JP2013052795A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置では、ハイブリッド車両の総合燃料消費を変速機構の変速段により規定する総合燃料消費マップが記憶され、変速機構における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、総合燃料消費マップが補正され、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生を行ったときの電動機の発電効率、および、電動機による内燃機関のアシストを行ったときの電動機の駆動効率の少なくとも一方に応じて、総合燃料消費マップが補正されるとともに、補正された総合燃料消費マップに応じて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段が選択される。
【選択図】図５

Description

本発明は、動力源として内燃機関および発電可能な電動機を有するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、この種のハイブリッド車両の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このハイブリッド車両は、第１変速機構および第２変速機構から成るデュアルクラッチトランスミッションを備えており、その走行モードには、アシスト走行モードおよび充電走行モードが含まれる。このアシスト走行モードは、動力源として内燃機関および電動機の両方を用いる走行モードであり、充電走行モードは、内燃機関の動力の一部を用いて電動機で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリに充電する走行モードである。また、この従来の制御装置では、走行モード、第１および第２変速機構の変速段が、車速に応じて選択される。

特開２００９−１７３１９６号公報

一般に、複数の変速段を有する変速機構は、その動力伝達効率が、変速段ごとに異なるという特性を有している。これに対して、上述した従来の制御装置では、変速機構の変速段を、車速に応じて選択しているにすぎないので、ハイブリッド車両の良好な燃費を得ることができないおそれがある。

また、バッテリから電動機に供給される電力は、エンジン動力を用いた電動機による発電によって得られたものである。このため、変速段の選択を行う上で、アシスト走行モード中には電動機の駆動効率を、充電走行モード中には電動機の発電効率を、それぞれ考慮することは、ひいてはハイブリッド車両の燃費の向上につながる。ここで、電動機の駆動効率は、出力されたトルクと供給された電気エネルギとの比であり、電動機の発電効率は、発電した電気エネルギと入力されたトルクとの比である。これに対して、従来の制御装置では、充電走行モード中やアシスト走行モード中に、変速機構の変速段を、車速に応じて選択しているにすぎないので、ハイブリッド車両の良好な燃費を得ることができないおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置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、請求項１に係る発明は、動力源としての内燃機関３および発電可能な電動機４と、入力された動力を駆動輪ＤＷ、ＤＷに伝達可能な変速機構７１とを有するハイブリッド車両の制御装置において、変速機構７１の変速段により規定されたハイブリッド車両の総合燃料消費マップ（図４）を記憶する記憶手段と、変速機構７１における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、総合燃料消費マップを補正する第１補正手段と、内燃機関３の動力の一部を用いた電動機４による回生を行ったときの電動機の発電効率、および、電動機４による内燃機関３のアシストを行ったときの電動機４の駆動効率の少なくとも一方に応じて、総合燃料消費マップを補正する第２補正手段と、を備え、補正された総合燃料消費マップ（図３、図５）に基づいて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の動力や電動機の動力が、変速機構により、複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、ハイブリッド車両の総合燃料消費を変速段により規定する総合燃料消費マップが、記憶手段によって記憶されるとともに、第１および第２補正手段によって補正される。

ここで、ハイブリッド車両の総合燃料消費は、ハイブリッド車両におけるエネルギ源としての燃料が、ハイブリッド車両の走行エネルギに最終的に変換されることを想定したときの、最終的な走行エネルギに対する燃料量の比などを表す。このため、この総合燃料消費を低減することは、ハイブリッド車両の燃費を向上させることにつながる。また、変速機構における動力伝達効率は、総合燃料消費に影響を及ぼす。同様に、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生中には電動機の発電効率が、電動機による内燃機関のアシスト中には電動機の駆動効率が、総合燃料消費に影響を及ぼす。

これに対して、上述した構成によれば、第１補正手段による総合燃料消費マップの補正を、変速機構における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて行うので、総合燃料消費を、変速段ごとに異なる動力伝達効率に応じて適切に規定することができる。また、第２補正手段による総合燃料消費マップの補正を、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生を行ったときの電動機の発電効率、および、電動機による内燃機関のアシストを行ったときの電動機の駆動効率の少なくとも一方に応じて行うので、総合燃料消費を、当該少なくとも一方に応じて適切に規定することができる。

さらに、補正された総合燃料消費マップに基づいて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択するので、それぞれの変速段における動力伝達効率や、電動機の発電効率、駆動効率に応じて、総合燃料消費が最小になるような変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。

前記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、内燃機関３の機関出力軸（実施形態における（以下、本項において同じ）クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有するハイブリッド車両の制御装置１において、ハイブリッド車両の総合燃料消費を変速段ごとに規定する総合燃料消費マップ（図４）を記憶する記憶手段と、第１および第２変速機構の少なくとも一方における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、総合燃料消費マップを補正する第１補正手段と、内燃機関３の動力の一部を用いた電動機４による回生を行ったときの電動機４の発電効率、および、電動機４による内燃機関３のアシストを行ったときの電動機４の駆動効率の少なくとも一方に応じて、総合燃料消費マップを補正する第２補正手段と、を備え、補正された総合燃料消費マップ（図３、図５）に基づいて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の機関出力軸と第１変速機構の第１入力軸が、第１クラッチによって互いに係合するとともに、機関出力軸と第２変速機構の第２入力軸との係合が第２クラッチによって解放されているときには、内燃機関の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、機関出力軸と第１入力軸との係合が第１クラッチによって解放されるとともに、機関出力軸と第２入力軸が第２クラッチによって互いに係合しているときには、内燃機関の動力は、第２変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、電動機の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。

さらに、ハイブリッド車両の総合燃料消費を変速段ごとに規定する総合燃料消費マップが、記憶手段によって記憶されるとともに、第１および第２補正手段によって補正される。

ここで、ハイブリッド車両の総合燃料消費は、ハイブリッド車両におけるエネルギ源としての燃料が、ハイブリッド車両の走行エネルギに最終的に変換されることを想定したときの、最終的な走行エネルギに対する燃料量の比などを表す。このため、この総合燃料消費を低減することは、ハイブリッド車両の燃費を向上させることにつながる。また、第１および第２変速機構における動力伝達効率は、総合燃料消費に影響を及ぼす。同様に、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生中には電動機の発電効率が、電動機による内燃機関のアシスト中には電動機の駆動効率が、総合燃料消費に影響を及ぼす。

これに対して、上述した構成によれば、第１補正手段による総合燃料消費マップの補正を、第１および第２変速機構の少なくとも一方における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて行うので、総合燃料消費を、変速段ごとに異なる動力伝達効率に応じて適切に規定することができる。また、第２補正手段による総合燃料消費マップの補正を、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生を行ったときの電動機の発電効率、および、電動機による内燃機関のアシストを行ったときの電動機の駆動効率の少なくとも一方に応じて行うので、総合燃料消費を、当該少なくとも一方に応じて適切に規定することができる。

さらに、補正された総合燃料消費マップに基づいて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択するので、それぞれの変速段における動力伝達効率や、電動機の発電効率、駆動効率に応じて、総合燃料消費が最小になるような変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。

また、第１および第２変速機構の動力伝達効率が互いに異なる場合があり、その場合には、第１および第２変速機構のそれぞれの変速段の動力伝達効率に応じて適切に規定された総合燃料消費を用いて変速段を選択できるので、上述した効果を有効に得ることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、電動機４は、蓄電器（バッテリ５２）からの電力供給により駆動され、蓄電器から電動機４に供給可能な電力量および電動機４が出力可能な動力の少なくとも一方に応じて、電動機４による内燃機関３のアシストを制限する量が補正されることを特徴とする。

この構成によれば、蓄電器から電動機に供給可能な電力量（以下「供給可能電力量」という）および電動機が出力可能な動力の少なくとも一方に応じて、電動機のアシストを制限する量が補正される。これにより、蓄電器の供給可能電力量が小さいときや、電動機の出力可能な動力が小さいときに、電動機による内燃機関のアシストを適切に制限することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、電動機４は、蓄電器（バッテリ５２）からの電力供給により駆動され、電動機４および蓄電器の少なくとも一方の温度（バッテリ温度ＴＢ）が、電動機４および蓄電器の少なくとも一方に対して設定された所定温度以上のときに、電動機４の出力が制限されることを特徴とする。

この構成によれば、電動機および蓄電器の少なくとも一方の温度が、電動機および蓄電器の少なくとも一方に対して設定された所定温度以上のときに、すなわち、当該少なくとも一方が比較的高温状態にあるときに、電動機の出力が制限される。したがって、当該少なくとも一方の温度上昇を抑えることができる。

請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、蓄電器の充電状態（充電状態ＳＯＣ）が所定値以下のときに、電動機４による回生を強制的に行う強制回生モードが選択されることを特徴とする。

この構成によれば、蓄電器の充電状態が所定値以下のときに、電動機による回生を強制的に行う運転モードが選択される。したがって、蓄電器の充電状態が所定値以下のときに、すなわち、蓄電器の充電状態が比較的小さいときに、電動機による回生を強制的に行うことができるので、蓄電器の過放電を回避することができる。

請求項６に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、補正された総合燃料消費マップは、変速段ごとの領域に区分されており、当該領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、補正された総合燃料消費マップは、変速段ごとの領域に区分されており、これらの領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられている。これにより、アップシフトおよびダウンシフトのハンチングが発生するのを防止することができる。

請求項７に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、ハイブリッド車両Ｖ、Ｖ’には、ハイブリッド車両Ｖ、Ｖ’が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステム６６が設けられており、カーナビゲーションシステム６６に記憶されたデータに基づき、ハイブリッド車両の走行状況を予測する予測手段（ＥＣＵ２）をさらに備え、予測されたハイブリッド車両の走行状況にさらに応じて、変速段の選択を行うことを特徴とする。

この構成によれば、ハイブリッド車両の走行状況が、ハイブリッド車両が走行している周辺の道路情報を表すデータに基づき、予測手段によって予測されるとともに、予測されたハイブリッド車両の走行状況に応じて、変速段の選択が行われる。これにより、ハイブリッド車両の走行状況に適した変速段を選択することができる。例えば、ハイブリッド車両が下り坂を走行すると予測されているときには、電動機の高い発電効率が得られるような変速段を選択したり、上り坂を走行すると予測されているときには、より大きなトルクを出力することができる低速側の変速段を選択したり、クルーズ走行に移行すると予測されているときには、電動機のみを動力源として用いるのに適した変速段を選択したりすることができる。

請求項８に係る発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、第２変速機構３１により内燃機関３の動力を変速した状態でハイブリッド車両Ｖが走行している場合において、第１変速機構１１の変速段を選択するときに、電動機４によるアシストまたは回生を行うべきか否かに応じて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とする。

この構成によれば、第２変速機構により内燃機関の動力を変速した状態で駆動輪に伝達することでハイブリッド車両が走行している場合において、第１変速機構の変速段を選択するときに、電動機によるアシストまたは回生を行うべきか否かに応じて、複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段が選択される。これにより、電動機によるアシストおよび回生に適した第１変速機構の変速段を選択することができる。したがって、例えば、第２変速機構の変速段が４速段であり、かつ、第１変速機構の複数の変速段として、３速段および５速段が設定されていた場合に、電動機のアシストを行うのであれば５速段を、回生を行うのであれば３速段を、それぞれ選択することができる。

請求項９に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、ハイブリッド車両の走行モードには、パドルシフトモードおよびスポーツモードの少なくとも一方が含まれ、走行モードとして、パドルシフトモードおよびスポーツモードの少なくとも一方が選択されているときに、電動機４による内燃機関３のアシストが行われることを特徴とする。

この構成によれば、ハイブリッド車両の走行モードとして、パドルシフトモードおよび／またはスポーツモードが選択されているとき、すなわち、運転者が運転感覚や加速感を優先してハイブリッド車両を運転していると推定されるときには、電動機による内燃機関のアシストが行われる。これにより、選択された走行モードに見合ったより大きなトルクを駆動輪に伝達することができる。

請求項１０に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、第１補正手段は、トルクリップルを打ち消すために電動機４で消費される電力にさらに応じて、総合燃料消費マップを補正することを特徴とする。

前述した総合燃料消費の定義から明らかなように、トルクリップルを打ち消すために電動機で消費される電力は、総合燃料消費に影響を及ぼす。上述した構成によれば、トルクリップルを打ち消すために電動機で消費される電力にさらに応じて、総合燃料消費マップを補正するので、この電力の損失分にさらに応じて、総合燃料消費を適切に規定することができる。

請求項１１に係る発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置１において、電動機４は、三相コイルを有し、電気回路（ＰＤＵ５１）を介して接続された蓄電器（バッテリ５２）からの電力供給により駆動され、第２補正手段は、電動機４における鉄損および銅損、電気回路における損失、ならびに、三相コイルにおける損失にさらに応じて、総合燃料消費マップを補正することを特徴とする。

前述した総合燃料消費の定義から明らかなように、電動機における鉄損および銅損、電気回路における損失、ならびに、電動機の三相コイルにおける損失は、総合燃料消費に影響を及ぼす。上述した構成によれば、電動機における鉄損および銅損、電気回路における損失、ならびに、電動機の三相コイルにおける損失にさらに応じて、総合燃料消費マップを補正するので、これらの損失にさらに応じて、総合燃料消費を適切に規定することができる。

前記目的を達成するため、請求項１２に係る発明は、内燃機関３と、発電可能な電動機４と、内燃機関３の機関出力軸（実施形態における（以下、本項において同じ）クランク軸３ａ）および電動機４からの動力を第１入力軸１３で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第１変速機構１１と、機関出力軸からの動力を第２入力軸３２で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達可能な第２変速機構３１と、機関出力軸と第１変速機構１１との間を係合可能な第１クラッチＣ１と、機関出力軸と第２変速機構３１との間を係合可能な第２クラッチＣ２とを有するハイブリッド車両の制御装置１において、内燃機関３における損失、電動機４における損失、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける変速段ごとの損失に応じ、ハイブリッド車両の走行状態（車速ＶＰ、要求トルクＴＲＱ）に対して、ハイブリッド車両Ｖにおける燃料から走行エネルギへの総合変換効率を変速段ごとに規定した所定のマップ（図５）を、ハイブリッド車両の走行状態に応じて検索することにより、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの変速段を選択することを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の機関出力軸と第１変速機構の第１入力軸が、第１クラッチによって互いに係合するとともに、機関出力軸と第２変速機構の第２入力軸との係合が第２クラッチによって解放されているときには、内燃機関の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、機関出力軸と第１入力軸との係合が第１クラッチによって解放されるとともに、機関出力軸と第２入力軸が第２クラッチによって互いに係合しているときには、内燃機関の動力は、第２変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。また、電動機の動力は、第１変速機構の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪に伝達される。

さらに、所定のマップにおいて、ハイブリッド車両における燃料から走行エネルギへの総合変換効率が、ハイブリッド車両の走行状態に対して、変速段ごとに規定されている。ここで、総合変換効率とは、ハイブリッド車両におけるエネルギ源としての燃料が、ハイブリッド車両の走行エネルギに最終的に変換されることを想定したときの、供給された燃料に相当するエネルギに対する、最終的な走行エネルギの比であり、すなわち、前述した総合燃料消費（最終的な走行エネルギに対する燃料量の比）の逆数に相当する。このため、この総合変換効率を高めることは、ハイブリッド車両の燃費を向上させることにつながる。また、内燃機関における損失、電動機における損失、第１および第２変速機構のそれぞれにおける変速段ごとの損失は、総合変換効率に影響を及ぼす。

これに対して、上述した構成によれば、所定のマップにおいて、総合変換効率を規定するためのパラメータとして、内燃機関における損失、電動機における損失、第１および第２変速機構のそれぞれにおける変速段ごとの損失を用いるので、総合変換効率を適切に規定することができる。また、この所定のマップをハイブリッド車両の走行状態に応じて検索することにより、第１および第２変速機構のそれぞれの変速段を選択するので、複数の変速段から、総合変換効率が最も高くなる変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。

本実施形態による制御装置を適用したハイブリッド車両を概略的に示す図である。 本実施形態による制御装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。 第１総合燃料消費マップの一例である。 基本総合燃料消費マップの一例である。 第２総合燃料消費マップの一例である。 本発明による制御装置を適用した、図１とは異なるハイブリッド車両を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、この実施形態により限定されるものではない。また、実施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。図１に示すハイブリッド車両Ｖは、一対の駆動輪ＤＷ（一方のみ図示）および一対の従動輪（図示せず）などから成る四輪車両であり、動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３および発電可能な電動機（以下「モータ」という）４を備えている。エンジン３は、複数の気筒を有するガソリンエンジンであり、クランク軸３ａを有している。エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期などは、図２に示す制御装置１のＥＣＵ２によって制御される。

モータ４は、いわゆるモータジェネレータである、一般的な１ロータタイプのブラシレスＤＣモータであり、固定されたステータ４ａと、回転自在のロータ４ｂを有している。このステータ４ａは、回転磁界を発生させるためのものであり、鉄心や三相コイルで構成されている。また、ステータ４ａは、ハイブリッド車両Ｖに固定されたケーシングＣＡに取り付けられるとともに、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）５１を介して、充電および放電可能なバッテリ５２に電気的に接続されている。このＰＤＵ５１は、インバータなどの電気回路によって構成されており、ＥＣＵ２に電気的に接続されている（図２参照）。上記のロータ４ｂは、磁石などで構成されており、ステータ４ａに対向するように配置されている。

以上の構成のモータ４では、ＥＣＵ２によるＰＤＵ５１の制御によって、バッテリ５２からＰＤＵ５１を介してステータ４ａに電力が供給されると、回転磁界が発生し、それに伴い、この電力が動力に変換され、ロータ４ｂが回転する。この場合、ステータ４ａに供給される電力が制御されることによって、ロータ４ｂの動力が制御される。

また、ステータ４ａへの電力供給を停止した状態で、動力の入力によりロータ４ｂが回転しているときに、ＥＣＵ２によるＰＤＵ５１の制御によって、回転磁界が発生し、それに伴い、ロータ４ｂに入力された動力が電力に変換され、発電が行われるとともに、発電した電力がバッテリ５２に充電される。また、ステータ４ａを適宜、制御することによって、ロータ４ｂに伝達される動力が制御される。以下、モータ４で発電するとともに、発電した電力をバッテリ５２に充電することを適宜、「回生」という。

さらに、ハイブリッド車両Ｖは、エンジン３およびモータ４の動力をハイブリッド車両Ｖの駆動輪ＤＷに伝達するための駆動力伝達装置を備えており、この駆動力伝達装置は、第１変速機構１１および第２変速機構３１などから成るデュアルクラッチトランスミッションを有している。

第１変速機構１１は、入力された動力を、１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つにより変速して駆動輪ＤＷに伝達するものである。これらの１速段〜７速段の変速比は、その段数が大きいほど、より高速側に設定されている。具体的には、第１変速機構１１は、エンジン３のクランク軸３ａと同軸状に配置された第１クラッチＣ１、遊星歯車装置１２、第１入力軸１３、３速ギヤ１４、５速ギヤ１５、および７速ギヤ１６を有している。

第１クラッチＣ１は、乾式多板クラッチであり、クランク軸３ａに一体に取り付けられたアウターＣ１ａと、第１入力軸１３の一端部に一体に取り付けられたインナーＣ１ｂなどで構成されている。第１クラッチＣ１は、ＥＣＵ２によって制御され、締結状態では、クランク軸３ａに第１入力軸１３を係合させる一方、解放状態ではこの係合を解除し、両者１３、３ａの間を遮断する。

遊星歯車装置１２は、シングルプラネタリ式のものであり、サンギヤ１２ａと、このサンギヤ１２ａの外周に回転自在に設けられた、サンギヤ１２ａよりも歯数の多いリングギヤ１２ｂと、両ギヤ１２ａ、１２ｂに噛み合う複数（例えば３つ）のプラネタリギヤ１２ｃ（２つのみ図示）と、プラネタリギヤ１２ｃを回転自在に支持する回転自在のキャリア１２ｄとを有している。

サンギヤ１２ａは、第１入力軸１３の他端部に一体に取り付けられている。第１入力軸１３の他端部にはさらに、前述したモータ４のロータ４ｂが一体に取り付けられており、第１入力軸１３は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。以上の構成により、第１入力軸１３、サンギヤ１２ａおよびロータ４ｂは、互いに一体に回転する。

また、リングギヤ１２ｂには、ロック機構ＢＲが設けられている。このロック機構ＢＲは、電磁式のものであり、ＥＣＵ２によりＯＮ／ＯＦＦされ、ＯＮ状態のときに、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、ＯＦＦ状態のときに、リングギヤ１２ｂの回転を許容する。なお、ロック機構ＢＲとして、シンクロクラッチを用いてもよい。

キャリア１２ｄは、中空の回転軸１７に一体に取り付けられている。回転軸１７は、第１入力軸１３の外側に相対的に回転自在に配置されるとともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。

３速ギヤ１４は、回転軸１７に一体に取り付けられており、回転軸１７およびキャリア１２ｄと一体に回転自在である。また、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６は、第１入力軸１３に回転自在に設けられている。さらに、これらの３速ギヤ１４、７速ギヤ１６、および５速ギヤ１５は、遊星歯車装置１２と第１クラッチＣ１の間に、この順で並んでいる。

また、第１入力軸１３には、第１シンクロクラッチＳ１および第２シンクロクラッチＳ２が設けられている。第１シンクロクラッチＳ１は、スリーブＳ１ａ、シフトフォークおよびアクチュエータ（いずれも図示せず）を有している。第１シンクロクラッチＳ１は、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ１ａを第１入力軸１３の軸線方向に移動させることによって、３速ギヤ１４または７速ギヤ１６を、第１入力軸１３に選択的に係合させる。

第２シンクロクラッチＳ２は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に構成されており、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ２ａを第１入力軸１３の軸線方向に移動させることによって、５速ギヤ１５を第１入力軸１３に係合させる。

また、３速ギヤ１４、５速ギヤ１５、および７速ギヤ１６には、第１受動ギヤ１８、第２受動ギヤ１９および第３受動ギヤ２０がそれぞれ噛み合っており、これらの第１〜第３受動ギヤ１８〜２０は、出力軸２１に一体に取り付けられている。出力軸２１は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、第１入力軸１３と平行に配置されている。また、出力軸２１には、ギヤ２１ａが一体に取り付けられており、このギヤ２１ａは、差動装置を有するファイナルギヤＦＧのギヤに噛み合っている。出力軸２１は、これらのギヤ２１ａやファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに連結されている。

以上の構成の第１変速機構１１では、遊星歯車装置１２、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８によって１速段および３速段のギヤ段が構成され、５速ギヤ１５および第２受動ギヤ１９によって５速段のギヤ段が、７速ギヤ１６および第３受動ギヤ２０によって７速段のギヤ段が、それぞれ構成されている。また、第１入力軸１３に入力された動力は、これらの１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つによって変速され、出力軸２１、ギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷに伝達される。

前述した第２変速機構３１は、入力された動力を、２速段、４速段および６速段のうちの１つにより変速して駆動輪ＤＷに伝達するものである。これらの２速段〜６速段の変速比は、その段数が大きいほど、より高速側に設定されている。具体的には、第２変速機構３１は、第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、第２入力中間軸３３、２速ギヤ３４、４速ギヤ３５、および６速ギヤ３６を有しており、第２クラッチＣ２および第２入力軸３２は、クランク軸３ａと同軸状に配置されている。

第２クラッチＣ２は、第１クラッチＣ１と同様、乾式多板クラッチであり、クランク軸３ａに一体に取り付けられたアウターＣ２ａと、第２入力軸３２の一端部に一体に取り付けられたインナーＣ２ｂで構成されている。第２クラッチＣ２は、ＥＣＵ２によって制御され、締結状態では、クランク軸３ａに第２入力軸３２を係合させる一方、解放状態ではこの係合を解除し、両者３２と３ａとの間を遮断する。

第２入力軸３２は、中空状に形成され、第１入力軸１３の外側に相対的に回転自在に配置されるとともに、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。また、第２入力軸３２の他端部には、ギヤ３２ａが一体に取り付けられている。

第２入力中間軸３３は、軸受け（図示せず）に回転自在に支持されており、第２入力軸３２および前述した出力軸２１と平行に配置されている。第２入力中間軸３３には、ギヤ３３ａが一体に取り付けられており、ギヤ３３ａには、アイドラギヤ３７が噛み合っている。アイドラギヤ３７は、第２入力軸３２のギヤ３２ａに噛み合っている。なお、図１では、図示の便宜上、アイドラギヤ３７は、ギヤ３２ａから離れた位置に描かれている。第２入力中間軸３３は、これらのギヤ３３ａ、アイドラギヤ３７およびギヤ３２ａを介して、第２入力軸３２に連結されている。

２速ギヤ３４、６速ギヤ３６、および４速ギヤ３５は、第２入力中間軸３３に回転自在に設けられ、この順で並んでおり、前述した第１受動ギヤ１８、第３受動ギヤ２０および第２受動ギヤ１９にそれぞれ噛み合っている。さらに、第２入力中間軸３３には、第３シンクロクラッチＳ３および第４シンクロクラッチＳ４が設けられている。両シンクロクラッチＳ３およびＳ４は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に構成されている。

第３シンクロクラッチＳ３は、ＥＣＵ２による制御により、そのスリーブＳ３ａを第２入力中間軸３３の軸線方向に移動させることによって、２速ギヤ３４または６速ギヤ３６を、第２入力中間軸３３に選択的に係合させる。第４シンクロクラッチＳ４は、ＥＣＵ２による制御により、そのスリーブＳ４ａを第２入力中間軸３３の軸線方向に移動させることによって、４速ギヤ３５を第２入力中間軸３３に係合させる。

以上の構成の第２変速機構３１では、２速ギヤ３４および第１受動ギヤ１８によって２速段のギヤ段が構成され、４速ギヤ３５および第２受動ギヤ１９によって４速段のギヤ段が、６速ギヤ３６および第３受動ギヤ２０によって６速段のギヤ段が、それぞれ構成されている。また、第２入力軸３２に入力された動力は、ギヤ３２ａ、アイドラギヤ３７およびギヤ３３ａを介して第２入力中間軸３３に伝達され、第２入力中間軸３３に伝達された動力は、これらの２速段、４速段および６速段のうちの１つによって変速され、出力軸２１、ギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷに伝達される。

以上のように、第１および第２変速機構１１、３１では、変速された動力を駆動輪ＤＷに伝達するための出力軸２１が共用化されている。

また、駆動力伝達装置には、リバース機構４１が設けられており、リバース機構４１は、リバース軸４２と、リバースギヤ４３と、スリーブＳ５ａを有する第５シンクロクラッチＳ５を備えている。ハイブリッド車両Ｖを後進させる場合には、ＥＣＵ２による制御により、スリーブＳ５ａをリバース軸４２の軸線方向に移動させることによって、リバースギヤ４３をリバース軸４２に係合させる。

さらに、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ６１から、ＣＲＫ信号が入力される。このＣＲＫ信号は、エンジン３のクランク軸３ａの回転に伴い、所定のクランク角ごとに出力されるパルス信号である。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ２には、電流電圧センサ６２から、バッテリ５２に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が、入力される。ＥＣＵ２は、この検出信号に基づいて、バッテリ５２の充電状態ＳＯＣを算出する。

さらに、ＥＣＵ２には、バッテリ温度センサ６３から、バッテリ５２の温度（以下「バッテリ温度」という）ＴＢを表す検出信号が入力される。また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ６４からハイブリッド車両Ｖのアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度ＡＰを表す検出信号が、車速センサ６５から車速ＶＰを表す検出信号が、入力される。また、ＥＣＵ２には、カーナビゲーションシステム６６に記憶された、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報を表すデータが適宜、入力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ６１〜６５からの検出信号や、カーナビゲーションシステム６６からのデータに応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両Ｖの動作を制御する。

以上の構成のハイブリッド車両Ｖの運転モードには、ＥＮＧ走行モード、ＥＶ走行モード、アシスト走行モード、充電走行モード、減速回生モードおよびＥＮＧ始動モードが含まれる。各運転モードにおけるハイブリッド車両Ｖの動作は、ＥＣＵ２によって制御される。以下、これらの運転モードについて順に説明する。

［ＥＮＧ走行モード］
ＥＮＧ走行モードは、エンジン３のみを動力源として用いる運転モードである。ＥＮＧ走行モードでは、エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン３の動力（以下「エンジン動力」という）が制御される。また、エンジン動力は、第１または第２変速機構１１、３１により変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

まず、第１変速機構１１により１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つでエンジン動力を変速する場合の動作について、順に説明する。この場合、上記のいずれの変速段においても、第１クラッチＣ１を締結状態に制御することによって、第１入力軸１３をクランク軸３ａに係合させるとともに、第２クラッチＣ２を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａへの第２入力軸３２の係合を解除する。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

１速段の場合には、ロック機構ＢＲをＯＮ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２によって、第１入力軸１３に対する３速ギヤ１４、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６の係合を解除する。

以上により、エンジン動力は、第１クラッチＣ１、第１入力軸１３、サンギヤ１２ａ、プラネタリギヤ１２ｃ、キャリア１２ｄ、回転軸１７、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達され、さらにギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに伝達される。その際、上記のようにリングギヤ１２ｂが回転不能に保持されているため、第１入力軸１３に伝達されたエンジン動力は、サンギヤ１２ａとリングギヤ１２ｂとの歯数比に応じた変速比で減速された後、キャリア１２ｄに伝達され、さらに、３速ギヤ１４と第１受動ギヤ１８との歯数比に応じた変速比で減速された後、出力軸２１に伝達される。その結果、エンジン動力は、上記の２つの変速比によって定まる１速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

３速段の場合には、ロック機構ＢＲをＯＦＦ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂの回転を許容するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、３速ギヤ１４のみを第１入力軸１３に係合させる。

以上により、エンジン動力は、第１入力軸１３から３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。この場合、上記のように３速ギヤ１４が第１入力軸１３に係合しているため、サンギヤ１２ａ、キャリア１２ｄおよびリングギヤ１２ｂは一体に空転する。このため、３速段の場合には、１速段の場合と異なり、エンジン動力は、遊星歯車装置１２で減速されることなく、３速ギヤ１４と第１受動ギヤ１８との歯数比によって定まる３速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

以下、同様に、５速段の場合には、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、５速ギヤ１５のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第１入力軸１３から５速ギヤ１５および第２受動ギヤ１９を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ１５、１９の歯数比によって定まる５速段の変速比で変速される。

７速段の場合には、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、７速ギヤ１６のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第１入力軸１３から７速ギヤ１６および第３受動ギヤ２０を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ１６、２０の歯数比によって定まる７速段の変速比で変速される。

次に、エンジン動力を第２変速機構３１により２速段、４速段および６速段のうちの１つで変速する場合の動作について、順に説明する。この場合、これらのいずれの変速段においても、第１クラッチＣ１を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａへの第１入力軸１３の係合を解除するとともに、第２クラッチＣ２を締結状態に制御することによって、第２入力軸３２をクランク軸３ａに係合させる。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

２速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、２速ギヤ３４のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、ギヤ３２ａ、アイドラギヤ３７、ギヤ３３ａ、第２入力中間軸３３、２速ギヤ３４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達され、さらにギヤ２１ａおよびファイナルギヤＦＧを介して、駆動輪ＤＷに伝達される。その際、エンジン動力は、２速ギヤ３４と第１受動ギヤ１８との歯数比によって定まる２速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

以下、同様に、４速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、４速ギヤ３５のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２入力中間軸３３から４速ギヤ３５および第２受動ギヤ１９を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ３５、１９の歯数比によって定まる４速段の変速比で変速される。

６速段の場合には、第３および第４シンクロクラッチＳ３、Ｓ４の制御によって、６速ギヤ３６のみを第２入力中間軸３３に係合させる。これにより、エンジン動力は、第２入力中間軸３３から６速ギヤ３６および第３受動ギヤ２０を介して、出力軸２１に伝達され、両ギヤ３６、２０の歯数比によって定まる６速段の変速比で変速される。

［ＥＶ走行モード］
ＥＶ走行モードは、モータ４のみを動力源として用いる運転モードである。ＥＶ走行モードでは、バッテリ５２からモータ４に供給される電力を制御することによって、モータ４の動力（以下「モータ動力」という）が制御される。また、モータ動力が、第１変速機構１１により１速段、３速段、５速段および７速段のうちの１つで変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。この場合、これらのいずれの変速段においても、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａに対する第１および第２入力軸１３、３２の係合を解除する。これにより、モータ４および駆動輪ＤＷとエンジン３との間が遮断されるので、モータ動力がエンジン３に無駄に伝達されることがない。また、第５シンクロクラッチＳ５の制御によって、リバース軸４２に対するリバースギヤ４３の係合を解除する。

１速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、ロック機構ＢＲをＯＮ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂを回転不能に保持するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、第１入力軸１３に対する３速ギヤ１４、５速ギヤ１５および７速ギヤ１６の係合を解除する。

以上により、モータ動力は、第１入力軸、サンギヤ１２ａ、プラネタリギヤ１２ｃ、キャリア１２ｄ、回転軸１７、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。その結果、モータ動力は、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、１速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

３速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、ロック機構ＢＲをＯＦＦ状態に制御することによって、リングギヤ１２ｂの回転を許容するとともに、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２の制御によって、３速ギヤ１４のみを第１入力軸１３に係合させる。これにより、モータ動力は、第１入力軸１３から、３速ギヤ１４および第１受動ギヤ１８を介して、出力軸２１に伝達される。その結果、モータ動力は、ＥＮＧ走行モードの場合と同様、３速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

５速段または７速段の場合には、ＥＮＧ走行モードの場合と同様にして、ロック機構ＢＲ、第１および第２シンクロクラッチＳ１、Ｓ２を制御する。これにより、モータ動力は、５速段または７速段の変速比で変速され、駆動輪ＤＷに伝達される。

なお、ＥＶ走行モード中、第１変速機構１１の変速段は、モータ４の高い駆動効率が得られるように、設定される。

［アシスト走行モード］
アシスト走行モードは、エンジン３をモータ４でアシストする運転モードである。アシスト走行モードでは、基本的に、エンジン３の良好な燃費が得られるように、エンジン動力を制御する。また、運転者から駆動輪ＤＷに要求されるトルク（以下「要求トルク」という）ＴＲＱと車速ＶＰで定まる要求駆動力に対するエンジン動力の不足分が、モータ動力によって補われる。要求トルクＴＲＱは、検出されたアクセル開度ＡＰに応じて算出される。

アシスト走行モード中、エンジン動力を第１変速機構１１によって変速しているとき（奇数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１で設定されている変速段の変速比と同じになる。一方、エンジン動力を第２変速機構３１によって変速しているとき（偶数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の１速段、３速段、５速段または７速段のいずれかの変速比を選択することが可能である。

また、アシスト走行モード中、例えば、エンジン動力を２速段で変速しているときには、プレシフトにて第１変速機構１１の変速段を選択し、モータ動力を、第１変速機構１１を介して出力軸２１に伝達する。この場合、出力軸２１の第１〜第３受動ギヤ１８〜２０は、奇数段の変速段の歯車および偶数段の変速段の歯車の両方に噛み合った状態にあり、偶数段で変速されたエンジン動力と、奇数段で変速されたモータ動力とを、合成することが可能である。なお、第１クラッチＣ１は解放状態に制御され、それにより、エンジン動力は、第１変速機構１１を介しては駆動輪ＤＷに伝達されない。また、プレシフトする第１変速機構１１の変速段は、ハイブリッド車両Ｖの走行状態に応じて、自由に選択することができる。

［充電走行モード］
充電走行モードは、エンジン動力の一部をモータ４で電力に変換し、発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ５２に充電する運転モードである。充電走行モードでは、基本的に、エンジン３の良好な燃費が得られるように、エンジン動力を制御する。また、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱで定まる要求駆動力に対するエンジン動力の余剰分を用いて、モータ４による回生が行われる。

アシスト走行モードの場合と同様、充電走行モード中、エンジン動力を第１変速機構１１によって変速しているとき（奇数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の変速段の変速比と同じになる。また、エンジン動力を第２変速機構１２によって変速しているとき（偶数段のとき）には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の１速段、３速段、５速段または７速段のいずれかの変速比を選択することが可能である。

［減速回生モード］
減速回生モードは、ハイブリッド車両Ｖの減速走行中に、駆動輪ＤＷの動力を用いてモータ４で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ５２に充電する運転モードである。減速回生モードでは、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２は、ＥＶ走行モードの場合と同様にして制御される。また、駆動輪ＤＷの動力は、ファイナルギヤＦＧや、ギヤ２１ａ、出力軸２１、第１変速機構１１を介して、変速された状態でモータ４に伝達される。モータ４に伝達された駆動輪ＤＷの動力は、電力に変換され、バッテリ５２に充電される。それに伴い、モータ４から駆動輪ＤＷに、発電した電力に応じた制動力が作用する。

減速回生モード中、第１変速機構１１の変速段は、モータ４の高い発電効率が得られるように設定される。また、ＥＶ走行モードの場合と同様、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２によりクランク軸３ａに対する第１および第２入力軸１３、３２の係合を解除することによって、モータ４および駆動輪ＤＷとエンジン３との間が遮断されるので、駆動輪ＤＷの動力がエンジン３に無駄に伝達されることがない。

なお、減速回生モード中、モータ４による制動力が十分に得られないときには、エンジンブレーキによる制動力を得るために、第１クラッチＣ１を締結することも可能である。

［ＥＮＧ始動モード］
ＥＮＧ始動モードは、エンジン３を始動するための運転モードである。ＥＮＧ始動モードにおいて、ハイブリッド車両Ｖの停止中にエンジン３を始動する場合には、第１クラッチＣ１を締結状態に制御することによって、第１入力軸１３をクランク軸３ａに係合させるとともに、第２クラッチＣ２を解放状態に制御することによって、クランク軸３ａへの第２入力軸３２の係合を解除する。また、第１変速機構１１の変速段をすべて解除（ニュートラル）するとともに、バッテリ５２からモータ４に電力を供給し、モータ動力を発生させる。

以上により、モータ動力は、第１入力軸１３および第１クラッチＣ１を介してクランク軸３ａに伝達され、クランク軸３ａが回転する。その状態で、前述したＣＲＫ信号に応じ、エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン３が始動される。この場合、第１入力軸１３を介してサンギヤ１２ａに伝達されたモータ動力は、プラネタリギヤ１２ｃを介してリングギヤ１２ｂに伝達されるものの、上記のようにリングギヤ１２ｂの回転が許容されていることでリングギヤ１２ｂが空転するので、キャリア１２ｄなどを介して駆動輪ＤＷに伝達されることがない。

また、前述したＥＶ走行モード中にエンジン３を始動する場合には、解放状態にある第１クラッチＣ１を締結し、第１入力軸１３をクランク軸３ａに係合させる。これにより、モータ動力がクランク軸３ａに伝達され、クランク軸３ａが回転する。その状態で、ＣＲＫ信号に応じ、エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン３が始動される。この場合、第１クラッチＣ１の締結力を漸増させることによって、モータ４から駆動輪ＤＷに伝達されるトルクが急減することがなくなるので、良好なドライバビリティを確保することができる。

なお、ＥＶ走行中、ハイブリッド車両Ｖが極低速状態にある場合や、第１クラッチＣ１の温度が高い場合などにおいて、エンジン３を始動するときには、第１クラッチＣ１を締結せずに、第２クラッチＣ２を締結するとともに、エンジン３を始動するために偶数段の変速段を選択することによっても、エンジン３を始動することが可能である。

次に、前述したＥＮＧ走行モード、アシスト走行モードおよび充電走行モードの選択と、各運転モードにおける第１および第２変速機構１１、３１の変速段の選択について、説明する。以下、アシスト走行モードおよび充電走行モードを総称して、ＨＥＶ走行モードという。まず、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて、ＥＮＧ走行モードを選択すべきか、アシスト走行モードおよび充電走行モードの一方を選択すべきか否かを判定する。

ＨＥＶ走行モード中、エンジントルクは、ＢＳＦＣボトムトルクになるように制御される。このＢＳＦＣボトムトルクは、後述するように選択される変速段と車速ＶＰの関係によって定まるエンジン回転数ＮＥに対して、エンジン３の最小の燃料消費率が得られるトルクである。このため、上述した判定では、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて、要求トルクＴＲＱがＢＳＦＣボトムトルクとほぼ同じであるかを判別し、ほぼ同じであるときには、運転モードとして、ＥＮＧ走行モードが選択され、それ以外のときには、アシスト走行モード、充電走行モードまたはＥＶ走行モードが選択される。

ＥＮＧ走行モードが選択された場合には、図３に示す所定の第１総合燃料消費マップに基づいて、第１および第２変速機構１１、３１の変速段を選択する。この第１総合燃料消費マップは、ＥＮＧ走行モードにおけるハイブリッド車両Ｖの総合燃料消費率を、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに対して、変速段ごとに規定したものであり、変速段ごとの領域に区分されている。ここで、ハイブリッド車両Ｖの総合燃料消費率とは、ハイブリッド車両Ｖにおけるエネルギ源としての燃料が、ハイブリッド車両Ｖの走行エネルギに最終的に変換されることを想定したときの、最終的な走行エネルギに対する燃料量の比である。図３では、ハッチングによって、総合燃料消費率の大小を示している。第１総合燃料消費マップは、次のように作成される。

まず、図４に示す基本総合燃料消費マップを作成する。この基本総合燃料消費マップは、第１および第２変速機構１１、３１における損失がないものと仮定し、ＥＮＧ走行モードにおける総合燃料消費率を、エンジン回転数ＮＥおよび要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥに対して、変速段ごとに規定したものである。この要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥは、エンジン３に要求されるトルクである。また、基本総合燃料消費マップは、エンジン３の効率に基づいて、実験により予め設定される。図４では、図３と同様、ハッチングによって、総合燃料消費率の大小を示している。また、基本総合燃料消費マップは、実際には、１速段〜７速段にそれぞれ対応する複数のマップで構成されており、図４は３速段の例である。

次いで、これらの複数の基本総合燃料消費マップをそれぞれ、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける複数の変速段間の動力伝達効率の差（入出力の比）に応じて補正する。この場合、動力伝達効率は、ギヤの噛み合い数や、噛み合い効率、熱損失、摩擦損失に応じて定まる。また、補正された基本総合燃料消費マップを、トルクリップルを打ち消すためにモータ４で消費される所定の電力（以下「トルクリップル電力」という）に応じて、さらに補正する。この場合、トルクリップル電力は、要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥに応じて定まる。

そして、上記のように補正されたそれぞれの変速段の基本総合燃料消費マップを重ね合わせることによって、第１総合燃料消費マップが設定される。この重ね合わせの際、変速段間で最も小さい総合燃料消費率が得られるように、それぞれの変速段の領域が、第１総合燃料消費マップにおいて設定される。

ＥＮＧ走行モード中、第１および第２変速機構１１、３１の１速段〜７速段から、検出された車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに対して総合燃料消費率が最小となる変速段が、上述した第１総合燃料消費マップに基づいて選択される。

また、図示しないが、第１総合燃料消費マップにおける変速段ごとの領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられている。

さらに、ＥＮＧ走行モード中、エンジン３の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を介して、エンジントルクを前述したＢＳＦＣボトムトルクになるように制御する。

一方、前述した判定により、アシスト走行モードおよび充電走行モードの一方を選択すべきと判定されたときには、図５に示す第２総合燃料消費マップに基づいて、運転モードおよび変速段の選択が行われる。この第２総合燃料消費マップは、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに対し、ハイブリッド車両Ｖの総合燃料消費率を、アシスト走行モードおよび充電走行モードのそれぞれの場合について、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの変速段ごとに規定したものである（図５の上側がアシスト走行モードの領域、下側が充電走行モードの領域）。図５では、図３と同様、ハッチングによって、総合燃料消費率の大小を示している。

また、第２総合燃料消費マップは、実際には、１速段〜７速段にそれぞれ対応する複数のマップで構成されており、図５は３速段の例である。前述したように、エンジン動力を第２変速機構３１により偶数段の変速段で変速して駆動輪ＤＷに伝達している場合には、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比は、第１変速機構１１の１速段、３速段、５速段または７速段のいずれかの変速比を選択することが可能である。このため、図示しないが、第２総合燃料消費マップとして、エンジン動力を２速段、４速段、または６速段で変速している場合については、モータ４と駆動輪ＤＷとの変速比が１速段、３速段、５速段または７速段の変速比であるときのマップが、３×４＝１２通りの組合せで設定されている。

また、第２総合燃料消費マップの設定手法は、次のとおりである。すなわち、前述した図４に示す基本総合燃料消費マップを補正するとともに、それにより得られたアシスト走行モード用および充電走行モード用の基本総合燃料消費マップを変速段ごとに互いに重ね合わせることによって、第２総合燃料消費マップが変速段ごとに設定される。この重ね合わせの際、より小さい総合燃料消費率が得られるように、アシスト走行モードおよび充電走行モードの領域が、第２総合燃料消費マップにおいて設定される。この場合、基本総合燃料消費マップの補正は次のようにして行われる。

すなわち、上述した第１総合燃料消費マップの場合と同様、まず、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける複数の変速段間の所定の動力伝達効率の差と、トルクリップル電力とに応じて、基本総合燃料消費マップを補正する。次に、アシスト走行モード用の第２総合燃料消費マップについては、モータ４の駆動効率、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ステータ４ａの三相コイルの損失、バッテリ５２の放電効率、ならびに過去充電効率に応じて、上記のように補正された基本総合燃料消費マップを、さらに補正する。

この場合、モータ４の駆動効率は、モータ４の回転数と相関を有するとともに、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ならびにステータ４ａの三相コイルの損失は、モータ４に供給される電力、すなわちモータ４のトルクと相関を有する。このため、これらのモータ４の駆動効率、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ならびにステータ４ａの三相コイルの損失は、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて定まる。バッテリ５２の放電効率は、上記の補正にあたっては、所定値であるとみなされる。また、上記の過去充電効率は、アシスト走行モードで用いられる電力が、過去の充電走行モードにおいてエンジン動力の一部を用いて充電されたものであるとして、当該充電時におけるエンジン３の効率、第１および第２変速機構１１、３１における動力伝達効率、ならびにモータ４の発電効率を互いに掛け合わせた過去値であり、上記の補正にあたっては、所定値であるとみなされる。

一方、充電走行モード用の第２総合燃料消費マップについては、モータ４の発電効率、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ステータ４ａの三相コイルの損失、バッテリ５２の充電効率、ならびに、ＥＶ予測効率に応じて、上記の動力伝達効率の差などに応じて補正された基本総合燃料消費マップを、さらに補正する。この場合、モータ４の発電効率は、モータ４の回転数と相関を有するため、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて定まる。また、上述したように、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ならびに、ステータ４ａの三相コイルの損失は、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて定まる。さらに、バッテリ５２の充電効率は、上記の補正にあたっては、所定値であるとみなされる。また、上記のＥＶ予測効率は、今回の充電走行モードにおいて充電された電力をその後のアシスト走行モードなどにおいて用いるときのモータ４の駆動効率、バッテリ５２の放電効率、ならびに第１および第２変速機構１１、３１における動力伝達効率を互いに掛け合わせた予測値であり、上記の補正にあたっては、所定値（例えば８０％）であるとみなされる。

アシスト走行モードまたは充電走行モードを選択すべきと判定されたときには、上述した複数の第２総合燃料消費マップをそれぞれ、検出された車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて検索することにより、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱが該当する運転モードにおけるそれぞれの変速段での総合燃料消費率を算出する。そして、算出された複数の総合燃料消費率の中で総合燃料消費率が最も小さい変速段を選択する。また、アシスト走行モードおよび充電走行モードのうち、第２総合燃料消費マップにおいて、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱが該当する運転モードを選択する。

また、図示しないが、第２総合燃料消費マップにおける変速段ごとの領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられている。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２のＲＯＭには、基本総合燃料消費マップ（図４）は記憶されず、第１および第２総合燃料消費マップ（図３・図５）が記憶されるだけであり、この２つを重ね合わせることで判断される。

さらに、アシスト走行モード中には、基本的には、燃料噴射量などを介してエンジントルクをＢＳＦＣボトムトルクになるように制御するとともに、要求トルクＴＲＱに対するエンジントルクの不足分が、モータトルクによって補われ、モータ４によるエンジン３のアシストが行われる。一方、充電走行モード中には、基本的には、燃料噴射量などを介してエンジントルクをＢＳＦＣボトムトルクになるように制御するとともに、要求トルクＴＲＱに対するエンジントルクの余剰分を用いてモータ４で発電が行われ、発電した電力がバッテリ５２に充電される（回生）。

また、アシスト走行モード中および充電走行モード中、第２変速機構３１によりエンジン動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達することでハイブリッド車両Ｖが走行している場合において、第１変速機構１１の変速段を選択するときには、モータ４によるアシストまたは回生を行うべきか否かに応じて、複数の変速段から、総合燃料消費率が最小になる変速段が選択される。

さらに、ＥＣＵ２は、充電状態ＳＯＣが、所定値以下で、かつ、この所定値よりも若干小さな下限値よりも大きいときには、バッテリ５２からモータ４に供給可能な電力量が比較的小さいため、モータ４によるエンジン３のアシストを制限する。このアシスト制限量は、充電状態ＳＯＣが下限値に近いほど、より大きくなる。この場合、アシストを制限した分を補うように、エンジントルクを増大させる。

また、アシスト走行モード中、検出されたバッテリ温度ＴＢが所定温度以上になったときには、モータ４の出力を制限し、モータ４によるエンジン３のアシストを制限する。この場合、アシストを制限した分を補うように、エンジントルクを増大させる。また、ＥＶ走行モード中、バッテリ温度ＴＢが所定温度以上になったときには、ＥＶ走行モードを禁止し、運転モードを、ＥＮＧ走行モード、充電走行モードまたはアシスト走行モードに切り換える。この切換の際、前述したＥＮＧ始動モードによって、エンジン３が始動される。また、アシスト走行モードに切り換えたときには、上記のようにモータ４の出力が制限される。

さらに、充電状態ＳＯＣが下限値以下のときには、強制回生モードが運転モードとして選択されることによって、エンジン動力の一部を用いてモータ４による回生が強制的に行われる。この強制回生モード中、変速段の選択は、前述した第２総合燃料消費マップに代えて、第３総合燃料消費マップ（図示せず）を用いて行われる。この第３総合燃料消費マップは、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに対し、総合燃料消費率を、強制回生中について変速段ごとに規定したものである。また、第３総合燃料消費マップは、図４に示す基本総合燃料消費マップを、複数の変速段間の動力伝達効率の差、トルクリップル電力、および強制回生時のモータ４の発電効率などに応じて補正することにより、予め設定される。

また、ＥＣＵ２は、前述したカーナビゲーションシステム６６に記憶された、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報に基づいて、ハイブリッド車両Ｖの走行状況を予測する。そして、第１および第２総合燃料消費マップに加え、予測されたハイブリッド車両Ｖの走行状況にさらに応じて、変速段の選択を行う。これにより、ハイブリッド車両Ｖが下り坂を走行すると予測されているときには、前述した減速回生モードが選択されるとともに、モータ４の高い発電効率が得られるような変速段が選択され、上り坂を走行すると予測されているときには、アシスト走行モードが選択されるとともに、より大きなトルクを出力することができる低速側の変速段が選択される。また、ＥＶ走行モード中で、かつ、ハイブリッド車両Ｖがクルーズ走行に移行すると予測されているときには、モータ４のみを動力源として用いるのに適した変速段が選択される。

さらに、ハイブリッド車両Ｖの走行モードには、パドルシフトモードおよびスポーツモードが含まれる。このパドルシフトモードは、ハイブリッド車両Ｖのハンドルに設けられたシフトスイッチ（いずれも図示せず）により、運転者が変速段を自由に選択しながら走行する走行モードである。スポーツモードは、変速段を低速側に設定することで、より大きな加速感を得ながら走行する走行モードである。これらのパドルシフトモードおよびスポーツモードの選択は、運転者によるシフトレバー（図示せず）の操作に従って行われる。また、パドルシフトモードおよびスポーツモードの一方が走行モードとして選択されているときには、モータ４によるエンジン３のアシストが行われる。

また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるクランク軸３ａ、ＰＤＵ５１およびバッテリ５２が、本発明における機関出力軸、電気回路および蓄電器にそれぞれ相当する。また、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における予測手段に相当する。

さらに、本実施形態における充電状態ＳＯＣおよびバッテリ温度ＴＢが、本発明における蓄電器の充電状態および蓄電器の温度にそれぞれ相当するとともに、本実施形態における車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱが、本発明におけるハイブリッド車両の走行状態に相当する。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン３のクランク軸３ａと第１変速機構１１の第１入力軸１３とが、第１クラッチＣ１によって互いに係合するとともに、クランク軸３ａと第２変速機構３１の第２入力軸３２との係合が第２クラッチＣ２で解放されているときには、エンジン動力は、第１変速機構１１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。また、クランク軸３ａと第１入力軸１３との係合が第１クラッチＣ１で解放されるとともに、クランク軸３ａと第２入力軸３２が第２クラッチＣ２によって互いに係合しているときには、エンジン動力は、第２変速機構３１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。また、モータ動力は、第１変速機構１１の複数の変速段のいずれか１つで変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。

さらに、エンジン回転数ＮＥおよび要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥに対して総合燃料消費率を変速段ごとに規定する基本総合燃料消費マップを、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて補正することにより、ＥＮＧ走行モードにおける総合燃料消費率を規定する第１総合燃料消費マップが設定される。したがって、ＥＮＧ走行モードにおける総合燃料消費率を、変速段ごとに異なる動力伝達効率に応じて適切に規定することができる。

また、複数の変速段間の動力伝達効率の差と、電動機による内燃機関のアシストを行ったときの電動機の駆動効率とに応じて、上記の基本総合燃料消費マップを補正することにより、アシスト走行モード用の第２総合燃料消費マップが設定される。また、複数の変速段間の動力伝達効率の差と、内燃機関の動力の一部を用いた電動機による回生を行ったときの電動機の発電効率とに応じて、基本総合燃料消費マップを補正することにより、充電走行モード用の第２総合燃料消費マップが設定される。したがって、アシスト走行モードにおける総合燃料消費率を、変速段ごとに異なる動力伝達効率、および電動機の駆動効率に応じて、適切に規定することができる。同様に、充電走行モードにおける総合燃料消費率を、変速段ごとに異なる動力伝達効率、および電動機の充電効率に応じて、適切に規定することができる。

そして、ＥＮＧ走行モード中には第１総合燃料消費マップに基づいて、アシスト走行モードおよび充電走行モード中には第２総合燃料消費マップに基づいて、複数の変速段から、総合燃料消費率が最も小さな変速段が選択される。したがって、それぞれの変速段における動力伝達効率や、モータ４の発電効率、駆動効率に応じて、複数の変速段から、総合燃料消費率が最小になるような変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両Ｖの燃費を向上させることができる。

また、第１変速機構１１（奇数段）および第２変速機構３１（偶数段）では、後者の方がギヤの噛み合い数が多く、また、偶数段の場合には、アイドラギヤ３７を介してリバース軸４２が連れ回されるため、より大きな損失が発生する。この損失は、摩擦損失や各ギヤの潤滑油をかき回すことなどにより発生するものであり、通常３％程度になる。摩擦損失は、熱損失に変換される。また、前述したプレシフトを実施した場合には、駆動輪ＤＷにエンジン動力を伝達する第２変速機構３１に加え、第１変速機構１１が、出力軸２１を介して係合した状態で連れ回されており、モータ４を回転させる動力などが余分に必要になる。これに対して、本実施形態によれば、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの変速段の動力伝達効率に応じて適切に規定された総合燃料消費率を用いて変速段を選択できるので、上述したハイブリッド車両Ｖの燃費を向上させることができるという効果を、有効に得ることができる。

さらに、バッテリ５２からモータ４に供給可能な電力量が小さいときに、モータ４によるエンジ３のアシストを制限する量を補正するので、当該アシストを適切に制限することができる。また、検出されたバッテリ温度ＴＢが所定温度以上のときに、モータ４の出力を制限するので、バッテリ温度ＴＢの上昇を抑えることができる。

さらに、充電状態ＳＯＣが下限値以下のときに、強制回生モードが選択されることによって、モータ４による回生が強制的に行われる。したがって、バッテリ５２の過放電を回避することができる。また、この強制回生モード中、変速段の選択が、前述した第２総合燃料消費マップに代えて、第３総合燃料消費マップ（図示せず）を用いて行われる。第３総合燃料消費マップは、図４に示す基本総合燃料消費マップを、複数の変速段間の動力伝達効率の差および強制回生モードにおけるモータ４の発電効率などに応じて補正することにより設定されたものである。したがって、強制回生モードに見合った適切な第３総合燃料消費マップを用いて、変速段を選択することができる。

また、第１および第２総合燃料消費マップは、変速段ごとの領域に区分されており、これらの領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられている。これにより、アップシフトおよびダウンシフトのハンチングが発生するのを防止することができる。

さらに、カーナビゲーションシステム６６に記憶された、ハイブリッド車両Ｖが走行している周辺の道路情報を表すデータに基づいて、ハイブリッド車両Ｖの走行状況が予測されるとともに、予測されたハイブリッド車両Ｖの走行状況に応じて、変速段の選択が行われる。これにより、ハイブリッド車両Ｖが下り坂を走行すると予測されているときには、モータ４の高い発電効率が得られるような変速段を選択でき、上り坂を走行すると予測されているときには、より大きなトルクを出力することができる低速側の変速段を選択できるとともに、ＥＶ走行モード中で、かつ、ハイブリッド車両Ｖがクルーズ走行に移行すると予測されているときには、ＥＶ走行モードに適した変速段を選択することができる。

また、アシスト走行モード中および充電走行モード中、第２変速機構３１によりエンジン動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達することでハイブリッド車両Ｖが走行している場合において、第１変速機構１１の変速段を選択するときには、モータ４によるアシストまたは回生を行うべきか否かに応じて、複数の変速段から、総合燃料消費率が最小になる変速段が選択される。これにより、モータ４によるアシストおよび回生に適した第１変速機構１１の変速段を選択することができる。例えば、第２変速機構３１の変速段が４速段であり、かつ、第１変速機構１１の複数の変速段として、モータ４のアシストを行うのであれば５速段を、回生を行うのであれば３速段を、それぞれ選択することができる。

さらに、ハイブリッド車両Ｖの走行モードとして、パドルシフトモードおよびスポーツモードの一方が選択されているとき、すなわち、運転者が運転感覚や加速感を優先してハイブリッド車両Ｖを運転していると推定されるときには、モータ４によるエンジン３のアシストが行われる。これにより、選択された走行モードに見合ったより大きなトルクを駆動輪ＤＷに伝達することができる。

また、トルクリップル電力、すなわちトルクリップルを打ち消すためにモータ４で消費される電力にさらに応じて基本総合燃料消費マップを補正することにより、第１および第２総合燃料消費マップを設定するので、この電力の損失分にさらに応じて、総合燃料消費率を適切に規定することができる。

さらに、モータ４における鉄損および銅損、ＰＤＵ５１における損失、ならびに、モータ４の三相コイルにおける損失にさらに応じて基本総合燃料消費マップを補正することにより、第２総合燃料消費マップを設定するので、これらの損失にさらに応じて、総合燃料消費率を適切に規定することができる。

また、アシスト走行モード中および充電走行モード中、第２総合燃料消費マップ（図５）を、検出された車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて検索することにより、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの変速段が選択される。第２総合燃料消費マップは、モータ４における鉄損および銅損、ステータ４ａの三相コイルの損失、ならびに複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、基本総合燃料消費マップを補正することにより設定される。また、基本総合燃料消費マップは、エンジン３の効率、すなわちエンジン３における損失に基づいて設定される。

以上から明らかなように、第２総合燃料消費マップは、エンジン３における損失、モータ４における損失、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける変速段ごとの損失に応じ、総合燃料消費率を、車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに対して、変速段ごとに規定したものである。また、前述したように、総合燃料消費率は、ハイブリッド車両Ｖにおけるエネルギ源としての燃料が、ハイブリッド車両Ｖの走行エネルギに最終的に変換されることを想定したときの、最終的な走行エネルギに対する燃料量の比であり、ハイブリッド車両Ｖにおける燃料から走行エネルギへの総合変換効率の逆数に相当する。したがって、エンジン３における損失、モータ４における損失、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける変速段ごとの損失に応じて、ハイブリッド車両Ｖの総合変換効率を適切に規定することができる。

また、この第２総合燃料消費マップを車速ＶＰおよび要求トルクＴＲＱに応じて検索することにより、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの変速段を選択するので、複数の変速段から、総合変換効率が最も高くなる変速段を適切に選択することができ、それにより、ハイブリッド車両Ｖの燃費を向上させることができる。

また、本発明は、図６に示すハイブリッド車両Ｖ’にも適用可能である。同図において、図１に示すハイブリッド車両Ｖと同じ構成要素については、同じ符号を付している。図６に示すハイブリッド車両Ｖ’は、ハイブリッド車両Ｖと比較して、前述した第１および第２変速機構１１、３１に代えて、変速機構７１を備える点が主に異なっている。

この変速機構７１は、有段式の自動変速機であり、入力軸７２および出力軸７３を有している。入力軸７２は、クラッチＣを介してクランク軸３ａに連結されており、入力軸７２には、モータ４のロータ４ｂが一体に取り付けられている。クラッチＣは、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２と同様の乾式多板クラッチである。

また、出力軸７３には、ギヤ７３ａが一体に取り付けられており、このギヤ７３ａは、前述したファイナルギヤＦＧのギヤに噛み合っている。出力軸７３は、これらのギヤ７３ａやファイナルギヤＦＧを介して駆動輪ＤＷ、ＤＷに連結されている。以上の構成の変速機構７１では、入力軸７２には、エンジン動力およびモータ動力が入力されるとともに、入力された動力は、複数の変速段（例えば１速段〜７速段）の１つで変速され、駆動輪ＤＷ、ＤＷに伝達される。また、変速機構７１の動作は、ＥＣＵ２によって制御される。

このハイブリッド車両Ｖ’に本発明による制御装置を適用した場合にも、運転モードの選択や、変速段の選択、走行モードの選択が、上述した制御装置１の場合と同様にして行われるので、その詳細な説明については省略する。これにより、上述した実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、変速機構７１を、エンジン動力およびモータ動力の双方を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達するように構成しているが、エンジン動力のみを変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達するように構成してもよい。あるいは、エンジン動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達する変速機構と、モータ動力を変速した状態で駆動輪ＤＷに伝達する変速機構を、それぞれ別個に設けてもよい。さらに、変速機構７１として、有段式の自動変速機を用いているが、変速比を段階的に変更可能な無段式の自動変速機（ＣＶＴ）を用いてもよい。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、モータ４によるエンジン３のアシストを制限する量の補正を、バッテリ５２からモータ４に供給可能な電力量に応じて行っているが、これに代えて、または、これとともに、モータ４が出力可能な動力に応じて行ってもよい。この場合、モータ４が出力可能な動力は、充電状態ＳＯＣや、センサなどで検出されたモータ４の温度などに応じて求められる。また、実施形態では、モータ動力の制限を、バッテリ温度ＴＢが所定温度以上のときに行っているが、これに代えて、または、これとともに、センサなどで検出されたモータ４の温度が対応する所定の温度以上のときに行ってもよい。それにより、モータ４の温度の上昇を抑えることができる。

さらに、実施形態では、第１および第２総合燃料消費マップを、所定値とみなされた各種のパラメータに応じて基本総合燃料消費マップを補正することにより予め設定しているが、次のようにして設定してもよい。すなわち、基本総合燃料消費マップをＲＯＭなどの記憶手段に記憶し、これら各種のパラメータを、リアルタイムで算出するとともに、算出された各種のパラメータに応じて基本総合燃料消費マップを、リアルタイムで補正することにより、第１および第２総合燃料消費マップを設定（更新）してもよい。この場合、各種のパラメータであるバッテリ５２の充電効率および放電効率は、例えば、バッテリ温度ＴＢに応じて、所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出される。なお、各種のパラメータの算出にあたっては、マップを用いずに、所定の数式を用いてもよい。

また、実施形態では、第２総合燃料消費マップを、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの複数の変速段の組合わせに対応する複数のマップで構成しているが、例えば、次のようにして構成してもよい。すなわち、第１総合燃料消費マップと同様、これらの複数のマップを重ね合わせることによって、単一の第２総合燃料消費マップを構成するとともに、この重ね合わせの際、第２総合燃料消費マップにおいて、複数の変速段間で最も小さい総合燃料消費率が得られるように、それぞれの変速段の領域を設定してもよい。

さらに、実施形態では、ハイブリッド車両Ｖ、Ｖ’の総合燃料消費を表すパラメータとして、総合燃料消費率を用いているが、総合燃料消費量を用いてもよい。また、実施形態では、基本総合燃料消費マップ（図４）を規定するためのパラメータとして、エンジン回転数ＮＥおよび要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥを用いているが、エンジン回転数ＮＥに代えて車速または駆動輪の回転数を、要求ＥＮＧトルクＴＲＱＥに代えてハイブリッド車両の駆動力（Ｎ・ｍ／ｓ）または負荷（馬力）を、それぞれ用いてもよい。

さらに、実施形態では、充電走行モード用およびアシスト走行モード用の第２燃料消費マップを得るために、モータ４の発電効率に応じた補正および駆動効率に応じた補正をそれぞれ行っているが、これらの補正の一方のみを行ってもよい。また、実施形態では、第１総合燃料消費マップを得るために、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれにおける複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じた補正を行っているが、第１および第２変速機構１１、３１の一方における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じた補正を行ってもよい。さらに、実施形態は、走行モードとして、パドルシフトモードおよびスポーツモードの両方を含むハイブリッド車両Ｖ、Ｖ’に、本発明を適用した例であるが、本発明は、パドルシフトモードおよびスポーツモードの一方を含むハイブリッド車両にも適用可能である。

また、実施形態では、第１および第２変速機構１１、３１のそれぞれの複数の変速段を、奇数段および偶数段に設定しているが、これとは逆に、偶数段および奇数段に設定してもよい。さらに、実施形態では、第１および第２変速機構１１、３１として、変速された動力を駆動輪ＤＷに伝達するための出力軸２１が共用化されたタイプのものを用いているが、出力軸が別個に設けられたタイプのものを用いてもよい。この場合、第１〜第４シンクロクラッチＳ１〜Ｓ４を、第１入力軸１３および第２入力中間軸３３ではなく、出力軸に設けてもよい。また、実施形態では、クラッチＣ、第１および第２クラッチＣ１、Ｃ２は、乾式多板クラッチであるが、湿式多板クラッチや、電磁クラッチでもよい。

さらに、実施形態では、本発明における電動機として、ブラシレスＤＣモータであるモータ４を用いているが、発電可能な他の適当な電動機、例えばＡＣモータを用いてもよい。また、実施形態では、本発明における蓄電器は、バッテリ５２であるが、充電および放電可能な他の適当な蓄電器、例えばキャパシタでもよい。さらに、実施形態では、本発明における内燃機関として、ガソリンエンジンであるエンジン３を用いているが、ディーゼルエンジンや、ＬＰＧエンジンを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

Ｖ ハイブリッド車両
Ｖ’ ハイブリッド車両
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（予測手段）
３ エンジン
３ａ クランク軸（機関出力軸）
４ モータ
ＤＷ 駆動輪
１１ 第１変速機構
１３ 第１入力軸
３１ 第２変速機構
３２ 第２入力軸
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
５１ ＰＤＵ（電気回路）
５２ バッテリ（蓄電器）
６６ カーナビゲーションシステム
７１ 変速機構
ＳＯＣ 充電状態（蓄電器の充電状態）
ＴＢ バッテリ温度（蓄電器の温度）
ＶＰ 車速（ハイブリッド車両の走行状態）
ＴＲＱ 要求トルク（ハイブリッド車両の走行状態）

Claims (12)

1. 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、入力された動力を駆動輪に伝達可能な変速機構とを有するハイブリッド車両の制御装置において、
   前記変速機構の変速段により規定された前記ハイブリッド車両の総合燃料消費マップを記憶する記憶手段と、
   前記変速機構における複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、前記総合燃料消費マップを補正する第１補正手段と、
   前記内燃機関の動力の一部を用いた前記電動機による回生を行ったときの前記電動機の発電効率、および、前記電動機による前記内燃機関のアシストを行ったときの前記電動機の駆動効率の少なくとも一方に応じて、前記総合燃料消費マップを補正する第２補正手段と、を備え、
   前記補正された総合燃料消費マップに基づいて、前記複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 内燃機関と、発電可能な電動機と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有するハイブリッド車両の制御装置において、
   前記ハイブリッド車両の総合燃料消費を前記変速段ごとに規定する総合燃料消費マップを記憶する記憶手段と、
   前記第１および第２変速機構の少なくとも一方における前記複数の変速段間の動力伝達効率の差に応じて、前記総合燃料消費マップを補正する第１補正手段と、
   前記内燃機関の動力の一部を用いた前記電動機による回生を行ったときの前記電動機の発電効率、および、前記電動機による前記内燃機関のアシストを行ったときの前記電動機の駆動効率の少なくとも一方に応じて、前記総合燃料消費マップを補正する第２補正手段と、を備え、
   前記補正された総合燃料消費マップに基づいて、前記複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記電動機は、蓄電器からの電力供給により駆動され、
   前記蓄電器から前記電動機に供給可能な電力量および前記電動機が出力可能な動力の少なくとも一方に応じて、前記電動機による前記内燃機関のアシストを制限する量が補正されることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記電動機は、蓄電器からの電力供給により駆動され、
   前記電動機および前記蓄電器の少なくとも一方の温度が、前記電動機および前記蓄電器の前記少なくとも一方に対して設定された所定温度以上のときに、前記電動機の出力が制限されることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記蓄電器の充電状態が所定値以下のときに、前記電動機による回生を強制的に行う強制回生モードが選択されることを特徴とする、請求項３または４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記補正された総合燃料消費マップは、変速段ごとの領域に区分されており、当該領域には、アップシフト用とダウンシフト用との間でヒステリシスが設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記ハイブリッド車両には、当該ハイブリッド車両が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステムが設けられており、
   当該カーナビゲーションシステムに記憶されたデータに基づき、前記ハイブリッド車両の走行状況を予測する予測手段をさらに備え、
   当該予測されたハイブリッド車両の走行状況にさらに応じて、前記変速段の選択を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記第２変速機構により前記内燃機関の動力を変速した状態で前記ハイブリッド車両が走行している場合において、前記第１変速機構の変速段を選択するときに、前記電動機によるアシストまたは回生を行うべきか否かに応じて、前記複数の変速段から、総合燃料消費が最も小さな変速段を選択することを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記ハイブリッド車両の走行モードには、パドルシフトモードおよびスポーツモードの少なくとも一方が含まれ、
   前記走行モードとして、前記パドルシフトモードおよび前記スポーツモードの前記少なくとも一方が選択されているときに、前記電動機による前記内燃機関のアシストが行われることを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記第１補正手段は、トルクリップルを打ち消すために前記電動機で消費される電力にさらに応じて、前記総合燃料消費マップを補正することを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
11. 前記電動機は、三相コイルを有し、電気回路を介して接続された蓄電器からの電力供給により駆動され、
    前記第２補正手段は、前記電動機における鉄損および銅損、前記電気回路における損失、ならびに、前記三相コイルにおける損失にさらに応じて、前記総合燃料消費マップを補正することを特徴とする、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
12. 内燃機関と、発電可能な電動機と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第１入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第１変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第２入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか１つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第２変速機構と、前記機関出力軸と前記第１変速機構との間を係合可能な第１クラッチと、前記機関出力軸と前記第２変速機構との間を係合可能な第２クラッチとを有するハイブリッド車両の制御装置において、
    前記内燃機関における損失、前記電動機における損失、前記第１および第２変速機構のそれぞれにおける変速段ごとの損失に応じ、前記ハイブリッド車両の走行状態に対して、前記ハイブリッド車両における燃料から走行エネルギへの総合変換効率を前記変速段ごとに規定した所定のマップを、前記ハイブリッド車両の走行状態に応じて検索することにより、前記第１および第２変速機構のそれぞれの変速段を選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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