JP5093365B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置及び方法の技術分野に関する。

この種の装置として、動力源として内燃機関に加えて電動機を備えると共に、内燃機関の動力により発電する発電機とこの発電機によって発電される電力を蓄積可能なバッテリを備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、内燃機関の動力は、例えばプラネタリギアにより構成される動力分割機構によって、発電機の回転軸と、車軸に連結される駆動軸とに分割される。

このようなハイブリッド車両において、内燃機関から駆動軸へのエネルギーの伝達効率を高めるために、駆動軸に出力すべき目標駆動トルクが内燃機関の最大出力トルクより小さい場合には、発電機の回転軸を機械的にロックして、内燃機関の出力軸と駆動軸とを機械的に直結する技術が知られている。この技術によれば、内燃機関の動力を、発電機や電動機を介することなく、駆動軸に直接出力することができるので、発電機や電動機におけるエネルギー損失の発生を無くすことができ、伝達効率を高めることが可能である。例えば特許文献１等では、発電機の回転軸の機械的なロックが意図せずに開放された場合、それ以降、この発電機の機械的なロックを一律禁止する技術が開示されている。また、特許文献３等では、内燃機関のバルブを制御する油圧制御弁（所謂、ＯＣＶ：Oil Control Valve）に異物が噛み込まれたことが検出された場合、ＯＣＶに印加する電流を最大電流、最小電流と交互に変化させ、オイルポンプによる作動油により異物を流す技術が開示されている。

特開２００４−３４５５２７号公報 特開２００２−５１４０７号公報 特開２００１−２３４７６８号公報

しかしながら、上述した特許文献１等によれば、ハイブリッド車両における発電機の機械的なロック機構内に異物が混入して、発電機の回転軸の機械的なロック及びロックの開放が適切に実施されない可能性があるという技術的な問題点が生じる。

詳細には、発電機のロック機構は、ロック機構内のオイルの循環によって潤滑されていると共に冷却されている。この循環されるオイルに混じって、発電機のロック機構内に鉄粉等の異物が混入する可能性がある。加えて、発電機のロック機構内の摺動部、回転部、支持部又は押圧部等の構成要素の動作によって、磨耗された鉄粉等の異物が発生する可能性がある。更に、発電機のロック機構内の各構成要素の連結部などにこの異物が堆積してしまう可能性がある。

これらの異物は、発電機のロック機構内の摺動部等に引っ掛かったり、回転部と支持部との間の摩擦係数を変化させるため、発電機のロック機構において、意図しないロックが実施されてしまったり、ロックが意図しないで開放されてしまったりして、発電機の回転軸の機械的なロック及びロックの開放が適切に実施されない可能性があるという技術的な問題点が生じる。ひいては、この意図しないロック及び意図しないロックの開放に起因して、ハイブリッド車両において、伝達効率及び燃費効率の向上が妨げられてしまう可能性があるという技術的な問題点が生じる。

そこで、本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、発電機の回転軸の機械的なロック及びロックの開放を適切に実施することが可能なハイブリッド車両の駆動制御装置及び方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機の回転軸が停止した状態で前記発電機を固定可能なロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記発電機のロータに固定されると共に、前記ロータと一体回転可能な第１部材と、前記第１部材の前記ロータ側とは反対側に対向して配置され、前記第１部材と係合可能な第２部材と、前記第２部材の前記第１部材側とは反対側の面に対向する面を有し、電磁力を発生可能なケースと、を有し、前記ロック機構は、（ｉ）前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合しない非係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態を実現可能であると共に、（ｉｉ）前記ケースに電磁力が発生することにより前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合する係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態を実現可能であり、前記非係合状態から前記係合状態へと状態変化する係合動作及び前記係合状態から前記非係合状態へと状態変化する非係合動作により発生する熱を伝導可能であると共に、前記係合動作及び前記非係合動作を潤滑可能なオイルの前記ロック機構への循環を制御するオイル制御弁と、前記発電機の回転軸が回転していない所定期間において、前記第１状態及び第２状態のうち一方の状態から前記第１状態及び前記第２状態のうち他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御すると共に、前記オイルが循環するように前記オイル制御弁を制御する制御手段と、を更に備える。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、その制御対象となるハイブリッド車両は、動力源としての内燃機関及び電動機の他に、発電機、動力分割機構及び蓄電池を備える。電動機は、例えば、モータ又はモータジェネレータを含んで構成される。発電機は、例えば、ジェネレータ又はモータジェネレータを含んで構成される。動力分割機構は、例えば、プラネタリギアを含んで構成され、内燃機関の動力を、発電機の回転軸と、例えば車軸に連結される駆動軸とに分割する。発電機によって発電された電力は、電動機に供給される或いは蓄電池に充電される。

このハイブリッド車両は、発電機の回転軸が回転可能な第１状態（所謂、回転可能状態）及び発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態（所謂、固定状態）のうちいずれか一方の状態からいずれか他方の状態へと発電機の動作状態を切り替え可能なロック機構を備えている。

本発明に係る「発電機の動作状態」とは、発電機の回転動作、回転状態、停止動作及び停止状態を意味することに加えて、発電機の回転状態を物理的又は機構的に制限可能な手段の動作及び状態を意味することを包括する、発電機及び発電機の回転状態を制限可能な手段の動作若しくは状態を意味する。発電機の回転状態を制限可能な手段の動作状態は、典型的には、係合手段がハイブリッド車両の一部に係合しているか否かを意味すると共に、係合手段が上述の一部に係合する際の係合動作或いは係合している係合状態を意味する。

ロック機構によって、発電機の回転軸が回転可能な第１状態に切り替えられることにより、内燃機関の動力が、発電機の回転軸と駆動軸とに分割されて出力される。他方、ロック機構によって、発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態に切り替えられることにより、内燃機関の動力が、発電機を介することなく、動力分割機構を介して駆動軸に直接出力される。切り替え手段は、典型的には、内燃機関を搭載するハイブリッド車両の一部に係合することにより発電機の回転を制動可能な係合手段を意味する。より典型的には、ロック機構として、係合、解放又はスリップ等の動作によって、各種の動力伝達状態を相互に切り換えることのできるクラッチ（所謂、ドッキング切替機構）と、入力部材の回転速度と出力部材の回転速度との比を制御する変速機とを例示できる。この変速機として、変速比を段階的（即ち、不連続的）に変更可能な変速機と、変速比を無段階（即ち、連続的）に変更可能な変速機を例示できる。また、クラッチとして、摩擦式クラッチ、流体式クラッチ又は電磁式クラッチを例示できる。

特に、制御手段の制御下で、ロック機構によって、発電機の回転軸が回転していない所定期間において、発電機の動作状態を一方の状態から他方の状態へと切り替えられる。ここに、本発明に係る所定期間とは、発電機の回転軸が実質的に回転していない期間を意味し、発電機の回転軸が例えばゆっくりと回転をし始めた瞬間も発電機の回転軸が実質的に回転していないとして含む期間を意味する。

また、典型的には、発電機の動作状態を一方の状態から他方の状態へと１回だけ切り替えられてよいし、発電機の動作状態を一方の状態から他方の状態へと切り替えられた後、発電機の動作状態を他方の状態から一方の状態へと切り替えられてよい。或いは、発電機の動作状態を一方の状態から他方の状態へと切り替えた後、発電機の動作状態を他方の状態から一方の状態へと連続的に切り替える連続切り替えが行われてよい。或いは、この連続切り替えが、単位時間当たり所定回数だけ行われてよい。

これにより、発電機の回転軸が回転していない所定期間に、ロック機構による発電機の動作状態の切り替えを予備的に行い、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して物理的な作用を及ぼすことが可能である。典型的には、係合手段がハイブリッド車両の一部に係合する際若しくは係合が開放される際の故障原因となる係合手段とハイブリッド車両の一部との間の空間に存在する異物に対して物理的な力を及ぼし、この異物を係合手段から除去することが可能である。

これにより、切り替えの際の故障原因となる原因物質の影響を効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することを効果的に防止可能である。

これにより、切り替え故障の発生を殆ど又は完全に防止しつつ、発電機の回転軸が回転可能な第１状態と、発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態とを切り替えることが可能であり、ハイブリッド車両の駆動制御装置における伝達効率及び燃費効率を顕著に向上させることができる。

加えて、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して物理的な作用を及ぼすために、新たな部品を追加することが無いため、ハイブリッド車両の駆動制御装置を低コストで実現可能である。

仮に、発電機の動作状態の切り替えを予備的に行ったことにより、一方の状態又は他方の状態に固着した場合でも、所望となる状態になるように実際に切り替える前に、切り替えが行われるので、運転者に与える違和感を効果的に低減することが可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の一態様は、前記制御手段は、前記所定期間として、前記発電機の動作状態が前記第１状態であり且つ前記発電機の回転軸が回転していない期間に、前記発電機の動作状態を前記第１状態から前記第２状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、発電機の回転軸が回転可能な第１状態から発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態へ切り替えるので、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して、例えば衝撃力等の物理的な作用をより大きく及ぼすことが可能である。この結果、切り替えの故障原因となる原因物質の影響をより効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記制御手段は、前記所定期間において、前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えることを、２回以上の回数だけ行うように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、発電機の回転軸が回転可能な第１状態と、発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態とを連続的に切り替えるので、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して、例えば衝撃力等の物理的な作用をより大きく及ぼすことが可能である。この結果、切り替えの故障原因となる原因物質の影響をより効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記制御手段は、前記所定期間として、前記発電機の回転軸が回転し始めた時点を含む期間に、前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、発電機の回転軸が回転可能な第１状態と、発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態との連続的切り替えが多数回、行われるので、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して、例えば衝撃力等の物理的な作用をより大きく及ぼすことが可能である。この結果、切り替えの故障原因となる原因物質の影響をより効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記制御手段は、前記所定期間において、前記係合動作と前記非係合動作とが組みとなって行われる組み動作を単位時間当たり所定回数だけ行うように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、組み動作が単位時間当たり所定回数だけ行われるので、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して、例えば衝撃力等の物理的な作用をより大きく及ぼすことが可能である。ここに、本発明に係る単位時間当たり所定回数、所謂、周波数は、物理的な作用をより増大させる単位時間当たり回数を意味する。この単位時間当たり所定回数は、典型的には、（i）係合手段の重さ、（ii）非係合状態から係合状態へと状態変化する際或いは係合状態から非係合状態へと状態変化する際の係合手段の機構的若しくは機械的な弾性係数、又は（iii）これらの係合手段の重さ並びに係合手段の機構的若しくは機械的な弾性係数に基づいた共振周波数を意味してよい。

この結果、切り替えの故障原因となる原因物質をより効果的に除去することが可能であり、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記発電機として、第１電動発電機と、前記電動機として、第２電動発電機とを備え、前記制御手段は、前記所定期間として、前記第１電動発電機又は前記第２電動発電機によって前記内燃機関を始動するクランキングを開始した時点を含む期間に、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、物理的な作用として、第１又は第２電動発電機によって内燃機関を始動するクランキングを開始した時点に発生する第１又は第２電動発電機の遠心力又は第１又は第２電動発電機で発生する振動を、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して及ぼすことが可能である。この結果、例えば切り替えの故障原因となる原因物質を係合手段から除去し、この原因物質の影響をより効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記発電機として、第１電動発電機と、前記電動機として、第２電動発電機とを備え、前記制御手段は、前記所定期間として、前記第１電動発電機又は前記第２電動発電機によって電力に応じた動力を前記駆動軸に出力し始めた時点を含む期間に、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御する。

この態様によれば、物理的な作用として、第１又は第２電動発電機によって電力に応じた動力を駆動軸に出力し始めた時点に発生する第１又は第２電動発電機の遠心力又は第１又は第２電動発電機で発生する振動を、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して及ぼすことが可能である。この結果、例えば切り替えの故障原因となる原因物質を係合手段から除去し、この原因物質の影響をより効果的に低減させ、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記制御手段は、前記所定期間において、前記オイル制御弁によって前記オイルの循環量を増大させることに加えて又は代えて、前記オイルの温度に応じて、前記オイル制御弁によって前記オイルを循環させる循環時間を変化させる。

この態様によれば、物理的な作用として、オイル制御弁によって循環されるオイルによる粘性力を、増大されたオイルの循環量や循環時間に応じて、切り替えの際の故障原因となる原因物質に対して効果的に及ぼすことが可能である。この結果、切り替えの故障原因となる原因物質を係合手段からより効果的に除去し、発電機の動作状態の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の他の態様は、前記制御手段は、前記所定期間において、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記切り替え手段を制御する前に、前記オイル制御弁によって前記係合手段の近傍の前記オイルを循環させる。

この態様によれば、係合手段の近傍に存在する原因物質に対して物理的な力を及ぼし、この原因物質を係合手段から効果的に除去することが可能である。

典型的には、ハイブリッド車両の駆動制御装置を、例えば数時間停止した後にオイル制御弁によってオイルの循環を開始する場合、オイル循環の開始直後はオイルフィルタに捕獲していた異物がオイル系統内を遊離している可能性が高い。このため、上述した発電機の動作状態の切り替えによる異物除去を実施する前に、係合手段とハイブリッド車両の一部との間の空間内のオイルが全て入れ替わる程度、オイルを循環させ、オイルフィルタによって異物を捕捉することが望ましい。

上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御方法は、内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機の回転軸が停止した状態で前記発電機を固定可能なロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記発電機のロータに固定されると共に、前記ロータと一体回転可能な第１部材と、前記第１部材の前記ロータ側とは反対側に対向して配置され、前記第１部材と係合可能な第２部材と、前記第２部材の前記第１部材側とは反対側の面に対向する面を有し、電磁力を発生可能なケースと、を有し、前記ロック機構は、（ｉ）前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合しない非係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態を実現可能であると共に、（ｉｉ）前記ケースに電磁力が発生することにより前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合する係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態を実現可能であり、前記非係合状態から前記係合状態へと状態変化する係合動作及び前記係合状態から前記非係合状態へと状態変化する非係合動作により発生する熱を伝導可能であると共に、前記係合動作及び前記非係合動作を潤滑可能なオイルの前記ロック機構への循環を制御するオイル制御弁を更に備えるハイブリッド車両の駆動制御装置におけるハイブリッド車両の駆動制御方法であって、前記発電機の回転軸が回転していない所定期間において、前記第１状態及び第２状態のうち一方の状態から前記第１状態及び前記第２状態のうち他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御すると共に、前記オイルが循環するように前記オイル制御弁を制御する制御工程を備える。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御方法によれば、上述した本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置が有する各種利益を享受することが可能となる。尚、上述した本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置が有する各種態様に対応して、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御方法も各種態様を採ることが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

第１実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の構成を概念的に示すブロック図である。 本実施形態に係るロック機構に供給する潤滑油の供給システムの基本構成を図式的に示したブロック図である。 本実施形態に係るＭＧ１ロック機構における、外観を図式的に示した外観平面図である。 本実施形態に係るＭＧ１ロック機構における、ＭＧ１ロックの開放時の一の断面を図式的に示した断面図（図４（ａ））及びＭＧ１ロックの実施時一の断面を図式的に示した断面図（図４（ｂ））である。 本実施形態に係るハイブリッド車両における、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって規定される運転領域を示すマップである。 本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける、異物除去処理を含む制御処理の流れを示したフローチャートである。 本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける制御処理におけるエンジンの始動要求フラグ、ＭＧ１ロックの駆動電流、エンジンの始動要求フラグ、及びＭＧ１の回転速度の時間軸上の変化を示したグラフ群（図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ））である。 本実施形態に係る異物除去処理を行う際のハイブリッド車両の共線図の一例である。 一般例に係る意図しないＭＧ１ロックの開放（所謂、誤開放）が発生した場合のハイブリッド車両の共線図（図９（ａ））及び一般例に係る意図しないＭＧ１ロック（所謂、誤係合）が発生した場合のハイブリッド車両の共線図（図９（ｂ））である。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける、異物除去処理を含む制御処理の流れを示したフローチャートである。 第２実施形態に係る異物除去処理を行う所定期間におけるハイブリッド車両の共線図の一及び他の例（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。

（第１実施形態）
（基本構成）
第１実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の構成を概念的に示すブロック図である。

図１において、本実施形態に係るハイブリッド車両１０は、エンジン２００、第１のモータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、第２のモータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、駆動軸５０、動力分割機構３００、ロック機構４００、ＰＣＵ（PowerControlUnit）５００、バッテリ６００、減速機１１、車軸１２、車輪１３、アクセル開度センサ１４及びＥＣＵ１００を備えている。

エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。エンジン２００の出力軸であるクランクシャフト２１０は、後述する動力分割機構３００のキャリア３０４に連結されている。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランクシャフト等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。

第１のモータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「発電機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００からトルクの供給を受けてその回転軸が回転することにより、バッテリ６００を充電するための、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電を主として行うことが可能に構成されている。

第２のモータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００の動力を補助（即ち、アシスト）する電動機として、或いはバッテリ６００を充電するための発電機として機能するように構成されている。より具体的には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動力或いは制動力をアシストする装置であり、駆動力をアシストする場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１及びバッテリ６００の少なくとも一方から電力が供給されて電動機として機能し、制動力をアシストする場合には、ハイブリッド車両１０の車輪１３側から伝達されるトルクによって回転させられて電力を発電する発電機として機能するように構成されている。第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動軸５０に対し動力を供給することが可能となるように、その回転軸が駆動軸５０に連結されている。

駆動軸５０は、ハイブリッド車両１０の車輪である車輪１３に連結される車軸１２に、デファレンシャル等の各種減速ギア装置を含む減速機構１１を介して連結されている。

動力分割機構３００は、プラネタリギア（遊星歯車機構）を含んでおり、エンジン２００の動力を第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸及び駆動軸５０に分割或いは分配することが可能に構成されている。より具体的には、動力分割機構３００は、外歯歯車のサンギア３０１と、サンギア３０１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギア３０２と、サンギア３０１及びリングギア３０２に噛合するピニオンギア３０３と、ピニオンギア３０３を自転且つ公転自在に保持するキャリア３０４とを備えており、サンギア３０１、リングギア３０２及びキャリア３０４が３つの回転要素として相互に差動作用を生じるように構成されている。キャリア３０４には、エンジン２００の出力軸であるクランクシャフト２１０が連結されている。サンギア３０１には、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸が連結されている。リングギア３０２には、駆動軸５０が連結されている。動力分割機構３００は、キャリア３０４から入力されるエンジン２００からの動力を、サンギア３０１側（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１側）とリングギア３０２側（即ち、駆動軸５０側）とにそのギア比に応じて分配する。

ロック機構４００は、本発明に係る「切り替え手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸を停止した状態で機械的に固定すること（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１をロックすること）が可能に構成されている。と共に、ロック機構４００は、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸を回転可能な状態で開放すること（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１のロックを開放すること）が可能に構成されている。

詳細には、ロック機構４００によって第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされた場合、エンジン２００からの動力は、動力分割機構３００によって第１のモータジェネレータＭＧ１には分配されず、駆動軸５０に出力されることになる。この際、典型的には、第２のモータジェネレータＭＧ２は停止され、駆動軸５０にはエンジン２００からの駆動力のみが伝達される（即ち、ハイブリッド車両１０は、エンジン２００から出力される駆動力のみで走行することになる）。より詳細には、例えば、要求駆動力あるいはエンジンの負荷が小さい場合には、ロック機構４００によって第１のモータジェネレータＭＧ１の回転が阻止されて、動力分配機構３００の実質的な変速比に設定されてよい。即ち、エンジンの回転数が可及的に低回転数に抑制される。その場合、動力分配機構３００では、第１モータジェネレータＭＧ１による発電は行われず、また第１モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能することもない。従って、第２モータジェネレータＭＧ２で発電して第１モータジェネレータＭＧ１に給電したり、或いはバッテリーから第１モータジェネレータＭＧ１に給電する必要がないので、電力の消費が生じない。即ち、このようにして設定されるロック状態では動力の循環が生じず、動力損失やそれに伴う燃費の悪化を防止若しくは抑制することができる。尚、ロック機構は、後述されるように、例えばカム型の機構、ドッキング機構、くし形状機構、ＡＴなどいずれの方式の機構でよい。

ＰＣＵ５００は、バッテリ６００から取り出した直流電力を交流電流に変換して第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６００に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ６００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を個別に制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

バッテリ６００は、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給する電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。

アクセル開度センサ１４は、ハイブリッド車両１０のアクセルペダル（不図示）の操作量たるアクセル開度を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（CentralProcessingUnit）、ＲＯＭ（ReadOnlyMemory）及びＲＡＭ（RandomAccessMemory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の駆動制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（CentralProcessingUnit）、ＲＯＭ（ReadOnlyMemory）及びＲＡＭ（RandomAccessMemory）等を備え、エンジン２００の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。

制御部１１０は、ＥＣＵ１００の一部を構成し、アクセル開度センサ１４によって検出されたアクセル開度に応じて定められる目標駆動トルク及び駆動軸５０の回転数である駆動軸回転数（即ち、駆動軸回転速度）に応じて、ロック機構４００を制御することが可能に構成されている。加えて、制御部１１０は、この目標駆動トルク及びこの駆動軸回転速度に加えて、エンジンの回転速度、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転速度及び第２のモータジェネレータＭＧ２の回転速度に応じて、ロック機構４００を制御することが可能に構成されている。尚、制御部１１０を含むＥＣＵ１００によるロック機構４００の制御については、後に図６を参照して詳細に説明する。

（ロック機構に供給する潤滑油の供給システムの基本構成）
次に、図２を参照して、本実施形態に係るロック機構に供給する潤滑油の供給システムの基本構成について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係るロック機構に供給する潤滑油の供給システムの基本構成を図式的に示したブロック図である。

図２に示されるように、本実施形態に係るロック機構に供給する潤滑油の供給システムは、大別すると、潤滑油（以下、適宜、オイルと称す）を潤滑させる潤滑系１０００と、内燃機関の動力によってオイルの油圧を変化可能な機構式ポンプ系２０００と、ロック機構４００を含む冷却潤滑系４０と、内燃機関の動力に依存しない電動力によってオイルの油圧を変化可能な電動式ポンプ系３０００とを備えて構成されている。

潤滑系１０００は、オイルパン１０１０、メインオイルライン１０２０、シリンダヘッド１０３０、吸気用カムジャーナル１０４０、排気用カムジャーナル１０５０、チェーンテンショナ１０６０、オイルジェット１０７０、チェーン１０８０、クランクジャーナル１０９０、クランクピン１１００、コンロッドオイルジェット１１１０、及び、ピストン１１２０を備えて構成されている。これらの潤滑系１０００を構成する構成要素については、周知の要素を使用できるので、各要素の説明は省略する。

機構式ポンプ系２０００は、オイルストレーナ２０１、機構式オイルポンプ２０２、圧力調整弁２０２ａ、サブオイルホール２０３、オイルフィルタ２０４、及び、圧力調整弁２０４ａを備えて構成されている。

機構式オイルポンプ２０２は、潤滑系１０００における潤滑油の循環に加えて、ロック機構４００を潤滑及び冷却する潤滑油をオイル制御弁４１に供給させる。これにより、ロック機構４００を潤滑及び冷却することができる。特に、圧力調整弁２０２ａは、機構式ポンプ２０２の流出側及び流入側の圧力を調整する。また、圧力調整弁２０４ａは、オイルフィルタ２０４の流出側及び流入側の圧力を調整する。

冷却潤滑系４０は、ロック機構４００、オイル制御弁４１、制御弁４２、及び、制御弁４３を備えて構成されている。

オイル制御弁４１は、弁特性を変更するために供給された潤滑油の貯留空間を変更する。典型的には、オイル制御弁４１はロック機構４００を潤滑及び冷却するための油圧バルブである。

制御弁４２は、開弁された場合、機構式ポンプ系２０００によってメインオイルライン１０２及びシリンダヘッド１０３を介して潤滑油をオイル制御弁４１に供給する。他方で、閉弁された場合、潤滑油をオイル制御弁４１に供給しない。

制御弁４３は、開弁された場合、後述の電動式ポンプ系３０００によって潤滑油をオイル制御弁４１に供給する。他方で、閉弁された場合、潤滑油をオイル制御弁４１に供給しない。

電動式ポンプ系３０００は、電動式オイルポンプ３０１、及び、オイルストレーナ３０２を備えて構成されている。電動式オイルポンプ４０１は、例えば内燃機関の始動時に、ロック機構４００を潤滑及び冷却させる潤滑油をオイル制御弁４１に供給させる。

この電動式オイルポンプ３０１は、機構式オイルポンプ２０２と比較して、内燃機関の機関回転数に影響されないので、ロック機構４００を潤滑及び冷却するための潤滑油をより高精度且つ安定的にオイル制御弁４１に供給することができる。

制御部１１０は、オイル制御弁４１によってロック機構４００を潤滑及び冷却するための潤滑油の供給量（或いは循環量）又は供給時間（或いは循環時間）を変化させることによって、ロック機構４００内の、例えばドッキングクラッチ等の係合手段の近傍に存在する異物を除去する。

（ロック機構の動作）
ここで、図３及び図４を参照して、ＭＧ１ロックの誤開放が発生した場合を含むＭＧ１のロック機構の動作について説明する。尚、本実施形態では、例えば電磁カム方式によるロック機構について説明したが、本発明は、例えばくし形状の噛み合いドッキング装置に適用してよい。或いは、本発明は、例えば摩擦力を利用した摩擦式クラッチ装置に適用してよい。或いは、本発明は、例えば湿式多板を利用したクラッチ装置等の他の方式のクラッチ装置に適用してよい。

ここに、図３は、本実施形態に係るＭＧ１ロック機構における、外観を図式的に示した外観平面図である。図４は、本実施形態に係るＭＧ１ロック機構における、ＭＧ１ロックの開放時の一の断面を図式的に示した断面図（図４（ａ））及びＭＧ１ロックの実施時一の断面を図式的に示した断面図（図４（ｂ））である。尚、図４（ａ）及び図４（ｂ）の断面図は、図３中の線分Ａ−Ａ’を断面として、矢印Ｘから見た断面図である。

（ロック機構の基本構成）
図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、ＭＧ１のロック機構４００は、部材４０１と、部材４０２と、ボール４２０と、ケース４５０とを備えて構成されている。特に、図４（ａ）或いは図４（ｂ）中の、例えば隙間ＳＰなどに存在する黒塗り星型及び黒塗りの五角形は夫々、ロック機構４００内の潤滑油に含まれている異物を概念的に示している。

部材４０１は、ＭＧ１と平面４０１ａを介して固定されており、ＭＧ１と共に回転可能である。

部材４０２は、例えば電磁力等によって、ＭＧ１の側からハイブリッド車両に静止状態で固定されているケース４５０の摩擦面４５０ａの側へ向かう付勢力を受ける（図４（ａ）及び図４（ｂ）中の右側から左側へ向かう方向を参照）。これにより、部材４０２は、ＭＧ１の側からケース４５０の摩擦面４５０ａに向かって移動し、摩擦面４５０ａに接触することにより、摩擦面４５０ａに吸着される。これにより、ロック機構４００内のカム機構を回転させ、ＭＧ１の回転軸に対して固定トルクを発生させる。これにより、ＭＧ１の回転軸を停止した状態で固定可能である。

ボール４２０は、球状の剛体であり部材４０１と部材４０２との間に配置され、部材４０１及び部材４０２に付勢力を与えることが可能である。

（ロック機構の開放状態）
図４（ａ）に示されるように、ＭＧ１ロックが開放されている場合、ロック機構４００において、部材４０２と、ハイブリッド車両に静止状態で固定されているケース４５０との間には隙間ＳＰがあり、ボール４２０及び部材４０２は、部材４０１と同様にして、ＭＧ１と共に回転している。尚、図４（ａ）中の矢印は、部材４０１、部材４０２及びＭＧ１の回転方向を示している。

即ち、ロック機構４００において、部材４０２がケース４５０に係合しなく、それに伴い部材４０１及びボール４２０も係合しない非係合状態になることにより、ＭＧ１の回転軸が回転可能な回転可能状態或いは開放状態（即ち本発明に係る「第１状態」の一例）が形成されている。

（ロック機構の係合状態）
図４（ｂ）に示されるように、ＭＧ１ロックが実施されている場合、部材４０２は、ＭＧ１側からケース４５０に向かう方向へ第１の付勢力Ｆ１を受け、ケース４５０の摩擦面４５０ａに接触した際に生じる摩擦力により吸着状態となって固定されている。尚、第１の付勢力Ｆ１は、典型的には、ＭＧ１をロックするための駆動電流がケース４５０側で流れることによって磁性の性質を有する部材４０２に対して発生する電磁力であってよい。

部材４０２は、この第１の付勢力Ｆ１に加えて、部材４０１からボール４２０を介して、部材４０２をケース４５０側に押し付けることにより生じる機構的な力である第２の付勢力Ｆ２を受け、ケース４５０の摩擦面４５０ａに接した際に生じる摩擦力により吸着状態となって固定されている。これにより、ボール４２０及び部材４０２は、部材４０１の回転を停止させると共に、ＭＧ１の回転を停止させることによって、ＭＧ１ロックが正常に実施されている。

即ち、ロック機構４００において、部材４０２がケース４５０の摩擦面４５０ａに接触し摩擦力により停止し、それに伴い、ボール４２０を介して部材４０１の動作が停止し、これにより、部材４０１、部材４０２及びボール４２０がケース４５０に係合した係合状態になる。即ち、ロック機構４００において、部材４０１、部材４０２及びボール４２０がケース４５０に係合した係合状態によって、ＭＧ１の回転軸が停止した固定状態或いは係合状態（即ち、本発明に係る「第２状態」の一例）が形成されている。このように、部材４０１、部材４０２及びボール４２０によって、本発明に係る「係合手段」の一例が構成されている。ケース４５０によって、本発明に係る「ハイブリッド車両の一部」の一例が構成されている。

特に、ロック機構４００は、このような部材４０１、部材４０２及びボール４２０を備え、電磁力である第１の付勢力Ｆ１に加えて、上述の機構的な力である第２の付勢力Ｆ２を発生させる構成をとることにより、ＭＧ１を、部材４０１、部材４０２及びボール４２０を介して、ケース４５０の摩擦面４５０ａに押し付けるための付勢力を、効率的且つ簡便に大きくさせることが可能である。これにより、第１の付勢力Ｆ１によってのみＭＧ１をロックする場合と比較して、ＭＧ１の回転軸を停止した状態で固定するための固定トルクを、効率的且つ簡便に大きくさせることが可能である。

即ち、ＥＣＵ１００の制御下で、上述したＭＧ１ロックが開放されている状態と、上述したＭＧ１ロックが実施されている状態との切り替えである異物除去処理が行われることにより、部材４０１、部材４０２、ボール４２０、及び、ケース４５０の内壁の間に存在する異物を除去することができる。異物除去処理を行うタイミング等の異物除去処理の詳細については、後述される。

（運転領域）
次に、図５を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両の運転領域について説明する。ここに、図５は、本実施形態に係るハイブリッド車両における、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって規定される運転領域を示すマップである。図５では、横軸に駆動軸回転数（即ち、駆動軸回転速度）を示し、縦軸に目標駆動トルク（即ち、駆動軸の目標駆動トルク）を示している。また、ＥＶ（ElectricVehicle）走行が行われる運転領域を「ＥＶ走行」として示し、電気ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）走行が行われる運転領域を「電気ＣＶＴ走行」として示し、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされる運転領域を「ＭＧ１ロック走行」として示している。また、図５に示すマップは、エンジン２００が定常燃焼状態にある場合に出力すると予め推定された出力トルクに基づいて予め作成されている。

ＥＣＵ１００は、図５に示すマップ上において、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって定まる点（以下、「運転動作点」と称する）が、どの位置にくるかによって、運転モードを「ＥＶ走行モード」、「電気ＣＶＴ走行モード」及び「ＭＧ１ロック走行」のいずれにするかを決定する。尚、本実施形態では、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって定まる運転動作点に加えて又は代えて、エンジンの出力トルク及び駆動軸回転数によって定まる動作点の座標上の位置に基づいて、運転モードを「ＥＶ走行モード」、「電気ＣＶＴ走行モード」及び「ＭＧ１ロック走行」のいずれにするかを決定してよい。

具体的には、ＥＣＵ１００は、運転動作点が、図５に示すマップ上において、「ＥＶ走行」にあると判定した場合には、運転モードを「ＥＶ走行モード」に設定し、「電気ＣＶＴ走行」にあると判定した場合には、運転モードを「電気ＣＶＴモード」に設定し、「ＭＧ１ロック走行」にあると判定した場合には、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定する。

ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＥＶ走行モード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、第２のモータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するＥＶ走行を行うように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。

ＥＣＵ１００は、運転モードを「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、エンジン２００から動力分割機構３００を介して駆動軸５０に出力される駆動力と第２のモータジェネレータＭＧ２から駆動軸５０に出力される駆動力とで走行する電気ＣＶＴ走行を行うように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、運転モードを「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、エンジン２００からの動力が第１のモータジェネレータＭＧ１及び駆動軸５０に分配されて、第１のモータジェネレータＭＧ１で発電が行われると共に第２のモータジェネレータＭＧ２からの駆動力が駆動軸５０に出力されるように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。

ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、エンジン２００からの駆動力のみで走行するように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定した場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされるように、ロック機構４００を制御する。運転モードが「ＭＧ１ロックモード」である場合、後述されるように、伝達効率及び燃費効率を向上させることが可能である。

尚、ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＥＶ走行モード」又は「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされないように、ロック機構４００を制御する。

（動作原理）
次に、図６乃至図８を参照して、本発明の本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置における動作原理について説明する。ここに、図６は、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける、異物除去処理を含む制御処理の流れを示したフローチャートである。尚、図６で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定周期で繰り返し実行される。図７は、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける制御処理におけるエンジンの始動要求フラグ、ＭＧ１ロックの駆動電流、エンジンの始動要求フラグ、及びＭＧ１の回転速度の時間軸上の変化を示したグラフ群（図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ））である。図８は、本実施形態に係る異物除去処理を行う際のハイブリッド車両の共線図の一例である。尚、図８中の縦軸が各回転軸の回転数を示し、横軸は、各ギヤのギヤ比を距離的な関係で示している。

図６に示されるように、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジンの始動が要求されているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。具体的には、エンジンの始動が要求される場合、図７（ａ）に示されるように、時刻Ｔ１で、例えばドライバーによって、エンジンの始動が要求され、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジン始動要求フラグが「Ｏｆｆ」から「Ｏｎ」へと変化される。

このステップＳ１０１の判定の結果、エンジンの始動が要求されていると判定される場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、上述したＭＧ１ロックが開放されている状態と、上述したＭＧ１ロックが実施されている状態との切り替えである異物除去処理が行われる（ステップＳ１０２）。具体的には、図７（ｂ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、時刻Ｔ１の後の所定期間において、ＭＧ１をロックするための駆動電流の「Ｏｎ」と「Ｏｆｆ」が複数回繰り返されることにより異物除去処理が行われる。ここに、本実施形態に係る所定期間とは、ＭＧ１ロックが開放状態であって、且つ、ＭＧ１が回転を停止した停止状態である期間を意味する。具体的には、図８の共線図に示されるように、ハイブリッド車両において、ＭＧ１の回転数がゼロであり、且つ、エンジンの回転数がゼロであり、且つ、駆動軸の回転数がゼロである状態にある期間を意味する。

より具体的には、図７（ｂ）に示されるように、時刻Ｔ１の後の所定期間おいて、ＭＧ１をロックするための駆動電流の印加状態が「Ｏｆｆ」から「Ｏｎ」へ変化されると共に、駆動電流の印加状態が「Ｏｎ」から「Ｏｆｆ」へ変化されることにより、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えＣＨ１が行われる。概ね同様にして、最初の切り替えＣＨ１の後、駆動電流の印加状態が「Ｏｆｆ」から「Ｏｎ」へ変化されると共に、駆動電流の印加状態が「Ｏｎ」から「Ｏｆｆ」へ変化されることにより、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えＣＨ２が行われる。概ね同様にして、２回目の切り替えＣＨ２の後、駆動電流の印加状態が「Ｏｆｆ」から「Ｏｎ」へ変化されると共に、駆動電流の印加状態が「Ｏｎ」から「Ｏｆｆ」へ変化されることにより、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えＣＨ３が行われる。尚、この所定期間において、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えは、単位時間当たり所定回数だけ行ってよい。この単位時間当たり所定回数は、典型的には、（i）ロック機構の部材４０１、部材４０２及びボール４２０（上述した図４（ａ）及び図４（ｂ）等を参照）の重さ、（ii）ロック機構の開放状態から係合状態へと状態変化する際或いはロック機構の係合状態から開放状態へと状態変化する際のロック機構の機構的若しくは機械的な弾性係数、又は（iii）これらのロック機構の部材４０１、部材４０２及びボール４２０の重さ並びにロック機構の機構的若しくは機械的な弾性係数に基づいた共振周波数であってよい。

この結果、切り替えの故障原因となる異物をより効果的に除去することが可能であり、ＭＧ１ロックの切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

次に、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジンの始動が許可される（ステップＳ１０３）。具体的には、図７（ｃ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、異物除去処理の完了後、時刻Ｔ２で、エンジン始動許可フラグが「Ｏｆｆ」から「Ｏｎ」へと変化される。

次に、ＥＣＵ１００の制御下で、ＭＧ１の回転速度の制御が行われる（ステップＳ１０４）。具体的には、図７（ｄ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、時刻Ｔ１の後、例えば「ＥＶ走行モード」又は「電気ＣＶＴ走行モード」等の運転モードに応じて、ＭＧ１の回転速度が制御される。

特に、発電機の回転軸が回転し始めた時点Ｐ１を含む期間において、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えを行ってよい。これにより、物理的な作用として、ＭＧ１の回転軸が回転し始めた時点に発生するＭＧ１の遠心力又はＭＧ１で発生する振動を、異物に対して及ぼすことが可能である。この結果、異物をロック機構の可動部から除去し、この異物の影響をより効果的に低減させ、ロック機構４００の切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

他方、上述したステップＳ１０１の判定の結果、ステップＳ１０１の判定の結果、エンジンの始動が要求されていると判定されない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、本実施形態に係る異物除去処理を含む制御処理は、一旦終了する。

このように、本実施形態では、制御部１１０を含むＥＣＵ１００の制御下で、ＭＧ１の回転軸が回転していない所定期間に、ロック機構４００の開放状態とロック機構４００の係合状態との切り替えを行い、ロック機構４００内に存在する異物に対して物理的な力を及ぼし、この異物を部材４０１、部材４０２、ボール４２０及びケース４５０の摩擦面４５０ａ（上述した図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照）から除去する。これにより、ロック機構４００の開放状態と係合状態との切り替えの際の故障原因となるロック機構４００内の異物の影響を効果的に低減させ、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えの際、故障が発生することを効果的に防止可能である。

これにより、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替え故障の発生を殆ど又は完全に防止しつつ、ＭＧ１の回転軸が回転可能なＭＧ１ロックが開放された状態と、ＭＧ１の回転軸が停止した状態で固定されるＭＧ１ロックが実施された状態とを切り替えることが可能であり、ハイブリッド車両の駆動制御装置における伝達効率及び燃費効率を顕著に向上させることができる。

（オイル制御弁によるオイルの循環）
特に、本実施形態では、ＥＣＵ１００の制御下で、所定期間において、オイル制御弁４１によって、オイルの循環量を増大させてよい。このことに加えて又は代えて、ＥＣＵ１００の制御下で、所定期間において、オイル制御弁４１（図２を参照）によって、オイルの温度に応じて、オイル制御弁によってオイルを循環させる循環時間を変化させる。これにより、物理的な作用として、オイル制御弁４１によって循環されるオイルによる粘性力を、増大されたオイルの循環量や循環時間に応じて、ロック機構４００内の異物に対して効果的に及ぼすことが可能である。この結果、ロック機構４００内において、異物をより効果的に除去し、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

加えて、本実施形態では、ＥＣＵ１００の制御下で、所定期間において、ロック機構４００の開放状態と、係合状態と、開放状態との切り替えを行う前に、オイル制御弁４１によってロック機構内のオイルを全て循環させてよい。これにより、ロック機構内に存在する異物に対して物理的な力を及ぼし、この異物を係合手段から効果的に除去することが可能である。典型的には、ハイブリッド車両の駆動制御装置を、例えば数時間停止した後にオイル制御弁４１によってオイルの循環を開始する場合、オイル循環の開始直後はオイルフィルタ２０４（図２を参照）に捕獲していた異物がオイル系統内を遊離している可能性が高い。このため、上述したＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えによる異物除去を実施する前に、ロック機構内のオイルが全て入れ替わる程度、オイルを循環させ、オイルフィルタ２０４によって異物を捕捉することが望ましい。

（本実施形態に係る作用と効果との検討）
次に、図９を参照して、本実施形態に係る作用と効果について検討する。ここに、図９は、一般例に係る意図しないＭＧ１ロックの開放（所謂、誤開放）が発生した場合のハイブリッド車両の共線図（図９（ａ））及び一般例に係る意図しないＭＧ１ロック（所謂、誤係合）が発生した場合のハイブリッド車両の共線図（図９（ｂ））である。

図９（ａ）に示されるように、ハイブリッド車両の走行中、ＭＧ１ロックの実施の最中に、意図しないＭＧ１ロックの開放（所謂、ＭＧ１ロックの誤開放）が発生した場合、駆動軸での駆動力が抜けたように低下してしまうと共にＭＧ１の回転数が急上昇してしまう。このＭＧ１ロックの誤開放が検出される時点で、ＥＣＵの制御下で、ＭＧ１の回転速度制御が行われる。この際、瞬間的にはエンジンの回転数が上昇してしまうため、運転者に違和感を与えてしまう。このような運転者へ違和感を与えることを防止するために、ＭＧ１ロックの誤開放が発生した以降におけるＭＧ１ロックを一律的に禁止する。このため、ハイブリッド車両において、ＭＧ１ロックによる伝達効率及び燃費効率の向上が妨げられる可能性があるという技術的な問題点が生じる。

ＭＧ１ロックの誤開放について、詳細には、ロック機構４００において、機構的な原因又は物理的な原因により、部材４０２と、ケース４５０との間に隙間が生じて、ＭＧ１ロックの誤開放が発生してしまうのである。この機構的な原因としての、例えば路面からの反力が、駆動軸を介して、ＭＧ１の回転軸に伝達された、予想外の外部入力トルクにより、部材４０２と、ケース４５０との間に隙間が生じて、ＭＧ１ロックの誤開放が発生してしまうことが考えられる。或いは、この物理的な原因としての、部材４０２をケース４５０に向かって押し付けるように移動させる際に異物や凹凸部等の障害物に引っ掛かることにより、部材４０２と、ケース４５０との間に隙間が生じて、ＭＧ１ロックの誤開放が発生してしまうことが考えられる。

或いは、図９（ｂ）に示されるように、ハイブリッド車両が、例えば「電気ＣＶＴモード」で走行中、意図しないＭＧ１ロックの実施（所謂、ＭＧ１ロックの誤係合）が発生した場合、ＭＧ１の回転数が急降下してしまうと共に、瞬間的にエンジンの回転数が降下してしまうにも関わらず、駆動軸での駆動力は維持される。このため、駆動軸の半径方向に生じるせん断力が発生し、駆動軸が折れ曲がったり、せん断されてしまう可能性が生じ、ハイブリッド車両が物理的に破損してしまう可能性が生じる。

これに対して、本実施形態によれば、ＥＣＵ１００の制御下で、ＭＧ１の回転軸が回転していない所定期間に、ロック機構４００の開放状態とロック機構４００の係合状態との切り替えを行い、ロック機構４００内に存在する異物に対して物理的な力を及ぼし、この異物をロック機構４００から除去する。これにより、ロック機構４００の開放状態と係合状態との切り替えの際の故障原因となるロック機構４００内の異物の影響を効果的に低減させ、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えの際、故障が発生することを効果的に防止可能である。

この結果、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替え故障の発生を殆ど又は完全に防止しつつ、ＭＧ１の回転軸が回転可能なＭＧ１ロックが開放された状態と、ＭＧ１の回転軸が停止した状態で固定されるＭＧ１ロックが実施された状態とを切り替えることが可能であり、ハイブリッド車両の駆動制御装置における伝達効率及び燃費効率を顕著に向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置における動作原理について説明する。ここに、図１０は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を統括制御するＥＣＵにおける、異物除去処理を含む制御処理の流れを示したフローチャートである。尚、図１０で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定周期で繰り返し実行される。また、図１１は、第２実施形態に係る異物除去処理を行う所定期間におけるハイブリッド車両の共線図の一及び他の例（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））である。尚、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）中の縦軸が各回転軸の回転数を示し、横軸は、各ギヤのギヤ比を距離的な関係で示している。

図１０に示されるように、ＥＣＵ１００の制御下で、上述したＭＧ１ロックが実施されている状態との切り替えである異物除去処理を行う期間である所定期間であるか否かが判定される（ステップＳ２０１）。具体的には、図１１（ａ）の共線図に示されるように、ハイブリッド車両が停車中であり、且つ、エンジンを始動する際のＭＧ１によるクランキングが開始される時点を含む所定期間であるか否かが判定される。このような所定期間において、異物除去処理が行われることにより、物理的な作用として、ＭＧ１によって内燃機関を始動するクランキングを開始した時点に発生するＭＧ１の遠心力又はＭＧ１で発生する振動を、異物に対して及ぼすことが可能である。この結果、異物をロック機構内の係合部分から除去し、この異物の影響をより効果的に低減させ、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

或いは、具体的には、図１１（ｂ）の共線図に示されるように、ハイブリッド車両が停車中の状態から、ＭＧ２によってＥＶ走行が開始される時点を含む所定期間であるか否かが判定される。このような所定期間において、異物除去処理が行われることにより、物理的な作用として、ＭＧ２によってＭＧ１が逆回転を開始した時点に発生するＭＧ１の遠心力又はＭＧ１で発生する振動を、異物に対して及ぼすことが可能である。この結果、異物をロック機構内の係合部分から除去し、この異物の影響をより効果的に低減させ、ＭＧ１ロックの実施とＭＧ１ロックの開放との切り替えの際、故障が発生することをより効果的に防止可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の駆動制御装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置及び方法に利用可能である。

１０…ハイブリッド車両、５０…駆動軸、１００…ＥＣＵ、１１０…制御部、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…ロック機構、６００…バッテリ、１０００…潤滑系と、４０…冷却潤滑系と、２０００…機構式ポンプ系、３０００…電動式ポンプ系、ＭＧ１…第１のモータジェネレータ、ＭＧ２…第２のモータジェネレタ。

Claims (10)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、
   前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、
   前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、
   前記発電機の回転軸が停止した状態で前記発電機を固定可能なロック機構と、
   を備え、
   前記ロック機構は、
   前記発電機のロータに固定されると共に、前記ロータと一体回転可能な第１部材と、
   前記第１部材の前記ロータ側とは反対側に対向して配置され、前記第１部材と係合可能な第２部材と、
   前記第２部材の前記第１部材側とは反対側の面に対向する面を有し、電磁力を発生可能なケースと、
   を有し、
   前記ロック機構は、（ｉ）前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合しない非係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態を実現可能であると共に、（ｉｉ）前記ケースに電磁力が発生することにより前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合する係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態を実現可能であり、
   前記非係合状態から前記係合状態へと状態変化する係合動作及び前記係合状態から前記非係合状態へと状態変化する非係合動作により発生する熱を伝導可能であると共に、前記係合動作及び前記非係合動作を潤滑可能なオイルの前記ロック機構への循環を制御するオイル制御弁と、
   前記発電機の回転軸が回転していない所定期間において、前記第１状態及び第２状態のうち一方の状態から前記第１状態及び前記第２状態のうち他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御すると共に、前記オイルが循環するように前記オイル制御弁を制御する制御手段と、
   を更に備える
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 前記制御手段は、前記所定期間として、前記発電機の動作状態が前記第１状態であり且つ前記発電機の回転軸が回転していない期間に、前記発電機の動作状態を前記第１状態から前記第２状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記制御手段は、前記所定期間において、前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えることを、２回以上の回数だけ行うように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 前記制御手段は、前記所定期間として、前記発電機の回転軸が回転し始めた時点を含む期間に、前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
5. 前記制御手段は、前記所定期間において、前記係合動作と前記非係合動作とが組みとなって行われる組み動作を単位時間当たり所定回数だけ行うように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
6. 前記発電機として、第１電動発電機と、
   前記電動機として、第２電動発電機とを備え、
   前記制御手段は、前記所定期間として、前記第１電動発電機又は前記第２電動発電機によって前記内燃機関を始動するクランキングを開始した時点を含む期間に、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
7. 前記発電機として、第１電動発電機と、
   前記電動機として、第２電動発電機とを備え、
   前記制御手段は、前記所定期間として、前記第１電動発電機又は前記第２電動発電機によって電力に応じた動力を前記駆動軸に出力し始めた時点を含む期間に、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
8. 前記制御手段は、前記所定期間において、前記オイル制御弁によって前記オイルの循環量を増大させることに加えて又は代えて、前記オイルの温度に応じて、前記オイル制御弁によって前記オイルを循環させる循環時間を変化させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
9. 前記制御手段は、前記所定期間において、前記発電機の動作状態を前記一方の状態から前記他方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御する前に、前記オイル制御弁によって前記係合手段の近傍の前記オイルを循環させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
10. 内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機の回転軸が停止した状態で前記発電機を固定可能なロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記発電機のロータに固定されると共に、前記ロータと一体回転可能な第１部材と、前記第１部材の前記ロータ側とは反対側に対向して配置され、前記第１部材と係合可能な第２部材と、前記第２部材の前記第１部材側とは反対側の面に対向する面を有し、電磁力を発生可能なケースと、を有し、前記ロック機構は、（ｉ）前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合しない非係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態を実現可能であると共に、（ｉｉ）前記ケースに電磁力が発生することにより前記第１部材、前記第２部材及び前記ケースが互いに係合する係合状態とされることにより、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定される第２状態を実現可能であり、前記非係合状態から前記係合状態へと状態変化する係合動作及び前記係合状態から前記非係合状態へと状態変化する非係合動作により発生する熱を伝導可能であると共に、前記係合動作及び前記非係合動作を潤滑可能なオイルの前記ロック機構への循環を制御するオイル制御弁を更に備えるハイブリッド車両の駆動制御装置におけるハイブリッド車両の駆動制御方法であって、
    前記発電機の回転軸が回転していない所定期間において、前記第１状態及び第２状態のうち一方の状態から前記第１状態及び前記第２状態のうち他方の状態へと切り替えた後、前記他方の状態から前記一方の状態へと切り替えるように前記ロック機構を制御すると共に、前記オイルが循環するように前記オイル制御弁を制御する制御工程を備える
    ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御方法。

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