JP2018043639A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動時に発生し得る振動が与える影響を一定レベル以下に抑制可能なハイブリッド車両を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両は、内燃機関と、電動機と、内燃機関及び電動機の少なくとも一方からの動力を変速して駆動輪に伝達する変速機と、内燃機関と電動機との間の動力の伝達経路を断接する断接部と、電動機の出力及び断接部の状態を制御する制御部とを備える。制御部は、ハイブリッド車両が電動機からの動力のみによるＥＶ走行中に断接部を締結して電動機の動力によって内燃機関を始動する際、ＥＶ走行中の変速機の変速比に応じて、内燃機関の始動期間中の電動機のトルクレートを設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

特許文献１には、エンジン始動中にモータトルクが飽和しないように要求駆動力を制限するハイブリッド車両が記載されている。当該ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの始動完了までの要求駆動力制限値の時間変化を表した駆動力時系列パターンを決定し、エンジン始動中は、決定した駆動力時系列パターンに基づいて要求駆動力を制限する。駆動力時系列パターンは、エンジン始動完了時に要求駆動力制限値がモータトルク上限値に到達するように決定する。

特開２０１５−０９３６６７号公報

特許文献１に記載のハイブリッド車両では、エンジン始動完了時に要求駆動力制限値がモータトルク上限値に到達する駆動力時系列パターンを利用することで、エンジン始動中におけるモータトルクの飽和を抑止している。しかし、エンジン始動中に要求駆動力の急激な増大等が発生すると、当該増大した要求駆動力に対する実駆動力との差分が短時間の間に急激に大きくなる。例えば、ハイブリッド車両が走行する登坂路の勾配がエンジン始動中に急激に増大してアクセルペダルが深く踏まれると、上記差分は短時間の間に急激に大きくなる。このとき、当該差分の急激な増大によってモータトルクが飽和し、ハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力が急激に低下することで車体に振動が発生する。このように、エンジン始動完了時に要求駆動力制限値が必ずモータトルク上限値に到達する制御を行うと、外乱に対するタフネスが低下し、商品性の高い車両を実現できない。

一方、モータトルクが飽和することによる車体の振動が発生しないよう、エンジン始動中の要求駆動力制限値が必ずモータトルク上限値に到達しない駆動力時系列パターンを利用すると、駆動用モータの動力のみで走行するＥＶモードは駆動用モータのトルク上限値を使い切る前に終了するため、ＥＶ走行が早期に終了し燃費が向上しない。

したがって、エンジン始動中にモータトルクが飽和しても、単位時間あたりの実駆動の変化に応じて発生する車体の振動が運転者の感じにくい程度であれば、高い商品性とＥＶ走行による燃費の向上が可能となる。但し、実駆動力の変化を運転者が車体の振動として感じる程度は変速機の変速比によって異なる。例えば、低い変速段（大きな変速比）で走行中に実駆動力の変化が生じた場合、当該実駆動力の変化は増幅されて大きな車体振動となるため運転者は振動を感じやすく、高い変速段（変速比は小さい）で走行中に実駆動力の変化が生じた場合、当該実駆動力の変化は減衰されて小さな車体振動となるため運転者は振動を感じにくい。

本発明の目的は、内燃機関の始動時に発生し得る振動が与える影響を一定レベル以下に抑制可能なハイブリッド車両を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態での内燃機関１０６，２０６）と、
電動機（例えば、後述の実施形態での電動機１０７，２０７）と、
前記内燃機関及び前記電動機の少なくとも一方からの動力を変速して駆動輪に伝達する変速機（例えば、後述の実施形態での変速機１１０，２１０）と、
前記内燃機関と前記電動機との間の動力の伝達経路を断接する断接部（例えば、後述の実施形態での断接装置ＣＬ２，第１クラッチ４１，第２クラッチ４２）と、
前記電動機の出力及び前記断接部の状態を制御する制御部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１０５，２０５）と、を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記電動機からの動力のみによるＥＶ走行中に前記断接部を締結して前記電動機の動力によって前記内燃機関を始動する際、前記ＥＶ走行中の前記変速機の変速比に応じて、前記内燃機関の始動期間中の前記電動機のトルクレートを設定する、ハイブリッド車両である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記変速機は、
第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して前記内燃機関に接続され、第１切替手段（例えば、後述の実施形態のロック機構６１、第１奇数段変速用シフター５１Ａ、第２奇数段変速用シフター５１Ｂ）により複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構３０、第３速用駆動ギヤ２３ａ、第５速用駆動ギヤ２５ａ、第７速用駆動ギヤ９７ａ）を選択可能な第１変速部（例えば、後述の実施形態の奇数段変速部）と、
第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して前記内燃機関に接続され、第２切替手段（例えば、後述の実施形態の第１偶数段変速用シフター５２Ａ、第２偶数段変速用シフター５２Ｂ）により複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第２速用駆動ギヤ２２ａ、第４速用駆動ギヤ２４ａ、第６速用駆動ギヤ９６ａ）を選択可能な第２変速部（例えば、後述の実施形態の偶数段変速部）と、を備え、
前記第１変速部には、前記内燃機関と前記電動機の少なくとも一方の動力が入力され、
前記第２変速部には、前記内燃機関の動力が入力され、
前記断接部は、前記第１断接手段及び前記第２断接手段を含み、
前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記電動機からの動力のみによる前記第１変速部を介したＥＶ走行中に前記第１断接手段又は前記第２断接手段を締結して前記内燃機関を始動する際、前記第１変速部で選択されている変速段の変速比に応じて、前記トルクレートを設定する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比がしきい値以上であれば、前記内燃機関の始動期間中の前記ハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値未満となる値に前記トルクレートを設定する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比に応じた前記変化量が前記所定値となる前記電動機の限界トルクレート未満に前記トルクレートを設定する。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、
前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比がしきい値未満であれば、前記内燃機関の始動期間中の前記ハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値以下となる値に前記トルクレートを設定する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比に応じた前記変化量が前記所定値となる前記電動機の限界トルクレート以下に前記トルクレートを設定する。

電動機の動力によって内燃機関を始動する際に電動機のトルクが上限値まで到達すると、電動機は当該上限値以上のトルクを出せないため、ハイブリッド車両の実駆動力は要求駆動力に対して低下する。このとき、単位時間あたりの実駆動力が大きく変化すると、ハイブリッド車両の車体には振動が生じる。実駆動力の変化を運転者が振動として感じる程度は、変速機の変速比によって異なる。すなわち、同じレベルの実駆動力の変化であっても変速機の変速比によっては当該変化を運転者が車体の振動として感じる程度が異なり、変速比が大きいと運転者は実駆動力の変化を振動として感じやすく、変速比が小さいと運転者は実駆動力の変化を振動として感じにくい。

請求項１の発明では、内燃機関の始動期間中の電動機のトルクレートがＥＶ走行中の変速機の変速比に応じて設定される。このため、振動がハイブリッド車両の運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制できる。

請求項２の発明では、内燃機関と電動機との接続形態がそれぞれ異なる２つの変速部を備えた変速機をハイブリッド車両が搭載した場合であっても、ＥＶ走行中に内燃機関を始動する際には、第１変速部で選択されている変速比に応じて、内燃機関の始動期間中の電動機のトルクレートに設定する。このため、振動がハイブリッド車両の運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制できる。

変速比が大きい状態での走行中、ハイブリッド車両では、実駆動力の変化に伴い振動が発生しやすい。また、ハイブリッド車両の車体に生じる振動のレベルは、単位時間あたりの実駆動力の変化量が大きいほど大きい。請求項３の発明では、変速比がしきい値以上であれば、内燃機関の始動期間中のハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値未満となる値に、同期間中の電動機のトルクレートを設定するため、ハイブリッド車両の商品性を損なうことがない。

電動機の限界トルクレートは、変速比に応じた運転者が走行中に感じにくい程度の振動が発生するレベルの上限であり、請求項４の発明では、当該限界トルクレート未満にトルクレートを設定するため、運転者は内燃機関の始動時に振動が発生しても感じにくい。

変速比が小さい状態での走行中、ハイブリッド車両では、実駆動力の変化に伴い振動が発生しにくい。また、ハイブリッド車両の車体に生じる振動のレベルは、単位時間あたりの実駆動力の変化量が大きいほど大きい。請求項５の発明では、変速比がしきい値未満であれば、内燃機関の始動期間中のハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値以下となる値に、同期間中の電動機のトルクレートを設定するため、ＥＶ走行する距離を伸ばすことができ、燃費性能を向上させることができる。

電動機の限界トルクレートは、変速比に応じた運転者が走行中に感じにくい程度の振動が発生するレベルの上限であり、請求項６の発明では、当該限界トルクレート以下にトルクレートを設定するため、運転者は内燃機関の始動時に振動が発生しても感じにくい。

第１実施形態のハイブリッド車両の内部構成を示すブロック図である。 要求駆動力が増加中にＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際の、内燃機関の回転数（NE）、電動機が出力するトルク（ＭＯＴトルク）、断接装置を断接するための油圧（ＣＬトルク）及び車両の駆動力の各経時変化の一例を示すグラフである。 車両の走行モードがＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替わる際にＥＣＵが行う制御を示すフローチャートである。 要求駆動力が増加中にＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際の、内燃機関の回転数（NE）、電動機が出力するトルク（ＭＯＴトルク）、断接装置を断接するための油圧（ＣＬトルク）及び車両の駆動力の各経時変化の他の例を示すグラフである。 要求駆動力が増加中にＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際の、内燃機関の回転数（NE）、電動機が出力するトルク（ＭＯＴトルク）、断接装置を断接するための油圧（ＣＬトルク）及び車両の駆動力の各経時変化の他の例を示すグラフである。 要求駆動力が増加中にＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際の、内燃機関の回転数（NE）、電動機が出力するトルク（ＭＯＴトルク）、断接装置を断接するための油圧（ＣＬトルク）及び車両の駆動力の各経時変化の他の例を示すグラフである。 第２実施形態のハイブリッド車両の内部構成を示すブロック図である。 第２実施形態の変速機の内部構成、並びに、内燃機関及び電動機等と当該変速機との関係を示す図である。 ＥＶ走行モードの一例である第３速ＥＶ走行時に電動機が出力した動力の変速機における伝達経路を示す図である。 第３速ＥＶ走行中に第１クラッチを締結してエンジン始動する際の車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第３速ＥＶ走行中に第２クラッチを締結して第２速用ギヤを介してエンジン始動する際の車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第３速ＥＶ走行中に第２クラッチを締結して第４速用ギヤを介してエンジン始動する際の車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第３速ＥＶ走行中に第２クラッチを締結して第６速用ギヤを介してエンジン始動する際の車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ＥＶ走行中の変速段毎の限界トルクレートに対して設定される開放レートを示す図である。

以下、本発明に係るハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のハイブリッド車両の内部構成を示すブロック図である。図１に示すハイブリッド車両（以下、単に「車両」という。）は、内燃機関（ENG）１０６と、電動機（MOT）１０７と、変速機（T/M）１１０と、断接装置ＣＬ１と、断接装置ＣＬ２と、蓄電器（BAT）１０１と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）１０２と、インバータ（INV）１０３と、車速センサ１０４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０５とを備え、走行状態等に応じて内燃機関１０６及び／又は電動機１０７の動力によって走行する。なお、図１中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線の矢印は制御信号又は検出信号を示す。

内燃機関１０６は、車両が走行するための動力を出力する。内燃機関１０６が出力した動力は、断接装置ＣＬ１、断接装置ＣＬ２、変速機１１０、差動装置８及び駆動軸９を介して、駆動輪ＤＷに伝達される。電動機１０７は、車両が走行するための動力及び／又は内燃機関１０６を始動するための動力を出力する。電動機１０７が出力した車両が走行するための動力は、断接装置ＣＬ１、変速機１１０、差動装置８及び駆動軸９を介して、駆動輪ＤＷに伝達される。また、電動機１０７は、車両の制動時には発電機としての動作（回生動作）が可能である。

変速機１１０は、内燃機関１０６及び電動機１０７の少なくとも一方からの動力を所定の変速比で変速して駆動輪ＤＷに伝達する。変速機１１０の変速比はＥＣＵ１０５からの指示に応じて変更される。なお、変速機１１０は、複数の異なる変速比が段階的に設定された変速機であっても、変速比を連続的に変更可能な無段変速機であっても良い。

断接装置ＣＬ１は、変速機１１０と電動機１０７の間の動力伝達経路を、ＥＣＵ１０５からの指示に応じて断接する。断接装置ＣＬ２は、電動機１０７と内燃機関１０６の間の動力伝達経路を、ＥＣＵ１０５からの指示に応じて断接する。

蓄電器１０１は、直列又は並列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。ＶＣＵ１０２は、蓄電器１０１の出力電圧を直流のまま昇圧する。また、ＶＣＵ１０２は、電動機１０７の回生動作時に電動機１０７が発電して直流に変換された電力を降圧する。ＶＣＵ１０２によって降圧された電力は蓄電器１０１に充電される。インバータ１０３は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機１０７に供給する。また、インバータ１０３は、電動機１０７の回生動作時に電動機１０７が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。

車速センサ１０４は、車両の走行速度（車速ＶＰ）を検出する。車速センサ１０４によって検出された車速ＶＰを示す信号は、ＥＣＵ１０５に送られる。

ＥＣＵ１０５は、ＶＣＵ１０２及びインバータ１０３の制御による電動機１０７の出力制御、変速機１１０の制御、断接装置ＣＬ１及び断接装置ＣＬ２の断接制御、並びに、内燃機関１０６の駆動制御を行う。また、ＥＣＵ１０５には、車両の運転者によるアクセルペダル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）を示す信号、及び車速センサ１０４からの車速ＶＰを示す信号等が入力される。ＥＣＵ１０５は、ＡＰ開度及び車速ＶＰに基づき、車両に要求される駆動力（以下「要求駆動力」という。）を導出する。また、ＥＣＵ１０５は、蓄電器１０１の充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）を検出する。ＥＣＵ１０５は、車速ＶＰ、要求駆動力及び蓄電器１０１のＳＯＣ等に基づいて、後述する車両の走行モードを選択し、変速機１１０、断接装置ＣＬ１及び断接装置ＣＬ２の各状態、並びに、内燃機関１０６及び電動機１０７が出力する各動力を制御する。

本実施形態の車両は、内燃機関１０６及び電動機１０７を含む駆動源の使用形態がそれぞれ異なる「ＥＶ走行モード」、「パラレル走行モード」及び「エンジン走行モード」のいずれかで走行する。

ＥＶ走行モードで加速走行する際は、電動機１０７からの動力によって走行し、このとき内燃機関１０６は駆動されない。また、ＥＶ走行モードで減速走行する車両では、電動機１０７が回生動作して得られた電力が蓄電器１０１に充電される。ＥＶ走行モードで車両が走行する際、ＥＣＵ１０５は、断接装置ＣＬ１を締結し、断接装置ＣＬ２を開放する。

パラレル走行モードで加速走行する際は、内燃機関１０６からの動力と電動機１０７からの動力とを併せた動力によって走行する。また、パラレル走行モードで減速走行する際は、電動機１０７が回生動作して得られた電力が蓄電器１０１に充電され、内燃機関１０６は制動力を提供する。パラレル走行モードで車両が走行する際、ＥＣＵ１０５は、断接装置ＣＬ１及び断接装置ＣＬ２を共に締結する。

エンジン走行モードで加速走行する際は、内燃機関１０６からの動力によって走行し、このとき電動機１０７に対しては、エネルギー効率を高めるための弱め界磁制御等は行われるが、車両が走行するための動力を出力するためには駆動されない。また、エンジン走行モードで減速走行する車両では、内燃機関１０６は制動力を提供する。エンジン走行モードで車両が走行する際、ＥＣＵ１０５は、断接装置ＣＬ１及び断接装置ＣＬ２を共に締結する。

次に、ＥＶ走行モードで走行中の車両に対する要求駆動力が増加中に走行モードをＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際のＥＣＵ１０５が行う制御について説明する。

ＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える場合には、内燃機関１０６を始動する必要がある。このとき、ＥＣＵ１０５は、断接装置ＣＬ２を締結して電動機１０７の動力によって内燃機関１０６を始動する。図２は、要求駆動力が増加中にＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際の、内燃機関１０６の回転数（NE）、電動機１０７が出力するトルク（ＭＯＴトルク）、断接装置ＣＬ２を断接するための油圧（ＣＬトルク）及び車両の駆動力の各経時変化を示すグラフである。

図２に示すように、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間の初期動作として、時刻ｔ１のタイミングで断接装置ＣＬ２に対するＣＬトルクを所定レベルまで上げて断接装置ＣＬ２を締結すると同時に、内燃機関１０６を始動するためのトルクを出力するよう電動機１０７（ＶＣＵ１０２及びインバータ１０３）を制御する。続いて、ＥＣＵ１０５は、要求駆動力が増加し続けているため、ＣＬトルクを所定レベルに維持した状態で、ＭＯＴトルクを所定の変化率で増やす。本実施形態では、このとき増やしていくＭＯＴトルクの所定の変化率を「開放レート」と呼び、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６を始動する直前、すなわちＥＶ走行モードで走行中の変速機１１０の変速比に応じて、内燃機関１０６の始動期間中のＭＯＴトルクの開放レートを設定する。

ＥＣＵ１０５は、要求駆動力に応じたレートが開放レートより大きい場合であっても、ＭＯＴトルクを開放レートで増加させる。このとき車両が走行するための動力として内燃機関１０６及び／又は電動機１０７から実際に得られる駆動力（以下「実駆動力」という。）は要求駆動力に対して低下する。さらに、時刻ｔ２のタイミングでＭＯＴトルクが電動機１０７の出力可能な上限値（トルクリミット）に到達すると、電動機１０７はトルクリミット以上のトルクを出せないため、実駆動力は要求駆動力に対してさらに低下し、単位時間あたりの実駆動力は急に低下する。このとき、車両の車体には振動が発生する。

その後、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間の終盤動作として、時刻ｔ３のタイミングで断接装置ＣＬ２に対するＣＬトルクを０に低下させて断接装置ＣＬ２を開放すると同時に、ＭＯＴトルクを下げる。なお、ＣＬトルクが低下し始める時刻ｔ３での内燃機関１０６は、その後の内燃機関１０６の自立運転が継続可能な回転数まで上がっている。そして、時刻ｔ４のタイミングでＣＬトルクが０になり、内燃機関１０６の始動機関が終了する。すなわち、内燃機関１０６の始動期間は、断接装置ＣＬ２の締結開始（時刻ｔ１）から開放完了（時刻ｔ４）までの間である。

内燃機関１０６の始動期間が終了すると、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間の開放レートとは異なる別の開放レートでＭＯＴトルクを増加させる。その後、内燃機関１０６がアイドリング状態となれば、ＥＣＵ１０５は、断接装置ＣＬ２を徐々に締結していくと同時に、実駆動力が要求駆動力に到達した時点でＭＯＴトルクを一定とする。断接装置ＣＬ２が締結されればパラレル走行モードへの移行は終了する。

上述したように、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間のＭＯＴトルクの開放レートを、ＥＶ走行モードで走行中の変速機１１０の変速比に応じて設定する。本実施形態では、ＥＣＵ１０５は、変速機１１０の変速比がしきい値以上であれば上記開放レートを所定値未満の値に設定し、変速比がしきい値未満であれば上記開放レートを同所定値以下の値に設定する。上記所定値は、内燃機関１０６の始動期間中の単位時間あたりの実駆動力の変化量が特定値となる値であり、以下の説明では「限界トルクレート」という。また、上記しきい値は、限界トルクレートの値や、電動機１０７のトルクリミット、内燃機関１０６の始動に必要なトルク、車両の重量等の条件を基に、予め実験又はテストによって求めることが可能であり、車両によって可変である。

図３は、車両の走行モードがＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替わる際にＥＣＵ１０５が行う制御を示すフローチャートである。図３に示すように、ＥＣＵ１０５は、車両がＥＶ走行モードで走行中か否かを判断し（ステップＳ１０１）、ＥＶ走行モードで走行中であればステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１０５は、車速ＶＰ、要求駆動力及び蓄電器１０１のＳＯＣ等に基づいて、パラレル走行モードへ移行するか否かを判断し、パラレル走行モードへ移行する場合はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１０５は、ＥＶ走行中の変速機１１０の変速比、すなわち、現状の変速機１１０の変速比がしきい値以上（変速比≧しきい値）であるか否かを判断し、変速比≧しきい値であればステップＳ１０７に進み、変速比＜しきい値であればステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート未満の値に設定する。ステップＳ１０９では、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート以下の値に設定する。ステップＳ１０７又はステップＳ１０９の後、ＥＣＵ１０５は、内燃機関１０６を始動するために断接装置ＣＬ２を制御し、かつ、電動機１０７の出力を制御する（ステップＳ１１１）。

実駆動力の変化を車両の運転者が振動として感じる程度は、変速機１１０の変速比によって異なる。すなわち、同じレベルの実駆動力の変化であっても変速機１１０の変速比によっては当該変化を感じる程度が異なり、変速比が大きいと運転者は実駆動力の変化を感じやすく、変速比が小さいと運転者は実駆動力の変化を感じにくい。これは、変速比が大きいときは実駆動力の変化が増幅されて大きな車体振動となるためであり、変速比が小さいときは実駆動力の変化が減衰されて小さな車体振動となるためである。本実施形態では、変速比が大きいため運転者が実駆動力の変化を振動として感じやすい状態であるときに内燃機関１０６を始動する際は、内燃機関１０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート「未満」の値に設定する。当該開放レートを限界トルクレートより小さい値に設定すると、図４に示すように、ＭＯＴトルクがトルクリミットに到達しない又はトルクリミットに頭打ちとなる時間が非常に短いため、内燃機関１０６を始動したことによって振動は発生しない又は非常に小さい。一方、変速比が小さいため運転者が実駆動力の変化を振動として感じにくい状態であるときに内燃機関１０６を振動する際は、内燃機関１０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート「以下」の値に設定する。当該開放レートを限界トルクレートに等しい値に設定すると、図２に示したように、ＭＯＴトルクは内燃機関１０６の始動期間中にトルクリミットに到達するため、内燃機関１０６を始動したことによって振動が発生するが、このとき発生する振動は所望レベル以下である。このため、内燃機関１０６を始動したことによって振動は発生するが、運転者はその振動を感じにくい。このように、変速比に応じて内燃機関１０６の始動期間中の開放レートを設定することで、上記振動が車両の運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制できる。

なお、変速比によらず一律の開放レートを適用し、その開放レートが大きい場合には、図５に示すように、ＭＯＴトルクは時刻ｔ２のタイミングで早々にトルクリミットに到達するため、単位時間あたりの実駆動力は大きく変化する。このように、変速比を考慮せずに一律に開放レートを設定すると、特に変速比が大きいときには、内燃機関１０６の始動中に発生した振動が車両の商品性を低下させてしまうため好ましくない。また、パラレル走行モードへの移行完了まで開放レートを０に設定すると、図６に示すように、少なくとも内燃機関１０６の始動期間中（時刻ｔ１〜ｔ４）には、要求駆動力の増加にかかわらず実駆動力は変わらない。この場合、少なくとも内燃機関１０６の始動期間は加速がされないため好ましくない。

以上説明したように、本実施形態によれば、内燃機関の始動期間中の電動機のトルクレートがＥＶ走行中の変速機の変速比に応じて設定される。変速比が大きい状態での走行中、車両の運転者は、実駆動力の変化に伴い発生する振動を感じやすい。また、車体に生じる振動のレベルは、単位時間あたりの実駆動力の変化量が大きいほど大きい。本実施形態では、ＥＶ走行中の変速比がしきい値以上であれば、内燃機関の始動期間中の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値となる限界トルクレート未満に、同期間中のＭＯＴトルクの開放レートを設定する。このときの開放レートは、変速比が大きな状態での走行中に内燃機関の始動時に発生する振動を運転者が感じにくい程度に設定されるため、車両の商品性を損なうことがない。一方、ＥＶ走行中の変速比がしきい値未満であれば、内燃機関の始動期間中の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値となる限界トルクレート以下に、同期間中のＭＯＴトルクの開放レートを設定する。すなわち、このときの開放レートは、変速比が小さい状態での走行中に内燃機関の始動時に発生する振動を運転者が感じにくい程度まで上げた値に設定可能である。内燃機関の始動時の電動機のトルクレートが大きいと、電動機のトルクが上限値であるトルクリミットに到達するタイミングは早まるが、変速比が小さい状態での走行中に当該振動を運転者は感じにくいため、車両の商品性を担保できる。

このように、ＥＶ走行中の変速比によって内燃機関の始動時に発生し得る振動の程度は変わるが、振動が生じても運転者が当該振動を感じにくい開放レートを変速比に応じて設定することで、上記振動が運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制しつつＥＶ走行の距離を伸ばすことができる。

なお、図１に示した本実施形態の車両の構成では、断接装置ＣＬ１が断接装置ＣＬ１とは別の構成要素として示されているが、断接装置ＣＬ１は変速機１１０の内部の構成要素であっても良い。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態のハイブリッド車両の内部構成を示すブロック図である。図７に示すハイブリッド車両（以下、単に「車両」という。）は、内燃機関（ENG）２０６と、電動機（MOT）２０７と、変速機（T/M）２１０と、蓄電器（BAT）２０１と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）２０２と、インバータ（INV）２０３と、車速センサ２０４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０５とを備え、走行状態等に応じて内燃機関２０６及び／又は電動機２０７の動力によって走行する。なお、図７中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線の矢印は制御信号又は検出信号を示す。また、図８は、第２実施形態の変速機２１０の内部構成、並びに、内燃機関２０６及び電動機２０７等と変速機２１０との関係を示す図である。

内燃機関２０６は、車両が走行するための動力を出力する。内燃機関２０６が出力した動力は、変速機２１０、差動装置８及び駆動軸９を介して、駆動輪ＤＷに伝達される。内燃機関２０６のクランク軸６ａには、変速機２１０の第１クラッチ４１と第２クラッチ４２が設けられている。

電動機２０７は、車両が走行するための動力及び／又は内燃機関２０６を始動するための動力を出力する。電動機２０７が出力した車両が走行するための動力は、変速機２１０、差動装置８及び駆動軸９を介して、駆動輪ＤＷに伝達される。また、電動機２０７は、車両の制動時には発電機としての動作（回生動作）が可能である。

電動機２０７は、３相ブラシレスＤＣモータであり、ステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有し、後述する遊星歯車機構３０のリングギヤ３５の外周側に配置されている。ロータ７２は、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２に連結されて、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。

遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有し、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。

リングギヤ３５には、同期機構を有しリングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたロック機構６１が設けられている。なお、ロック機構６１としてブレーキ機構等を用いてもよい。

変速機２１０は、内燃機関２０６及び電動機２０７の少なくとも一方からの動力を所定の変速比で変速して駆動輪ＤＷに伝達する。変速機２１０の変速比はＥＣＵ２０５からの指示に応じて変更される。変速機２１０の内部構成については後述する。

蓄電器２０１は、直列又は並列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。ＶＣＵ２０２は、蓄電器２０１の出力電圧を直流のまま昇圧する。また、ＶＣＵ２０２は、電動機２０７の回生動作時に電動機２０７が発電して直流に変換された電力を降圧する。ＶＣＵ２０２によって降圧された電力は蓄電器２０１に充電される。インバータ２０３は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機２０７に供給する。また、インバータ２０３は、電動機２０７の回生動作時に電動機２０７が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。

車速センサ２０４は、車両の走行速度（車速ＶＰ）を検出する。車速センサ２０４によって検出された車速ＶＰを示す信号は、ＥＣＵ２０５に送られる。

ＥＣＵ２０５は、ＶＣＵ２０２及びインバータ２０３の制御による電動機２０７の出力制御、変速機２１０の制御、並びに、内燃機関２０６の駆動制御を行う。また、ＥＣＵ２０５には、車両の運転者によるアクセルペダル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）を示す信号、及び車速センサ２０４からの車速ＶＰを示す信号等が入力される。ＥＣＵ２０５は、ＡＰ開度及び車速ＶＰに基づき、車両に要求される駆動力（以下「要求駆動力」という。）を導出する。また、ＥＣＵ２０５は、蓄電器２０１の充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）を検出する。ＥＣＵ２０５は、車速ＶＰ、要求駆動力及び蓄電器２０１のＳＯＣ等に基づいて、後述する車両の走行モードを選択し、変速機２１０、並びに、内燃機関２０６及び電動機２０７が出力する各動力を制御する。なお、ＥＣＵ２０５による変速機２１０の制御には、変速機２１０を構成する後述の第１、第２奇数段変速用シフター５１Ａ，５１Ｂの制御、第１、第２偶数段変速用シフター５２Ａ，５２Ｂの制御、後進用シフター５３の制御、ロック機構６１の制御、第１クラッチ４１の断接制御及び第２クラッチ４２の断接制御が含まれる。

次に、変速機２１０の内部構成の詳細について説明する。

変速機２１０は、前述した第１クラッチ４１と第２クラッチ４２と、遊星歯車機構３０と、後述する複数の変速ギヤ段を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。

より具体的に、変速機２１０は、内燃機関２０６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１、第２主軸１２、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行な回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４と、回転軸線Ａ１と平行な回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行な回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７と、を備えている。

第１主軸１１には、内燃機関２０６側に第１クラッチ４１が設けられ、内燃機関２０６側とは反対側に遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と電動機２０７のロータ７２が第１主軸１１と一体で回転するように設けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的に内燃機関２０６のクランク軸６ａと連結されるとともに電動機２０７と直結され、内燃機関２０６及び/又は電動機２０７の動力が入力されるように構成されている。

第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１の内燃機関２０６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、内燃機関２０６側に第２クラッチ４２が設けられ、内燃機関２０６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが第２主軸１２と一体で回転するように設けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的に内燃機関２０６のクランク軸６ａと連結され、内燃機関２０６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ入力されるように構成されている。

連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１の内燃機関２０６側とは反対側の周囲を覆うように第１主軸１１と相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、内燃機関２０６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが連結軸１３と一体で回転するように設けられ、内燃機関２０６側とは反対側に遊星歯車機構３０のキャリア３６が連結軸１３と一体で回転するように設けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に設けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。

さらに、第１主軸１１には、連結軸１３に設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第２主軸１２に設けられたアイドル駆動ギヤ２７ａとの間に、第３速用駆動ギヤ２３ａとともに奇数段変速部を構成する第７速用駆動ギヤ９７ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとが、第３速用駆動ギヤ２３ａ側からこの順に第１主軸１１と相対回転自在に設けられている。また、第５速用駆動ギヤ２５ａとアイドル駆動ギヤ２７ａとの間には、第１主軸１１と一体に回転する後進用従動ギヤ２８ｂが設けられている。

第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａとの間には、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第７速用駆動ギヤ９７ａとを連結又は開放する第１奇数段変速用シフター５１Ａが設けられ、第７速用駆動ギヤ９７ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間には、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第２奇数段変速用シフター５１Ｂが設けられている。

そして、第１奇数段変速用シフター５１Ａが第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第７速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第７速用駆動ギヤ９７ａが連結して一体に回転し、第１奇数段変速用シフター５１Ａがニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に設けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３０が一体となる。

第２奇数段変速用シフター５１Ｂがインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが連結して一体に回転し、ニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。

第１中間軸１５には、第２主軸１２に設けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが第１中間軸１５と一体で回転するように設けられている。

第２中間軸１６には、第１中間軸１５に設けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが第２中間軸１６と一体で回転するように設けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成し、内燃機関２０６の動力が第２主軸１２から第１アイドルギヤ列２７Ａを介して第２中間軸１６に伝達される。

また、第２中間軸１６には、第１主軸１１に設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置に、それぞれ偶数段変速部を構成する第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが第２中間軸１６と相対回転自在に設けられている。

第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａとの間には、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第６速用駆動ギヤ９６ａとを連結又は開放する第１偶数段変速用シフター５２Ａが設けられ、第６速用駆動ギヤ９６ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間には、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２偶数段変速用シフター５２Ｂが設けられている。

そして、第１偶数段変速用シフター５２Ａが第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａが連結して一体に回転し、第６速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第６速用駆動ギヤ９６ａが連結して一体に回転し、第１偶数段変速用シフター５２Ａがニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａに対し相対回転する。

第２偶数段変速用シフター５２Ｂがインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａが連結して一体に回転し、ニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。

カウンタ軸１４には、内燃機関２０６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ９６ｂと、第３共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体回転可能に設けられている。

ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ２２を構成する。

第２共用従動ギヤ９６ｂは、第１主軸１１に設けられた第７速用駆動ギヤ９７ａと噛合して第７速用駆動ギヤ９７ａと共に第７速用ギヤ９７を構成し、第２中間軸１６に設けられた第６速用駆動ギヤ９６ａと噛合して第６速用駆動ギヤ９６ａと共に第６速用ギヤ９６を構成する。

第３共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ２４を構成する。

ファイナルギヤ２６ａは差動装置８と噛合して、差動装置８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動装置８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。

リバース軸１７には、第１中間軸１５に設けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄがリバース軸１７と一体回転可能に設けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成し、内燃機関２０６の動力が第２主軸１２から第２アイドルギヤ列２７Ｂを介してリバース軸１７に伝達される。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に設けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａの内燃機関２０６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。

そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。

なお、第１、第２奇数段変速用シフター５１Ａ、５１Ｂ、第１、第２偶数段変速用シフター５２Ａ、５２Ｂ、後進用シフター５３は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構を有するクラッチ機構を用いている。

このように構成された変速機２１０には、２つの変速軸の一方の変速軸である第１主軸１１上に第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａと第５速用駆動ギヤ２５ａからなる奇数段変速部が構成され、２つの変速軸の他方の変速軸である第２中間軸１６上に第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａと第４速用駆動ギヤ２４ａからなる偶数段変速部が構成される。

本実施形態の車両も、第１実施形態と同様に、内燃機関２０６及び電動機２０７を含む駆動源の使用形態がそれぞれ異なる「ＥＶ走行モード」、「パラレル走行モード」及び「エンジン走行モード」のいずれかで走行する。

ＥＶ走行モードで加速走行する際は、電動機２０７からの動力によって走行し、このとき内燃機関２０６は駆動されない。また、ＥＶ走行モードで減速走行する車両では、電動機２０７が回生動作して得られた電力が蓄電器２０１に充電される。なお、ＥＶ走行モードは、上述した第１速ＥＶ走行、第３速ＥＶ走行、第５速ＥＶ走行及び第７速ＥＶ走行のいずれかによって実現される。

パラレル走行モードで加速走行する際は、内燃機関２０６からの動力と電動機２０７からの動力とを併せた動力によって走行する。また、パラレル走行モードで減速走行する際は、電動機２０７が回生動作して得られた電力が蓄電器２０１に充電され、内燃機関２０６は制動力を提供する。なお、パラレル走行モードは、上述した第１速走行〜第７速走行のいずれかによって実現される。

エンジン走行モードで加速走行する際は、内燃機関２０６からの動力によって走行し、このとき電動機２０７に対しては、エネルギー効率を高めるための弱め界磁制御等は行われるが、車両が走行するための動力を出力するためには駆動されない。また、エンジン走行モードで減速走行する車両では、内燃機関２０６は制動力を提供する。なお、エンジン走行モードは、上述した第１速走行〜第７速走行のいずれかによって実現される。

図９は、ＥＶ走行モードの一例である第３速ＥＶ走行時に電動機２０７が出力した動力の変速機２１０における伝達経路を示す図である。上述したように、第３速ＥＶ走行では、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断した状態で、ロック機構６１のロックを解除し、第１奇数段変速用シフター５１Ａを第３速用接続位置でインギヤすることで、電動機２０７の動力が第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

上述のＥＶ走行モード（第３速ＥＶ走行）からパラレル走行モードへ切り替える場合には、内燃機関２０６を始動する必要がある。このとき、ＥＣＵ２０５は、図１０に示す第１クラッチ４１を締結する方法と、図１１〜図１３に示す第１、第２偶数段変速用シフター５２Ａ，５２Ｂのいずれかをインギヤさせて第２クラッチ４２を締結する方法が考えられる。なお、図１１は、第１偶数段変速用シフター５２Ａが第２速用接続位置でインギヤしている状態を示しており、図１２は、第２偶数段変速用シフター５２Ｂがインギヤしている状態を示しており、図１３は、第１偶数段変速用シフター５２Ａが第６速用接続位置でインギヤしている状態を示している。

図１０に示す内燃機関２０６の始動方法では、電動機２０７のモータトルクが第３速用ギヤ２３を介して駆動トルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるとともに、第１クラッチ４１を締結することで第１主軸１１の回転が第１クラッチ４１を介して内燃機関２０６のクランク軸６ａに伝達される。このとき、第１奇数段変速用シフター５１Ａが第３速用接続位置でインギヤしているので、第３速ＥＶ走行時の第１主軸１１の回転数で内燃機関２０６が始動される。

図１１に示す内燃機関２０６の始動方法では、電動機２０７のモータトルクが第３速用ギヤ２３を介して駆動トルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるとともに、第２クラッチ４２を締結することで第２速用ギヤ２２から第２中間軸１６→第１アイドルギヤ列２７Ａ→第２主軸１２に伝達され、第２主軸１２の回転が第２クラッチ４２を介して内燃機関２０６のクランク軸６ａに伝達される。このとき、第１偶数段変速用シフター５２Ａが第２速用接続位置でインギヤしているため、第２クラッチ４２を締結すると、カウンタ軸１４の回転が第２速用ギヤ２２を介して内燃機関２０６に伝達されるため、図１０に示す方法に比べて高い回転数で内燃機関２０６が始動される。

図１２に示す内燃機関２０６の始動方法では、電動機２０７のモータトルクが第３速用ギヤ２３を介して駆動トルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるとともに、第２クラッチ４２を締結することで第４速用ギヤ２４から第２中間軸１６→第１アイドルギヤ列２７Ａ→第２主軸１２に伝達され、第２主軸１２の回転が第２クラッチ４２を介して内燃機関２０６のクランク軸６ａに伝達される。このとき、第２偶数段変速用シフター５２Ｂが第４速用接続位置でインギヤしているため、第２クラッチ４２を締結すると、カウンタ軸１４の回転が第４速用ギヤ２４を介して内燃機関２０６に伝達されるため、図１０に示す方法に比べて低い回転数で内燃機関２０６が始動される。

図１３に示す内燃機関２０６の始動方法では、電動機２０７のモータトルクが第３速用ギヤ２３を介して駆動トルクとして駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるとともに、第２クラッチ４２を締結することで第６速用ギヤ９６から第２中間軸１６→第１アイドルギヤ列２７Ａ→第２主軸１２に伝達され、第２主軸１２の回転が第２クラッチ４２を介して内燃機関２０６のクランク軸６ａに伝達される。このとき、第１偶数段変速用シフター５２Ａが第６速用接続位置でインギヤしているため、第２クラッチ４２を締結すると、カウンタ軸１４の回転が第６速用ギヤ９６を介して内燃機関２０６に伝達されるため、図１２に示す方法に比べて低い回転数で内燃機関２０６が始動される。

このように、ＥＶ走行モードからパラレル走行モードに移行する際に内燃機関２０６を始動するためには、第１クラッチ４１を締結する方法と、第１、第２偶数段変速用シフター５２Ａ，５２Ｂのいずれかをインギヤさせて第２クラッチ４２を締結する方法が考えられる。

本実施形態でも、ＥＶ走行モードで走行中の車両に対する要求駆動力が増加中に走行モードをＥＶ走行モードからパラレル走行モードへ切り替える際のＥＣＵ２０５が行う制御は、第１実施形態と略同様である。すなわち、本実施形態のＥＣＵ２０５は、内燃機関２０６の始動期間に電動機２０７が出力するトルク（ＭＯＴトルク）の開放レートを、ＥＶ走行モードで走行中に変速機２１０で選択されている変速段（の変速比）に応じて設定する。本実施形態では、ＥＣＵ２０５は、変速機２１０の変速段がしきい値未満であれば上記開放レートを所定値未満の値に設定し、変速段がしきい値以上であれば上記開放レートを同所定値以下の値に設定する。上記所定値は、内燃機関２０６の始動期間中の車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が特定値となる値であり、以下の説明では「限界トルクレート」という。なお、本実施形態の限界トルクレートは、本実施形態で行われるＥＶ走行モードで選択され得る変速段が第１速、第３速、第５速及び第７速の４通りであるため、各変速段に応じて異なる値が用いられる。また、本実施形態においても上記しきい値は、限界トルクレートの値や、電動機２０７のトルクリミット、内燃機関２０６の始動に必要なトルク、車両の重量等の条件を基に、予め実験又はテストによって求めることが可能であり、車両によって可変である。

実駆動力の変化を車両の運転者が振動として感じる程度は、変速機２１０の変速段（の変速比）によって異なる。すなわち、同じレベルの実駆動力の変化であっても変速機２１０の変速比によっては当該変化を感じる程度が異なり、変速比が大きいと運転者は実駆動力の変化を感じやすく、変速比が小さいと運転者は実駆動力の変化を感じにくい。これは、変速比が大きいときは実駆動力の変化が増幅されて大きな車体振動となるためであり、変速比が小さいときは実駆動力の変化が減衰されて小さな車体振動となるためである。本実施形態では、図１４に示すように、変速比がしきい値以上と大きいため運転者が実駆動力の変化を振動として感じやすい状態であるときに内燃機関２０６を始動する際は、内燃機関２０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート「未満」の値に設定する。当該開放レートを限界トルクレートより小さい値に設定すると、図４に示したように、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間でＭＯＴトルクがトルクリミットに到達しない又はトルクリミットに到達する時刻ｔ２のタイミングがあったとしても、頭打ちとなる時間が非常に短いため、内燃機関２０６を始動したことによって振動は発生しない又は非常に小さい。一方、変速比がしきい値未満と小さいため運転者が実駆動力の変化を振動として感じにくい状態であるときに内燃機関２０６を振動する際は、内燃機関２０６の始動期間中の開放レートを限界トルクレート「以下」の値に設定する。当該開放レートを限界トルクレートに等しい値に設定すると、図２に示したように、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間でＭＯＴトルクは内燃機関２０６の始動期間中にトルクリミットに到達するため、内燃機関２０６を始動したことによって振動が発生するが、このとき発生する振動は所望レベル以下である。このため、内燃機関２０６を始動したことによって振動は発生するが、運転者はその振動を感じにくい。このように、変速比に応じて内燃機関２０６の始動期間中の開放レートを設定することで、上記振動が車両の運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、内燃機関の始動期間中の電動機のトルクレートがＥＶ走行中の変速機の変速比に応じて設定される。変速比が大きい状態での走行中、車両の運転者は、実駆動力の変化に伴い発生する振動を感じやすい。また、車体に生じる振動のレベルは、単位時間あたりの実駆動力の変化量が大きいほど大きい。本実施形態では、ＥＶ走行中の変速比がしきい値以上であれば、内燃機関の始動期間中の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値となる限界トルクレート未満に、同期間中のＭＯＴトルクの開放レートを設定する。このときの開放レートは、変速比が大きい状態での走行中に内燃機関の始動時に発生する振動を運転者が感じにくい程度に設定されるため、車両の商品性を損なうことがない。一方、ＥＶ走行中の変速比がしきい値未満であれば、内燃機関の始動期間中の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値となる限界トルクレート以下に、同期間中のＭＯＴトルクの開放レートを設定する。すなわち、このときの開放レートは、変速比が小さい状態での走行中に内燃機関の始動時に発生する振動を運転者が感じにくい程度まで上げた値に設定可能である。内燃機関の始動時の電動機のトルクレートが大きいと、電動機のトルクが上限値であるトルクリミットに到達するタイミングは早まるが、変速比が小さい状態での走行中に当該振動を運転者は感じにくいため、車両の商品性を担保できる。

このように、ＥＶ走行中の変速比によって内燃機関の始動時に発生し得る振動の程度は変わるが、振動が生じても運転者が当該振動を感じにくい開放レートを変速比に応じて設定することで、上記振動が運転者に与える影響を一定レベル以下に抑制しつつＥＶ走行の距離を伸ばすことができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、第２実施形態では、電動機２０７が奇数段変速部に接続された場合の構成例を示したが、偶数段変速部に接続された構成であってもよい。この場合、図１４に示したＥＶ走行中の変速段は２ｎｄ、４ｔｈ、６ｔｈに変わり、ＥＶ走行中の変速段が２ｎｄの場合の内燃機関２０６の始動ギヤ段は１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、５ｔｈ、７ｔｈとなり、ＥＶ走行中の変速段が４ｔｈの場合の内燃機関２０６の始動ギヤ段は１ｓｔ、３ｒｄ、４ｔｈ、５ｔｈ、７ｔｈとなり、ＥＶ走行中の変速段が６ｔｈの場合の内燃機関２０６の始動ギヤ段は１ｓｔ、３ｒｄ、５ｔｈ、６ｔｈ、７ｔｈとなる。

４１ 第１クラッチ
４２ 第２クラッチ
６１ ロック機構
５１Ａ 第１奇数段変速用シフター
５１Ｂ 第２奇数段変速用シフター
５２Ａ 第１偶数段変速用シフター
５２Ｂ 第２偶数段変速用シフター
２２ａ 第２速用駆動ギヤ
２３ａ 第３速用駆動ギヤ
２４ａ 第４速用駆動ギヤ
２５ａ 第５速用駆動ギヤ
９６ａ 第６速用駆動ギヤ
９７ａ 第７速用駆動ギヤ
１０１，２０１ 蓄電器
１０２，２０２ ＶＣＵ
１０３，２０３ インバータ
１０４，２０４ 車速センサ
１０５，２０５ ＥＣＵ
１０６，２０６ 内燃機関
１０７，２０７ 電動機
１１０，２１０ 変速機
ＣＬ１，ＣＬ２ 断接装置

Claims (6)

1. 内燃機関と、
   電動機と、
   前記内燃機関及び前記電動機の少なくとも一方からの動力を変速して駆動輪に伝達する変速機と、
   前記内燃機関と前記電動機との間の動力の伝達経路を断接する断接部と、
   前記電動機の出力及び前記断接部の状態を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、
   前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記電動機からの動力のみによるＥＶ走行中に前記断接部を締結して前記電動機の動力によって前記内燃機関を始動する際、前記ＥＶ走行中の前記変速機の変速比に応じて、前記内燃機関の始動期間中の前記電動機のトルクレートを設定する、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であって、
   前記変速機は、
   第１断接手段を介して前記内燃機関に接続され、第１切替手段により複数のギヤを選択可能な第１変速部と、
   第２断接手段を介して前記内燃機関に接続され、第２切替手段により複数のギヤを選択可能な第２変速部と、を備え、
   前記第１変速部には、前記内燃機関と前記電動機の少なくとも一方の動力が入力され、
   前記第２変速部には、前記内燃機関の動力が入力され、
   前記断接部は、前記第１断接手段及び前記第２断接手段を含み、
   前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記電動機からの動力のみによる前記第１変速部を介したＥＶ走行中に前記第１断接手段又は前記第２断接手段を締結して前記内燃機関を始動する際、前記第１変速部で選択されている変速段の変速比に応じて前記トルクレートを設定する、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であって、
   前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比がしきい値以上であれば、前記内燃機関の始動期間中の前記ハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値未満となる値に前記トルクレートを設定する、ハイブリッド車両。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比に応じた前記変化量が前記所定値となる前記電動機の限界トルクレート未満に前記トルクレートを設定する、ハイブリッド車両。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比がしきい値未満であれば、前記内燃機関の始動期間中の前記ハイブリッド車両の単位時間あたりの実駆動力の変化量が所定値以下となる値に前記トルクレートを設定する、ハイブリッド車両。
6. 請求項５に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御部は、前記ＥＶ走行中の前記変速比に応じた前記変化量が前記所定値となる前記電動機の限界トルクレート以下に前記トルクレートを設定する、ハイブリッド車両。

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