理による通常始動モー
ドでの機関始動が試みられ、「０」でなければ、ステッ
プ５５０以降の処理（図９）による慣性始動モードでの
機関始動が試みられる。ちなみに、機関始動モードフラ
グＥＳＦは、初期値として値「０」が設定されている。

【０１０３】機関始動モードフラグＥＳＦの値が「０」
のときの通常始動モードの処理を説明する。まずステッ
プ５０４及びステップ５０６で、歯車変速機構の実シフ
ト位置がニュートラルであり、且つ発進クラッチ１２が
接続されているか否かが判断される。これらの条件が整
っていないときには（Ｓ５０４：ＮＯ、又はＳ５０６：
ＮＯ）、機関稼働フラグＥＦの値を「０」にセットし、
本ルーチンの処理を一旦終了する。

【０１０４】機関稼働フラグＥＦは、内燃機関１０の稼
働しているか否かを表すフラグであり、内燃機関１０の
稼働中はその値が「１」に、停止中はその値が「０」に
それぞれセットされている。すなわち、機関稼働フラグ
ＥＦの値は、機関始動が完了した時点で「１」にセット
され、機関始動が完了するまでは「０」に保持される。

【０１０５】一方、上記条件が整って（Ｓ５０４：ＹＥ
Ｓ、且つＳ５０６：ＹＥＳ）、Ｍ／Ｇ２４の回転軸と内
燃機関１０のクランクシャフト１１とが直結された状態
となれば、回転速度Ｎ２をＭ／Ｇ回転速度Ｎｍｇの目標
値としてＭ／Ｇ２４を力行運転してクランクシャフト１
１を回転させる（Ｓ５０８）。

【０１０６】ちなみに本実施形態の動力伝達装置では、
このときのＭ／Ｇ２４の回転軸と内燃機関１０のクラン
クシャフト１１とは一体回転されており、Ｍ／Ｇ回転速
度Ｎｍｇと機関回転速度ＮＥとは一致している。また、
上記回転速度Ｎ２は、内燃機関１０の自立運転に必要な
機関回転速度の下限値である。ここでは回転速度Ｎ２
は、内燃機関１０のアイドル回転速度よりも若干低い回
転速度に設定されている。

【０１０７】またこうしたＭ／Ｇ２４の力行運転の開始
より、始動カウンタＣｏｕｎｔのカウントが開始される
（Ｓ５１０）。そして、機関回転速度ＮＥが所定の回転
速度Ｎ１に達すれば（Ｓ５１２）、内燃機関１０への燃
料噴射を開始する（Ｓ５１４）。この回転速度Ｎ１の値
は、上記回転速度Ｎ２よりも低い回転速度に設定されて
いる。

【０１０８】そして更に、機関回転速度ＮＥが上記目標
回転速度Ｎ２に達した時点で、Ｍ／Ｇ２４の力行運転を
停止し（Ｓ５１８）、システム起動フラグＳＦの値を
「１」にセットし、始動カウンタＣｏｕｎｔの値をクリ
アして（Ｓ５２０）、機関始動を完了する。以上が、通
常始動モードの処理である。

【０１０９】一方、始動カウンタＣｏｕｎｔの値が所定
値ａ以上となっても、すなわち上記Ｍ／Ｇ２４の力行運
転の開始から所定時間が経過しても、機関回転速度ＮＥ
が回転速度Ｎ１に達しない場合（Ｓ５１２：ＹＥＳ、且
つＳ５３０：ＮＯ）には、以下の処理を実施する。

【０１１０】まず、発進クラッチ１２を切断して（Ｓ５
３２）、内燃機関１０とＭ／Ｇ２４とを一旦切り離すよ
うにする。そして、その状態で、Ｍ／Ｇ２４の力行運転
により、回転速度Ｎ３をＭ／Ｇ回転速度Ｎｍｇの目標値
として、変速機入力軸１３を回転させる。目標回転速度
Ｎ３は、上記目標回転速度Ｎ２よりも更に高い回転速度
に設定されている。本実施形態では、目標回転速度Ｎ３
は、内燃機関１０のアイドル回転速度よりも更に高い回
転速度に設定されている。ちなみに、このときには、Ｍ
／Ｇ２４と内燃機関１０とが切り離されているため、よ
り小さいトルクでＭ／Ｇ２４を回転させることができ
る。

【０１１１】こうしたＭ／Ｇ２４の力行運転により、Ｍ
／Ｇ回転速度Ｎｍｇが、上記目標回転速度Ｎ４よりも若
干小さい回転速度Ｎ３以上となれば（Ｓ５３５：Ｎ
Ｏ）、ステップ５４４において、機関始動モードフラグ
ＥＳＦの値を「１」にセットし、始動カウンタＣｏｕｎ
ｔの値をクリアする。これにより、次回の本ルーチンの
実施時には、ステップ５５０以降の処理が実施されるこ
ととなる。

【０１１２】一方、バッテリ２６の充電残量が少なくて
Ｍ／Ｇ２４の出力が十分に得られないときのように、始
動カウンタＣｏｕｎｔの値が所定値ｂ（＞ａ）以上とな
ってもＭ／Ｇ回転速度Ｎｍｇが回転速度Ｎ３に達しない
ときには（Ｓ５３６：ＹＥＳ、且つＳ５３８：ＹＥ
Ｓ）、Ｍ／Ｇ２４の力行運転を停止するとともに（Ｓ５
４０）、システム起動フラグＳＦをオフ（０）にセット
し、始動カウンタＣｏｕｎｔの値をクリアして（Ｓ５４
２）、機関始動を断念することとなる。

【０１１３】以上のように、本実施形態では、通常始動
モードでの機関始動が所定時間以上経過しても完了しな
い場合には、内燃機関１０と歯車変速機構とを切り離し
た状態で、Ｍ／Ｇ２４を力行運転させている。これによ
り、変速機入力軸１３やＭ／Ｇ２４の回転子等の回転体
に慣性エネルギが蓄えられることとなる。

【０１１４】さて、発進クラッチ１２を切断した状態で
のＭ／Ｇ２４の力行運転によりＭ／Ｇ回転速度Ｎｍｇが
回転速度Ｎ３に達し、機関始動モードフラグＥＳＦの値
が「１」にセットされると、（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、以
下の処理による慣性始動モードでの機関始動が試みられ
る。

【０１１５】慣性始動モードでの機関始動が開始される
と、発進クラッチ１２が接続され（Ｓ５５０）、以後、
上記通常始動モードと同様に機関始動の試みが行われ
る。すなわち、Ｍ／Ｇ２４の力行運転により、クランク
シャフト１１を回転させ（Ｓ５５４）、機関回転速度Ｎ
Ｅが回転速度Ｎ１以上となった時点で（Ｓ５５６：ＹＥ
Ｓ）内燃機関１０への燃料噴射を開始する（Ｓ５５
８）。そして更に機関回転速度ＮＥが回転速度Ｎ２に達
し（Ｓ５６０：ＹＥＳ）、内燃機関１０が自立運転可能
となった時点で、Ｍ／Ｇ２４の力行運転を停止し（Ｓ５
６２）、システム起動フラグＳＦの値を「１」にセット
し、始動カウンタＣｏｕｎｔの値をクリアして（Ｓ５６
４）、機関始動を完了する。

【０１１６】ただし、このときには、変速機入力軸１３
やＭ／Ｇ２４の回転子等に慣性エネルギが蓄えられてお
り、より少ないトルクでクランクシャフト１１を回転さ
せることができる。これにより、Ｍ／Ｇ２４の出力が若
干低いような場合にも、内燃機関１０を始動できるよう
になる。

【０１１７】なお、慣性始動モードにおいては、Ｍ／Ｇ
２４の力行運転の開始後、始動カウンタＣｏｕｎｔの値
が所定値ｃに達しても、機関回転速度ＮＥが回転速度Ｎ
１に達しない場合には、Ｍ／Ｇ２４の力行運転を停止す
るとともに（Ｓ５７０）、システム起動フラグＳＦをオ
フ（０）にセットし、始動カウンタＣｏｕｎｔの値をク
リアして（Ｓ５７２）、機関始動を断念することとな
る。

【０１１８】以上が、機関始動ルーチンの詳細である。 ＜リバース操作時の制御＞続いて、シフトレバーがリバ
ース位置に操作されているときの制御について説明す
る。

【０１１９】図１０に示される「リバース操作時の制
御」の処理は、図４に示したようにシステム起動フラグ
ＳＦがオンにセットされ、且つシフトレバーがリバース
位置に操作されているときに実施される。

【０１２０】さて、リバース操作時の制御の処理に際
し、内燃機関１０が停止していれば（Ｓ６００：ＹＥ
Ｓ）、上述の「変速機状態制御」を実施して、変速機入
・出力軸１３，１４の接続を切り離すように歯車変速機
構のギアを設定する。そして、車速が規定車速以下とな
り、変速機状態制御によって、歯車変速機構の実シフト
位置がニュートラルに設定され、発進クラッチ１２が接
続されると、上述の「機関始動ルーチン」により、内燃
機関１０の始動が試みられる。

【０１２１】また、内燃機関１０が稼働中であって（Ｓ
６００：ＮＯ）、歯車変速機構の実シフト位置がリバー
スに設定されていなければ（Ｓ６１０：ＮＯ）、実シフ
ト位置をリバースとするシフト制御が実施される（Ｓ６
１５）。このシフト制御は、次のように行われる。

【０１２２】まず、発進クラッチ１２を切断するととも
に、ドッグクラッチＣ３により変速機入力軸１３と５速
用駆動ギア３４ａとを連結する。このとき、ドッグクラ
ッチＣ３以外のドッグクラッチが係合されていれば、前
もってその係合を解除しておく。これにより、変速機入
力軸１３は、内燃機関１０及び変速機出力軸１４のいず
れにも連結されない状態となり、且つＭ／Ｇ２４の回転
軸と一体回転されるようになる。

【０１２３】次に、Ｍ／Ｇ２４の回転速度制御によっ
て、変速機入・出力軸１３，１４の回転速度比が、リバ
ースギアの設定時における両軸１３，１４の回転速度比
となるように、変速機入力軸１３の回転速度を調整す
る。そして、回転速度が調整できた時点で、後進用駆動
ギア３５ａと後進用被動ギア３５ｂとの間に後進ピニオ
ンギア３５ｃを噛み合わせ、リバースへのシフト制御を
完了する。

【０１２４】一方、歯車変速機構の実シフト位置が既に
リバースに設定されていれば（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、Ｍ
／Ｇ２４のトルク制御が実施される。実シフト位置がリ
バースに設定されていれば、Ｍ／Ｇ２４と駆動輪軸１７
とが駆動連結されているため、Ｍ／Ｇ２４の出力トルク
を駆動輪に伝達することができる。そこで、所望とする
駆動力特性が得られるようにＭ／Ｇ２４のトルク制御を
実施して、駆動輪に適度なクリープトルクを発生させる
ようにする（Ｓ６２０）。

【０１２５】このＭ／Ｇ２４のトルク制御の実施に続
き、発進クラッチ１２の制御が実施される。まず、ステ
ップ６３０において、発進クラッチ１２が接続されてい
るか否かが判断される。

【０１２６】発進クラッチ１２が接続されているときに
は（Ｓ６３０：ＹＥＳ）、続くステップ６４０におい
て、車速が所定の停止判定速度（例えば時速５ｋｍ）未
満であるか否かが判断される。ここで車速が停止判定速
度以上であれば（Ｓ６４０：ＮＯ）、そのまま、発進ク
ラッチ１２の接続が維持される。

【０１２７】また、停止判定速度未満の車速のときには
（Ｓ６４０：ＹＥＳ）、発進クラッチ１２の半クラッチ
制御が実施される（Ｓ６５０）。この半クラッチ制御
は、発進クラッチ１２の伝達トルクが、下式により求め
られる値Ｔｃとなるように、駆動油圧制御によって摩擦
板間の押し付け荷重を調整することで行われる。

【０１２８】Ｔｃ＝｜Ｔｅ＋Ｋ（ＮＥ−Ｎｉｎ）｜ ここで、「Ｔｅ」は内燃機関１０の発生トルクの推定値
であり、そのときの内燃機関１０の負荷及び回転速度等
より求められている。また「Ｋ」は、所定の定数であ
る。こうして内燃機関１０と変速機入力軸１３との間の
トルク伝達を抑制することで、過大負荷によるエンジン
ストールの発生を抑えている。

【０１２９】一方、発進クラッチ１２が接続されていな
いとき、すなわち発進クラッチ１２が切断されている
か、半クラッチ制御が実施されているときには（Ｓ６３
０：ＹＥＳ）、ステップ６６０において、機関回転速度
ＮＥと変速機入力軸１３の回転速度の差（｜ＮＥ−Ｎｉ
ｎ｜）が所定値ΔＮ未満であるか否かが判断される。こ
こで上記回転速度の差（｜ＮＥ−Ｎｉｎ｜）が所定値Δ
Ｎ以上に大きいときには（Ｓ６６０：ＮＯ）、半クラッ
チ制御が実施される（Ｓ６５０）。また、上記回転速度
の差が所定値ΔＮ未満となっていれば（Ｓ６６０：ＹＥ
Ｓ）、発進クラッチ１２を完全に接続する。

【０１３０】ここで、停車からの後進発進時の制御の流
れを説明する。車両の停車中、シフトレバーがパーキン
グ又はニュートラルに操作されていれば、歯車変速機構
のギアは、ニュートラルに設定されている。すなわち、
ドッグクラッチＣ３により、５速用駆動ギア３４ａと変
速機入力軸１３とが連結され、遊星ギア機構２０の各要
素２１〜２３が一体回転可能にロックされた状態となっ
ている。またこのときの、発進クラッチ１２は接続され
た状態となっている。

【０１３１】なお、停車中に、冷却水温など上述の条件
が整っていれば、内燃機関１０は停止されているが、リ
バースへのシフトレバーの操作に応じたブレーキペダル
の踏み込み、又はノブスイッチの操作が行われた時点か
ら、内燃機関１０の再始動が行われる。このため、内燃
機関１０が停止されていても、速やかに内燃機関１０を
始動して走行を可能とすることができる。

【０１３２】ここでシフトレバーがリバースに操作され
ると、発進クラッチ１２が切断され、Ｍ／Ｇ２４の回転
速度制御を通じて後進ギア段へのシフトが行われる。こ
のとき、内燃機関１０の始動が完了していなければ、上
記機関始動ルーチンにより、内燃機関１０が始動され、
その始動が完了した地点で後進ギア段へのシフトが開始
されることとなる。

【０１３３】そして、後進ギア段へのシフトが完了する
と、Ｍ／Ｇ２４のトルク制御により、駆動輪にクリープ
トルクが付与されるようになる。またこれとともに、発
進クラッチ１２の半クラッチ制御が開始される。この半
クラッチ制御により、内燃機関１０から駆動輪へのトル
ク伝達率が次第に高められていき、車両の後進走行が開
始される。このとき、本実施形態では、発進クラッチ１
２の接続状態の如何に因らず、Ｍ／Ｇ２４によるクリー
プトルクが駆動輪に付与されているため、円滑な発進が
可能にもなっている。

【０１３４】そして、機関回転速度ＮＥと変速機入力軸
１３の回転速度Ｎｉｎとが同期して、それらの回転速度
差が縮まったところで、すなわちそれらの回転速度差が
所定値ΔＮ未満となったところで、発進クラッチ１２が
接続される。

【０１３５】以上がシフトレバーのリバース操作時の制
御の詳細である。 ＜ドライブ操作時の制御＞続いて、シフトレバーがドラ
イブ位置に操作されているときの制御について説明す
る。

【０１３６】図１１に示される「ドライブ操作時の制
御」の処理は、図４に示したようにシステム起動フラグ
ＳＦがオンにセットされ、且つシフトレバーがドライブ
位置に操作されているときに実施される。

【０１３７】さて、本制御の処理に際し、内燃機関１０
が停止していれば（Ｓ７００：ＹＥＳ）、リバース操作
時と同様に、「変速機状態制御」及び「機関始動ルーチ
ン」の処理を通じて、内燃機関１０の始動を試みる。

【０１３８】一方、内燃機関１０が稼働中であれば（Ｓ
７００：ＮＯ）、変速機ＥＣＵ４０は、ステップ７１０
において、そのときの車速に応じた目標ギア段を算出す
る。ここで、シフトレバーがニュートラル位置からドラ
イブ位置に操作された直後のように、歯車変速機構の実
シフト位置がニュートラルに設定されていれば（Ｓ７２
０：ＹＥＳ）、上述の「ギア入制御」（図６）を実施す
る。

【０１３９】ここで、歯車変速機構の実シフト位置がニ
ュートラル以外のギア段に設定されていれば（Ｓ７２
０：ＮＯ）、以下の処理が実施される。まず上記算出さ
れた目標ギア段が、現ギア段、すなわち歯車変速機構に
現在設定されているギア段と異なっていれば（Ｓ７３
０：ＹＥＳ）、上述した態様で現ギア段から目標ギア段
に向けての歯車変速機構の変速制御が実施される（Ｓ７
３５）。このとき、Ｍ／Ｇ２４は、ギア段の切り換えを
行うために使用される。

【０１４０】一方、目標ギア段と現ギア段とが一致して
いれば（Ｓ７３０：ＮＯ）、図１２に示す前進時Ｍ／Ｇ
制御を実施する（Ｓ８００）。この前進時Ｍ／Ｇ制御の
詳細は後述する。

【０１４１】更に、ギア段の切り換え（Ｓ７３５）又は
前進時Ｍ／Ｇ制御（Ｓ８００）を実施した後、ステップ
７４０以降の処理を通じて、発進クラッチ１２の接続状
態の制御が行われる。

【０１４２】まず、ステップ７４０では、発進クラッチ
１２が接続されているか否かが判断される。発進クラッ
チ１２が接続されているときには、変速機入力軸１３の
回転速度Ｎｉｎが、予め設定された規定回転速度Ｎｏｆ
ｆ未満であれば（Ｓ７５０：ＹＥＳ）、半クラッチ制御
を実施する（Ｓ７６０）。ここでの半クラッチ制御は、
上述のリバース操作時制御における半クラッチ制御と同
様に行われる。一方、変速機入力軸１３の回転速度Ｎｉ
ｎが、予め設定された規定回転速度Ｎｏｆｆ以上であれ
ば（Ｓ７５０：ＮＯ）、そのまま発進クラッチ１２が接
続された状態を維持する。

【０１４３】一方、発進クラッチ１２が接続されていな
いとき、すなわち同発進クラッチ１２が切断されている
か、半クラッチ制御の実施中であるかのときには（Ｓ７
４０：ＮＯ）、次のように発進クラッチ１２の制御が行
われる。

【０１４４】まず、アクセルペダルが踏み込まれておら
ず（Ｓ７７０：ＹＥＳ）、且つ変速機入力軸１３の回転
速度が上記規定回転速度Ｎｏｆｆを下回っているときに
は（Ｓ７７５：ＹＥＳ）、発進クラッチ１２を切断す
る。

【０１４５】一方、アクセルペダルが踏み込まれている
か、或いは変速機入力軸１３の回転速度が上記規定回転
速度Ｎｏｆｆ以上であるかの少なくとも一方が成立する
ときには、（Ｓ７７０：ＮＯ、又はＳ７７５：ＮＯ）、
以下の処理を行う。

【０１４６】すなわち、機関回転速度ＮＥと変速機入力
軸１３の回転速度Ｎｉｎとの差（｜ＮＥ−Ｎｉｎ｜）が
所定値ΔＮ以上であれば（Ｓ７９０：ＮＯ）、上記半ク
ラッチ制御を実施する（Ｓ７９５）。また上記差（｜Ｎ
Ｅ−Ｎｉｎ｜）が所定値ΔＮ未満となれば（Ｓ７９０：
ＹＥＳ）、発進クラッチ１２を完全に接続する。

【０１４７】（前進時Ｍ／Ｇ制御）続いて上記の前進時
Ｍ／Ｇ制御の詳細を、図１２のフローチャートを参照し
て説明する。本制御の処理は、上述のように上記「ドラ
イブ操作時制御」において、目標ギア段と現ギア段とが
一致しているときに（Ｓ７３０：ＮＯ）実行される。そ
して本制御に置いて、前進走行時のＭ／Ｇ制御の切り換
えが行われる。

【０１４８】まず、ブレーキペダルが踏み込まれている
ときには（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、回生発電制御が実施さ
れ、車両減速中に駆動輪から伝達される動力により回生
発電を行う発電機としてＭ／Ｇ２４が用いられる。

【０１４９】一方、ブレーキペダルが踏み込まれていな
いときには（Ｓ８１０：ＮＯ）、発進クラッチ１２の接
続状態、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）
及び車速に応じて、Ｍ／Ｇ２４の制御が、発電制御、ク
リープトルク発生制御、駆動力アシスト制御のいずれか
に振り分けられる。

【０１５０】発電制御では、必要に応じて、内燃機関１
０の出力の一部を用いて発電を行う発電機として機能さ
せるように、Ｍ／Ｇ２４の制御が行われる。クリープト
ルク発生制御では、車両の停車時や微速走行時等に、Ｍ
／Ｇ２４の力行運転により、駆動輪に適度のクリープト
ルクを付与するように、Ｍ／Ｇ２４の制御が行われる。

【０１５１】駆動力アシスト制御では、車両の加速時
等、駆動輪軸１７に大きい回転トルクが必要とされると
きに、Ｍ／Ｇ２４を力行運転することで、内燃機関１０
の出力をアシストするように、Ｍ／Ｇ２４の制御が行わ
れる。

【０１５２】ここでのＭ／Ｇ制御の振り分けは次のよう
に行われる。まず、発進クラッチ１２が接続されており
（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、更にアクセル開度ＡＣＣＰが所
定の範囲（Ａｌｏｗ＜ＡＣＣＰ＜Ａｈｉｇｈ）にあっ
て、且つ車速が予め定められた規定車速よりも高いとき
には（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、Ｍ／Ｇ２４の発電制御が実
施される。なお、上記アクセル開度の範囲（Ａｌｏｗ＜
ＡＣＣＰ＜Ａｈｉｇｈ）は、車両が定常走行にあるとき
のアクセル開度の範囲として設定されている。

【０１５３】一方、それ以外のときには（Ｓ８１０：Ｎ
Ｏ、又はＳ８２０：ＮＯ）、車速やアクセル開度に応じ
て、クリープトルク発生制御、又は駆動力アシスト制御
が実施されることとなる。

【０１５４】図１３は、Ｍ／Ｇ２４のクリープトルク発
生制御時の制御態様の一例を示している。同図１３に示
されるグラフの縦軸は、アクセル開度がゼロ、すなわち
アクセルペダルが踏み込まれていないときのＭ／Ｇ２４
の発生トルクを、同グラフの横軸は車速をそれぞれ示し
ている。また同グラフの縦軸上で発生トルクが正の値の
ときには、Ｍ／Ｇ２４が力行運転されて、駆動輪にトル
クが付与されていることを示しており、負の値のときに
はＭ／Ｇ２４が回生運転されて、内燃機関１０の出力の
一部を利用して発電を行っていることを示している。

【０１５５】一方、図１４は、規定車速以上の所定の車
速におけるアクセル開度とＭ／Ｇ２４の発生する駆動ト
ルクとの関係を示している。同図１４に示されるよう
に、アクセル開度が上記範囲の下限値Ａｌｏｗ以下の領
域、及び同範囲の上限値Ａｈｉｇｈ以上の領域では、Ｍ
／Ｇ２４は駆動トルクを発生するように、Ｍ／Ｇ２４の
トルク制御が行われている。そして、アクセル開度が上
記範囲の下限値Ａｌｏｗ以下の領域でのＭ／Ｇ２４の駆
動トルクは、駆動輪のクリープトルクとして用いられ、
同範囲の上限値Ａｈｉｇｈ以上の領域でのＭ／Ｇ２４の
駆動トルクは、内燃機関１０の駆動力アシストとして用
いられることとなる。

【０１５６】なお、本平行軸式歯車変速装置を備える車
両では、Ｍ／Ｇ２４を変速以外の用途にも用いられてい
る。以上のドライブ操作時制御により、車両の前進走行
は、以下のように行われるようになる。

【０１５７】停車中、パーキング又はニュートラルから
ドライブへとシフトレバーを操作すると、ギア入制御を
通じて歯車変速機構のギアが、１速ギア段に入れられ
る。停車時に内燃機関１０が停止されていれば、後進時
と同様に、ギア入れに先立って、機関始動ルーチンを通
じて機関始動が行われる。

【０１５８】ギア入れが完了すると、Ｍ／Ｇ２４のトル
ク制御により、駆動輪にクリープトルクが付与されるよ
うになる。またこれとともに、発進クラッチ１２の半ク
ラッチ制御が開始される。この半クラッチ制御により、
内燃機関１０から駆動輪へのトルク伝達率が次第に高め
られていき、車両が発進される。そして、機関回転速度
ＮＥと変速機入力軸１３の回転速度Ｎｉｎとが同期し
て、それらの回転速度差が縮まったところで、すなわち
それらの回転速度差が所定値ΔＮ未満となったところ
で、発進クラッチ１２が接続される。

【０１５９】車両の走行中は、次のように状況に応じて
Ｍ／Ｇ２４が使い分けられる。変速時には、Ｍ／Ｇ２４
は、歯車変速機構のギア段の切り換えに用いられる。ブ
レーキペダルが踏み込まれると、Ｍ／Ｇ２４は、駆動輪
から伝達された動力による回生発電を行うために用いら
れる。またＭ／Ｇ２４は、加速時や登坂時等の高負荷時
には、駆動トルクのアシストに用いられ、低速走行時に
は、駆動輪のクリープトルクの発生に用いられる。

【０１６０】このように本実施形態では、１つのＭ／Ｇ
２４が多くの機能を果たしている。以上説明した本実施
形態によれば、次の効果を奏することができる。 （１）本実施形態では、変速機入・出力軸１３，１４間
のトルク伝達を行うギア対の変更により変速を行う平行
軸式歯車変速装置において、遊星ギア機構２０とＭ／Ｇ
２４とを設けるようにしている。そして、遊星ギア機構
２０のサンギア２１をＭ／Ｇ２４に、プラネタリキャリ
ア２２を変速機入力軸１３に連結するとともに、５速用
ギア対３４ａ，３４ｂを介してリングギア２３を変速機
出力軸１４に連結可能としている。このため、内燃機関
１０から駆動輪への動力伝達を維持しながらも、Ｍ／Ｇ
２４の駆動制御を通じて、円滑に変速を行うことができ
る。

【０１６１】（２）本実施形態では、変速時のギア係合
を、Ｍ／Ｇ２４の回転速度制御により、変速機入・出力
軸１３，１４の回転速度を同期させた状態で行ってい
る。そのため、変速機入・出力軸１３，１４の回転速度
を同期させるためのシンクロ機構を特に持たせずとも、
ギアの連結／切離しを円滑に行うことができる。またそ
のため、ドッグクラッチＣ１〜Ｃ５を低い油圧で駆動で
き、比較的小型・小容量のオイルポンプでも変速装置を
動作させることが可能である。

【０１６２】（３）本実施形態では、ドッグクラッチＣ
３により変速機入力軸１３と５速用ギア対３４ａ，３４
ｂとを係合して、遊星ギア機構２０のリングギア２３と
変速機入力軸１３とを一体回転可能に連結することがで
きる。これにより、１速〜４速間の変速中の動力伝達の
維持に用いられる５速用ギア対３４ａ，３４ｂを、変速
用のギアとして使用可能となり、ギアを追加することな
く設定可能なギア段を増やすことができる。

【０１６３】（４）更に本実施形態では、ドッグクラッ
チＣ５により、Ｍ／Ｇ２４の回転を係止することができ
る。これにより、遊星ギア機構２０での回転速度変換を
利用して更なる変速比の設定が可能となり、ギア対を追
加することなく設定可能なギア段を増やすことができ
る。

【０１６４】（５）本実施形態では、発進クラッチ１２
を接続して、クランクシャフト１１とＭ／Ｇ２４とを直
結させた状態で、Ｍ／Ｇ２４によりクランクシャフト１
１を回転させて内燃機関１０の始動を行うようにしてい
る。そうした内燃機関１０の始動が不能なときには、発
進クラッチ１２を切断した状態でＭ／Ｇ２４により変速
機入力軸１３を回転させ、変速機入力軸１３やＭ／Ｇ２
４に慣性エネルギをチャージした後に、発進クラッチ１
２を再接続して内燃機関１０の始動を再び試みるように
している。このときには、Ｍ／Ｇ２４の出力に加え、チ
ャージされた慣性エネルギも利用してクランクシャフト
１１を回転させることができるため、Ｍ／Ｇ２４の出力
が十分に得られなくとも、内燃機関１０の始動を行え
る。したがって、内燃機関１０の始動性を向上すること
ができる。

【０１６５】（６）本実施形態では、ドッグクラッチＣ
５により、Ｍ／Ｇ２４の回転をロック（係止）し、ドッ
グクラッチＣ４により５速用被動ギア３４ｂと変速機出
力軸１４とを連結することで、６速ギア段が設定されて
いる。ニュートラルから６速ギア段への切り換えは、ド
ッグクラッチＣ５を係合した時点で、Ｍ／Ｇ２４の回転
がロックされてしまうため、ドッグクラッチＣ４の連結
に際して、変速機入力軸１３の回転速度を調整不能とな
ってしまう。そのため、本実施形態では、ニュートラル
から６速ギア段への切り換えを、Ｍ／Ｇ２４の回転を許
容したままで達成される５速ギア段を一旦経由して切り
換えを行うようにしている。すなわち、ニュートラルか
ら６速ギア段への切り換えは、ニュートラル→５速ギア
段→６速ギア段の順序で行われる。これにより、Ｍ／Ｇ
２４の回転をロックして達成されるギア段についても、
ニュートラルのギア設定から円滑に切り換えることがで
きるようになる。

【０１６６】（７）本実施形態では、シフトレバーがパ
ーキング又はニュートラルに操作されているときに、内
燃機関１０が自動的に停止され、走行開始の操作の検出
と共に停止した内燃機関１０を自動的に再始動するよう
にしている。これにより、燃費を向上できる。

【０１６７】（８）本実施形態では、後進走行時、すな
わち後進ギア段が設定されているときに、Ｍ／Ｇ２４に
より駆動輪にクリープトルクを発生させている。これに
より、後進走行を円滑に行うことができるようになる。

【０１６８】（９）本実施形態では、車両走行中に、Ｍ
／Ｇ２４を力行運転や回生運転させることで、駆動トル
クのアシストや回生発電が実施可能であり、車両の運転
効率を向上して燃費性能を高めることができる。またＭ
／Ｇ２４による車両停車状態での駆動輪のクリープトル
クの発生、及びＭ／Ｇ２４のトルクアシストによる発進
中の動力補助が可能であり、車両の発進が円滑に行え
る。更に、Ｍ／Ｇ２４による内燃機関１０の始動が可能
であり、格別のスタータモータが不要となる。このよう
に、Ｍ／Ｇ２４を用いることで、構成の複雑化を招くこ
となく、多くの機能を得ることができる。

【０１６９】以上説明した本実施形態は、次のように変
更して実施することができる。 ・上記実施形態では、Ｍ／Ｇ２４による変速機入力軸１
３の回転によりチャージされた慣性エネルギを利用した
慣性始動モードと、そうした慣性エネルギのチャージを
行わずに内燃機関１０の始動を行う通常始動モードとの
２つの始動モードが設定されている。そして上記実施形
態では、通常始動モードでの始動が不能であったとき
に、慣性始動モードでの始動を試みるようにしている。
これを、例えば冷間始動時等の始動が困難な状況下で
は、始めから慣性始動モードで始動を行うようにした
り、機関始動を常に慣性始動モードで行うようにしたり
しても良い。

【０１７０】・また、歯車変速機構の構成を図１５に示
すように変更することで、上記慣性始動モードでの始動
性を更に高めることができる。同図１５に示される構成
では、ドッグクラッチＣ１，Ｃ２を変速機出力軸１４側
に設けるようにしている。すなわち、１速〜４速用被動
ギア３０ｂ〜３３ｂと変速機出力軸１４との連結／切り
離しにより、１速ギア段〜４速ギア段の設定を行うよう
にしている。こうした構成では、１速〜４速の各ギア対
３０ａ，３０ｂ〜３３ａ，３３ｂが変速機入力軸１３の
回転と共に連れ回されるため、より多くの慣性エネルギ
をチャージすることができる。

【０１７１】・上記実施形態での車両の動力伝達装置の
制御の一部を変更したり、省略したりしても良い。その
場合にも、発進クラッチ１２を切断した状態でＭ／Ｇ２
４により変速機入力軸１３を回転させて、変速機入力軸
１３やＭ／Ｇ２４に慣性エネルギをチャージした後に、
発進クラッチ１２を接続して内燃機関１０の始動を行う
ことさえすれば、内燃機関１０の始動性の向上は可能で
ある。またニュートラルのギア設定から、Ｍ／Ｇ２４の
回転をロックして達成されるギア段への切り換えを、Ｍ
／Ｇ２４の回転をロックしないで達成されるギア段を経
由して行うようにしさえすれば、上記ギア段の切り換え
を円滑に行うことはできる。更に、後進時にＭ／Ｇ２４
の力行運転により、クリープトルクを発生させるように
しさえすれば、後進走行の円滑化は可能である。また、
Ｍ／Ｇ２４を、内燃機関の動力の一部や車両減速中の減
速エネルギ等を用いた発電や、駆動アシストなどにも用
いるようにしさえすれば、構成の複雑化を招くことな
く、多くの機能を得ることはできる。

【０１７２】・上記実施形態では、ギア対の連結／切離
しをシンクロ機構の無いドッグクラッチで行っている
が、シンクロ機構を備える同期連結機構等の任意の連結
機構を採用することができる。また変速機入力軸１３と
プラネタリキャリア２２又はリングギア２３の連結／切
離し、或いはＭ／Ｇ２４の回転軸（サンギア２１）の係
止についてもドッグクラッチで行っているが、そうした
連結機構についても任意の連結機構を採用が可能であ
る。

【０１７３】・上記実施形態での歯車変速機構の各ギア
の配列の順序やその数等は任意に変更することができ
る。またギアの数を変更して設定可能なギア段の数を増
減することができる。

【０１７４】・上記実施形態では、遊星ギア機構２０の
サンギア２１にＭ／Ｇ２４を、プラネタリキャリア２２
に変速機入力軸１３を、５速用ギア対３４ａ，３４ｂを
介してリングギア２３に変速機出力軸１４をそれぞれ連
結するようにしている。そうした遊星ギア機構２０の各
要素２１〜２３と変速機入・出力軸１３，１４及びＭ／
Ｇ２４との連結関係を変更した構成としても良い。

【０１７５】・また３つの要素を有して、そのうちの２
つの要素の回転速度差に応じて残る要素を差動回転可能
なものであれば、上記実施形態の遊星ギア機構以外の任
意の差動機を採用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態についてその歯車変速機
構の構成を示す模式図。

【図２】同実施形態の電気的構成を示す模式図。

【図３】同実施形態の歯車変速機構の動作態様を示す模
式図。

【図４】動力伝達装置制御のフローチャート。

【図５】変速機状態制御のフローチャート。

【図６】ギア入制御のフローチャート。

【図７】機関始動／停止制御のフローチャート。

【図８】機関始動ルーチンのフローチャート。

【図９】同じく機関始動ルーチンのフローチャート。

【図１０】リバース操作時制御のフローチャート。

【図１１】ドライブ操作時制御のフローチャート。

【図１２】前進時Ｍ／Ｇ制御のフローチャート。

【図１３】Ｍ／Ｇのトルク制御態様の一例を示すグラ
フ。

【図１４】Ｍ／Ｇのトルク制御態様の一例を示すグラ
フ。

【図１５】他の実施形態についてその歯車変速機構の構
成を示す模式図。

【図１６】従来の動力伝達装置についてその歯車変速機
構の構成を示す模式図。

【符号の説明】

１０…内燃機関、１１…クランクシャフト（機関出力
軸）、１２…発進クラッチ、１３…変速機入力軸、１４
…変速機出力軸、Ｃ１〜Ｃ５…ドッグクラッチ、Ｓ１〜
Ｓ５…シフトアクチュエータ、２０…遊星ギア機構（差
動機）、２１…サンギア、２２…プラネタリキャリア、
２３…リングギア、２４…モータ／ジェネレータ（Ｍ／
Ｇ：回転電気機）、４０…変速機電子制御装置（変速機
ＥＣＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 41/00 Ｂ６０Ｋ 41/00 ３０１Ｄ 41/22 41/22 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１０Ｂ Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｖ Ｆ１６Ｈ 48/10 Ｆ１６Ｈ 1/42 Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AB26 AC24 AC37 AD02 AD23 3D041 AA28 AA31 AB01 AC06 AC15 AD02 AD10 AD12 AD17 AD22 AD23 AD31 AD41 AD51 AE01 AE02 AE14 AE31 3G084 BA00 BA29 BA32 CA01 DA09 DA11 FA05 FA06 FA10 FA33 FA36 3J027 FA50 FB01 GC13 GC22

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関と駆動輪と間の動力伝達を行う車
   両の動力伝達装置であって、 前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆動輪
   に連結される変速機出力軸との２軸を有し、それら２軸
   を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯車変速
   機構と、 前記変速機出力軸に連結される第１要素、ギアを介して
   前記変速機出力軸に連結される第２要素、及び回転電気
   機に連結される第３要素の３つの要素を有し、それら要
   素のうちの２つの回転速度差に応じて残る要素を差動回
   転させる差動機と、 前記内燃機関の出力軸と前記変速機入力軸との動力伝達
   を断接する発進クラッチと、 前記発進クラッチを接続して前記内燃機関の出力軸を前
   記回転電気機により回転させて前記内燃機関の始動する
   始動手段と、 前記始動手段による前記内燃機関の始動に先立って、前
   記発進クラッチを切り離した状態で前記回転電気機によ
   り前記変速機入力軸を回転させることで前記内燃機関の
   始動を補助する始動補助手段と、を備える車両の動力伝
   達装置。
2. 【請求項２】前記始動補助手段による始動の補助は、そ
   の補助無しでの前記始動手段による前記内燃機関の始動
   が行えなかったときに実施される請求項１に記載の車両
   の動力伝達装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の車両の動力伝達装
   置において、前記歯車変速機構は、前記変速機入力軸と
   前記変速機出力軸とを連結するギアの切り換えを、前記
   変速機出力軸と前記ギアとの係合及びその係合の解除を
   通じて行うように構成されている車両の動力伝達装置。
4. 【請求項４】内燃機関と駆動輪と間の動力伝達を行う車
   両の動力伝達装置であって、 前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆動輪
   に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それら２
   軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯車変
   速機構と、 前記変速機出力軸に連結される第１要素、ギアを介して
   前記変速機出力軸に連結される第２要素、及び前記回転
   電気機の回転軸に連結される第３要素との３つの要素を
   有し、それら３つの要素のうちの２つの回転速度差に応
   じて残る要素を差動回転させる差動機と、 前記歯車変速機構のギアの切り換えに応じて、前記回転
   電気機の回転を許容した状態で走行用のギア段を設定す
   る第１のギア設定手段と、 前記歯車変速機構のギアの切り換えに応じて、前記回転
   電気機の回転をロックした状態で走行用のギアを設定す
   る第２のギア設定手段と、 前記変速機入力軸及び変速機出力軸間の動力伝達を遮断
   した前記歯車変速機構の中立ギア段から、前記第２のギ
   ア段設定手段により設定される走行用のギア段へ切り換
   えるとき、前記中立ギア段から前記第１のギア段設定手
   段により設定される走行用ギア段に一旦切り換えた後、
   その走行用ギア段から前記第２のギア段設定手段により
   設定されるギア段に切り換えるギア切換制御手段と、を
   備える車両の動力伝達装置。
5. 【請求項５】内燃機関と駆動輪と間の動力伝達を行う車
   両の動力伝達装置であって、 前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆動輪
   に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それら２
   軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯車変
   速機構と、 前記変速機出力軸に連結される第１要素、ギアを介して
   前記変速機出力軸に連結される第２要素、及び回転電気
   機の回転軸に連結される第３要素の３つの要素を有し、
   それら要素のうちの２つの回転速度差に応じて残る要素
   を差動回転させる差動機と、 前記車両の後進走行時には、前記回転電気を力行運転さ
   せて前記駆動輪にクリープトルクを発生させるクリープ
   トルク発生制御手段と、を備える車両の動力伝達装置。
6. 【請求項６】内燃機関と駆動輪と間の動力伝達を行う車
   両の動力伝達装置であって、 前記内燃機関に連結される変速機入力軸と、前記駆動輪
   に連結される変速機出力軸との２軸を有して、それら２
   軸を連結するギアの切り換えに応じて変速を行う歯車変
   速機構と、 前記変速機出力軸に連結される第１要素、ギアを介して
   前記変速機出力軸に連結される第２要素、及び回転電気
   機の回転軸に連結される第３要素の３つの要素を有し、
   それら要素のうちの２つの回転速度差に応じて残る要素
   を差動回転させる差動機と、 前記回転電気機を力行運転させて前記車両の駆動力をア
   シストさせる駆動アシスト制御手段と、 前記回転電気機を回生運転させて発電を行わせる発電制
   御手段と、を備える車両の動力伝達装置。