JPWO2016194105A1 - 電動車両の発進制御装置 - Google Patents

Abstract

発進用噛合クラッチの解放状態から車両をEV発進させる際に、電動機の回転吹け上がりを抑えるようにした電動車両の発進制御装置を提供する。電動車両において、第１モータジェネレータ（MG1）の出力を、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する第３係合クラッチ（C3）を介して駆動輪（１９）へ伝達してEV発進する。第３係合クラッチ（C3）の解放状態からの発進時、第３係合クラッチ（C3）が駆動力を伝達可能な噛み合い状態となるまで、第１モータジェネレータ（MG1）の出力を制限する。

Description

本発明は、電動機と変速機を備え、変速機は、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する電動車両の発進制御装置に関する。

噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する変速機を備えた電動車両の発進制御装置の例としては、特許文献１記載の技術が挙げられる。特許文献１記載の技術においては、噛み合い締結する発進用噛合クラッチを用いることにより、簡易な構成で走行時における駆動力伝達ロスを低減するようにしている。

特開平６−２４５３２９号公報

しかしながら、噛み合い締結するクラッチを有する変速機では、噛み合い歯同士の衝突等により、シフト操作を行ってもギヤが締結されないことがある。かかる場合に、車両の発進要求に応じて電動機の出力を制御すると、電動機の回転が高回転となり、クラッチが締結しないまま電動機の回転が吹け上がる虞がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、発進用噛合クラッチの解放状態から車両をEV発進させる際に、電動機の回転吹け上がりを抑えるようにした電動車両の発進制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電動車両は、動力源としての電動機と、電動機の出力を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、を備える。
変速機は、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する。
この電動車両において、発進要求に基づき、電動機の出力を、発進用噛合クラッチを介して駆動輪へ伝達してEV発進する発進コントローラを設ける。
発進コントローラは、発進用噛合クラッチの解放状態からのEV発進時、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、電動機の出力を制限する。

よって、発進用噛合クラッチが解放状態でのEV発進時、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、電動機の出力が制限される。
即ち、噛合クラッチは、ドグ歯（噛み合い歯）の先端同士の位相が合っている場合、ドグ歯同士が衝突してしまうためギヤを締結できない。このため、ドライバのセレクト操作に応じて電動車両を発進させようとしても、発進用噛合クラッチが締結しない場合がある。かかる場合、要求駆動力に合わせて電動機の出力を上昇させると、電動機の回転が吹け上がる懸念がある。
しかしながら、本発明にあっては、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで電動機の出力を制限するように構成した。
この結果、発進用噛合クラッチが解放状態でのEV発進時、電動機の回転吹け上がりを防止することができる。

実施例の発進制御装置が適用された車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。 実施例の発進制御装置が適用された車両に搭載された多段歯車変速機の変速制御系の構成を示す制御系構成図である。 実施例の発進制御装置が適用された車両に搭載された多段歯車変速機において変速パターンを切り替える考え方を示す変速マップ概要図である。 実施例の発進制御装置が適用された車両に搭載された多段歯車変速機において３つの係合クラッチの切り替え位置による変速パターンを示す変速パターン図である。 実施例の変速機コントロールユニットで実行される発進制御処理の流れを示すメインフローチャートである。 図５フローチャートの車両停止制御処理を示すサブルーチンフローチャートである。 図５フローチャートのアイドル発電制御処理を示すサブルーチンフローチャートである。 図５フローチャートの再発進制御処理を示すサブルーチンフローチャートである。 「EV1st ICE-」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機におけるMG1トルクの流れを示すトルクフロー図である。 「MG2発進」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機におけるMG2トルクの流れを示すトルクフロー図である。 図８フローチャートの実行時における各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の電動車両の発進制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例の発進制御装置は、駆動系構成要素として、１つのエンジンと、２つのモータジェネレータと、３つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両（電動車両の一例）に適用したものである。以下、実施例におけるハイブリッド車両の発進制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系構成」、「変速パターン構成」、「発進制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例の発進制御装置が適用された車両（ハイブリッド車両）の駆動系及び制御系を示す。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。

ハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、内燃機関ICEと、第１モータジェネレータ（電動機、第１電動機）MG1と、第２モータジェネレータ（第２電動機）MG2と、３つの係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機１と、を備えている。なお、「ICE」は「Internal Combustion Engine」の略称である。

前記内燃機関ICEは、例えば、クランク軸方向を車幅方向として車両のフロントルームに配置したガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。この内燃機関ICEは、多段歯車変速機１の変速機ケース１０に連結されると共に、内燃機関出力軸が、多段歯車変速機１の第１軸１１に接続される。なお、内燃機関ICEは、基本的に、第２モータジェネレータMG2をスタータモータとしてMG2始動する。但し、極低温時などのように強電バッテリ３を用いたMG2始動が確保できない場合に備えてスタータモータ２を残している。

前記第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2は、いずれも強電バッテリ３を共通の電源とする三相交流の永久磁石型同期モータである。第１モータジェネレータMG1のステータは、第１モータジェネレータMG1のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第１モータジェネレータMG1のロータに一体の第１モータ軸が、多段歯車変速機１の第２軸１２に接続される。第２モータジェネレータMG2のステータは、第２モータジェネレータMG2のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第２モータジェネレータMG2のロータに一体の第２モータ軸が、多段歯車変速機１の第６軸１６に接続される。第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第１インバータ４が、第１ACハーネス５を介して接続される。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第２インバータ６が、第２ACハーネス７を介して接続される。強電バッテリ３と第１インバータ４及び第２インバータ６は、ジャンクションボックス９を介してDCハーネス８により接続される。

前記多段歯車変速機１は、変速比が異なる複数の歯車対を有する常時噛み合い式変速機であり、変速機ケース１０内に互いに平行に配置され、歯車が設けられる６つの歯車軸１１〜１６と、歯車対を選択する３つの係合クラッチC1,C2,C3と、を備える。歯車軸としては、第１軸１１と、第２軸１２と、第３軸１３と、第４軸１４と、第５軸１５と、第６軸１６が設けられる。係合クラッチとしては、第１係合クラッチC1と、第２係合クラッチC2（異常時発進用噛合クラッチ）と、第３係合クラッチ（発進用噛合クラッチ）C3が設けられる。なお、変速機ケース１０には、ケース内の軸受け部分や歯車の噛み合い部分に潤滑オイルを供給する電動オイルポンプ２０が付設される。

前記第１軸１１は、内燃機関ICEが連結される軸であり、第１軸１１には、図１の右側から順に、第１歯車101、第２歯車102、第３歯車103が配置される。第１歯車101は、第１軸１１に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第２歯車102と第３歯車103は、軸方向に突出するボス部が第１軸１１の外周に挿入される遊転歯車であり、第２係合クラッチC2を介し第１軸１１に対して駆動連結可能に設けられる。

前記第２軸１２は、第１モータジェネレータMG1が連結され、第１軸１１の外側位置に軸心を一致させて同軸配置された円筒軸であり、第２軸１２には、図１の右側から順に、第４歯車104、第５歯車105が配置される。第４歯車104と第５歯車105は、第２軸１２に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。

前記第３軸１３は、多段歯車変速機１の出力側に配置された軸であり、第３軸１３には、図１の右側から順に、第６歯車106、第７歯車107、第８歯車108、第９歯車109、第１０歯車110が配置される。第６歯車106と第７歯車107と第８歯車108は、第３軸１３に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第９歯車109と第１０歯車110は、軸方向に突出するボス部が第３軸１３の外周に挿入される遊転歯車であり、第３係合クラッチC3を介し第３軸１３に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第６歯車106は第１軸１１の第２歯車102に噛み合い、第７歯車107はデファレンシャル歯車１７の第１６歯車116と噛み合い、第８歯車108は第１軸１１の第３歯車103に噛み合う。第９歯車109は第２軸１２の第４歯車104に噛み合い、第１０歯車110は第２軸１２の第５歯車105に噛み合う。

前記第４軸１４は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４には、図１の右側から順に、第１１歯車111、第１２歯車112、第１３歯車113が配置される。第１１歯車111は、第４軸１４に対して一体（一体化固定を含む）に設けられる。第１２歯車112と第１３歯車113は、軸方向に突出するボス部が第４軸１４の外周に挿入される遊転歯車であり、第１係合クラッチC1を介し第４軸１４に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第１１歯車111は第１軸１１の第１歯車101に噛み合い、第１２歯車112は第１軸１１の第２歯車102と噛み合い、第１３歯車113は第２軸１２の第４歯車104と噛み合う。

前記第５軸１５は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４の第１１歯車111と噛み合う第１４歯車114が一体（一体化固定を含む）に設けられる。

前記第６軸１６は、第２モータジェネレータMG2が連結される軸であり、第５軸１５の第１４歯車114と噛み合う第１５歯車115が一体（一体化固定を含む）に設けられる。

前記第２モータジェネレータMG2と内燃機関ICEは、互いに噛み合う第１５歯車115、第１４歯車114、第１１歯車111、第１歯車101により構成されるギヤ列により機械的に連結されている。このギヤ列は、第２モータジェネレータMG2による内燃機関ICEのMG2始動時、MG2回転数を減速する減速ギヤ列となり、内燃機関ICEの駆動で第２モータジェネレータMG2を発電するMG2発電時、機関回転数を増速する増速ギヤ列となる。

前記第１係合クラッチC1は、第４軸１４のうち、第１２歯車112と第１３歯車113の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第１係合クラッチC1が左側締結位置（Left）のとき、第４軸１４と第１３歯車113を駆動連結する。第１係合クラッチC1が中立位置（Ｎ）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を解放すると共に、第４軸１４と第１３歯車113を解放する。第１係合クラッチC1が右側締結位置（Right）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を駆動連結する。

前記第２係合クラッチC2（異常時発進用噛合クラッチ）は、第１軸１１のうち、第２歯車102と第３歯車103の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第２係合クラッチC2が左側締結位置（Left）のとき、第１軸１１と第３歯車103を駆動連結する。第２係合クラッチC2が中立位置（Ｎ）のとき、第１軸１１と第２歯車102を解放すると共に、第１軸１１と第３歯車103を解放する。第２係合クラッチC2が右側締結位置（Right）のとき、第１軸１１と第２歯車102を駆動連結する。

前記第３係合クラッチ（発進用噛合クラッチ）C3は、第３軸１３のうち、第９歯車109と第１０歯車110の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第３係合クラッチC3が左側締結位置（Left）のとき、第３軸１３と第１０歯車110を駆動連結する。第３係合クラッチC3が中立位置（Ｎ）のとき、第３軸１３と第９歯車109を解放すると共に、第３軸１３と第１０歯車110を解放する。第３係合クラッチC3が右側締結位置（Right）のとき、第３軸１３と第９歯車109を駆動連結する。そして、多段歯車変速機１の第３軸１３に一体（一体化固定を含む）に設けられた第７歯車107に噛み合う第１６歯車116は、デファレンシャル歯車１７及び左右のドライブ軸１８を介して左右の駆動輪１９に接続されている。

ハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール２１と、モータコントロールユニット２２と、変速機コントロールユニット２３と、エンジンコントロールユニット２４と、を備えている。

前記ハイブリッドコントロールモジュール２１（略称：「HCM」）は、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段である。このハイブリッドコントロールモジュール２１は、他のコントロールユニット（モータコントロールユニット２２、変速機コントロールユニット２３、エンジンコントロールユニット２４など）とCAN通信線２５により双方向情報交換可能に接続されている。なお、CAN通信線２５の「CAN」とは、「Controller Area Network」の略称である。

前記モータコントロールユニット２２（略称：「MCU」）は、第１インバータ４と第２インバータ６に対する制御指令により第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の力行制御や回生制御などを行う。第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2に対する制御モードとしては、「トルク制御」と「回転数FB制御」がある。「トルク制御」は、目標駆動力に対して分担する目標モータトルクが決まると、実モータトルクを目標モータトルクに追従させる制御を行う。「回転数FB制御」は、走行中に係合クラッチC1,C2,C3の何れかを噛み合い締結する変速要求があると、クラッチ入出力回転数を回転同期させる目標モータ回転数を決め、実モータ回転数を目標モータ回転数に収束させるようにFBトルクを出力する制御を行う。

前記変速機コントロールユニット２３（略称：「TMCU」）は、所定の入力情報に基づいて電動アクチュエータ３１，３２，３３（図２参照）へ電流指令を出力することにより、多段歯車変速機１の変速パターンを切り替える変速制御を行う。この変速制御では、係合クラッチC1,C2,C3を選択的に噛み合い締結/解放させ、複数対の歯車対から動力伝達に関与する歯車対を選択する。ここで、解放されている係合クラッチC1,C2,C3の何れかを締結する変速要求時には、クラッチ入出力の差回転数を抑えて噛み合い締結を確保するために、第１モータジェネレータMG1又は第２モータジェネレータMG2の回転数FB制御（回転同期制御）を併用する。

前記エンジンコントロールユニット２４（略称：「ECU」）は、所定の入力情報に基づいてモータコントロールユニット２２や点火プラグや燃料噴射アクチュエータなどへ制御指令を出力することにより、内燃機関ICEの始動制御や内燃機関ICEの停止制御や燃料カット制御などを行う。

［変速制御系構成］
実施例の多段歯車変速機１は、変速要素として、噛み合い締結による係合クラッチC1,C2,C3（ドグクラッチ）を採用することにより引き摺りを低減することで効率化を図った点を特徴とする。そして、係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを噛み合い締結させる変速要求があると、クラッチ入出力の差回転数を、第１モータジェネレータMG1（係合クラッチC3の締結時）又は第２モータジェネレータMG2（係合クラッチC1,C2の締結時）により回転同期させ、同期判定回転数範囲内になると噛み合いストロークを開始することで変速を実現している。又、締結されている係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを解放させる変速要求があると、解放クラッチのクラッチ伝達トルクを低下させ、解放トルク判定値以下になると解放ストロークを開始することで実現している。以下、図２に基づき、多段歯車変速機１の変速制御系構成を説明する。

変速制御系は、図２に示すように、係合クラッチとして、第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3を備えている。アクチュエータとして、第１電動アクチュエータ３１と第２電動アクチュエータ３２と第３電動アクチュエータ３３を備えている。そして、アクチュエータ動作をクラッチ係合/解放動作に変換する機構として、第１係合クラッチ動作機構４１と第２係合クラッチ動作機構４２と第３係合クラッチ動作機構４３を備えている。さらに、第１電動アクチュエータ３１と第２電動アクチュエータ３２と第３電動アクチュエータ３３の制御手段として、変速機コントロールユニット２３を備えている。

前記第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3は、ニュートラル位置（Ｎ：解放位置）と、左側締結位置（Left：左側クラッチ噛み合い締結位置）と、右側締結位置（Right：右側クラッチ噛み合い締結位置）と、を切り替えるドグクラッチである。各係合クラッチC1,C2,C3は何れも同じ構成であり、カップリングスリーブ５１，５２，５３と、左側ドグクラッチリング５４，５５，５６と、右側ドグクラッチリング５７，５８，５９と、を備える。カップリングスリーブ５１，５２，５３は、第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３に固定された図外のハブを介してスプライン結合により軸方向にストローク可能に設けられたもので、両側に平らな頂面によるドグ歯５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを有する。さらに、カップリングスリーブ５１，５２，５３の周方向中央部にフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃを有する。左側ドグクラッチリング５４，５５，５６は、各係合クラッチC1,C2,C3の左側遊転歯車である各歯車113,103,110のボス部に固定され、ドグ歯５１ａ，５２ａ，５３ａに対向する平らな頂面によるドグ歯５４ａ，５５ａ，５６ａを有する。右側ドグクラッチリング５７，５８，５９は、各係合クラッチC1,C2,C3の右側遊転歯車である各歯車112,102,109のボス部に固定され、ドグ歯５１ｂ，５２ｂ，５３ｂに対向する平らな頂面によるドグ歯５７ｂ，５８ｂ，５９ｂを有する。

前記第１係合クラッチ動作機構４１と第２係合クラッチ動作機構４２と第３係合クラッチ動作機構４３は、電動アクチュエータ３１，３２，３３の回動動作を、カップリングスリーブ５１，５２，５３の軸方向ストローク動作に変換する機構である。各係合クラッチ動作機構４１，４２，４３は何れも同じ構成であり、回動リンク６１，６２，６３と、シフトロッド６４，６５，６６と、シフトフォーク６７，６８，６９と、を備える。回動リンク６１，６２，６３は、一端が電動アクチュエータ３１，３２，３３のアクチュエータ軸に設けられ、他端がシフトロッド６４，６５，６６に相対変位可能に連結される。シフトロッド６４，６５，６６は、ロッド分割位置にスプリング６４ａ，６５ａ，６６ａが介装され、ロッド伝達力の大きさと方向に応じて伸縮可能とされている。シフトフォーク６７，６８，６９は、一端がシフトロッド６４，６５，６６に固定され、他端がカップリングスリーブ５１，５２，５３のフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃに配置される。

前記変速機コントロールユニット２３は、車速センサ７１、アクセル開度センサ７２、変速機出力軸回転数センサ７３、エンジン回転数センサ７４、MG1回転数センサ７５、MG2回転数センサ７６、インヒビタースイッチ７７、レンジセレクタスイッチ７８、などからのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。なお、変速機出力軸回転数センサ７３は、第３軸１３の軸端部に設けられ、第３軸１３の軸回転数を検出する。そして、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置によって決まる係合クラッチC1,C2,C3の噛み合い締結と解放を制御する位置サーボ制御部（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。この位置サーボ制御部は、第１スリーブ位置センサ８１、第２スリーブ位置センサ８２、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号を入力する。そして、各スリーブ位置センサ８１，８２，８３のセンサ値を読み込み、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置が噛み合いストロークによる締結位置又は解放位置になるように、電動アクチュエータ３１，３２，３３に電流を与える。即ち、カップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯との双方が噛合した噛み合い位置にある締結状態にすることで、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３に駆動連結する。一方、カップリングスリーブ５１，５２，５３が、軸線方向へ変位することでカップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯が非噛み合い位置にある解放状態にすることで、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３から切り離す。

［変速パターン構成］
実施例の多段歯車変速機１は、流体継手などの回転差吸収要素を持たないことで動力伝達損失を低減すると共に、内燃機関ICEをモータアシストすることでICE変速段（内燃機関ICEの変速段）を減らし、コンパクト化（EV変速段:1-2速、ICE変速段:1-4速）を図った点を特徴とする。以下、図３及び図４に基づき、多段歯車変速機１の変速パターン構成を説明する。

変速パターンの考え方は、図３に示すように、車速VSPが所定車速VSP0以下の発進領域においては、多段歯車変速機１が回転差吸収要素を持たないため、「EVモード」（より正確には、EV変速段１速のEV1st）でモータ駆動力のみによるモータ発進とする。そして、走行領域においては、図３に示すように、駆動力の要求が大きいとき、エンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする「パラレルHEVモード」により対応するという変速パターンの考え方を採る。つまり、車速VSPの上昇に従って、ICE変速段は、（ICE1st→）ICE2nd→ICE3rd→ICE4thへと変速段が移行し、EV変速段（第１モータジェネレータMG1の変速段）は、EV1st→EV2ndへと変速段が移行する。よって、図３に示す変速パターンの考え方に基づき、変速パターンを切り替える変速要求を出すための変速マップを作成する。

係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機１により得ることが可能な変速パターンは図４に示す通りである。なお、図４中の「Lock」は、変速パターンとして成立しないインターロックパターンを表し、「EV-」は、第１モータジェネレータMG1が駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表し、「ICE-」は、内燃機関ICEが駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表す。そして、変速制御では、図４に示す変速パターンの全てを用いる必要は無く、これらの変速パターンから必要に応じて選択しても勿論良い。以下、各変速パターンについて説明する。

第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」位置であれば「EV- ICEgen」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「Neutral」、第１係合クラッチC1が「Right」位置であれば「EV- ICE3rd」である。
ここで、「EV- ICEgen」の変速パターンは、停車中、内燃機関ICEにより第１モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電時、又は、MG1発電にMG2発電を加えたダブルアイドル発電時に選択されるパターンである。「Neutral」の変速パターンは、停車中、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択されるパターンである。

第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置で、第３係合クラッチC3が「Left」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」位置であれば「EV1st ICE1st」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV1st ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV1st ICE3rd」である。
ここで、「EV1st ICE-」の変速パターンは、内燃機関ICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のパターン、又は、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で１速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のパターンである。
例えば、「EV1st ICE-」による「シリーズHEVモード」を選択しての走行中、駆動力不足による減速に基づいて第１係合クラッチC1を「Ｎ」位置から「Left」位置に切り替える。この場合、駆動力が確保される「EV1st ICE1st」の変速パターンによる「パラレルHEVモード（１速）」の走行に移行する。

第２係合クラッチC2が「Left」位置で、第３係合クラッチC3が「Left」位置のとき、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV1st ICE2nd」である。
例えば、「EV1st ICE-」による「シリーズHEVモード」を選択しての１速EV走行中に駆動力要求が高くなったことで、第２係合クラッチC2を「Ｎ」位置から「Left」位置に切り替える。この場合、駆動力が確保される「EV1st ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。

第２係合クラッチC2が「Left」位置で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」位置であれば「EV1.5 ICE2nd」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV- ICE2nd」である。
ここで、「EV- ICE2nd」の変速パターンは、第１モータジェネレータMG1を停止して内燃機関ICEで２速エンジン走行を行う時、又は、第１モータジェネレータMG1に異常が検出され、第２モータジェネレータMG2のみによって車両を発進させる時（後述する「MG2発進モード」発進時）に選択されるパターンである。

第２係合クラッチC2が「Left」位置で、第３係合クラッチC3が「Right」位置のとき、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV2nd ICE2nd」である。
例えば、「EV1st ICE2nd」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、アップ変速要求に従って第３係合クラッチC3を「Left」位置から「Ｎ」位置を経過して「Right」位置に切り替える。この場合、EV変速段を２速とする「EV2nd ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。
例えば、「EV2nd ICE4th」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、ダウン変速要求に従って第２係合クラッチC2を「Right」位置から「Ｎ」位置を経過して「Left」位置に切り替える。この場合、ICE変速段を２速とする「EV2nd ICE2nd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。

第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置で、第３係合クラッチC3が「Right」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」位置であれば「EV2nd ICE3rd’」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV2nd ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」位置であれば「EV2nd ICE3rd」である。
ここで、「EV2nd ICE-」の変速パターンは、内燃機関ICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のパターン、又は、内燃機関ICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で２速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のパターンである。
例えば、「EV2nd ICE2nd」による変速パターンを選択しての「パラレルHEVモード」での走行中、アップ変速要求に従って、第２係合クラッチC2を「Left」位置から「Ｎ」位置に切り替え、第１係合クラッチC1を「Ｎ」位置から「Right」位置に切り替える。この場合、ICE変速段を３速段とする「EV2nd ICE3rd」の変速パターンによる「パラレルHEVモード」の走行に移行する。

第２係合クラッチC2が「Right」位置で、第３係合クラッチC3が「Right」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」位置であれば「EV2nd ICE4th」である。

第２係合クラッチC2が「Right」位置で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速パターンとなる。第１係合クラッチC1が「Left」位置であれば「EV2.5 ICE4th」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であれば「EV- ICE4th」である。

第２係合クラッチC2が「Right」位置で、第３係合クラッチC3が「Left」位置のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」位置であれば「EV1st ICE4th」である。

［発進制御処理構成］
図５は、実施例の変速機コントロールユニット２３（発進コントローラ）で実行される発進制御処理の流れを示すメインフローチャートである。また、図６から図８は、図５フローチャートにおける各処理の流れをより具体的に示すサブルーチンフローチャートである。以下、発進制御処理構成の一例をあらわす各ステップについて説明する。
なお、図５フローチャートに示す処理は、車両の減速要求があったときに開始される。

先ず、変速機コントロールユニット２３は、ステップＳ１０において車両停止制御を実行する。図６は、この車両停止制御を示すサブルーチンフローチャートである。

ステップＳ１０１では、車両がEV2ndで走行中か否かを判断する。図４の変速パターンに示すように、EV2ndとは、第３係合クラッチC3が「Right」位置にある場合を指す。

ステップＳ１０１の判断は、内燃機関ICEの変速段にかかわらず、EV変速段が２速か否かによって判断される。EV変速段が２速である場合は、再発進制御のため、減速走行中にEV変速段を１速に変速しておくことが好ましい。
なお、EV変速段を２速から１速にダウンシフト（ダウン変速）するには、第３係合クラッチC3を、「Right」位置から「Ｎ」位置を経由して「Left」位置へと切り替える必要がある。

そこで、ステップＳ１０１の判断がYES（EV変速段が２速）の場合はステップＳ１０２に進み、車両の減速度が第１所定値以上か否かを判断する。第１所定値は、現在の車速に基づいて決定される値であり、第３係合クラッチC3を「Right」位置から「Ｎ」位置に切り替えるだけの時間すら確保できないと判断できる値に設定される。換言すれば、第１所定値は、急減速によって車両を停止させる場合か否かを判断できる値に設定される。
なお、ステップＳ１０１の判断がNO（EV変速段が１速）の場合、ダウンシフトが不要なことから、以下の処理をスキップして車両を停止する。

ステップＳ１０２の判断がYES（減速度≧第１所定値）の場合、即ち車両が急減速していると判断される場合、ステップＳ１０３に進み、EVダウンシフトを一切行わずにEV2ndを維持したまま車両を停止させる（ステップＳ１０４）。

他方、ステップＳ１０２の判断がNO（減速度＜第１所定値）の場合はステップＳ１０５に進み、車両の減速度が第２所定値以上か否かを判断する。
ここで、第２所定値は、現在の車速に基づいて決定される値であり、第１所定値より小さい値に設定される。具体的には、EV変速動作（EVダウンシフト）を完了できるだけの時間があるか否かを判断できる値に設定される。換言すれば、第２所定値は、緩減速によって車両を停止させる場合か否かを判断できる値に設定される。

ステップＳ１０５の判断がYES（第２所定値≦減速度＜第１所定値）の場合、即ち急減速ではないが、EVダウンシフトを完了できるだけの時間はないと判断される場合はステップＳ１０６に進み、第３係合クラッチC3を「Right」位置から「Ｎ」位置に切り替え、この状態を維持したまま車両を停止させる（ステップＳ１０４）。

一方、ステップＳ１０５の判断がNO（減速度＜第２所定値）の場合、即ち緩減速であってEVダウンシフトを完了できると判断できる場合はステップＳ１０７に進み、EV変速段を１速に変速する。詳しくは、第３係合クラッチC3を、「Right」位置から「Ｎ」位置を経由して「Left」位置へと切り替え、車両を停止させる（ステップＳ１０４）。

車両が停止すると、図６サブルーチンフローチャートから図５メインフローチャートに戻る。なお、車両減速中に再加速要求があったときも本制御を終了して図５メインフローチャートに戻る。

図５に戻って説明を続けると、次いでプログラムはステップＳ２０に進み、アイドル発電制御を実行する。図７は、このアイドル発電制御を示すサブルーチンフローチャートである。

以下説明すると、ステップＳ２０１において、ドライバによって非走行レンジ（P,N）が選択されているか否かを判断する。この判断は、レンジセレクタスイッチ７８からの信号に基づいて行われる。なお、この実施例に係る変速コントロールユニット２３は、ドライバによって非走行レンジ（P,N）が選択されると第１、第２、第３係合クラッチC1,C2,C3を全て「Ｎ」位置に切り替えるように構成される。

ステップＳ２０１の判断がNO（走行レンジ（R,D等）を選択中）の場合はアイドル発電制御を実行せずに図５メインフローチャートに戻る。他方、ステップＳ２０１の判断がYES（非走行レンジ（P,N）選択中）の場合はステップＳ２０２に進み、アイドル発電要求があるか否かを判断する。
なお、アイドル発電要求の有無は、ドライバによって操作可能なスイッチ（図示せず）からの信号や、強電バッテリ３のバッテリ残量SOC（State of Charge）等に基づいて判断される。

ステップＳ２０２の判断がNO（アイドル発電要求なし）の場合はアイドル発電制御を実行せずにメインフローチャートに戻る。他方、ステップＳ２０２の判断がYES（アイドル発電要求あり）の場合はステップＳ２０３に進み、第２、第３係合クラッチC2,C3を「Ｎ」位置に切り替えると共に、第１係合クラッチC1を「Left」位置に切り替える（多段歯車変速機１の変速パターンを「EV- ICEgen」に設定する）。
なお、アイドル発電時に第２係合クラッチC2,C3を解放するのは、停車中における内燃機関ICEの回転によって車両が動き出すことを防止するためである。

次いでステップＳ２０４に進み、アイドル発電制御を実行する。アイドル発電制御は、ドライバからの要求がなくなったとき、強電バッテリ３のバッテリ残量SOCが十分に多いと判断されたとき、又はドライバによって走行レンジ（D,R）が選択されたとき、終了する。
アイドル発電制御が終了すると、プログラムは図５メインフローチャートに戻る。

図５に戻って説明を続けると、次いでプログラムはステップＳ３０に進み、再発進制御を実行する。図８は、この再発進制御を示すサブルーチンフローチャートである。

以下説明すると、ステップＳ３０１において、ドライバによって走行レンジ（D,R等）が選択されているか否か、即ち再発進要求があるか否かを判断する。この判断は、レンジセレクタスイッチ７８からの信号に基づいて行われる。

ステップＳ３０１の判断がNO（非走行レンジ（P,N）選択中）の場合は再発進制御を実行する必要はないことから、以下の処理をスキップして図５メインフローチャートに戻る。他方、ステップＳ３０１の判断がYES（走行レンジ（D,R等）選択中）の場合はステップＳ３０２に進み、通常の再発進制御を阻害する異常が発生しているか否かを判断する。具体的には、第１モータジェネレータMG1に異常が発生しているか、又は第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置若しくは「Right」位置で固着しているか否かを判断する。

上述したように、この実施例に係る電動車両は、通常第１モータジェネレータMG1のモータの駆動力のみによって発進する構成となっている。そこで、ステップＳ３０２において、第１モータジェネレータMG1に異常がないことを確認する。加えて、図４を示して説明したように、この実施例にあっては、第１モータジェネレータMG1によって発進する場合の変速パターンは「EV1st ICE-」となるため、EV変速段の１速が確立可能か否か、換言すれば、第３係合クラッチC3が「Left」位置以外の位置で固着していないか、を確認する。
なお、ステップＳ３０２の判断は、第１モータジェネレータMG1の温度や、第３係合クラッチC3のストロークセンサ（図示せず）の出力に基づいて判断される。

ステップＳ３０２の判断がNO（第１モータジェネレータMG1が正常、かつ、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着又は「Right」位置で固着していない）の場合はステップＳ３０３に進み、第３係合クラッチC3の現在位置が「Right」位置又は「Ｎ」位置か否かを判断する。

ステップＳ３０３の判断がYES（第３係合クラッチC3が「Left」位置以外）の場合、（第３係合クラッチC3がEV1st以外の変速段と係合していると判断されるとき）、ステップＳ３０４に進み、第３電動アクチュエータ３３を作動させて第３係合クラッチC3を「Left」位置に向けてシフトさせる。
なお、ステップＳ３０３の判断がYESとなる場合としては、図６フローチャートを示して説明したように、車両の停止時にEVダウンシフトが完了しなかった場合や、図７フローチャートを示して説明したように、アイドル発電制御を実行したことによって第３係合クラッチC3が解放されている場合が挙げられる。

次いで、ステップＳ３０５では、第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替えられたか否かを判断する。
なお、この判断は第３係合クラッチC3のストローク量を検出するストロークセンサ（図示せず）の出力に基づいて行われ、第３係合クラッチC3がストロークエンドまで移動するとステップＳ３０５の判断がYESとなる。

ステップＳ３０５の判断がNO（第３係合クラッチC2が「Left」位置に未到達）の場合、即ち第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替わっていないと判断される場合はステップＳ３０６に進み、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する。
具体的には、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３のドグ歯５３ａの回転数と、当該ドグ歯５３ａと噛み合い締結する左側ドグクラッチリング５６（第１モータジェネレータMG1によって回転する第１０歯車110に固定）のドグ歯５６ａの回転数と、の差が、各ドグ歯（噛み合い歯）５３ａ，５６ａが噛み合い締結可能な所定回転数以下となるように第１モータジェネレータMG1の出力を制限する。なお、前記所定回転数は、各ドグ歯５３ａ，５６ａの構造、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３を駆動する第３電動アクチュエータ３３の特性等から、実験によって決定される。

ステップＳ３０５及びステップＳ３０６の処理は、ステップＳ３０５の判断がYESとなるまで繰り返し実行される。即ち、第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替わるまで、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する。

ステップＳ３０５の判断がYESとなった場合、即ち変速パターン「EV1st」が確立したと判断された場合はステップＳ３０７に進み、第１モータジェネレータMG1の出力制限を終了し、第１モータジェネレータMG1の出力を通常通りとして車両を発進させる。

なお、ステップＳ３０３の判断がNOの場合、即ち第３係合クラッチC3の現在位置が初めから「Left」位置にある場合はステップＳ３０７に進み、第１モータジェネレータMG1の出力を通常通りに制御して車両を発進させる。

これに対し、ステップＳ３０２の判断がYES（第１モータジェネレータMG1に異常あり、又は、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着若しくは「Right」位置で固着）の場合はステップＳ３０８に進み、ステップＳ３０２で検出された異常が、第３係合クラッチC3が「Right」位置で固着している異常か否かを判断する。

ステップＳ３０８の判断がYES（第３係合クラッチC3「Right」位置で固着）の場合はEV変速段を２速から変更することができない。従って、かかる場合はステップＳ３０９に進み、EV2nd発進モードに切り換える。即ち、第１、第２係合クラッチC2,C3を「Ｎ」位置で維持し、第１モータジェネレータMG1の駆動力のみによって車両を２速EV発進させる。

一方、Ｓ３０８の判断がNO（第１モータジェネレータMG1に異常あり、又は第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着）の場合、第１モータジェネレータMG1を用いて車両を発進させることができない。そこで、かかる場合はステップＳ３１０に進み、変速パターンを「MG2発進モード」（異常時EV発進モード）へと切り替える。具体的には、第１モータジェネレータMG1に代えて第２モータジェネレータMG2を用いて車両をEV発進させる。この際、第３係合クラッチC3に代えて第２係合クラッチC2が発進用噛合クラッチ（異常時発進用噛合クラッチ）として機能する。

従って、ステップＳ３１１において、第２電動アクチュエータ３２を作動させて第２係合クラッチC2を「Left」位置に向けてシフトさせる。
なお、このとき、第１係合クラッチC1は「Ｎ」位置へと切り替えられる。

次いで、ステップＳ３１２では、第２係合クラッチC2が「Left」位置に切り替えられたか否かを判断する。
なお、この判断は第２係合クラッチC2のストローク量を検出するストロークセンサ（図示せず）の出力に基づいて行われ、第２係合クラッチC2がストロークエンドまで移動するとステップＳ３１２の判断がYESとなる。

ステップＳ３１２の判断がNO（第２係合クラッチC2が「Left」位置に未到達）と判断される場合はステップＳ３１３に進み、第２モータジェネレータMG2の出力を制限する。
具体的には、第２係合クラッチC2のカップリングスリーブ５２（第２モータジェネレータMG2によって回転）のドグ歯５２ｂの回転数と、当該ドグ歯５２ｂと噛み合い締結する右側ドグクラッチリング５８（第２歯車102に固定）のドグ歯５８ｂの回転数と、の差が、各ドグ歯（噛み合い歯）５２ｂ，５８ｂが噛み合い締結可能な既定回転数以下となるように第２モータジェネレータMG2の出力を制限する。なお、前記既定回転数は、各ドグ歯５２ｂ，５８ｂの構造、第２係合クラッチC2のカップリングスリーブ５２を駆動する第２電動アクチュエータ３２の特性等から、実験によって決定される。

ステップＳ３１２及びステップＳ３１３の処理は、ステップＳ３１２の判断がYESとなるまで繰り返し実行される。即ち、第２係合クラッチC2が「Left」位置に切り替わるまで、第２モータジェネレータMG2の出力を制限する。

ステップＳ３１２の判断がYESとなった場合、即ちMG2変速モード（EV- ICE2nd）が確立したと判断された場合、ステップＳ３１４に進み、第２モータジェネレータMG2の出力制限を終了し、第２モータジェネレータMG2の出力を通常通りとして車両を発進させる。

車両の発進が開始されると、プログラムは終了する。

次に、作用を説明する。
実施例のハイブリッド車両の発進制御装置における作用を、「発進制御処理作用」、「発進制御作用」、「発進制御の特徴作用」に分けて説明する。

［発進制御処理作用］
以下、図８に示すフローチャートに基づき、第３係合クラッチ（発進用噛合クラッチ）C3が解放状態での発進時における発進制御処理作用を説明する。

第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置にある状態でドライバより走行レンジ（D，R等）が選択されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１→ステップＳ３０２へと進む。第１モータジェネレータMG1に異常がなく、かつ第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着していなければ、ステップＳ３０３→ステップＳ３０４へと進む。ステップＳ３０４では、第３係合クラッチC3を動作させる第３電動アクチュエータ３３を駆動する。次いでステップＳ３０５へと進み、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置から「Left」位置、即ちEVモード「EV1st」を確立する位置に到達したか否かを判断する。第３係合クラッチC3が「Left」位置に未達であると判断される間は、ステップＳ３０５→ステップＳ３０６の処理が繰り返され、ドライバからの要求駆動力にかかわらず、車両発進用の第１モータジェネレータMG1の出力が制限される。換言すれば、発進制御よりも第３係合クラッチC3を「Left」位置に切り替える制御が優先される。

第３係合クラッチC3が「Left」位置に到達したと判断されると、ステップＳ３０７へと進み、第１モータジェネレータMG1の出力制限を解除し、通常通り、ドライバからの要求駆動力に応じて第１モータジェネレータMG1の出力を制御する。

また、第３係合クラッチ（発進用噛合クラッチ）C3が「Right」位置にある状態での発進時における発進制御処理作用を説明する。

第３係合クラッチC3が「Right」位置にある状態でドライバより走行レンジ（D，R等）が選択されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１→ステップＳ３０２へと進む。第１モータジェネレータMG1に異常がなく、かつ第３係合クラッチC3が「Right」位置で固着していなければ、ステップＳ３０３→ステップＳ３０４へと進む。ステップＳ３０４では、第３係合クラッチC3を動作させる第３電動アクチュエータ３３を駆動する。次いでステップＳ３０５へと進み、第３係合クラッチC3が「Right」位置から「Left」位置、即ちEVモード「EV1st」を確立する位置に到達したか否かを判断する。第３係合クラッチC3が「Left」位置に未達であると判断される間は、上記同様ステップＳ３０５→ステップＳ３０６の処理が繰り返され、ドライバからの要求駆動力にかかわらず、車両発進用の第１モータジェネレータMG1の出力が制限される。換言すれば、発進制御よりも第３係合クラッチC3を「Left」位置に切り替える制御が優先される。

第３係合クラッチC3が「Left」位置に到達したと判断されると、ステップＳ３０７へと進み、上記同様、ドライバからの要求駆動力に応じて第１モータジェネレータMG1の出力を通常制御する。

次いで、第３係合クラッチ（発進用噛合クラッチ）C3が「Ｎ」位置で固着している場合の発進制御処理作用を説明する。

第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着している状態でドライバより走行レンジ（D，R等）が選択されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１→ステップＳ３０２→ステップＳ３０８→ステップＳ３１０へと進む。ステップＳ３１０では、第２モータジェネレータMG2による発進モード「MG2発進モード」を選択し、ステップＳ３１１に進んで第２係合クラッチC2を動作させる第２電動アクチュエータ３２を駆動する。次いでステップＳ３１２へと進み、第２係合クラッチC2が「Left」位置、即ち「MG2発進モード」を確立する位置に到達したか否かを判断する。第２係合クラッチC2が「Left」位置に未達であると判断される間は、ステップＳ３１２→ステップＳ３１３の処理が繰り返され、ドライバからの要求駆動力にかかわらず、車両発進用の第２モータジェネレータMG2の出力が制限される。換言すれば、発進制御よりも第２係合クラッチC2を「Left」位置に切り替える制御が優先される。
なお、このとき第１係合クラッチC1は「Ｎ」位置へと切り替えられる。

第２係合クラッチC2が「Left」位置に到達したと判断されると、ステップＳ３１４へと進み、ドライバからの要求駆動力に応じて第２モータジェネレータMG2の出力を通常制御する。

このように、実施例では、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置又は「Right」位置にある状態から第１モータジェネレータMG1の出力により車両をEV発進させる場合、第３係合クラッチC3が発進時の「Left」位置に切り替わるまで第１モータジェネレータMG1の出力を制限する。より具体的には、第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替わるまでは、第３係合クラッチC3の入出力差回転数が、対応するドグ歯５３ａ，５６ａが噛み合い締結可能な所定回転数以下となるように第１モータジェネレータMG1の出力を制限する。
また、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置で固着している状態から車両を発進させる場合は、第２モータジェネレータMG2によってEV発進する「第２発進モード」を選択する。 この際、第２係合クラッチC2が発進時の「Left」位置に切り替わるまで第２モータジェネレータMG2の出力を制限する。より具体的には、第２係合クラッチC2が「Left」位置に切り替わるまでは、第２係合クラッチC2の入出力差回転数が、対応するドグ歯５２ｂ，５８ｂが噛み合い締結可能な既定回転数以下となるように第２モータジェネレータMG2の出力を制限する。

［発進制御作用］
以下、図９から図１１に基づき、発進制御作用を説明する。

まず、「EV1st」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機１におけるMG1トルクの流れを、図９に基づき説明する。
「EV1st」の変速パターンでは、第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置であり、第２係合クラッチC2が「Ｎ」位置であり、第３係合クラッチC3が「Left」位置である。従って、MG1トルクは、第１モータジェネレータMG1から第２軸１２→第５歯車105→第１０歯車110→第３軸１３→第７歯車107→第１６歯車116→デファレンシャル歯車１７→ドライブ軸１８→駆動輪１９へと流れる。

次いで、「MG2発進モード」の変速パターンが選択されたときの多段歯車変速機１におけるMG2トルクの流れを、図１０に基づき説明する。
「MG2発進モード」の変速パターンでは、第１係合クラッチがC1が「Ｎ」位置であり、第２係合クラッチＣ２が「Left」位置であり、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置である。従って、MG2トルクは、第２モータジェネレータMG2から第６軸１６→第１５歯車115→第１４歯車114→第１１歯車111→第１歯車101→第１軸１１→第３歯車103→第８歯車108→第３軸１３→第７歯車107→第１６歯車116→デファレンシャル歯車１７→ドライブ軸１８→駆動輪１９へと流れる。

また、図８を示して説明した発進制御処理作用を図１１タイムチャートに基づき説明する。

車両が減速し、時刻t1から時刻t2にかけてEV変速段がダウンシフトされる。時刻t3において車両が停止した後、時刻t4でドライバにより非走行レンジ（P,N）が選択される。これにより、時刻t5で第３係合クラッチC3を解放して第１モータジェネレータMG1と駆動輪１９との連結を断つ。時刻t6で第３係合クラッチC3が解放されてEV変速段がＮ（Neutral）となると、アイドル発電要求に応じ、第１係合クラッチC1を「Left」位置に切り替えると共に、内燃機関ICEと第１モータジェネレータMG1とを連結する。時刻t7で第１係合クラッチC1が「Left」位置に到達するとアイドル発電を実施する。

アイドル発電が終了すると、時刻t8において第１係合クラッチC1が「Ｎ」位置に切り替えられる。なお、この実施例においては、図４の変速パターンに示すように、いずれの発進モード（EV1st,EV2nd,MG2発進モード）においても、第１係合クラッチC1は「Ｎ」位置にあることから、アイドル発電が完了すると第１係合クラッチC1は「Ｎ」位置へと切り替わるように設定される。

時刻t9においてドライバにより走行レンジ（D,R等）が選択されると、時刻t10からt11にかけて第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置から「Left」位置に切り替えられる。このとき、第１モータジェネレータMG1の出力が制限されることにより、第１モータジェネレータMG1の回転数が低速に維持される。時刻t11において第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替わり、EV1stが確立されると、第１モータジェネレータMG1の出力制限が解除され、通常通り要求駆動力に応じて出力が制御されると共に、車両が動き出す。

「発進制御の特徴作用」
以上のように、この実施例にあっては、第３係合クラッチC3の解放状態からの発進時、第３係合クラッチC3が駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する構成とした（図１１の時刻t10〜t11）。より具体的には、第３係合クラッチC3が「Left」位置に切り替わるまでは、第３係合クラッチC3の入出力差回転数が、対応するドグ歯５３ａ，５６ａが噛み合い締結可能な所定回転数以下となるように第１モータジェネレータMG1の出力を制限する構成とした。
即ち、噛合クラッチは、ドグ歯（噛み合い歯）の先端同士の位相が合っている場合、ドグ歯同士が衝突してしまうため、車両の発進時に発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）を締結できない場合がある。そして、第３係合クラッチC3が解放状態のまま、要求駆動力に応じて第１モータジェネレータMG1の出力を制御すると、発進時に第３係合クラッチC3と係合されるべきドグ歯（より正確には、第３係合クラッチC3のカップリングスリーブ５３のドグ歯５３ａと係合されるべき、左側ドグクラッチリング５６のドグ歯５６ａ）の回転数が急激に高くなってしまう。そのため、第３係合クラッチを「Ｎ」位置から締結位置「Left」に切り替えようとしても、ドグ歯５３ａ，５６ａを噛み合わせることができない。すると、第１モータジェネレータMG1の回転が吹け上がってしまい、変速動作をやり直す必要が生じ、結果として車両の発進が遅れる虞がある。
これに対し、第３係合クラッチC3が駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで第１モータジェネレータMG1の出力を制限することで、第１モータジェネレータMG1の回転吹け上がりを防止することができる。また、出力制限された第１モータジェネレータMG1によって第３係合クラッチC3と係合されるべきドグ歯５３ａ，５６ａが低速で回転するため、締結するドグ歯同士の位相が合っているためにギヤを締結できない、という状況を回避することができる。
従って、変速動作のやり直しを回避することができると共に、車両の発進動作を早期に完了することができる。

実施例では、車両の停止時、車両のシフトレンジが非走行レンジから走行レンジに操作されてEV発進するとき、電動機の出力を制限する構成とした（図１１の時刻t4〜ｔ11）。
即ち、この実施例にあっては、ドライバにより非走行レンジ（P,N）が選択されると、第１、第２、第３係合クラッチC1,C2,C3を全て「Ｎ」位置に切り替えるように構成している。このため、車両の停車時に一度非走行レンジが選択されると、再発進時に第３係合クラッチC3を「Ｎ」位置から[Left]位置に切り替える必要がある。第３係合クラッチC3を「Left」位置に切り替えが完了する前に、要求駆動力に応じて第１モータジェネレータMG1の出力を制御すると、第１モータジェネレータMG1の回転が吹け上がってしまう虞がある。
よって、シフトレンジが非走行レンジから走行レンジに操作されてEV発進するときに第１モータジェネレータMG1の出力を制限することにより、上記した状態にあっても第１モータジェネレータMG1の回転が吹け上がりを防止することができる。

実施例では、車両の停止後、第３係合クラッチC3を解放してアイドル発電を実施した後にEV発進するとき、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する構成とした（図１１の時刻t7〜ｔ11）。
即ち、アイドル発電実施中は第３係合クラッチC3を解放する必要があるため、アイドル発電実施後の再発進時には、第３係合クラッチC3が駆動力を伝達可能な噛み合い状態にないことがある。
従って、アイドル発電後の再発進時には第１モータジェネレータMG1の出力を制限することとし、第３係合クラッチC3が締結できないことによる第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止できるようにした。

実施例では、車両の発進時、第３係合クラッチC3が車両の発進用変速段（EV1st）以外の変速段（EV2nd，Ｎ）と係合しているとき、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する構成とした。
即ち、この実施例にあっては、多段歯車変速機１が回転差吸収要素を持たないため、車両はEV変速段１速のEV1stでEV発進する。このため、発進時において第３係合クラッチC3がEV1st以外の変速段と係合しているとき（換言すれば、第３係合クラッチC3が「Left」位置以外にある場合）、第３係合クラッチC3を「Left」位置に切り替える必要がある。
従って、かかる場合においても第１モータジェネレータMG1の出力を制限することとし、第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止できるようにした。

実施例では、EVダウンシフトの遅れにより、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置から車両を発進する場合、第１モータジェネレータMG1の出力を制限する構成とした。
即ち、車両の減速度が大きい場合はEVダウンシフトが間に合わず、車両発進用のEV1stを確立する前に車両が停止してしまうことがある。
従って、かかる場合においても第１モータジェネレータMG1の出力を制限することとし、第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止できるようにした。

実施例では、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置のまま固着した場合又は第１モータジェネレータMG1に異常が検出された場合、「MG2発進モード」（異常時EV発進モード）で車両を発進させることとし、その際、第２係合クラッチ（異常時発進用噛合クラッチ）C2が駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、第２モータジェネレータMG2の出力を制限する構成とした。
即ち、第３係合クラッチC3が「Ｎ」位置のまま固着した場合や、第１モータジェネレータMG1に異常が検出された場合、通常の発進用変速段（EV1st）を確立することができない。そこで、かかる場合は第１モータジェネレータMG1に代えて第２モータジェネレータMG2を発進用モータとして利用することとした。これに応じて、第３係合クラッチC3に代えて第２係合クラッチC2が発進用噛合クラッチ（異常時発進用噛合クラッチ）として機能する。
従って、第２モータジェネレータMG2を発進用モータとして利用するときは、第２モータジェネレータMG2の出力を制限することとし、第２係合クラッチC2を確実かつスムースに駆動力伝達可能な噛み合い状態に切り替えられるようにした。これにより、発進用モータである第２モータジェネレータMG2の吹け上がりを防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例のハイブリッド車両の発進制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1)動力源としての電動機（第１モータジェネレータMG1）と、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を変速して駆動輪１９へ伝達する変速機（多段歯車変速機１）と、を備え、
前記変速機（多段歯車変速機１）は、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）を有する電動車両において、
発進要求に基づき、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）を介して前記駆動輪１９へ伝達してEV発進する発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）を設け、
前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）の解放状態からのEV発進時、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）が駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図８のＳ３０５〜Ｓ３０６）。
これにより、第１モータジェネレータMG1の回転吹け上がりを防止することができる。また、締結するドグ歯同士の位相が合っているためにギヤを締結できない、という状況を回避することができる。従って、変速動作のやり直しを回避することができると共に、車両の発進動作を早期に完了することができる。

(2) 前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）の解放状態からのEV発進時、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）の入出力差回転数が、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）の噛み合い歯が締結可能な所定回転数以下となるように前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図８のＳ３０５〜Ｓ３０６）。
このため、(1)の効果に加え、第１モータジェネレータMG1の出力によって車両を発進させる前に、第３係合クラッチC3を確実かつスムースに駆動力伝達可能な噛み合い状態とすることができる。

(3) 前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記車両の停止時、前記車両のシフトレンジが非走行レンジ（P,N）に操作されたことにより前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）を解放し（図７のＳ２０１）、
前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）が解放状態のまま、前記シフトレンジが前記非走行レンジ（P,N）から走行レンジ（D,R等）に操作されてEV発進するとき、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図８のＳ３０５〜Ｓ３０６）。
このため、(1)，(2)の効果に加え、シフトレンジが非走行レンジから走行レンジに操作されてEV発進するときであっても、第１モータジェネレータMG1の回転が吹け上がりを防止することができる。

(4) 前記動力源として、さらに内燃機関ICEを搭載し、
前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記車両の停止後、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）を解放し、内燃機関ICEにより電動機（第１モータジェネレータMG1）を駆動して発電するアイドル発電を実施した後（図７のＳ２０２〜Ｓ２０４）、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）の解放状態から前記EV発進するとき、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図８のＳ３０５〜Ｓ３０６）。
このため、(1) 〜(3)の効果に加え、アイドル発電後の再発進時においても、第３係合クラッチC3が締結できないことによる第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止することができる。

(5) 前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記車両のEV発進時において、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）が、前記車両の発進用変速段（EV1st）以外の変速段（EV2nd, Ｎ）と係合しているとき、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図８のＳ３０３〜Ｓ３０６）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、第３係合クラッチC3が発進用変速段以外の変速段と係合している状態から車両を再発進する場合においても、第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止することができる。

(6) 前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記車両停止前の減速時におけるEVダウン変速の遅れにより、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）が解放状態から前記車両を発進する場合、前記電動機（第１モータジェネレータMG1）の出力を制限する（図６のＳ１０１〜Ｓ１０３、図８のＳ３０３〜Ｓ３０６）。
このため、車両の減速度が大きく、EV1stを確立する前に車両が停止した場合においても、第１モータジェネレータMG1の吹け上がりを防止することができる。

(7) 前記電動機（第１モータジェネレータMG1）を第１電動機とし、前記動力源として、さらに第２電動機（第２モータジェネレータMG2）を搭載し、
前記発進コントローラ（変速機コントロールユニット２３）は、前記発進用噛合クラッチ（第３係合クラッチC3）が解放状態のまま固着した場合又は前記第１電動機（第１モータジェネレータMG1）に異常が検出された場合、前記第２電動機（第２モータジェネレータMG2）の出力を、異常時発進用噛合クラッチ（第２係合クラッチC2）を介して前記駆動輪１９へ伝達して前記車両を発進させる異常時EV発進モード（MG2発進モード）を有し、
前記異常時EV発進モード（MG2発進モード）で発進するとき、前記異常時発進用噛合クラッチ（第２係合クラッチC2）が駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、前記第２電動機（第２モータジェネレータMG2）の出力を制限する（図８のＳ３０２〜Ｓ３１３）。
このため、通常の発進用変速段（EV1st）を確立することができない場合であっても、第１モータジェネレータMG1に代えて第２モータジェネレータMG2を発進用モータとして利用することとができる。また、かかる場合において発進用係合クラッチとなる第２係合クラッチC2を確実かつスムースに駆動力伝達可能な噛み合い状態に切り替えることができ、第２モータジェネレータMG2の吹け上がりを防止することができる。

以上、本発明の電動車両の発進制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。

実施例では、本発明の発進制御装置を電動車両に適用する例を示した。しかし、本発明の発進制御装置は、モータを駆動源として発進できる車両であれば良く、シリーズハイブリッド車両に対しても適用することができる。

実施例では、第２、第３係合クラッチC2,C3の締結を、ストロークセンサの出力に基づいて判断する例を示した。しかし、第２、第３係合クラッチC2,C3が締結していることを検出することが可能であれば良く、例えばタッチセンサの出力に基づいて判断する例としても良い。

実施例では、非走行レンジ（P,N）が選択されると第１、第２、第３係合クラッチC1,C2,C3を全て「Ｎ」位置に切り替える例を示した。しかし、非走行レンジ（P,N）が選択された場合であっても、確立されているギヤ段を維持するように構成しても良い。但し、そのように構成した場合であっても、アイドル発電要求があった場合は第２、第３係合クラッチC2,C3を解放することとし、アイドル発電実行中における意図しない車両の動き出しを防ぐように構成する。

実施例では、EV変速段としてEV1-2速、ICE変速段としてICE1-4速からなる多段歯車変速機１を適用する例を示した。しかし、本発明の発進制御装置は、モータを駆動源として発進できる車両であれば良く、多段歯車変速機の構成は実施例の場合に限られない。

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、電動機と変速機を備え、変速機は、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する電動車両の発進制御装置に関する。
背景技術
［０００２］
噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する変速機を備えた電動車両の発進制御装置の例としては、特許文献１記載の技術が挙げられる。特許文献１記載の技術においては、噛み合い締結する発進用噛合クラッチを用いることにより、簡易な構成で走行時における駆動力伝達ロスを低減するようにしている。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開平６−２４５３２９号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００４］
しかしながら、噛み合い締結するクラッチを有する変速機では、噛み合い歯同士の衝突等により、シフト操作を行ってもギヤが締結されないことがある。かかる場合に、車両の発進要求に応じて電動機の出力を制御すると、電動機の回転が高回転となり、クラッチが締結しないまま電動機の回転が吹け上がる虞がある。
［０００５］
本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、発進用噛合クラッチの解放状態から車両をＥＶ発進させる際に、電動機の回転吹け上がりを抑えるようにした電動車両の発進制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するため、本発明の電動車両は、動力源としての電動機及び内燃機関と、電動機及び内燃機関の少なくとも一方の出力を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、を備える。
変速機は、内燃機関と駆動輪との間に回転差吸収要素を有さず、解放位置からの

【０００２】
ストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する。
この電動車両において、発進要求に基づき、電動機の出力を、発進用噛合クラッチを介して駆動輪へ伝達してＥＶ発進する発進コントローラを設ける。
発進コントローラは、発進用噛合クラッチの解放状態からのＥＶ発進時、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、電動機の出力を制限する。
発明の効果
［０００７］
よって、発進用噛合クラッチが解放状態でのＥＶ発進時、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、電動機の出力が制限される。
即ち、噛合クラッチは、ドグ歯（噛み合い歯）の先端同士の位相が合っている場合、ドグ歯同士が衝突してしまうためギヤを締結できない。このため、ドライバのセレクト操作に応じて電動車両を発進させようとしても、発進用噛合クラッチが締結しない場合がある。かかる場合、要求駆動力に合わせて電動機の出力を上昇させると、電動機の回転が吹け上がる懸念がある。
しかしながら、本発明にあっては、発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで電動機の出力を制限するように構成した。
この結果、発進用噛合クラッチが解放状態でのＥＶ発進時、電動機の回転吹け上がりを防止することができる。
図面の簡単な説明
［０００８］
［図１］実施例の発進制御装置が適用された車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。
［図２］実施例の発進制御装置が適用された車両に搭載された多段歯車変速機の変速制御系の構成を示す制御系構成図である。
［図３］実施例の発進制御装置が適用された車両に搭載された多段歯車変速機において変速パターンを切り替える考え方を示す変速マップ概要図である。

Claims (7)

1. 動力源としての電動機と、前記電動機の出力を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、を備え、
   前記変速機は、解放位置からのストロークにより噛み合い締結する発進用噛合クラッチを有する電動車両において、
   発進要求に基づき、前記電動機の出力を、前記発進用噛合クラッチを介して前記駆動輪へ伝達してEV発進する発進コントローラを設け、
   前記発進コントローラは、前記発進用噛合クラッチの解放状態からのEV発進時、前記発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
2. 請求項１に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記発進コントローラは、前記発進用噛合クラッチの解放状態からのEV発進時、前記発進用噛合クラッチの入出力差回転数が、前記発進用噛合クラッチの噛み合い歯が締結可能な所定回転数以下となるように前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記発進コントローラは、前記車両の停止時、前記車両のシフトレンジが非走行レンジに操作されたことにより前記発進用噛合クラッチを解放し、
   前記発進用噛合クラッチが解放状態のまま、前記シフトレンジが前記非走行レンジから走行レンジに操作されて前記EV発進するとき、前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記動力源として、さらに内燃機関を搭載し、
   前記発進コントローラは、前記車両の停止後、前記発進用噛合クラッチを解放し、前記内燃機関により前記電動機を駆動して発電するアイドル発電を実施した後、前記発進用噛合クラッチの解放状態から前記EV発進するとき、前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記発進コントローラは、前記車両のEV発進時において、前記発進用噛合クラッチが、前記車両の発進用変速段以外の変速段と係合しているとき、前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
6. 請求項１から請求項５までの何れか一項に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記発進コントローラは、前記車両停止前の減速時におけるEVダウン変速の遅れにより、前記発進用噛合クラッチが解放状態から前記車両を発進する場合、前記電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。
7. 請求項１から請求項６までの何れか一項に記載された電動車両の発進制御装置において、
   前記電動機を第１電動機とし、前記動力源として、さらに第２電動機を搭載し、
   前記発進コントローラは、前記発進用噛合クラッチが解放状態のまま固着した場合又は前記第１電動機に異常が検出された場合、前記第２電動機の出力を、異常時発進用噛合クラッチを介して前記駆動輪へ伝達して前記車両を発進させる異常時EV発進モードを有し、
   前記異常時EV発進モードで発進するとき、前記異常時発進用噛合クラッチが駆動力伝達可能な噛み合い状態となるまで、前記第２電動機の出力を制限する
   ことを特徴とする電動車両の発進制御装置。

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