JP6137048B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特にエネルギ効率を向上させた変速装置を有するハイブリッド車両に関する。

近年、変速時における機械的動力の伝達の途切れを減少させるため、奇数段の変速段を形成する第１の変速機構と、偶数段の変速段を形成する第２の変速機構と、第１の変速機構の第１入力軸と内燃機関の出力軸（以下、エンジン出力軸とも称する）とを係合可能な第１クラッチと、第２の変速機構の第２入力軸とエンジン出力軸とを係合可能な第２クラッチとを備え、これら２つの変速機構の変速段と、２つのクラッチを選択的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が知られている。

特許文献１（特開２０１２−１６６５７４号公報）には、上述のようなデュアルクラッチ式変速機において、一方の変速機構の入力軸（奇数段軸）に機械的に結合される電動モータを備えたハイブリッド車両が開示されている。このようなデュアルクラッチ式変速機においては、電動モータの回転軸が第１入力軸と結合されており、モータトルクを利用して、車両を発進、加速させたり、減速時に車両の運動エネルギを電力に回生する事を可能としている。

特許文献２（国際公開第２０１１／１３５９１０号）には、変速段の切換えに際して、電動モータの効率および発熱量などの情報に基づき、次に切換えられる隣接する変速段を同期させて、変速制御に備えて待機（プレシフト）させることにより、変速制御に必要とされる時間を短縮する技術が開示されている。

特開２０１２−１６６５７４号公報 国際公開第２０１１／１３５９１０号

特許文献１に開示されるデュアルクラッチ式の変速機構を備えるハイブリッド車両では、変速機の第１入力軸に電動モータのモータ出力軸が一体に結合されている。このため、一方の第２入力軸の変速段を用いてエンジンのトルクを走行出力軸に伝達している状態において、プレシフト制御により他方の第１入力軸の変速段を同期すると、モータ出力軸は、回転駆動する必要がない場合であっても走行出力軸ととともに連れ回り、それによってエネルギ損失が発生し燃費が悪化し得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デュアルクラッチ式変速機を有するハイブリッド車両において、エンジンのトルクを第２クラッチおよび第２入力軸を有する第２変速機構を介して走行出力軸へ伝達している状態において、変速時間が短いというデュアルクラッチ式の変速機構の利点を阻害せず、第１入力軸および第１入力軸と結合されたモータの出力軸の連れ回りによるエネルギ損失の発生を抑制し燃費を向上させることである。

本発明によるハイブリッド車両は、エンジンと、モータジェネレータ（以下、モータとも称する）と、変速機と、変速機を制御する制御部とを備える。モータジェネレータは、バッテリの電力とモータ出力軸の回転出力とを相互に変換する。変速機は、エンジン出力軸およびモータ出力軸から入力されたトルクを、複数の変速段のうちの選択された変速段を介して、駆動出力軸から出力する。変速機は、モータ出力軸と一体に結合される第１入力軸と、第２入力軸と、エンジン出力軸からのトルクを、それぞれ第１入力軸および第２入力軸につなぎ替えて伝達する第１クラッチおよび第２クラッチと、第１クラッチおよび第２クラッチを切換える際に、選択された変速段に応じて予め第１入力軸または第２入力軸の回転速度を駆動出力軸と同期させる同期機構とを含む。制御部は、第１クラッチを非係合とするとともに、第２クラッチを係合して、第２入力軸に対応する変速段から駆動出力軸にトルクを伝達しながら走行している場合に、第１入力軸の同期を解除して回転方向へのトルクが加わらないニュートラル状態とする。

本発明のハイブリッド車両によれば、制御部は、第２入力軸を用いて駆動力を伝達している場合に、第１入力軸をニュートラル状態とすることにより、第１入力軸と駆動出力軸との同期を解除する。第１入力軸は同期が解除されることにより、駆動出力軸から切離されて、一体に結合されているモータ出力軸の連れ回りを削減することができる。これにより、モータ出力軸を継続して回転駆動させる必要がない場合には、回転を停止させるまたは、回転を減少させることにより、第１入力軸との連れ回りにより生じる、エネルギ損失を低減させることができる。

好ましくは、制御部は、第１入力軸をニュートラル状態とした場合に変速のために第１入力軸を駆動出力軸に同期する速度まで増速するために必要とされるモータジェネレータの消費電力量よりも、第１入力軸をニュートラル状態としない場合の連れ回りに伴うエネルギ損失が上回ることを判定した場合に、第１入力軸をニュートラル状態とする。

このような構成とすることによって、制御部は、第１入力軸をニュートラル状態とする際に連れ回りを削減することに伴う損失低減量と、第１入力軸の回転速度を変化させるのに必要な電力損失量とを比較して、後者が上回る場合には、ニュートラル化を禁止する。このため、エネルギ損失を考慮してニュートラル化を行うか否かの判定を適切に行えるので、燃費の悪化を防止することができる。

好ましくは、制御部は、第１入力軸をニュートラル状態とする際に、ニュートラル状態になった後の第１入力軸の回転速度と、駆動出力軸と同期している状態における第１入力軸の回転速度との差が予め設定された一定範囲内に収まるように、走行状態に応じて第１入力軸のニュートラル状態の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を算出し、モータジェネレータにより回転速度を制御する。

このような構成とすることによって、制御部は、ニュートラル状態の第１入力軸の目標回転速度を、変速時間の長期化を抑制しつつ、ニュートラル状態から復帰する際のエネルギ損失が大きくならないように決定することができる。

好ましくは、制御部は、回生要求に基づいて第１入力軸のニュートラル状態を解除する際に、選択される変速段を用いた場合のモータジェネレータによる回生効率が最大となるように、第１入力軸の目標回転速度を算出する。

このような構成とすることによって、制御部は、ニュートラル状態を解除する際、同期後の回生効率を考慮して選択された高速段または低速段の変速段に基づいて、第１入力軸の目標回転速度を決定する。モータジェネレータのトルク特性、効率特性、そして回転速度の増減に伴うエネルギ損失の得失も考慮して変速段を判定し、目標回転速度を算出できる。これにより、ニュートラル状態解除後の回生効率を高め、燃費効果を向上させることができる。

実施の形態のハイブリッド車両の概略的な構成を示す図である。 図１に示す変速機の構成を説明するための図である。 図１に示すハイブリッド車両の変速タイミングを説明する変速線図である。 第１入力軸がニュートラル化された場合の回転速度の低下を説明する図である。 実施の形態の変速制御の概要を説明するタイムチャートである。 実施の形態に従うハイブリッド車両のＥＣＵによって実行される変速制御処理を説明するフローチャートである。 図６のＳ２０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図６のＳ３０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図６のＳ５０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図６のＳ６０の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態に従うハイブリッド車両１００の概略的な構成図である。ハイブリッド車両１００は、エンジン２０と、モータジェネレータ（以下、モータとも称する）３０と、モータ制御ユニット（（Power Control Unit）以下、ＰＣＵとも称する）４０と、バッテリ５０と、デュアルクラッチ式変速機（以下、ＤＣＴとも称する）６０と、電子制御ユニット（（Electronic Control Unit）以下、ＥＣＵとも称する）３００とを備える。

モータジェネレータ３０は、たとえば三相交流回転電機であり、バッテリ５０からの電力に応じてトルクを発生すると共に、減速時には回生電力を発電可能に構成されている。

ＰＣＵ４０は、たとえば、コンバータやインバータを含んで構成され、ＥＣＵ３００からの制御信号に応じてモータジェネレータ３０のトルクまたは回生電力を制御する。

バッテリ５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池やキャパシタを含んで構成される蓄電装置である。バッテリ５０は、ＰＣＵ４０を介してモータジェネレータ３０と電力の受給をする。

ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両１００の各構成要素の動作を制御する。ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリなどの記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、ハイブリッド車両１００の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限らず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

エンジン２０には、回転駆動するエンジン出力軸２５が設けられている。このエンジン出力軸２５から出力されたトルクは、ＤＣＴ６０に伝達される。ＤＣＴ６０には、モータジェネレータ３０のモータ出力軸３５からのトルクが伝達される。ＤＣＴ６０には、たとえば複数の変速段Ｇ１〜Ｇ７が設けられている。ＤＣＴ６０における変速段Ｇ１〜Ｇ７の切換制御はＥＣＵ３００により行なわれる。ＥＣＵ３００は、これらの変速段Ｇ１〜Ｇ７から適切な変速比の変速段を選択する。そして、ＤＣＴ６０は、エンジン出力軸２５およびモータ出力軸３５から伝達されたトルクを、選択された変速段を介して、駆動出力軸としてのカウンタシャフトＣＳに伝達する。カウンタシャフトＣＳから出力されたトルクは、ディファレンシャル機構７０および左右のドライブシャフト８０Ｌ、８０Ｒを介して駆動輪９０Ｌ、９０Ｒに伝達され、ハイブリッド車両１００を走行させる。

図２は、図１のＤＣＴ６０の変速機の構成を説明する図である。なお、基本的な構成は上述した特開２０１２−１６６５７４号公報とほぼ同様であるため、要部以外の詳細な説明は繰返さない。

ＤＣＴ６０は、前進７速、後進１速の並行軸方式の変速機であり、エンジン出力軸２５と第１入力軸ＩＭＳとの間に第１クラッチＣ１が設けられ、エンジン出力軸２５と第２入力軸ＳＳとの間に第２クラッチＣ２が設けられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２とは、たとえば、乾式のクラッチで構成される。

ＤＣＴ６０は、多軸構造により構成されていて、第１変速機構の第１入力軸ＩＭＳと、第１入力軸ＩＭＳの外筒を形成する外側入力軸ＯＭＳと、第２変速機構の第２入力軸ＳＳと、出力軸としてのカウンタシャフトＣＳとを有している。このうち、第１入力軸ＩＭＳは、カウンタシャフトＣＳと共に、奇数段の変速段Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７を形成する。

第１入力軸ＩＭＳは、モータジェネレータ３０のモータ出力軸３５と一体となって回転するように結合されている。第１入力軸ＩＭＳは、第１クラッチＣ１を係合することにより、エンジン２０のエンジン出力軸２５のトルクを受け、変速段を介してカウンタシャフトＣＳへエンジンのトルクを伝達することができる。

また、第１入力軸ＩＭＳの外筒を形成する外側入力軸ＯＭＳは、平行に配置された第２入力軸ＳＳと、アイドルシャフトＩＤＳを介して噛合わされている。そして、第２入力軸ＳＳは、カウンタシャフトＣＳと共に、第１入力軸ＩＭＳの変速段とは異なるギヤ比を有する偶数段の変速段Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６を形成する。

ＤＣＴ６０は、第２クラッチＣ２を係合することにより、エンジン出力軸２５のトルクをアイドルシャフトＩＤＳからリバースシャフトＲＶＳおよび第２入力軸ＳＳに伝達する。リバースシャフトＲＶＳは、後進時の走行用の後進変速段ＧＲ、またはオイルポンプＯＰにトルクを伝達する。

第１入力軸ＩＭＳの第１クラッチＣ１と反対側の端縁部には、プラネタリギヤ機構１１０が設けられている。プラネタリギヤ機構１１０は、複数のプラネタリギヤ１１２をそれぞれ回動自在に支持するキャリア１１３と、リングギヤ１１５と、サンギヤ１１１を有している。また、リングギヤ１１５には、第１ブレーキＢ１（以下、Ｂ１とも称する）が設けられている。第１ブレーキＢ１は、リングギヤ１１５の回転を規制または規制解除することにより、第１速の変速段Ｇ１または、第３速の変速段Ｇ３を選択可能とする。

第１速の変速段Ｇ１を確立するため、ＤＣＴ６０においては、第１ブレーキＢ１を、リングギヤ１１５の回転を規制した状態とすると、エンジン出力軸２５の回転速度は、プラネタリギヤ機構１１０により減速されて、キャリア１１３から駆動ギヤ１３１に伝達される。駆動ギヤ１３１は、従動ギヤ５１にトルクを伝達して、確立された第１速の変速段Ｇ１を用いてカウンタシャフトＣＳを回転させる。

また、第３速の変速段Ｇ３を確立するため、第１ブレーキＢ１は、リングギヤ１１５の回転の規制を解除するとともに、後述する同期機構により駆動ギヤ１３１と第１入力軸ＩＭＳとを連結させた第３速側連結状態とする。これにより、駆動ギヤ１３１は、従動ギヤ５１にトルクを伝達して、確立された第３速の変速段Ｇ３を用いてカウンタシャフトＣＳを回転させる。

第１速の変速段Ｇ１および第３速の変速段Ｇ３におけるキャリア１１３およびプラネタリギヤ１１２などは、モータ出力軸３５が回転すると、ともに連れ回ることにより、モータの回転子を含むモータ出力軸３５、第１入力軸ＩＭＳとともに回転慣性となる。これら回転慣性を連れ回している際には、ギヤの噛み合いによる引き摺り損失、オイルの撹拌損失、モータの逆起電力など、回転に伴う損失が連続的に発生し得る。これら損失量は回転速度がゼロ速度とならない状態であっても、回転速度を低下させることにより減少させることができる。

ＤＣＴ６０に設けられた第１変速機構、第２変速機構およびプラネタリギヤ機構１１０の制御は、ユーザからの出力要求信号の入力に基づいて、ＥＣＵ３００により実行される。ＥＣＵ３００は、ＤＣＴ６０およびＰＣＵ４０に制御信号を出力する。ＰＣＵ４０は、バッテリ５０からの電力を用いてモータジェネレータ３０を駆動する。

[変速制御の詳細]
次に、ＤＣＴ６０の変速制御について詳述する。

ＤＣＴ６０の変速制御は、第１入力軸ＩＭＳにより形成される奇数段の変速段または、第２入力軸ＳＳにより形成される偶数段の変速段を交互に切換えるように第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を選択的に係合または非係合とすることにより実行される。

たとえば、図２に示すＤＣＴ６０で、第３速の変速段Ｇ３から第５速の変速段Ｇ５に変速段を変更（アップシフト）する場合を示して説明する。まず、変速段Ｇ３の駆動ギヤ１３１側の第１クラッチＣ１を係合状態から非係合状態として、第２クラッチＣ２を非係合状態から係合状態とする。これにより、エンジン２０のトルクを伝達している伝達経路が第１入力軸ＩＭＳから、第２入力軸ＳＳに切換えられる。第２入力軸ＳＳに設けられている第４速の変速段Ｇ４を予め噛み合わせておく（以下、プレシフトとも称する）ことで、駆動ギヤ１４４が、カウンタシャフトＣＳの従動ギヤ５３にエンジン２０のトルクを伝達して回転させる。

その後、第３速の変速段Ｇ３の噛み合わせを解除して第５速の変速段Ｇ５を予め噛み合わせておき、再び第２クラッチＣ２を係合状態から非係合状態として、第１クラッチＣ１を非係合状態から係合状態とする。これにより、エンジン２０のトルクを伝達している伝達経路が変速段Ｇ４から変速段Ｇ５に切換えられて、変速段Ｇ５の駆動ギヤ１５１からトルクが従動ギヤ５３に伝達されてカウンタシャフトＣＳを回転させることができる。

この実施の形態の第１変速機構には、同期機構を構成する第１噛合機構ＳＭ１（以下、ＳＭ１とも称する）と第３噛合機構ＳＭ３（以下、ＳＭ３とも称する）とが、それぞれ第１入力軸ＩＭＳ上にスライド可能に設けられている。また、第２変速機構には、第２入力軸ＳＳ上に、同期機構を構成する第２噛合機構ＳＭ２（以下、ＳＭ２とも称する）および第４噛合機構ＳＭ４（以下、ＳＭ４とも称する）が軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。

第４噛合機構ＳＭ４は、第３速の変速段Ｇ３から、第４速の変速段Ｇ４への変速制御を行う前に軸方向に沿ってスライドして、駆動ギヤ１４４を第２入力軸ＳＳに係合させる。第２入力軸ＳＳは、カウンタシャフトＣＳと動力伝達が可能な回転速度となるように同期されてから、第２クラッチＣ２が結合されることにより、所望の変速段Ｇ４を用いてエンジン２０のトルクをカウンタシャフトＣＳに伝達することができる。

また、第３噛合機構ＳＭ３は、第４速の変速段Ｇ４から、第５速の変速段Ｇ５への変速制御を行う前に軸方向に沿ってスライドして、駆動ギヤ１５１を第１入力軸ＩＭＳに係合させる。第１入力軸ＩＭＳは、カウンタシャフトＣＳとトルク伝達が可能な回転速度となるように同期されてから、第１クラッチＣ１を結合させることにより、所望の変速段Ｇ５を用いてエンジン２０のトルクをカウンタシャフトＣＳに伝達することができる。

このように、ＤＣＴ６０の変速制御では、２つの第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２をつなぎ替える前に、各変速段Ｇ１〜Ｇ７に位置する第１噛合機構ＳＭ１〜第４噛合機構ＳＭ４が用いられて、第１入力軸ＩＭＳまたは第２入力軸ＳＳの回転速度をカウンタシャフトＣＳに同期させるプレシフト制御が実行される。プレシフト制御により、第１入力軸ＩＭＳおよび第２入力軸ＳＳ間では交互にトルクの伝達経路が迅速に切換えられ、もたつき感および、変速ショックを低減させることができる。

図３は、図１に示すハイブリッド車両の変速タイミングを説明する変速線図である。変速線は、各変速段でのアップシフト線Ａ（破線）、ダウンシフト線Ｂ（実線）、アッププレシフト線Ｃおよびダウンプレシフト線Ｄ（いずれも一点鎖線）を示し、車速と要求駆動力との関係に基づいて、どの時点で、変速制御としてのプレシフト制御、またはシフト制御を実行するかを示している。なお、プレシフト線は便宜上第１変速機構に設けられた奇数段の変速段Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７についてのみ示しているが、第２変速機構に設けられた偶数段の変速段Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６についても同様となる。

各変速段の切換えは、車速と要求駆動力との関係に応じてＥＣＵ３００により行なわれる。たとえば、車速の増加によりアップシフト線を図３中の左方から右方へ横切ると、ＥＣＵ３００は、アップシフトを行なう。また、所定のヒステリシスが設けられたダウンシフト線を図３中の右方から左方へ横切ると、ＥＣＵ３００は、ダウンシフトを行なう。

さらに、変速線図では、各変速段の切換えの前に、車速の増加によりアッププレシフト線を図３中の左方から右方へ横切ると、ＥＣＵ３００は、予測される次の変速段への切換えに備えてプレシフト制御を行なう。また、所定のヒステリシスが設けられたダウンプレシフト線を図３中の右方から左方へ横切ると、ＥＣＵ３００は、予測される次の変速段への切り換えに備えてプレシフト制御を行なう。

図３に示す各段のプレシフト制御においては、変速される変速段と同じ入力軸の変速段（たとえば３速）から他方の入力軸（第２入力軸）の変速段（たとえば４速）に変速した直後に、次の変速段（たとえば５速または３速）への変速に備えて、第１入力軸ＩＭＳがカウンタシャフトＣＳに同期される。これにより、たとえば３速→４速→５速連続アップシフトや、５速→４速→３速連続ダウンシフトを短時間で実行可能とすることができる。

たとえば、増速中の期間ＶＴ１は、３速→４速のアップシフト後、ただちに３速→５速のアッププレシフトによる第１入力軸ＩＭＳの同期が開始されている。アッププレシフトにより予め同期が行なわれているため、４速へ変速段が変更された後、迅速に４速→５速のアップシフトを行なうことができる。

[プレシフト制御のタイミング]
変速制御で非係合状態となったクラッチ側の入力軸は、予測される次の変速段への切換えに備えて、非係合状態となった直後に予めプレシフト制御により同期が開始される。

図４は、ＥＣＵ３００のプレシフト制御で、実際に第１入力軸ＩＭＳの回転速度が、奇数段の各変速段Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７の変化に合わせて上昇する様子が示される。図２，図４を参照して、各段のプレシフト制御は、変速される変速段と同じ入力軸の変速段（たとえば３速）から他方の入力軸（第２入力軸）の変速段（たとえば４速）に変速された直後から、次の変速段（たとえば５速）への変速に備えて（たとえば３速から５速へ）予め同期が行なわれる。すなわち、プレシフト制御では、奇数段への変速を行なう際には、第１入力軸ＩＭＳは第１噛合機構ＳＭ１または第３噛合機構ＳＭ３を係合させることによりカウンタシャフトＣＳの回転に同期されて、回転速度が上昇する。

第３速から第４速、第５速へ連続してアップシフトされることが想定される場合、ＥＣＵ３００は、プレシフト制御によって、予め第１入力軸ＩＭＳを、カウンタシャフトＣＳと同期させて、第５速の変速段Ｇ５を形成する駆動ギヤ１５１に対して、エンジン２０のトルクを伝達する準備を行なう。第１入力軸ＩＭＳは、モータ出力軸３５が一体に結合されているため、第４速で走行しているほとんどの期間ＶＴ２中、カウンタシャフトＣＳの従動ギヤ５３が噛合う駆動ギヤ１５１とともにモータジェネレータ３０のモータ出力軸３５が連れ回りする。

第１入力軸ＩＭＳの回転によりモータ出力軸３５が連れ回ると、変速段Ｇ５を形成している従動ギヤ５３と駆動ギヤ１５１との間の噛合い抵抗などからエネルギ損失が発生してしまう。

連れ回りによるエネルギ損失としては、ギヤの噛合い抵抗の他にも、たとえば、ギヤ要素、係合要素の回転、トルク伝達に伴う損失、モータジェネレータ３０が磁石モータである場合は、回転に伴う鉄損、逆起電力により発生する電圧がシステム電圧を超過する際には逆起電力発電に伴う損失、モータ出力軸３５の出力トルクをゼロに近づける制御（ゼロトルク制御）を実施する際にはその電流を流すために発生する損失、パワー素子の通電制御に伴うＰＣＵ損失、回転変動を伴う場合は、回転慣性を持つ軸の回転速度を上下させるためのトルク発生に伴う電力損失、摩擦損失などの不可逆損失が挙げられる。

このように、プレシフト制御を行なうことにより、次の変速段へ迅速で円滑なアップシフト、ダウンシフトを行ない得るが、一方で様々なエネルギ損失も発生し得る。

そこで、本実施の形態では、第２入力軸ＳＳに対応する変速段Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６のいずれかを用いて出力軸（カウンタシャフトＣＳ）にトルクを伝達して走行している状態において、モータ出力軸３５が一体に結合されている第１入力軸ＩＭＳにカウンタシャフトＣＳからのトルクが伝達されないようにニュートラル化を行なう。ニュートラル化は、たとえば、次に切り換えられる変速段の候補に位置するたとえば、第３噛合機構ＳＭ３の同期が解除されて、第１入力軸ＩＭＳに対して駆動ギヤ１５１を回転自在な状態とすることにより行われる。

ニュートラル化により、従動ギヤ５３とともに回転する駆動ギヤ１５１との同期が解除された第１入力軸ＩＭＳは、回転方向へのトルクが加わらないニュートラル状態となり、摩擦等により回転速度が低下する。

このため、第１入力軸ＩＭＳとともに、連れ回りしていたモータ出力軸３５の回転速度を低減、または停止させることが可能となる。よって、連れ回りによるエネルギ損失を低減させることができる。したがって、奇数段の変速段Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７をトルク伝達に使用する必要のない状況では、ニュートラル化により第１入力軸ＩＭＳおよび各変速要素の回転を停止または減少させて、エネルギ損失を抑制できる。

本実施の形態を適用しない場合には、第３速の変速段Ｇ３から第４速の変速段Ｇ４への変速後に第４速から第５速へ変速するまでの間、図４の実線Ｎ５のようにプレシフトされて変速段Ｇ５のギヤ比で同期が図られる。これに対して、本実施の形態を適用すると、破線矢印Ｎ５ｌｏｗのように第１入力軸ＩＭＳの回転速度を低下させる。

第１クラッチＣ１が解放されて第２入力軸ＳＳから駆動力が伝達されている状態において、プレシフト制御による同期を解除するニュートラル化を行うことによって、第４速によって走行している一定の期間ＶＴ２に、モータ出力軸３５が継続して長時間、連れ回されることを削減でき、エネルギ損失を減少させることができる。

[同期状態への復帰に伴うエネルギ損失]
一方で、奇数段への変速制御時に一律に同期制御を行なわず第１入力軸ＩＭＳをニュートラル化すると、第１入力軸ＩＭＳの回転速度が実質的にゼロ回転となりモータジェネレータ３０によるトルクアシストやエネルギ回生を行なえなくなる。また、次の変速段への変速のために、最終的には第１入力軸ＩＭＳを同期させることが必要となるので、増速によるエネルギ損失が生じる。そのため、再同期時のエネルギ損失を考慮した上でニュートラル化するか否かを判定することが好ましい。

ＥＣＵ３００は、ニュートラル制御を行なう際、モータ出力軸３５の連れ回りにより失われているエネルギ損失と、ニュートラル状態からの復帰の際に、次の変速段に同期させるために必要とされる増速によるエネルギ損失との大きさを比較してニュートラル化を実行するか否かを判断する。これにより、ニュートラル化によりトータル的にエネルギ損失が増加する場合には、ニュートラル化は行なわれないので、燃費効率を向上させることができる。

図５は、ＤＣＴ６０の変速制御にニュートラル制御を適用した様子を示し、ニュートラル制御が実行される場合と、実行されない場合の損失量の相違を説明するタイムチャートである。図５には、横軸に時間（ｔ）が示され、縦軸には変速段と、ニュートラル状態判定信号（ＯＮｏｒＯＦＦ）、第１入力軸ＩＭＳの回転速度Ｎ、第１入力軸ＩＭＳにおける損失量および車速が示される。

図２，図５を参照して、本実施の形態が適用されない場合は、時刻ｔ１で変速段が第３速から第４速に切換えられると、第３速の変速段Ｇ３側の第１クラッチＣ１の係合が解除され、時刻ｔ２において、第１噛合機構ＳＭ１による係合が解除された第１入力軸ＩＭＳの回転速度Ｎが低下する。その後、回転速度Ｎは、時刻ｔ３において、プレシフト制御により第５速に相当する変速段Ｇ５への同期が行なわれ再び増速を開始する。そして、時刻ｔ４において、円滑に第２クラッチＣ２から第１クラッチＣ１へのつなぎ換えが行なわれて、第５速の変速段Ｇ５が形成される。

一方、本実施の形態を適用した場合には、第１クラッチＣ１が非係合となり、第２クラッチＣ２が係合されると、第２入力軸ＳＳに対応する変速段Ｇ４からカウンタシャフトＣＳにトルクが伝達されながら走行している状態となる。時刻ｔ１において変速段が第３速から第４速に切換えられた後、第１変速機構のプレシフト制御による第１入力軸ＩＭＳの同期が解除されて、第１入力軸ＩＭＳがニュートラル化される（図５の実線ＰＮ参照）。

ニュートラル化が行われると、第１入力軸ＩＭＳの回転速度Ｎが図中破線Ｎｌｏｗに示すように低下して、モータ出力軸３５の連れ回りによるエネルギ損失が図５の実線ＰＮに示すように低減する。損失の低減分Ｐ１は、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル化している時間が大きくなるにつれて増大する。このように、第４速の変速段Ｇ４を用いて走行している間、可能な限り長い時間、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル化して、第１入力軸ＩＭＳのエネルギ損失を抑制できるようにすることが好ましい。

一方で、ニュートラル化は、連れ回りによるエネルギ損失を軽減するためには有効であるが、ニュートラル状態からの復帰時において、第１入力軸ＩＭＳの回転速度を再び上昇させるために増速するエネルギが必要となる。増速に必要なエネルギがニュートラル化により低減されるエネルギ損失より大きいと、トータルとしては損失となる。そのため、第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施するにあたり、復帰の際のエネルギ損失を考慮することが好ましい。具体的には、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態とした場合に、第１入力軸ＩＭＳをカウンタシャフトＣＳに同期させて変速可能な状態とするまでの増速に必要とされるモータジェネレータ３０の消費電力量を、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態としない場合の電力損失が上回ることが予測される場合に、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態とする判断を行なう。

図５を参照して説明すると、第４速を変速段Ｇ４として選択中に第１入力軸ＩＭＳがニュートラル化されると、図中破線Ｎｌｏｗのように回転速度が減少し、これに伴って第１入力軸ＩＭＳに結合されているモータ出力軸３５の回転速度も低下する。このとき、モータジェネレータ３０に回生トルクを与えることにより、モータジェネレータ３０の回転で電力を発生させ、積極的に電力回生を行なうことにより、電力量Ｐｉｎとしてバッテリ５０に蓄えることもできる。

一方で、ニュートラル状態を解除する時刻ｔ４では、モータジェネレータ３０を駆動して、所望の変速段Ｇ５の速度に同期させるように第１入力軸ＩＭＳを増速させなければならないため、図５の電力損回転上昇分Ｐｏｕｔで示されるように、バッテリ５０の電力が消費される。

この消費電力（Ｐｏｕｔ）と、電力回生により電気エネルギに変換された電力（Ｐｉｎ）との差分に相当する電力損失よりも、ニュートラル状態中に低減できる第１入力軸ＩＭＳの連れ回り損失の低減分Ｐ１が上まわる場合（Ｐ１＞Ｐｉｎ＋Ｐｏｕｔ（Ｐｏｕｔは負値））には、トータルとしてニュートラル化によりエネルギ損失を低減できることになる。連れ回り損失の低減分Ｐ１は第４速走行の時間が長期化するほど大きくなるため、たとえば、車速やアクセル開度などの情報から第４速走行の時間を予測することでＰ１の量を予測することが可能となる。

逆に、Ｐ１＜Ｐｉｎ＋Ｐｏｕｔ（Ｐｏｕｔは負値）の場合には、トータルとしてニュートラル化によりエネルギ損失が増加するため、そのような場合には、ニュートラル化を実施しないことが好ましい。

ニュートラル化を実施しないときには、エンジン２０が最適ポイントで動作するようにモータジェネレータ３０の負荷調整（アシスト／回生）が行なわれた場合のエネルギ損失をさらに考慮することが好ましい。

[ドライバビリティを考慮したニュートラル化判定]
ニュートラル化によって燃費性能が向上しても、ＤＣＴ６０特有の変速制御の迅速さや、変速ショックの少なさが失われることはドライバビリティの点から好ましくない。たとえば、ニュートラル状態から復帰する際に、同期速度と第１入力軸ＩＭＳの回転速度との速度差が大きいと、同期までに時間がかかってしまい、かえってドライバビリティを損なうことになり得る。

そのため、ハイブリッド車両１００は、ニュートラル中の第１入力軸ＩＭＳの回転速度と同期速度との差が所定範囲内に収まるようにニュートラル状態においての目標回転速度を設定することがより好ましい。これにより、変速のもたつきや変速ショックを減少させることができる。

なお、この時、ニュートラル状態においてモータジェネレータ３０の駆動が必要となるため、駆動による電力消費を考慮して、ニュートラル化するか否かを判断することが好ましい。

[ニュートラル解除後の速度設定]
ニュートラル状態から解除された後に、第１入力軸ＩＭＳが増速される場合には、次の変速段への同期が行なわれる。ニュートラル状態から解除された後に、第１入力軸ＩＭＳが減速される場合には、モータジェネレータ３０で回生をすることでエネルギを蓄えることが好ましい。

第１入力軸ＩＭＳがニュートラル化されていない状態においては、図２に示すように、エンジン２０の駆動トルクの一部は、係合されている第２クラッチＣ２、第２入力軸ＳＳを経由して出力軸であるカウンタシャフトＣＳに伝達されている。そして、伝達された駆動トルクの一部を使うことによってモータジェネレータ３０は、発電を行なうことができる。

モータジェネレータ３０のトルクで、ハイブリッド車両１００を加速させる場合には、次に選択される変速段は一般にプレシフト制御された高い変速段となるため、次の変速段に相当する第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度が算出される。一方で、減速回生させる場合には、回生効率を高めて燃費効果を得るために、目標回転速度が高速回転速度となる変速段に限らず、低速回転速度の変速段が選択されることもあり得る。

たとえば、低速回転速度では、回生トルクは大きく出来るが回転速度は低速であるため、同期状態まで増速するエネルギ損失が多くなる。一方、高速回転速度では、回生トルクは小さくなるが、同期状態まで増速するためのエネルギは少なくて済む。ＥＣＵ３００は、回生時にニュートラル化を終了する際、同期後の回生効率を考慮して選択された高速段または低速段の変速段に基づいて第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を決定する。

上記のようなニュートラル状態の回転速度の設定を行なうことにより、ハイブリッド車両１００は、以下のような変速制御処理を実行する。それにより、ニュートラル化によってエネルギ損失を減少させつつ、解除後の回生を実行することにより燃費効果を向上させることができる。
［変速制御処理の詳細］
図６は、実施の形態に従うハイブリッド車両１００のＥＣＵ３００によって実行される変速制御処理を説明するフローチャートである。図６に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムが所定周期で実行されることによって、ＤＣＴ６０の変速段制御処理が実現される。あるいは、一部のステップ（以下、ステップをＳと略する）については、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図６を参照して、Ｓ１０にて、ＥＣＵ３００は、図１に示すＤＣＴ６０の切換制御を行なうために、ハイブリッド車両１００の運転状態の情報を取得する。情報は、ユーザのアクセル、ブレーキ、シフト操作状態、ハイブリッド車両１００の速度や、バッテリ５０の充電状態（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する。）あるいは温度、エンジン２０の運転状態、ＤＣＴ６０内の各回転要素の回転速度、クラッチ、ブレーキの作動状態、回生要求の有無などを含む。

Ｓ２０にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ１０で取得したハイブリッド車両１００の運転状態の情報からＤＣＴ６０の第１入力軸ＩＭＳがニュートラル状態であるか否かを判定する。Ｓ２０にて、第１入力軸ＩＭＳがニュートラル状態でないと判定されると（Ｓ２０にてＮＯ）、Ｓ３０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施するか否かを判定する。第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施する場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）には、次のＳ４０に進んで、ＥＣＵ３００は第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施する。

一方、Ｓ３０にて、第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施しない場合（Ｓ３０にてＮＯ）には、ＥＣＵ３００によって制御は戻されて（リターン）、Ｓ１０から処理が繰返される。第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施するか否かを判断する処理については、図８に示すフローチャートを用いて後述する。

ＥＣＵ３００は、Ｓ２０にて、第１入力軸ＩＭＳがニュートラル状態であると判定する（Ｓ２０にてＹＥＳ）と、Ｓ５０にて、ニュートラル中の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を算出する。上述のように、ＥＣＵ３００は、ドライバビリティの悪化を抑制するために速度差が所定範囲内になるように第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を設定する。

Ｓ６０にて、ＥＣＵ３００は、ニュートラル状態から解除された後の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を算出する。具体的には、上述のように、モータジェネレータ３０を用いた駆動出力で、ハイブリッド車両１００を走行させる場合、プレシフト制御された変速段に相当する第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度が算出される。ニュートラル解除後に回生となる場合には、回生効率が最大となる変速段に相当する速度が算出される。その後、処理がＳ７０に進められる。

Ｓ７０にて、ＥＣＵ３００は、車速と要求駆動力に基づいてニュートラル状態を解除するか否かを判断する。現在のギヤ段選択状態では、要求駆動力を実現できない場合、モータジェネレータ３０を用いた充電が必要な場合、回生要求発生時など、変速が必要な状況であるか否かにより、ニュートラル解除をするか否かを判定する。ＥＣＵ３００は、第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態から解除しない場合（Ｓ７０にてＮＯ）は、Ｓ８０に処理を進める。

Ｓ８０にて、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ３０を用いた第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御を実施するか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ３００は、上述したＳ５０で求められた第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度と、現在の第１入力軸ＩＭＳの回転速度との差が予め設定された許容回転速度差の一定範囲内に収まるか否かを判定する。

第１入力軸ＩＭＳの現在の回転速度と第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度との差が小さい場合（Ｓ８０にてＮＯ）には、ＥＣＵ３００と第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御が不要と判断される。この場合、ＥＣＵ３００によって制御は戻されて（リターン）、処理が繰返される。

ＥＣＵ３００にて、第１入力軸ＩＭＳの現在の回転速度と第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度との差が大きい場合（Ｓ８０にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、次のＳ９０に処理を進めて、第１入力軸ＩＭＳの回転速度制御を行なって目標速度に同期させる。モータジェネレータ３０による第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御が行なわれた後、制御は戻されて（リターン）、処理が繰返される。

一方、変速要求に応じて第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態から解除する場合（Ｓ７０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１００に進め、モータジェネレータ３０を用いた第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御を実施するか否かを判定する。回転速度制御の可否の判定は、たとえば、上述したＳ６０で算出されたニュートラル状態から解除された後の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度と、第１入力軸ＩＭＳの現在の回転速度との差が許容回転速度差の範囲内であるか否かにより判定される。

Ｓ１００にて、ＥＣＵ３００は、回転速度の差が小さい場合には、モータジェネレータ３０による第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御を行なわない。ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ３０を用いた第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御を実施しない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、Ｓ１１０をスキップして処理をＳ１２０に進める。

回転速度差が大きくモータジェネレータ３０による第１入力軸ＩＭＳの回転速度の制御を行なう場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、次のＳ１１０に処理を進めて、上述のＳ６０で設定したニュートラル解除後の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度となるように第１入力軸ＩＭＳの回転速度を制御する。

Ｓ１２０にてＥＣＵ３００は、ニュートラル状態が解除されたギヤ段を用いて、第１入力軸ＩＭＳに対するギヤ段の係合を許可するか否かを判定する。ＥＣＵ３００は、Ｓ１２０にて、変速時のもたつき、変速ショックあるいは、第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２の係合における耐久性、ギヤ段同期機構の耐久性などを考慮して予め設定された許容回転速度差の目標値以内に、ニュートラル状態が解除されている第１入力軸ＩＭＳと係合するギヤとの回転速度差が入っているか否かに基づいて、係合を許可するか否かを判定する。

ＥＣＵ３００は、係合を許可する場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）には、次のＳ１３０に処理を進め、係合を許可しない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）には、次のＳ１３０〜Ｓ１４０をスキップして制御はメインルーチンに処理を戻す。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ３００は、制振制御を行なうか否かを判定する。制振制御は、係合する際の差回転に応じて発生するトルクの変動を予測し、それをモータジェネレータ３０から出力するトルクで補うために行なわれる。

制振制御を実施する場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１４０に進めて、制振制御に用いるモータジェネレータ３０のトルクを算出する。ＥＣＵ３００は、トルクを算出する際、たとえば第１入力軸ＩＭＳとギヤとが係合する際の回転速度差に応じて発生するトルクの変動を予測し、モータジェネレータ３０から出力するトルクで変動を打消すことにより、振動が有効に抑制されるように、どの程度のトルクをどのタイミングで出力するかを演算する。その後、Ｓ１５０に進む。

また、制振制御を実施しない場合（Ｓ１３０にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０をスキップして処理をＳ１５０に進める。

Ｓ１５０にて、ＥＣＵ３００は、次のギヤ段同期機構を目標の変速段に係合させる。これにより、選択された変速段を介してモータジェネレータ３０のトルクが所望の減速比によってカウンタシャフトＣＳから出力可能となる。

以下、図６のＳ２０，Ｓ３０，Ｓ５０，Ｓ６０の処理の詳細について説明する。
[ニュートラル状態の判定]
図７は、図６のＳ２０にて実行される処理の詳細を示すフローチャートである。

図７を参照して、Ｓ２１にて、ＥＣＵ３００は、シフト位置が走行レンジ（Ｄレンジ）か否かについて判定する。シフト位置がＤレンジである場合（Ｓ２１にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、Ｓ２２に処理を進め、第１クラッチＣ１が非係合であるか否を判定する。

第１クラッチＣ１が非係合である場合（Ｓ２２にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は、Ｓ２３に処理を進め、ＳＭ１，ＳＭ３，Ｂ１，ＳＭＲが全て非係合か否かを判定する。ＳＭ１，ＳＭ３，Ｂ１，ＳＭＲが全て非係合である場合（Ｓ２３にてＹＥＳ）には、Ｓ２４にＥＣＵ３００は処理を進め、第１入力軸ＩＭＳがニュートラル状態であると判定する。その後、図６のＳ５０に戻り、処理が繰返される。

Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３のいずれかにおいてＮＯの場合は、Ｓ２５にてＥＣＵ３００は、第１入力軸ＩＭＳがニュートラル状態でないと判定する。そしてその後、図６のＳ３０に戻り、処理が繰返される。

[ニュートラル化の実施]
図８は、図６のＳ３０にて実行されるニュートラル化の処理の詳細を示すフローチャートである。図８を参照して、ＥＣＵ３００は、Ｓ３１にて車両情報を取得し、Ｓ３２にて、取得した車両情報からニュートラル化する前提条件が成立しているか否かについて判定を行なう。具体的には、シフトポジションがＤレンジ（前進走行レンジ）、第１クラッチＣ１非係合、第２クラッチＣ２係合、偶数ギヤ段係合、バッテリＳＯＣが所定範囲内、車速、アクセル操作量が所定範囲内などの状態が成立しているか否かを判断する。Ｓ３２にてニュートラル化の前提条件が成立している場合（Ｓ３２にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は処理をＳ３３に進めて、上述のように、ニュートラル化による回生／増速／連れ回り防止によって、燃費効果が有るか否かの判定を行なう。

燃費効果が有ると見込める場合（Ｓ３３にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ３００は処理をＳ３４に進めて、第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を許可する。そして、その後、図６のＳ４０に戻り（リターン）、ＥＣＵ３００は第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を実施する。

一方、Ｓ３２にて、ニュートラル化の前提条件が成立していない場合（Ｓ３２にてＮＯ）、または、ニュートラル化によって、燃費効果が見込めないと判定された場合（Ｓ３３にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ３５にて、第１入力軸ＩＭＳのニュートラル化を不可とする。その後、図６のＳ１０に戻り、処理が繰返される。

[目標回転速度の算出]
図９は、図６のＳ５０にて実行されるニュートラル中の第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を算出するための処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図９を参照して、ＥＣＵ３００は、第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度の算出の処理を開始すると、Ｓ５１にて、前述の車両状態の情報の他に、たとえば後進変速段ＧＲ、リバースシャフトＲＶＳを介して接続されるオイルポンプＯＰ駆動に要求される回転数などの、車両状態の情報取得を行なう。

その後、Ｓ５２にて、ＥＣＵ３００は、取得された情報に基づいてニュートラル中の第１入力軸ＩＭＳの基本目標回転速度を設定する。ここでは、ＥＣＵ３００にて、第１入力軸ＩＭＳの回転速度は、ニュートラル中、基本としてゼロ回転が目標として設定される。その後、ＥＣＵ３００は、処理をＳ５３に進める。

Ｓ５３にて、ＥＣＵ３００は、ドライバビリティ要求や潤滑要求などを考慮して、第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度となるように主に増速させる側に基本目標回転速度を補正する。補正により、プレシフト制御されている状態の回転速度とニュートラル中の第１入力軸ＩＭＳの回転速度との差が大きい場合であっても、予め設計的に許容される許容回転速度差に補正して、もたつきや変速ショックを低減させることができる。

ＥＣＵ３００は、第１入力軸ＩＭＳの基本目標回転速度をゼロ回転に設定しているが、オイルポンプＯＰの作動が必要とされる場合には、ゼロ回転より大きい速度としてもよい。

[ニュートラル解除後の目標回転速度の算出]
図１０は、図６におけるＳ６０の処理の詳細を示すフローチャートである。Ｓ６１にて、ＥＣＵ３００は、ニュートラル状態を解除した後にプレシフト制御により同期すべき変速ギヤ段の情報、たとえば車両走行状態の情報や、あるいは要求駆動力などの情報を取得する。Ｓ６２にて、ＥＣＵ３００は、取得されたプレシフト制御中のギヤ段の情報に基づいて、ニュートラル状態を解除した後に同期すべきギヤ段を算出する。ギヤ段は、モータジェネレータ３０を用いた走行駆動制御と回生制御を行なう場合により異ならせてもよい。たとえば、モータジェネレータ３０を用いた走行駆動制御を行なう場合は、高速側の変速段Ｇ５を、また、回生制御を行なう場合には、低速側の変速段Ｇ３を用いるように構成してもよい。その後、処理がＳ６３に進められて、ＥＣＵ３００は第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度を算出する。たとえば、第１入力軸ＩＭＳの回転速度は、予めニュートラル状態を解除する時点における第１入力軸ＩＭＳの目標回転速度として、プレシフト制御中のギヤ段に適合するように設定される。

上述してきたように、本実施の形態のハイブリッド車両１００において、第２変速機構の偶数段の変速段を用いてエンジン２０のトルクを伝達している場合には、ＥＣＵ３００は、第１変速機構のプレシフト制御による同期を解除すると共に、第１クラッチＣ１を非係合として第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態とする。これにより、プレシフト制御時のモータ出力軸３５の連れ回りを防止して、エンジン２０のエネルギ損失を低減できる。

なお、この実施の形態の車両として、ＤＣＴ６０に１つのモータジェネレータ３０を用いた変速装置を示して説明してきたが、特にこれに限らず、２つまたはそれ以上のモータを用いて構成されていてもよい。また、変速装置として前進７速で構成されるＤＣＴ６０を用いて説明してきたが、たとえば前進５速で構成されるＤＣＴなど、変速ギヤ段が何段であってもよい。

また、変速の一例として、第４速から第５速への変速例を示して説明してきたが、特にこれに限らず、第２速または第４速から第３速へ、あるいは第６速から第５速または第７速へなど、偶数段の変速段から奇数段へのいずれの変速にも適用可能である。

最後に、本発明の実施の形態のハイブリッド車両１００について総括する。図１を参照して、実施の形態のハイブリッド車両１００は、エンジン２０と、バッテリ５０からの電力の供給でモータ出力軸３５を回転駆動するモータジェネレータ３０と、エンジン２０のエンジン出力軸２５およびモータ出力軸３５から入力されたトルクを、複数の変速段のうちの選択された変速段を介して、カウンタシャフトＣＳから出力するＤＣＴ６０と、ＤＣＴ６０を制御するＥＣＵ３００とを備える。ＤＣＴ６０は、モータ出力軸３５と一体に結合される第１入力軸ＩＭＳと、第２入力軸ＳＳと、エンジン出力軸２５からのトルクを、それぞれ第１入力軸ＩＭＳおよび第２入力軸ＳＳにつなぎ替えて伝達する第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２と、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を切換える際に、選択された変速段に応じて予め第１入力軸ＩＭＳまたは第２入力軸ＳＳの回転速度をカウンタシャフトＣＳと同期させる第１噛合機構ＳＭ１〜第４噛合機構ＳＭ４とを含む。ＥＣＵ３００は、第１クラッチＣ１を非係合とするとともに、第２クラッチＣ２を係合して、第２入力軸ＳＳに対応する変速段からカウンタシャフトＣＳにトルクを伝達しながら走行している場合に、第１入力軸ＩＭＳの同期を解除して第１入力軸ＩＭＳをニュートラル状態とする。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０ エンジン、２５ エンジン出力軸、３０ モータ、３５ モータ出力軸、４０ ＰＣＵ、５０ バッテリ、６０ ＤＣＴ、７０ ディファレンシャル機構、８０Ｌ，８０Ｒ ドライブシャフト、９０Ｌ，９０Ｒ 駆動輪、１００ ハイブリッド車両、１１０ プラネタリギヤ機構、１１１ サンギヤ、１１２ プラネタリギヤ、１１３ キャリア、ＳＭ１ 第１噛合機構、ＳＭ２ 第２噛合機構、ＳＭ３ 第３噛合機構、ＳＭ４ 第４噛合機構、１１５ リングギヤ、１３１，１４２，１４４，１４６，１５１，１７１ 駆動ギヤ、３００ ＥＣＵ、Ｃ１ 第１クラッチ、Ｃ２ 第２クラッチ、ＣＳ カウンタシャフト、ＩＤＳ アイドルシャフト、ＩＭＳ 第１入力軸、ＯＭＳ 外側入力軸、ＯＰ オイルポンプ、ＲＧ 後進変速段、ＲＶＳ リバースシャフト、ＳＳ 第２入力軸。

Claims (4)

1. エンジンと、
   バッテリからの電力の供給でモータ出力軸を回転駆動するモータジェネレータと、
   前記エンジンのエンジン出力軸および前記モータ出力軸から入力されたトルクを、複数の変速段のうちの選択された変速段を介して、駆動出力軸から出力する変速機と、
   前記変速機を制御する制御部とを備え、
   前記変速機は、
   前記モータ出力軸と一体に結合される第１入力軸と、
   第２入力軸と、
   前記エンジン出力軸からのトルクを、それぞれ前記第１入力軸および前記第２入力軸につなぎ替えて伝達する第１クラッチおよび第２クラッチと、
   前記第１クラッチおよび前記第２クラッチの係合を切換える際に、選択された変速段に応じて予め前記第１入力軸または前記第２入力軸の回転速度を前記駆動出力軸と同期させる同期機構とを含み、
   前記制御部は、ｉ）前記第１クラッチを非係合とするとともに、前記第２クラッチを係合して、前記第２入力軸に対応する変速段から前記駆動出力軸にトルクを伝達しながら走行している場合であって、かつ、ｉｉ）前記第１入力軸をニュートラル状態としない場合のエネルギ損失が、前記第１入力軸をニュートラル状態とした場合に変速のために前記第１入力軸を前記駆動出力軸に同期する速度まで増速するために必要とされる前記モータジェネレータの消費電力量を上回ることが予測された場合に、前記第１入力軸の同期を解除して前記第１入力軸をニュートラル状態とする、ハイブリッド車両。
2. 前記制御部は、前記第１入力軸をニュートラル状態とする際に、ニュートラル状態になった後の前記第１入力軸の回転速度と、前記駆動出力軸と同期している状態における前記第１入力軸の回転速度との差が予め設定された一定範囲内に収まるように、走行状態に応じて前記第１入力軸のニュートラル状態の目標回転速度を算出する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御部は、前記第１入力軸のニュートラル状態を解除する際に、選択される変速段を用いた場合の前記モータジェネレータによる回生効率が最大となるように、前記第１入力軸の目標回転速度を算出する、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. エンジンと、
   バッテリからの電力の供給でモータ出力軸を回転駆動するモータジェネレータと、
   前記エンジンのエンジン出力軸および前記モータ出力軸から入力されたトルクを、複数の変速段のうちの選択された変速段を介して、駆動出力軸から出力する変速機と、
   前記変速機を制御する制御部とを備え、
   前記変速機は、
   前記モータ出力軸と一体に結合される第１入力軸と、
   第２入力軸と、
   前記エンジン出力軸からのトルクを、それぞれ前記第１入力軸および前記第２入力軸につなぎ替えて伝達する第１クラッチおよび第２クラッチと、
   前記第１クラッチおよび前記第２クラッチの係合を切換える際に、選択された変速段に応じて予め前記第１入力軸または前記第２入力軸の回転速度を前記駆動出力軸と同期させる同期機構とを含み、
   前記制御部は、
   前記第１クラッチを非係合とするとともに、前記第２クラッチを係合して、前記第２入力軸に対応する変速段から前記駆動出力軸にトルクを伝達しながら走行している場合に、前記第１入力軸の同期を解除して前記第１入力軸をニュートラル状態とし、
   前記第１入力軸のニュートラル状態を解除する際に、選択される変速段を用いた場合の前記モータジェネレータによる回生効率が最大となるように、前記第１入力軸の目標回転速度を算出する、ハイブリッド車両。

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