JP5904872B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関などの第１駆動源と第２駆動源としての電動機とを備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、駆動源としてのエンジン（内燃機関）及びモータ（電動機）を備えたハイブリッド車両がある。このようなハイブリッド車両では、複数の変速段を切り替えて設定することで内燃機関と電動機の少なくともいずれかの駆動力を駆動輪に伝達可能な有段式の変速機を備えるものがある。このような変速機として、モータの回転軸に連結された入力軸と、駆動輪側に連結された出力軸と、これら入力軸と出力軸との間に設置された複数の変速段を設定可能な変速機構とを含むものがある。そして、上記のような変速機構では、例えば、特許文献１，２に示すように、変速段の切り替えを行うときに、入力軸と出力軸との回転数差が所定以上の場合に、モータの駆動又は回生により入力軸の回転数を上昇又は下降させることで回転数合わせを行うことがある。この回転数合わせを行うことで、変速用の同期係合装置（シンクロメッシュ機構）やクラッチの磨耗を防止でき、かつ、振動や騒音の発生を抑制できることで、滑らかな変速段の切り替えが可能となる。

また、上記のようなハイブリッド車両用の変速機構として、２つの入力軸と、該２つの入力軸それぞれに対する駆動力の入力を切り替える２つのクラッチとを備えたデュアルクラッチ式の自動有段変速機がある。このようなデュアルクラッチ式の変速機では、例えば特許文献１に示すように、片方の入力軸に電動機が接続された構成のものがある。この種の変速機構でも、モータを駆動又は回生することによって、モータが接続された入力軸の回転数と変速機の出力軸を介して入力軸に伝達される回転数との差を所定以下にする回転数合わせを行ってから変速段を切り替えることで、当該変速段にかかる同期係合装置の各部の摩耗を抑制することが行われている。

特開２０１２−３０７２７号公報 特開２０００−１６８４０４号公報

上記のような変速段の切り替えに伴う回転数合わせでは、モータの駆動又は回生による入力軸の目標回転数は、変速先（次段）の変速ギヤの回転数と同一の回転数に設定していた。そして、モータの駆動又は回生により入力軸の回転数がこの目標回転数に達したと判断した時点で、モータの駆動又は回生を停止して、回転数合わせのための制御を中止（終了）するようにしていた。その後、同期係合装置による変速ギヤと入力軸との同期係合動作（インギヤ動作）が行われる。

しかしながら、上記のように変速機の入力軸とエンジンのクランク軸との間にクラッチ（発進クラッチ）が介在している構成の変速機では、発進クラッチの締結を解除した状態でも、発進クラッチには僅かながらの伝達トルク（引き摺りトルク）が生じる。特に、発進クラッチが湿式クラッチの場合には、クラッチ内の作動油の攪拌によって引き摺りトルクが生じる。そのため、作動油の温度が低い場合や圧力が高い場合には、当該引き摺りトルクは、乾式クラッチを設けている場合と比較して大きなトルクとなる。このような発進クラッチの引き摺りトルクによって、入力軸の回転数がエンジンのクランク軸の回転数に近づいていく。そのため、上記モータの駆動又は回生による回転数合わせ制御で入力軸の目標回転数を変速先の回転数に設定しても、実際に同期係合装置による同期係合動作が行われるときには、発進クラッチに生じる引き摺りトルクによって、入力軸の回転数がエンジンの回転数に近づくことで、入力軸の回転数が目標回転数とは異なる回転数になってしまう。従来は、このような入力軸の回転数のずれは、同期係合装置の機械的構造で強制的に吸収していた。したがって、電動機による回転数合わせを行っても、同期係合装置にかかる負荷を完全に無くすことはできず、また、同期係合動作に伴う騒音や振動の発生にもつながる懸念があった。

また、同期係合装置による同期動作において、インギヤ時（ボーク時）のトルク増加は捩りトルクとして入力軸に作用する。この入力軸に作用する捩りトルクは、同期係合装置によるインギヤ動作の終了後（ギヤドグの掻き分け終了後）に一気に解放される。したがって、その場合に振動・騒音が発生したり、同期係合装置や入力軸など変速機の各部に負荷がかかったりする。特に、入力軸とエンジンのクランク軸との間の発進クラッチが湿式クラッチの場合には、当該発進クラッチの係合が解除されていてもある程度のトルクが伝達されるため、耐久性、騒音・振動の点で不利となる。また、入力軸と電動機の回転軸が連結された構成の変速機では、入力軸の慣性重量が大きいため、上記のような捩りトルクによる振動や騒音、あるいは負荷の問題がより顕著となるおそれが高い。

また、モータと同期係合装置を同軸上に配置した構造の変速機の場合、同期係合装置によるオフギヤ動作前にモータのトルクを入力軸にかけていた場合には、オフギヤ動作時に入力軸に捩れトルクが残留する。この入力軸に残留している捩れトルクによって、同期係合装置によるオフギヤ動作の際に引き抜き荷重が増大する。したがって、この残留している捩れトルクを考慮せずにオフギヤ動作を実施した場合、オフギヤ不能になるおそれがある。

なお、特許文献１に示す従来技術では、電動機の駆動力がクラッチを介して駆動輪へ伝達される構成であるため、同期係合装置による同期動作の際に電動機の回転数を零にすることで、電動機の駆動力がクラッチを介して駆動輪に伝達されることを回避して、駆動輪に伝達される駆動力を安定させるようにしている。しかしながら、同期係合装置による同期動作の際に電動機の回転数を零にすると、同期係合動作でショックが発生するなど、スムーズな同期係合動作の妨げとなるおそれがある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機が入力軸に連結された有段変速機を備えるハイブリッド車両において、入力軸に対して変速ギヤを同期係合させる同期係合動作に伴う振動・騒音などの発生を効果的に低減することができ、スムーズな同期係合動作が可能となるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、第１駆動源（２）と、第２駆動源としての電動機（３）と、電動機（３）との間で電力の授受が可能な蓄電器（３０）と、電動機（３）の回転軸に連結された入力軸（ＩＭＳ）と、入力軸（ＩＭＳ）と第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）との係合／解放を切換可能なクラッチ（Ｃ１）と、駆動輪側に駆動力を出力するための出力軸（ＣＳ）と、入力軸（ＩＭＳ）の回転を出力軸（ＣＳ）に伝達可能に連結するために入力軸（ＩＭＳ）と出力軸（ＣＳ）との間に設けられた複数のギヤ列と、複数のギヤ列を構成する変速ギヤ（４３，４５，４７）の一つを入力軸（ＩＭＳ）に対して選択的に同期係合させることで、入力軸（ＩＭＳ）と出力軸（ＣＳ）との間で複数の変速段を成立させる同期係合装置（８１，８２）と、を備える変速機（４）と、変速機（４）、第１駆動源（２）、電動機（３）を制御する制御手段（１０）と、を備え、制御手段（１０）は、同期係合装置（８１，８２）により入力軸（ＩＭＳ）上のいずれかの変速ギヤ（４３，４５，４７）を入力軸（ＩＭＳ）に同期係合させるとき、電動機（３）の駆動又は回生により入力軸（ＩＭＳ）の回転数を上昇又は下降させて、該入力軸（ＩＭＳ）の回転数を変速元の変速ギヤ（４３，４５，４７）の回転数から変速先の変速ギヤ（４３，４５，４７）の回転数に向けて補正する回転数合わせを行ってから同期係合装置（８１，８２）による同期係合動作を行うハイブリット車両の制御装置であって、制御手段（１０）は、入力軸（ＩＭＳ）の目標回転数として、変速先の変速ギヤ（４３，４５，４７）の回転数である本来の目標回転数（ＸＮ０）を第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）の回転数（ＮＥ）との差が大きくなる方向へ補正してなる補正目標回転数（ＸＮ１，ＸＮ２）を設定し、電動機（３）による回転数合わせにおいて、入力軸（ＩＭＳ）の回転数（ＮＭ）が補正目標回転数（ＸＮ１，ＸＮ２）となるように制御することを特徴とする。

また、上記課題を解決するための本発明は、第１駆動源（２）と、第２駆動源としての電動機（３）とを備え、第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）及び電動機（３）の回転軸から入力された駆動力を変速して出力する変速機（４）と、電動機（３）との間で電力の授受が可能な蓄電器（３０）と、変速機（４）、第１駆動源（２）、電動機（３）を制御する制御手段（１０）と、を備え、変速機（４）は、電動機（３）の駆動力及び第１駆動源（２）の駆動力が入力される第１入力軸（ＩＭＳ）と、第１駆動源（２）の駆動力が入力される第２入力軸（ＳＳ）と、第１入力軸（ＩＭＳ）又は第２入力軸（ＳＳ）に入力された駆動力を変速するための複数の駆動ギヤ（４２〜４７）と、複数の駆動ギヤ（４２〜４７）と噛合する複数の従動ギヤ（５１〜５３）が固定され、駆動ギヤ（４２〜４７）と従動ギヤ（５１〜５３）とを介して変速された駆動力を出力する出力軸（ＣＳ）と、第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）と第１入力軸（ＩＭＳ）との係合／解放を切換可能な第１クラッチ（Ｃ１）と、第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）と第２入力軸（ＳＳ）との係合／解放を切換可能な第２クラッチ（Ｃ２）と、第１入力軸（ＩＭＳ）上の駆動ギヤ（４３，４５，４７）のいずれか１つを選択的に第１入力軸（ＩＭＳ）に同期係合させる第１同期係合装置（８１，８２）と、第２入力軸（ＳＳ）上の駆動ギヤ（４２，４４，４６）のいずれか１つを選択的に第２入力軸（ＳＳ）に同期係合させる第２同期係合装置（８３，８４）と、を備え、制御手段（１０）は、変速段の切り替えに際して、第１同期係合装置（８１，８２）により第１入力軸（ＩＭＳ）上のいずれかの駆動ギヤ（４３，４５，４７）を第１入力軸（ＩＭＳ）に同期係合させるとき、電動機（３）の駆動又は回生により第１入力軸（ＩＭＳ）の回転数を上昇又は下降させて、該第１入力軸（ＩＭＳ）の回転数を変速元の駆動ギヤ（４３，４５，４７）の回転数から変速先の駆動ギヤ（４３，４５，４７）の回転数に向けて補正する回転数合わせを行ってから第１同期係合装置（８１，８２）による同期係合動作を行うハイブリット車両の制御装置であって、制御手段（１０）は、第１入力軸（ＩＭＳ）の目標回転数として、変速先の駆動ギヤ（４３，４５，４７）の回転数である本来の目標回転数（ＸＮ０）を第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）の回転数（ＮＥ）との差が大きくなる方向へ補正してなる補正目標回転数（ＸＮ１，ＸＮ２）を設定し、電動機（３）による回転数合わせにおいて、第１入力軸（ＩＭＳ）の回転数（ＮＭ）が補正目標回転数（ＸＮ１，ＸＮ２）となるように制御することを特徴とする。

本発明にかかるハイブリット車両の制御装置によれば、電動機の回転軸が入力軸に連結された有段変速機において、同期係合装置により入力軸上の変速ギヤを入力軸に対して同期係合させる同期係合動作（インギヤ動作）を行うとき、入力軸の目標回転数を第１駆動源の回転数との差が大きくなる方へオフセット（補正）した補正目標回転数に合わせるようにして同期係合動作を実施する。これにより、クラッチの引き摺りトルクによって入力軸の回転数が第１駆動源の回転数に近付くように変化することを利用して、入力軸の回転数が変速先の変速ギヤの回転数により近い状態で同期係合動作を実施することが可能となる。したがって、同期係合動作による振動・騒音などの発生（変速ショックの発生）を効果的に低減することができる。よって、変速機構の各部（同期係合装置のシンクロナイザリング、シフトフォークやそれらを駆動するためのアクチュエータ機構など）にかかる負荷を低減することができ、変速機の耐久性を向上させることができる。また、同期係合装置が備えるギヤ（ドグギヤ）などの接触による異音の発生を抑制できるため、振動・騒音の低減を図ることができ、車両走行の快適性が向上する。

また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、本来の目標回転数（ＸＮ０）が第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）の回転数（ＮＥ）よりも低いときには、補正目標回転数（ＸＮ１）を本来の目標回転数（ＸＮ０）よりも低い回転数に設定するとよい。

あるいは、制御手段（１０）は、本来の目標回転数（ＸＮ０）が第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）の回転数（ＮＥ）よりも高いときには、補正目標回転数（ＸＮ２）を本来の目標回転数（ＸＮ０）よりも高い回転数に設定するとよい。

第一駆動源を用いて入力軸側に駆動力を与えた走行状態にて変速先の変速段に対する本来の目標回転数が第１駆動源の回転数よりも高いときには、電動機による回転数合わせの補正目標回転数を本来の目標回転数よりも高い回転数まで上げておき、クラッチの引き摺りトルクによって入力軸の回転数が下降することを利用して、当該入力軸の回転数が下降する過程で変速先の変速ギヤとの回転数合わせを行うようにする。一方、上記走行状態にて変速先の変速段に対する本来の目標回転数が第１駆動源の回転数よりも低いときには、電動機による回転数合わせの補正目標回転数を本来の目標回転数よりも低い回転数まで下げておき、クラッチの引き摺りトルクによって入力軸の回転数が上昇することを利用して、当該入力軸の回転数が上昇する過程で変速先の変速ギヤとの回転数合わせを行うようにする。これらによって、同期係合動作時（インギヤ時）に同期係合装置及び変速機にかかる負荷を効果的に低減できると共に、同期係合動作に伴い発生する振動・騒音をより効果的に低減できる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、入力軸（ＩＭＳ）又は第１入力軸（ＩＭＳ）と第１駆動源（２）の回転軸（２ａ）との係合／解放を切換可能なクラッチ（Ｃ１）又は第１クラッチ（Ｃ１）は、湿式クラッチであってよい。入力軸と第１駆動源との間に設けたクラッチが湿式クラッチの場合、該クラッチ内の作動油の攪拌による引き摺りトルクが生じる。この引き摺りトルクは、作動油の温度が低い場合や圧力が高い場合には比較的に大きなトルクとなる。これに対して、本発明にかかる上記の回転数合わせの制御を行うことで、入力軸が当該引き摺りトルクの影響を受ける場合でも、同期係合装置及び変速機にかかる負荷を効果的に低減できると共に、同期係合動作に伴い発生する振動・騒音を効果的に低減できる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、同期係合装置（８１，８２）により変速ギヤ（４３，４５，４７）を入力軸（ＩＭＳ）に同期係合させるインギヤ動作又は変速ギヤ（４３，４５，４７）の入力軸（ＩＭＳ）への係合を解除するオフギヤ動作を実施する際に、予め電動機（３）の駆動又は回生により入力軸（ＩＭＳ）に捩れを解消するためのトルクを付与し、その後、所定時間（Ｄｔａ，Ｄｔｄ）が経過してから同期係合装置（８１，８２）によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を開始するとよい。

上記構成の変速機が備える入力軸には、伝達トルクによって捩れが発生する。特に、入力軸の軸長が長い場合には当該捩れの影響が大きくなる。そして、入力軸に捩れが発生した状態でインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行すると、スムーズなインギヤ動作又はオフギヤ動作の妨げとなるおそれがある。そのため、同期係合装置によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を行う際には、入力軸の捩れが解消してからインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行することが望ましい。そのためここでは、予め電動機の駆動又は回生により入力軸に捩れを解消するためのトルクを付与し、その後、所定時間（入力軸の捩れの解消に必要な余裕時間）が経過するのを待ってから同期係合装置によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行する。これにより、伝達トルクによる入力軸の捩れの影響を受けずに済むので、同期係合装置によるスムーズなインギヤ動作又はオフギヤ動作が可能となる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、電動機（３）による回転数合わせを行う際、該回転数合わせに必要な電動機（３）の駆動又は回生の制御の指令を出す時点（ｔ１８，ｔ２８）は、制御信号の伝達に伴う応答遅れの時間（Ｄｔｃ，Ｄｔｆ）を加味して決定するとよい。

電動機による回転数合わせの制御を行ったとしても、制御信号の伝達に伴う遅れ時間が発生するために、実際に同期係合装置による同期係合動作が行われるときには、入力軸の回転数と目標回転数との間にずれが生じてしまうおそれがある。この場合、当該回転数のずれは、同期係合装置の機械的構造によって吸収することになり、スムーズな同期係合動作の妨げとなる。そのためここでは、制御信号の伝達に伴う遅れ時間を考慮して電動機による回転数合わせの制御の指令を出すとよい。これにより、実際に同期係合装置による同期係合動作が行われるときの入力軸の回転数を目標回転数により近付けることが可能となる。したがって、同期係合装置の機械的構造で吸収する回転数のずれを少なく抑えることができ、スムーズな同期係合動作が可能となる。また、同期係合装置及び変速機にかかる負荷を低減できる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、制御手段（１０）は、同期係合装置（８１，８２）によるインギヤ動作又はオフギヤ動作の後に電動機（３）による回転数合わせの制御を行う場合には、インギヤ動作又はオフギヤ動作の終了後、所定時間（Ｄｔｂ，Ｄｔｅ）が経過してから電動機（３）による回転数合わせの指令を出すとよい。すなわち、同期係合装置によるインギヤ動作又はオフギヤ動作の後、入力軸の捩れが解放されたと判断するまで回転数合わせの制御の指令を遅らせるようにするとよい。

同期係合装置によるインギヤ動作又はオフギヤ動作に伴い入力軸の捩れが発生する。そのため、同期係合装置によるインギヤ動作又はオフギヤ動作の後で電動機による回転数合わせを行う場合には、この入力軸の捩れが解放されたと判断するまで、電動機による回転数合わせの制御の指令を遅らせるようにする。これにより、入力軸の捩れの影響を受けずに済むことで、より正確な回転数合わせが可能となる。

また、上記ハイブリッド車両の制御装置では、同期係合装置（８１，８３）を駆動するためのアクチュエータ機構を備え、制御手段（１０）は、同期係合装置（８１，８３）による同期係合動作が行われる時点（ｔ２０，ｔ３０）の直前（ｔ１９，ｔ２９）まで電動機（３）による回転数合わせの制御が行われるように、電動機（３）による回転数合わせの制御とアクチュエータ機構による同期係合装置（８１，８２）の駆動の制御とを協調させるとよい。

この構成によれば、電動機による回転数合わせの制御と、アクチュエータ機構によって同期係合装置を駆動する動作（ギヤアクチュエータ動作）とを協調させることで、変速先の変速ギヤと入力軸との回転数差がより少ない状態での同期係合動作が可能となる。これにより、振動や騒音がより少ないスムーズな同期係合動作を実現できる。また、同期係合装置の負荷をより効果的に低減することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置によれば、電動機の駆動又は回生によって入力軸に対して変速ギヤを同期係合させる同期係合動作に伴う振動・騒音などの発生を効果的に低減することができ、スムーズな同期係合動作が可能となる。

本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。 図１に示す変速機構のスケルトン図である。 図２に示す変速機構の各シャフトの係合関係を示す概念図である。 変速段（奇数変速段）の切り替え（アップシフト）の際にモータによる回転数合わせの制御を行う場合の各値の変化を示すタイミングチャートである。 変速段（奇数変速段）の切り替え（ダウンシフト）の際にモータによる回転数合わせの制御を行う場合の各値の変化を示すタイミングチャートである。 本発明にかかるモータによる回転数合わせの制御（図４に示すアップシフトの際の制御）に対応する従来制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明にかかる回転数合わせの制御を行うことによる同期係合時（インギヤ時）の荷重低減効果を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる車両駆動用電動機の制御装置を備えた車両の構成例を示す概略図である。本実施形態の車両１は、図１に示すように、駆動源としての内燃機関２及び電動機３を備えたハイブリッド自動車の車両であって、さらに、電動機３を制御するためのインバータ２０と、バッテリ３０と、トランスミッション（変速機）４と、ディファレンシャル機構５と、左右のドライブシャフト６Ｒ，６Ｌと、左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬとを備える。ここで、電動機３は、モータでありモータジェネレータを含み、バッテリ３０は、蓄電器でありキャパシタを含む。また、内燃機関２は、エンジンであり、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。内燃機関（以下、「エンジン」と記す。）２と電動機（以下、「モータ」と記す。）３の回転駆動力は、変速機４、ディファレンシャル機構５およびドライブシャフト６Ｒ，６Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。

また、車両１は、エンジン２、モータ３、変速機４、ディファレンシャル機構５、インバータ２０およびバッテリ３０をそれぞれ制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０を備える。電子制御ユニット１０は、１つのユニットとして構成されるだけでなく、例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵ、モータ３やインバータ２０を制御するためのモータジェネレータＥＣＵ、バッテリ３０を制御するためのバッテリＥＣＵ、変速機４を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなど複数のＥＣＵから構成されてもよい。本実施形態の電子制御ユニット１０は、エンジン２を制御するとともに、モータ３やバッテリ３０、変速機４を制御する。

電子制御ユニット１０は、各種の運転条件に応じて、モータ３のみを駆動源とするモータ単独走行（ＥＶ走行）をするように制御したり、エンジン２のみを駆動源とするエンジン単独走行をするように制御したり、エンジン２とモータ３の両方を駆動源として併用する協働走行（ＨＥＶ走行）をするように制御する。

また、電子制御ユニット１０には、制御パラメータとして、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ３１からのアクセルペダル開度、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ３２からのブレーキペダル開度、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ３３からのシフト位置、モータ３の回転数を検出するモータ回転数センサ３４からのモータ回転数、内側メインシャフト（第１入力軸）ＩＭＳ、外側メインシャフトＯＭＳ、カウンタシャフトＣＳなど各回転軸の回転数を検出する回転軸センサ３９からの回転数、バッテリ３０の温度を検出するバッテリ温度センサ３６からのバッテリ温度、バッテリ３０の残容量（ＳＯＣ）を測定する残容量検出器３５からの残容量などの各種信号が入力されるようになっている。

エンジン２は、燃料を空気と混合して燃焼することにより車両１を走行させるための駆動力を発生する内燃機関である。モータ３は、エンジン２とモータ３との協働走行やモータ３のみの単独走行の際には、バッテリ３０の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能するとともに、車両１の減速時には、モータ３の回生により電力を発電する発電機として機能する。モータ３の回生時には、バッテリ３０は、モータ３により発電された電力（回生エネルギー）により充電される。

次に、本実施形態の車両が備える変速機４の構成を説明する。図２は、図１に示す変速機４のスケルトン図である。図３は、図２に示す変速機４の各シャフトの係合関係を示す概念図である。変速機４は、前進７速、後進１速の平行軸式トランスミッションであり、乾式のツインクラッチ式変速機（ＤＣＴ：デュアルクラッチトランスミッション）である。

変速機４には、エンジン２の機関出力軸をなすクランクシャフト２ａおよびモータ３に接続される内側メインシャフト（第１入力軸）ＩＭＳと、この第１入力軸ＩＭＳの外筒をなす外側メインシャフト（第２入力軸）ＯＭＳと、第１入力軸ＩＭＳにそれぞれ平行なセカンダリシャフト（第２入力軸）ＳＳ、アイドルシャフトＩＤＳ、リバースシャフトＲＶＳと、これらのシャフトに平行で出力軸をなすカウンタシャフトＣＳとが設けられる。

これらのシャフトのうち、外側メインシャフトＯＭＳがアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳおよびセカンダリシャフトＳＳに常時係合し、カウンタシャフトＣＳがさらにディファレンシャル機構５（図１参照）に常時係合するように配置される。

また、変速機４は、奇数段用の第１クラッチＣ１と、偶数段用の第２クラッチＣ２とを備える。第１および第２クラッチＣ１，Ｃ２は湿式のクラッチである。第１クラッチＣ１は第１入力軸ＩＭＳに結合される。第２クラッチＣ２は、外側メインシャフトＯＭＳ（第２入力軸の一部）に結合され、外側メインシャフトＯＭＳ上に固定されたギヤ４８からアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳおよびセカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸の一部）に連結される。

第１入力軸ＩＭＳのモータ３よりの所定箇所には、プラネタリギヤ機構７０のサンギヤ７１が固定配置される。また、第１入力軸ＩＭＳの外周には、図２において左側から順に、プラネタリギヤ機構７０のキャリア７３と、３速駆動ギヤ４３と、７速駆動ギヤ４７と、５速駆動ギヤ４５が配置される。３速駆動ギヤ４３、７速駆動ギヤ４７、５速駆動ギヤ４５はそれぞれ第１入力軸ＩＭＳに対して相対的に回転可能であり、３速駆動ギヤ４３は、プラネタリギヤ機構７０のキャリア７３に連結しており、１速駆動ギヤとしても兼用される。更に、第１入力軸ＩＭＳ上には、３速駆動ギヤ４３と７速駆動ギヤ４７との間に３−７速シンクロメッシュ機構（セレクタ機構）８１が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、５速駆動ギヤ４５に対応して５速シンクロメッシュ機構（セレクタ機構）８２が軸方向にスライド可能に設けられる。所望のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構（セレクタ機構）をスライドさせて該ギヤ段のシンクロを入れることにより、該ギヤ段が第１入力軸ＩＭＳに連結される。第１入力軸ＩＭＳに関連して設けられたこれらのギヤ及びシンクロメッシュ機構によって、奇数段の変速を行うための第１変速機構Ｓ１が構成される。第１変速機構Ｓ１の各駆動ギヤは、カウンタシャフトＣＳ上に設けられた対応する従動ギヤに噛み合い、カウンタシャフトＣＳを回転駆動する。

セカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）の外周には、図２において左側から順に、２速駆動ギヤ４２と、６速駆動ギヤ４６と、４速駆動ギヤ４４とが相対的に回転可能に配置される。更に、セカンダリシャフトＳＳ上には、２速駆動ギヤ４２と６速駆動ギヤ４６との間に２−６速シンクロメッシュ機構８３が軸方向にスライド可能に設けられ、かつ、４速駆動ギヤ４４に対応して４速シンクロメッシュ機構（セレクタ機構）８４が軸方向にスライド可能に設けられる。この場合も、所望のギヤ段に対応するシンクロメッシュ機構（セレクタ機構）をスライドさせて該ギヤ段のシンクロを入れることにより、該ギヤ段がセカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）に連結される。セカンダリシャフトＳＳ（第２入力軸）に関連して設けられたこれらのギヤ及びシンクロメッシュ機構によって、偶数段の変速を行うための第２変速機構Ｓ２が構成される。第２変速機構Ｓ２の各駆動ギヤも、カウンタシャフトＣＳ上に設けられた対応する従動ギヤに噛み合い、カウンタシャフトＣＳを回転駆動する。なお、セカンダリシャフトＳＳに固定されたギヤ４９はアイドルシャフトＩＤＳ上のギヤ５５に結合しており、該アイドルシャフトＩＤＳから外側メインシャフトＯＭＳを介して第２クラッチＣ２に結合される。

リバースシャフトＲＶＳの外周には、リバース駆動ギヤ５８が相対的に回転可能に配置される。また、リバースシャフトＲＶＳ上には、リバース駆動ギヤ５８に対応してリバースシンクロメッシュ機構８５が軸方向にスライド可能に設けられ、また、アイドルシャフトＩＤＳに係合するギヤ５０が固定されている。リバース走行する場合は、シンクロメッシュ機構８５のシンクロを入れて、第２クラッチＣ２を係合することにより、第２クラッチＣ２の回転が外側メインシャフトＯＭＳ及びアイドルシャフトＩＤＳを介してリバースシャフトＲＶＳに伝達され、リバース駆動ギヤ５８が回転される。リバース駆動ギヤ５８は第１入力軸ＩＭＳ上のギヤ５６に噛み合っており、リバース駆動ギヤ５８が回転するとき第１入力軸ＩＭＳは前進時とは逆方向に回転する。第１入力軸ＩＭＳの逆方向の回転はプラネタリギヤ機構７０に連結したギヤ（３速駆動ギヤ）４３を介してカウンタシャフトＣＳに伝達される。

また、リバースシャフトＲＶＳ上には、オイルポンプ（補機）６０が設置されている。したがって、第１クラッチＣ１を係合することによる第１入力軸ＩＭＳの回転又は第２クラッチＣ２を係合することによる外側メインシャフトＯＭＳの回転がリバース駆動ギヤ５８及びリバースシャフトＲＶＳを介してオイルポンプ６０に伝達されて、該オイルポンプ６０が駆動する。

カウンタシャフトＣＳ上には、図２において左側から順に、２−３速従動ギヤ５１と、６−７速従動ギヤ５２と、４−５速従動ギヤ５３と、パーキング用ギヤ５４と、ファイナル駆動ギヤ５５とが固定的に配置される。ファイナル駆動ギヤ５５は、ディファレンシャル機構５のディファレンシャルリングギヤ（図示せず）と噛み合うようになっており、これにより、カウンタシャフトＣＳの出力軸の回転がディファレンシャル機構５の入力軸（つまり車両推進軸）に伝達される。また、プラネタリギヤ機構７０のリングギヤ７５には、該リングギヤ７５の回転を停止するためのブレーキ４１が設けられる。

上記構成の変速機４では、２−６速シンクロメッシュ機構８３のシンクロスリーブを左方向にスライドすると、２速駆動ギヤ４２がセカンダリシャフトＳＳに結合され、右方向にスライドすると、６速駆動ギヤ４６がセカンダリシャフトＳＳに結合される。また、４速シンクロメッシュ機構８４のシンクロスリーブを右方向にスライドすると、４速駆動ギヤ４４がセカンダリシャフトＳＳに結合される。このように偶数の駆動ギヤ段を選択した状態で、第２クラッチＣ２を係合することにより、変速機４は偶数の変速段（２速、４速、又は６速）に設定される。

３−７速シンクロメッシュ機構８１のシンクロスリーブを左方向にスライドすると、３速駆動ギヤ４３が第１入力軸ＩＭＳに結合されて３速の変速段が選択され、右方向にスライドすると、７速駆動ギヤ４７が第１入力軸ＩＭＳに結合されて７速の変速段が選択される。また、５速シンクロメッシュ機構８２のシンクロスリーブを右方向にスライドすると、５速駆動ギヤ４５が第１入力軸ＩＭＳに結合されて５速の変速段が選択される。シンクロメッシュ機構８１、８２がいずれのギヤ４３、４７、４５も選択していない状態（ニュートラル状態）では、プラネタリギヤ機構７０の回転がキャリア７３に連結したギヤ４３を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、１速の変速段が選択されることになる。このように奇数の駆動ギヤ段を選択した状態で、第１クラッチＣ１を係合することにより、変速機４は奇数の変速段（１速、３速、５速、又は７速）に設定される。

変速機４で実現すべき変速段の決定及び該変速段を実現するための制御（第１変速機構Ｓ１及び第２変速機構Ｓ２における変速段の選択（シンクロの切り替え制御）と、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合及び係合解除の制御等）は、公知のように、運転状況に従って、電子制御ユニット１０によって実行される。

ここで、モータ３の駆動による変速段の切替時の回転数合わせ制御について説明する。ここでいう変速段の切替時の回転数合わせとは、偶数段（２速段、４速段、６速段）で走行中に１速側連結状態、３速側連結状態、５速側連結状態、７速側連結状態のいずれかとするときに、第１回転軸ＩＭＳに連結されたモータ３を駆動させることで、第１入力軸ＩＭＳの回転数をカウンタシャフトＣＳ上の従動ギヤ５１〜５３によって空転している３速駆動ギヤ４３又は５速駆動ギヤ４５又は７速駆動ギヤ４７の回転数に合わせることである。このとき、１速又は３速側連結状態にするときは３速駆動ギヤ４３の回転数、５速側連結状態にするときは５速駆動ギヤ４５の回転数、７速側連結状態にするときは７速駆動ギヤ４７の回転数に合わせる。

第１入力軸ＩＭＳの回転数と３速駆動ギヤ４３又は５速駆動ギヤ４５又は７速駆動ギヤ４７の回転数とが合っていない状態で第１変速機構Ｓ１（シンクロメッシュ機構８１，８２）による同期係合動作を行うと、伝達過渡状態において、同期に伴う摩擦力によって両者の回転数が合ってから接続が完了する。このときの摩擦力によってシンクロメッシュ機構８１，８２の各部が摩耗したり、振動や騒音が発生したりする恐れがある。これに対して、上記のようにモータ３による回転数合わせを行ってから変速段を切り替えるようにすれば、シンクロメッシュ機構８１，８２の各部の摩耗や振動、騒音の発生を抑制することができる。

ところが、既述のように、本実施形態の変速機４では、第１入力軸ＩＭＳとエンジン２のクランク軸２ａとの間に第１クラッチ（発進クラッチ）Ｃ１が介在しているため、第１クラッチＣ１の締結を解除した状態でも、第１クラッチＣ１には僅かながらの伝達トルク（引き摺りトルク）が生じる。特に、第１クラッチＣ１が湿式クラッチの場合には、第１クラッチＣ１内の作動油の攪拌によって引き摺りトルクが生じる。そのため、作動油の温度が低い場合や圧力が高い場合には、当該引き摺りトルクは、乾式クラッチを設けている場合と比較して大きなトルクとなる。このような第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって、第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２のクランク軸２ａの回転数に近づいていく。そのため、モータ３の駆動又は回生による回転数合わせの制御で、第１入力軸ＩＭＳの目標回転数を変速先の回転数に設定しても、実際にシンクロメッシュ機構８１，８２による同期係合動作が行われるときには、第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近づくことで、第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数とは異なる回転数になってしまう。

これに対して、本実施形態では、第１入力軸ＩＭＳに対して駆動ギヤ４３，４５，４７を同期係合させるシンクロメッシュ機構８１，８２による同期係合動作（インギヤ動作）を行うとき、第１入力軸ＩＭＳの目標回転数をエンジン２の回転数との差が大きくなる方へオフセット（補正）した補正目標回転数に合わせるようにして同期係合動作を実施するようにしている。これにより、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近付くように変化することを利用して、第１入力軸ＩＭＳの回転数が変速先の駆動ギヤ４３，４５，４７の回転数により近い状態で同期係合動作を実施することが可能となる。以下、当該制御の詳細について説明する。

図４は、変速段（奇数変速段）の切り替え（アップシフト）の際にモータ３による回転数合わせの制御を行う場合の各値の変化を示すタイミングチャートである。同図のタイミングチャートでは、上段のグラフには、第１入力軸ＩＭＳの回転数（ＮＭ）の変化とエンジン２の回転数（ＮＥ）の変化とが示されており、中段のグラフには、モータトルクの変化とモータ３の駆動制御の要求とが示されており、下段のグラフには、シンクロメッシュ機構８１，８２を作動するためのギヤアクチュエータ信号（ギヤアクチュエータストローク）の変化とギヤ段（目標ギヤ段及び実ギヤ段）の変化とが示されている。なお、中段のグラフでモータトルクが０未満（負の値）の場合は、モータ３による回生を行っていることで、モータ３から第１入力軸ＩＭＳに対して回生トルクが付与されている状態である。

図４のタイミングチャートに示す制御は、変速段の切り替えとして、変速元の変速段（３速段）よりも変速先の変速段（５速段）が高い変速段であるアップシフトを行う場合の制御である。以下では、変速元が３速段であり変速先が５速段である場合を例に説明する。この制御では、時刻ｔ０の時点では、シンクロメッシュ機構８２で３速段が係合している。その状態で、時刻ｔ１１にモータトルク（回生トルク）が０になるように制御する。その後、時刻ｔ１でギヤアクチュエータストロークが変化することで、３速段の係合状態からのオフギヤ動作が行われる。この場合、モータトルク（回生トルク）が０になる時刻ｔ１１からオフギヤ動作のためにギヤアクチュエータストロークが変化する時刻ｔ１２との間には、遅れ時間Ｄｔａ（＝ｔ１２−ｔ１１）が設定されている。この遅れ時間Ｄｔａは、時刻ｔ１１以前に付与されていたモータトルクによって第１入力軸ＩＭＳに生じる捩れの影響を解消するために設けている時間である。その後、時刻ｔ１３で、３速段のオフギヤ動作のためのギヤアクチュエータのストロークが終了する（３速段のオフギヤ動作が終了する）。そして、時刻ｔ１４でモータ３の回転要求が出され、ＸＴ２（＜０）のモータトルクが発生する。このモータトルクＸＴ２は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を減少させて５速段の駆動ギヤ４５の回転数に合わせるためのトルク（回生トルク）である。そして、モータトルクＸＴ２の発生と同時に第１変速機構Ｓ１の実ギヤ段が３速段からニュートラルになる。

その後、時刻ｔ１５で、第１入力軸ＩＭＳの回転数の目標回転数ＸＮ１に向けた下降が始まる。その後、時刻ｔ１６で第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数ＸＮ１になる。その時点で、モータトルクがＸＴ２からＸＴ１（ＸＴ２＜ＸＴ１＜０）に変化する。これにより、以降、第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数ＸＮ１に維持される。すなわち、モータトルクＸＴ１は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を目標回転数ＸＮ１に維持するために必要なトルクである。このモータトルクＸＴ１は、第１ラッチＣ１の引き摺りトルク及び変速機４内（第１入力軸ＩＭＳ上など）で生じるフリクションなどに依存して決まる値である。また、モータトルクＸＴ２は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を目標回転数ＸＮ１に合わせる（目標回転数ＸＮ１まで下降させる）ために必要なトルクである。なお、このモータトルクＸＴ２は、バッテリ３０の出力に制限があるときには、必要に応じて当該制限に基づいて値を変化させる。

その後、時刻ｔ１７で、５速段のインギヤ動作に向けたギヤアクチュエータのストロークが開始される。時刻ｔ１８で、シンクロメッシュ機構８１に対してボーク及びインギヤの指令が出される。またその際に、モータ３に対する回転要求が解除され、それ以降、０Ｎｍ（空転）要求となる。その後、時刻ｔ１９でモータトルクがＸＴ１から０に変化する。ここで、時刻ｔ１８でモータ３に対する回転要求が解除されてから、時刻ｔ１９で実際にモータトルクが０Ｎｍになるまでの間に時間差Ｄｔｃ（＝ｔ１９−ｔ１８）分のタイムラグがあるが、この時間差Ｄｔｃは、制御信号の通信に伴う応答遅れによるものである。このように、回転数合わせに必要なモータ３の回生に関する制御の指令を出す時点ｔ１８は、制御信号の伝達に伴う応答遅れの時間Ｄｔｃを加味して決定される。

時刻ｔ１９でモータトルクが０Ｎｍになることで、それ以降、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって、第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近付くように上昇してゆく。これにより、図４のＡ部分に示すように、第１入力軸ＩＭＳの回転数が上昇する過程で次段（５速段）の回転数と一致することで、シンクロメッシュ機構８１による同期係合動作がスムーズに行われる。そして、時刻ｔ２０でボーク及びインギヤの指令が解除されると共に、モータトルクの指令（回転要求）が完全に解除され、実ギヤ段が次段（５速段）に切り替わる。これにより、前変速段から次変速段への変速動作（３速段から５速段へのアップシフト）が完了する。

図５は、変速段（奇数変速段）の切り替え（ダウンシフト）の際にモータ３による回転数合わせの制御を行う場合の各値の変化を示すタイミングチャートである。図５のタイミングチャートに示す制御は、変速段の切り替えとして、変速元の変速段よりも変速先の変速段が低い変速段であるダウンシフトを行う場合の制御である。以下では、変速元が５速段であり変速先が３速段である場合を例に説明する。この制御では、時刻ｔ０の時点では、第１変速機構Ｓ１のシンクロメッシュ機構８１で５速段が係合している。その状態で、時刻ｔ２１にモータトルク（回生トルク）が０になるように制御する。その後、時刻ｔ２２でギヤアクチュエータストロークが変化することで、３速段の係合状態からのオフギヤ動作が行われる。この場合、モータトルク（回生トルク）が０になる時刻ｔ２１とオフギヤ動作のためにギヤアクチュエータストロークの変化が開始される時刻ｔ２２との間には、遅れ時間Ｄｔｄ＝ｔ２２−ｔ２１が設定されている。この遅れ時間Ｄｔｄは、時刻ｔ２１以前に付与されていたモータトルクによって第１入力軸ＩＭＳに生じる捩れの影響を解消するために設けている遅れ時間である。その後、時刻ｔ２３で、５速段のオフギヤ動作のためのギヤアクチュエータのストロークが終了する（５速段のオフギヤ動作が終了する）。そして、時刻ｔ２４でモータ３の回転要求が出され、ＸＴ４（＞０）のモータトルクが発生する。このモータトルクＸＴ４は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を増加させて３速段の駆動ギヤ４３の回転数に合わせるためのトルク（駆動トルク）である。そして、このモータトルクＸＴ４の発生と同時に目標ギヤ段が３速段に設定される。

その後、時刻ｔ２５で、第１入力軸ＩＭＳの回転数の目標回転数ＸＮ２に向けた上昇が始まる。その後、時刻ｔ２６で第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数ＸＮ２になる。その時点で、モータトルクがＸＴ４からＸＴ３（ＸＴ４＞ＸＴ３＞０）に変化する。これにより、以降、第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数ＸＮ２に維持される。すなわち、モータトルクＸＴ３は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を目標回転数ＸＮ２に維持するために必要なトルクである。このモータトルクＸＴ３は、第１ラッチＣ１の引き摺りトルク及び変速機４内で生じるフリクションなどに依存して決まる値である。また、モータトルクＸＴ４は、第１入力軸ＩＭＳの回転数ＮＭを目標回転数ＸＮ２に合わせる（目標回転数ＸＴ２まで上昇させる）ために必要なトルクである。なお、このモータトルクＸＴ４は、バッテリ３０の出力に制限があるときには、必要に応じて当該制限に基づいて値を変化させる。

その後、時刻ｔ２７で、３速段のインギヤ動作に向けたギヤアクチュエータのストロークが開始される。時刻ｔ２８で、シンクロメッシュ機構８２に対してボーク及びインギヤの指令が出される。またその際に、モータ３に対する回転要求が解除され、それ以降、０Ｎｍ（空転）要求となる。その後、時刻ｔ２９でモータトルクがＸＴ３から０に変化する。ここで、時刻ｔ２８でモータ３に対する回転要求が解除されてから、時刻ｔ２９で実際にモータトルクが０Ｎｍになるまでの間に時間差Ｄｔｆ＝ｔ２９−ｔ２８があるが、この時間差Ｄｔｆは、制御信号の通信に伴う応答遅れによるものである。時刻ｔ２９でモータトルクが０になることで、それ以降、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクにより、第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近付くように下降してゆく。これにより、図５のＢ部分に示すように、第１入力軸ＩＭＳの回転数が下降する過程で次段（３速段）の回転数と一致することで、シンクロメッシュ機構８２による同期係合動作がスムーズに行われる。そして、時刻ｔ３０でボーク及びインギヤの指令が解除されると共に、モータトルクの指令（回転要求）が完全に解除され、実ギヤ段が次段（３速段）に切り替わる。これにより、前変速段から次変速段への変速動作（５速段から３速段へのダウンシフト）が完了する。

図６は、本発明にかかるモータ３による回転数合わせの制御（図４に示すアップシフトの際の制御）に対応する従来制御を説明するためのタイミングチャートである。図６に示す従来制御では、時刻ｔ０の時点では、第１変速機構Ｇ１のシンクロメッシュ機構８２で３速段に係合している。その後、時刻ｔ３１にモータトルク（回生トルク）が０になるように制御すると共に、ギヤアクチュエータのストロークが変化することで、３速段の係合状態からのオフギヤ動作が行われる。この従来制御では、時刻ｔ３１以前に付与されていたモータトルクによって第１入力軸ＩＭＳに生じる捩れの影響がオフギヤ動作時に残ってしまうため、オフギヤ動作をスムーズに行えない懸念がある。

その後、時刻ｔ３２でモータ３の回転要求が出され、ＸＴ５（＜０）のモータトルクが発生する。このモータトルクＸＴ５は、第１入力軸ＩＭＳの回転数を次段である５速段の駆動ギヤ４５の回転数に合わせるためのトルク（回生トルク）である。そして、このモータトルクＸＴ５の発生の後、時刻ｔ３３に第１入力軸ＩＭＳの回転数の目標回転数ＸＮ３に向けた下降が始まる。その後、時刻ｔ３４で第１入力軸ＩＭＳの回転数が目標回転数ＸＮ３になる。その時点で、モータトルクがＸＴ５から０に変化する。時刻ｔ３４でモータトルクが０になることで、それ以降、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクにより、第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近付くように上昇してゆく。そのため、この従来制御では、時刻ｔ４で一度次段回転数と第１入力軸ＩＭＳの回転数とが一致した後、次段回転数と第１入力軸ＩＭＳとの差が再び大きくなってゆく。

その後、時刻ｔ３５で、５速段のインギヤ動作に向けたギヤアクチュエータのストロークが開始される。時刻ｔ３６で、シンクロメッシュ機構８１に対してボーク及びインギヤの指令が出される。時刻ｔ３７でシンクロメッシュ機構８１による同期係合動作が行われる。この際、第１入力軸ＩＭＳの回転数と次段回転数との間にはずれ（差回転）があるが、この回転数のずれは、シンクロメッシュ機構８１の機械的構造によって強制的に吸収される。そして、時刻ｔ３８でボーク及びインギヤの指令が解除されると共に、モータトルクの指令（回転要求）が解除され、実ギヤ段が次段（５速段）に切り替わる。

図７は、上記の回転数合わせの制御を行うことによる同期係合時（インギヤ時）の荷重低減効果を説明するための図で、（ａ）は、従来のモータ３による回転数合わせの制御（図６のタイミングチャートに示す制御）におけるインギヤ側トルクとインギヤを妨げるトルクとの比較を示す図、（ｂ）は、本発明にかかるモータ３による回転数合わせの制御（図４のタイミングチャートに示す制御）におけるインギヤ側トルクとインギヤを妨げるトルクとの比較を示す図である。ここでは、車両１の停車時に変速段がニュートラルの状態から、シンクロメッシュ機構８１により１速段にインギヤした場合を示している。

図７（ａ）に示す従来の制御では、１速段のシンクロメッシュ機構８１が発生するトルク（インデックストルク）と変速機４内で発生する摩擦力（フリクション）によるトルクとの合計であるインギヤ側のトルクと、モータ３のコギングトルクやリプルトルクなどのトルクと第１クラッチＣ１の引き摺りトルクとの合計であるインギヤを妨げるトルクとが釣り合っている。すなわち、従来の制御では、第１入力軸ＩＭＳの回転数をエンジン２のクランク軸２ａの回転数から離れる方向（回転数差が大きくなる方向）へ変化させて同期していたことで、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクがインギヤを妨げるトルクとして作用していた。

これに対して、本発明にかかる制御では、１速段のシンクロメッシュ機構８１が発生するトルク（インデックストルク）と変速機４内で発生する摩擦力（フリクション）によるトルクと第１クラッチＣ１の引き摺りトルクとの合計であるインギヤ側のトルクと、モータ３のコギングトルクやリプルトルクなどのインギヤを妨げるトルクとが釣り合っている。すなわち、本発明にかかる制御では、第１入力軸ＩＭＳの回転数をエンジン２のクランク軸２ａの回転数に近づく方向（回転数差が小さくなる方向）へ変化させて同期していることで、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクがインギヤ側のトルクとして作用している。このように、本発明にかかる制御では、従来制御と比較して、第１入力軸ＩＭＳの回転数合わせにおける第１クラッチＣ１の引き摺りトルクの作用方向が変化していることで、インギヤ側のトルクとインギヤを妨げるトルクとの釣り合い点のトルクが従来よりも低いトルクに抑えられている。これにより、従来制御と比較して、シンクロメッシュ機構８１（８２）にかかる負荷を低く抑えることができる。

以上説明したように、本発明にかかる制御によれば、モータ３の回転軸が第１入力軸ＩＭＳに連結された有段変速機において、第１入力軸ＩＭＳに対して変速ギヤ（駆動ギヤ）４３，４５，４７を同期係合させるシンクロメッシュ機構８１，８２による同期係合動作（インギヤ動作）を行うとき、第１入力軸ＩＭＳの目標回転数をエンジン２の回転数ＮＥとの差が大きくなる方へオフセットした補正目標回転数ＸＮ１，ＸＮ２に合わせるようにして同期係合動作を実施するようにした。これにより、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって第１入力軸ＩＭＳの回転数がエンジン２の回転数に近付くように変化することを利用して、第１入力軸ＩＭＳの回転数が変速先の駆動ギヤ４３，４５，４７の回転数により近い状態で同期係合動作を実施することが可能となる。したがって、同期係合動作による振動・騒音などの発生（変速ショックの発生）を効果的に低減することができる。そのため、第１変速機構Ｓ１の各部（シンクロメッシュ機構８１，８２のシンクロナイザリング、シフトフォークやそれらを駆動するためのアクチュエータ機構など）にかかる負荷を低減することができ、変速機４の耐久性を向上させることができる。また、シンクロメッシュ機構８１，８２が備えるギヤ（ドグギヤ）などの接触による異音の発生を抑制できるため、振動・騒音の低減を図ることができ、車両走行の快適性が向上する。

また、図４に示す制御のように、変速元の変速段よりも変速先の変速段が高い変速段のとき、すなわちアップシフトを行う場合において、本来の目標回転数ＸＮ０がエンジン２の回転数ＮＥよりも低いときには、モータ３による回転数合わせの補正目標回転数ＸＮ１を本来の目標回転数ＸＮ０よりも低い回転数まで下げておき（ＸＮ１＜ＸＮ０）、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって第１入力軸ＩＭＳの回転数ＮＭが上昇することを利用して、当該第１入力軸ＩＭＳの回転数ＮＭが上昇する過程で変速先の駆動ギヤ４３，４５，４７との回転数合わせを行うようにしている。

その一方で、図５に示す制御のように、変速元の変速段よりも変速先の変速段が低い変速段のとき、すなわちダウンシフトを行う場合において、本来の目標回転数ＸＮ０がエンジン２の回転数ＮＥよりも高いときには、モータ３による回転数合わせの補正目標回転数ＸＮ２を本来の目標回転数ＸＮ０よりも高い回転数まで上げておき（ＸＮ２＞ＸＮ０）、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクによって第１入力軸ＩＭＳの回転数ＮＭが下降することを利用して、当該第１入力軸ＩＭＳの回転数ＮＭが下降する過程で変速先の駆動ギヤ４３，４５，４７との回転数合わせを行うようにしている。これらにより、第１クラッチＣ１の引き摺りトルクを利用して、同期係合動作時（インギヤ時）にシンクロメッシュ機構８１，８２及び変速機４にかかる負荷を効果的に低減できると共に、同期係合動作に伴い発生する振動・騒音をより効果的に低減できる。

また、本実施形態の制御では、シンクロメッシュ機構８１，８２により駆動ギヤ４３，４５，４７を第１入力軸ＩＭＳに同期係合させるインギヤ動作、又は駆動ギヤ４３，４５，４７の第１入力軸ＩＭＳへの係合を解除するオフギヤ動作を行う際に、予めモータ３の駆動又は回生により第１入力軸ＩＭＳに捩れを解消するためのトルク（図４で時刻ｔ１１まで付与されるトルク、及び図５で時刻ｔ２１まで付与されるトルク）を付与し、その後、所定時間Ｄｔａ，Ｄｔｄが経過してからシンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行するようにしている。

上記構成の変速機４が備える第１入力軸ＩＭＳには、モータ３又はエンジン２からの伝達トルクによって捩れが発生する。特に、第１入力軸ＩＭＳの軸長が長い場合には、この捩れの影響が大きくなる。そして、第１入力軸ＩＭＳに捩れが発生した状態でシンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行すると、スムーズなインギヤ動作又はオフギヤ動作の妨げになるおそれがある。そのため、シンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を行う際には、第１入力軸ＩＭＳの捩れが解消してからインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行することが望ましい。したがってここでは、予めモータ３の駆動又は回生により第１入力軸ＩＭＳに捩れを解消するためのトルクを付与し、その後、所定時間（第１入力軸ＩＭＳの捩れの解消に必要な余裕時間）が経過するのを待ってから、シンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作を実行するようにしている。これにより、伝達トルクによる第１入力軸ＩＭＳの捩れの影響を受けずに済むので、シンクロメッシュ機構８１，８２によるスムーズなインギヤ動作又はオフギヤ動作が可能となる。

また、本実施形態の制御では、モータ３による回転数合わせを行う際、該回転数合わせに必要なモータ３の駆動又は回生の制御の指令を出す時点ｔ１８，ｔ２８は、制御信号の伝達に伴う応答遅れの時間Ｄｔｃ，Ｄｔｆを加味して決定するようにしている。

モータ３による回転数合わせの制御を行ったとしても、制御信号の伝達に伴う遅れ時間が発生するために、実際にシンクロメッシュ機構８１，８２による同期係合動作が行われるときには、第１入力軸ＩＭＳの回転数と目標回転数との間にずれが生じてしまうおそれがある。この場合、当該回転数のずれは、シンクロメッシュ機構８１，８２の機械的構造によって吸収することになるため、スムーズな同期係合動作の妨げとなる。そのためここでは、制御信号の伝達に伴う遅れ時間を考慮してモータ３による回転数合わせの制御の指令を出すようにしている。これにより、実際にシンクロメッシュ機構８１，８２による同期係合動作が行われるときの第１入力軸ＩＭＳの回転数を目標回転数により近付けることが可能となる。したがって、シンクロメッシュ機構８１，８２の機械的構造で吸収する回転数のずれを少なく抑えることができ、スムーズな同期係合動作が可能となる。また、シンクロメッシュ機構８１，８２及び変速機４にかかる負荷を低減できる。

また、本実施形態の制御では、シンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作の後にモータ３による回転数合わせの制御を行う場合には、インギヤ動作又はオフギヤ動作の終了後、所定時間Ｄｔｂ，Ｄｔｅが経過してからモータ３による回転数合わせの指令を出すようにしている。

シンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作に伴い第１入力軸ＩＭＳの捩れが発生する。そのため、シンクロメッシュ機構８１，８２によるインギヤ動作又はオフギヤ動作の後でモータ３による回転数合わせを行う場合には、この第１入力軸ＩＭＳの捩れが解放されたと判断するまで、モータ３による回転数合わせの制御の指令を遅らせるようにする。これにより、第１入力軸ＩＭＳの捩れの影響を受けずに済むことで、より正確な回転数合わせが可能となる。

また、本実施形態の制御では、シンクロメッシュ機構８１，８３による同期係合動作が行われる時点（ｔ２０，ｔ３０）の直前（ｔ１９，ｔ２９）までモータ３による回転数合わせの制御が行われるように、モータ３による回転数合わせの制御と、アクチュエータ機構によるシンクロメッシュ機構８１、８２の駆動の制御とを協調させるようにしている。

モータ３による回転数合わせの制御と、アクチュエータ機構によってシンクロメッシュ機構８１，８２を駆動する動作（ギヤアクチュエータ動作）とを協調させることで、変速先の変速ギヤと第１入力軸ＩＭＳとの回転数差がより少ない状態での同期係合動作が可能となる。これにより、振動や騒音がより少ないスムーズな同期係合動作を実現できる。また、シンクロメッシュ機構８１，８２にかかる負荷をより効果的に低減することができる。

なお上記では、本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置による制御対象の変速機として、上記の第１、第２変速機構Ｓ１，Ｓ２及び第１、第２クラッチＣ１，Ｃ２を備えたデュアルクラッチ式の変速機４を示したが、本発明にかかる制御を実施する変速機は、デュアルクラッチ式の変速機には限らず、他の構成の変速機であってもよい。そして、本発明にかかる制御を実施する変速機の最低限の構成としては、モータ３の回転軸に連結された入力軸と、駆動輪側に連結された出力軸と、入力軸と出力軸との間に設置された一又は複数の同期係合装置を有する変速機構とを含み、複数の変速段を切り替えて設定することでエンジンとモータの少なくともいずれかの駆動力を駆動輪に伝達可能な変速機であればよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 車両（ハイブリッド車両）
２ エンジン（内燃機関：第１駆動源）
２ａ クランクシャフト（回転軸）
３ モータ（電動機：第２駆動源）
４ トランスミッション（変速機）
５ ディファレンシャル機構
１０ 電子制御ユニット（制御手段）
２０ インバータ
３０ バッテリ（蓄電器）
３１ アクセルペダルセンサ
３２ ブレーキペダルセンサ
３３ シフトポジションセンサ
３４ 回転数センサ
３５ 傾斜角センサ
３６ バッテリ温度センサ
３９ 残容量検出器
４２，４４，４６ 駆動ギヤ（変速ギヤ）
４３，４５，４７ 駆動ギヤ（変速ギヤ）
７０ プラネタリギヤ機構
８１，８２ シンクロメッシュ機構
８３，８４，８５ シンクロメッシュ機構
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
ＣＳ カウンタシャフト（出力軸）
ＩＤＳ アイドルシャフト
ＩＭＳ 内側メインシャフト（第１入力軸、入力軸）
ＯＭＳ 外側メインシャフト（第２入力軸）
ＲＶＳ リバースシャフト
Ｓ１ 第１変速機構
Ｓ２ 第２変速機構
ＳＳ セカンダリシャフト（第２入力軸）

Claims (7)

1. 第１駆動源と、
   第２駆動源としての電動機と、
   前記電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、
   前記電動機の回転軸に連結された入力軸と、
   前記入力軸と前記第１駆動源の回転軸との係合／解放を切換可能なクラッチと、
   駆動輪側に駆動力を出力するための出力軸と、
   前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達可能に連結するために前記入力軸と前記出力軸との間に設けられた複数のギヤ列と、
   前記複数のギヤ列を構成する変速ギヤの一つを前記入力軸に対して選択的に同期係合させることで、前記入力軸と前記出力軸との間で複数の変速段を成立させる同期係合装置と、を備える変速機と、
   前記変速機、前記第１駆動源、前記電動機を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記同期係合装置により前記入力軸上のいずれかの変速ギヤを前記入力軸に同期係合させるとき、前記電動機の駆動又は回生により前記入力軸の回転数を上昇又は下降させて、該入力軸の回転数を変速元の前記変速ギヤの回転数から変速先の前記変速ギヤの回転数に向けて補正する回転数合わせを行ってから前記同期係合装置による同期係合動作を行うハイブリット車両の制御装置であって、
   前記制御手段は、
   前記入力軸の目標回転数として、変速先の前記変速ギヤの回転数である本来の目標回転数を前記第１駆動源の回転軸の回転数との差が大きくなる方向へ補正してなる補正目標回転数を設定し、
   前記電動機による回転数合わせにおいて、前記入力軸の回転数が前記補正目標回転数となるように制御し、
   前記本来の目標回転数が前記第１駆動源の回転軸の回転数よりも低いときには、前記補正目標回転数を前記本来の目標回転数よりも低い回転数に設定する
   ことを特徴とするハイブリット車両の制御装置。
2. 第１駆動源と、
   第２駆動源としての電動機と、
   前記電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、
   前記電動機の回転軸に連結された入力軸と、
   前記入力軸と前記第１駆動源の回転軸との係合／解放を切換可能なクラッチと、
   駆動輪側に駆動力を出力するための出力軸と、
   前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達可能に連結するために前記入力軸と前記出力軸との間に設けられた複数のギヤ列と、
   前記複数のギヤ列を構成する変速ギヤの一つを前記入力軸に対して選択的に同期係合させることで、前記入力軸と前記出力軸との間で複数の変速段を成立させる同期係合装置と、を備える変速機と、
   前記変速機、前記第１駆動源、前記電動機を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記同期係合装置により前記入力軸上のいずれかの変速ギヤを前記入力軸に同期係合させるとき、前記電動機の駆動又は回生により前記入力軸の回転数を上昇又は下降させて、該入力軸の回転数を変速元の前記変速ギヤの回転数から変速先の前記変速ギヤの回転数に向けて補正する回転数合わせを行ってから前記同期係合装置による同期係合動作を行うハイブリット車両の制御装置であって、
   前記制御手段は、
   前記入力軸の目標回転数として、変速先の前記変速ギヤの回転数である本来の目標回転数を前記第１駆動源の回転軸の回転数との差が大きくなる方向へ補正してなる補正目標回転数を設定し、
   前記電動機による回転数合わせにおいて、前記入力軸の回転数が前記補正目標回転数となるように制御し、
   前記本来の目標回転数が前記第１駆動源の回転軸の回転数よりも高いときには、前記補正目標回転数を前記本来の目標回転数よりも高い回転数に設定する
   ことを特徴とするハイブリット車両の制御装置。
3. 前記入力軸又は前記第１入力軸と前記第１駆動源の回転軸との係合／解放を切換可能な前記クラッチ又は前記第１クラッチは、湿式クラッチである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。
4. 前記制御手段は、
   前記同期係合装置により前記変速ギヤを前記入力軸に同期係合させるインギヤ動作又は前記変速ギヤの前記入力軸への係合を解除するオフギヤ動作を実施する際に、予め前記電動機の駆動又は回生により前記入力軸の捩れを解消するためのトルクを付与し、その後、所定時間が経過してから前記同期係合装置による前記インギヤ動作又は前記オフギヤ動作を開始する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。
5. 前記制御手段は、
   前記電動機による回転数合わせを行う際、該回転数合わせに必要な前記電動機の駆動又は回生の制御の指令を出す時点は、制御信号の伝達に伴う応答遅れの時間を加味して決定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。
6. 前記制御手段は、
   前記同期係合装置により前記変速ギヤを前記入力軸に同期係合させるインギヤ動作又は前記変速ギヤの前記入力軸への係合を解除するオフギヤ動作の後に前記電動機による回転数合わせの制御を行う場合には、前記インギヤ動作又はオフギヤ動作の終了後、所定時間が経過してから前記電動機による回転数合わせの指令を出す
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。
7. 前記同期係合装置を駆動するためのアクチュエータ機構を備え、
   前記制御手段は、
   前記同期係合装置による同期係合動作が行われる時点の直前まで前記電動機による回転数合わせの制御が行われるように、前記電動機による回転数合わせの制御と前記アクチュエータ機構による前記同期係合装置の駆動の制御とを協調させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリット車両の制御装置。

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