JP2009166567A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】押しがけによりクランキングを行って内燃機関を始動させることが可能か否かを、車両停止中に判断して発進に備えることが可能なハイブリッド車両の制御技術を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両１は、機関出力軸８と第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合可能な第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合可能な第２クラッチ２２とを備えている。ＥＣＵ１００は、車両停止中において、モータ走行により車両を発進させて、予め設定された判定車速以上に加速可能であるか否かを判定する。判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中において第２変速機構４０において最も低速側の変速段（第２速ギヤ段）４２を選択し、モータ走行により判定車速以上に加速できないと判定された場合には、車両停止中において第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、原動機として内燃機関とモータとを備え、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を、変速機構により変速して駆動輪に伝達可能なハイブリッド車両に関する。

車両用変速機においては、近年、変速時における機械的動力の伝達の途切れをなくすために、第１群の変速段で構成される第１変速機構と、第１群以外の変速段である第２群の変速段で構成される第２変速機構との２つの変速機構を備え、さらに、第１変速機構の入力軸（以下、第１入力軸と記す）と、内燃機関の出力軸（以下、機関出力軸と記す）とを係合可能な第１クラッチと、第２変速機構の入力軸（以下、第２入力軸と記す）と機関出力軸とを係合可能な第２クラッチとを備え、これら２つのクラッチを交互につなぎ替えることで変速を行う、いわゆるデュアルクラッチ式変速機を用いたものが知られている。

下記の特許文献１には、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち一方（第２入力軸）に、モータが結合されている駆動装置が開示されている。加えて、下記の特許文献２には、原動機（動力源）として内燃機関（エンジン）とモータとを備えた車両（以下、ハイブリッド車両と記す）が開示されている。

特許文献２には、モータに電力を供給するバッテリの残容量が基準値以上である場合には、モータを動力源として用いた走行モード（ＥＶ走行）により車両を発進させることが記載されており、バッテリの残容量が基準値より小さい場合には、エンジン（内燃機関）のみを動力源として用いた走行を行うことが記載されている。

特開２００６−３１２４４５号公報 特開２０００−２３３６６７号公報

ところで、原動機として内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両において、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を変速する変速機構として、デュアルクラッチ式変速機が設けられたものが提案されている。例えば、特開２００２−２０４５０４号公報には、デュアルクラッチ式変速機の第１入力軸及び第２入力軸のうち一方に、モータのロータが係合しているハイブリッド車両が提案されている。

このようなハイブリッド車両は、原動機としてモータのみを選択使用する走行（以下、モータ走行と記す）を行っているときに、当該モータに電力を供給する電池（以下、二次電池と記す）の蓄電状態（ＳＯＣ）が低下した場合や、車両に要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）が大きい場合には、原動機として内燃機関を用いた走行に移行する必要があり、非作動状態にある内燃機関を始動するため、機関出力軸をモータにより回転駆動する、いわゆるクランキングを行うことが必要となる。ハイブリッド車両においては、内燃機関を始動する頻度が高いため、原動機として設けられたモータからの機械的動力を、機関出力軸に伝達してクランキングを行うことが求められている。

上述のようなハイブリッド車両において、モータ走行中に内燃機関のクランキングを行う手法として、駆動輪とモータのロータとの間における動力伝達を遮断した後に、モータのロータが係合する入力軸に対応して設けられたクラッチを係合状態にすると共にモータを力行させて、駆動輪の回転速度に関係なく、機関出力軸を回転駆動する手法がある。この場合、駆動輪とモータとの間における動力伝達を遮断するために、モータの力行を一旦停止して、モータのロータと駆動輪との間にトルクが作用しない状態を作り出してから、モータのロータが入力軸に係合する変速機構の変速段をいずれも選択しない状態にする必要がある。このため、モータの力行停止からクランキングの終了まで、原動機として設けられた内燃機関及びモータから駆動輪に機械的動力を伝達することはできず、ハイブリッド車両には、駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる駆動力抜けが生じてしまうという問題が生じる。

また、モータ走行中に内燃機関のクランキングを行う手法として、モータのロータが係合する入力軸に対応して設けられたクラッチを係合状態にすると共に、モータがロータから出力するトルク（以下、モータ出力トルクと記す）を増大させて、機関出力軸を回転駆動する手法（以下、押しがけと記す）がある。この場合、駆動輪とモータのロータとの間における動力伝達が遮断することがないため、ハイブリッド車両に、上述の駆動力抜けが生じることがない。

しかし、この手法では、回転駆動される機関出力軸の回転速度は、駆動輪の回転速度に比例したものとなるため、ハイブリッド車両の走行速度（以下、車速と記す）が低いときに「押しがけ」によるクランキングを行っても、機関出力軸の回転速度（以下、機関回転速度と記す）が内燃機関の始動に必要な回転速度（以下、必要回転速度と記す）に達することができず、内燃機関を始動できない場合がある。

特に、モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態が低い場合や、ハイブリッド車両が走行する路面の上り勾配が大きい場合などにおいては、モータ走行により車両を発進させても、第１又は第２クラッチを係合状態にした場合に機関回転速度が必要回転速度以上となるような車速に達することができず、押しがけによるクランキングを行っても内燃機関を始動することができないという問題が生じる。

したがって、上述のように、２つの変速機構のうち一方の変速機構の入力軸にモータのロータが係合しているハイブリッド車両においては、車両走行中に内燃機関を始動する際に駆動力抜けが生じることを抑制するために、押しがけによりクランキングを行って内燃機関を始動させることが可能か否かを、予め車両停止中に判断してハイブリッド車両の発進に備える技術が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両走行中に押しがけによりクランキングを行って内燃機関を始動させることが可能か否かを、予め車両停止中に判断して発進に備えることが可能なハイブリッド車両の制御技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両は、原動機として内燃機関とモータとを備え、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を、変速機構により変速して駆動輪に伝達可能なハイブリッド車両であって、機関出力軸からの機械的動力を第１入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、機関出力軸及びロータからの機械的動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、機関出力軸と第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、機関出力軸と第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、第１及び第２クラッチの係合／解放状態と、第１及び第２変速機構における変速段の選択とを制御可能な制御手段と、を有し、制御手段は、原動機としてモータのみを選択使用するモータ走行により車両を発進させて、予め設定された判定車速以上に加速可能であるか否かを判定するモータ発進可否判定手段を含み、判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段のうち最も低速側の変速段を選択し、モータ走行により判定車速以上に加速できないと判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段をいずれも選択しない状態にすることを特徴とする。

本発明に係るハイブリッド車両において、内燃機関は、機関出力軸の回転速度が、予め設定された必要回転速度以上となった場合に、始動することが可能なものであり、判定車速は、モータ走行中において第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸の回転速度が必要回転速度以上となるよう設定されているものとすることができる。

本発明に係るハイブリッド車両において、モータ発進可否判定手段は、モータに電力を供給する電池の蓄電状態を推定する蓄電状態推定手段と、車両が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、を含み、推定された蓄電状態が予め設定された判定値を下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配を上回る場合に、判定車速以上に加速できないと判定するものとすることができる。

本発明に係るハイブリッド車両において、制御手段は、モータ走行中において車速が判定車速以上である場合に、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして機関出力軸を回転駆動することを許可するものとすることができる。

本発明に係るハイブリッド車両において、制御手段は、モータ走行中において車速が判定車速以上であり、且つ要求駆動力が予め設定された判定駆動力を上回ったときに、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして機関出力軸の回転駆動を行い、内燃機関を始動するものとすることができる。

また、本発明に係るハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関とモータとを備え、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を、変速機構により変速して駆動輪に伝達可能なハイブリッド車両であって、機関出力軸からの機械的動力を第１入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、機関出力軸及びロータからの機械的動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、機関出力軸と第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、機関出力軸と第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、原動機としてモータのみを選択使用するモータ走行と、原動機として内燃機関を用いた走行との切替えを制御可能な制御手段と、を有し、制御手段は、モータに電力を供給する電池の蓄電状態を推定する蓄電状態推定手段と、車両が停車している路面の勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、を含み、車両停止中において、推定された蓄電状態が予め設定された判定値を下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配を上回る場合には、モータ走行による発進から、原動機として内燃機関を用いた走行による発進に切替えることを特徴とする。

本発明によれば、制御手段は、判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段のうち最も低速側の変速段を選択するものとしたので、モータを力行させるだけで、車両を発進させることができる。モータ走行により判定車速以上に加速できないと判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段をいずれも選択しない状態にするものとしたので、モータを力行させると共に第２クラッチを係合状態するだけで、内燃機関を始動させることができ、原動機として内燃機関を用いた走行により発進に備えることができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

まず、本実施例に係るハイブリッド車両及び駆動装置の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、ハイブリッド車両及び駆動装置の概略構成を示す模式図である。図２は、駆動装置に設けられたデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。図３は、変形例のデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。

ハイブリッド車両１は、駆動輪８８を回転駆動するための原動機として、内燃機関５とモータジェネレータ５０（以下、単に「モータ」と記す）とを備えている。モータ５０は、内燃機関５からの機械的動力を変速して駆動輪８８に伝達する駆動装置１０に含まれている。内燃機関５は、モータ５０を備えた駆動装置１０と共に結合されて、ハイブリッド車両１に搭載される。ハイブリッド車両１には、内燃機関５及び駆動装置１０を制御する制御手段として、ハイブリッド車両用電子制御装置１００（以下、ＥＣＵと記す）が設けられている。

内燃機関５は、ピストン往復動機関（レシプロエンジン）であり、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置を備えている。これら装置は、ＥＣＵ１００により制御される。内燃機関５が発生した機械的動力は、出力軸（クランク軸）８から出力される。内燃機関５の出力軸８（以下、機関出力軸と記す）には、後述する駆動装置１０のデュアルクラッチ機構２０の入力側、例えば、クラッチハウジング１４ａ（図２参照）が結合される。ＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力軸８から出力する機械的動力を調整することが可能となっている。内燃機関５には、機関出力軸８の回転角位置（以下、クランク角と記す）を検出するクランク角センサ（図示せず）が設けられており、クランク角に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

また、ハイブリッド車両１には、原動機としての内燃機関５及びモータ５０からの機械的動力を駆動輪８８に伝達する動力伝達装置として、機関出力軸８及びモータ５０からの機械的動力を変速しトルクを変化させて、駆動軸８０に向けて出力可能な駆動装置１０が設けられている。

駆動装置１０は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２のいずれかを用いて内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を後述する変速機構に伝達するデュアルクラッチ機構２０と、内燃機関５から第１クラッチ２１を介して伝達される機械的動力を、第１入力軸２７で受けて、第１群の変速段のうちいずれか１つにより変速して、第１出力軸３７から推進軸６６に伝達可能な第１変速機構３０と、内燃機関５から第２クラッチ２２を介して伝達される機械的動力を、第２入力軸２８で受けて、第２群の変速段のうちいずれか１つにより変速して、第２出力軸４８から推進軸６６に伝達可能な第２変速機構４０と、推進軸６６に伝達された機械的動力を、減速すると共に駆動輪８８に係合する左右の駆動軸８０に分配する終減速装置７０とを有している。

第１変速機構３０及び第２変速機構４０は、前進に第１速ギヤ段３１から第６速ギヤ段４６までの６つの変速段を有しており、後進に１つの変速段、後進ギヤ段３９を有している。前進の変速段である第１速〜第６速ギヤ段３１〜４６の減速比は、第１速ギヤ段３１、第２速ギヤ段４２、第３速ギヤ段３３、第４速ギヤ段４４、第５速ギヤ段３５、第６速ギヤ段４６の順に小さくなるよう設定されている。

第１変速機構３０は、複数の歯車対を備えた平行軸歯車装置として構成されており、第１群の変速段は、奇数段すなわち第１速ギヤ段３１と、第３速ギヤ段３３と、第５速ギヤ段３５と、後進ギヤ段３９により構成されている。第１変速機構３０の前進の変速段３１，３３，３５のうち、第１速ギヤ段３１が最も低速側の変速段となっている。

第１速ギヤ段３１は、歯車対で構成されており、第１入力軸２７に結合されている固定歯車である第１速メインギヤ３１ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第１速メインギヤ３１ａと噛み合うルーズ歯車である第１速カウンタギヤ３１ｃとを有している。第１変速機構３０には、第１速ギヤ段３１に対応して、第１速カウンタギヤ３１ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第１速カップリング機構３１ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第１速ギヤ段３１を選択する、即ち第１速カップリング機構３１ｅを係合状態にして、第１速カウンタギヤ３１ｃと第１出力軸３７を係合させることで、第１入力軸２７からの機械的動力は、第１速メインギヤ３１ａ及び第１速カウンタギヤ３１ｃを介して第１出力軸３７に伝達される。これにより、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、第１速ギヤ段３１により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。

第３速ギヤ段３３は、歯車対で構成されており、第１入力軸２７に結合されている固定歯車である第３速メインギヤ３３ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第３速メインギヤ３３ａと噛み合うルーズ歯車である第３速カウンタギヤ３３ｃとを有している。第１変速機構３０には、第３速ギヤ段３３に対応して、第３速カウンタギヤ３３ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第３速カップリング機構３３ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第３速ギヤ段３３を選択する、即ち第３速カップリング機構３３ｅを係合状態にして、第３速カウンタギヤ３３ｃと第１出力軸３７を係合させることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、第３速ギヤ段３３により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。

また、第５速ギヤ段３５は、歯車対で構成されており、第１入力軸２７に結合されている固定歯車である第５速メインギヤ３５ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第５速メインギヤ３５ａと噛み合うルーズ歯車である第５速カウンタギヤ３５ｃとを有している。第１変速機構３０には、第５速ギヤ段３５に対応して、第５速カウンタギヤ３５ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第５速カップリング機構３５ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第５速ギヤ段３５を選択する、即ち第５速カップリング機構３５ｅを係合状態にして、第５速カウンタギヤ３５ｃと第１出力軸３７とを係合させることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、第５速ギヤ段３５により変速し、トルクを変化させて、第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。

また、後進ギヤ段３９は、第１入力軸２７に結合されている固定歯車である後進メインギヤ３９ａと、後進メインギヤ３９ａと噛み合う後進中間ギヤ３９ｂと、後進中間ギヤ３９ｂと噛み合い、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられたルーズ歯車である後進カウンタギヤ３９ｃとを有している。第１変速機構３０には、後進ギヤ段３９に対応して、後進カウンタギヤ３９ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な後進カップリング機構３９ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が後進ギヤ段３９を選択する、即ち後進カップリング機構３９ｅを係合状態にして、後進カウンタギヤ３９ｃと第１出力軸３７とを係合させることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、後進ギヤ段３９により、回転方向を逆方向に変えると共に変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。

第１変速機構３０の第１出力軸３７には、第１駆動ギヤ３７ｃが結合されており、当該第１駆動ギヤ３７ｃは、動力統合ギヤ５８と噛み合っている。動力統合ギヤ５８には、推進軸６６が結合されている。推進軸６６は、後述する終減速装置７０を介して、駆動輪８８が結合された駆動軸８０と係合している。つまり、第１変速機構３０の第１出力軸３７と、駆動軸８０及び駆動輪８８は係合している。

以上のように、第１変速機構３０における各カップリング機構３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅの係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つの変速段を選択する場合、選択する変速段に対応するカップリング機構を係合状態にすると共に、第１変速機構３０において選択していない変速段に対応するカップリング機構を解放状態にする。これにより、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、選択された変速段で変速して、第１出力軸３７に伝達し、駆動軸８０に向けて出力することが可能となっている。

また、ＥＣＵ１００が、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９をいずれも選択しない場合、第１変速機構３０のカップリング機構３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅを全て解放状態にする。これにより、第１変速機構３０は、第１入力軸２７と第１出力軸３７との間における機械的動力の伝達を遮断することが可能となっている。

一方、第２変速機構４０は、第１変速機構３０と同様に、複数の歯車対を備えた平行軸歯車装置として構成されており、第２群の変速段は、偶数段、すなわち第２速ギヤ段４２と、第４速ギヤ段４４と、第６速ギヤ段４６から構成されている。第２変速機構４０の入力軸２８（以下、第２入力軸と記す）には、後述するモータ５０のロータ５２が結合されている。第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち、第２速ギヤ段４２が最も低速側の変速段となっている。

第２速ギヤ段４２は、歯車対で構成されており、第２入力軸２８に結合されている固定歯車である第２速メインギヤ４２ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第２速メインギヤ４２ａと噛み合うルーズ歯車である第２速カウンタギヤ４２ｃとを有している。第２変速機構４０には、第２速ギヤ段４２に対応して、第２速カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第２速カップリング機構４２ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第２速ギヤ段４２を選択する、即ち第２速カップリング機構４２ｅを係合状態にして、第２速カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８とを係合させることで、第２入力軸２８からの機械的動力は、第２速メインギヤ４２ａ及び第２速カウンタギヤ４２ｃを介して第２出力軸４８に伝達される。これにより、第２変速機構４０は、第２入力軸２８から受けた機械的動力を、第２速ギヤ段４２により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達させることが可能となっている。

第４速ギヤ段４４は、歯車対で構成されており、第２入力軸２８に結合されている固定歯車である第４速メインギヤ４４ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第４速メインギヤ４４ａと噛み合うルーズ歯車である第４速カウンタギヤ４４ｃとを有している。第２変速機構４０には、第４速ギヤ段４４に対応して、第４速カウンタギヤ４４ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第４速カップリング機構４４ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第４速ギヤ段４４を選択する、即ち第４速カップリング機構４４ｅを係合状態にして、第４速カウンタギヤ４４ｃと第２出力軸４８とを係合させることで、第２変速機構４０は、第２入力軸２８から受けた機械的動力を、第４速ギヤ段４４により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。

第６速ギヤ段４６は、歯車対で構成されており、第２入力軸２８に結合されている固定歯車である第６速メインギヤ４６ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第６速メインギヤ４６ａと噛み合うルーズ歯車である第６速カウンタギヤ４６ｃとを有している。第２変速機構４０には、第６速ギヤ段４６に対応して、第６速カウンタギヤ４６ｃと第２出力軸４８とを係合可能な第６速カップリング機構４６ｅが設けられている。

ＥＣＵ１００が第６速ギヤ段４６を選択する、即ち第６速カップリング機構４６ｅを係合状態にして、第６速カウンタギヤ４６ｃと第２出力軸４８とを係合させることで、第２変速機構４０は、第２入力軸２８から受けた機械的動力を、第６速ギヤ段４６により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。

第２変速機構４０の第２出力軸４８には、第２駆動ギヤ４８ｃが結合されており、当該第２駆動ギヤ４８ｃは、動力統合ギヤ５８と噛み合っている。動力統合ギヤ５８には、推進軸６６が結合されており、推進軸６６は、後述する終減速装置７０を介して、駆動輪８８に結合された駆動軸８０と係合している。つまり、第２変速機構４０の第２出力軸４８と、駆動軸８０及び駆動輪８８は係合している。

以上のように、第２変速機構４０における各カップリング機構４２ｅ，４４ｅ，４６ｅの係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つの変速段を選択する場合、選択する変速段に対応するカップリング機構を係合状態にすると共に、第２変速機構４０において選択しない変速段に対応するカップリング機構を解放状態にする。これにより、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、選択された変速段で変速して、第２出力軸４８に伝達し駆動軸８０に向けて出力することが可能となっている。

また、ＥＣＵ１００が、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない場合には、第２変速機構４０のカップリング機構４２ｅ，４４ｅ，４６ｅを全て解放状態にする。これにより、第２変速機構４０は、第２入力軸２８と第２出力軸４８との間における機械的動力の伝達を遮断することが可能となっている。

また、ハイブリッド車両１の駆動装置１０には、内燃機関５が機関出力軸８から出力する機械的動力を、第１変速機構３０及び第２変速機構４０のうちいずれか一方に伝達させる動力伝達装置として、デュアルクラッチ機構２０が設けられている。デュアルクラッチ機構２０は、機関出力軸８と第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合させることが可能な摩擦クラッチ装置である第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合させることが可能な摩擦クラッチ装置である第２クラッチ２２とを有している。なお、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２には、湿式多板クラッチや、乾式単板クラッチを用いることができる。

第１クラッチ２１は、円板状の摩擦板を有し、摩擦板の摩擦力により機械的動力を伝達する摩擦式ディスククラッチ等で構成されている。第１クラッチ２１は、内燃機関５の機関出力軸８と第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合させることが可能に構成されている。第１クラッチ２１が係合状態となることで、機関出力軸８と第１入力軸２７が係合して一体に回転することが可能となる。

第２クラッチ２２は、第１クラッチ２１と同様に、摩擦式ディスククラッチ等で構成されており、内燃機関５の機関出力軸８と第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合させることが可能に構成されている。第２クラッチ２２を係合状態にすることで、機関出力軸８と第２入力軸２８が係合して一体に回転することが可能となる。

第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、デュアルクラッチ機構２０において、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２のうちいずれか一方を係合状態にして、他方を解放状態にすることで、内燃機関５からの機械的動力を、第１変速機構３０及び第２変速機構４０のうちいずれか一方に伝達させることが可能となっている。

ここで、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２から構成されるデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、デュアルクラッチ機構２０において、機関出力軸８には、デュアルクラッチ機構２０のクラッチハウジング１４ａが結合されている。すなわち、クラッチハウジング１４ａは、機関出力軸８と一体に回転する。クラッチハウジング１４ａは、後述する摩擦板２７ａ，２８ａを収容可能に構成されている。

これに対して、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、第２変速機構４０の第２入力軸２８は、同軸に配置されており、２重軸構造となっている。具体的には、第１入力軸２７は、中空シャフトとして構成されており、第１入力軸２７内には、第２入力軸２８が延びている。内側の軸である第２入力軸２８は、外側の軸である第１入力軸２７に比べて軸方向に長く構成されている。機関出力軸８側から駆動輪８８側に向かうに従って、まず、第１変速機構３０の各変速段のメインギヤ３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａが配設されており、次に、第２変速機構４０の各変速段のメインギヤ４２ａ，４４ａ，４６ａが配設されている。

第１入力軸２７の端には、円板状の摩擦板２７ａが結合されており、一方、第２入力軸２８の端にも、同様に摩擦板２８ａが結合されている。これら摩擦板２７ａ，２８ａは、上述のクラッチハウジング１４ａ内に収容されている。第１クラッチ２１は、摩擦板２７ａと対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータ（図示せず）とを有している。摩擦相手板が摩擦板２７ａをクラッチハウジング１４ａに押し付けることで、第１クラッチ２１は、機関出力軸８と、第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合することが可能となっている。

これと同様に、第２クラッチ２２は、摩擦板２８ａに対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）が、摩擦板２８ａをクラッチハウジング１４ａに押し付けることで、機関出力軸８と、第２変速機構４０の第２入力軸２８とを係合することが可能となっている。デュアルクラッチ機構２０における、第１及び第２クラッチ２１，２２にそれぞれ対応して設けられた摩擦相手板の駆動は、ＥＣＵ１００により制御されることとなる。

なお、上述のデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造において、第１変速機構３０の第１入力軸２７と第２変速機構４０の第２入力軸２８は同軸に配置されるものとしたが、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造は、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第１入力軸２７と第２入力軸２８は、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置されるものとしても良い。この変形例のデュアルクラッチ機構２０においては、機関出力軸８の端に、駆動ギヤ１４ｃが結合されている。駆動ギヤ１４ｃには、第１ギヤ１６と、第２ギヤ１８が噛み合っており、第１ギヤ１６は、第１クラッチ２１に結合されており、第２ギヤ１８は、第２クラッチ２２に結合されている。第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、機関出力軸８に係合する第１ギヤ１６とを係合可能に構成されている。一方、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８と、機関出力軸８に係合する第２ギヤ１８とを係合可能に構成されている。

第１及び第２クラッチ２１，２２は、それぞれ摩擦式クラッチ等の任意のクラッチ機構で構成することができる。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２において交互に係合状態と解放状態を切替ることで、機関出力軸８から出力される内燃機関５の機械的動力は、駆動ギヤ１４ｃから、第１変速機構３０の第１入力軸２７、又は第２変速機構４０の第２入力軸２８のいずれかに伝達されることとなる。第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態は、ＥＣＵ１００により制御される。

また、ハイブリッド車両１の駆動装置１０には、原動機としてモータ５０が設けられている。モータ５０は、供給された電力を機械的動力に変換して出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換して回収する発電機としての機能とを兼ね備えた回転電機、いわゆるモータジェネレータである。モータ５０は、永久磁石式交流同期電動機で構成されており、後述するインバータ１１０から三相の交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するステータ５４と、回転磁界に引き付けられて回転する回転子であるロータ５２とを有している。モータ５０には、ロータ５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）が設けられており、ロータ５２の回転角位置に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

モータ５０のロータ５２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８に結合されており、モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力（トルク）は、第２変速機構４０の第２入力軸２８に伝達される。つまり、モータ５０のロータ５２と第２変速機構４０の第２入力軸２８は係合している。また、モータ５０は、駆動輪８８から第２出力軸４８を介してロータ５２に伝達された機械的動力（トルク）を交流電力に変換して二次電池１２０に回収することも可能となっている。

なお、第２入力軸２８とロータ５２との間には、ロータ５２の回転速度を減速して第２入力軸２８に伝達する減速機構や、ロータ５２の回転速度を変速して第２入力軸２８に伝達する変速機構を設けるものとしても良い。

なお、以下の説明において、モータ５０を電動機として機能させて、モータ５０がロータ５２から機械的動力を出力することを「力行」と記す。これに対して、モータ５０を発電機として機能させて、駆動輪８８からモータ５０のロータ５２に伝達された機械的動力を電力に変換して回収すると共に、このときロータ５２に生じる回転抵抗により、ロータ５２及びこれに係合する部材（例えば、駆動輪８８）の回転を制動することを「回生制動」と記す。加えて、モータ５０に回生制動を行わせることにより、モータ５０のロータ５２に係合する駆動軸８０及び駆動輪８８に作用するトルクを「回生制動トルク」と記す。モータ５０による力行と回生制動、すなわちモータ５０の電動機／発電機としての機能の切替えと、駆動輪８８に作用する回生制動トルクは、ＥＣＵ１００により制御される。

また、ハイブリッド車両１には、モータ５０に交流電力を供給する電力供給装置として、インバータ１１０が設けられている。インバータ１１０は、二次電池１２０から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ５０に供給することが可能に構成されている。また、インバータ１１０は、モータ５０からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１２０に回収することも可能に構成されている。このようなインバータ１１０からモータ５０への電力供給、及びモータ５０からの電力回収は、ＥＣＵ１００により制御される。

また、ハイブリッド車両１の駆動装置１０には、原動機から推進軸６６に伝達された機械的動力を、減速すると共に、駆動輪８８に係合する左右の駆動軸８０に分配する終減速装置７０が設けられている。終減速装置７０は、推進軸６６に結合された駆動ピニオン６８と、駆動ピニオン６８とリングギヤ７２が直交して噛み合う差動機構７４とを有している。終減速装置７０は、原動機すなわち内燃機関５及びモータ５０のうち少なくとも一方から推進軸６６に伝達された機械的動力を、駆動ピニオン６８及びリングギヤ７２により減速し、差動機構７４により左右の駆動軸８０に分配して、駆動軸８０に結合されている駆動輪８８を回転駆動することが可能となっている。

また、ハイブリッド車両１には、車両の勾配を計測するために、ハイブリッド車両１の前後方向の加速度を検出する加速度センサ（図示せず）が設けられており、検出した加速度に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、ハイブリッド車両１には、駆動輪８８の回転速度を検出する車輪速センサ（図示せず）が設けられており、検出した駆動輪８８の回転速度をＥＣＵ１００に送出している。

また、ハイブリッド車両１には、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ（図示せず）が設けられており、検出したアクセルペダルの操作量に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、ハイブリッド車両１には、運転者によりブレーキペダル（図示せず）が操作されたか否かを検出するブレーキスイッチ（図示せず）が設けられており、ブレーキペダルの操作／非操作に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

また、ハイブリッド車両１には、内燃機関５及びモータ５０と、第１及び第２変速機構３０，４０における変速動作と、第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態とを協調して制御する制御手段として、ＥＣＵ１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、機関出力軸８の回転角位置（クランク角）に係る信号と、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）に係る信号と、モータ５０のロータ５２の回転角位置に係る信号等を検出している。また、ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０及び第２変速機構４０において選択されている変速段、すなわちカップリング機構３１ｅ〜４６ｅの係合／解放状態と、第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態とを検出している。

また、ＥＣＵ１００は、加速度センサからの前後方向の加速度に係る信号と、車輪速センサからの駆動輪８８の回転速度に係る信号と、アクセルペダルポジションセンサからのアクセルペダルの操作量に係る信号と、ブレーキスイッチからのブレーキペダルの操作／非操作状態に係る信号とを検出している。

これら信号に基づいて、ＥＣＵ１００は、各種制御変数を算出している。制御変数には、内燃機関５の機関出力軸８の回転速度（以下、機関回転速度と記す）と、内燃機関５が機関出力軸８から出力するトルク（以下、機関負荷と記す）と、モータ５０のロータ５２の回転速度（以下、モータ回転速度と記す）と、モータ５０がロータ５２から出力するトルク（以下、モータ出力トルクと記す）と、第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態と、第１及び第２変速機構３０，４０において現在選択されている変速段と、ハイブリッド車両１の走行速度（以下、車速と記す）と、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）と、運転者により要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）等が含まれている。つまり、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）を推定する機能（蓄電状態推定手段）を有している。

また、ＥＣＵ１００は、車両を停止させる際のハイブリッド車両１の前後方向の加速度と、そのときの車速に基づいて、ハイブリッド車両１が停車している路面の上り勾配（以下、単に「路面勾配」と記す）を制御変数として算出している。つまり、ＥＣＵ１００は、路面勾配を推定する機能（路面勾配推定手段）を有している。加えて、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルの操作／非操作状態を、制御変数（フラグ）として把握している。

なお、ブレーキペダルの操作／非操作状態は、ブレーキスイッチとは別にハイブリッド車両１に設けられたブレーキペダルストロークセンサからブレーキペダルの操作量に係る信号をＥＣＵ１００が検出して、当該操作量が所定値を超えた場合に、ブレーキペダルが操作状態にあると判定するものとしても良い。

これら制御変数に基づいて、ＥＣＵ１００は、内燃機関５及びモータ５０の運転状態を把握している。ＥＣＵ１００は、第１及び第２変速機構３０，４０における変速動作、すなわち各カップリング機構３１ｅ〜４６ｅの係合／解放状態と、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態と、モータ５０の力行及び回生制動とを制御することが可能となっている。また、ＥＣＵ１００は、モータ５０のモータ回転速度と、モータ出力トルク及び回生制動トルクとを、内燃機関５の機関負荷及び機関回転速度とを制御することが可能となっている。

以上のように構成されたハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００が第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つの変速段を選択し、対応するカップリング機構を係合状態にして、さらに第１クラッチ２１を係合状態にすると共に第２クラッチ２２を解放状態にすることで、機関出力軸８は、第１入力軸２７、第１出力軸３７、動力統合ギヤ５８、推進軸６６、終減速装置７０を介して駆動軸８０と係合する。これにより、第１変速機構３０は、内燃機関５の機関出力軸８から出力された機械的動力を、第１入力軸２７で受けて、変速段（奇数段）３１，３３，３５、及び後進ギヤ段３９のうち選択した変速段により変速し、トルクを変化させて、駆動輪８８に係合する駆動軸８０に向けて出力することが可能となっている。

この場合、駆動輪８８の回転は、動力統合ギヤ５８を介して第２変速機構４０の第２出力軸４８に伝達される。ＥＣＵ１００が第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つの変速段を選択して、対応するカップリング機構を係合状態にしているとき、動力統合ギヤ５８から第２出力軸４８に伝達された機械的動力は、第２変速機構４０の変速段（偶数段）４２，４４，４６のうち選択されている変速段により変速され、第２入力軸２８に伝達されて、モータ５０のロータ５２を回転させる。なお、ＥＣＵ１００が第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しないとき、すなわち第２変速機構４０のカップリング機構４２ｅ，４４ｅ，４６ｅを全て解放状態にしているときには、第２出力軸４８と第２入力軸２８との間で動力伝達が遮断されて、駆動輪８８の回転は、第２入力軸２８に伝達されることはない。

一方、ＥＣＵ１００が、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つの変速段を選択して、対応するカップリング機構４２ｅ，４４ｅ，４６ｅを係合状態にして、さらに第２クラッチ２２を係合状態にすると共に第１クラッチ２１を解放状態にすることで、機関出力軸８は、第２入力軸２８、第２出力軸４８、動力統合ギヤ５８、推進軸６６、終減速装置７０を介して駆動軸８０と係合する。これにより、第２変速機構４０は、内燃機関５の機関出力軸８及びモータ５０のロータ５２から出力された機械的動力を、第２入力軸２８で受けて、各変速段（偶数段）４２，４４，４６のうち選択した変速段により変速し、トルクを変化させて、駆動輪８８に係合する駆動軸８０に向けて出力することが可能となっている。

この場合、駆動輪８８の回転は、動力統合ギヤ５８を介して第１変速機構３０の第１出力軸３７に伝達される。ＥＣＵ１００が第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つの変速段を選択し、対応するカップリング機構３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅを係合状態にしているとき、動力統合ギヤ５８から第１出力軸３７に伝達された機械的動力は、第１変速機構３０の変速段（奇数段）３１，３３，３５及び後進ギヤ段３９のうち選択された変速段により変速され、第１入力軸２７に伝達されて、当該第１入力軸２７を回転させる。なお、ＥＣＵ１００が第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９をいずれも選択しないとき、すなわち第１変速機構３０のカップリング機構３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅを全て解放状態にしているときには、第１出力軸３７と第１入力軸２７との間で動力伝達が遮断されて、駆動輪８８の回転は、第１入力軸２７に伝達されることはない。

以上のように構成されたハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を交互につなぎ替えることで、変速時において、機関出力軸８と駆動輪８８との間における動力伝達の途切れを抑制することが可能となっており、以下に詳細を説明する。

まず、ＥＣＵ１００が第１及び第２変速機構３０，４０の変速段３１〜４６のうちいずれか１つの変速段を選択する。例えば、選択した変速段が第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうち第１速ギヤ段３１である場合、ＥＣＵ１００は、第１速ギヤ段３１に対応する第１速カップリング機構３１ｅを係合状態にすると共に、その他のカップリング機構３３ｅ，３５ｅ，３９ｅを解放状態にする。そして、ＥＣＵ１００は、第１クラッチ２１を係合状態にすると共に第２クラッチ２２を解放状態にする。これにより、駆動装置１０は、内燃機関５からの機械的動力を、第１入力軸２７で受け、第１群（奇数段）の変速段３１，３３，３５のうち選択した変速段である第１速ギヤ段３１により変速し、第１出力軸３７から駆動軸８０に伝達して、駆動輪８８を回転駆動することができる。

このとき、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち、第１変速機構３０において選択している変速段である第１速ギヤ段３１より、一段高速（ハイギヤ）側の変速段である第２速ギヤ段４２を選択し、対応する第２速カップリング機構４２ｅを係合状態にすることで、第２変速機構４０の第２入力軸２８を空転させる。このようにして、第１速ギヤ段３１から第２速ギヤ段４２への変速動作、すなわち第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放動作に備えている。

そして、第１変速機構３０の第１速ギヤ段３１から、第２変速機構４０の第２速ギヤ段４２への変速（アップシフト）を行う場合、ＥＣＵ１００が、第１クラッチ２１を解放状態にしながら第２クラッチ２２を係合状態にすることで、駆動装置１０は、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２とを掴み替える動作、いわゆる「クラッチ・トゥ・クラッチ」を行う。この動作により、駆動装置１０は、機関出力軸８からの動力伝達経路を、徐々に第１変速機構３０の第１入力軸２７から第２変速機構４０の第２入力軸２８に移していき、第２速ギヤ段４２への変速が完了することとなる。

このようにして、駆動装置１０は、第１変速機構３０の変速段、すなわち奇数段である第１速ギヤ段３１から、第２変速機構４０の変速段、すなわち偶数段である第２速ギヤ段４２への変速時において、機関出力軸８から駆動軸８０への動力伝達に途切れを生じさせることなく変速することができる。

また、ハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５とモータ５０とを併用又は選択使用することで、様々な車両走行（走行モード）を実現することができる。例えば、原動機として内燃機関５のみを選択使用する「エンジン走行」、原動機として内燃機関５及びモータ５０を併用する「ハイブリッド走行」、原動機としてモータ５０のみを選択使用する「モータ走行」等がある。

これら車両走行は、運転者が要求する車両駆動力や、モータ５０に供給する電力を貯蔵する二次電池１２０の蓄電状態に応じて、ＥＣＵ１００により、逐次、自動的に切替えられる。以下に、各走行モードにおけるＥＣＵ１００の制御と、内燃機関５、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２、第１変速機構３０及び第２変速機構４０、及びモータ５０の動作を併せて説明する。

ＥＣＵ１００が、第１クラッチ２１を係合状態にすると共に第２クラッチ２２を解放状態にすることで、駆動装置１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を、第１入力軸２７で受け、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つにより変速し、第１出力軸３７から動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０に伝達し、駆動輪８８を回転駆動することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、原動機として内燃機関５のみを選択使用するエンジン走行を実現することができる。

この場合、駆動輪８８及び駆動軸８０には、動力統合ギヤ５８を介して第２出力軸４８が係合しているため、第２変速機構４０のカップリング機構４２ｅ，４４ｅ，４６ｅのいずれか１つが係合状態にある場合、第２入力軸２８は、駆動輪８８の回転速度すなわちハイブリッド車両１の車速に比例する回転速度で回転することとなる。

このとき、ＥＣＵ１００がモータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８に出力トルクを伝達することで、駆動装置１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力と、モータ５０のロータ５２からの機械的動力とを、それぞれ第１変速機構３０、第２変速機構４０で変速し、動力統合ギヤ５８で統合して駆動軸８０に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、原動機として内燃機関５とモータ５０とを併用するハイブリッド走行を実現することができる。

一方、ＥＣＵ１００が第１クラッチ２１を解放状態にすると共に第２クラッチ２２を係合状態にすることで、駆動装置１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のいずれか１つにより変速し、第２出力軸４８から動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０に伝達し、駆動輪８８を回転駆動することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、原動機として内燃機関５のみを選択使用するエンジン走行を実現することができる。

この場合、駆動輪８８及び駆動軸８０には、動力統合ギヤ５８を介して第１出力軸３７が係合しているため、第１変速機構３０のカップリング機構３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅのいずれか１つが係合状態にある場合、第１入力軸２７は、ハイブリッド車両１の走行速度（以下、車速と記す）に比例する回転速度で回転することとなる。

このとき、ＥＣＵ１００がモータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８に出力トルクを伝達することで、駆動装置１０は、モータ５０のロータ５２からの機械的動力と内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力とを、第２入力軸２８で統合し、第２変速機構４０により変速して、動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、原動機として内燃機関５とモータ５０とを併用するハイブリッド走行を実現することができる。

また、ハイブリッド車両１に原動機としてモータ５０のみを選択使用するモータ走行を行わせる場合、上述のエンジン走行及びハイブリッド走行の制御とは異なり、ＥＣＵ１００は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を双方共に解放状態にして、モータ５０を力行させる。ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち、いずれか１つの変速段を選択し、対応するカップリング機構を係合状態にする。駆動装置１０は、モータ５０のロータ５２からの機械的動力を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち選択した変速段で変速して、動力統合ギヤ５８から駆動軸８０に伝達して駆動輪８８を回転駆動する。

以上のように構成されたハイブリッド車両１は、モータ走行を行っているときに、当該モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）が低下した場合だけでなく、運転者により要求される駆動力を、モータ５０からの機械的動力により生じる駆動力では実現できなくなった場合においても、原動機として内燃機関５を用いた走行であるエンジン走行又はハイブリッド走行に移行する必要があり、以下に図４を用いて説明する。図４は、モータからの機械的動力により生じる駆動力と、内燃機関からの機械的動力により生じる駆動力との関係を説明する説明図である。

なお、本明細書において「駆動力」とは、原動機からの機械的動力により、駆動輪８８の接地点（走行路面との接点）に生じてハイブリッド車両１の駆動に供される力をいう。モータ５０からの機械的動力により生じる駆動力（以下、モータ駆動力と記す）は、モータ出力トルクに、第２変速機構４０において選択されている変速段の減速比と、終減速装置７０の減速比（以下、終減速比と記す）とを乗じて、駆動輪８８の半径で除した値である。

一方、内燃機関５からの機械的動力により生じる駆動力（以下、機関駆動力と記す）は、機関出力軸８から出力するトルク（機関負荷）に、第１及び第２クラッチ２１，２２のうち係合状態にあるクラッチに対応する変速機構において選択されている変速段の減速比と、終減速装置７０の減速比とを乗じて、駆動輪８８の半径で除した値である。また、モータ駆動力と機関駆動力とを足し合わせた駆動力すなわち駆動輪８８に生じる合計の駆動力を、「合計駆動力」と記す。加えて、運転者により要求される合計駆動力を、以下の説明において「要求駆動力」と記す。

図４に示すように、内燃機関５からの機械的動力により生じる最大の駆動力（以下、最大機関駆動力と記し、図に二点鎖線で示す）は、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力を、第１速ギヤ段３１により変速し、駆動輪８８に伝達させて生じる駆動力である。最大機関駆動力は、車速の増減すなわち機関回転速度の増減に応じてさほど変化しない。これに対して、モータ５０からの機械的動力により生じる最大の駆動力（以下、最大モータ駆動力と記し、図に実線で示す）は、モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力を、第２速ギヤ段４２により変速し、駆動輪８８に伝達させて生じる駆動力である。最大モータ駆動力は、モータ５０の出力特性上、所定の車速以上において、モータ回転速度が増大する即ち車速が増大するに従って小さくなる。加えて、車速が比較的高い場合には、最大機関駆動力に比べて小さくなる。

したがって、ハイブリッド車両１がモータ走行を行っている場合、車速が上昇する、すなわちモータ回転速度が上昇するに従って、モータ５０からの機械的動力では、要求駆動力を実現できなくなる可能性が高くなり、要求駆動力が最大モータ駆動力を上回った場合、原動機として内燃機関５を用いた車両走行（エンジン走行又はハイブリッド走行）に移行することが必要となる。

このようにしてモータ走行中において、非作動状態にある内燃機関５を始動するため、モータ５０により機関出力軸８を回転駆動する、いわゆるクランキングを行う必要がある。ハイブリッド車両１においては、原動機として内燃機関５のみを有する通常の車両に比べて内燃機関５を始動する頻度が高いため、内燃機関５にスタータモータを有するか否かに拘らず、原動機として設けられたモータ５０からの機械的動力を機関出力軸８に伝達してクランキングを行うことが求められている。

上述のように構成されたハイブリッド車両１において、モータ走行中に機関出力軸８の回転駆動、すなわちクランキングを行って内燃機関５を始動する手法として、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達を遮断した状態でクランキングを行う方法（以下、通常方法と記す）と、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８が係合している状態でクランキングを行う方法（以下、「押しがけ」と記す）がある。なお、「押しがけ」を用いる場合には、ハイブリッド車両１の仕様により決まる、ある特定の車速（後述する押しがけ可能車速）以上でなければ、内燃機関５を始動することはできない。以下に、図１、図４〜図６を用いて説明する。

図５は、通常方法を用いて内燃機関のクランキング及び始動を行った場合のハイブリッド車両の動作を説明する説明図である。図６は、押しがけを用いて内燃機関のクランキング及び始動を行った場合のハイブリッド車両の動作を説明する説明図である。

通常方法によるクランキングは、例えば、モータ５０からの機械的動力を、第２変速機構４０の第２速ギヤ段４２により変速し、駆動輪８８に伝達してモータ走行を行っている場合、図５に示すように、まず、ＥＣＵ１００は、モータ５０の力行を停止する、すなわちモータ駆動力をゼロにする（時点Ｔ１ａ）。これによりモータ５０のロータ５２を空転させて、当該ロータ５２と駆動輪８８との間にトルクが作用していない状態を作り出す。

この時点Ｔ１ａの直後、ＥＣＵ１００は、ロータ５２が入力軸に係合する第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にする、すなわち第２速ギヤ段４２に対応するカップリング機構４２ｅを解放状態にして、ロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達を遮断する。

そして、時点Ｔ１ｃにおいて、ＥＣＵ１００は、第２クラッチ２２を係合状態にすると共にモータ５０の力行を開始して、機関出力軸８の回転駆動（クランキング）を開始する。ロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達は遮断されているので、駆動輪８８の回転速度に関係なく、ロータ５２と機関出力軸８を一体に回転させて、モータ５０からの機械的動力により機関出力軸８を回転駆動することができる。モータ５０からの機械的動力は、全て機関出力軸８の回転駆動に供される。

そして、時点Ｔ２ａにおいて、内燃機関５においてファイアリングが開始される。その直後の時点Ｔ２ｃにおいて、ＥＣＵ１００は、モータ５０の力行を停止して、クランキングを終了する。この時点Ｔ２ｃにおいて、ＥＣＵ１００は、第１クラッチ２１を係合状態にする。これにより、内燃機関５が機関出力軸８から出力した機械的動力は、第１クラッチ２１から第１入力軸２７に伝達され、第１変速機構３０により変速されて、駆動輪８８に伝達される。そして、時点Ｔ３ａにおいて、ＥＣＵ１００は、駆動輪８８に所望の機関駆動力を生じさせている。

このように、通常方法によるクランキングは、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達を遮断した後に、第２クラッチ２２を係合状態にすると共にモータ５０を力行させることで、駆動輪８８の回転速度に関係なく、機関出力軸８を回転駆動することができる。しかし、この方法では、モータ５０の力行を一旦停止して、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間にトルクが作用しない状態を作り出してから、ロータ５２に第２入力軸２８が係合する第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にする必要がある。このため、モータ５０の力行停止（時点Ｔ１ａ）からクランキングの終了（時点Ｔ２ｃ）まで、原動機としての内燃機関５及びモータ５０からの機械的動力を駆動輪８８に伝達することはできず、ハイブリッド車両１には、クランキングを行っている間に合計駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる駆動力抜けが生じてしまうという問題が生じる。

一方、押しがけによるクランキングは、図６に示すように、まず、ＥＣＵ１００は、時点Ｔ１において、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つを選択しており、且つ第１クラッチ２１を係合状態にすると共にモータ５０の出力トルクを増大させる、すなわちモータ駆動力を増大させる。第１クラッチ２１を係合状態にすることで、機関出力軸８と駆動輪８８が係合し、機関出力軸８は、駆動輪８８の回転速度に比例した回転速度で回転駆動される。機関出力軸８の回転駆動に必要な駆動力を、モータ駆動力の増大で補っている。

そして、時点Ｔ２において、内燃機関５においてファイアリングが開始される。その直後、時点Ｔ２〜Ｔ３において、始動した内燃機関５が機関出力軸８から機械的動力を出力し、駆動輪８８に生じる機関駆動力が上昇するに従って、ＥＣＵ１００は、駆動輪８８に生じるモータ駆動力、すなわちモータ出力トルクを低下させる。機関駆動力が増大する分、モータ駆動力を減少させることで、合計駆動力を一定に保って、機関出力軸８の回転駆動を行うことができる。

このように、押しがけによるクランキングは、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達を遮断することがないので、ハイブリッド車両１には、合計駆動力がゼロになる、いわゆる駆動力抜けが生じることがない。しかし、この方法においては、機関出力軸８と駆動輪８８が係合している状態で、機関出力軸８を回転駆動するため、クランキングを行っているときの機関出力軸の回転速度は、駆動輪８８の回転速度に比例したものとなる。

このため、ハイブリッド車両１の車速が低い場合に、押しがけによるクランキングを行うと、機関出力軸８の回転速度（機関回転速度）が、内燃機関５の始動に必要な回転速度（以下、必要回転速度と記す）に達しないことがある。必要回転速度は、内燃機関５のファイアリングが可能となる回転速度に設定されており、例えば、２００ｒｐｍに設定されている。

したがって、押しがけによりクランキングを行って内燃機関５を始動する場合、第１及び第２クラッチ２１，２２のうち、クランキングを行う際に係合状態にするクラッチと、当該クラッチに対応して設けられた変速機構において選択されている変速段に応じて、機関出力軸８の回転速度（機関回転速度）が必要回転速度以上となって内燃機関５が始動可能となる車速が決まる。この車速を、以下に「押しがけ可能車速」と記す。つまり、ハイブリッド車両１は、モータ走行で発進した場合、押しがけ可能車速以上に加速しないと、押しがけによりクランキングを行っても、内燃機関５を始動することができず、原動機として内燃機関５を用いた走行（ハイブリッド走行／エンジン走行）に移行することができない。

なお、ハイブリッド車両１は、モータ走行で発進した場合、押しがけ可能車速以上に加速することができなくても、通常方法を用いてクランキングを行って内燃機関５を始動することは可能であるが、上述のように通常方法によりクランキングを行うと、その間においては合計駆動力がゼロとなって駆動力抜けが生じてしまうという問題がある。

したがって、上述のように、２つの変速機構３０，４０のうち第２変速機構４０の第２入力軸２８にモータ５０のロータ５２が係合しているハイブリッド車両１においては、モータ走行中に内燃機関５を始動する際に駆動力抜けが生じることを抑制するため、押しがけ可能車速以上の車速に加速し、押しがけによりクランキングを行って、内燃機関５を始動させることが可能か否かを、予め車両停止中に判断してハイブリッド車両１の発進に備えることが求められている。

そこで、本発明に係るハイブリッド車両１においては、モータ走行により車両を発進させて、上述の押しがけ可能車速以上の車速に設定された判定車速以上に加速することが可能であるか否かを判定する機能（モータ発進可否判定手段）を備え、判定車速以上に加速可能と判定された場合には、モータ走行による発進に備え、判定車速以上に加速できないと判定された場合には、原動機として内燃機関を用いた走行による発進に備えることを特徴としており、以下に、図１及び図７を用いて説明する。図７は、車両停止中におけるハイブリッド車両の動作を説明する説明図である。

図１及び図７に示すように、ハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）と、車両が停止している路面の上り勾配（以下、単に「路面勾配」と記す）と、ブレーキペダルの操作／非操作状態とを、制御変数として取得している。

図７に示すように、車両停止中に運転者によりブレーキペダルが踏み込まれて、ブレーキペダルが操作状態となった場合（図にブレーキＯＮで示す）、ＥＣＵ１００は、運転者がハイブリッド車両１の発進を意図していないものと判断して、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）と、ハイブリッド車両１が停止している路面勾配に応じて、モータ５０により発電を行う「発電モード」と、原動機として内燃機関５を用いた発進に備える「エンジン発進準備モード」、原動機としてモータ５０を用いた発進に備える「モータ発進準備モード」のうち、いずれか１つのモードを選択して発進に備える。

なお、運転者がハイブリッド車両１の発進を意図しているか否かの判断は、ブレーキペダルの操作／非操作状態に限定されるものではない。例えば、車速がゼロの状態が所定時間継続された場合や、ブレーキペダルが非操作状態であり且つ車速がゼロの状態が所定時間継続された場合に、運転者が発進を意図していないものと判断するものとしても良い。

二次電池１２０の蓄電状態が、予め設定された判定値Ａを下回る場合、ＥＣＵ１００は、車両停止中においてモータ５０により発電を行って二次電池１２０を充電する必要があるものと判断して、発電モードを選択して、二次電池１２０の充電を行う。

なお、二次電池１２０を充電する必要があるか否かを判定する判定値Ａは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている。判定値Ａは、例えば、４０％の蓄電状態に設定されている。

発電モードを選択した場合、ＥＣＵ１００は、まず、第１変速機構３０において最も低速側の変速段である第１速ギヤ段３１を選択すると共に、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にする。モータ５０とロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達を第２変速機構４０において遮断している。この状態から、ＥＣＵ１００は、第２クラッチ２２を係合状態にすると共にモータ５０を力行させてクランキングを行い、内燃機関５を始動する。内燃機関５の始動が完了すると、ＥＣＵ１００は、モータ５０を発電機として機能させて、内燃機関５の機関出力軸８から第２クラッチ２２を介してロータ５２に伝達された機械的動力を、電力に変換して二次電池１２０に回収する。このようにして、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の充電を行って蓄電状態（ＳＯＣ）を上昇させる。なお、二次電池１２０の充電を行っているとき、内燃機関５にアイドリングを行わせるものとしても良い。

そして、二次電池１２０の蓄電状態が、予め設定された判定値Ａ＋ａを超えた場合、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の蓄電状態と、ハイブリッド車両１が停止している路面勾配に応じて、エンジン走行による発進に備える「エンジン発進準備モード」と、モータ走行による発進に備える「モータ発進準備モード」のうちいずれか一方を選択する。

なお、判定値Ａ＋ａにおける「ａ」は、二次電池１２０の蓄電状態が判定値Ａ付近で変動した場合に、エンジン発進準備モードと発電モードが頻繁に切替わることを防止するために設定された値である。

二次電池１２０の蓄電状態が予め設定された判定値Ｂを下回る場合には、ＥＣＵ１００は、蓄電状態が低いため、モータ駆動力を良好に発生することができず、モータ走行により車両を発進させても、予め設定された判定車速以上に車両を加速することができないものと判断して、エンジン発進準備モードを選択する。

なお、モータ駆動力を良好に発生することができるか否かを判定する判定値Ｂは、上述の判定値Ａより高い値に設定されている。判定値Ｂは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。なお、判定値Ｂは、ハイブリッド車両１が停止している路面の上り勾配（路面勾配）に応じて制御変数として設定されるものとしても良い。路面勾配と二次電池１２０の蓄電状態との関係を示すマップを、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておくことで、路面勾配に応じて判定値Ｂを設定することができる。

また、ハイブリッド車両１が停止している路面勾配が、予め設定された判定勾配Ｃを上回る場合においても、ＥＣＵ１００は、モータ駆動力では、予め設定された判定車速、すなわち押しがけ可能車速以上に車両を加速することができないものと判断して、エンジン発進準備モードを選択する。

なお、判定勾配Ｃは、予め適合実行等に求められており、例えば、８〜１０％の上り勾配に設定されている。判定勾配Ｃは、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている。

エンジン発進準備モードを選択した場合、ＥＣＵ１００は、まず、非作動状態にある内燃機関５の始動に備える。具体的には、第１変速機構３０において最も低速側の変速段である第１速ギヤ段３１を選択すると共に、第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にする。この状態から、第２クラッチ２２を係合状態にすると共にモータ５０を力行させることで、駆動輪８８を静止させたまま、機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行うことができる。これにより、エンジン走行による発進する前に行われる、内燃機関５の始動に備えることができる。

一方、二次電池１２０の蓄電状態が、予め設定された判定値Ｂ＋ｂを超えており、且つハイブリッド車両１が停止している路面勾配が、予め設定された判定勾配Ｃ＋ｃを下回る場合には、ＥＣＵ１００は、モータ走行により車両を発進させて、予め設定された判定車速以上に加速することが可能であるものと判断して、モータ発進準備モードを選択する。

なお、判定値Ｂ＋ｂにおける「ｂ」は、二次電池１２０の蓄電状態が判定値Ｂ付近で変動した場合に、エンジン発進準備モードとモータ発進準備モードが頻繁に切替わることを防止するために設定された値である。

モータ発進準備モードを選択した場合、ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０において最も低速側の変速段である第１速ギヤ段３１を選択すると共に、第２変速機構４０において最も低速側の変速段である第２速ギヤ段４２を選択する。この状態から、モータ５０を力行させることで、モータ５０からの機械的動力を、第２変速機構４０において最大限減速し、トルクを増大させて駆動輪８８に伝達することができる。これにより、原動機としてモータ５０のみを選択使用するモータ走行による発進に備えている。

以上に説明した、発電モード、エンジン発進準備モード、モータ発進準備モードにおいて、運転者がブレーキペダルから足を離して、ブレーキペダルが非操作状態（図にブレーキＯＦＦと示す）となった場合、ＥＣＵ１００は、運転者がハイブリッド車両１を発進させる意図があるものと判断して、発電モード又はエンジン発進準備モードが選択されていた場合は、原動機として内燃機関５を選択使用して発進する「エンジン発進モード」に移行し、モータ発進準備モードが選択されていた場合には、原動機としてモータ５０を用いて発進する「モータ発進モード」に移行する。

エンジン発進モードに移行すると、ＥＣＵ１００は、まず、車両停止中において内燃機関５のクランキングを行う。第２クラッチ２２を係合状態にすると共にモータ５０を力行させて、モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力を、第２クラッチ２２を介して機関出力軸８に伝達して、機関出力軸８を回転駆動する。その後、ＥＣＵ１００は、クランキング中においてファイアリングを行わせて内燃機関５を始動する。

内燃機関５の始動が完了した後に、運転者によるアクセルペダルの操作に応じて第１クラッチ２１を係合状態にすることで、内燃機関５からの機械的動力は、第１クラッチ２１から第１入力軸２７に伝達され、第１変速機構３０の第１速ギヤ段３１により変速されて、駆動輪８８を伝達する。これにより、内燃機関５からの機械的動力を、減速してトルクを増大させて駆動輪８８を回転駆動することができ、極力高い機関駆動力を生じさせてハイブリッド車両１をエンジン走行により発進させることができる。なお、内燃機関５の始動が完了した後に、第２クラッチ２２を解放状態にしても良いし、そのまま、第２クラッチ２２を係合状態にしたまま発進することもできる。

一方、モータ発進モードに移行すると、ＥＣＵ１００は、運転者によるアクセルペダルの操作に応じてモータ５０を力行させる。駆動装置１０は、モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力を、第２変速機構４０の第２速ギヤ段４２により変速して、駆動輪８８に伝達する。これにより、モータ５０からの機械的動力を、減速してトルクを増大させて駆動輪８８を回転駆動することができ、極力高いモータ駆動力を生じさせてハイブリッド車両１をモータ走行により発進させることができる。つまり、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）と路面勾配に基づいて、モータ走行による発進と、原動機として内燃機関５を用いた走行（エンジン走行／ハイブリッド走行）による発進とを切替えている。

このようなモータ走行による発進が行われるのは、車両停止中においてモータ発進準備モードが選択されていた場合である、すなわち車両停止中における二次電池１２０の蓄電状態が判定値Ｂ＋ｂを上回り、且つ車両が停止している路面勾配が判定勾配Ｃ＋ｃを下回る場合である。路面勾配が判定値Ｃ＋ｃを下回っているため、判定車速以上に加速するにあたって駆動力がさほど必要とされず、加えて、蓄電状態が判定値Ｂ＋ｂを上回っているため、モータ５０は、予測どおりのモータ駆動力を発生させることができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、モータ走行により発進した場合、押しがけ可能車速以上に加速することが可能となっている。

そして、ハイブリッド車両１がモータ走行により発進して、車速が押しがけ可能車速以上となった場合、ＥＣＵ１００は、押しがけによる内燃機関５のクランキングと始動を許可する。判定車速以上であれば、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして、機関出力軸８を、必要回転速度以上の回転速度で回転駆動することができ、ファイアリングを行って内燃機関５を始動することが可能となる。

そして、ハイブリッド車両１は、車速が予め設定された判定車速以上となり、且つ運転者により要求される要求駆動力が、予め設定された判定駆動力Ｅを上回る場合に、上述の押しがけを用いたクランキングを行って内燃機関を始動することで、原動機としてモータ５０のみを選択使用するモータ走行から原動機として内燃機関５を用いた走行、例えば、原動機として内燃機関５のみを選択使用するエンジン走行に移行する。

この判定駆動力Ｅは、第２変速機構４０において第２速ギヤ段４２が選択されており、且つ第１変速機構３０において第１速ギヤ段３１が選択されているときに押しがけによるクランキングを行う場合、モータ５０がロータ５２から出力可能な最大のトルク（以下、最大モータトルクと記す）と、内燃機関５のクランキングに必要なトルク（以下、クランキングトルクと記す）と、第１速ギヤ段３１の減速比、第２速ギヤ段４２の減速比、及び終減速装置７０の終減速比と、駆動輪８８の半径に基づいて、下記の式（１）より算出することができる。
判定駆動力Ｅ＝［（最大モータトルク）×（第２速ギヤ段の減速比）−（クランキングトルク）×（第１速ギヤ段の減速比）］×（終減速比）／（駆動輪の半径）・・・（１）

ＥＣＵ１００は、モータ走行中において解放状態にある第１及び第２クラッチ２１，２２のうち、第１クラッチ２１を係合状態にして、駆動輪８８と機関出力軸８を係合させることで、モータ５０が駆動輪８８に向けて出力する機械的動力の一部を、第１速ギヤ段３１により変速して機関出力軸８に伝達する、すなわちモータ５０の力行により生じる駆動力の一部を機関出力軸８の回転駆動に供する。

機関出力軸８の回転速度は、車速に比例する駆動輪８８の回転速度を、係合状態にしたクラッチに対応する変速機構において選択されている変速段の減速比と終減速比で除した値となる。このため、判定車速は、回転駆動される機関出力軸８の回転速度が、必要回転速度（例えば、２００ｒｐｍ）となる押しがけ可能車速以上に設定されている。ハイブリッド車両１は、判定車速以上に加速し、押しがけによるクランキングを行って機関出力軸８を必要回転速度以上にして、さらにファイアリングを行うことで、内燃機関５を始動することができる。

なお、本実施例において、第１変速機構３０において第１速ギヤ段３１を選択し、第１クラッチ２１を係合状態にして、押しがけによるクランキングを行う場合について説明したが、押しがけによるクランキングを行う際に、第１変速機構３０において選択する変速段は、これに限定されるものではない。第１変速機構３０において第３速ギヤ段３３や第５速ギヤ段３５を選択して、押しがけによるクランキングを行うものとしても良い。

また、本実施例において、第１クラッチ２１を係合状態にすることで機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させて、押しがけによるクランキングを行うものとしたが、係合状態にするクラッチは、これに限定されるものではない。第１及び第２クラッチ２１，２２のうち第２クラッチ２２を係合状態にして、機関出力軸８と駆動輪８８を係合させるものとしても良い。第１速ギヤ段３１より減速比の低い変速段を介して、機関出力軸８と駆動輪８８を係合することで、クランキング時の機関回転速度が必要以上に高くなりすぎることを抑制することができる。

このように、第２クラッチ２２を係合状態にしてクランキングを行っている間は、モータ５０から出力する機械的動力を増大させることで、モータ５０からの機械的動力の一部が、クランキングにより消費されても、駆動輪８８に生じる合計駆動力に変動が生じることを抑制することができる。クランキングの開始から内燃機関５の始動が完了するまでの間、モータ５０のロータ５２と駆動輪８８が係合しており、且つモータ５０の力行が継続されるため、上述の通常方法によるクランキングを行った場合のように、合計駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる駆動力抜けが生じてしまうことがない。

なお、ハイブリッド車両１がモータ走行により発進して、車速が押しがけ判定車速以上にならない場合もある。例えば、上述の制御の結果、モータ走行により発進した後、極低速（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）の車速でモータ走行を長時間継続した場合等がある。このようにして判定車速すなわち押しがけ可能車速以上に加速できない場合でも、モータ走行の継続により二次電池の蓄電状態が低下した場合においては、原動機として内燃機関５を用いた走行に移行する必要があり、クランキングを行って内燃機関５を始動する必要がある。

このようにして、ハイブリッド車両１が判定車速以上に加速できない場合、ＥＣＵ１００は、通常方法によるクランキングを行って内燃機関５を始動する。モータ走行中に通常方法のクランキングを行うと、クランキングを行っている間に、上述のように、駆動輪８８に生じる合計駆動力がゼロとなって駆動力抜けが生じる。しかし、この場合、ハイブリッド車両１が走行している路面勾配が比較的小さく、且つ判定車速以上に加速していないことから、合計駆動力は、極めて小さいものであるため、クランキングのために合計駆動力が一時的にゼロとなっても、ハイブリッド車両１の乗員に不快感を与えてしまうことがない。

以上に説明したように本実施例に係るハイブリッド車両１は、機関出力軸８からの機械的動力を第１入力軸２７で受け、複数の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪８８に向けて伝達可能な第１変速機構３０と、機関出力軸８及びロータ５２からの機械的動力を、当該ロータ５２と係合する第２入力軸２８で受け、複数の変速段４２，４４，４６のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪８８に向けて伝達可能な第２変速機構４０と、機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合可能な第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合可能な第２クラッチ２２と、第１及び第２クラッチ２１，２２の係合／解放状態と、第１及び第２変速機構３０，４０における変速段の選択とを制御可能な制御手段としてのＥＣＵ１００を有している。

制御手段としてのＥＣＵ１００は、原動機としてモータ５０のみを選択使用するモータ走行により車両を発進させて、予め設定された判定車速以上に加速可能であるか否かを判定する機能（モータ発進可否判定手段）を含み、判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中において第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６のうち最も低速側の変速段（第２速ギヤ段）４２を選択し、モータ走行により判定車速以上に加速できないと判定された場合には、車両停止中において第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にするものとした。

判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中に第２変速機構４０において、最も低速側の変速段（第２速ギヤ段）４２を選択しておくことで、モータ走行による発進に備えることができる。モータ走行により発進した後は、判定車速以上に加速可能であり、押しがけによるクランキングを行って駆動力抜けを生じさせることなく内燃機関５を始動することが可能となる。一方、判定車速以上に加速可能ではないと判定された場合には、車両停止中に第２変速機構４０の変速段４２，４４，４６をいずれも選択しない状態にしておくことで、内燃機関５の始動に備えることができる。モータ５０を力行させると共に第２クラッチ２２を係合状態にするだけで、車両発進前に内燃機関５を始動させることができ、原動機として内燃機関５を用いた走行により発進することが可能となる。

また、本実施例に係るハイブリッド車両１において、内燃機関５は、機関出力軸８の回転速度（機関回転速度）が、予め設定された必要回転速度以上となった場合に始動することが可能なものであり、判定車速は、モータ走行中において第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にしたときに、機関出力軸８の回転速度が必要回転速度以上となるよう設定されているものとしたので、モータ走行により発進した後、車速が判定車速以上であるときに、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にすることで、押しがけにより機関出力軸８を必要回転速度以上で回転駆動することができ、このとき内燃機関５を確実に始動することができる。

また、本実施例に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００のモータ発進可否判定手段は、モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）を推定する機能（蓄電状態推定手段）と、ハイブリッド車両１が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する機能（路面勾配推定手段）とを含んでおり、推定された蓄電状態が予め設定された判定値Ｂを下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配Ｃを上回る場合に、判定車速以上に加速できないと判定するものとした。蓄電状態が低くモータ５０が機械的動力を十分に発生できない場合や、路面の上り勾配が大きくモータ５０から出力される機械的動力だけでは十分に加速できない場合に対応して、モータ走行により判定車速以上に加速可能であるか否かを判定することができる。

また、本実施例に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、モータ走行中において車速が判定車速以上である場合に、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして機関出力軸８を回転駆動すること、すなわちモータ５０のロータ５２と駆動輪８８が係合した状態でのクランキング（押しがけによるクランキング）を許可するものとした。これにより、モータ走行中において、押しがけによりクランキングを行ったときに、機関出力軸８の回転速度が、内燃機関５の始動に必要な回転速度（必要回転速度）に達することができず、内燃機関５が始動できない状況が生じてしまうことを防止することができる。

また、本実施例に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、モータ走行中において車速が判定車速以上であり、且つ要求駆動力が予め設定された判定駆動力Ｅを上回ったときに、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして機関出力軸の回転駆動を行い、内燃機関を始動するものとしたので、モータ５０からの機械的動力だけでは、要求駆動力を実現できない場合に、押しがけによるクランキングにより内燃機関５を始動して、駆動輪８８に生じる駆動力が一時的にゼロとなることを防止しつつ、原動機として内燃機関５を用いた走行であるエンジン走行又はハイブリッド走行に移行することができる。

また、本実施例に係るハイブリッド車両１において、ＥＣＵ１００は、モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態を推定する機能（蓄電状態推定手段）と、車両が停車している路面の勾配である路面勾配を推定する機能（路面勾配推定手段）とを含み、車両停止中において、推定された蓄電状態が予め設定された判定値Ｂを下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配Ｃを上回る場合には、モータ走行による発進から、原動機として内燃機関５を用いた走行による発進に切替えるものとした。蓄電状態（ＳＯＣ）が低く、モータ５０から十分な機械的動力を出力できない場合や、停止している路面勾配が大きく、モータ５０による駆動力では要求駆動力に満たない場合には、原動機として内燃機関５を用いて車両を発進させることで、ハイブリッド車両１を良好に発進させることができる。

なお、本実施例において、原動機として設けられたモータ５０は、供給された電力を機械的動力に変換して出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであるものとしたが、本発明に係るモータは、これに限定されるものではない。原動機としてのモータは、ロータから変速機構の入力軸に機械的動力を出力できれば良く、例えば、供給電力を機械的動力に変換して出力する機能のみを有する電動機で構成するものとしても良い。

また、本実施例において、第１変速機構３０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１出力軸３７から駆動輪８８と係合する動力統合ギヤ５８に伝達し、第２変速機構４０は、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２出力軸４８から動力統合ギヤ５８に伝達するものとしたが、第１変速機構３０及び第２変速機構４０の態様は、これに限定されるものではない。第１変速機構３０及び第２変速機構４０は、それぞれ入力軸２７，２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８に向けて伝達可能であれば良く、例えば、第１変速機構３０と第２変速機構４０は、それぞれ第１入力軸２７、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８と係合する共通の出力軸に伝達するものとしても良い。

また、本実施例において、車両用駆動装置１０は、内燃機関５の機関出力軸８及びモータ５０のロータ５２からの機械的動力を、第１変速機構３０及び第２変速機構４０のうち少なくとも一方により変速して、動力統合ギヤ５８から、推進軸６６、終減速装置７０の差動機構７４を介して駆動輪８８に伝達するものとしたが、第１変速機構３０及び第２変速機構４０から駆動輪８８に向けての動力伝達の態様は、これに限定されるものではない。駆動装置１０において、第１変速機構３０及び第２変速機構４０は、それぞれ第１入力軸２７及び第２入力軸２８で受けた機械的動力を、駆動輪８８に向けて伝達可能であれば良く、例えば、動力統合ギヤ５８、又は当該動力統合ギヤ５８と噛み合う第１及び第２駆動ギヤ３７ｃ，４８ｃが、直接に差動機構７４のリングギヤ７２を駆動するものとしても良い。

なお、本実施例において、二次電池１２０の蓄電状態が判定値Ｂを下回る、又は路面勾配が判定勾配Ｃを上回る場合、すなわち判定車速以上に加速できない場合、ＥＣＵ１００は、原動機として内燃機関５を選択使用して車両を発進させるものとしたが、発進の態様は、これに限定されるものではない。原動機として内燃機関５を用いて車両を発進させるものとすれば良く、例えば、原動機として内燃機関５とモータ５０とを併用するハイブリッド走行により車両を発進させるものとしても良い。これにより、極力、高い駆動力を生じさせてハイブリッド車両１を発進させることができる。

以上のように、本発明は、原動機として内燃機関とモータとを備え、デュアルクラッチ式の変速機を備えたハイブリッド車両に有用であり、特に、２つの変速機構のうち一方の変速機構の入力軸にモータのロータが係合しているハイブリッド車両に有用である。

本実施例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。 本実施例に係るデュアルクラッチ機構の構造を説明する模式図である。 本実施例に係る変形例のデュアルクラッチ機構の構造を説明する模式図である。 モータからの機械的動力により生じる駆動力と、内燃機関からの機械的動力により生じる駆動力との関係を説明する説明図である。 通常方法を用いて内燃機関のクランキング及び始動を行った場合のハイブリッド車両の動作を説明する説明図である。 押しがけを用いて内燃機関のクランキング及び始動を行った場合のハイブリッド車両の動作を説明する説明図である。 本実施例に係るハイブリッド車両における車両停止中の動作を説明する説明図である。

符号の説明

１ ハイブリッド車両
５ 内燃機関
８ 機関出力軸
１０ 駆動装置
２０ デュアルクラッチ機構
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
２７ 第１入力軸
２８ 第２入力軸
３０ 第１変速機構
３１，３３，３５，３９ ギヤ段（変速段、歯車対）
３７ 第１出力軸
４０ 第２変速機構
４２，４４，４６ ギヤ段（変速段、歯車対）
４８ 第２出力軸
５０ モータ（モータジェネレータ）
５２ モータのロータ
５８ 動力統合ギヤ
６６ 推進軸
７０ 終減速装置
８０ 駆動軸
８８ 駆動輪
１００ ハイブリッド車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段、モータ発進可否判定手段、蓄電状態推定手段、路面勾配推定手段）

Claims (6)

1. 原動機として内燃機関とモータとを備え、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を、変速機構により変速して駆動輪に伝達可能なハイブリッド車両であって、
   機関出力軸からの機械的動力を第１入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、
   機関出力軸及びロータからの機械的動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、
   機関出力軸と第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、
   機関出力軸と第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、
   第１及び第２クラッチの係合／解放状態と、第１及び第２変速機構における変速段の選択とを制御可能な制御手段と、
   を有し、
   制御手段は、
   原動機としてモータのみを選択使用するモータ走行により車両を発進させて、予め設定された判定車速以上に加速可能であるか否かを判定するモータ発進可否判定手段を含み、
   判定車速以上に加速可能であると判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段のうち最も低速側の変速段を選択し、
   モータ走行により判定車速以上に加速できないと判定された場合には、車両停止中において第２変速機構の変速段をいずれも選択しない状態にする
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両において、
   内燃機関は、機関出力軸の回転速度が、予め設定された必要回転速度以上となった場合に、始動することが可能なものであり、
   判定車速は、モータ走行中において第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸の回転速度が必要回転速度以上となるよう設定されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
3. 請求項１又は２に記載のハイブリッド車両において、
   モータ発進可否判定手段は、
   モータに電力を供給する電池の蓄電状態を推定する蓄電状態推定手段と、
   車両が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、
   を含み、
   推定された蓄電状態が予め設定された判定値を下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配を上回る場合に、判定車速以上に加速できないと判定する
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
   制御手段は、
   モータ走行中において車速が判定車速以上である場合に、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして機関出力軸を回転駆動することを許可する
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
5. 請求項４に記載のハイブリッド車両において、
   制御手段は、
   モータ走行中において車速が判定車速以上であり、且つ要求駆動力が予め設定された判定駆動力を上回ったときに、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして機関出力軸の回転駆動を行い、内燃機関を始動する
   ことを特徴とするハイブリッド車両。
6. 原動機として内燃機関とモータとを備え、内燃機関の機関出力軸及びモータのロータから出力される機械的動力を、変速機構により変速して駆動輪に伝達可能なハイブリッド車両であって、
   機関出力軸からの機械的動力を第１入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第１変速機構と、
   機関出力軸及びロータからの機械的動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して、駆動輪に向けて伝達可能な第２変速機構と、
   機関出力軸と第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、
   機関出力軸と第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、
   原動機としてモータのみを選択使用するモータ走行と、原動機として内燃機関を用いた走行との切替えを制御可能な制御手段と、
   を有し、
   制御手段は、
   モータに電力を供給する電池の蓄電状態を推定する蓄電状態推定手段と、
   車両が停車している路面の勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、
   を含み、
   車両停止中において、推定された蓄電状態が予め設定された判定値を下回る、又は推定された路面勾配が予め設定された判定勾配を上回る場合には、モータ走行による発進から、原動機として内燃機関を用いた走行による発進に切替えることを特徴とするハイブリッド車両。

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