ハイブリッド車両
【課題】ＥＶ走行中にクランキングを行う際に、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、最適な減速比の始動段を決定することが可能なハイブリッド車両の制御技術を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両１のＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関５を始動するクランキングを行う際に、機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する。要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合には、内燃機関５の始動は、応答性が必要なものであると判定し、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）の低下に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合には、応答性が必要なものではないと判定する。
【解決手段】ハイブリッド車両１のＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関５を始動するクランキングを行う際に、機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する。要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合には、内燃機関５の始動は、応答性が必要なものであると判定し、二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）の低下に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合には、応答性が必要なものではないと判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機においては、近年、第１入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、奇数ギア段）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、第２入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、偶数ギア段）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、機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有する、いわゆるデュアルクラッチ式変速機（Dual Clutch Transmission）が知られている（例えば、特許文献１参照）。デュアルクラッチ式変速機は、第１クラッチと第２クラッチを交互に係合状態にすることで、内燃機関からの機械的動力を変速する変速段を、第１変速機構と第２変速機構との間で切替えるときに、機関出力軸から駆動輪への動力伝達に途切れが生じることを抑制している。
【０００３】
また、特許文献１には、デュアルクラッチ式（ツインクラッチ式）変速機を備え、原動機として内燃機関と電気モータ（回転電機）とを有するハイブリッド自動車が開示されている。特許文献１には、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸（第１及び第２クラッチ軸の出力軸）に電気モータがトルクを出力することで、機関出力軸を回転駆動する、いわゆる「クランキング」を行って、内燃機関を始動することが提案されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、原動機（駆動力発生源）として内燃機関（エンジン）とモータ（モータジェネレータ）と、エンジンとモータとの間に設けられたクラッチ（エンジンクラッチ）とを備えたハイブリッド車両において、内燃機関の始動時において、初爆により生じたトルク変動が、そのまま駆動輪に伝達されて駆動力変動が生じることを抑制するために、機関出力軸の回転速度である機関回転速度（実エンジン回転数）が、目標値に追従するよう、エンジンクラッチの係合力（締結力）を調整する制御技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５３３３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようなデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両においては、電気モータから出力された機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせる車両走行であるＥＶ走行を行うことができる。ＥＶ走行を行っている間（以下、ＥＶ走行中と記す）は、通常、第１及び第２クラッチは、解放状態に制御されている。ＥＶ走行中において、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力が増大した場合や、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）が低下した場合等、内燃機関の始動要求が生じた場合には、当該始動要求に応じて、内燃機関を始動させる必要がある。
【０００７】
このようなＥＶ走行中において内燃機関を始動させる場合、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして、駆動輪に係合している電気モータのロータと、機関出力軸とを係合させると共に、電気モータのロータに生じるトルク（以下、モータトルクと記す）を増大させることで、ロータから出力される機械的動力の一部を、機関出力軸に伝達して、当該機関出力軸を回転駆動する、いわゆる「押しがけクランキング」を行うことが可能である。このようなクランキングを行うことにより、駆動輪に生じる駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じることを防止して内燃機関を始動させることが可能である。
【０００８】
このようなクランキングを行って内燃機関を始動させる場合、デュアルクラッチ式変速機の第１及び第２入力軸のうち、対応するクラッチが係合状態となって機関出力軸と直接係合する入力軸の回転速度（以下、入力回転速度と記す）は、駆動輪の回転速度すなわち車速に比例しており、且つ、対応するクラッチを係合状態にしたときに、駆動輪と機関出力軸とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）の減速比に応じて変化する。当該入力回転速度が低ければ、クランキングを行うためにクラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸の回転速度が、内燃機関において共振等の振動が生じる回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）内に入っていまい、ファイアリングを行うときに内燃機関に振動が生じる虞がある。一方、入力回転速度が高ければ、クランキングのためのクラッチの係合動作を行う際において、静止している機関出力軸と、入力軸との回転速度差が大きく、当該クラッチにおける摩擦損失が大きくなる虞がある。
【０００９】
また、ＥＶ走行中における内燃機関の始動には、要求駆動力が増大した場合など、始動要求に対して即座に内燃機関を始動することが必要なもの、すなわち始動要求に対して応答性が必要なものもあれば、二次電池のＳＯＣが予め設定された判定値より低下した場合など、内燃機関の実際の始動が、その始動要求から比較的遅れたとしても、さほど問題がない、すなわち始動要求に対して応答性が必要とされないものもある。
【００１０】
したがって、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合するハイブリッド車両においては、ＥＶ走行中にクランキングを行う場合、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、最適な減速比の始動段を決定して係合状態にしておくことが必要となる。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＥＶ走行中にクランキングを行う際に、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、最適な減速比の始動段を決定することが可能なハイブリッド車両の制御技術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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両は、原動機として内燃機関と電気モータとを有し、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有し、第１入力軸及び第２入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合しているデュアルクラッチ式変速機と、第１及び第２変速機構の変速段の係合／解放状態を制御可能な制御手段と、を備えたハイブリッド車両であって、制御手段は、電気モータから出力される機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
上記のハイブリッド車両において、応答性判定手段は、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定するものとすることができる。
【００１４】
上記のハイブリッド車両において、応答性判定手段は、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態の低下に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定するものとすることができる。
【００１５】
上記のハイブリッド車両において、始動段決定手段は、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、内燃機関の始動直後において、電気モータから出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関から出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定するものとすることができる。
【００１６】
上記のハイブリッド車両において、始動段決定手段は、少なくとも、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、内燃機関の始動のため機関出力軸を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度が、内燃機関の振動に対応して予め設定された振動回転速度域内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定するものとすることができる。
【００１７】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、第１及び第２クラッチのうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータが出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸を回転駆動するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段とを有するものとしたので、ＥＶ走行中において内燃機関を始動する際に、駆動輪と機関出力軸とを係合させる始動段を、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮したものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、ハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。図２は、デュアルクラッチ式変速機が有するデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。図３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。
【００２１】
ハイブリッド車両１は、駆動輪８８を回転駆動するための原動機（動力源）として、内燃機関５と、発電可能な電動機であるモータジェネレータ５０（以下、単に「電気モータ」と記す）とを備えている。電気モータ５０は、デュアルクラッチ式変速機１０と共に駆動装置（１０，５０）を構成している。駆動装置（１０，５０）は、内燃機関５と結合されて、ハイブリッド車両１に搭載される。ハイブリッド車両１には、内燃機関５、電気モータ５０、及びデュアルクラッチ式変速機１０を協調して制御する制御手段として、ハイブリッド車両用の電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と記す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００には、各種制御定数を記憶する記憶手段としてＲＯＭ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
内燃機関５は、燃料のエネルギを燃焼により機械的動力に変換して出力する熱機関であり、ピストン６がシリンダ内を往復運動するピストン往復動機関である。内燃機関５は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置を備えている。これら装置は、ＥＣＵ１００により制御される。内燃機関５は、発生した機械的動力を、機関出力軸（クランク軸）８から出力する。機関出力軸８には、後述するデュアルクラッチ式変速機１０のデュアルクラッチ機構２０の入力側、例えば、クラッチハウジング１４ａ（図２参照）が結合される。ＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力軸８から出力する機械的動力を調整することが可能となっている。内燃機関５には、機関出力軸８の回転角位置（以下、クランク角と記す）を検出するクランク角センサ（図示せず）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。内燃機関５の作動により機関出力軸８に生じるトルク（以下、機関トルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２３】
電気モータ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。電気モータ５０は、永久磁石型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とを有しており、当該ロータ５２から機械的動力を入出力可能となっている。電気モータ５０には、ロータ５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）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。
【００２４】
また、ハイブリッド車両１には、電気モータ５０に電力を供給する電力供給装置として、インバータ１１０と二次電池１２０が設けられている。インバータ１１０は、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電気モータ５０に供給することが可能に構成されている。二次電池１２０は、電気モータ５０に供給される電力を貯蔵する。また、インバータ１１０は、電気モータ５０からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１２０に回収することも可能に構成されている。このようなインバータ１１０から電気モータ５０への電力供給、及び電気モータ５０からの電力回収は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２５】
なお、以下の説明において、電気モータ５０を電動機として機能させて、電気モータ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、電気モータ５０を発電機として機能させて、駆動輪８８から電気モータ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二次電池１２０に回収すると共に、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。電気モータ５０の電動機／発電機としての機能の切替えと、電気モータ５０においてロータ５２から入力又は出力されるトルク（以下、モータトルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２６】
また、ハイブリッド車両１は、内燃機関５及び電気モータ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として、機関出力軸８及び電気モータ５０からの機械的動力を変速しトルクを変化させて、駆動輪８８に係合する推進軸６６に向けて伝達可能なデュアルクラッチ式変速機１０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。
【００２７】
デュアルクラッチ式変速機１０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第１変速機構３０と、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２群の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第２変速機構４０とを有しており、加えて、内燃機関５の機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２により構成されるデュアルクラッチ機構２０を有している。
【００２８】
デュアルクラッチ式変速機１０は、前進用に第１速ギア段３１から第５速ギア段３５までの５つの変速段を有しており、後進用に１つの変速段、後進ギア段３９を有している。第１速〜第５速ギア段３１〜３５の減速比は、第１速ギア段３１、第２速ギア段４２、第３速ギア段３３、第４速ギア段４４、第５速ギア段３５の順に小さくなるよう設定されている。
【００２９】
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、第１群の変速段は、奇数段すなわち第１速ギア段３１と、第３速ギア段３３と、第５速ギア段３５と、後進ギア段３９により構成されている。第１変速機構３０において、前進用の変速段３１，３３，３５のうち、第１速ギア段３１が最も低速側の変速段となっている。
【００３０】
第１速ギア段３１は、第１入力軸２７に結合されている第１速メインギア３１ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第１速メインギア３１ａと噛み合う第１速カウンタギア３１ｃとを有している。第１変速機構３０には、第１速ギア段３１に対応して、第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第１速カップリング機構（噛み合いクラッチ機構）３１ｅが設けられている。第１速カップリング機構３１ｅにより第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第１速ギア段３１を係合状態にすることで、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速ギア段３１により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３１】
同様に、第３速ギア段３３は、第１入力軸２７に結合されている第３速メインギア３３ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第３速メインギア３３ａと噛み合う第３速カウンタギア３３ｃとを有している。第１変速機構３０には、第３速ギア段３３に対応して、第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第３速カップリング機構３３ｅが設けられている。第３速カップリング機構３３ｅにより第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第３速ギア段３３を係合状態にすることで、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３速ギア段３３により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３２】
また、第５速ギア段３５は、第１入力軸２７に結合されている第５速メインギア３５ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第５速メインギア３５ａと噛み合う第５速カウンタギア３５ｃとを有している。第１変速機構３０には、第５速ギア段３５に対応して、第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第５速カップリング機構３５ｅが設けられている。第５速カップリング機構３５ｅにより第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第５速ギア段３５を係合状態にすることで、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５速ギア段３５により変速し、トルクを変化させて、第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３３】
また、後進ギア段３９は、第１入力軸２７に結合されている後進メインギア３９ａと、後進メインギア３９ａと噛み合う後進中間ギア３９ｂと、後進中間ギア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後進カウンタギア３９ｃとを有している。第１変速機構３０には、後進ギア段３９に対応して、後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な後進カップリング機構３９ｅが設けられている。後進カップリング機構３９ｅにより後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させる、すなわち後進ギア段３９を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、後進ギア段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に伝達することが可能となっている。
【００３４】
第１変速機構３０の第１出力軸３７には、第１駆動ギア３７ｃが結合されており、当該第１駆動ギア３７ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア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群の変速段３１，３３，３５，３９の出力側にある第１出力軸３７と、駆動輪８８は係合している。
【００３５】
第１変速機構３０における各変速段３１，３３，３５，３９の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、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つを選択して係合状態にすることで、第１変速機構３０が第１入力軸２７で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００３６】
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、第２群の変速段は、偶数段、すなわち第２速ギア段４２と、第４速ギア段４４から構成されている。第２変速機構４０の入力軸である第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されている。
【００３７】
第２速ギア段４２は、第２入力軸２８に結合されている第２速メインギア４２ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第２速メインギア４２ａと噛み合う第２速カウンタギア４２ｃとを有している。第２変速機構４０には、第２速ギア段４２に対応して、第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第２速カップリング機構４２ｅが設けられている。第２速カップリング機構４２ｅにより第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第２速ギア段４２を係合状態にすることで、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速ギア段４２により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３８】
同様に、第４速ギア段４４は、第２入力軸２８に結合されている第４速メインギア４４ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第４速メインギア４４ａと噛み合う第４速カウンタギア４４ｃとを有している。第２変速機構４０には、第４速ギア段４４に対応して、第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第４速カップリング機構４４ｅが設けられている。第４速カップリング機構４４ｅにより第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第４速ギア段４４を係合状態にすることで、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４速ギア段４４により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３９】
第２変速機構４０の第２出力軸４８には、第２駆動ギア４８ｃが結合されており、当該第２駆動ギア４８ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア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群の変速段４２，４４の出力側を構成する第２出力軸４８と、駆動輪８８は係合している。
【００４０】
電気モータ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から入出力する機械的動力すなわちトルクは、第２変速機構４０の第２入力軸２８にそのまま伝達される。つまり、デュアルクラッチ式変速機１０を構成する第１変速機構３０及び第２変速機構４０にそれぞれ対応して設けられた第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち、第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が係合している。
【００４１】
第２変速機構４０における各変速段４２，４４の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、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係合状態にすることで、第２変速機構４０が第２入力軸２８で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００４２】
デュアルクラッチ機構２０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とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、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とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有している。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２は、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置で構成される。
【００４３】
第１クラッチ２１が係合状態となることで、機関出力軸８と第１入力軸２７が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９に対応して設けられている。
【００４４】
一方、第２クラッチ２２を係合状態にすることで、機関出力軸８と第２入力軸２８が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第２変速機構４０の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４に対応して設けられている。
【００４５】
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、図示しない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可能となっている。
【００４６】
ここで、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、デュアルクラッチ機構２０において、機関出力軸８には、図示しないダンパ等を介してデュアルクラッチ機構２０のクラッチハウジング１４ａが結合されている。すなわち、クラッチハウジング１４ａは、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、摩擦板（クラッチディスク）２７ａ，２８ａを収容可能に構成されている。
【００４７】
これに対して、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、中空シャフトとして構成されており、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。機関出力軸８側から駆動輪８８側に向かうに従って、まず、第１変速機構３０の各変速段のメインギア３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａが配設されており、次に、第２変速機構４０の各変速段のメインギア４２ａ，４４ａが配設されている。
【００４８】
第１入力軸２７の端には、円板状の摩擦板２７ａが結合されており、一方、第２入力軸２８の端にも、同様の摩擦板２８ａが結合されている。第１クラッチ２１は、摩擦板２７ａと対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータ（図示せず）とを有している。摩擦相手板が摩擦板２７ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材に押し付けることで、第１クラッチ２１は、機関出力軸８と、第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合することが可能となっている。
【００４９】
これと同様に、第２クラッチ２２は、摩擦板２８ａに対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）が、摩擦板２８ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材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とを係合することが可能となっている。デュアルクラッチ機構２０における、第１及び第２クラッチ２１，２２にそれぞれ対応して設けられた摩擦相手板のアクチュエータによる駆動は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００５０】
なお、上述のデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造において、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は同軸に配置されるものとしたが、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造は、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第１入力軸２７と第２入力軸２８は、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置されるものとしても良い。この変形例のデュアルクラッチ機構２０においては、機関出力軸８の端に、駆動ギア１４ｃが結合されている。駆動ギア１４ｃには、第１ギア１６と、第２ギア１８が噛み合っており、第１ギア１６は、第１クラッチ２１に結合されており、第２ギア１８は、第２クラッチ２２に結合されている。第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、機関出力軸８に係合する第１ギア１６とを係合させることが可能に構成されている。一方、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８と、機関出力軸８に係合する第２ギア１８とを係合させることが可能に構成されている。
【００５１】
第１及び第２クラッチ２１，２２は、それぞれ摩擦式クラッチ等の任意のクラッチ機構で構成することができる。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２において交互に係合状態と解放状態を切替ることで、機関出力軸８から出力される内燃機関５の機械的動力は、駆動ギア１４ｃから、第１変速機構３０の第１入力軸２７、又は第２変速機構４０の第２入力軸２８のいずれかに伝達されることとなる。
【００５２】
また、ハイブリッド車両１には、図１に示すように、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が設けられている。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とリングギア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及び電気モータ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及びリングギア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に伝達することで、当該駆動輪８８の接地面にハイブリッド車両１を駆動する駆動力［Ｎ］を生じさせることが可能となっている。
【００５３】
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（図示せず）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、電気モータ５０に供給される電力を貯蔵する二次電池１２０の蓄電状態（state-of-charge：ＳＯＣ）を検出する電池監視ユニット（図示せず）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（図示せず）が設けられており、アクセルペダルの操作量（以下、アクセル操作量と記す）に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。
【００５４】
ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０及び第２変速機構４０における各変速段の係合／解放状態と、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、クランク角センサ（図示せず）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、レゾルバからの電気モータ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、電池監視ユニットからの二次電池１２０のＳＯＣに係る信号と、アクセルペダルポジションセンサからのアクセル操作量に係る信号を検出している。
【００５５】
これら検出した信号に基づいて、ＥＣＵ１００は、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、機関回転速度と記す）と、内燃機関５が機関出力軸８から出力する「機関トルク」と、電気モータ５０のロータ５２の回転速度（以下、モータ回転速度と記す）と、電気モータ５０のロータ５２に生じる「モータトルク」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、第１変速機構３０及び第２変速機構４０において現在選択されている（係合状態にある）変速段と、ハイブリッド車両１の走行速度（以下、車速と記す）と、二次電池１２０のＳＯＣと、運転者により駆動軸８０に生じることが要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）等が含まれている。
【００５６】
これら制御変数に基づいて、ＥＣＵ１００は、内燃機関５及び電気モータ５０の作動を把握しており、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態、すなわち機関回転速度及び機関トルクと、電気モータ５０の運転状態、すなわちモータ回転速度及びモータトルクと、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態と、第１変速機構３０及び第２変速機構４０の各変速段３１〜４４の係合／解放状態とを、協調して制御することが可能となっている。
【００５７】
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を交互に係合状態にすることで、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を駆動輪８８に伝達する動力伝達に用いる変速段（機関出力変速段）を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５と、第２変速機構４０の変速段４２，４４との間で切替えるときに、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れが生じることを抑制することが可能となっている。
【００５８】
例えば、機関出力変速段を、第１変速機構３０の第１速ギア段３１から、第２変速機構４０の第２速ギア段４２に切替えるアップシフトを行う場合、第１クラッチ２１が係合状態にしており、且つ第２クラッチ２２を解放状態にしているときに、第２速ギア段４２を予め係合状態にしておくことで、第２入力軸２８を空転させる。そして、係合状態にある第１クラッチ２１を解放状態にしながら、解放状態にする第２クラッチ２２を係合状態にすることで、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２とをつなぎ替える動作、いわゆる「クラッチ・トゥ・クラッチ」を行わせる。これにより、機関出力軸８から推進軸６６への動力伝達経路を、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１速ギア段３１から第２速ギア段４２へのアップシフトが完了する。このようにして、デュアルクラッチ式変速機１０は、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れを生じさせることなく、第１変速機構３０の変速段すなわち奇数段と、第２変速機構４０の変速段すなわち偶数段との間において、機関出力変速段を切替えるシフト動作を行うことが可能となっている。
【００５９】
また、ハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５と電気モータ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、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力（機関出力）のみを駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「エンジン走行」、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力と、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力とを統合して駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「ＨＶ走行」、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「ＥＶ走行」等がある。
【００６０】
これら車両走行は、運転者により駆動輪に生じることが要求される要求駆動力や、電気モータ５０に供給する電力を貯蔵する二次電池１２０のＳＯＣ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、及び電気モータ５０の動作を併せて説明する。
【００６１】
ＥＣＵ１００が、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とで、デュアルクラッチ式変速機１０は、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で受け、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に伝達することができる。このように、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６２】
この場合において、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを係合状態にすることで、第２入力軸２８は、駆動輪８８の回転速度すなわちハイブリッド車両１の車速に比例する回転速度で空転する。このとき、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力と、電気モータ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において係合状態にある変速段と、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速し、動力統合ギア５８で統合して、駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６３】
一方、ＥＣＵ１００が第１クラッチ２１を解放状態にすると共に第２クラッチ２２を係合状態にすることで、デュアルクラッチ式変速機１０は、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で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６４】
この場合において、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ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において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６５】
また、ハイブリッド車両１に原動機として電気モータ５０のみを選択使用するＥＶ走行を行わせる場合、上述のエンジン走行及びＨＶ走行の制御とは異なり、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すると共に、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを係合状態にして、電気モータ５０を力行させる。デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力（以下、モータ出力と記す）を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動輪８８に伝達する。
【００６６】
このようなＥＶ走行中において内燃機関５を始動させる場合、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして、駆動輪８８に係合している電気モータ５０のロータ５２と、機関出力軸８とを係合させると共に、電気モータ５０のロータ５２に生じるモータトルクを増大させることで、ロータ５２から出力されるモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動する、いわゆる「押しがけクランキング」を行うことが可能である。このような押しがけクランキングを行う場合は、第２変速機構４０の変速段４２，４４を全て解放状態にした後、第２クラッチ２２を係合状態にすると共に電気モータ５０を力行させて機関出力軸８を回転駆動する「通常のクランキング」を行う場合に比べて、ロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達が遮断されて駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じることを防止しつつ、内燃機関５を始動させることが可能である。
【００６７】
このような押しがけクランキングを行って内燃機関５を始動させる場合、デュアルクラッチ式変速機１０の第１及び第２入力軸２７，２８のうち、対応するクラッチが係合状態となって機関出力軸８と直接係合する入力軸の回転速度（以下、入力回転速度と記す）は、駆動輪８８の回転速度すなわち車速に比例しており、且つ、対応するクラッチを係合状態にしたときに、駆動輪８８と機関出力軸８とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）の減速比に応じて変化する。入力回転速度が低ければ、押しがけクランキングを行う際にクラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸８の回転速度が、内燃機関５において共振等の振動が生じる回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）内に入っていまい、ファイアリングを行うときに内燃機関に振動が生じる虞がある。一方、入力回転速度が高ければ、押しがけクランキングのためのクラッチの係合動作を行う際において、静止している機関出力軸８と、入力軸との回転速度差が大きく、当該クラッチにおける摩擦損失が大きくなる虞がある。
【００６８】
このようなＥＶ走行中において、ＥＣＵ１００には、非作動状態にある内燃機関５を始動させる制御指令（以下、始動要求と記す）が生じることがある。運転者によるアクセル操作量が増大した場合、駆動輪８８に生じることが要求される要求駆動力が増大して、電気モータ５０がロータ５２から出力するモータ出力のみを駆動輪８８に伝達したのでは、要求駆動力を達成できないと判断して、ＥＣＵ１００には、当該要求駆動力の増大に応じて、内燃機関５の始動要求が生じる。また、ＥＶ走行を比較的長時間継続して、二次電池１２０のＳＯＣが、予め設定された判定値より低下した場合、電気モータ５０を発電機として作動させて二次電池１２０のＳＯＣを上昇させることが望ましいと判断して、ＥＣＵ１００には、二次電池１２０のＳＯＣの低下に応じて、内燃機関５の始動要求が生じる。このような始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動させる「始動制御」を実行する。
【００６９】
ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において生じた始動要求に当該始動制御において、始動制御により実行される内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性（即座に行われること）が必要なものであるか否かを判定する機能（以下、単に「応答性判定手段」と記す）を有している。要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する。これは、運転者等が要求駆動力の増大を意図したにも拘らず、始動要求に対して、内燃機関５の始動と、内燃機関５からの機械的動力による要求駆動力の達成が遅れてしまい、運転者に対して運転性に係る違和感を与えてしまうためである。
【００７０】
一方、二次電池１２０のＳＯＣの低下に応じて、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、当該内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する。二次電池１２０のＳＯＣを上昇させるために、内燃機関５を始動させて、内燃機関５からの機械的動力を、ロータ５２に伝達させて電気モータ５０を発電機として作動させる場合、必ずしも始動要求に即応して内燃機関１０を始動させる必要はなく、ハイブリッド車両１の走行状態が、押しがけクランキングを行うのに適した車速すなわち入力回転速度となったときに、内燃機関５を始動させれば良いからである。
【００７１】
したがって、デュアルクラッチ式変速機１０の２つの入力軸２７，２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合するハイブリッド車両１において、ＥＶ走行中に押しがけクランキングを行う場合、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、クラッチの係合動作が行われる時点の車速に応じた最適な減速比の始動段を決定し、これを係合状態にしておくことが必要となる。
【００７２】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、制御手段としてのＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中に内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定して、始動段を決定する条件を変更しており、以下に、図１、図４〜図９を用いて説明する。
【００７３】
図４は、本実施形態に係るハイブリッド車両の始動段の決定に必要となる、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度と、その下限値を取得する手法を説明するフローチャートである。図５は、本実施形態に係るハイブリッド車両における、変速段ごとの車速に対する入力回転速度及び始動必要動力を示す図である。図６は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する始動制御を示すフローチャートである。図７−１は、本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第５速ギア段である場合を示す図である。図７−２は、本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第４速ギア段である場合を示す図である。図８は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する、要求駆動力に基づく始動段決定制御を示すフローチャートである。図９は、本実施形態に係るハイブリッド車両の走行性能曲線図（駆動力特性曲線図）である。
【００７４】
［入力回転速度及び下限入力回転速度を取得する手法］
ＥＶ走行中において内燃機関５を始動するために、機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）を決定するにあたって、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速ごとの入力回転速度と、その下限値とを、以下に説明する手法により制御パラメータとして取得する。
【００７５】
図４に示すように、ステップＳ０００において、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度Ｎｃを示す入力回転速度マップを算出する。入力回転速度Ｎｃは、係合状態にする変速段が第１変速機構３０のものである場合には、第１入力軸２７の回転速度となり、第２変速機構４０のものである場合には、第２入力軸２８の回転速度となる。つまり、入力回転速度Ｎｃは、車速と、係合状態にする変速段の減速比に比例して変化する。具体的には、まず、車速と駆動輪８８の動半径から駆動輪８８の回転速度（駆動輪回転速度）Ｎｄを求めておく。ＥＣＵ１００は、駆動輪回転速度Ｎｄと、各変速段の減速比Ｒｔと、終減速装置７０の終減速比Ｒｄに基づいて、下記の式（１）により、各変速段３１〜４４及び車速ごとに入力回転速度Ｎｃを算出する。
Ｎｃ＝Ｎｄ×Ｒｄ×Ｒｔ ・・・（１）
【００７６】
なお、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５の減速比には、第１駆動ギア３７ｃと動力統合ギア５８との間における減速比が含まれており、第２変速機構４０の変速段４２，４４の減速比には、第２駆動ギア４８ｃと動力統合ギア５８との間における減速比が含まれている。
【００７７】
そして、ステップＳ０１０において、ＥＣＵ１００は、変速段及び車速に対する始動必要動力Ｐｎを示す始動必要動力マップを算出する。始動必要動力Ｐｎは、内燃機関５を始動させる際に電気モータ５０から機関出力軸８に伝達されることが必要となる機械的動力であり、内燃機関５を始動させるために電気モータ５０が機関出力軸８に向けて出力する機械的動力である。ＥＣＵ１００は、入力回転速度Ｎｃと、内燃機関５を始動させる際の機関出力軸の回転駆動に必要なトルクの最大値Ｔ（以下、最大クランキングトルクと記す）Ｔに基づいて、下記の式（２）により、各変速段３１〜４４及び車速ごとに始動必要動力Ｐｎを算出する。
Ｐｎ＝Ｔ×Ｎｃ ・・・（２）
【００７８】
なお、最大クランキングトルクＴは、内燃機関５の圧縮上死点近傍において圧縮反力により機関出力軸８に作用するトルクである。最大クランキングトルクＴは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００７９】
そして、ステップＳ０２０において、ＥＣＵ１００は、図５にハッチングで示すように、内燃機関５に共振等の振動が生じる機関出力軸８の回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）を取得して設定する。振動回転速度域は、内燃機関５を支持するマウントやダンパ等、ハイブリッド車両１の諸元に基づいて定まるものである。本実施形態において、振動回転速度域は、図５にハッチングで示すように、車速に関係のない、所定の機関回転速度域となっている。振動回転速度域の最低値と、振動回転速度域の最大値Ｎｖｍａｘ（以下、最大振動回転速度と記す）は、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００８０】
なお、本実施形態において、振動回転速度域は、係合状態にする変速段及び車速に関係なく一定のものとしたが、この態様に限定されるものではない。係合状態にする変速段や車速など、ハイブリッド車両１の運転状態を示すパラメータに応じてＥＣＵ１００が設定するものとしても良い。
【００８１】
そして、ステップＳ０３０において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動させる際、特に内燃機関５において初爆が生じるときに、機関回転速度が上述の最大振動回転速度Ｎｖａｍｘを超えるように、入力回転速度の下限値Ｎｍｉｎ（以下、下限入力回転速度と記す）を、下記の式（３）により、設定する。
Ｎｍｉｎ＝Ｎｖｍａｘ＋Ａ ・・・（３）
なお、式（３）において、Ａは、入力回転速度が、振動回転速度域に入らないように余裕を持たせるために設定された値である。
【００８２】
以上のようにして、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速ごとの入力回転速度と、下限入力回転速度Ｎｍｉｎを制御変数として取得する。
【００８３】
［ＥＶ走行中の始動制御］
次に、ＥＣＵ１００が、ＥＶ走行中に内燃機関５の始動要求を受けた場合に実行する始動制御について説明する。ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において内燃機関５の始動要求を受けると、図６に示すように、まず、ステップＳ１０２において、各種の制御変数を取得する。制御変数には、車速、ＥＶ走行を行うために電気モータ５０が駆動輪８８に出力している機械的動力Ｐｅｖ（以下、ＥＶ走行出力と記す）、前進用の各変速段３１〜４４のうち係合状態となっている変速段等がある。
【００８４】
そして、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動するときに、機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる始動段として、駆動力抜けを生じさせることなく、使用可能な変速段（以下、使用可能変速段と記す）を判別する。
【００８５】
例えば、図７−１に太実線で示すように、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っている場合、第２変速機構４０における使用可能変速段は、係合状態にある第４速ギア段４４のみであり、第２速ギア段４２は、使用可能変速段にはならない。第２速ギア段４２を係合状態にするには、モータトルクをゼロにして第４速ギア段４４の解放動作を行った後、第２入力軸２８の回転速度を電気モータ５０により調整して第２速ギア段４２の係合動作を行う必要があり、第４速ギア段４４の解放動作の開始から第２速ギア段４２の係合動作の完了までの間、電気モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間において動力伝達を行うことができず、駆動輪８８に生じる駆動力がゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じるためである。
【００８６】
一方、第１変速機構３０における使用可能変速段は、前進用の全ての変速段、すなわち第１速ギア段３１、第３速ギア段３３、及び第５速ギア段３５となる。ＥＶ走行中は、通常、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２が双方共に解放状態となっており、第１変速機構３０において、第１入力軸２７が空転しており、駆動輪８８に係合する第１出力軸３７と第１入力軸２７との間においてはトルクが作用していない。このため、第１変速機構３０においては、容易に変速段３１，３３，３５を係合状態にすることができるからである。
【００８７】
このように、ハイブリッド車両１は、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っている場合、電気モータ５０が第２入力軸２８に係合している第２変速機構４０においては、現在、係合状態にある変速段４４が、使用可能変速段となり、これと反対側（非モータ側）の第１変速機構３０においては、前進用の全ての変速段３１，３３，３５が、使用可能変速段となる。
【００８８】
そして、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動時のクランキングのために電気モータ５０が発生可能な機械的動力である「始動用発生可能出力」Ｐｓｔを推定する。ＥＣＵ１００は、電気モータ５０が出力可能な機械的動力の最大値である最大モータ出力Ｐｍａｘと、ＥＶ走行を行っている現時点において、電気モータ５０が出力しているＥＶ走行出力Ｐｅｖに基づいて、下記の式（４）により、始動用発生可能出力Ｐｓｔを推定する。
Ｐｓｔ＝Ｐｍａｘ−Ｐｅｖ ・・・（４）
【００８９】
そして、ステップＳ１０８において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する。詳細には、始動要求を受けてから即座に内燃機関５を始動させる必要があるか、それとも、始動要求から実際の始動が比較的遅れたとしても問題がないかを判定している。
【００９０】
例えば、運転者によるアクセル操作量の増大に伴って要求駆動力が増大し、当該要求駆動力を電気モータ５０のモータ出力の増大により達成できず、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、即座に内燃機関５を始動し、内燃機関５からの機関出力により要求駆動力を達成する必要があるとして、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する。一方、ハイブリッド車両１がＥＶ走行を比較的長い時間継続して、二次電池１２０のＳＯＣが予め設定された判定値よりも低下して、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、即座に内燃機関５を始動せずに、車速が始動に適した値となってから内燃機関５を始動しても問題がないとして、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する。
【００９１】
二次電池１２０のＳＯＣが低下により始動要求が生じた場合など、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではない（Ｓ１０８：Ｎｏ）と判定した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、「振動抑制と効率に基づく始動段決定制御」を実行する。具体的には、ステップＳ１０４で判別された使用可能変速段の中から、始動必要動力Ｐｎが、最大モータ出力ＰｍａｘとＥＶ走行出力の差分である始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ、入力回転速度Ｎｃが、内燃機関５の振動回転速度域に応じて予め設定された下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段を、車速に応じて特定する。
【００９２】
例えば、図５に示すように、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っており、且つ車速が５０ｋｍ／ｈである場合について説明する。第４速ギア段４４を係合状態にしている場合、使用可能変速段は、第２変速機構４０の第４速ギア段４４、第１変速機構３０の第１速ギア段３１、第３速ギア段３３、第５速ギア段３５となる。そして、これらの使用可能変速段３１，３３，３５、４４のうち、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段（以下、特定変速段と記す）は、図５に示すように、車速が５０ｋｍ／ｈである場合、第３速ギア段３３、第４速ギア段４４、第５速ギア段３５となる。
【００９３】
つまり、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っており、且つ車速が５０ｋｍ／ｈである場合、特定変速段３３，４４，３５であれば、内燃機関５の始動時に、共振等の振動を生じさせることなく、始動段として用いることができる。なお、第１速ギア段３１は、使用可能変速段ではあるが、入力回転速度Ｎｃに比例する始動必要動力Ｐｎが、始動用発生可能出力Ｐｓｔを超えてしまい、始動段として用いることができない。第２速ギア段４２は、使用可能変速段ではなく、仮に当該変速段４２を始動段として用いると、駆動力抜けが生じてしまう。
【００９４】
そして、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる特定変速段３３，４４，３５の中から、入力回転速度Ｎｃが最も低くなる変速段、すなわち減速比が最も小さい変速段である第５速ギア段３５を、始動段として決定する。このようにして、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にして、車速５０ｋｍ／ｈでＥＶ走行を行っており、このとき、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合、ＥＣＵ１００は、「振動抑制と効率に基づく始動段決定制御」を実行して、第５速ギア段３５を始動段に決定する。
【００９５】
そして、ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、決定された始動段である第５速ギア段３５は、現在、係合状態にあるか否かを判定する。例えば、第１変速機構３０において、第３速ギア段３３が係合状態にある場合、ＥＣＵ１００は、始動段が、現在係合状態にはない（Ｎｏ）と判定して、ステップＳ１３２において、始動段である第５速ギア段３５を係合状態にする。詳細には、第３速ギア段３３の解放動作を行った後、第５速ギア段３５の係合動作を行う。
【００９６】
そして、ステップＳ１３４において、ＥＣＵ１００は、図７−１に示すように始動段である第５速ギア段３５に対応する第１クラッチ２１を係合状態にすると共に、機関出力軸８の回転駆動に必要な始動必要動力Ｐｎａ（図５参照）分、電気モータ５０のモータ出力を増大させる。これにより、図７−１に太実線で示す、電気モータ５０のロータ５２から駆動輪８８に伝達される機械的動力を一定に維持する（すなわち駆動輪８８に生じる駆動力を一定に維持する）と共に、図に太破線で示すように、ロータ５２から、動力統合ギア５８、始動段である第５速ギア段３５、始動段に対応するクラッチである第１クラッチ２１を介して、機関出力軸８に始動必要動力Ｐｎａを伝達することができ、入力回転速度Ｎｃａで機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行うことができる。当該クランキングを行っている間にファイアリングを行うことで、駆動力抜けを生じさせることなく内燃機関５を始動させることができる。
【００９７】
一方、ステップＳ１０８において、要求駆動力の増大により始動要求が生じた場合など、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものである（Ｙｅｓ）と判定した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２０において、「要求駆動力に基づく始動段決定制御」を実行する。
【００９８】
具体的には、図８のステップＳ１２１に示すように、ＥＣＵ１００は、駆動輪８８に生じることが要求される要求駆動力Ｆｔを制御変数として取得する。要求駆動力Ｆｔは、運転者によるアクセル操作量と車速に基づいて算出される。
【００９９】
そして、ステップＳ１２２において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０と同様に、使用可能変速段のうち、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる、車速（５０ｋｍ／ｈ）に応じて特定された特定変速段３３，３５，４４のうち、最も減速段が小さい変速段（すなわち最も入力回転速度が低くなる変速段）である第５速ギア段３５から、これを始動段とした場合に、内燃機関５の始動直後において要求駆動力を達成できるか否かを、下記のループ制御により検討する。
【０１００】
ステップＳ１２３において、ＥＣＵ１００は、その時点の車速に応じて、駆動輪８８に生じさせることが可能な駆動力の最大値Ｆｍａｘ（以下、単に「最大駆動力」と記す）を、特定変速段のうち最も減速比の小さい第５速ギア段３５から算出する。最大駆動力Ｆｍａｘは、内燃機関５から出力可能な機械的動力を、始動段により変速してトルクを変化させて駆動輪８８に伝達して、当該駆動輪８８に作用させることが可能な駆動力である「機関駆動力」Ｆｅと、電気モータ５０から出力可能なモータトルクを、第２変速機構４０において係合状態にある変速段（始動段と一致する場合もあり）により変速しトルクを変化させて駆動輪８８に伝達して、当該駆動輪８８に作用させることが可能な駆動力である「モータ駆動力」Ｆｍｇの合計として、下記の式（５）により、求めることができる。
Ｆｍａｘ＝Ｆｅ＋Ｆｍｇ ・・・（５）
つまり、車速が同一の場合、始動段を減速比が大きいものにするに従って、機関駆動力Ｆｅは、大きくなる。
【０１０１】
そして、ステップＳ１２４において、ＥＣＵ１００は、車速と特定変速段（第５速ギア段３５）に応じて算出された最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔを上回るか否かを判定する。換言すれば、図９に示すように、要求駆動力Ｆｔからモータ駆動力Ｆｍｇを減じた値が、第５速ギア段３５を始動段とした場合の機関駆動力Ｆｅ_5より小さいか否かを判定する。
【０１０２】
図９に示すように、第５速ギア段３５を始動段とした場合、ＥＣＵ１００は、最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔを下回る（Ｎｏ）と判定して、ステップＳ１２５に進み、第５速ギア段３５の次に減速比が小さい特定変速段である第４速ギア段４４に検討対象を変更する。
【０１０３】
一方、第４速ギア段４４を始動段とした場合、図９に示すように、機関駆動力Ｆｅ_4は、要求駆動力Ｆｔからモータ駆動力Ｆｍｇを減じた値より大きくなる。この場合、ＥＣＵ１００は、第４速ギア段４４を始動段とした場合の最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔより大きくなる（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）と判定して、ステップＳ１２６に進み、当該第４速ギア段４４を始動段として決定する。
【０１０４】
このようにして、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にして、車速５０ｋｍ／ｈでＥＶ走行を行っており、このとき、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合、ＥＣＵ１００は、「要求駆動力に基づく始動段決定制御」を実行して、第４速ギア段４４を始動段に決定する。
【０１０５】
そして、図６に示すステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、決定された始動段である第４速ギア段４４は、現在、係合状態にあるか否かを判定する。図７−２に示すように、第４速ギア段４４を係合状態にして、ＥＶ走行を行っている場合、ＥＣＵ１００は、始動段が、現在係合状態にある（Ｙｅｓ）と判定して、ステップＳ１３４に進む。
【０１０６】
そして、ステップＳ１３４において、ＥＣＵ１００は、図７−２に示すように、始動段である第４速ギア段４４に対応する第２クラッチ２２を係合状態にすると共に、機関出力軸８の回転駆動に必要な始動必要動力Ｐｎｂ（図５参照）分、電気モータ５０のモータ出力を増大させる。これにより、図７−２に太実線で示す、電気モータ５０のロータ５２から駆動輪８８に伝達される機械的動力を一定に維持する（すなわち駆動輪８８に生じる駆動力を一定に維持する）と共に、図に太破線で示すように、ロータ５２から、第２入力軸２８、及び始動段４４に対応するクラッチである第２クラッチ２２を介して、機関出力軸８に始動必要動力Ｐｎｂ（図５参照）を伝達することができ、入力回転速度Ｎｃｂで機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行うことができる。当該クランキングを行っている間にファイアリングを行うことで、内燃機関５を始動させると共に、内燃機関５の始動直後において即座に要求駆動力Ｆｔを達成することができる。
【０１０７】
以上に説明したように本実施形態に係るハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５と電気モータ５０とを有し、複数の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより、第１入力軸２７と駆動輪８８とを係合させることが可能な第１変速機構３０と、複数の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより、第２入力軸２８と駆動輪８８とを係合させることが可能な第２変速機構４０と、内燃機関５の機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、当該機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有し、第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合しているデュアルクラッチ式変速機１０と、第１及び第２変速機構３０，４０の変速段３１〜４４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、電気モータ５０の作動とを制御可能な制御手段としてのＥＣＵ１００を備えている。
【０１０８】
ＥＣＵ１００は、電気モータ５０から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において、内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する機能（応答性判定手段）と、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関５を始動する際に機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる変速段である始動段を決定する機能（始動段決定手段）とを有するものとしたので、ＥＶ走行中において内燃機関５を始動するクランキングを行う際に、駆動輪８８と機関出力軸８とを係合させる始動段を、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮したものにすることができる。
【０１０９】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の応答性判定手段は、駆動輪８８に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合に、内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定するものとした。運転者等が要求駆動力の増大を意図したにも拘らず、始動要求に対して、内燃機関５の始動と、内燃機関５からの機械的動力による要求駆動力の達成が遅れてしまい、運転者に対して運転性に係る違和感を与えてしまうことを、抑制することができる。
【０１１０】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の応答性判定手段は、電気モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）の低下に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定するものとした。二次電池１２０のＳＯＣを上昇させるために、内燃機関５を始動させて、内燃機関５からの機械的動力を、ロータ５２に伝達させて電気モータ５０を発電機として作動させる場合、必ずしも始動要求に即応して内燃機関１０を始動させる必要はなく、ハイブリッド車両１の走行状態が、押しがけクランキングを行うのに適した車速すなわち入力回転速度Ｎｃとなったときに、内燃機関５を始動させることが可能となる。
【０１１１】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の始動段決定手段は、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、内燃機関５の始動直後において、電気モータ５０から出力された機械的動力が駆動輪８８に伝達されて駆動輪８８に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関５から出力された機械的動力が駆動輪８８に伝達されて駆動輪８８に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定するものとした。始動段を係合状態にして、始動段に対応するクラッチを係合状態にすることで、機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行って内燃機関５を始動させると共に、内燃機関５の始動直後において即座に要求駆動力を達成することができる。
【０１１２】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の始動段決定手段は、少なくとも、内燃機関５の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、内燃機関５の始動のため機関出力軸８を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸２７，２８のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度Ｎｃが、内燃機関５の振動に対応して予め設定された振動回転速度域（図５参照）内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定するものとしたので、クランキングを行っているとき（ファイアリング時を含む）において、内燃機関５に共振等の振動が生じることを抑制することができる。
【０１１３】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、第１及び第２クラッチ２１，２２のうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸８を回転駆動するものとした。増大させたモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動するため、内燃機関５を始動するときに、電気モータ５０から駆動輪８８に伝達される機械的動力が変化することを抑制することができる、すなわち駆動輪８８に生じる駆動力が変化することを抑制することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態において、電気モータ５０のロータ５２が入力軸（第２入力軸２８）に係合する変速機構である第２変速機構４０の変速段４２，４４は、偶数段（第２速ギア段、第４速ギア段）で構成されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２変速機構４０の変速段が、奇数段で構成されており、一方、第１変速機構３０の変速段が、偶数段で構成されていても良いことは勿論である。
【０１１５】
また、本実施形態において、電気モータ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する発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであるものとしたが、本発明に係る電気モータは、これに限定されるものではない。電気モータ５０は、二次電池１２０から供給された電力を、機械的動力に変換してロータ５２から出力する機能のみを有する電動機で構成するものとしても良い。
【０１１６】
また、本実施形態に係る第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４４において、メインギア３１ａ〜４４ａは、それぞれ第１入力軸２７又は第２入力軸２８に結合されており、メインギア３１ａ〜４４ａとそれぞれ噛み合うカウンタギア３１ｃ〜４４ｃは、第１出力軸３７又は第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられており、カップリング機構３１ｅ〜４４ｅは、カウンタギア３１ｃ〜４４ｃと、これに対応する出力軸３７，４８とを係合させるものとしたが、カップリング機構の態様は、これに限定されるものではない。第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４４のうち少なくとも一部の変速段において、メインギアが、これに対応する入力軸を中心に回転可能に設けられ、カウンタギアが、これに対応する出力軸に結合されており、カップリング機構がメインギアと入力軸とを係合させるものしても良い。
【０１１７】
また、本実施形態において、第２変速機構４０の第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２入力軸２８は、電気モータ５０のロータ５２と係合していれば良く、例えば、第２入力軸２８とロータ５２との間に、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。
【０１１８】
また、本実施形態において、デュアルクラッチ式変速機１０は、第１変速機構３０が、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ア５８に伝達し、第２変速機構４０が、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２出力軸４８から動力統合ギア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。
【０１１９】
また、本実施形態において、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８及び電気モータ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、動力統合ギア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。デュアルクラッチ式変速機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、動力統合ギア５８、又は当該動力統合ギア５８と噛み合う第１及び第２駆動ギア３７ｃ，４８ｃが、直接に差動機構７４のリングギア７２を駆動するものとしても良い。
【０１２０】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１においては、デュアルクラッチ式変速機１０の第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合しているものとしたが、ハイブリッド車両１の態様は、これに限定されるものではない。ＥＶ走行中において内燃機関５を始動させる場合、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして、駆動輪８８に係合している電気モータ５０のロータ５２と、機関出力軸８とを係合させると共に、電気モータ５０のロータ５２に生じるモータトルクを増大させることで、ロータ５２から出力されるモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動することができれば良く、例えば、原動機として第１及び第２の電気モータを有し、デュアルクラッチ式変速機１０の第１入力軸には、第１の電気モータのロータが係合しており、第２入力軸には、第２の電気モータのロータが係合しているものとしても良い。
【０１２１】
また、本実施形態において、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合、ＥＣＵ１００は、始動段として使用可能な変速段である使用可能変速段であって、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、振動回転速度域に応じて設定された下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段の中から、内燃機関５の始動直後において要求駆動力を達成可能な変速段を始動段に決定するものとしたが、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合の始動段の決定手法は、これに限定されるものではない。使用可能変速段の中から、内燃機関５の始動直後において、要求駆動力を達成可能な複数の変速段を特定し、この複数の変速段の中から、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段のうち、最も減速比が小さい変速段を、始動段に決定するものとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上のように、本発明は、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る。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本実施形態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。
【図２】本実施形態に係るデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る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。
【図４】本実施形態に係るハイブリッド車両の始動段の決定に必要となる、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度と、その下限値を取得する手法を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態に係るハイブリッド車両における、変速段ごとの車速に対する入力回転速度及び始動必要動力を示す図である。
【図６】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する始動制御を示すフローチャートである。
【図７−１】本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第５速ギア段である場合を示す図である。
【図７−２】本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第４速ギア段である場合を示す図である。
【図８】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する、要求駆動力に基づく始動段決定制御を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係るハイブリッド車両の走行性能曲線図（駆動力特性曲線図）である。
【符号の説明】
【０１２４】
１ ハイブリッド車両
５ 内燃機関
８ 機関出力軸
１０ デュアルクラッチ式変速機
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
２８ 第２入力軸
３０ 第１変速機構
３１，３３，３５，３９ ギア段（変速段、歯車対）
３７ 第１出力軸
４０ 第２変速機構
４２，４４ ギア段（変速段、歯車対）
４８ 第２出力軸
５０ 電気モータ（モータジェネレータ）
５２ 電気モータのロータ
６６ 推進軸
７０ 終減速装置
７４ 差動機構
８０ 駆動軸
８８ 駆動輪
１００ ハイブリッド車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段、記憶手段、応答性判定手段、始動段決定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機においては、近年、第１入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、奇数ギア段）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、第２入力軸で受けた機械的動力を、複数の変速段（例えば、偶数ギア段）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、機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有する、いわゆるデュアルクラッチ式変速機（Dual Clutch Transmission）が知られている（例えば、特許文献１参照）。デュアルクラッチ式変速機は、第１クラッチと第２クラッチを交互に係合状態にすることで、内燃機関からの機械的動力を変速する変速段を、第１変速機構と第２変速機構との間で切替えるときに、機関出力軸から駆動輪への動力伝達に途切れが生じることを抑制している。
【０００３】
また、特許文献１には、デュアルクラッチ式（ツインクラッチ式）変速機を備え、原動機として内燃機関と電気モータ（回転電機）とを有するハイブリッド自動車が開示されている。特許文献１には、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸（第１及び第２クラッチ軸の出力軸）に電気モータがトルクを出力することで、機関出力軸を回転駆動する、いわゆる「クランキング」を行って、内燃機関を始動することが提案されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、原動機（駆動力発生源）として内燃機関（エンジン）とモータ（モータジェネレータ）と、エンジンとモータとの間に設けられたクラッチ（エンジンクラッチ）とを備えたハイブリッド車両において、内燃機関の始動時において、初爆により生じたトルク変動が、そのまま駆動輪に伝達されて駆動力変動が生じることを抑制するために、機関出力軸の回転速度である機関回転速度（実エンジン回転数）が、目標値に追従するよう、エンジンクラッチの係合力（締結力）を調整する制御技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５３３３５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようなデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両においては、電気モータから出力された機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせる車両走行であるＥＶ走行を行うことができる。ＥＶ走行を行っている間（以下、ＥＶ走行中と記す）は、通常、第１及び第２クラッチは、解放状態に制御されている。ＥＶ走行中において、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力が増大した場合や、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態（ＳＯＣ）が低下した場合等、内燃機関の始動要求が生じた場合には、当該始動要求に応じて、内燃機関を始動させる必要がある。
【０００７】
このようなＥＶ走行中において内燃機関を始動させる場合、第１クラッチ又は第２クラッチを係合状態にして、駆動輪に係合している電気モータのロータと、機関出力軸とを係合させると共に、電気モータのロータに生じるトルク（以下、モータトルクと記す）を増大させることで、ロータから出力される機械的動力の一部を、機関出力軸に伝達して、当該機関出力軸を回転駆動する、いわゆる「押しがけクランキング」を行うことが可能である。このようなクランキングを行うことにより、駆動輪に生じる駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じることを防止して内燃機関を始動させることが可能である。
【０００８】
このようなクランキングを行って内燃機関を始動させる場合、デュアルクラッチ式変速機の第１及び第２入力軸のうち、対応するクラッチが係合状態となって機関出力軸と直接係合する入力軸の回転速度（以下、入力回転速度と記す）は、駆動輪の回転速度すなわち車速に比例しており、且つ、対応するクラッチを係合状態にしたときに、駆動輪と機関出力軸とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）の減速比に応じて変化する。当該入力回転速度が低ければ、クランキングを行うためにクラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸の回転速度が、内燃機関において共振等の振動が生じる回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）内に入っていまい、ファイアリングを行うときに内燃機関に振動が生じる虞がある。一方、入力回転速度が高ければ、クランキングのためのクラッチの係合動作を行う際において、静止している機関出力軸と、入力軸との回転速度差が大きく、当該クラッチにおける摩擦損失が大きくなる虞がある。
【０００９】
また、ＥＶ走行中における内燃機関の始動には、要求駆動力が増大した場合など、始動要求に対して即座に内燃機関を始動することが必要なもの、すなわち始動要求に対して応答性が必要なものもあれば、二次電池のＳＯＣが予め設定された判定値より低下した場合など、内燃機関の実際の始動が、その始動要求から比較的遅れたとしても、さほど問題がない、すなわち始動要求に対して応答性が必要とされないものもある。
【００１０】
したがって、デュアルクラッチ式変速機の２つの入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合するハイブリッド車両においては、ＥＶ走行中にクランキングを行う場合、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、最適な減速比の始動段を決定して係合状態にしておくことが必要となる。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＥＶ走行中にクランキングを行う際に、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、最適な減速比の始動段を決定することが可能なハイブリッド車両の制御技術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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両は、原動機として内燃機関と電気モータとを有し、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有し、第１入力軸及び第２入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合しているデュアルクラッチ式変速機と、第１及び第２変速機構の変速段の係合／解放状態を制御可能な制御手段と、を備えたハイブリッド車両であって、制御手段は、電気モータから出力される機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
上記のハイブリッド車両において、応答性判定手段は、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定するものとすることができる。
【００１４】
上記のハイブリッド車両において、応答性判定手段は、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態の低下に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定するものとすることができる。
【００１５】
上記のハイブリッド車両において、始動段決定手段は、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、内燃機関の始動直後において、電気モータから出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関から出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定するものとすることができる。
【００１６】
上記のハイブリッド車両において、始動段決定手段は、少なくとも、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、内燃機関の始動のため機関出力軸を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度が、内燃機関の振動に対応して予め設定された振動回転速度域内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定するものとすることができる。
【００１７】
上記のハイブリッド車両において、制御手段は、第１及び第２クラッチのうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータが出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸を回転駆動するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段とを有するものとしたので、ＥＶ走行中において内燃機関を始動する際に、駆動輪と機関出力軸とを係合させる始動段を、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮したものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、ハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。図２は、デュアルクラッチ式変速機が有するデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。図３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。
【００２１】
ハイブリッド車両１は、駆動輪８８を回転駆動するための原動機（動力源）として、内燃機関５と、発電可能な電動機であるモータジェネレータ５０（以下、単に「電気モータ」と記す）とを備えている。電気モータ５０は、デュアルクラッチ式変速機１０と共に駆動装置（１０，５０）を構成している。駆動装置（１０，５０）は、内燃機関５と結合されて、ハイブリッド車両１に搭載される。ハイブリッド車両１には、内燃機関５、電気モータ５０、及びデュアルクラッチ式変速機１０を協調して制御する制御手段として、ハイブリッド車両用の電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と記す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００には、各種制御定数を記憶する記憶手段としてＲＯＭ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
内燃機関５は、燃料のエネルギを燃焼により機械的動力に変換して出力する熱機関であり、ピストン６がシリンダ内を往復運動するピストン往復動機関である。内燃機関５は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置を備えている。これら装置は、ＥＣＵ１００により制御される。内燃機関５は、発生した機械的動力を、機関出力軸（クランク軸）８から出力する。機関出力軸８には、後述するデュアルクラッチ式変速機１０のデュアルクラッチ機構２０の入力側、例えば、クラッチハウジング１４ａ（図２参照）が結合される。ＥＣＵ１００は、内燃機関５の機関出力軸８から出力する機械的動力を調整することが可能となっている。内燃機関５には、機関出力軸８の回転角位置（以下、クランク角と記す）を検出するクランク角センサ（図示せず）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。内燃機関５の作動により機関出力軸８に生じるトルク（以下、機関トルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２３】
電気モータ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。電気モータ５０は、永久磁石型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とを有しており、当該ロータ５２から機械的動力を入出力可能となっている。電気モータ５０には、ロータ５２の回転角位置を検出するレゾルバ（図示せず）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。
【００２４】
また、ハイブリッド車両１には、電気モータ５０に電力を供給する電力供給装置として、インバータ１１０と二次電池１２０が設けられている。インバータ１１０は、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電気モータ５０に供給することが可能に構成されている。二次電池１２０は、電気モータ５０に供給される電力を貯蔵する。また、インバータ１１０は、電気モータ５０からの交流電力を直流電力に変換して二次電池１２０に回収することも可能に構成されている。このようなインバータ１１０から電気モータ５０への電力供給、及び電気モータ５０からの電力回収は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２５】
なお、以下の説明において、電気モータ５０を電動機として機能させて、電気モータ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、電気モータ５０を発電機として機能させて、駆動輪８８から電気モータ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二次電池１２０に回収すると共に、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。電気モータ５０の電動機／発電機としての機能の切替えと、電気モータ５０においてロータ５２から入力又は出力されるトルク（以下、モータトルクと記す）は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００２６】
また、ハイブリッド車両１は、内燃機関５及び電気モータ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として、機関出力軸８及び電気モータ５０からの機械的動力を変速しトルクを変化させて、駆動輪８８に係合する推進軸６６に向けて伝達可能なデュアルクラッチ式変速機１０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。
【００２７】
デュアルクラッチ式変速機１０は、第１入力軸２７で受けた機械的動力を、第１群の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第１変速機構３０と、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２群の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に係合する推進軸６６に伝達可能な第２変速機構４０とを有しており、加えて、内燃機関５の機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２により構成されるデュアルクラッチ機構２０を有している。
【００２８】
デュアルクラッチ式変速機１０は、前進用に第１速ギア段３１から第５速ギア段３５までの５つの変速段を有しており、後進用に１つの変速段、後進ギア段３９を有している。第１速〜第５速ギア段３１〜３５の減速比は、第１速ギア段３１、第２速ギア段４２、第３速ギア段３３、第４速ギア段４４、第５速ギア段３５の順に小さくなるよう設定されている。
【００２９】
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、第１群の変速段は、奇数段すなわち第１速ギア段３１と、第３速ギア段３３と、第５速ギア段３５と、後進ギア段３９により構成されている。第１変速機構３０において、前進用の変速段３１，３３，３５のうち、第１速ギア段３１が最も低速側の変速段となっている。
【００３０】
第１速ギア段３１は、第１入力軸２７に結合されている第１速メインギア３１ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第１速メインギア３１ａと噛み合う第１速カウンタギア３１ｃとを有している。第１変速機構３０には、第１速ギア段３１に対応して、第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第１速カップリング機構（噛み合いクラッチ機構）３１ｅが設けられている。第１速カップリング機構３１ｅにより第１速カウンタギア３１ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第１速ギア段３１を係合状態にすることで、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速ギア段３１により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３１】
同様に、第３速ギア段３３は、第１入力軸２７に結合されている第３速メインギア３３ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第３速メインギア３３ａと噛み合う第３速カウンタギア３３ｃとを有している。第１変速機構３０には、第３速ギア段３３に対応して、第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第３速カップリング機構３３ｅが設けられている。第３速カップリング機構３３ｅにより第３速カウンタギア３３ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第３速ギア段３３を係合状態にすることで、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３速ギア段３３により変速し、トルクを変化させて第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３２】
また、第５速ギア段３５は、第１入力軸２７に結合されている第５速メインギア３５ａと、第１出力軸３７を中心に回転可能に設けられ、第５速メインギア３５ａと噛み合う第５速カウンタギア３５ｃとを有している。第１変速機構３０には、第５速ギア段３５に対応して、第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な第５速カップリング機構３５ｅが設けられている。第５速カップリング機構３５ｅにより第５速カウンタギア３５ｃと第１出力軸３７を係合させる、すなわち第５速ギア段３５を係合状態にすることで、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５速ギア段３５により変速し、トルクを変化させて、第１出力軸３７に伝達することが可能となっている。
【００３３】
また、後進ギア段３９は、第１入力軸２７に結合されている後進メインギア３９ａと、後進メインギア３９ａと噛み合う後進中間ギア３９ｂと、後進中間ギア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後進カウンタギア３９ｃとを有している。第１変速機構３０には、後進ギア段３９に対応して、後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させることが可能な後進カップリング機構３９ｅが設けられている。後進カップリング機構３９ｅにより後進カウンタギア３９ｃと第１出力軸３７とを係合させる、すなわち後進ギア段３９を係合状態にすることで、第１変速機構３０は、第１入力軸２７から受けた機械的動力を、後進ギア段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に伝達することが可能となっている。
【００３４】
第１変速機構３０の第１出力軸３７には、第１駆動ギア３７ｃが結合されており、当該第１駆動ギア３７ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア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群の変速段３１，３３，３５，３９の出力側にある第１出力軸３７と、駆動輪８８は係合している。
【００３５】
第１変速機構３０における各変速段３１，３３，３５，３９の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、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つを選択して係合状態にすることで、第１変速機構３０が第１入力軸２７で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００３６】
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、第２群の変速段は、偶数段、すなわち第２速ギア段４２と、第４速ギア段４４から構成されている。第２変速機構４０の入力軸である第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されている。
【００３７】
第２速ギア段４２は、第２入力軸２８に結合されている第２速メインギア４２ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第２速メインギア４２ａと噛み合う第２速カウンタギア４２ｃとを有している。第２変速機構４０には、第２速ギア段４２に対応して、第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第２速カップリング機構４２ｅが設けられている。第２速カップリング機構４２ｅにより第２速カウンタギア４２ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第２速ギア段４２を係合状態にすることで、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速ギア段４２により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３８】
同様に、第４速ギア段４４は、第２入力軸２８に結合されている第４速メインギア４４ａと、第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられ、第４速メインギア４４ａと噛み合う第４速カウンタギア４４ｃとを有している。第２変速機構４０には、第４速ギア段４４に対応して、第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させることが可能な第４速カップリング機構４４ｅが設けられている。第４速カップリング機構４４ｅにより第４速カウンタギア４４ｃと第２出力軸４８とを係合させる、すなわち第４速ギア段４４を係合状態にすることで、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４速ギア段４４により変速し、トルクを変化させて、第２出力軸４８に伝達することが可能となっている。
【００３９】
第２変速機構４０の第２出力軸４８には、第２駆動ギア４８ｃが結合されており、当該第２駆動ギア４８ｃは、動力統合ギア５８と噛み合っている。動力統合ギア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群の変速段４２，４４の出力側を構成する第２出力軸４８と、駆動輪８８は係合している。
【００４０】
電気モータ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から入出力する機械的動力すなわちトルクは、第２変速機構４０の第２入力軸２８にそのまま伝達される。つまり、デュアルクラッチ式変速機１０を構成する第１変速機構３０及び第２変速機構４０にそれぞれ対応して設けられた第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち、第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が係合している。
【００４１】
第２変速機構４０における各変速段４２，４４の係合状態と解放状態（非係合状態）との切替えは、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。ＥＣＵ１００は、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係合状態にすることで、第２変速機構４０が第２入力軸２８で受けた機械的動力を、選択されて係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。
【００４２】
デュアルクラッチ機構２０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とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、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とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有している。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２は、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置で構成される。
【００４３】
第１クラッチ２１が係合状態となることで、機関出力軸８と第１入力軸２７が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１群の変速段３１，３３，３５，３９に対応して設けられている。
【００４４】
一方、第２クラッチ２２を係合状態にすることで、機関出力軸８と第２入力軸２８が一体に回転して、機関出力軸８からの機械的動力を、第２変速機構４０の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより変速して駆動輪８８に向けて伝達することが可能となっている。つまり、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２群の変速段４２，４４に対応して設けられている。
【００４５】
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、図示しない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可能となっている。
【００４６】
ここで、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造の一例について図２を用いて説明する。図２に示すように、デュアルクラッチ機構２０において、機関出力軸８には、図示しないダンパ等を介してデュアルクラッチ機構２０のクラッチハウジング１４ａが結合されている。すなわち、クラッチハウジング１４ａは、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、摩擦板（クラッチディスク）２７ａ，２８ａを収容可能に構成されている。
【００４７】
これに対して、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、中空シャフトとして構成されており、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。機関出力軸８側から駆動輪８８側に向かうに従って、まず、第１変速機構３０の各変速段のメインギア３１ａ，３３ａ，３５ａ，３９ａが配設されており、次に、第２変速機構４０の各変速段のメインギア４２ａ，４４ａが配設されている。
【００４８】
第１入力軸２７の端には、円板状の摩擦板２７ａが結合されており、一方、第２入力軸２８の端にも、同様の摩擦板２８ａが結合されている。第１クラッチ２１は、摩擦板２７ａと対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）と、摩擦相手板を駆動するアクチュエータ（図示せず）とを有している。摩擦相手板が摩擦板２７ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材に押し付けることで、第１クラッチ２１は、機関出力軸８と、第１変速機構３０の第１入力軸２７とを係合することが可能となっている。
【００４９】
これと同様に、第２クラッチ２２は、摩擦板２８ａに対向して設けられた摩擦相手板（図示せず）が、摩擦板２８ａをクラッチハウジング１４ａに結合された部材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とを係合することが可能となっている。デュアルクラッチ機構２０における、第１及び第２クラッチ２１，２２にそれぞれ対応して設けられた摩擦相手板のアクチュエータによる駆動は、ＥＣＵ１００により制御される。
【００５０】
なお、上述のデュアルクラッチ機構２０の詳細な構造において、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は同軸に配置されるものとしたが、デュアルクラッチ機構２０の詳細な構造は、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、第１入力軸２７と第２入力軸２８は、所定の間隔を空けて平行に延びるよう配置されるものとしても良い。この変形例のデュアルクラッチ機構２０においては、機関出力軸８の端に、駆動ギア１４ｃが結合されている。駆動ギア１４ｃには、第１ギア１６と、第２ギア１８が噛み合っており、第１ギア１６は、第１クラッチ２１に結合されており、第２ギア１８は、第２クラッチ２２に結合されている。第１クラッチ２１は、第１変速機構３０の第１入力軸２７と、機関出力軸８に係合する第１ギア１６とを係合させることが可能に構成されている。一方、第２クラッチ２２は、第２変速機構４０の第２入力軸２８と、機関出力軸８に係合する第２ギア１８とを係合させることが可能に構成されている。
【００５１】
第１及び第２クラッチ２１，２２は、それぞれ摩擦式クラッチ等の任意のクラッチ機構で構成することができる。第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２において交互に係合状態と解放状態を切替ることで、機関出力軸８から出力される内燃機関５の機械的動力は、駆動ギア１４ｃから、第１変速機構３０の第１入力軸２７、又は第２変速機構４０の第２入力軸２８のいずれかに伝達されることとなる。
【００５２】
また、ハイブリッド車両１には、図１に示すように、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が設けられている。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とリングギア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及び電気モータ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及びリングギア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に伝達することで、当該駆動輪８８の接地面にハイブリッド車両１を駆動する駆動力［Ｎ］を生じさせることが可能となっている。
【００５３】
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（図示せず）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、電気モータ５０に供給される電力を貯蔵する二次電池１２０の蓄電状態（state-of-charge：ＳＯＣ）を検出する電池監視ユニット（図示せず）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（図示せず）が設けられており、アクセルペダルの操作量（以下、アクセル操作量と記す）に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。
【００５４】
ＥＣＵ１００は、第１変速機構３０及び第２変速機構４０における各変速段の係合／解放状態と、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態とを検出している。また、ＥＣＵ１００は、クランク角センサ（図示せず）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、レゾルバからの電気モータ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、電池監視ユニットからの二次電池１２０のＳＯＣに係る信号と、アクセルペダルポジションセンサからのアクセル操作量に係る信号を検出している。
【００５５】
これら検出した信号に基づいて、ＥＣＵ１００は、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、機関回転速度と記す）と、内燃機関５が機関出力軸８から出力する「機関トルク」と、電気モータ５０のロータ５２の回転速度（以下、モータ回転速度と記す）と、電気モータ５０のロータ５２に生じる「モータトルク」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、第１変速機構３０及び第２変速機構４０において現在選択されている（係合状態にある）変速段と、ハイブリッド車両１の走行速度（以下、車速と記す）と、二次電池１２０のＳＯＣと、運転者により駆動軸８０に生じることが要求される駆動力（以下、要求駆動力と記す）等が含まれている。
【００５６】
これら制御変数に基づいて、ＥＣＵ１００は、内燃機関５及び電気モータ５０の作動を把握しており、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の運転状態、すなわち機関回転速度及び機関トルクと、電気モータ５０の運転状態、すなわちモータ回転速度及びモータトルクと、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２の係合／解放状態と、第１変速機構３０及び第２変速機構４０の各変速段３１〜４４の係合／解放状態とを、協調して制御することが可能となっている。
【００５７】
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を交互に係合状態にすることで、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力を駆動輪８８に伝達する動力伝達に用いる変速段（機関出力変速段）を、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５と、第２変速機構４０の変速段４２，４４との間で切替えるときに、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れが生じることを抑制することが可能となっている。
【００５８】
例えば、機関出力変速段を、第１変速機構３０の第１速ギア段３１から、第２変速機構４０の第２速ギア段４２に切替えるアップシフトを行う場合、第１クラッチ２１が係合状態にしており、且つ第２クラッチ２２を解放状態にしているときに、第２速ギア段４２を予め係合状態にしておくことで、第２入力軸２８を空転させる。そして、係合状態にある第１クラッチ２１を解放状態にしながら、解放状態にする第２クラッチ２２を係合状態にすることで、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２とをつなぎ替える動作、いわゆる「クラッチ・トゥ・クラッチ」を行わせる。これにより、機関出力軸８から推進軸６６への動力伝達経路を、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１速ギア段３１から第２速ギア段４２へのアップシフトが完了する。このようにして、デュアルクラッチ式変速機１０は、機関出力軸８から駆動輪８８への動力伝達に途切れを生じさせることなく、第１変速機構３０の変速段すなわち奇数段と、第２変速機構４０の変速段すなわち偶数段との間において、機関出力変速段を切替えるシフト動作を行うことが可能となっている。
【００５９】
また、ハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５と電気モータ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、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力（機関出力）のみを駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「エンジン走行」、内燃機関５の機関出力軸８から出力される機械的動力と、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力とを統合して駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「ＨＶ走行」、電気モータ５０のロータ５２から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達することで駆動輪８８に駆動力を生じさせる車両走行である「ＥＶ走行」等がある。
【００６０】
これら車両走行は、運転者により駆動輪に生じることが要求される要求駆動力や、電気モータ５０に供給する電力を貯蔵する二次電池１２０のＳＯＣ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、及び電気モータ５０の動作を併せて説明する。
【００６１】
ＥＣＵ１００が、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とで、デュアルクラッチ式変速機１０は、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で受け、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５，３９のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第１出力軸３７から駆動輪８８に伝達することができる。このように、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６２】
この場合において、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを係合状態にすることで、第２入力軸２８は、駆動輪８８の回転速度すなわちハイブリッド車両１の車速に比例する回転速度で空転する。このとき、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８からの機械的動力と、電気モータ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において係合状態にある変速段と、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速し、動力統合ギア５８で統合して、駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第１クラッチ２１を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６３】
一方、ＥＣＵ１００が第１クラッチ２１を解放状態にすると共に第２クラッチ２２を係合状態にすることで、デュアルクラッチ式変速機１０は、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で受け、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つの係合状態にある変速段により変速し、第２出力軸４８から駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、エンジン走行を実現することができる。
【００６４】
この場合において、ＥＣＵ１００が電気モータ５０を力行させて、ロータ５２から第２入力軸２８にモータトルクを出力することで、デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ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において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動輪８８に伝達することができる。このようにして、ハイブリッド車両１は、第２クラッチ２２を係合状態にしている場合に、ＨＶ走行を実現することができる。
【００６５】
また、ハイブリッド車両１に原動機として電気モータ５０のみを選択使用するＥＶ走行を行わせる場合、上述のエンジン走行及びＨＶ走行の制御とは異なり、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すると共に、第２変速機構４０の変速段４２，４４のいずれか１つを係合状態にして、電気モータ５０を力行させる。デュアルクラッチ式変速機１０は、電気モータ５０のロータ５２からの機械的動力（以下、モータ出力と記す）を、第２入力軸２８で受け、第２変速機構４０において係合状態にある変速段により変速して、動力統合ギア５８を介して駆動輪８８に伝達する。
【００６６】
このようなＥＶ走行中において内燃機関５を始動させる場合、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして、駆動輪８８に係合している電気モータ５０のロータ５２と、機関出力軸８とを係合させると共に、電気モータ５０のロータ５２に生じるモータトルクを増大させることで、ロータ５２から出力されるモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動する、いわゆる「押しがけクランキング」を行うことが可能である。このような押しがけクランキングを行う場合は、第２変速機構４０の変速段４２，４４を全て解放状態にした後、第２クラッチ２２を係合状態にすると共に電気モータ５０を力行させて機関出力軸８を回転駆動する「通常のクランキング」を行う場合に比べて、ロータ５２と駆動輪８８との間における動力伝達が遮断されて駆動力が一時的にゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じることを防止しつつ、内燃機関５を始動させることが可能である。
【００６７】
このような押しがけクランキングを行って内燃機関５を始動させる場合、デュアルクラッチ式変速機１０の第１及び第２入力軸２７，２８のうち、対応するクラッチが係合状態となって機関出力軸８と直接係合する入力軸の回転速度（以下、入力回転速度と記す）は、駆動輪８８の回転速度すなわち車速に比例しており、且つ、対応するクラッチを係合状態にしたときに、駆動輪８８と機関出力軸８とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）の減速比に応じて変化する。入力回転速度が低ければ、押しがけクランキングを行う際にクラッチを係合状態にしたときに、機関出力軸８の回転速度が、内燃機関５において共振等の振動が生じる回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）内に入っていまい、ファイアリングを行うときに内燃機関に振動が生じる虞がある。一方、入力回転速度が高ければ、押しがけクランキングのためのクラッチの係合動作を行う際において、静止している機関出力軸８と、入力軸との回転速度差が大きく、当該クラッチにおける摩擦損失が大きくなる虞がある。
【００６８】
このようなＥＶ走行中において、ＥＣＵ１００には、非作動状態にある内燃機関５を始動させる制御指令（以下、始動要求と記す）が生じることがある。運転者によるアクセル操作量が増大した場合、駆動輪８８に生じることが要求される要求駆動力が増大して、電気モータ５０がロータ５２から出力するモータ出力のみを駆動輪８８に伝達したのでは、要求駆動力を達成できないと判断して、ＥＣＵ１００には、当該要求駆動力の増大に応じて、内燃機関５の始動要求が生じる。また、ＥＶ走行を比較的長時間継続して、二次電池１２０のＳＯＣが、予め設定された判定値より低下した場合、電気モータ５０を発電機として作動させて二次電池１２０のＳＯＣを上昇させることが望ましいと判断して、ＥＣＵ１００には、二次電池１２０のＳＯＣの低下に応じて、内燃機関５の始動要求が生じる。このような始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動させる「始動制御」を実行する。
【００６９】
ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において生じた始動要求に当該始動制御において、始動制御により実行される内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性（即座に行われること）が必要なものであるか否かを判定する機能（以下、単に「応答性判定手段」と記す）を有している。要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する。これは、運転者等が要求駆動力の増大を意図したにも拘らず、始動要求に対して、内燃機関５の始動と、内燃機関５からの機械的動力による要求駆動力の達成が遅れてしまい、運転者に対して運転性に係る違和感を与えてしまうためである。
【００７０】
一方、二次電池１２０のＳＯＣの低下に応じて、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、当該内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する。二次電池１２０のＳＯＣを上昇させるために、内燃機関５を始動させて、内燃機関５からの機械的動力を、ロータ５２に伝達させて電気モータ５０を発電機として作動させる場合、必ずしも始動要求に即応して内燃機関１０を始動させる必要はなく、ハイブリッド車両１の走行状態が、押しがけクランキングを行うのに適した車速すなわち入力回転速度となったときに、内燃機関５を始動させれば良いからである。
【００７１】
したがって、デュアルクラッチ式変速機１０の２つの入力軸２７，２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合するハイブリッド車両１において、ＥＶ走行中に押しがけクランキングを行う場合、内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮して、クラッチの係合動作が行われる時点の車速に応じた最適な減速比の始動段を決定し、これを係合状態にしておくことが必要となる。
【００７２】
そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両１において、制御手段としてのＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中に内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定して、始動段を決定する条件を変更しており、以下に、図１、図４〜図９を用いて説明する。
【００７３】
図４は、本実施形態に係るハイブリッド車両の始動段の決定に必要となる、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度と、その下限値を取得する手法を説明するフローチャートである。図５は、本実施形態に係るハイブリッド車両における、変速段ごとの車速に対する入力回転速度及び始動必要動力を示す図である。図６は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する始動制御を示すフローチャートである。図７−１は、本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第５速ギア段である場合を示す図である。図７−２は、本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第４速ギア段である場合を示す図である。図８は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する、要求駆動力に基づく始動段決定制御を示すフローチャートである。図９は、本実施形態に係るハイブリッド車両の走行性能曲線図（駆動力特性曲線図）である。
【００７４】
［入力回転速度及び下限入力回転速度を取得する手法］
ＥＶ走行中において内燃機関５を始動するために、機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる変速段（以下、始動段と記す）を決定するにあたって、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速ごとの入力回転速度と、その下限値とを、以下に説明する手法により制御パラメータとして取得する。
【００７５】
図４に示すように、ステップＳ０００において、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度Ｎｃを示す入力回転速度マップを算出する。入力回転速度Ｎｃは、係合状態にする変速段が第１変速機構３０のものである場合には、第１入力軸２７の回転速度となり、第２変速機構４０のものである場合には、第２入力軸２８の回転速度となる。つまり、入力回転速度Ｎｃは、車速と、係合状態にする変速段の減速比に比例して変化する。具体的には、まず、車速と駆動輪８８の動半径から駆動輪８８の回転速度（駆動輪回転速度）Ｎｄを求めておく。ＥＣＵ１００は、駆動輪回転速度Ｎｄと、各変速段の減速比Ｒｔと、終減速装置７０の終減速比Ｒｄに基づいて、下記の式（１）により、各変速段３１〜４４及び車速ごとに入力回転速度Ｎｃを算出する。
Ｎｃ＝Ｎｄ×Ｒｄ×Ｒｔ ・・・（１）
【００７６】
なお、第１変速機構３０の変速段３１，３３，３５の減速比には、第１駆動ギア３７ｃと動力統合ギア５８との間における減速比が含まれており、第２変速機構４０の変速段４２，４４の減速比には、第２駆動ギア４８ｃと動力統合ギア５８との間における減速比が含まれている。
【００７７】
そして、ステップＳ０１０において、ＥＣＵ１００は、変速段及び車速に対する始動必要動力Ｐｎを示す始動必要動力マップを算出する。始動必要動力Ｐｎは、内燃機関５を始動させる際に電気モータ５０から機関出力軸８に伝達されることが必要となる機械的動力であり、内燃機関５を始動させるために電気モータ５０が機関出力軸８に向けて出力する機械的動力である。ＥＣＵ１００は、入力回転速度Ｎｃと、内燃機関５を始動させる際の機関出力軸の回転駆動に必要なトルクの最大値Ｔ（以下、最大クランキングトルクと記す）Ｔに基づいて、下記の式（２）により、各変速段３１〜４４及び車速ごとに始動必要動力Ｐｎを算出する。
Ｐｎ＝Ｔ×Ｎｃ ・・・（２）
【００７８】
なお、最大クランキングトルクＴは、内燃機関５の圧縮上死点近傍において圧縮反力により機関出力軸８に作用するトルクである。最大クランキングトルクＴは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００７９】
そして、ステップＳ０２０において、ＥＣＵ１００は、図５にハッチングで示すように、内燃機関５に共振等の振動が生じる機関出力軸８の回転速度域（以下、振動回転速度域と記す）を取得して設定する。振動回転速度域は、内燃機関５を支持するマウントやダンパ等、ハイブリッド車両１の諸元に基づいて定まるものである。本実施形態において、振動回転速度域は、図５にハッチングで示すように、車速に関係のない、所定の機関回転速度域となっている。振動回転速度域の最低値と、振動回転速度域の最大値Ｎｖｍａｘ（以下、最大振動回転速度と記す）は、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００８０】
なお、本実施形態において、振動回転速度域は、係合状態にする変速段及び車速に関係なく一定のものとしたが、この態様に限定されるものではない。係合状態にする変速段や車速など、ハイブリッド車両１の運転状態を示すパラメータに応じてＥＣＵ１００が設定するものとしても良い。
【００８１】
そして、ステップＳ０３０において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動させる際、特に内燃機関５において初爆が生じるときに、機関回転速度が上述の最大振動回転速度Ｎｖａｍｘを超えるように、入力回転速度の下限値Ｎｍｉｎ（以下、下限入力回転速度と記す）を、下記の式（３）により、設定する。
Ｎｍｉｎ＝Ｎｖｍａｘ＋Ａ ・・・（３）
なお、式（３）において、Ａは、入力回転速度が、振動回転速度域に入らないように余裕を持たせるために設定された値である。
【００８２】
以上のようにして、ＥＣＵ１００は、係合状態にする変速段及び車速ごとの入力回転速度と、下限入力回転速度Ｎｍｉｎを制御変数として取得する。
【００８３】
［ＥＶ走行中の始動制御］
次に、ＥＣＵ１００が、ＥＶ走行中に内燃機関５の始動要求を受けた場合に実行する始動制御について説明する。ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行中において内燃機関５の始動要求を受けると、図６に示すように、まず、ステップＳ１０２において、各種の制御変数を取得する。制御変数には、車速、ＥＶ走行を行うために電気モータ５０が駆動輪８８に出力している機械的動力Ｐｅｖ（以下、ＥＶ走行出力と記す）、前進用の各変速段３１〜４４のうち係合状態となっている変速段等がある。
【００８４】
そして、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５を始動するときに、機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる始動段として、駆動力抜けを生じさせることなく、使用可能な変速段（以下、使用可能変速段と記す）を判別する。
【００８５】
例えば、図７−１に太実線で示すように、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っている場合、第２変速機構４０における使用可能変速段は、係合状態にある第４速ギア段４４のみであり、第２速ギア段４２は、使用可能変速段にはならない。第２速ギア段４２を係合状態にするには、モータトルクをゼロにして第４速ギア段４４の解放動作を行った後、第２入力軸２８の回転速度を電気モータ５０により調整して第２速ギア段４２の係合動作を行う必要があり、第４速ギア段４４の解放動作の開始から第２速ギア段４２の係合動作の完了までの間、電気モータ５０のロータ５２と駆動輪８８との間において動力伝達を行うことができず、駆動輪８８に生じる駆動力がゼロとなる、いわゆる「駆動力抜け」が生じるためである。
【００８６】
一方、第１変速機構３０における使用可能変速段は、前進用の全ての変速段、すなわち第１速ギア段３１、第３速ギア段３３、及び第５速ギア段３５となる。ＥＶ走行中は、通常、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２が双方共に解放状態となっており、第１変速機構３０において、第１入力軸２７が空転しており、駆動輪８８に係合する第１出力軸３７と第１入力軸２７との間においてはトルクが作用していない。このため、第１変速機構３０においては、容易に変速段３１，３３，３５を係合状態にすることができるからである。
【００８７】
このように、ハイブリッド車両１は、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っている場合、電気モータ５０が第２入力軸２８に係合している第２変速機構４０においては、現在、係合状態にある変速段４４が、使用可能変速段となり、これと反対側（非モータ側）の第１変速機構３０においては、前進用の全ての変速段３１，３３，３５が、使用可能変速段となる。
【００８８】
そして、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動時のクランキングのために電気モータ５０が発生可能な機械的動力である「始動用発生可能出力」Ｐｓｔを推定する。ＥＣＵ１００は、電気モータ５０が出力可能な機械的動力の最大値である最大モータ出力Ｐｍａｘと、ＥＶ走行を行っている現時点において、電気モータ５０が出力しているＥＶ走行出力Ｐｅｖに基づいて、下記の式（４）により、始動用発生可能出力Ｐｓｔを推定する。
Ｐｓｔ＝Ｐｍａｘ−Ｐｅｖ ・・・（４）
【００８９】
そして、ステップＳ１０８において、ＥＣＵ１００は、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する。詳細には、始動要求を受けてから即座に内燃機関５を始動させる必要があるか、それとも、始動要求から実際の始動が比較的遅れたとしても問題がないかを判定している。
【００９０】
例えば、運転者によるアクセル操作量の増大に伴って要求駆動力が増大し、当該要求駆動力を電気モータ５０のモータ出力の増大により達成できず、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、即座に内燃機関５を始動し、内燃機関５からの機関出力により要求駆動力を達成する必要があるとして、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する。一方、ハイブリッド車両１がＥＶ走行を比較的長い時間継続して、二次電池１２０のＳＯＣが予め設定された判定値よりも低下して、内燃機関５の始動要求が生じた場合、ＥＣＵ１００は、即座に内燃機関５を始動せずに、車速が始動に適した値となってから内燃機関５を始動しても問題がないとして、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する。
【００９１】
二次電池１２０のＳＯＣが低下により始動要求が生じた場合など、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではない（Ｓ１０８：Ｎｏ）と判定した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、「振動抑制と効率に基づく始動段決定制御」を実行する。具体的には、ステップＳ１０４で判別された使用可能変速段の中から、始動必要動力Ｐｎが、最大モータ出力ＰｍａｘとＥＶ走行出力の差分である始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ、入力回転速度Ｎｃが、内燃機関５の振動回転速度域に応じて予め設定された下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段を、車速に応じて特定する。
【００９２】
例えば、図５に示すように、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っており、且つ車速が５０ｋｍ／ｈである場合について説明する。第４速ギア段４４を係合状態にしている場合、使用可能変速段は、第２変速機構４０の第４速ギア段４４、第１変速機構３０の第１速ギア段３１、第３速ギア段３３、第５速ギア段３５となる。そして、これらの使用可能変速段３１，３３，３５、４４のうち、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段（以下、特定変速段と記す）は、図５に示すように、車速が５０ｋｍ／ｈである場合、第３速ギア段３３、第４速ギア段４４、第５速ギア段３５となる。
【００９３】
つまり、第４速ギア段４４を係合状態にしてＥＶ走行を行っており、且つ車速が５０ｋｍ／ｈである場合、特定変速段３３，４４，３５であれば、内燃機関５の始動時に、共振等の振動を生じさせることなく、始動段として用いることができる。なお、第１速ギア段３１は、使用可能変速段ではあるが、入力回転速度Ｎｃに比例する始動必要動力Ｐｎが、始動用発生可能出力Ｐｓｔを超えてしまい、始動段として用いることができない。第２速ギア段４２は、使用可能変速段ではなく、仮に当該変速段４２を始動段として用いると、駆動力抜けが生じてしまう。
【００９４】
そして、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる特定変速段３３，４４，３５の中から、入力回転速度Ｎｃが最も低くなる変速段、すなわち減速比が最も小さい変速段である第５速ギア段３５を、始動段として決定する。このようにして、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にして、車速５０ｋｍ／ｈでＥＶ走行を行っており、このとき、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合、ＥＣＵ１００は、「振動抑制と効率に基づく始動段決定制御」を実行して、第５速ギア段３５を始動段に決定する。
【００９５】
そして、ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、決定された始動段である第５速ギア段３５は、現在、係合状態にあるか否かを判定する。例えば、第１変速機構３０において、第３速ギア段３３が係合状態にある場合、ＥＣＵ１００は、始動段が、現在係合状態にはない（Ｎｏ）と判定して、ステップＳ１３２において、始動段である第５速ギア段３５を係合状態にする。詳細には、第３速ギア段３３の解放動作を行った後、第５速ギア段３５の係合動作を行う。
【００９６】
そして、ステップＳ１３４において、ＥＣＵ１００は、図７−１に示すように始動段である第５速ギア段３５に対応する第１クラッチ２１を係合状態にすると共に、機関出力軸８の回転駆動に必要な始動必要動力Ｐｎａ（図５参照）分、電気モータ５０のモータ出力を増大させる。これにより、図７−１に太実線で示す、電気モータ５０のロータ５２から駆動輪８８に伝達される機械的動力を一定に維持する（すなわち駆動輪８８に生じる駆動力を一定に維持する）と共に、図に太破線で示すように、ロータ５２から、動力統合ギア５８、始動段である第５速ギア段３５、始動段に対応するクラッチである第１クラッチ２１を介して、機関出力軸８に始動必要動力Ｐｎａを伝達することができ、入力回転速度Ｎｃａで機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行うことができる。当該クランキングを行っている間にファイアリングを行うことで、駆動力抜けを生じさせることなく内燃機関５を始動させることができる。
【００９７】
一方、ステップＳ１０８において、要求駆動力の増大により始動要求が生じた場合など、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものである（Ｙｅｓ）と判定した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２０において、「要求駆動力に基づく始動段決定制御」を実行する。
【００９８】
具体的には、図８のステップＳ１２１に示すように、ＥＣＵ１００は、駆動輪８８に生じることが要求される要求駆動力Ｆｔを制御変数として取得する。要求駆動力Ｆｔは、運転者によるアクセル操作量と車速に基づいて算出される。
【００９９】
そして、ステップＳ１２２において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０と同様に、使用可能変速段のうち、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる、車速（５０ｋｍ／ｈ）に応じて特定された特定変速段３３，３５，４４のうち、最も減速段が小さい変速段（すなわち最も入力回転速度が低くなる変速段）である第５速ギア段３５から、これを始動段とした場合に、内燃機関５の始動直後において要求駆動力を達成できるか否かを、下記のループ制御により検討する。
【０１００】
ステップＳ１２３において、ＥＣＵ１００は、その時点の車速に応じて、駆動輪８８に生じさせることが可能な駆動力の最大値Ｆｍａｘ（以下、単に「最大駆動力」と記す）を、特定変速段のうち最も減速比の小さい第５速ギア段３５から算出する。最大駆動力Ｆｍａｘは、内燃機関５から出力可能な機械的動力を、始動段により変速してトルクを変化させて駆動輪８８に伝達して、当該駆動輪８８に作用させることが可能な駆動力である「機関駆動力」Ｆｅと、電気モータ５０から出力可能なモータトルクを、第２変速機構４０において係合状態にある変速段（始動段と一致する場合もあり）により変速しトルクを変化させて駆動輪８８に伝達して、当該駆動輪８８に作用させることが可能な駆動力である「モータ駆動力」Ｆｍｇの合計として、下記の式（５）により、求めることができる。
Ｆｍａｘ＝Ｆｅ＋Ｆｍｇ ・・・（５）
つまり、車速が同一の場合、始動段を減速比が大きいものにするに従って、機関駆動力Ｆｅは、大きくなる。
【０１０１】
そして、ステップＳ１２４において、ＥＣＵ１００は、車速と特定変速段（第５速ギア段３５）に応じて算出された最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔを上回るか否かを判定する。換言すれば、図９に示すように、要求駆動力Ｆｔからモータ駆動力Ｆｍｇを減じた値が、第５速ギア段３５を始動段とした場合の機関駆動力Ｆｅ_5より小さいか否かを判定する。
【０１０２】
図９に示すように、第５速ギア段３５を始動段とした場合、ＥＣＵ１００は、最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔを下回る（Ｎｏ）と判定して、ステップＳ１２５に進み、第５速ギア段３５の次に減速比が小さい特定変速段である第４速ギア段４４に検討対象を変更する。
【０１０３】
一方、第４速ギア段４４を始動段とした場合、図９に示すように、機関駆動力Ｆｅ_4は、要求駆動力Ｆｔからモータ駆動力Ｆｍｇを減じた値より大きくなる。この場合、ＥＣＵ１００は、第４速ギア段４４を始動段とした場合の最大駆動力Ｆｍａｘが、要求駆動力Ｆｔより大きくなる（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）と判定して、ステップＳ１２６に進み、当該第４速ギア段４４を始動段として決定する。
【０１０４】
このようにして、ハイブリッド車両１が、第４速ギア段４４を係合状態にして、車速５０ｋｍ／ｈでＥＶ走行を行っており、このとき、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合、ＥＣＵ１００は、「要求駆動力に基づく始動段決定制御」を実行して、第４速ギア段４４を始動段に決定する。
【０１０５】
そして、図６に示すステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、決定された始動段である第４速ギア段４４は、現在、係合状態にあるか否かを判定する。図７−２に示すように、第４速ギア段４４を係合状態にして、ＥＶ走行を行っている場合、ＥＣＵ１００は、始動段が、現在係合状態にある（Ｙｅｓ）と判定して、ステップＳ１３４に進む。
【０１０６】
そして、ステップＳ１３４において、ＥＣＵ１００は、図７−２に示すように、始動段である第４速ギア段４４に対応する第２クラッチ２２を係合状態にすると共に、機関出力軸８の回転駆動に必要な始動必要動力Ｐｎｂ（図５参照）分、電気モータ５０のモータ出力を増大させる。これにより、図７−２に太実線で示す、電気モータ５０のロータ５２から駆動輪８８に伝達される機械的動力を一定に維持する（すなわち駆動輪８８に生じる駆動力を一定に維持する）と共に、図に太破線で示すように、ロータ５２から、第２入力軸２８、及び始動段４４に対応するクラッチである第２クラッチ２２を介して、機関出力軸８に始動必要動力Ｐｎｂ（図５参照）を伝達することができ、入力回転速度Ｎｃｂで機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行うことができる。当該クランキングを行っている間にファイアリングを行うことで、内燃機関５を始動させると共に、内燃機関５の始動直後において即座に要求駆動力Ｆｔを達成することができる。
【０１０７】
以上に説明したように本実施形態に係るハイブリッド車両１は、原動機として内燃機関５と電気モータ５０とを有し、複数の変速段３１，３３，３５，３９のうちいずれか１つにより、第１入力軸２７と駆動輪８８とを係合させることが可能な第１変速機構３０と、複数の変速段４２，４４のうちいずれか１つにより、第２入力軸２８と駆動輪８８とを係合させることが可能な第２変速機構４０と、内燃機関５の機関出力軸８と第１入力軸２７とを係合させることが可能な第１クラッチ２１と、当該機関出力軸８と第２入力軸２８とを係合させることが可能な第２クラッチ２２とを有し、第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合しているデュアルクラッチ式変速機１０と、第１及び第２変速機構３０，４０の変速段３１〜４４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、電気モータ５０の作動とを制御可能な制御手段としてのＥＣＵ１００を備えている。
【０１０８】
ＥＣＵ１００は、電気モータ５０から出力される機械的動力のみを駆動輪８８に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において、内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する機能（応答性判定手段）と、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関５を始動する際に機関出力軸８と駆動輪８８とを係合させる変速段である始動段を決定する機能（始動段決定手段）とを有するものとしたので、ＥＶ走行中において内燃機関５を始動するクランキングを行う際に、駆動輪８８と機関出力軸８とを係合させる始動段を、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを考慮したものにすることができる。
【０１０９】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の応答性判定手段は、駆動輪８８に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合に、内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定するものとした。運転者等が要求駆動力の増大を意図したにも拘らず、始動要求に対して、内燃機関５の始動と、内燃機関５からの機械的動力による要求駆動力の達成が遅れてしまい、運転者に対して運転性に係る違和感を与えてしまうことを、抑制することができる。
【０１１０】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の応答性判定手段は、電気モータ５０に電力を供給する二次電池１２０の蓄電状態（ＳＯＣ）の低下に応じて内燃機関５の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関５の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定するものとした。二次電池１２０のＳＯＣを上昇させるために、内燃機関５を始動させて、内燃機関５からの機械的動力を、ロータ５２に伝達させて電気モータ５０を発電機として作動させる場合、必ずしも始動要求に即応して内燃機関１０を始動させる必要はなく、ハイブリッド車両１の走行状態が、押しがけクランキングを行うのに適した車速すなわち入力回転速度Ｎｃとなったときに、内燃機関５を始動させることが可能となる。
【０１１１】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の始動段決定手段は、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、内燃機関５の始動直後において、電気モータ５０から出力された機械的動力が駆動輪８８に伝達されて駆動輪８８に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関５から出力された機械的動力が駆動輪８８に伝達されて駆動輪８８に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定するものとした。始動段を係合状態にして、始動段に対応するクラッチを係合状態にすることで、機関出力軸８を回転駆動してクランキングを行って内燃機関５を始動させると共に、内燃機関５の始動直後において即座に要求駆動力を達成することができる。
【０１１２】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の始動段決定手段は、少なくとも、内燃機関５の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、内燃機関５の始動のため機関出力軸８を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸２７，２８のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度Ｎｃが、内燃機関５の振動に対応して予め設定された振動回転速度域（図５参照）内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定するものとしたので、クランキングを行っているとき（ファイアリング時を含む）において、内燃機関５に共振等の振動が生じることを抑制することができる。
【０１１３】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、第１及び第２クラッチ２１，２２のうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータ５０がロータ５２から出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸８を回転駆動するものとした。増大させたモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動するため、内燃機関５を始動するときに、電気モータ５０から駆動輪８８に伝達される機械的動力が変化することを抑制することができる、すなわち駆動輪８８に生じる駆動力が変化することを抑制することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態において、電気モータ５０のロータ５２が入力軸（第２入力軸２８）に係合する変速機構である第２変速機構４０の変速段４２，４４は、偶数段（第２速ギア段、第４速ギア段）で構成されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２変速機構４０の変速段が、奇数段で構成されており、一方、第１変速機構３０の変速段が、偶数段で構成されていても良いことは勿論である。
【０１１５】
また、本実施形態において、電気モータ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する発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータであるものとしたが、本発明に係る電気モータは、これに限定されるものではない。電気モータ５０は、二次電池１２０から供給された電力を、機械的動力に変換してロータ５２から出力する機能のみを有する電動機で構成するものとしても良い。
【０１１６】
また、本実施形態に係る第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４４において、メインギア３１ａ〜４４ａは、それぞれ第１入力軸２７又は第２入力軸２８に結合されており、メインギア３１ａ〜４４ａとそれぞれ噛み合うカウンタギア３１ｃ〜４４ｃは、第１出力軸３７又は第２出力軸４８を中心に回転可能に設けられており、カップリング機構３１ｅ〜４４ｅは、カウンタギア３１ｃ〜４４ｃと、これに対応する出力軸３７，４８とを係合させるものとしたが、カップリング機構の態様は、これに限定されるものではない。第１及び第２変速機構３０，４０の各変速段３１〜４４のうち少なくとも一部の変速段において、メインギアが、これに対応する入力軸を中心に回転可能に設けられ、カウンタギアが、これに対応する出力軸に結合されており、カップリング機構がメインギアと入力軸とを係合させるものしても良い。
【０１１７】
また、本実施形態において、第２変速機構４０の第２入力軸２８には、電気モータ５０のロータ５２が結合されているものとしたが、本発明が適用可能なデュアルクラッチ式変速機１０の態様は、これに限定されるものではない。第２入力軸２８は、電気モータ５０のロータ５２と係合していれば良く、例えば、第２入力軸２８とロータ５２との間に、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。
【０１１８】
また、本実施形態において、デュアルクラッチ式変速機１０は、第１変速機構３０が、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ア５８に伝達し、第２変速機構４０が、第２入力軸２８で受けた機械的動力を、第２出力軸４８から動力統合ギア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。
【０１１９】
また、本実施形態において、デュアルクラッチ式変速機１０は、内燃機関５の機関出力軸８及び電気モータ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、動力統合ギア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。デュアルクラッチ式変速機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、動力統合ギア５８、又は当該動力統合ギア５８と噛み合う第１及び第２駆動ギア３７ｃ，４８ｃが、直接に差動機構７４のリングギア７２を駆動するものとしても良い。
【０１２０】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両１においては、デュアルクラッチ式変速機１０の第１入力軸２７及び第２入力軸２８のうち少なくとも一方に電気モータ５０のロータ５２が係合しているものとしたが、ハイブリッド車両１の態様は、これに限定されるものではない。ＥＶ走行中において内燃機関５を始動させる場合、第１クラッチ２１又は第２クラッチ２２を係合状態にして、駆動輪８８に係合している電気モータ５０のロータ５２と、機関出力軸８とを係合させると共に、電気モータ５０のロータ５２に生じるモータトルクを増大させることで、ロータ５２から出力されるモータ出力の一部を機関出力軸８に伝達して、当該機関出力軸８を回転駆動することができれば良く、例えば、原動機として第１及び第２の電気モータを有し、デュアルクラッチ式変速機１０の第１入力軸には、第１の電気モータのロータが係合しており、第２入力軸には、第２の電気モータのロータが係合しているものとしても良い。
【０１２１】
また、本実施形態において、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合、ＥＣＵ１００は、始動段として使用可能な変速段である使用可能変速段であって、始動必要動力Ｐｎが始動用発生可能出力Ｐｓｔ以下となり、且つ入力回転速度Ｎｃが、振動回転速度域に応じて設定された下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段の中から、内燃機関５の始動直後において要求駆動力を達成可能な変速段を始動段に決定するものとしたが、内燃機関５の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合の始動段の決定手法は、これに限定されるものではない。使用可能変速段の中から、内燃機関５の始動直後において、要求駆動力を達成可能な複数の変速段を特定し、この複数の変速段の中から、下限入力回転速度Ｎｍｉｎ以上となる変速段のうち、最も減速比が小さい変速段を、始動段に決定するものとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上のように、本発明は、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る。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本実施形態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。
【図２】本実施形態に係るデュアルクラッチ機構の構造を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る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。
【図４】本実施形態に係るハイブリッド車両の始動段の決定に必要となる、係合状態にする変速段及び車速に対する入力回転速度と、その下限値を取得する手法を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態に係るハイブリッド車両における、変速段ごとの車速に対する入力回転速度及び始動必要動力を示す図である。
【図６】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する始動制御を示すフローチャートである。
【図７−１】本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第５速ギア段である場合を示す図である。
【図７−２】本実施形態に係る始動制御が実行されたときのハイブリッド車両における動力伝達経路を説明する図であり、始動段が第４速ギア段である場合を示す図である。
【図８】本実施形態に係るハイブリッド車両の制御手段（ＥＣＵ）が実行する、要求駆動力に基づく始動段決定制御を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係るハイブリッド車両の走行性能曲線図（駆動力特性曲線図）である。
【符号の説明】
【０１２４】
１ ハイブリッド車両
５ 内燃機関
８ 機関出力軸
１０ デュアルクラッチ式変速機
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
２８ 第２入力軸
３０ 第１変速機構
３１，３３，３５，３９ ギア段（変速段、歯車対）
３７ 第１出力軸
４０ 第２変速機構
４２，４４ ギア段（変速段、歯車対）
４８ 第２出力軸
５０ 電気モータ（モータジェネレータ）
５２ 電気モータのロータ
６６ 推進軸
７０ 終減速装置
７４ 差動機構
８０ 駆動軸
８８ 駆動輪
１００ ハイブリッド車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段、記憶手段、応答性判定手段、始動段決定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機として内燃機関と電気モータとを有し、
複数の変速段のうちいずれか１つにより、第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有し、第１入力軸及び第２入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合しているデュアルクラッチ式変速機と、
第１及び第２変速機構の変速段の係合／解放状態を制御可能な制御手段と、
を備えたハイブリッド車両であって、
制御手段は、
電気モータから出力される機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、
内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
応答性判定手段は、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両において、
応答性判定手段は、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態の低下に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
始動段決定手段は、
内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、
内燃機関の始動直後において、電気モータから出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関から出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
始動段決定手段は、
少なくとも、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、
内燃機関の始動のため機関出力軸を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度が、内燃機関の振動に対応して予め設定された振動回転速度域内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
制御手段は、
第１及び第２クラッチのうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータが出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸を回転駆動する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１】
原動機として内燃機関と電気モータとを有し、
複数の変速段のうちいずれか１つにより、第１入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第１変速機構と、複数の変速段のうちいずれか１つにより、第２入力軸と駆動輪とを係合させることが可能な第２変速機構と、内燃機関の機関出力軸と第１入力軸とを係合させることが可能な第１クラッチと、当該機関出力軸と第２入力軸とを係合させることが可能な第２クラッチとを有し、第１入力軸及び第２入力軸のうち少なくとも一方に電気モータのロータが係合しているデュアルクラッチ式変速機と、
第１及び第２変速機構の変速段の係合／解放状態を制御可能な制御手段と、
を備えたハイブリッド車両であって、
制御手段は、
電気モータから出力される機械的動力のみを駆動輪に伝達して駆動力を生じさせるＥＶ走行中において内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かを判定する応答性判定手段と、
内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものであるか否かに応じて、内燃機関を始動する際に機関出力軸と駆動輪とを係合させる変速段である始動段を決定する始動段決定手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
応答性判定手段は、駆動輪に生じることが要求される駆動力である要求駆動力の増大に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両において、
応答性判定手段は、電気モータに電力を供給する二次電池の蓄電状態の低下に応じて内燃機関の始動要求が生じた場合に、当該内燃機関の始動は、始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
始動段決定手段は、
内燃機関の始動が、始動要求に対して応答性が必要なものであると判定した場合には、
内燃機関の始動直後において、電気モータから出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力であるモータ駆動力と、内燃機関から出力された機械的動力が駆動輪に伝達されて駆動輪に作用する駆動力である機関駆動力により、要求駆動力が達成可能となる変速段を、始動段に決定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
始動段決定手段は、
少なくとも、内燃機関の始動が始動要求に対して応答性が必要なものではないと判定した場合には、
内燃機関の始動のため機関出力軸を回転駆動する際において、第１及び第２入力軸のうち対応する入力軸の回転速度である入力回転速度が、内燃機関の振動に対応して予め設定された振動回転速度域内に入らない変速段のうち、最も減速比の小さい変速段を、始動段に決定する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
制御手段は、
第１及び第２クラッチのうち、始動段に対応するクラッチを係合状態にすると共に、電気モータが出力する機械的動力であるモータ出力を増大させて、機関出力軸を回転駆動する
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−７６６２５（Ｐ２０１０−７６６２５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７７９０（Ｐ２００８−２４７７９０）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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