JP5109929B2 - 内燃機関始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、原動機として内燃機関とモータジェネレータとを備えるハイブリット車両に関するものであり、特に、デュアルクラッチ式変速機を備えるハイブリット車両の内燃機関始動制御装置に関するものである。

近年、自動車の原動機としてエンジン、つまり、内燃機関とモータジェネレータとを備えるハイブリット車両が提案されている。例えば、特許文献１には、原動機として、内燃機関とモータジェネレータを備え、変速機として、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備えるハイブリット車両が記載されている。特許文献１に記載のデュアルクラッチ式変速機は、２つの入力軸にそれぞれモータジェネレータが接続されている。

また、ハイブリット車両では、エンジン始動前に、モータの回転力をエンジンに伝達し、一定回転数でエンジンを回転させた後に、エンジンを始動する方式がある。例えば、特許文献２には、エンジンの初爆トルク伝達による駆動力変動を抑制できるハイブリット車両として、エンジン始動時、エンジンクラッチのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段を備え、統合コントローラは、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に追従するようなエンジンクラッチの油圧指令値を設定するハイブリット車両が記載されている。また、特許文献２には、目標エンジン回転数に、エンジンダンパやエンジンマウント等の共振周波数領域となる回転数を避けた値に設定することで、エンジン始動時の車体振動を抑制できることが記載されている。

特開２００３−７９００５号公報 特開２００６−２９８０７８号公報

特許文献１に記載されているように、デュアルクラッチ式変速機を用いることで、機械的駆動力の伝達の途切れをなくすことができ、駆動力を効率よく伝達することができる。また、特許文献２に記載されているように、エンジン始動時のエンジン回転数を設定することで、エンジンの初爆トルクによる駆動力変動を抑制できる。

しかしながら、特許文献２に記載の装置は、駆動力変動を抑制することはできるが、始動時のエネルギ損失を小さくすることができないという問題がある。また、特許文献２では、共振周波数領域となる回転数を避けた値をエンジン回転数としているが、エンジンの回転数を共振周波数以下としてしまうと、その後エンジンの回転数を増加させたときに共振周波数領域で回転することになり、振動を十分に抑制することができないことがあるという問題もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、効率よくかつ振動の発生を抑制することができ、かつ、内燃機関を迅速に効率よく始動させることができるハイブリット車両の内燃機関始動制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、機関出力軸から動力を出力する内燃機関と、動力を出力する原動機機能及び発電機としての機能を備えるモータジェネレータと、前記機関出力軸からの動力を第１入力軸で受け、複数のギヤ段のうちいずれか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、前記機関出力軸及び前記モータジェネレータのロータからの動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数のギヤ段のうちいずれか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、前記第１変速機構のギヤ段に対応して設けられ、前記機関出力軸と前記第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、前記第２変速機構のギヤ段に対応して設けられ、前記機関出力軸と前記第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合／解放状態との切り替えと、前記第１変速機構及び前記第２変速機構におけるギヤ段の選択とを制御可能な制御手段と、を備えるハイブリッド車両の前記内燃機関の始動を制御する内燃機関始動制御装置であって、前記内燃機関の始動要求が発生しているかを検出する要求検出手段と、前記要求検出手段が、前記第１クラッチと前記第２クラッチの両者を同時期に半係合させ前記機関出力軸を回転させた後に、クラッチの半係合時によりハイギヤであるギヤ段が選択されている変速機構の入力軸側のクラッチを他方のクラッチよりも先に解放させた後に、前記内燃機関での燃料の燃焼を開始させる始動制御手段と、を有することを特徴とする。

ここで、前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの駆動力の伝達に使用されているギヤ段、または、前記モータジェネレータの駆動力の伝達に使用されていない変速機のギヤ段の中から、ギヤ段を選択することが好ましい。

また、前記始動制御手段は、先に解放させるクラッチの解放にかかる時間と、内燃機関回転数が前記先に解放させるクラッチ側の入力軸の回転数以上となるタイミングとを検出し、内燃機関回転数が前記先に解放させるクラッチ側の入力軸の回転数以上となる前に前記先に解放させるクラッチを解放させることが好ましい。

また、前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行中に選択されていたギヤ段と、前記モータジェネレータが接続されている軸とは反対側の軸に備えられているギヤ段との中から、検出時の車速とするために必要な前記機関出力軸の回転速度が車両の共振周波数帯以上で、かつ最も高いギヤ段を選択し、選択したギヤ段を有する変速機構の軸側のクラッチを、前記他方のクラッチとすることが好ましい。

また、前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの最大出力と前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行時の実出力の差分が所定値以上の場合に前記第１クラッチと前記第２クラッチの両者を同時期に半係合させることが好ましい。

さらに、前記第１入力軸と係合し、前記第１入力軸に機械的動力を伝達する第２モータジェネレータを有することが好ましい。

本発明にかかる内燃機関始動制御装置は、振動を抑制しつつ効率よく迅速に内燃機関を始動させることができるという効果を奏する。

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、本実施例に係る内燃機関始動制御装置を備えるハイブリッド車両の構成について、図１及び図２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。

ハイブリッド車両１は、原動機となる内燃機関５及びモータジェネレータ（以下、単に「モータ」とも言う。）５０と、内燃機関５で発生した機械的動力を伝達する機関出力軸８と、機関出力軸８を介して伝達された機械的動力を変速しトルクを変化させて伝達する駆動装置１０と、駆動装置１０から伝達された動力により回転する駆動輪８８と、各部の動作を制御するハイブリッド車両用電子制御装置（以下「ＥＣＵ」とも言う。ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００と、を有する。なお、モータ５０は、機関出力軸８を介することなく、駆動装置１０に機械的動力を伝達する。また、ハイブリッド車両１は、図１に示す以外にもハンドル、アクセル等の操作手段や、車両本体等、従来のハイブリッド車両と同様の車両を構成する種々の構成要素を有している。

内燃機関５は、燃料の化学的エネルギを燃焼により機械的エネルギに変換して出力する熱機関であり、ピストン往復動機関である。内燃機関５は、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。この内燃機関５の各装置は、ＥＣＵ１００により制御される。次に、機関出力軸（クランク軸、出力軸）８は、一方の端部が内燃機関５と結合されており、他方の端部が後述する駆動装置１０のデュアルクラッチ機構２０の入力側に結合される。機関出力軸８は、内燃機関５で発生した機械的動力を駆動装置１０に伝達する。また、機関出力軸８には、機関出力軸８の回転角位置（以下「クランク角」とも言う。）を検出するクランク角センサが設けられており、クランク角に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、ＥＣＵ１００は、各部入力信号や、制御条件や、クランク角の検出結果に基づいて、内燃機関５の動作を制御することで、機関出力軸８から出力される機械的動力を調整する。

駆動装置１０は、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であり、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に向けて出力する。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（以下「ギヤ段」とも言う。）３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して、第１出力軸３７から第１駆動ギヤ３７ｃ及び後述する動力統合ギヤ５８を介して推進軸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４２，４４のうちいずれか１つにより変速して、第２出力軸４８から第２駆動ギヤ４８ｃ及び後述する動力統合ギヤ５８を介して推進軸６６に伝達可能な第２変速機構４０と、第１変速機構３０及び／または第２変速機構４０から伝達された機械的動力を伝達する動力統合ギヤ５８及び推進軸６６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。

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との係合／解放状態、及び、機関出力軸８と第２変速機構４０との係合／解放状態を切り替え、内燃機関５から出力され機関出力軸８に伝達された機械的動力を第１変速機構３０及び／または第２変速機構４０に伝達させる動力伝達装置である。また、後ほど詳述するが、デュアルクラッチ機構２０は、第１変速機構３０及び／または第２変速機構４０から伝達された機械的動力を機関出力軸８及び内燃機関５にも伝達する。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との係合／解放状態を切り替える。第１クラッチ２１は、機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることで、機関出力軸８と第１入力軸２７とを一体に回転させ、内燃機関５から機関出力軸８を介して伝達された機械的動力を、第１変速機構３０に伝達させることができる。また、第１クラッチ２１は、機関出力軸８と第１入力軸２７とを解放状態、つまり機関出力軸８と第１入力軸２７とが係合していない状態とすることで、機関出力軸８から第１入力軸２７に、機械的動力が伝達しないようにすることもできる。または、同様に第１クラッチ２１により、係合／解放状態を切り替えることで、第１入力軸２７から機関出力軸８への機械的動力の伝達の可否も切り替えることができる。

一方、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いる。第２クラッチ２２は、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との係合／解放状態を切り替える。第２クラッチ２２は、機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることで、機関出力軸８と第２入力軸２８を一体に回転させ、内燃機関５から機関出力軸８を介して伝達された機械的動力を、第２変速機構４０に伝達することができる。また、第２クラッチ２８は、機関出力軸８と第２入力軸２２とを解放状態、つまり機関出力軸８と第２入力軸２８とが係合していない状態とすることで、機関出力軸８から第２入力軸２８に、機械的動力が伝達しないようにすることもできる。または、同様に第２クラッチ２２により、係合／解放状態を切り替えることで、第２入力軸２８から機関出力軸８への機械的動力の伝達の可否も切り替えることができる。

なお、このような、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、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できる。

ここで、図２を用いてデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造について説明する。図２に示すように、デュアルクラッチ機構２０は、駆動ギヤ１４ｃと、第１ギヤ１６と第２ギヤ１８とを有する。ここで、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とは、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置されている。駆動ギヤ１４ｃは、機関出力軸８の端に結合されており、第１ギヤ１６及び第２ギヤ１８と噛み合っている。また、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。内燃機関５から機関出力軸８に伝達された機械的動力は、駆動ギヤ１４ｃから第１ギヤ１６を介して第１クラッチ２１に伝達され、駆動ギヤ１４ｃから第２ギヤ１８を介して第２クラッチ２２に伝達される。

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５速ギヤ段３５までの５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５速ギヤ段３１〜３５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、基本的に、第１入力軸２７と、第１群の変速段と、第１出力軸３７と、第１駆動ギヤ３７ｃとを有する。ここで、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とを有する。また、第１変速機構３０は、さらに、第１速ギヤ段３１と第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える第１速カップリング機構３１ｅと、第３速ギヤ段３３と第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える第３速カップリング機構３３ｅと、第５速ギヤ段３５と第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える第５速カップリング機構３５ｅと、後進ギヤ段３９と第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える後進カップリング機構３９ｅと、を有する。また、第１変速機構３０は、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と噛み合う第１速カウンタギヤ３１ｃとを有する。また、第１速カップリング機構３１ｅは、第１速カウンタギヤ３１ｃと第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、第１速ギヤ段３１を選択したら、第１速カップリング機構３１ｅにより第１速カウンタギヤ３１ｃと第１出力軸３７とを係合させる。これにより、機械的動力は、第１入力軸２７から第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。第１変速機構３０は、このようにして、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。

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と噛み合う第３速カウンタギヤ３３ｃとを有する。また、第３速カップリング機構３３ｅは、第３速カウンタギヤ３３ｃと第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、第３速ギヤ段３３を選択したら、第３速カップリング機構３３ｅにより第３速カウンタギヤ３３ｃと第１出力軸３７とを係合させる。これにより、機械的動力は、第１入力軸２７から第３速メインギヤ３３ａ及び第３速カウンタギヤ３３ｃを介して第１出力軸３７に伝達される。第１変速機構３０は、このようにして、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。

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と噛み合う第５速カウンタギヤ３５ｃとを有する。また、第５速カップリング機構３５ｅは、第５速カウンタギヤ３５ｃと第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、第５速ギヤ段３５を選択したら、第５速カップリング機構３５ｅにより第５速カウンタギヤ３５ｃと第１出力軸３７とを係合させる。これにより、機械的動力は、第１入力軸２７から第５速メインギヤ３５ａ及び第５速カウンタギヤ３５ｃを介して第１出力軸３７に伝達される。第１変速機構３０は、このようにして、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。

また、後進ギヤ段３９は、第１入力軸２７に結合されている後進メインギヤ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。また、後進カップリング機構３９ｅは、後進カウンタギヤ３９ｃと第１出力軸３７との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、後進ギヤ段３９を選択したら、後進カップリング機構３９ｅにより後進カウンタギヤ３９ｃと第１出力軸３７とを係合させる。これにより、機械的動力は、第１入力軸２７から後進メインギヤ３９ａ、後進中間ギヤ３９ｂ及び後進カウンタギヤ３９ｃを介して第１出力軸３７に伝達される。第１変速機構３０は、このようにして、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。

ここで、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、第１駆動ギヤ３７ｃは、動力統合ギヤ５８と噛み合っている。また、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は、第１駆動ギヤ３７ｃ及び動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０と係合している。したがって、第１出力軸３７に伝達された機械的動力は、第１駆動ギヤ３７ｃ及び動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０に伝達され、駆動軸８０に結合された駆動輪８８に伝達される。

なお、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できる。

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できる。

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、基本的に、第２入力軸２８と、第２群変速段と、第２出力軸４８と、第２駆動ギヤ４８ｃとを有する。また、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とを有する。また、第２変速機構４０は、さらに、第２速ギヤ段４２と第２出力軸４８との係合／解放状態を切り替える第２速カップリング機構４２ｅと、第４速ギヤ段４４と第２出力軸４８との係合／解放状態を切り替える第４速カップリング機構４４ｅとを有する。また、第２変速機構４０の第２入力軸２８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と噛み合う第２速カウンタギヤ４２ｃとを有している。また、第２速カップリング機構４２ｅは、第２速カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、第２速ギヤ段４２を選択したら、第２速カップリング機構４２ｅにより第２カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８とを係合させる。これにより、機械的動力は、第２入力軸２８から第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。第２変速機構４０は、このようにして、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に伝達する。

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と噛み合う第４速カウンタギヤ４４ｃとを有している。また、第４速カップリング機構４４ｅは、第４速カウンタギヤ４４ｃと第２出力軸４８との係合／解放状態を切り替える。

ＥＣＵ１００は、運転条件に基づいて、機械的動力を伝達するギヤ段として、第４速ギヤ段４４を選択したら、第４速カップリング機構４４ｅにより第４カウンタギヤ４４ｃと第２出力軸４８とを係合させる。これにより、機械的動力は、第２入力軸２８から第４速メインギヤ４４ａ及び第４速カウンタギヤ４４ｃを介して第２出力軸４８に伝達される。第２変速機構４０は、このようにして、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。

ここで、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、第２駆動ギヤ４８ｃは、動力統合ギヤ５８と噛み合っている。また、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は、第２駆動ギヤ４８ｃ及び動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０と係合している。したがって、第２出力軸４８に伝達された機械的動力は、第２駆動ギヤ４８ｃ及び動力統合ギヤ５８を介して駆動軸８０に伝達され、駆動軸８０に結合された駆動輪８８に伝達される。

なお、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４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できる。

また、ＥＣＵ１００が、第２変速機構４０の変速段４２，４４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できる。

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、ロータ５２は、第２入力軸２８とともに回転する。これにより、モータ５０から出力された機械的動力（トルク）は、ロータ５２から第２変速機構４０の第２入力軸２８に伝達される。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）を電力に変換して二次電池１２０に回収する。

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。

ここで、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。ハイブリッド車両１は、駆動輪８８の回転をロータ５２に伝達させると共にモータ５０を発電機として機能させて駆動輪８８を制動する回生制動を行うことが可能となっている。

また、回生制動を行うことにより、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。また、回生制動を行うことにより、ハイブリッド車両１を制動し減速させるよう駆動輪８８に作用する機械的動力［ｋＷ］を「回生制動動力」と記す。つまり、回生制動動力は、回生制動トルクに駆動軸８０及び駆動輪８８の回転速度（車輪速）を乗じた値となっている。なお、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、回生制動トルク及び回生制動動力は、ＥＣＵ１００により制御される。

インバータ１１０は、モータ５０に交流電力を供給する電力供給装置であり、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。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。なお、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。

終減速装置７０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、駆動輪８８の回転速度を検出する車輪速センサが設けられており、検出した駆動輪８８の回転速度に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、ハイブリッド車両１には、二次電池１２０の蓄電状態（state-of-charge、ＳＯＣ）を検出する電池監視ユニットが設けられており、検出した二次電池１２０の蓄電状態に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。

また、ハイブリッド車両１には、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサも設けられており、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の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサも設けられており、検出されたブレーキペダルの操作量に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

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，４２ｅ，３３ｅ，４２ｅ，３５ｅ、３９ｅ（以下単に「３１ｅ〜３９ｅ」ともいう。）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、検出結果に基づいて、内燃機関５及びモータ５０と、第１及び第２クラッチ２１，２２と、第１及び第２変速機構３０，４０とを協調して制御する制御機能も有する。

また、ＥＣＵ１００は、クランク角センサからの機関出力軸８の回転角位置（クランク角）に係る信号と、レゾルバからのモータ５０のロータ５２の回転角位置に係る信号と、車輪速センサからの駆動輪８８の回転速度に係る信号とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、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、ブレーキペダルストロークセンサからのブレーキペダルの操作量に係る信号とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、二次電池１２０の蓄電状態に係る信号を検出している。

ＥＣＵ１００は、これら信号に基づいて、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」とも言う。）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」とも言う。）と、モータ５０のロータ５２の回転速度（以下「モータ回転速度」とも言う。）と、回生制動を行うことにより駆動輪８８及び駆動軸８０に作用するトルクである「回生制動トルク」と、回生制動を行うことにより駆動輪８８及び駆動軸８０に作用する機械的動力である回生制動動力と、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」とも言う。）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等がある。

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おり、第１及び第２変速機構３０，４０において選択される変速段及び変速動作、すなわち各カップリング機構３１ｅ〜３９ｅによるカウンタギヤ３１ｃ〜３９ｃと第１出力軸３７または第２出力軸４８との係合／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の力行と回生制動、すなわち、モータ回転速度、モータ出力トルク、及び回生制動トルクと、内燃機関５の機関負荷及び機関回転速度とを制御する。

また、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動を制御する内燃機関始動制御装置１０２を有する。内燃機関始動制御装置１０２は、内燃機関５の始動要求が発生しているかを検出する要求検出手段１０４と、要求検出手段１０４が始動要求を検出したら、内燃機関５、駆動装置１０を制御し内燃機関５を始動させる始動制御手段１０６とで構成されている。始動時の動作については、後ほど詳細に説明する。

ハイブリッド車両１は、基本的に以上のような構成である。ハイブリッド車両１は、上述したように、ＥＣＵ１００が運転条件に基づいて、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たら、選択した変速段に対応するカップリング機構によりカウンタギヤと第１出力軸３７とを係合状態にして、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。これにより、機関出力軸８が、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と係合され、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できる。

このとき、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にも伝達される。ＥＣＵ１００が第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４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により、カウンタギヤと第２出力軸４８とを係合状態とすると、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をいずれも選択しない場合、すなわち第２変速機構４０のカップリング機構４２ｅ，４４ｅを全て解放状態にしている場合は、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の回転が第２入力軸２８に伝達されることはない。

一方、ＥＣＵ１００が運転条件に基づいて、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４のうちいずれか１つの変速段を選択したら、選択した変速段に対応するカップリング機構によりカウンタギヤと第２出力軸４８とを係合状態にして、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。これにより、機関出力軸８が、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と係合され、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できる。

このとき、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にも伝達される。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により、カウンタギヤと第１出力軸３７とを係合状態とすると、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場合、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場合は、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３１，４２，３３，４４，３５，３９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により、第１速カウンタギヤ３１ｃと第１出力軸３７とを係合状態にすると共に、その他のカウンタギヤ３３ｃ，３５ｃ，３９ｃと第１出力軸３７とを解放状態にする。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及び後進ギヤ段３９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により、第２速カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８とを係合状態とする。ＥＣＵ１００は、第２速カウンタギヤ４２ｃと第２出力軸４８とを係合状態にすることで、第２出力軸４８から第２入力軸２８に機械的動力を伝達し、第２入力軸２８を空転させる。このようにして、ＥＣＵ１００は、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は、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。なお、このとき、第２クラッチ２２は、解放状態から、半係合状態、いわゆる半クラッチ状態となり、その後、係合状態とされ、第１クラッチ２１は、係合状態から、半係合状態とされ、その後、解放状態とされる。

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。

これら走行モードは、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。

まず、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は、以下のようにして原動機の動力を使用する。まず、変速段として第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つを選択した場合は、ＥＣＵ１００により、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を解放状態にして、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に伝達し、伝達した機械的動力を第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に伝達することで、駆動輪８８を回転駆動する。また、変速段として、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを選択した場合は、ＥＣＵ１００により、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を係合状態にして、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に伝達し、伝達した機械的動力を第２変速機構４０の変速段４２，４４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。

次に、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は、以下のようにして原動機の動力を使用する。まず、変速段として第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つを選択して内燃機関５の機械的動力を使用している場合は、さらに、ＥＣＵ１００によりモータ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。具体的には、第２クラッチ２２を解放した状態で、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを選択し、モータ５０から第２入力軸２８に伝達された動力を選択した変速段により第２出力軸４８に伝達する。これにより、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。

また、変速段として第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを選択して内燃機関５の機械的動力を使用している場合は、さらに、ＥＣＵ１００によりモータ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。これにより、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。

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は、以下のようにして、原動機の動力を使用する。この場合は、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、まず、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。また、ＥＣＵ１００は、第２変速機構４０の変速段４２，４４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。

また、ハイブリッド車両１は、アクセルペダルとブレーキペダルが双方共に操作されていない場合において、原動機による駆動力や摩擦ブレーキによる制動力を生じさせることなくハイブリッド車両１を走行させる、いわゆる「コーストダウン走行」を行う場合がある。この場合、ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ１００による制御で、モータ５０を発電機として機能させて回生制動を行うことにより、ハイブリッド車両１を、摩擦ブレーキにより制動する場合に比べて、緩やかに減速させることができる。ハイブリッド車両１は、通常、駆動輪８８の回転を、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つにより変速し、第２入力軸２８からロータ５２に伝達させることで回生制動を行うことができる。また、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルが操作され、駆動力や摩擦ブレーキにより制動力を生じさせる際に、モータ５０も発電機として機能させて回生制動を行うことにより、さらに減速させるようにしてもよい。このように回生制動を行い、モータ５０を発電機として機能させることで、二次電池１２０に蓄電することができる。

次に、内燃機関５の始動時の動作について説明する。まず、ＥＣＵ１００の内燃機関始動制御装置１０２には、予め算出したハイブリッド車両１の運転条件、例えば、車速、アクセル開度等と、選択する変速段との関係を示すマップを記憶させておく。以下、運転条件と変速段との関係を示すマップの作成方法について説明する。図３は、運転条件と変速段との関係を示すマップの作成方法の一例を示すフロー図であり、図４は、運転条件と変速段との関係を示すグラフである。

図３に示すように、まず、ステップＳ１０として、入力回転数と車速と変速段との関係を算出する。具体的には、まず、ハイブリッド車両１のタイヤ半径と、最終減速比ｉ＿ｄｉｆｆと、各変速段の変速比ｉ＿Ｔ／Ｍとを計測及び／または算出する。その後、算出したタイヤ半径と車速から、各車速におけるタイヤ回転速度ω＿ｔを算出する。その後、変速段ごとに、算出したタイヤ回転速度ω＿ｔに最終減速比ｉ＿ｄｉｆｆと、変速段の変速比ｉ＿Ｔ／Ｍとをかけて、車速と入力回転数Ｎｃとの関係を算出する。つまり、Ｎｃ＝（ω＿ｔ×ｉ＿ｄｉｆｆ×ｉ＿Ｔ／Ｍ）により、車速と入力回転数Ｎｃとの関係を算出する。

次に、ステップＳ１２として、入力回転数Ｎｃと内燃機関始動トルクの最大値Ｔから始動必要出力Ｐを算出する。具体的には、Ｐ＝Ｔ×Ｎｃにより、算出する。次に、ステップＳ１４として、ハイブリッド車両１のダンパやマウント等の構成から入力回転数の共振周波数帯（Ｎ＿共振）を算出する。次に、ステップＳ１６として算出した共振周波数帯に基づいて、入力回転数の下限値Ｎ＿ｍｉｎを算出する。具体的には、共振周波数帯の上限値（Ｎ＿共振ｍａｘ）に所定の余裕分（α）を持たせた値である。つまり、Ｎ＿ｍｉｎ＝Ｎ＿共振ｍａｘ＋αを満たす値である。ここで、入力回転数の下限値よりも回転数を高くすることで、内燃機関の回転により共振が発生することを防止できる。

以上のようにしてそれぞれの関係を算出することで、図４に示すような関係を算出することができる。ここで、図４は、縦軸を入力回転数[ｒｐｍ]及び、始動必要出力[ｋＷ]とし、横軸を車速［ｋｍ／ｈ］とした。図４中１ｓｔ〜５ｔｈは、それぞれ第１速〜第５速における車速と入力回転数及び始動必要出力との関係を示す線である。図４に示すように、同一入力回転数の場合は、１速から５速へと変速段が高くなるに従って車速が速くなる。また、同一車速の場合は、１速から５速へと変速段が高くなるに従って入力回転数が低くなる。内燃機関始動制御装置１０２には、図４に示す関係が記憶されている。なお、記憶する形式は、特に限定されず、車速ごと、変速段ごとに入力回転数、始動トルクが対応づけられたマップを記憶させても、変速段ごとに車速と入力回転数、始動トルクとの関係を示す式を作成し、それを記憶させてもよい。

次に、図５とともに、モータ走行（ＥＶ走行）中に内燃機関の始動要求が発生した場合の内燃機関始動制御装置１０２の動作について説明する。図５は、内燃機関始動制御装置１０２の動作を示すフロー図である。

まず、ステップＳＴ２０として、モータ走行中に運転条件の変化により内燃機関始動要求が発生する。ここで、内燃機関始動要求は、アクセルペダルがより強く踏まれ、モータ走行では、アクセルペダルの開度に対応する動力を得ることができない場合や、二次電池１２０の残量が所定量以下となった場合等がある。その後、内燃機関始動要求が発生したことを要求検出手段１０４が検出したら、始動制御手段１０６は、ステップＳ２２として、ギヤ段の中から使用可能ギヤ段を確認する。ここで、使用可能ギヤ段とは、モータ走行に使用しているギヤ段と、モータ走行に使用しているギヤ段が配置された変速機構とは異なる変速機構のギヤ段である。本実施例において、使用可能なギヤ段は、第２速ギヤ段と第４速ギヤ段のうちモータ走行に使用しているギヤ段と、第１速ギヤ段と、第３速ギヤ段と、第５速ギヤ段との４つのギヤ段となる。

次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ２４として、モータ５０の最大出力Ｐ＿ｍａｘとモータ走行中のモータ５０の出力Ｐ＿ｅｖとから、内燃機関５の始動に使用可能な出力Ｐ＿ｓｔを算出する。具体的には、Ｐ＿ｍａｘから使用しているＰ＿ｅｖを引いた値が使用可能な出力Ｐ＿ｓｔとなる。つまり、Ｐ＿ｓｔ＝Ｐ＿ｍａｘ−Ｐ＿ｅｖとなるＰ＿ｓｔを算出する。

次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ２６として、始動ギヤ段を算出する。ここで、始動ギヤ段とは、ステップＳ２２で確認した使用可能なギヤ段の中で、現状の車速から求めた入力軸の回転速度がＮ＿ｍｉｎ以上の回転速度となるギヤ段のうち最もハイギヤなギヤ段である。ここで、この条件を満たすギヤ段は、現状の車速を予め記憶したマップ（図４参照）に当てはめて算出すればよい。ここで、始動ギヤ段は、使用可能なギヤ段で、かつ、現在の車速で使用した場合に回転速度（つまり、回転数）がＮ＿ｍｉｎ以上となる中で、回転数が最も低くなるギヤである。始動制御手段１０６は、始動ギヤ段を算出したら、ステップＳ２８として、アシストギヤ段を算出する。ここで、アシストギヤ段は、始動ギヤ段を備える変速機構ではない変速機構が備えるギヤ段であり、始動ギヤ段よりもハイギヤなギヤ段である。例えば、始動ギヤ段が第４速ギヤ段４４の場合、アシストギヤ段は、第５速ギヤ段３５となり、始動ギヤ段が第３速ギヤ段３３の場合、アシストギヤ段は、第４速ギヤ段４４となり、始動ギヤ段が第２速ギヤ段４２の場合、アシストギヤ段は、第３速ギヤ段３３または第５速ギヤ段３５となる。

始動制御手段１０６は、アシストギヤ段を算出したら、ステップＳ３０として、アシストギヤ段が使用可能ギヤ段であるかを判定する。つまり、アシストギヤ段がモータ走行に使用しているギヤ段と、モータ走行に使用しているギヤ段が配置された変速機構とは異なる変速機構のギヤ段のいずれかであるか、及び、モータ５０にアシストギヤ段から動力を伝達する分の出力の余裕があるかを判定する。ここで、モータ５０にアシストギヤ段から動力を伝達する分の出力の余裕があるか否かは、モータ５０が使用可能な出力Ｐ＿ｓｔが始動用出力の基準値Ｐ＿ｅｇよりも大きいか、つまり、Ｐ＿ｓｔ＞Ｐ＿ｅｇであるか否かを判定する。ここで、始動用出力の基準値Ｐ＿ｅｇは、アシストギヤ段側のクラッチから動力を一定以上の動力を伝達することができる出力である。始動制御手段１０６は、ステップＳ３０にて、アシストギヤ段が使用可能なギヤ段であると判定したらステップＳ３２に進み、アシストギヤ段が使用不可能なギヤ段であると判定したらステップＳ４２に進む。ここで、アシストギヤ段が選択可能な場合は、始動ギヤ段とアシストギヤ段の一方がモータ走行に使用しているギヤ段となる場合である。

次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ３２として、アシスト終了回転速度を算出する。ここで、アシスト終了回転速度とは、係合しているクラッチを、アシストギヤ段を有する変速機構側のクラッチから始動ギヤ段を有する変速機構側のクラッチに切り替える動作を開始する内燃機関５の回転速度である。

アシスト終了回転速度は、以下のようにして算出される。図６は、内燃機関５の回転速度とトルクの伝達時間との関係を示すグラフである。なお、図６は、縦軸を内燃機関の回転速度（回転数）とし、横軸をトルクの伝達を開始してからの時間とした。また、図６に示すグラフは、一定のトルクが内燃機関に伝達された場合の例である。まず、始動ギヤ段及びアシストギヤ段の選択された状態で２つのクラッチが半係合されると、駆動軸８０の動力が出力軸から始動ギヤ段、入力軸、クラッチと、出力軸からアシストギヤ段、入力軸、クラッチとの２つの経路を介して、機関出力軸８に伝達され、内燃機関５が回転される。なお、このとき内燃機関５では、燃料の燃焼は行われていない。このとき、機関出力軸８に一定トルクの力が伝達されると、図６に示すように、内燃機関回転速度Ｎｅは、時間に比例して上昇する。ここで、アシストギヤ段は、始動ギヤ段よりもハイギヤ側のギヤ段であるため、内燃機関回転速度Ｎｅの最終的な回転速度は、アシストギヤ段側の入力軸の回転速度よりも速くなる。そのため、内燃機関回転速度Ｎｅがアシストギヤ段側入力軸回転速度以上となる前に、アシストギヤ段側のクラッチを解放する必要がある。また、図６に示すように、アシストギヤ段側のクラッチの解放には、一定の時間が必要となる。そこで、アシストギヤ段側のクラッチの解放を開始してから実際に解放を完了するまでにかかる時間を算出する。そして、始動制御手段１０６は、図６に示すように予め算出している回転速度とトルクを伝達している時間との関係、つまり、算出した回転速度の上昇速度を用いて、内燃機関の回転速度がアシストギヤ側の入力軸の回転速度となる時よりもアシストギヤ段側のクラッチの解放にかかる時間分前の時の回転速度を算出し、この算出した回転速度を変速開始速度として設定する。つまり、アシストギヤ段側のクラッチの解放が完了したときに、内燃機関の回転速度がアシストギヤ段側の入力軸の回転速度となる、切り替え開始の回転速度を算出する。

次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ３４として、アシストギヤ段と始動ギヤ段とを接続する、つまり、選択する。すなわち、一方の変速機構では、アシストギヤ段を選択し、アシストギヤ段のカップリング機構によりカウンタギヤと出力軸とを係合させ、さらに、他方の変速機構では、始動ギヤ段を選択し、始動ギヤ段のカップリング機構によりカウンタギヤと出力軸とを係合させる。なお、アシストギヤ段と始動ギヤ段のうち、モータ走行に使用しているギヤ段は、既にギヤ段が選択された状態であるので、そのままの状態で、ステップＳ３６に進む。始動制御手段１０６は、アシストギヤ段と始動ギヤ段とを入れたら、ステップＳ３６として、アシストギヤ段側のクラッチと始動ギヤ段側のクラッチの両方を半係合させる。始動制御手段１０６によりアシストギヤ段側のクラッチと始動ギヤ段側のクラッチの両方のクラッチを半係合させること、つまり、２つのクラッチを同時期に半係合させることで、モータ５０から出力された動力が出力軸からアシストギヤ段を介して入力軸に伝達され、かつ、入力軸からクラッチを介して機関出力軸８に伝達され、さらに、出力軸から始動ギヤ段を介して入力軸に伝達され、入力軸からクラッチを介して機関出力軸８に伝達される。このように、モータ５０から出力された動力が、２つの経路により機関出力軸８に伝達されることで、機関出力軸８が回転される。機関出力軸８が回転することで、内燃機関５も回転される。このとき、始動制御手段１０６は、モータ５０の出力を調整しつつ、アシストギヤ段側のクラッチと始動ギヤ側のクラッチとを半係合させる。具体的には、減速感が出ないようにしつつ、機関出力軸８に一定トルクを伝達できるように、モータ５０の出力とクラッチの係合状態を調整する。このように、始動制御手段１０６は、モータ５０の出力とクラッチの係合状態を制御することで、ハイブリッド車両１を、所定の速度で走行させつつ、機関出力軸８及び内燃機関５の回転速度を上昇させる。

始動制御手段１０６は、アシストギヤ段側のクラッチと始動ギヤ段側のクラッチとを半係合させつつ、機関出力軸８にトルクを伝達し始めたら、ステップＳ３８として、内燃機関回転速度Ｎｅがアシスト終了回転速度よりも高いかを判定する。つまり、内燃機関回転速度Ｎｅ＞アシスト終了回転速度であるかを判定する。始動制御手段１０６は、内燃機関回転速度Ｎｅ＞アシスト終了回転速度の場合は、ステップＳ４０に進み、内燃機関回転速度Ｎｅ≦アシスト終了回転速度の場合は、再びステップＳ３８に進み、内燃機関回転速度Ｎｅ＞アシスト終了回転速度であるかを判定する。なお、ステップＳ３８を繰り返している間は、アシストギヤ段側のクラッチと始動ギヤ段側のクラッチの両方のクラッチが半係合して、機関出力軸８にトルクを伝達しているため、内燃機関回転速度が上昇していく。このように、始動制御手段１０６は、内燃機関回転速度Ｎｅ＞アシスト終了回転速度となるまで、ステップＳ３８とを繰り返す。

始動制御手段１０６は、内燃機関回転速度Ｎｅ＞アシスト終了回転速度となったら、ステップＳ４０として、アシストギヤ段側のクラッチを解放する。アシストギヤ段側のクラッチを解放されると、モータ５０からの動力は、始動ギヤ段側のクラッチを介する１つの経路のみから機関出力軸８に伝達される。始動ギヤ段側のクラッチを介する１つの経路から伝達されるモータ５０の動力により、内燃機関回転速度Ｎｅが上昇される。

一方、始動制御手段１０６は、ステップＳ３０にて、アシストギヤ段が使用できないギヤ段だと判定されたら、ステップＳ４２として、始動ギヤ段のみを接続する。つまり選択し、始動ギヤ段のカップリング機構により、カウンタギヤと出力軸とを係合させる。始動制御手段１０６は、始動ギヤ段を選択したら、ステップＳ４４として、始動ギヤ段側のクラッチを半係合させる。始動制御手段１０６により始動ギヤ段側のクラッチを半係合させることで、モータ５０から出力された動力が出力軸から始動ギヤ段を介して入力軸に伝達され、入力軸からクラッチを介して機関出力軸８に伝達される。このように、モータ５０の動力が伝達されることで、内燃機関回転速度が上昇する。始動制御手段１０６は、ステップＳ４４にて、始動ギヤ段側のクラッチを半係合させたらステップＳ４６に進む。

始動制御手段１０６は、始動ギヤ段側のクラッチのみが半係合された状態で、内燃機関回転速度ＮｅがＮ＿ｍｉｎ以上の回転速度でかつ所望の回転速度となったら、ステップＳ４６として、内燃機関のファイアリング、つまり、燃料の燃焼を開始する。内燃機関のファイアリングが開始されたら、エンジン走行またはハイブリッド走行に移行し、処理を終了する。

以下、具体的一例を用いて、内燃機関始動制御装置をより詳細に説明する。ここで、図７は、運転条件と変速段と出力との関係を示すグラフであり、図８は、アシストギヤ段を介して内燃機関に伝達されるトルクと、始動ギヤ段を介して内燃機関に伝達されるトルクとの関係を示すグラフである。なお、本具体例では、ハイブリッド車両１は、４速を用いたモータ走行で、３０ｋｍ／ｈで走行している場合とする。この場合、始動制御手段１０６は、ステップＳ２２で、第１速ギヤ段３１、第３速ギヤ段３３、第４速ギヤ段４４、第５速ギヤ段３５を使用可能ギヤ段として検出する。また、始動制御手段１０６は、ステップＳ２４で、モータ５０の最大出力Ｐ＿ｍａｘから、第４速ギヤ段を使用したモータ走行に使用している出力Ｐ＿ｅｖを引いた出力をＰ＿ｓｔとして算出する。次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ２６で、始動ギヤ段として図７に示すように、３０ｋｍ／ｈで走行するときの回転数がＮ＿ｍｉｎよりも高くかつ最もハイギヤ側のギヤ段である第４速ギヤ段を算出し、ステップＳ２８で、アシストギヤ段として、第４速ギヤ段よりもハイギヤ側のギヤ段であり、かつ、異なる変速機構に備えられているギヤ段である、第５速ギヤ段を算出する。ここで、Ｐ＿ｓｔには、余裕があり、かつ、始動ギヤ段と同時に使用可能なギヤ段であるので、始動制御手段１０６は、ステップＳ３０で、アシストギヤ段を使用可能であると判定する。次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ３２で、アシスト終了回転速度を算出する。ここで、図７に示すように、第５速ギヤ段３５を使用して、３０ｋｍ／ｈで走行した場合、入力軸の回転速度は、６００ｒｐｍとなる。したがって、第５速ギヤ段３５側の入力軸は、６００ｒｐｍで回転することとなる。以上より、始動制御手段１０６は、第５速ギヤ段３５側のクラッチの解放の完了時に内燃機関の回転速度が６００ｒｐｍとなる第５速ギヤ段３５側のクラッチの解放の開始タイミングを算出し、この開始タイミング時の内燃機関の回転速度をアシスト終了回転速度とする。

次に、始動制御手段１０６は、ステップＳ３４で第４速ギヤ段４４と、第５速ギヤ段３５を接続する。ここで、第４速ギヤ段４４は、モータ走行に使用されているので、始動制御手段１０６は、第５速ギヤ段３５のみを接続する。次に、始動制御手段１０６は、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２の両方を半係合、つまり半クラッチ状態とさせつつ、内燃機関５に伝達する動力分に対応してモータ５０の出力をアップさせる。このようにして、モータ５０からの動力が第４速ギヤ段４４を介した経路と第５速ギヤ段３５を介した経路の２つの経路から伝達された内燃機関５は、図８に示すように、回転速度が上昇する。始動制御手段１０６は、ステップＳ３８を繰り返し、内燃機関５の回転速度がアシスト終了回転速度となったら、図８に示すように、第５速ギヤ段３５側のクラッチ、つまり、第１クラッチ２１を解放する。これにより、第５速ギヤ段３５側の経路から伝達されるトルクは徐々に減少し、内燃機関５の回転速度が６００ｒｐｍに到達したときに、０となる。その後、内燃機関５は、第４速ギヤ段４４側のクラッチである第２クラッチ２２を介して動力が伝達され、回転速度が上昇される。始動制御手段１０６は、内燃機関５の回転速度が所定の回転速度となったら、ステップＳ４６で内燃機関５のファイアリングをスタートさせて、始動処理を終了させる。

このように、ハイブリッド車両１によれば、使用可能なギヤ段の中から始動ギヤ段を選択し、始動ギヤ段を介して、内燃機関５の回転速度を上昇させた後、ファイアリングを開始することで、ファイアリング時に、内燃機関５の回転速度が共振周波数帯となることを防止でき、ハイブリッド車両１が振動することを抑制することができる。また、ファイアリング開始時の変速機構のギヤ段を始動ギヤ段とすることで、共振周波数帯となることを防止するギヤ段の中で最も高いギヤ段とすることができるため、ファイアリング開始時の内燃機関５の回転速度も低くすることができる。また、使用可能なギヤ段の中から始動ギヤ段を選択することで、モータ走行中に内燃機関５の回転速度を上昇させることができ、モータ走行からエンジン走行への切り替えも連続的に行うことができる。これにより、駆動輪に常に動力を伝達することができ、駆動力抜けが発生することを防止できる。

さらに、アシストギヤ段と始動ギヤ段の両方を使用して、内燃機関の回転速度をアシスト終了回転速度まで上昇させることで、始動ギヤ段のみを使用した場合よりも、短時間で、内燃機関の回転速度を上昇させることができる。つまり、内燃機関の回転速度を迅速に上昇させることができる。また、アシストギヤ段は、始動ギヤ段よりもハイギヤ側のギヤ段であるため、始動ギヤ段よりも動力、つまり、トルクの伝達時の内燃機関の回転速度と入力軸の回転速度との差がより小さくなる。このように内燃機関の回転速度と入力軸の回転速度との差が小さいため、トルクの伝達効率をより高くすることができ、内燃機関の回転速度を効率よく上昇させることができる。つまり、始動ギヤ段のみを使用した場合よりも、アシストギヤ段と始動ギヤ段の両方を使用することで、効率よく内燃機関の回転速度を上昇させることができる。また、内燃機関の回転速度と入力軸の回転速度との差を小さくできることで、クラッチの磨耗も抑制することができる。また、アシストギヤ段が使用できないギヤ段の場合は、始動ギヤ段のみを使用するようにすることで、駆動力抜けが発生することを防止できる。

また、ステップＳ４２のファイアリングを開始する際には、始動ギヤ段側のクラッチを一時的に解放してよい。クラッチを解放した状態で、ファイアリングを開始させることで、開始時に内燃機関５の回転速度が急上昇した場合も、ハイブリッド車両１が急加速することを防止できる。また、始動ギヤ段側のクラッチを半係合とし、ファイアリング開始時の出力により加速するようにしてもよい。また、モータを回生制動させて負荷をかけることで、ハイブリッド車両の速度を制御するようにしてもよい。

なお、上述した実施例において、始動制御手段１０６は、クラッチを半係合させた状態で出力軸からの動力を機関出力軸８に伝達させたが、クラッチを係合させた状態で出力軸からの動力を機関出力軸８に伝達させるようにしてもよい。

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、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。

ここで、図２に示す実施例では、第１入力軸２７と第２入力軸２８とを、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置したが、本発明はこれに限定されない。例えば、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は同軸に配置してもよい。図９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。以下、図９を用いてデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造の他の一例について説明する。図９に示すように、デュアルクラッチ機構２０は、機関出力軸８と結合されているクラッチハウジング１４ａと、クラッチハウジング１４ａに収容された摩擦板２７ａ，２８ｂとを有する。クラッチハウジング１４ａは、機関出力軸８と結合されており、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が収容されている。

ここで、本実施例においては、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、中空シャフトであり、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。このように同軸上に配置された第１変速機構及び第２変速機構は、機関出力軸８側から駆動輪８８側に向かうに従って、第１変速機構３０の各変速段のメインギヤ３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａが、第１入力軸２７に配設され、次に、第２変速機構４０の各変速段のメインギヤ４２ａ，４４ａが、第２入力軸２８の第１入力軸２７よりも機関出力軸８から離れた位置に配設されている。

摩擦板２７ａは、円盤形状であり、第１入力軸２７の端部が結合されている。また、摩擦板２７ａの中心部には、開口が形成されており、この開口には、第２入力軸２８が通されている。摩擦板２８ａは、円盤形状であり、第２入力軸２８の端部が結合されている。摩擦板２７ａ，２８ａは、上述したように、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、摩擦板２７ａに対向してラッチハウジング１４ａ内に設けられた摩擦相手板と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータとで構成される。第１クラッチ２１は、摩擦相手板により摩擦板２７ａ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１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合させる。

第２クラッチ２２は、摩擦板２８ａと、摩擦板２８ａに対向してクラッチハウジング１４ａ内に設けられた摩擦相手板と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータとで構成される。第２クラッチ２２は、摩擦相手板により摩擦板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とを係合させる。

このように、第１入力軸と第２入力軸とを同軸上に配置してもよい。また、上述した実施例では、変速機構に対応して、出力軸を設けたが、２つの入力軸とそれぞれの変速機構とが対応付けられていれば、出力軸は同一としてもよい。なお、ギヤ段は、変速比が高い順番または、低い順番に交互に、第１入力軸と係合するギヤ段と、第２入力軸に係合するギヤ段となるようにする。つまり、奇数のギヤ段が一方の入力軸と係合し、偶数のギヤ段が他方の入力軸と係合するようにする。

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少なくとも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。

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。 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。 運転条件と変速段との関係を示すマップの作成方法の一例を示すフロー図である。 運転条件と変速段との関係を示すグラフである。 内燃機関始動制御装置の動作を示すフロー図である。 内燃機関の回転速度とトルクの伝達時間との関係を示すグラフである。 運転条件と変速段と出力との関係を示すグラフである。 アシストギヤ段を介して内燃機関に伝達されるトルクと、始動ギヤ段を介して内燃機関に伝達されるトルクとの関係を示すグラフである。 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。

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
１４ａ クラッチハウジング
１４ｃ 駆動ギヤ
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
２７ａ，２８ａ 摩擦板
２８ 第２入力軸
３０ 第１変速機構
３１，３３，３５，３９ ギヤ段
３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａ，４２ａ，４４ａ メインギヤ
３１ｃ，３３ｃ，３５ｃ，３９ｃ，４２ｃ，４４ｃ カウンタギヤ
３１ｅ，３３ｅ，３５ｅ，３９ｅ，４２ｅ，４４ｅ カップリング機構
３７ 第１出力軸
３９ｂ 後進中間ギヤ
４０ 第２変速機構
４２，４４ ギヤ段
４８ 第２出力軸
５０ モータ
５２ ロータ
５４ ステータ
５８ 動力統合ギヤ
６６ 推進軸
７０ 終減速装置
７４ 差動機構
８０ 駆動軸
８８ 駆動輪
１００ ＥＣＵ
１０２ 内燃機関始動制御装置
１０４ 要求検出手段
１０６ 始動制御手段
１１０ インバータ
１２０ 二次電池

Claims (6)

1. 機関出力軸から動力を出力する内燃機関と、
   動力を出力する原動機機能及び発電機としての機能を備えるモータジェネレータと、
   前記機関出力軸からの動力を第１入力軸で受け、複数のギヤ段のうちいずれか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、
   前記機関出力軸及び前記モータジェネレータのロータからの動力を、当該ロータと係合する第２入力軸で受け、複数のギヤ段のうちいずれか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、
   前記第１変速機構のギヤ段に対応して設けられ、前記機関出力軸と前記第１入力軸とを係合可能な第１クラッチと、
   前記第２変速機構のギヤ段に対応して設けられ、前記機関出力軸と前記第２入力軸とを係合可能な第２クラッチと、
   前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの係合／解放状態との切り替えと、前記第１変速機構及び前記第２変速機構におけるギヤ段の選択とを制御可能な制御手段と、を備えるハイブリッド車両の前記内燃機関の始動を制御する内燃機関始動制御装置であって、
   前記内燃機関の始動要求が発生しているかを検出する要求検出手段と、
   前記要求検出手段が、前記第１クラッチと前記第２クラッチの両者を同時期に半係合させ前記機関出力軸を回転させた後に、クラッチの半係合時によりハイギヤであるギヤ段が選択されている変速機構の入力軸側のクラッチを他方のクラッチよりも先に解放させた後に、前記内燃機関での燃料の燃焼を開始させる始動制御手段と、を有することを特徴とする内燃機関始動制御装置。
2. 前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの駆動力の伝達に使用されているギヤ段、または、前記モータジェネレータの駆動力の伝達に使用されていない変速機のギヤ段の中から、ギヤ段を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関始動制御装置。
3. 前記始動制御手段は、先に解放させるクラッチの解放にかかる時間と、内燃機関回転数が前記先に解放させるクラッチ側の入力軸の回転数以上となるタイミングとを検出し、内燃機関回転数が前記先に解放させるクラッチ側の入力軸の回転数以上となる前に前記先に解放させるクラッチを解放させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関始動制御装置。
4. 前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行中に選択されていたギヤ段と、前記モータジェネレータが接続されている軸とは反対側の軸に備えられているギヤ段との中から、検出時の車速とするために必要な前記機関出力軸の回転速度が車両の共振周波数帯以上で、かつ最も高いギヤ段を選択し、選択したギヤ段を有する変速機構の軸側のクラッチを、前記他方のクラッチとすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関始動制御装置。
5. 前記始動制御手段は、前記モータジェネレータの最大出力と前記モータジェネレータの駆動力のみによる走行時の実出力の差分が所定値以上の場合に前記第１クラッチと前記第２クラッチの両者を同時期に半係合させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関始動制御装置。
6. さらに、前記第１入力軸と係合し、前記第１入力軸に機械的動力を伝達する第２モータジェネレータを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関始動制御装置。

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