CN102448756A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

在能够利用锁定机构的作用进行固定变速模式与无级变速模式的切换的混合动力车辆中，检测该锁定机构中的拖曳转矩的产生。在混合动力车辆(1)中，制动机构(400)是湿式多板型的制动装置，构成为能够有选择地锁定电动发电机(MG1)。另一方面，在该制动机构(400)中产生了拖曳转矩的情况下，若电动发电机(MG1)为正转状态，则实际的电动发电机(MG1)的转矩(TG)(第一转矩)比根据混合动力车辆(1)的运转条件算出的转矩(第二转矩)大(反作用力转矩时小)拖曳转矩的量，若电动发电机(MG1)为负转状态，则第一转矩比第二转矩小(反作用力转矩时大)。ECU(100)利用该现象检测拖曳转矩。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及具备用于进行变速模式切换的锁定机构的混合动力车辆的控制装置的技术领域。

背景技术

作为这种混合动力车辆，有能够锁定发电机的类型(例如参照专利文献1)。根据专利文献1所公开的混合动力车辆，通过在使锁定机构的转速接近零之后再使其卡合，能够降低锁定时的冲击。

另外，也提出了具有固定变速比模式和无级变速比模式的混合动力车辆的方案(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-156387号公报

专利文献2：日本特开2004-345527号公报

发明内容

作为锁定机构，能够适用各种卡合机构，但在这些卡合机构中，有在非锁定时卡合元件未被完全释放、产生被称为拖曳转矩的一种损失转矩的类型。这种拖曳转矩的产生与锁定机构中的一种故障相似，但在包含上述专利文献所公开的类型的现有技术中，并未考虑该拖曳转矩的存在，必然也没有与该拖曳转矩的检测所涉及的技术构思相关的公开以及启示。

另外，在使旋转电机作为内燃机的反作用力元件起作用的所谓旋转二自由度型的混合动力驱动装置中，无论是否产生拖曳转矩产生，都要采用使旋转电机收敛于所期望的目标旋转速度的结构，因此，不得不说无法预先简单地根据旋转电机的旋转速度来检测这种拖曳转矩的存在。

即，在现有技术中，存在如下的技术问题：即便产生了拖曳转矩，在实践上也难以准确地检测该拖曳转矩。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其课题在于提供能够检测锁定机构中的拖曳转矩的产生的混合动力车辆的控制装置。

为了解决上述课题，本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置，对混合动力车辆进行控制，上述混合动力车辆具备：动力元件，包括旋转电机和内燃机；动力传递机构，具备能够相互差动旋转的多个旋转元件，上述多个旋转元件包括能够由上述旋转电机调整旋转速度的第一旋转元件、连接在与车轴相连的驱动轴上的第二旋转元件以及连接在上述内燃机上的第三旋转元件；和锁定机构，能够在不能旋转的锁定状态和能够旋转的非锁定状态之间切换上述第一旋转元件的状态；上述混合动力车辆以能够在无级变速模式和固定变速模式之间切换变速模式的方式构成；其中，在上述无级变速模式下，作为上述内燃机的旋转速度与上述驱动轴的旋转速度之比的变速比连续可变，且与上述第一旋转元件处于上述非锁定状态的情况对应；在上述固定变速模式下，上述变速比固定，且与上述第一旋转元件处于上述锁定状态的情况对应；上述混合动力车辆的控制装置的特征在于，上述混合动力车辆的控制装置具备：动作条件确定单元，确定上述动力元件的动作条件；和判断单元，该判断单元基于所确定的上述动作条件来判断上述锁定机构中的拖曳转矩的有无。

本发明所涉及的混合动力车辆是这样的车辆，其至少具备：可作为能够对驱动轴供给动力的动力元件例如电动发电机等电力发电机而构成的旋转电机；作为可采用无关燃料类别、燃料的供给方式、燃料的燃烧方式、吸排气系统的结构以及汽缸排列等其物理、机械或者电气构成的各种方式的能够通过燃料燃烧生成动力的机械的内燃机。

本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置是对如下的混合动力车辆进行控制的控制装置，例如可采用如下的方式等：适当包括一个或者多个CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各种处理器或各种控制器、或还进一步包括ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、缓存或者闪存等各种存储单元等而得到的单个或多个ECU(Electronic Controlled Unit)等各种处理单元；各种控制器或是微型计算机装置等各种计算机系统。

本发明所涉及的混合动力车辆具备动力传递机构。动力传递机构是如下的机构，即，具备可相互形成差动作用的多个旋转元件，包括与旋转电机直接或者间接地连接且能够调整由旋转电机产生的旋转速度的第一旋转元件、与驱动轴连接的第二旋转元件以及与内燃机连接的第三旋转元件，在上述差动作用下，与各旋转元件的状态(也就是包括能否旋转以及是否处于与其他旋转元件或者固定元件连接的状态等)对应，进行上述动力元件与驱动轴之间的各种动力传递(也就是转矩的传递)。

动力传递机构所具备的多个旋转元件之中的第一、第二以及第三旋转元件，构成旋转二自由度的差动机构，若始终或是有选择地将其中两个元件的旋转速度确定，则剩余的一个旋转元件的旋转速度自然也被确定(另外该差动机构所包括的旋转元件也不必限定于这三元件)。因此，旋转电机可作为负担与内燃机的转矩对应的反作用力转矩的反作用力元件发挥作用，也可以作为内燃机的旋转速度控制单元发挥作用。

本发明所涉及的混合动力车辆具备可采用例如湿式多板制动装置、离合器装置或电磁凸轮锁定式离合器装置等各种方式的锁定机构，该锁定机构能够在不可旋转的锁定状态与可旋转的非锁定状态之间切换第一旋转元件的状态，其中，在上述锁定状态下，通过例如物理、机械、电气或者磁力的各种卡合力不可旋转地固定于规定固定元件，在上述非锁定状态下，至少不受该锁定状态所涉及的卡合力的影响。在本发明所涉及的混合动力车辆中，形成如下结构，该锁定状态以及非锁定状态分别与作为相互不同的变速模式的固定变速模式以及无级变速模式相对应。

无级变速模式是如下的变速模式，即，在上述的旋转二自由度的差动机构中，通过使旋转电机作为内燃机的旋转速度控制单元而发挥作用(即第一旋转元件必须为非锁定状态)，能够使内燃机的旋转速度与驱动轴的旋转速度之比即变速比在理论上、实质上或是预先规定的物理、机械、机构或者电气的制约范围内连续地(实践上也包括与连续等同的阶梯方式)变化。在该情况下，作为一个优选方式，内燃机的动作点(例如由内燃机旋转速度和转矩所规定的规定内燃机的一个运转条件的点)例如在理论上、实质上或者任何制约范围内自由选择，例如，控制成燃料消耗率在理论上、实质上或者任何制约范围内最小、或是混合动力车辆的系统效率(例如基于动力传递机构的传递效率和内燃机的热效率等算出的综合效率)在理论上、实质上或者任何制约范围内最大的最佳燃耗动作点等。动力传递机构可采用一个或者多个行星齿轮机构等的齿轮机构作为一个优选方式，在包括多个行星齿轮机构的情况下，在多个行星齿轮机构相互之间可适当地共有构成各行星齿轮机构的旋转元件的一部分。

固定变速模式是如下的变速模式，即，同样地在旋转二自由度的差动机构中，通过将第一旋转元件维持成不能旋转的锁定状态来实现，唯一对应地规定上述变速比。即，在第一旋转元件处于锁定状态的情况下，根据该第一旋转元件的旋转速度(即零)和表示车速与唯一对应的旋转状态的第二旋转元件的旋转速度，唯一对应地规定剩余的第三旋转元件的旋转速度。此时，若为第一旋转元件与旋转电机直接连接的结构，则旋转电机成为零转速，实现被称为所谓MG1锁定的状态，若为第一旋转元件经由相互具有差动关系的其他旋转元件与旋转电机连接的结构，则旋转电机的旋转速度固定为对应于这些齿轮比而确定的一个值。对于后者，可适当地实现内燃机的旋转速度不足驱动轴的旋转速度的被称为所谓O/D锁定的状态。总之，固定变速模式可适当地进行选择，以避免产生使被称为动力循环的包括动力元件以及动力传递机构的混合动力驱动装置整体的系统效率降低的低效率的电气路线。

另一方面，本发明所涉及的锁定机构在结构上可采用成为上述锁定状态与非锁定状态的中间状态、第一旋转元件未从固定元件完全释放的状态(以下适当称为“中间状态”)。在这样的中间状态下，第一旋转元件从在锁定状态下固定的固定元件以不同程度接受作为某一制动转矩的拖曳转矩，成为其旋转多少受到阻碍的状态。该拖曳转矩是可减小向驱动轴传递的转矩的主要原因，换言之，是作为损失转矩使混合动力驱动装置的系统效率降低的主要原因。这样的拖曳转矩的存在，鉴于原本以混合动力驱动装置的高效化为目的而可搭载的锁定机构的作用，是非常不理想的。

于是，在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置中，如以下那样，检测锁定机构中的拖曳转矩(即作用于第一旋转元件的拖曳转矩)。即，根据本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置，在其动作时，由动作条件确定单元确定动力元件的动作条件，判断单元基于所确定的该动作条件判断该拖曳转矩的有无。

在此，在动力传递机构中，在旋转元件彼此之间相互构筑有差动关系，作用于第一旋转元件的拖曳转矩，不仅对作为第一旋转元件的旋转速度调整单元发挥作用的旋转电机，对连接到与第一旋转元件具有差动关系的第三旋转元件上的内燃机的动作条件也可能造成影响。更具体来讲，用于维持连接到与它们具有差动关系的第二旋转元件上的驱动轴所要求的旋转速度或转矩所需要的旋转电机或者内燃机的动作条件，根据这种拖曳转矩的有无而必然有所不同。

所说的由动作条件确定单元所确定的“动力元件的动作条件”，也就是指预先基于实验、经验、理论或者模拟等而被确定为根据拖曳转矩的有无有可能会产生显著性差异的各种动作条件，例如包括用于维持一个旋转速度所需要的旋转电机的转矩、旋转电机或内燃机的旋转速度的变化程度等。

因此，判断单元能够基于该旋转电机或是内燃机的动作条件，适当地判断有无产生拖曳转矩。即，根据本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置，能够检测锁定机构中的拖曳转矩。

作为补充说明，本发明根据以下技术构思来实现拖曳转矩的准确检测：(1)鉴于锁定机构中的拖曳转矩在实践上可使混合动力车辆的系统效率的情况，想到对这种拖曳转矩进行检测的必要性；(2)关注于这种拖曳转矩的有无会给同第一旋转元件以及与其具有差动关系的第三旋转元件分别连接的旋转电机以及内燃机的动作条件带来显著性差异这样的方面；(3)基于上述关注点，利用这些旋转电机以及内燃机的动作条件作为用于检测拖曳转矩的指标值。

因此，相对于未考虑到这种拖曳转矩的存在的任何技术构思，另外还相对于即使考虑了拖曳转矩的存在但也不包含与其检测必要性以及其具体检测手法相关的启示的任何技术构思，对拖曳转矩的产生进行可靠检测，例如能够采取将拖曳转矩的产生告知驾驶员、促使驾驶员应用适当对策、或是将混合动力车辆的控制条件最佳化等在实践上有益的对策，在该点上优势是明显的。

在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的一个方式中，上述动作条件确定单元根据上述旋转电机的控制量确定上述旋转电机的转矩作为第一转矩，该第一转矩作为一个上述动作条件，并且，根据与上述旋转电机的转矩相关的上述混合动力车辆的运转条件来确定上述旋转电机的转矩作为第二转矩，该第二转矩作为另一个上述动作条件，上述判断单元基于所确定的上述第一转矩及上述第二转矩来判断上述拖曳转矩的有无。

根据该方式，动作条件确定单元，第一，根据旋转电机的控制量(例如目标转矩或是驱动电流、驱动电压或驱动电力等各种驱动条件等)，确定旋转电机的转矩，作为动力元件的一个动作条件即第一转矩；第二，根据预先规定成与旋转电机的转矩相关的混合动力车辆的运转条件(例如要求输出或要求转矩等)，确定旋转电机的转矩，作为动力元件的其他动作条件即第二转矩。即，作为定性的表现，动作条件确定单元确定旋转电机的实际转矩(即第一转矩)和旋转电机原本具有的正常情况下的转矩(即第二转矩)。

第一转矩与旋转电机的实际转矩等价，第二转矩是旋转电机的理想或是理论的目标转矩(实际的目标转矩由于用于将旋转电机的旋转速度维持成目标旋转速度的旋转F/B控制等的影响而适当变化)，所以，在锁定机构中没有产生拖曳转矩的正常状态下，两者一致或者大体一致的可能性高；相反，若在锁定机构中产生了拖曳转矩，则两者相互背离。若利用这种现象，则能够适当地判断拖曳转矩的产生。

在此，内燃机中，例如对应受内燃机温度、燃料喷射量、燃料喷射定时以及点火时间等各种控制条件影响的燃烧状态，实际转矩与目标转矩容易发生背离等，与旋转电机相比转矩的控制精度容易变低，而在该内燃机侧产生的转矩变动(目标转矩与实际转矩的背离)也与拖曳转矩同样地成为导致第一转矩与第二转矩背离的主要原因。

然而，因这样的内燃机侧的情形所产生的第一转矩(即旋转电机的实际转矩)的变动，不会根据旋转电机的旋转方向(是正转方向或是负转方向)发生变化。即，在内燃机的转矩向增加侧偏移的情况下，变得更小(若将作用于与内燃机的转矩相同的方向上的转矩设为正转矩，则反作用力转矩为负转矩，即绝对值越大其越小)，而在内燃机的转矩向减小侧偏移的情况下，变得更大(即，反作用力转矩减小)。另一方面，拖曳转矩由于总是在阻止第一旋转元件的旋转的方向上作用，所以，在锁定机构中产生拖曳转矩的情况下，拖曳转矩给第一转矩带来的影响根据旋转电机的旋转方向而有所不同。

因此，根据本方式，能够区分内燃机侧的转矩的偏差与拖曳转矩，能够准确地检测拖曳转矩。

另外，在该方式中，上述判断单元也可以如下构成，当上述旋转电机处于正转状态时，在所确定的上述第一转矩比所确定的上述第二转矩大的情况下，以及，当上述旋转电机处于负转状态时，在所确定的上述第一转矩比上述第二转矩小的情况下，上述判断单元分别判断为产生上述拖曳转矩。

在产生拖曳转矩的情况下，若旋转电机为正转状态，在与反作用力转矩相同的方向上作用有拖曳转矩，因而，所需要的反作用力转矩的绝对值变小，第一转矩相对于第二转矩(即在未产生拖曳转矩的正常情况应从旋转电机输出的转矩)变大。另一方面，若旋转电机为负转状态，反作用力转矩所作用的方向与拖曳转矩所作用的方向互为相反方向，因而，反作用力转矩的绝对值变大拖曳转矩的量，第一转矩相对于第二转矩变小。因此，判断单元能够根据这样的判断基准来准确地检测拖曳转矩的产生。

在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述动作条件确定单元确定上述旋转电机及上述内燃机中至少一方的向目标旋转速度收敛的收敛状态作为上述动作条件，上述判断单元基于确定的上述收敛状态来判断上述拖曳转矩的有无。

在产生拖曳转矩的情况下，伴随混合动力车辆的运转条件变化而产生的旋转电机或内燃机的向目标旋转速度收敛的收敛状态(也就是指收敛速度或者收敛时间等，但也可以是直到收敛的过渡性的时间波形等)，与未产生拖曳转矩的正常情况下的收敛状态相比有所变化。因此，根据该方式，能够基于该收敛状态准确地检测拖曳转矩。

在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述混合动力车辆的控制装置还具备第一控制单元，该第一控制单元在上述混合动力车辆的稳定行驶期间以与上述内燃机的转矩对应的反力转矩减小的方式对上述旋转电机进行控制，上述动作条件确定单元确定伴随上述反力转矩减小而产生的上述内燃机的旋转速度的变化量作为上述动作条件，上述判断单元基于所确定的上述伴随上述反力转矩减小而产生的上述内燃机的旋转速度的变化量来判断上述拖曳转矩的有无。

在使反作用力转矩减小的情况下，由旋转元件相互间的差动作用使内燃机的旋转速度上升，但该旋转速度上升所涉及的变化量根据拖曳转矩的有无而有所变化。根据该方式，由于基于伴随该反作用力转矩减小而产生的内燃机的旋转速度的变化量来判断拖曳转矩的有无，所以，能够准确地检测拖曳转矩。

另外，在这样使反作用力转矩减小时的旋转速度的变化，与之前所述的第一以及第二转矩的相互关系同样，在旋转电机的旋转方向上受到影响。即，若旋转电机为正转状态，则使反作用力转矩减小时的内燃机的旋转速度的上升与正常情况相比，幅度小了拖曳转矩的量；另一方面，若旋转电机为负转状态，内燃机的旋转速度的上升与正常情况相比幅度大了拖曳转矩的量。因此，理想来讲，当判断单元判断有无产生拖曳转矩时，优选掌握旋转电机的旋转方向。但是，即便旋转电机的旋转方向有偏移，在由拖曳转矩使内燃机的旋转速度产生变化的方面也没有变化，仅就拖曳转矩的检测而言，只要能预先基于实验、经验、理论或者虚拟等来掌握正常情况下的内燃机的举动，就不必掌握旋转电机的旋转方向。

在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述动作条件确定单元确定起动时的上述内燃机的旋转速度的变化量作为上述动作条件，上述判断单元基于所确定的上述起动时的上述内燃机的旋转速度的变化量来判断上述拖曳转矩的有无。

根据该方式，可利用能够由旋转电机使内燃机起动这一点，对拖曳转矩进行检测。因此，能够增加拖曳转矩的检测频率。

另外，在这样起动时的旋转速度的变化量，与之前所述的第一以及第二转矩的相互关系同样，在旋转电机的旋转区域受到影响。即，混合动力车辆例如采用在驱动轴上连接其他旋转电机的结构，在能由上述其他旋转电机进行所谓EV行驶的情况下，除了在车辆停止过程中要求起动内燃机，在车辆行驶中也会要求起动内燃机。在从车辆停止状态起动时，旋转电机处于正转状态，在从车辆行驶状态起动时，旋转电机处于负转区域。因此，在产生拖曳转矩的情况下，对于前者，起动转矩的一部分被拖曳转矩抵消，实际的起动转矩减小，内燃机的旋转速度的变化变得缓慢。另一方面，对于后者，成为起动转矩由拖曳转矩进行辅助的形式，所以，实际的起动转矩反而增加，内燃机的旋转速度的变化变大。

因此，理想的是，当判断单元判断有无拖曳转矩的产生时，优选掌握旋转电机的旋转方向，而即便旋转电机的旋转方向偏移，在由拖曳转矩使起动时的内燃机的旋转速度产生变化这一点上也没有变化，仅就拖曳转矩的检测而言，只要能预先基于实验、经验、理论或者模拟等掌握正常情况下的内燃机的举动，就不必掌握旋转电机的旋转方向。

在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述混合动力车辆的控制装置具备：偏移量确定单元，在判断为产生上述拖曳转矩的情况下，确定因上述拖曳转矩引起的上述动力元件的动作条件相对于正常情况下的动作条件的偏移量，和第二控制单元，对应所确定的上述偏移量对上述内燃机的起动转矩及降低转矩中的至少一方进行控制。

根据该方式，由偏移量确定单元确定因拖曳转矩引起的动力元件的动作条件的偏移量，由第二控制单元对应所确定的上述偏移量对起动转矩和/或降低转矩(即、使内燃机停止时的转矩)进行控制。因此，在内燃机的起动时或是停止时，可防止因拖曳转矩造成内燃机的旋转速度在共振频带滞留的时间过长，能够有效地抑制车辆振动。

作为动作条件，确定旋转电机以及内燃机中至少一方的向目标旋转速度的收敛状态，在本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的一个方式中，具备：第三控制单元，在选择了上述无级变速模式的状态下，以上述旋转电机的旋转速度向上述目标旋转速度收敛的方式，对应上述旋转电机的旋转速度与上述目标旋转速度的偏差来控制上述旋转电机的转矩，和算出单元，基于在对应上述偏差控制上述旋转电机时算出的上述旋转电机的转矩反馈值和对应上述偏差控制上述旋转电机时因包括上述动力元件的旋转惯性系的惯性而产生的惯性转矩值，算出上述拖曳转矩。

在选择了无级变速模式的状态下，由控制单元执行旋转电机的旋转速度反馈控制。即，在该旋转速度反馈控制中，以旋转电机的旋转速度向目标旋转速度收敛的方式，对应上述旋转电机的旋转速度与目标旋转速度的偏差来控制旋转电机的转矩。此时，旋转电机的目标旋转速度按与内燃机的目标动作点对应的形式设定。旋转电机的目标转矩虽然根据动力传递机构中的旋转元件的差动作用且对应与旋转元件间的齿轮比确定，但其成为稳定状态下的理想值。

另一方面，在包括刚从固定变速模式向无级变速模式切换之后的过渡期间，在旋转电机的旋转速度(在第一旋转元件与旋转电机连接的结构中，初始值为零)向目标旋转速度上升的过程中，需要对动力元件的惯性(旋转惯性)进行补偿。即，若没有采取任何对策，则旋转电机的转矩的一部分会被该惯性转矩抵消，旋转电机的轴转矩减小。旋转电机的轴转矩也就是内燃机的转矩的反作用力转矩，其减小会导致驱动轴的输出转矩的减小。因此，为了避免这种驱动轴转矩的减小并使旋转电机迅速且准确地向目标旋转速度收敛，需要对动力元件的惯性转矩进行补偿。

因而，在控制单元进行旋转电机的旋转速度反馈控制时，根据对应上述旋转速度的偏差而确定的转矩反馈值来修正旋转电机的转矩。根据该转矩反馈值修正后的旋转电机的转矩，是由与根据上述内燃机的目标转矩确定的理想转矩或是基准转矩不同的系统确定的，可以说是旋转电机的实际转矩，两者在旋转电机的旋转速度收敛于目标旋转速度的状态下理想地平衡。

于是，在该方式中，由算出单元，如以下那样推定锁定机构中的拖曳转矩(即、作用于第一旋转元件的拖曳转矩)。即，算出单元基于在对应上述偏差控制旋转电机时所算出的上述旋转电机转矩的反馈值、和在对应上述偏差控制上述旋转电机时因包括动力元件的旋转惯性系的惯性所产生的惯性转矩(即上述惯性转矩)的值，算出锁定机构中的拖曳转矩。

如上述那样，当由控制单元对旋转电机执行旋转速度反馈控制时，形成与旋转速度的偏差对应的转矩的反馈。该转矩反馈所涉及的转矩反馈值基本上是补偿旋转惯性系的惯性转矩，而在锁定机构中产生拖曳转矩的情况下，该拖曳转矩在作用于与旋转电机的转矩相反的方向上时会阻碍旋转电机的旋转，在作用于相同方向上时会辅助旋转电机的旋转，总之会给旋转电机的旋转状态带来影响。

另一方面，关于包括动力元件的旋转惯性系的惯性转矩，若预先基于实验、经验、理论或者模拟等掌握了旋转惯性系的惯性，则只要确定旋转速度就能够唯一对应地导出。在该惯性转矩和与转矩反馈值相当的转矩之间产生显著性差异的情况下，可以看作大概是因锁定机构的拖曳转矩引起的。因此，例如作为从一方减去另一方而得到的结果等，算出单元能够准确地算出拖曳转矩。

在具备算出单元的本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的一个方式中，还具备基于所算出的上述拖曳转矩来判定上述锁定机构的状态的判定单元。

鉴于能够由算出单元算出拖曳转矩的结构，能够将算出的拖曳转矩用于锁定机构的状态判定。判定单元所涉及的判定的实践方式并不限定于何种方式，无论经由任何判断处理，根据该方式，也能够将算出的拖曳转矩适当地利用到混合动力车辆的适当运用中。另外，判定单元，例如既可以在算出的拖曳转矩为零时判定锁定机构故障，也可以在算出的拖曳转矩为固定或可变的阈值以上的情况下判定锁定机构故障。

另外，在该方式中，上述判定单元也可以在所算出的上述拖曳转矩为规定值以上的情况下判定为上述锁定机构处于故障状态。

在该情况下，能够比较简便地进行锁定机构处于故障状态这样的判断，在判定单元的控制负荷方面是有利的。另外，所说的“故障状态”，是指为了在控制时加以区分而规定的状态，并不一定只表示锁定机构的动作显著受到限制的状态。例如，也能够简单地从应告知驾驶员这样的比较轻微的状态到要求迅速退避行驶这样比较严重的状态，根据规定值的设定情况，对故障状态所示的实践含义进行可变控制。

在具备算出单元的本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，还具备对应所算出的上述拖曳转矩来修正上述驱动轴的输出转矩的修正单元。

在动力传递机构中的前述的旋转二自由度的差动机构中，内燃机的转矩之中的分割给驱动轴的直达转矩，根据旋转电机的反作用力转矩被算出。因此，若体现在实际连接有旋转电机的轴上的轴转矩包括拖曳转矩而使实际从旋转电机输出的转矩与直达转矩之间产生差值，则直达转矩的推定精度降低，驱动轴转矩相对于要求值发生变动。

在该点上，根据该方式，由于通过修正单元根据算出的拖曳转矩来修正驱动轴的输出转矩，所以始终能够将驱动轴转矩维持在要求转矩，适当地抑制了因驱动轴的转矩变动所造成的车辆振动或驱动能力的降低。

在具备算出单元的本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，还具备基于所算出的上述拖曳转矩来选择上述无级变速模式以及上述固定变速模式中的一方的选择单元。

根据该方式，由于能够基于算出的拖曳转矩来选择无级变速模式以及固定变速模式之中的一方，所以能够避免在混合动力车辆进行退避行驶时的燃耗或效率的降低。

另外，在该方式中，上述选择单元也可以选择上述无级变速模式以及上述固定变速模式之中的、上述混合动力车辆的系统效率高的一方。

这样，通过将系统效率作为判断指标来选择变速模式，能够尽可能地缓和因拖曳转矩造成的损失的影响，能够使混合动力车辆高效地退避行驶。

在具备算出单元的本发明所涉及的混合动力车辆的控制装置的其他方式中，上述混合动力车辆还具备能够与上述驱动轴之间进行动力输入及输出、且与上述旋转电机不同的其他旋转电机。

根据该方式，即使在内燃机的转矩中的体现于驱动轴的一部分相对于要求转矩不足的情况下，也能够通过来自其他动力源的转矩的辅助来维持要求转矩。而且，在满足规定许可条件等的情况下，也能够仅通过来自其他动力源的动力供给使混合动力车辆进行所谓EV行驶，在实践上是有益的。

本发明的作用以及其他优点可由以下说明的实施方式获知。

附图说明

图1是示意表示本发明的第一实施方式所涉及的混合动力车辆的结构的概略构成图。

图2是示意表示图1的混合动力车辆中的混合动力驱动装置的结构的概略构成图。

图3是例示图2的混合动力驱动装置所具备的发动机的一个剖面构成的模式图。

图4是说明图2的混合动力驱动装置的各部分的动作条件的动作共线图。

图5是在图1的混合动力车辆中由ECU执行的拖曳转矩检测控制的流程图。

图6是说明图1的混合动力车辆中的锁定机构的拖曳转矩的一个检测方法的混合动力驱动装置的动作共线图。

图7是涉及锁定机构中的拖曳转矩的其他检测方法、例示MG1锁定执行时的MG1的旋转速度的时间推移的图。

图8是涉及锁定机构中的拖曳转矩的其他检测方法、例示反作用力转矩低减时的内燃机旋转速度Ne的时间推移的图。

图9是涉及锁定机构中的拖曳转矩的其他检测方法、例示起动时的内燃机旋转速度Ne以及其变化量ΔNe的时间推移的图。

图10是示意表示本发明的第二实施方式所涉及的混合动力驱动装置的结构的概略构成图。

图11是示意表示本发明的第三实施方式所涉及的混合动力车辆中的混合动力驱动装置的结构的概略构成图。

图12是例示图11的混合动力驱动装置所具备的锁定机构的一个剖面构成的模式图。

图13是例示在图12中向箭头线A方向观看的锁定机构的一个剖面构成的模式图。

图14是说明由图12的制动机构的锁定作用使中心齿轮从释放状态到锁定状态转变的过程的模式剖面图。

图15是在图1的混合动力车辆中由ECU执行的变速控制的流程图。

图16是无级变速模式的基本控制方框图。

图17是在图15的变速控制中所选择的无级变速模式的控制方框图。

图18是图11的混合动力驱动装置的动作共线图。

图19是示意表示本发明的第四实施方式所涉及的混合动力驱动装置的结构的概略构成图。

具体实施方式

<发明的实施方式>

以下参照附图对本发明的适当的各种实施方式进行说明。

<第一实施方式>

<实施方式的结构>

首先参照图1对本发明的第一实施方式所涉及的混合动力车辆1的结构进行说明。在此，图1是示意表示混合动力车辆1的结构的概略构成图。

在图1中，混合动力车辆1具备ECU100、PCU(Power Control Unit)11、电池12、油门开度传感器13以及车速传感器14还有混合动力驱动装置10，是本发明所涉及的“混合动力车辆”的一例。

ECU100是具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)以及RAM等、构成为能够控制混合动力车辆1的各部分的动作的电子控制单元，是本发明所涉及的“混合动力车辆的控制装置”的一例。ECU100构成为能够根据存储于ROM的控制程序来执行后述的拖曳转矩检测控制。另外，ECU100是构成为作为本发明所涉及的“动作条件确定单元”、“判断单元”、“第一控制单元”、“偏移量确定单元”以及“第二控制单元”各自一例发挥作用的一体的电子控制单元，构成为这些机构各自所涉及的动作全部由ECU100执行。但是，本发明所涉及的这些机构各自的物理、机械以及电气的结构并不限定于此，例如这些机构各自也可以作为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或是微型计算机装置等各种计算机系统等构成。

PCU11是如下的控制单元，即，包括构成为能够将从电池12获得的直流电转变为交流电而向后述的电动发电机MG1以及电动发电机MG2供给、且将由电动发电机MG1以及电动发电机MG2发电得到的交流电转变为直流电向电池12供给的未图示的逆变器，构成为能够对电池12与各电动发电机之间的电力的输入输出或是各电动发电机相互间的电力的输入输出(即，在该情况下不经由电池12地在各电动发电机间相互进行电力的供给、接受)进行控制。PCU11与ECU100电连接，是由ECU100控制其动作的结构。

电池12是构成为能够作为与用于动力运行电动发电机MG1以及电动发电机MG2的电力相关的电力供给源而发挥作用的可充电的蓄电单元。

油门开度传感器13是构成为能够检测混合动力车辆1的未图示的加速踏板的操作量即油门开度Ta的传感器。油门开度传感器13形成如下结构，其与ECU100电连接，并由ECU100按恒定或者不恒定的周期参照所检测到的油门开度Ta。

车速传感器14是构成为能够检测混合动力车辆1的车速V的传感器。车速传感器14形成如下结构，其与ECU100电连接，并由ECU100按恒定或者不恒定的周期参照所检测到的车速V。

混合动力驱动装置10是作为混合动力车辆1的动力总成发挥作用的动力单元。在此，参照图2，对混合动力驱动装置10的具体构成进行说明。在此，图2是示意表示混合动力驱动装置10的结构的概略构成图。另外，在该图中，对与图1重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图2中，混合动力驱动装置10具备发动机200、动力分割机构300、电动发电机MG1(以下适当简称为“MG1”)、电动发电机MG2(以下适当简称为“MG2”)、制动机构400、输入轴500、驱动轴600以及减速机构700。

发动机200是本发明所涉及的“内燃机”的一例即汽油发动机，构成为作为混合动力车辆1的主要动力源发挥作用。在此，参照图3，就发动机200的具体构成进行说明。在此，图3是例示发动机200的一个剖面构成的模式图。另外，在该图中，对与图1以及图2重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。另外，本发明中的“内燃机”是这样的概念，即，包括例如二循环或者四循环往复式发动机等，具有至少一个汽缸，包括能够将在该汽缸内部的燃烧室中包含例如汽油、轻油或是乙醇等各种燃料的混合气体燃烧时所产生的力适当地经由例如活塞、连接杆以及曲轴等的物理或者机械传递机构作为驱动力取出的机械。只要满足该概念，本发明所涉及的内燃机的结构并不限定于发动机200的结构，可以具有各种方式。

在图3中，发动机200，在汽缸201内，通过由火花塞(省略附图标记)的一部分露出到燃烧室中的点火装置202所进行的点火动作使混合气体燃烧，而且，对应于该燃烧所形成的爆发力而产生的活塞203的往复运动能够经由连接杆204转变为内燃机输出轴即曲轴205的旋转运动。

在曲轴205附近，设置检测曲轴205的旋转位置(即曲柄角)的曲柄位置传感器206。该曲柄位置传感器206与ECU100(未图示)电连接，在ECU100中形成基于从该曲柄位置传感器206输出的曲柄角信号算出发动机200的内燃机旋转速度NE的结构。

另外，发动机200是在与纸面垂直的方向串联配置四个汽缸201而成的串联四汽缸发动机，由于各汽缸201的结构相互等同，故在图2中仅就一个汽缸201进行说明。另外，本发明所涉及的内燃机中的汽缸数量以及各汽缸的排列方式在满足上述概念的范围内并不限定于发动机200的方式，可采取多种方式，例如既可以是六汽缸、八汽缸或是十二汽缸发动机，也可以是V型、水平对置型等。

在发动机200中，从外部吸入的空气经过吸气管207并经由吸气口210，在吸气阀211开阀时被导向汽缸201内部。另一方面，在吸气口210露出喷射器212的燃料喷射阀，形成能够相对于吸气口210喷射燃料的结构。从喷射器212喷射的燃料在吸气阀211的开阀时间前后与吸入空气混合，形成上述的混合气体。

燃料贮存在未图示的燃料箱中，形成通过未图示的供给泵的作用经由未图示的分配管被供给到喷射器212的结构。在汽缸201内部燃烧的混合气体成为排气，在与吸气阀211的开闭联动地开闭的排气阀213开阀时，经由排气口214导向排气管215。

另一方面，在吸气管207中的、吸气口210的上流侧，配设有对与经过未图示的滤清器导入的吸入空气相关的吸入空气量进行调节的节气门208。该节气门208构成为，由与ECU100电连接的节气门马达209控制其驱动状态。另外，ECU100基本上以获得与未图示的加速踏板的开度(即，上述的油门开度Ta)对应的节流开度的方式控制节气门马达209，但也可以经由节气门马达209的动作控制而没有经由驱动器的意思地对节流开度进行调整。即，节气门208作为一种电子控制式节气门构成。

在排气管215上设置三元催化剂216。三元催化剂216构成为能够分别对从发动机200排出的CO(一氧化碳)、HC(碳水化合物)以及NOx(氮氧化物)进行净化。另外，本发明所涉及的催化剂装置的可采取的方式并不限定于这样的三元催化剂，例如可以取代三元催化剂或是除三元催化剂之外设置NSR催化剂(NOx吸藏还原催化剂)或是氧化催化剂的各种催化剂。

在排气管215，设置有构成为能够对发动机200的排气空燃比进行检测的空燃比传感器217。进而，在设置于收纳汽缸201的缸体的水套，配设有对与循环供给用于冷却发动机200的冷却水(LLC)相关的冷却水温进行检测的水温传感器218。这些空燃比传感器217以及水温传感器218分别与ECU100电连接，构成为所检测的空燃比以及冷却水温分别由ECU100按恒定或者不恒定的检测周期进行掌握。

返回图2，电动发电机MG1是本发明所涉及的“旋转电机”的一例即电动发电机，构成为具有将电能转变为动能的动力运行作用和将动能转变为电能的再生作用。电动发电机MG2是体积比电动发电机MG1大的电动发电机，与电动发电机MG1同样，构成为具有将电能转变为动能的动力运行作用和将动能转变为电能的再生作用。另外，电动发电机MG1以及MG2例如作为同步电动发电机构成，例如既可以具有具备在外周面具有多个永久磁铁的转子和卷绕形成旋转磁场的三相线圈的定子的结构，也可以具有其他构成。

动力分割机构300是本发明所涉及的“动力传递机构”的一例即动力分配装置，其具备设置在中心部的本发明所涉及的“第一旋转元件”的一例即中心齿轮S1、呈同心圆状设置在中心齿轮S1的外周的本发明所涉及的“第二旋转元件”的一例即齿圈R1、配置在中心齿轮S1与齿圈R1之间并在中心齿轮S1的外周自转的同时进行公转的多个小齿轮P1、对这些小齿轮的旋转轴进行轴支承的本发明所涉及的“第三旋转元件”的一例即行星架C1。

在此，中心齿轮S1经由中心齿轮轴310与MG1的转子连接，其旋转速度与MG1的旋转速度即MG1旋转速度Ng等价。另外，齿圈R1经由驱动轴600以及减速机构700与MG2的未图示的转子结合，其旋转速度与MG2的旋转速度即MG2旋转速度Nm等价。进而，行星架C1与连接在发动机200的在先说明的曲轴205上的输入轴500连接，其旋转速度与发动机200的内燃机旋转速度NE等价。另外，在混合动力驱动装置10中，MG1旋转速度Ng以及MG2旋转速度Nm分别由解析器等旋转传感器按恒定周期进行检测，按恒定或者不恒定的周期输送给ECU100。

另一方面，驱动轴600经由差速器等作为包括各种减速齿轮的减速装置的减速机构700，与对混合动力车辆1的驱动轮即右前轮FR以及左前轮FL分别进行驱动的驱动轴SFR以及SFL(即，这些驱动轴是本发明所涉及的“车轴”的一例)连接。因此，从电动发电机MG2供给到驱动轴600的马达转矩Tm，经由减速机构700向各驱动轴传递，经由各驱动轴传递的来自各驱动轮的驱动力，同样经由减速机构700以及驱动轴600输入到电动发电机MG2。即，MG2旋转速度Nm与混合动力车辆1的车速V具有唯一对应的关系。

在该构成中，动力分割机构300由行星架C1和小齿轮P1将从发动机200经由曲轴205供给到输入轴500的发动机转矩Te，按规定比率(与各齿轮相互间的齿轮比对应的比率)分配到中心齿轮S1以及齿圈R1，能够将发动机200的动力分割为两个系统。

为了容易理解动力分割机构300的动作，对作为中心齿轮S1的齿数相对于齿圈R1的齿数的齿轮比ρ进行定义，则在从发动机200对行星架C1作用发动机转矩Te的情况下，显现于中心齿轮轴310的转矩Tes由下述(1)式表达，另外显现于驱动轴600的转矩Ter由下述(2)式表达。

Tes＝-Te×ρ/(1+ρ)(1)

Ter＝Te×1/(1+ρ)(2)

另外，本发明所涉及的“动力传递机构”所涉及的实施方式的结构，并不限定于动力分割机构300的形式。例如，本发明所涉及的动力传递机构也可以具备多个行星齿轮机构，一个行星齿轮机构所具备的多个旋转元件与其他行星齿轮机构所具备的多个旋转元件各自适当地连接，构成一体的差动机构。另外，本实施方式所涉及的减速机构700只不过是根据预先设定的减速比对驱动轴600的旋转速度进行减速，但混合动力车辆1也可以与这种减速装置分开地，具备例如具有将多个离合器机构或制动机构作为构成元件的多个变速级的有级变速装置。例如也可以是这样的结构，即，在电动发电机MG2与减速机构700之间，夹设与动力分割机构300同等的行星齿轮机构，在该行星齿轮机构的中心齿轮上连接MG2的转子，在齿圈上连接齿圈R1，而且将行星架以不能旋转的方式固定，从而使MG2的旋转速度Nm减速。

制动机构400是具有一个制动板与中心齿轮S1连接而另一个制动板被以物理方式固定的结构的、本发明所涉及的“锁定机构”的一例即公知的液压驱动湿式多板型制动装置。制动机构400与未图示的液压驱动装置连接，通过从该液压驱动装置供给的液压将中心齿轮侧的制动板推压到固定侧的制动板上，构成为能够有选择地在不能旋转的锁定状态与能够旋转的非锁定状态之间切换中心齿轮S1的状态。另外，制动机构400的液压驱动装置与ECU100电连接，构成为由ECU100上位地控制其动作。

另外，制动机构400是本发明所涉及的“锁定机构”的可采用的实践方式的一例，本发明所涉及的锁定机构除了作为湿式多板型制动装置的制动机构400之外，例如还可将电磁牙嵌式离合器机构或电磁凸轮锁定机构等作为适当的一个方式加以采用。

<实施方式的动作>

<由MG1锁定进行的变速模式的选择>

本实施方式所涉及的混合动力车辆1能够根据中心齿轮S1的状态，选择固定变速模式或者无级变速模式作为本发明所涉及的变速模式。在此，参照图4对混合动力车辆1的变速模式进行说明。在此，图4是混合动力驱动装置10的动作共线图。另外，在该图中，对与图2重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图4(a)中，纵轴表示旋转速度，横轴从左起依次表示电动发电机MG1(唯一对应中心齿轮S1)、发动机200(唯一对应行星架C1)以及电动发电机MG2(唯一对应齿圈R1)。在此，动力分割机构300是旋转二自由度的行星齿轮机构，构成为在中心齿轮S1、行星架C1以及齿圈R1之中的二个元件的旋转速度确定的情况下，剩余的一个旋转元件的旋转速度必然确定。即，在动作共线图上，各旋转元件的动作状态能够由与混合动力驱动装置10的一个动作状态一对一地对应的一个动作共线表示。另外，在此以后适当地由动作点mi(i为自然数)表示动作共线图上的点。即，一个动作点mi与一个旋转速度相对应。

在图4(a)中，设MG2的动作点为动作点m1。在该情况下，若MG1的动作点为动作点m3，则与剩余的一个旋转元件即行星架C1连接的发动机200的动作点成为动作点m2。此时，若在维持驱动轴600的旋转速度的状态下使MG1的动作点变化成动作点m4以及动作点m5，则发动机200的动作点分别变化成动作点m6以及动作点m7。

即，在该情况下，通过将电动发电机MG1设为旋转速度控制装置，能够按所希望的动作点使发动机200动作。与该状态对应的变速模式是无级变速模式。在无级变速模式中，发动机200的动作点(所说的该情况下的动作点，由内燃机旋转速度与发动机转矩Te的组合规定)，基本上控制成为发动机200的燃料消耗率最小的最佳燃耗动作点。另外，当然在无级变速模式中，需要MG1旋转速度Ng是可变的。为此，在选择无级变速模式的情况下，制动机构400以中心齿轮S1成为释放状态的方式控制其驱动状态。

在此进行补充说明，在动力分割机构300中，为了对驱动轴600供给与之前说明的发动机转矩Te对应的转矩Ter，需要将与在中心齿轮轴310中对应于发动机转矩Te显现出的前述的转矩Tes大小相等且符号反转(即负转矩)的反作用力转矩，从电动发电机MG1供给到中心齿轮轴310。在该情况下，在动作点m3或是动作点m4这样的正转区域的动作点处，MG1成为正转负转矩的发电状态。即，在无级变速模式中，通过使电动发电机MG1(唯一对应中心齿轮S1)作为反作用力元件发挥作用，对驱动轴600供给发动机转矩Te的一部分，而且由分配给中心齿轮轴310的发动机转矩Te的一部分进行发电。在发动机的直达转矩不足针对驱动轴600所要求的转矩的情况下，以利用该发电电力的形式，从电动发电机MG2对驱动轴600适当地供给转矩Tm。

另一方面，例如在高速轻负荷行驶时等，例如MG2旋转速度Nm高而内燃机旋转速度NE较低即可之类的运转条件下，MG1成为例如动作点m5那样的负转区域的动作点。在该情况下，电动发电机MG1作为发动机转矩Te的反作用力转矩输出负转矩，成为负转、负转矩的状态而成为动力运行状态。即，在该情况下，来自电动发电机MG1的转矩Tg会作为混合动力车辆1的驱动转矩传递给驱动轴600。

另一方面，电动发电机MG2，为了吸收相对于被输出到驱动轴600的要求转矩过剩的转矩，成为负转矩状态。在该情况下，电动发电机MG2成为正转、负转矩的状态，成为发电状态。在该状态下，产生了将来自MG1的驱动力利用于MG2中的发电、由该发电电力对MG1进行动力运行驱动这样的所谓动力循环的低效率的电力路径。在产生了动力循环的状态下，混合动力驱动装置10的传递效率降低，混合动力驱动装置10的系统效率降低。

于是，在混合动力车辆1中，在预先作为可产生这样的动力循环的方式确定的运转区域中，制动机构400被控制成之前说明的锁定状态。其样态显示于图4(b)。当制动机构400成为锁定状态时，即，当中心齿轮S1被锁定时，电动发电机MG1也必然成为锁定状态，MG1的动作点成为旋转速度为零的动作点m8。因而，发动机200的动作点成为动作点m9，其内燃机旋转速度NE由与车速V唯一对应的MG2旋转速度Nm唯一对应地确定(即，变速比为一定)。这样与MG1处于锁定状态的情况对应的变速模式是固定变速模式。

在固定变速模式中，原本应由电动发电机MG1负担的发动机转矩Te的反作用力转矩能够由制动机构400的物理制动力代替。即，在发电状态和动力运行状态下都无需控制电动发电机MG1，能够使电动发电机MG1停止。因此，基本上无需电动发电机MG2运转，MG2可以说是空转状态。结果，在固定变速模式中，显现于驱动轴600的驱动转矩仅仅是发动机转矩Te之中的由动力分割机构300分割到驱动轴600侧的直达成分(参照上述(2)式)，混合动力驱动装置10仅进行机械动力传递，其传递效率得到提高。

<拖曳转矩检测控制的具体情况>

制动机构400，在原本应处于释放状态的状况中，有时在制动板相互间作用的卡合力未能完全消去而产生拖曳转矩。拖曳转矩是本来未设想到其产生的一种损失转矩，可以说是混合动力车辆1中的功能故障，所以其检测在使混合动力车辆1高效地工作的方面是重要的。于是，在混合动力车辆1中，由ECU100执行拖曳转矩检测控制，能够可靠地检测拖曳转矩。

在此，参照图5对拖曳转矩检测控制的具体情况进行说明。在此，图5是拖曳转矩检测控制的流程图。

在图5中，ECU100判断拖曳转矩的检测定时是否到来(步骤S101)。所说的拖曳转矩的检测定时，是指下述说明的适于各种拖曳转矩检测处理的定时，而且，为了防止可能会以损害显著性的程度的高频率进行拖曳转矩的检测，被设定成适度抑制其执行频率。

ECU100，在当前时刻不是拖曳转矩的检测定时的情况下(步骤S101：否)，反复执行步骤S101，另一方面，在拖曳转矩的检测定时到来的情况下(步骤S101：是)，执行拖曳转矩检测处理(步骤S102)。

在此，对步骤S102所涉及的各种拖曳转矩检测处理进行说明。

<第一检测方法>

首先，参照图6对拖曳转矩检测所涉及的第一检测方法进行说明。在此，图6是混合动力驱动装置10的动作共线图。另外，在该图中，对于与图4重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。另外，在图6中，图6(a)表示MG1处于正转状态的情况，图6(b)表示MG1处于负转状态的情况。

在此，在无级变速模式中，在发动机200输出发动机转矩Te的情况下，应从作为旋转速度控制装置的电动发电机MG1供给的转矩即MG1转矩Tg是与由上述(1)式算出的转矩相当的负转矩即反作用力转矩。

在图6(a)中，发动机转矩Te是Te＝Te0。在该情况下，在制动机构400未产生拖曳转矩Tgloss的正常状态下的MG1转矩Tg是图示Tg0base。

另一方面，制动机构400是用于对电动发电机MG1进行锁定的机构，作用于制动板相互之间的拖曳转矩Tgloss总是作用在使电动发电机MG1停止的方向。即，在如图6(a)那样MG1处于正转状态的情况下，拖曳转矩Tgloss的作用方向与反作用力转矩即MG1转矩Tg的方向一致。

因此，在该情况下，拖曳转矩Tgloss作为反作用力转矩的一部分发挥作用，下述(3)式成立。即，为了负担发动机转矩Te0的反作用力转矩而应从电动发电机MG1供给的实际的MG1转矩Tg0，其绝对值比之前的Tg0base小该拖曳转矩Tgloss的量。另外，由于反作用力转矩为负转矩，所以，在该情况下，若按包括正负的附图标记的转矩的大小关系来讲，MG1转矩变大。这样，在MG1的正转状态下在制动机构400产生拖曳转矩Tgloss的情况下，电动发电机MG1的输出转矩即MG1转矩Tg，与未产生拖曳转矩Tgloss的情况相比变大。

Tg0＝Tg0base-Tgloss(3)

ECU100利用该关系检测拖曳转矩Tgloss的产生。即，ECU100根据电动发电机MG1的实际驱动条件(例如，经由PCU11供给的驱动电流、或其控制量即占空比)等，算出电动发电机MG1实际输出的转矩(即，与上述Tg0相当的转矩，本发明所涉及的“第一转矩”的一例)。另一方面，在未产生拖曳转矩Tgloss的情况下的原本的转矩(即，与上述Tg0base相当的转矩)，能够根据混合动力车辆1的运转条件算出。即，除了过渡的运转条件以外，若已知与基于由油门开度传感器13检测出的油门开度Ta及由车速传感器14检测出的车速V所确定的要求驱动力相对应的发动机要求输出Pne和内燃机旋转速度Ne，则能够利用这些参数算出发动机转矩Te。若算出发动机转矩Te，则能够根据基于动力分割机构300的齿轮比的上述(1)式，求出原本应从MG1供给的MG1转矩(即，本发明所涉及的“第二转矩”的一例)的值。

在未产生拖曳转矩Tgloss的正常状态下，MG1转矩Tg0和Tg0base应该相等，若MG1转矩Tg0(第一转矩)比Tg0base(第二转矩)大(作为绝对值小)，则能够得出产生拖曳转矩Tgloss的判断。另外，该判断是本发明所涉及的“判断单元”的动作的一例，但此时，ECU100也可以在两者的差量超过了预先考虑误差或各种状况而设定的阈值时检测拖曳转矩Tgloss的产生。

另一方面，在图6(b)中，发动机转矩Te是Te＝Te1。在该情况下，在制动机构400没有产生拖曳转矩Tgloss的正常状态下的MG1转矩Tg是图示Tg1base。

在此，如前述那样，拖曳转矩Tgloss由于总是作用在使电动发电机MG1停止的方向上，所以在如图6(b)那样MG1处于负转状态的情况下，拖曳转矩Tgloss的作用方向与反作用力转矩即MG1转矩Tg的方向相反。

因此，在该情况下，拖曳转矩Tgloss朝妨碍反作用力转矩的作用的方向作用，下述(4)式成立。即，用于负担发动机转矩Te1的反作用力转矩的应从电动发电机MG1供给的实际的MG1转矩Tg1，绝对值比在先的Tg1base大该拖曳转矩Tgloss的量。另外，由于反作用力转矩是负转矩，所以，在该情况下，若以包括正负附图标记的转矩的大小关系来讲，则MG1转矩变小。这样，在MG1的负转状态下在制动机构400产生拖曳转矩Tgloss的情况下，电动发电机MG1的输出转矩即MG1转矩Tg，与未产生拖曳转矩Tgloss的情况相比变小。

Tg1＝Tg1base-Tgloss    (4)

在未产生拖曳转矩Tgloss的正常状态下，MG1转矩Tg0和Tg0base应该相等，在MG1处于负转区域的情况下，若MG1转矩Tg0(第一转矩)比Tg0base(第二转矩)小(作为绝对值大)，则能够得出产生拖曳转矩Tgloss的判断。

在此，特别是这样的MG1转矩Tg的变动，未必一定是仅因拖曳转矩Tgloss而产生的，也会因发动机200的输出特性的偏差而产生。即，在图6(a)的情况下，与发动机转矩Te原本应为Te0无关，若从发动机200输出发动机转矩Te0’，则从电动发电机MG1供给的MG1转矩Tg也相应地变化。

然而，这样的发动机输出特性的偏差给反作用力转矩带来的影响，不会由电动发电机MG1的旋转区域而发生变化，若发动机转矩Te向增加侧偏移，则反作用力转矩其绝对值变大，若向减小侧偏移，则反作用力转矩其绝对值变小。因此，在电动发电机MG1处于正转状态的情况和处于负转状态的情况下，若分别进行上述的比较处理，则能够区分开MG1转矩Tg的偏移是由于发动机200侧造成的，还是由于拖曳转矩Tgloss造成的。即，能够准确地检测拖曳转矩Tgloss的产生。

<第二检测方法>

接着，参照图7对拖曳转矩Tgloss的检测所涉及的第二方法进行说明。在此，图7是例示利用制动机构400的MG1锁定时的MG1旋转速度Ng的一个时间推移的示意性时间特性图。

在图7中，在时刻T0出现MG1锁定指示(即，与车速V以及要求驱动力Ft符合预先设定的MG1锁定区域的情况等相当)，电动发电机MG1从MG1旋转速度Ng＝A的状态起，为了使MG1旋转速度Ng向零转速收敛，开始对其旋转速度进行控制。

在此，在锁定机构400中没有产生拖曳转矩Tgloss的情况下，如图示实线所例示的那样，MG1旋转速度Ng在时刻T2收敛于零转速。另一方面，在锁定机构400中产生拖曳转矩Tgloss的情况下，如之前所述那样，由于拖曳转矩Tgloss总是向阻止MG1的旋转的方向作用，所以，向零转速的收敛速度如图示虚线所示那样相比正常情况有所提前。其结果，MG1在比正常情况提前的时刻T1收敛于零转速。

ECU100在执行MG1锁定时(即，之前所述的“检测定时”的一例)测定MG1旋转速度Ng的收敛速度。此时，若预先通过实验掌握正常情况下的Ng的收敛特性、或在混合动力车辆1的动作期间每当发出MG1锁定指示时即进行Ng的收敛速度的测定，则在MG1旋转速度Ng比正常情况下的收敛时间提前地收敛于零转速的情况下、或在与其他示例值相比明显提前地收敛于零转速的情况下，能够得出产生了拖曳转矩Tgloss这样的判断。

<第三检测方法>

接着，参照图8对拖曳转矩Tgloss的检测所涉及的第三方法进行说明。在此，图8是例示稳定行驶时的反作用力转矩Tg和内燃机旋转速度Ne的一个时间推移的时间特性图。另外，在该图中，对与图7重复的部位标注相同的附图表示而适当省略其说明。

在图8中，在达成稳定行驶(另外，所说的“稳定行驶”是指：除去伴随有加减速或伴随有过度负荷变动的运转条件之外的、比较稳定的行驶状态)的期间的时刻T0，ECU100使反作用力转矩减小。另外，由于反作用力转矩是负转矩，所以，“减小”是使MG1转矩Tg向图中的上方变化的意思。

在使反作用力转矩减小的情况下，稳定行驶状态下的发动机转矩Te与反作用力转矩即MG1转矩Tg的均衡被破坏，发动机转矩Te的绝对值超过反作用力转矩的绝对值，发动机200的内燃机旋转速度Ne上升。然而，此时的内燃机旋转速度Ne的上升量，在制动机构400中产生了拖曳转矩Tgloss的情况下和未产生拖曳转矩Tgloss的情况下是不同的。

即，拖曳转矩Tgloss由于总是在阻止电动发电机MG1旋转的方向上作用，而MG1与发动机200经由动力分割机构300连接，所以，在内燃机旋转速度Ne上也出现该影响。在图8中，未产生拖曳转矩Tgloss的正常情况下的内燃机旋转速度Ne的特性以实线表示，另外产生了拖曳转矩Tgloss的情况下的内燃机旋转速度Ne的特性以虚线表示。这样，在产生了拖曳转矩Tgloss的情况下和未产生的情况下，各自与阈值B之间的大小关系反转。因而，例如若预先通过实验适当确定阈值B的值(不必与阈值进行比较)，则能够准确地检测拖曳转矩Tgloss。

在此，图8是电动发电机MG1处于正转状态的情况下的举动，在MG1处于负转状态的情况下，实线与虚线的关系反转。即，当在负转区域中除去反作用力转矩时，拖曳转矩Tgloss所作用的方向与促进发动机200的旋转上升的方向一致，所以，与未产生拖曳转矩Tgloss的情况相比，内燃机旋转速度Ne反而更大幅度地上升。可是，无论如何在产生拖曳转矩Tgloss的情况下和未产生拖曳转矩Tgloss的情况下除去反作用力转矩时的内燃机旋转速度Ne的举动变化不同这点上都没有变化，不考虑MG1的旋转方向就能够进行拖曳转矩Tgloss的检测。

<第四检测方法>

接着，参照图9对拖曳转矩Tgloss的检测所涉及的第四方法进行说明。在此，图9是例示发动机起动时的起动转矩Tclk、内燃机旋转速度Ne以及内燃机旋转速度变化量ΔNe各自的一个时间推移的时间特性图。另外，在该图中，对与图8重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图9中，MG1转矩Tg是用于发动机200起动的起动转矩。在作为起动转矩作用的情况下的MG1转矩的输出特性预先通过实验确定，在图9中以实线表示。

在使具有这样预先确定的特性的起动转矩对发动机200作用的情况下，根据在制动机构400中是否产生拖曳转矩Tgloss，内燃机旋转速度Ne的上升特性有所不同。即，例如在未产生拖曳转矩Tgloss的情况下，若内燃机旋转速度Ne按图示实线所示的时间特性成立，而在产生拖曳转矩Tgloss的情况下，内燃机旋转速度Ne按图示虚线所示的时间特性成立。其结果，内燃机旋转速度变化量ΔNe也成为图示实线和虚线所示的关系，各自与阈值C之间的大小关系相互反转。因而，例如若预先通过实验适当地确定阈值C的值(不必与阈值进行比较)，ECU100在使发动机200起动时，能够准确地检测拖曳转矩Tgloss。

在此，图9是电动发电机MG1处于正转状态的情况下的举动，即，与从混合动力车辆1停止的状态开始的发动机起动对应。另一方面，在混合动力车辆1利用从电动发电机MG2供给的马达转矩Tm处于EV行驶状态时等情况下，发动机200根据其摩擦的大小处于Ne＝0的状态，在发动机起动时，MG1成为负转状态。

在该情况下，实线与虚线的关系反转。即，对于MG1处于负转状态的情况下的发动机起动，起动转矩的作用方向与作用于阻止MG1的旋转的方向上的拖曳转矩Tgloss一致。因此，成为MG1旋转速度Ng的上升得到促进的形式，同时成为内燃机旋转速度Ne的上升也得到促进的形式。总之，在产生拖曳转矩Tgloss的情况下和未产生拖曳转矩Tgloss的情况下，在内燃机旋转速度Ne相对于按相同特性赋予的起动转矩的举动变化不同这一点上都没有变化，即使不考虑MG1的旋转方向也能够进行拖曳转矩Tgloss的检测。

返回至图5，当经过按照上述各种检测方法进行的各种拖曳转矩检测处理时，ECU100判断是否产生拖曳转矩(步骤S103)。若未产生拖曳转矩(步骤S103：否)，则ECU100使设置在混合动力车辆1的车室内部的MIL(Multi Information Lump：多功能显示灯)熄灯(步骤S105)，将处理返回到步骤S101。

另一方面，在检测到拖曳转矩的产生的情况下(步骤S103：是)，ECU100算出该拖曳转矩与上述各种检测方法中用于判断是否产生拖曳转矩的各种指标值(例如，内燃机旋转速度Ne的变化量或MG1旋转速度Ng的收敛速度等)的正常情况偏移的偏移量(步骤S104)。该偏移量在执行根据上述各种检测方法的检测处理时作为该检测处理的一部分被算出。

当算出偏移量时，ECU100判断该偏移量是否为规定值以下(步骤S106)。所说的该规定值，是通过实验确定的适当值。在偏移量比规定值大的情况下(步骤S106：否)，ECU100使MIL亮灯(步骤S109)，将处理返回到步骤S101。

另一方面，在偏移量为规定值以下的情况下(步骤S106：是)，替代使MIL亮灯，ECU100通过使在发动机200起动时从电动发电机MG1供给的起动转矩Tgclk相对于基准值Tgclkbs向增加侧偏移预先设定的修正量α而进行修正(步骤S107)。该起动转矩的修正所涉及的修正量α被设定成：在发动机200起动的过程中，内燃机旋转速度Ne以不会导致车辆振动的程度提前通过发动机200所固有的共振频带(例如400rpm附近)。

另外，ECU100，在发动机200停止时为了使发动机200停止而从电动发电机MG1供给有降低转矩Tgbrk，使降低转矩Tgbrk相对于基准值Tgbrkbs向减小侧偏移预先设定的修正量β，由此进行修正(步骤S108)。该起动转矩的修正所涉及的修正量β被设定成：在使发动机200停止的过程中，内燃机旋转速度Ne以不会导致车辆振动的程度提前通过发动机200所固有的共振频带(例如400rpm附近)。当执行步骤S108时，处理返回到步骤S101。

这样，根据本实施方式所涉及的拖曳转矩检测控制，通过按照上述各种检测方法的各种检测处理，能够提前检测在制动机构400中产生的拖曳转矩。因此，能够采用使MIL亮灯来向驾驶员报告制动机构400的功能故障、或是通过起动转矩或者降低转矩的修正来抑制因共振引起的振动产生等各种对策，能够确保混合动力车辆1的可靠性。另外，按照上述各种检测方法的各种检测处理，由于在包括稳定行驶时、MG1锁定时或是起动时等各种条件下被灵活地执行，所以充分确保了拖曳转矩的检测频率，因而在实践上是有益的。

<第二实施方式>

在上述第一实施方式中，使用的是在混合动力驱动装置10采用固定变速模式时锁定MG1的结构。可是，获得固定变速模式时的混合动力驱动装置的结构并不限于这样的MG1锁定。在此，参照图10对其他的混合动力驱动装置的结构进行说明。在此，图10是概略表示本发明的第二实施方式所涉及的混合动力驱动装置20的结构的概略构成图。另外，在该图中，对与图2重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图10中，混合动力驱动装置20，在替代动力分割机构300作为本发明所涉及的“动力传递机构”的另一例具备动力分割机构800这点上，构成与混合动力驱动装置10不同。动力分割机构800作为由多个旋转元件构成的差动机构，采用具备单个小齿轮型的第一行星齿轮机构810以及双小齿轮型的第二行星齿轮机构820的所谓腊文瑙式行星齿轮机构的方式。

第一行星齿轮机构810具备中心齿轮811、行星架812、齿圈813以及小齿轮814，其中，小齿轮814以在轴线方向上自转、且通过行星架812的自转而公转的方式保持于行星架812上，并与中心齿轮811及齿圈813啮合，并且，第一行星齿轮机构810构成为，中心齿轮811与电动发电机MG1的转子连接，行星架812与输入轴500连接，齿圈813与驱动轴600连接。

第二行星齿轮机构820具备中心齿轮821、行星架822、齿圈823以及与中心齿轮821啮合的小齿轮825以及与齿圈823啮合的小齿轮824，其中，小齿轮825及小齿轮824以在轴线方向上自转且通过行星架822的自转而公转的方式分别保持于行星架822上，并且，第二行星齿轮机构820构成为，中心齿轮821与制动机构400的一个制动板连接。即，在本实施方式中，中心齿轮821作为本发明所涉及的“第一旋转元件”的另一例而发挥作用。

这样，动力分割机构800作为整体具备：第一行星齿轮机构810的中心齿轮811、第二行星齿轮机构820的中心齿轮821(第一旋转元件)、由相互连接的第一行星齿轮机构810的行星架812以及第二行星齿轮机构820的齿圈823构成的第一旋转元件组、还有由相互连接的第一行星齿轮机构810的齿圈813以及第二行星齿轮机构820的行星架822构成的第二旋转元件组，共计四个旋转元件。

根据混合动力驱动装置20，当中心齿轮821成为锁定状态、其旋转速度为零时，由具有与车速V唯一对应的旋转速度的第二旋转元件组和该中心齿轮821，限定剩余的一个旋转元件即第一旋转元件组的旋转速度。构成第一旋转元件组的行星架812由于与连接于发动机200(未图示)的曲轴205的输入轴500相连接，所以其结果是，发动机200的内燃机旋转速度NE成为与车速V唯一对应的关系，实现了固定变速模式。这样，固定变速模式也能够在混合动力驱动装置10以外的结构中得以实现，与之相应地，制动机构400的锁定对象也可以适当变更。总之，只要具有可产生拖曳转矩的制动机构400，在第一实施方式中以各种形式例示的本发明所涉及的拖曳转矩的检测方法都是有效的。

<第三实施方式>

接着，对本发明的第三实施方式进行说明。

<实施方式的结构>

首先，参照图11对本发明的第三实施方式所涉及的混合动力驱动装置30的结构进行说明。在此，图11是概略表示混合动力驱动装置30的结构的概略构成图。另外，在该图中，对与图2重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

另外，第三实施方式所涉及的车辆构成，除了具备混合动力驱动装置30以外，与上述混合动力车辆1相同。另外，在第三实施方式中，ECU100构成为能够根据容纳在ROM中的控制程序执行后述的变速控制，构成为作为本发明所涉及的“第三控制单元”、“算出单元”、“修正单元”以及“选择单元”的各自一例发挥作用。

在图11中，混合动力驱动装置30具备发动机200、动力分割机构300、MG1、MG2、输入轴500、驱动轴600、减速机构700以及锁定机构900。

锁定机构900是本发明所涉及的“锁定机构”的一例即凸轮锁定式卡合装置，其作为主要构成元件包括凸轮910、离合器板920以及致动器930，构成为能够有选择地在不能旋转的锁定状态和能够旋转的释放状态之间切换中心齿轮S1的状态。即，中心齿轮S1是本发明所涉及的“第一旋转元件”的一例。

在此，参照图12对锁定机构900的具体构成进行说明。在此，图12是例示锁定机构900的一个剖面构成的模式剖面图。另外，在该图中，对与图11重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图12中，锁定机构900具备凸轮910、离合器板920、致动器930、复位弹簧940以及凸轮球950。

凸轮910，是与中心齿轮轴310连接、能够与中心齿轮轴310以及中心齿轮S1一体旋转、与离合器板920呈一对的大致圆板状的卡合部件。另外，凸轮910不必与中心齿轮轴310直接连接，也可以经由各种连接部件与中心齿轮轴310间接连接。

离合器板920，是由磁性金属材料构成、而且与凸轮910相向配置、与凸轮910呈一对的圆板状的卡合部件。

致动器930，是包括吸引部931、电磁铁932以及摩擦部933而构成的驱动装置。

吸引部931，是由磁性金属材料构成、而且构成为能够收纳电磁铁932的致动器930的框体。吸引部931固定在与混合动力驱动装置30的外轮廓部件大致一体地固定的固定元件即箱体CS上。

电磁铁932，是构成为在从接收来自电池12的电力供给的未图示的驱动部供给规定离合器卡合电流Id(所谓励磁电流)的励磁状态下、能够产生磁力的磁铁。构成为，在励磁状态下从电磁铁932发射出的磁力，通过由磁性金属材料构成的吸引部931，吸引前述的离合器板920(即，对离合器板920朝将离合器板920向电磁铁侧吸引的方向赋予驱动力即电磁力)。另外，该驱动部与ECU100电连接，构成为由ECU100上位地控制电磁铁932的励磁动作。

摩擦部933是形成在吸引部931的与离合器板920相向的面上的摩擦功能体，与未形成的情况相比，设定其摩擦系数以便可在更大范围阻止处于接触状态的物体的移动。

复位弹簧940是一个固定端固定于离合器板920、另一个固定端经由轴承等轴承部件能够旋转地固定于锁定机构900的框体部(未图示)的弹性体，对离合器板920向凸轮910的方向施力。因而，离合器板920通常受到该复位弹簧940的作用力，停止在隔开规定相向间隔GAP与吸引部931相向的非接触位置。

凸轮球950，是被凸轮910和离合器板920所夹持的球状的动力传递部件。锁定机构900构成为，将该凸轮球950作为传递元件，将经由中心齿轮S1以及中心齿轮轴310传递给凸轮910的电动发电机MG1的转矩Tmg1传递至离合器板920。

在此，参照图13对锁定机构900的结构进行更为具体的说明。在此，图13是在图12中沿箭头线A方向观察锁定机构900的示意性剖面图。另外，在该图中，对与图12重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图13中，凸轮910以及离合器板920各自的相向面，分别形成为越朝向中心部，各自的中心齿轮轴310的向伸长方向的厚度变小，上述凸轮球950通常夹持在两者间的相向空间最大的中心部附近。因而，在离合器板920处于上述非接触位置的情况下，凸轮910和离合器板920将该凸轮球950作为转矩的传递元件，向与电动发电机MG1的旋转方向相同的方向大致呈一体地旋转。因此，在离合器板920处于上述非接触位置的情况下，电动发电机MG1的旋转至少在实质上不受任何妨碍。另外，在图13中，图示下方定义成电动发电机MG1的正转方向，电动发电机MG1不仅能够向该正转方向旋转，而且也能够向与该正转方向正好相反的负转方向(省略图示)同样地进行旋转。

另外，在本实施方式中，MG2和齿圈R1与减速机构700中的同一个旋转元件连接，MG2旋转速度Nm与齿圈R1的旋转速度等同，MG2和齿圈R1也可以与相互不同的旋转元件连接。在该情况下，齿圈R1的旋转速度和MG2旋转速度Nm，可以具有与规定齿轮比相当的量的差异。或是，也可以在MG2与减速机构700之间夹装具备齿轮比相互不同的多个齿轮级的有级变速机。

<实施方式的动作>

<锁定机构900的锁定作用>

在混合动力驱动装置10中，锁定机构900，将中心齿轮S1作为本发明所涉及的第一旋转元件，能够将中心齿轮S1的状态在锁定状态与释放状态之间有选择地进行切换。另外，中心齿轮S1如上述那样与电动发电机MG1连接，在中心齿轮S1处于锁定状态的情况下，MG1也成为不能旋转的锁定状态。因此，在此以后将中心齿轮S1处于锁定状态的状况适当表现为“MG1处于锁定状态”等。在此，参照图14对由锁定机构900形成的中心齿轮S1的锁定作用进行说明。在此，图14是说明由锁定机构900的锁定作用将中心齿轮S1的状态从释放状态转变成锁定状态的锁定转变过程的示意性剖面图。另外，在该图中，对与图12或者图13重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图14中，图14(a)表示与之前的图13同样的状态，在离合器板920与摩擦部933之间夹设相向空间GAP，离合器板920不受由摩擦部933形成的抑制力的影响而能够旋转。因而，在凸轮球950的作用下，凸轮910与离合器板920能够大致呈一体地旋转。在此，凸轮910经由中心齿轮轴310与MG1的转子RT连接，该转子RT经由中心齿轮轴310与中心齿轮S1连接。因此，在混合动力驱动装置30中，凸轮910能够作为与中心齿轮S1一体旋转的旋转元件进行动作。即，在如图14(a)所示的状态下，中心齿轮S1也能够不受离合器板920的制约地进行旋转。该状态与本发明所涉及的“非锁定状态”的一例相当。

在图14(b)中，表示对致动器930的电磁铁932供给离合器卡合电流Id的状态。即，在该情况下，从电磁铁932发射的电磁力经由吸引部931影响到离合器板920，离合器板920抵抗复位弹簧940的作用力移动到与上述非接触位置呈对极的接触位置，被吸引部931吸附。其结果，相向空间GAP消减。另外，成为随着由励磁形成的电磁力的供给、摩擦部933相对于离合器板920发挥摩擦力的形式，离合器板920的向正转或者负转方向的动作受到阻碍。即，在该状态下，离合器板920由电磁铁932和摩擦部933阻碍其动作，相对于致动器930、即相对于箱体CS静止。

另一方面，在离合器板920如此被吸引部931吸附的状态下，替代消减的相向空间GAP，在凸轮球950与离合器板920之间，形成沿着旋转方向的槽GT。因此，当凸轮910受到MG1的旋转的影响而向正转方向或者负转方向旋转时，仅有凸轮910和凸轮球950向其旋转方向移动。另外，在此，作为它们向正转方向移动的形式继续进行说明。在此，新形成的槽GT如之前所述的那样为剖面观看的倒锥状，随着凸轮球950向旋转方向行进而逐渐收紧，最终消失而成为槽收紧结束状态。在槽收紧结束状态下，凸轮910、凸轮球950以及离合器板920再次相互接触。

在图14(c)中，表示这样的槽收紧结束状态。在该槽收紧结束状态下凸轮910要向正转方向旋转的情况下，通过呈该倒锥形状的相向面的作用，在凸轮球950上，产生将离合器板920进一步向致动器930的方向推压的推压力。其结果，凸轮910通过该推压力和从摩擦部933给予的摩擦力而成为锁定状态。在该锁定状态下，凸轮910也与离合器板920同样，成为相对于箱体CS静止，即固定的状态。其结果，与凸轮910一体旋转的中心齿轮S1也成为相对于箱体CS固定的状态。在锁定状态下，中心齿轮S1的旋转速度，即MG1旋转速度Ng为零。当对电磁铁932的励磁电流的供给停止时，在复位弹簧940的作用下，离合器板920恢复到原来的非接触位置，该锁定状态被解除。

<变速控制的具体情况>

在此，参照图15对由ECU100执行的变速控制的具体情况进行说明。在此，图15是变速控制的流程图。

在图15中，ECU100判断MG1是否处于锁定状态(步骤S201)。在MG1不处于锁定状态的情况下(步骤S201：否)，即在选择无级变速模式的情况下，ECU100反复执行步骤S201。

另一方面，在MG1处于锁定状态的情况下(步骤S201：是)，ECU100判断是否满足应结束由上述的锁定机构900进行的MG1的锁定的离合器释放条件(步骤S202)。即，判断是否为从固定变速模式向无级变速模式的变速模式的切换定时。在不满足离合器释放条件的情况下(步骤S202)，ECU100将处理返回步骤S201，反复进行一系列的处理。

当满足离合器释放条件时(步骤S202：是)，ECU100执行离合器释放处理(步骤S203)。所说的离合器释放处理，即如之前所述那样，是指停止致动器930中的向电磁铁932的驱动电流Id的供给。当停止驱动电流Id的供给时，离合器板920从吸引部931以及摩擦部933释放，在复位弹簧940的作用下，离合器板920恢复到非接触位置，MG1恢复到能够旋转的非锁定状态。

当执行离合器释放处理时，变速模式切换为无级变速模式。当变速模式被切换为无级变速模式时，ECU100算出离合器摩擦负荷转矩Tc(步骤S204)。另外，所说的离合器摩擦负荷转矩Tc是本发明所涉及的“拖曳转矩”的一例，是由于离合器板920因某些原因未能从摩擦部933完全释放而从摩擦部933供给的一种制动转矩。

在说明离合器摩擦负荷转矩Tc的算出方法之前，参照图16对无级变速模式的控制流程进行说明。在此，图16是无级变速模式的控制方框图。

在图16中，无级变速模式由控制方框B10至B21构成。

首先，ECU100取得油门开度Ta(控制方框B10)，在该油门开度Ta上进而参照车速V，由要求驱动力图确定混合动力车辆1的要求驱动力Ft(控制方框B11)。当确定要求驱动力Ft时，进而算出发动机要求输出Pn(控制方框B12)。

当算出发动机要求输出Pn时，基于该发动机要求输出Pn确定发动机200的目标旋转速度即目标发动机旋转速度Netg(控制方框B13)，根据预先规定在动作点图中的最佳燃耗动作线，唯一对应地确定发动机转矩Te(控制方框B15)。当确定发动机转矩Te时，根据基于动力分割机构300的旋转元件间的齿轮比规定的上述(1)式，算出MG1转矩Tg(控制方框B16)。

另一方面，根据目标发动机旋转速度Netg，确定MG1旋转速度Ng的目标值即目标MG1旋转速度Ngtg(控制方框B14)。目标MG1旋转速度Ngtg，由处于与车速V唯一对应的关系的驱动轴600的旋转速度和目标发动机旋转速Netg唯一对应地规定。当目标MG1旋转速度Ngtg确定时，取得由解析器等检测机构检测的当前时刻的MG1旋转速度Ng(控制方框B18)。

ECU100算出目标MG1旋转速度Ngtg与MG1旋转速度Ng的偏差，基于该偏差算出MG1转矩的反馈控制量即MG1转矩反馈值Tg(fb)(控制方框B16)。对于算出的MG1转矩反馈值Tg(fb)，通过在控制方框B16中算出的MG1转矩Tg与该MG1转矩反馈值Tg(fb)的偏差，将该偏差作为直达转矩Tep算出(控制方框B19)。

另一方面，ECU100根据要求驱动力Ft算出驱动轴的要求转矩即驱动轴要求转矩Tn(控制方框B20)，算出该驱动轴要求转矩Tn与直达转矩Tep的偏差。算出的偏差作为应从电动发电机MG2供给的MG2转矩Tm处理。

在此，所说的在控制方框B17中算出的MG1转矩反馈值Tg(fb)，主要是指在使MG1旋转速度Ng从零转速上升到目标MG1旋转速度Ngtg时产生的MG1以及发动机200的惯性转矩，但在从锁定机构700对MG1作用离合器摩擦负荷转矩Tc的情况下，也包含该离合器摩擦负荷转矩Tc。因而，作为MG1转矩反馈值Tg(fb)与该惯性转矩的差，能够检测离合器摩擦负荷转矩Tc。

返回图8，更具体地来讲，ECU100根据下述(3)至(5)式算出离合器摩擦负荷转矩Tc。另外，在各式中，Te是发动机转矩，Tg是MG1转矩，Tg(fb)是转矩反馈值，Ig是MG1的惯性力矩，Ie是发动机200的惯性力矩，ρ是中心齿轮S1与齿圈R1的齿轮比，ω是MG1的角速度。

Tdb＝ρ/(1+ρ)×Te-(Tg-Tg(fb))-(Ig+((ρ/(1+ρ))2×Ie)×dω/dt    (3)

Tda＝ρ/(1+ρ)×Te-(Tg-Tg(fb))-(Ig+((ρ/(1+ρ))2×Ie)×dω/dt    (4)

Tc＝Tda-Tdb    (5)

在此，Tdb和Tda的算式本身等同，算出定时不同。即，Tdb是离合器卡合前的混合动力驱动装置10的损失转矩，Tda是离合器释放后的混合动力驱动装置30的损失转矩。另外，离合器卡合前和离合器释放后，是指其间仅隔着离合器的卡合的等同状态。即，上述(3)至(5)式，是每当隔着一次离合器的卡合都能掌握损失转矩如何变化的演算处理。因此，ECU100构成为，总是将多个示例的损失转矩存储于RAM等，将最新的损失转矩设为Tda，将一个定时前算出的损失转矩设为Tdb，执行上述(5)式。

当算出离合器摩擦负荷转矩Tc时，ECU100判断所算出的离合器摩擦负荷转矩Tc是否比阈值α大(步骤S205)。若离合器摩擦负荷转矩Tc为阈值α以下(步骤S205：否)，ECU100，作为实践上无问题的范围的拖曳转矩，执行通常的CVT模式(无级变速模式)(步骤S210)，将处理返回至步骤S201。

另一方面，在离合器摩擦负荷转矩Tc比阈值α大的情况下(步骤S205：是)，ECU100判断锁定机构900处于卡合故障(即，本发明所涉及的“故障状态”的一例)，将处理向卡合故障时的处理前进。

作为卡合故障时的处理，首先，在固定变速模式与CVT模式之间，进行混合动力驱动装置10的系统效率ηsys的比较，判断固定变速模式中的系统效率Elock是否不足无级变速模式中的系统效率Ecvt(步骤S206)。若系统效率Elock为系统效率Ecvt以上(步骤S206：否)，即，在选择固定变速模式时能够使混合动力车辆1高效地行驶的情况下，进而判断在选择了固定变速模式时车速V是否为发动机停止界限速度Vest以下(步骤S208)。

在选择了固定变速模式时的车速V比发动机停止界限速度Vest高的情况下(步骤S208：否)，ECU100控制锁定机构900来锁定MG1，将变速模式变更为固定变速模式(步骤S211)。另一方面，在选择了固定变速模式时的车速V为发动机停止界限速度Vest以下的情况下(步骤S208：是)，或者在系统效率Ecvt比系统效率Elock高的情况下(步骤S206：是)，ECU100判断锁定机构900的温度即离合器部温度Tmpc是否为上限值Tmpcth以下(步骤S207)。另外，所说的离合器部温度Tmpc，是离合器板920的温度，虽未图示，但实际上构成为由设置在混合动力驱动装置30的适当设置部位上的温度传感器进行适当检测。另外，该温度传感器与ECU100电连接，所检测的离合器部温度Tmpc成为由ECU100按恒定或者不恒定的周期进行参照的结构。

在离合器部温度Tmpc比上限值Tmpcth高的情况下(步骤S207：否)，ECU100将混合动力驱动装置30控制成EV马达，使混合动力车辆1进行EV行驶。即，发动机200以及电动发电机MG1停止其运作。当由EV马达进行的行驶开始时，处理返回至步骤S201。

另一方面，在离合器部温度Tmpc为上限值Tmpcth以下的情况下(步骤S207：是)，ECU100执行离合器故障CVT模式(步骤S212)。在此，参照图17对离合器故障CVT模式的具体情况进行说明。在此，图17是ECU100中的无级变速控制的其他方框图。另外，在该图中，对与图16重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图17中，ECU100构成为，相对于图16所涉及的无级变速模式中的基本控制方框，追加了控制方框B22。在控制方框B22中，对通过从在控制方框B16中算出的MG1转矩Tg减去在控制方框B17中算出的MG1转矩反馈值Tg(fb)而得偏差，加上离合器摩擦负荷转矩Tc。即，在图15中的离合器故障CVT模式下，由离合器摩擦负荷转矩Tc造成的发动机直达转矩Tep的减小量得到补偿。

更具体地进行说明，在根据图16所示的基本控制处理算出发动机直达转矩Tep的情况下，从MG1转矩Tg，减去除了惯性转矩还加上了离合器摩擦负荷转矩Tc的转矩，所以，算出的发动机直达转矩Tep减小了离合器摩擦负荷转矩Tc的量。其结果，通过从驱动轴要求转矩Tn减去发动机直达转矩Tep而算出的MG2转矩Tm，背离实际必要的值，成为驱动轴600的转矩变动而显著存在。根据追加了控制方框B22的步骤S212所涉及的离合器故障CVT模式，当相对于发动机直达转矩Tep的离合器摩擦负荷转矩Tc的影响被排除时，算出的发动机直达转矩Tep与实际控制值一致。其结果，MG2转矩Tm不会背离必要量，抑制了驱动轴600的转矩变动。当执行步骤S212或者步骤S211时，处理转移到步骤S206，反复进行基于系统效率的最佳的变速模式的选择。变速控制如上述那样执行。

另外，在图17所示的方框图中，追加的控制方框B22，若离合器摩擦负荷转矩Tc为零，则与图16所例示的通常的CVT模式的方框图一致。因此，也可以总是根据图17所示的方框图使CVT模式动作。

在此，参照图18对步骤S206中的系统效率的比较以及基于该比较结果的变速模式的选择进行补充说明。在此，图18是混合动力驱动装置30的动作共线图。另外，在该图中，对与图4重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图18中，图18(a)与MG1处于正转区域的情况相对应，左侧表示CVT模式，右侧表示固定变速模式。在CVT模式中，如之前所述那样，由于发动机200的动作点被控制在最佳燃耗动作点，所以，发动机200的热效率ηe良好，由于离合器摩擦负荷转矩Tc的影响，发电转矩即MG1转矩Tg减小，电池12的电力收支恶化。当为了避免该电力收支的恶化而使发动机转矩Te上升时，燃料消耗量增大而造成燃耗恶化。

另一方面，在选择了固定变速模式的情况下，如图示虚线所示那样，发动机200的动作点从给予最佳燃耗的动作点(黑圆点)发生变化。因而，与CVT模式相比，发动机200的热效率ηe降低，系统效率ηsys降低。ECU100每次都比较该电力收支的恶化造成的系统效率的降低量和热效率降低造成的系统效率的降低量，选择系统效率更高的一个变速模式。另外，这与图18(b)所例示的MG1处于负转状态的情况也相同。

<第四实施方式>

在上述第三实施方式中，使用的是在混合动力驱动装置30采用固定变速模式时锁定MG1(准确来讲，经由中心齿轮S1以及凸轮910来锁定MG1)的结构。可是，在获得固定变速模式时的混合动力驱动装置的结构并不限于这样的MG1锁定。在此，参照图19对其他的混合动力驱动装置的结构进行说明。在此，图19是概略表示本发明的第四实施方式所涉及的混合动力驱动装置40的结构的概略构成图。另外，在该图中，对与图11重复的部位标注相同的附图标记而适当省略其说明。

在图19中，混合动力驱动装置40，在替代动力分割机构300而作为本发明所涉及的“动力传递机构”的另一例具备动力分割机构800这点上，构成与混合动力驱动装置30不同。动力分割机构800作为由多个旋转元件构成的差动机构，采用的是具备单个小齿轮型的第一行星齿轮机构810以及双小齿轮型的第二行星齿轮机构820的所谓腊文瑙式行星齿轮机构的方式。

第一行星齿轮机构810具备中心齿轮811、行星架812以及齿圈813、还有在轴线方向自转且由行星架812的自转而公转地保持于行星架812的与中心齿轮811以及齿圈813啮合的小齿轮814，构成为中心齿轮811与电动发电机MG1的转子连接，行星架812与输入轴500连接，另外齿圈813与驱动轴600连接。

第二行星齿轮机构820具备中心齿轮821、行星架822以及齿圈823、还有在轴线方向自转且由行星架822的自转而公转地分别保持于行星架822的与中心齿轮821啮合的小齿轮825以及与齿圈823啮合的小齿轮824，构成为中心齿轮821与锁定机构900的凸轮910(未图示)连接。即，在本实施方式中，中心齿轮821作为本发明所涉及的“第一旋转元件”的另一例发挥作用。

这样，动力分割机构800作为整体具备：第一行星齿轮机构810的中心齿轮811、第二行星齿轮机构820的中心齿轮821(第一旋转元件)、由相互连接的第一行星齿轮机构810的行星架812以及第二行星齿轮机构820的齿圈823构成的第一旋转元件组、还有由相互连接的第一行星齿轮机构810的齿圈813以及第二行星齿轮机构820的行星架822构成的第二旋转元件组，共计四个旋转元件。

根据混合动力驱动装置40，当中心齿轮821成为锁定状态、其旋转速度成为零时，由具有与车速V唯一对应的旋转速度的第二旋转元件组和该中心齿轮821来规定剩余的一个旋转元件即第一旋转元件组的旋转速度。构成第一旋转元件组的行星架812，由于与连接于发动机200(未图示)的曲轴205的输入轴500连接，结果，发动机200的内燃机旋转速度NE成为与车速V唯一对应的关系，实现了固定变速模式。这样，固定变速模式也能够在混合动力驱动装置40以外的结构中得以实现，与之对应地，锁定机构900的锁定对象也可适当变更。总之，锁定机构900中的拖曳转矩的计算以及考虑所算出的拖曳转矩的最佳的驱动控制可以与第三实施方式同样。

本发明并不限于上述的实施方式，在不违反根据权利要求书以及说明书整体领会的发明的构思或者思想的范围内能够进行适当变更，另外附带这样变更的混合动力车辆的控制装置也包含在本发明的技术范围内。

工业实用性

本发明可适用于能够在无级变速模式与固定变速模式之间切换变速模式的混合动力车辆。

附图标记说明

1...混合动力车辆，10...混合动力驱动装置，20...混合动力驱动装置，30...混合动力驱动装置，40...混合动力驱动装置，100...ECU，200...发动机，201...汽缸，203...活塞，205...曲轴，300...动力分割机构，MG1...电动发电机，MG2...电动发电机，400...制动机构，500...输入轴，600...驱动轴，700...减速机构，800...动力分割机构，900...锁定机构。

Claims (14)

1.一种混合动力车辆的控制装置，该混合动力车辆的控制装置对混合动力车辆进行控制，

所述混合动力车辆具备：

动力元件，包括旋转电机和内燃机，

动力传递机构，具备能够相互差动旋转的多个旋转元件，所述多个旋转元件包括能够由所述旋转电机调整旋转速度的第一旋转元件、连接在与车轴相连的驱动轴上的第二旋转元件以及连接在所述内燃机上的第三旋转元件，和

锁定机构，能够在不能旋转的锁定状态和能够旋转的非锁定状态之间切换所述第一旋转元件的状态，

所述混合动力车辆以能够在无级变速模式和固定变速模式之间切换变速模式的方式构成，其中，在所述无级变速模式下，作为所述内燃机的旋转速度与所述驱动轴的旋转速度之比的变速比连续可变，且与所述第一旋转元件处于所述非锁定状态的情况对应，在所述固定变速模式下，所述变速比固定，且与所述第一旋转元件处于所述锁定状态的情况对应，

所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置具备：

动作条件确定单元，确定所述动力元件的动作条件，和

判断单元，该判断单元基于所确定的所述动作条件来判断所述锁定机构中的拖曳转矩的有无。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述动作条件确定单元根据所述旋转电机的控制量确定所述旋转电机的转矩作为第一转矩，该第一转矩作为一个所述动作条件，并且，根据与所述旋转电机的转矩相关的所述混合动力车辆的运转条件来确定所述旋转电机的转矩作为第二转矩，该第二转矩作为另一个所述动作条件，

所述判断单元基于所确定的所述第一转矩及所述第二转矩来判断所述拖曳转矩的有无。

3.如权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

当所述旋转电机处于正转状态时，在所确定的所述第一转矩比所确定的所述第二转矩大的情况下，以及

当所述旋转电机处于负转状态时，在所确定的所述第一转矩比所述第二转矩小的情况下，

所述判断单元分别判断为产生所述拖曳转矩。

4.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述动作条件确定单元确定所述旋转电机及所述内燃机中至少一方的向目标旋转速度收敛的收敛状态作为所述动作条件，

所述判断单元基于确定的所述收敛状态来判断所述拖曳转矩的有无。

5.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置还具备第一控制单元，该第一控制单元在所述混合动力车辆的稳定行驶期间以与所述内燃机的转矩对应的反力转矩减小的方式对所述旋转电机进行控制，

所述动作条件确定单元确定伴随所述反力转矩减小而产生的所述内燃机的旋转速度的变化量作为所述动作条件，

所述判断单元基于所确定的所述伴随所述反力转矩减小而产生的所述内燃机的旋转速度的变化量来判断所述拖曳转矩的有无。

6.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述动作条件确定单元确定起动时的所述内燃机的旋转速度的变化量作为所述动作条件，

所述判断单元基于所确定的所述起动时的所述内燃机的旋转速度的变化量来判断所述拖曳转矩的有无。

7.如权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置具备：

偏移量确定单元，在判断为产生所述拖曳转矩的情况下，确定因所述拖曳转矩引起的所述动力元件的动作条件相对于正常情况下的动作条件的偏移量，和

第二控制单元，对应所确定的所述偏移量对所述内燃机的起动转矩及降低转矩中的至少一方进行控制。

8.如权利要求4所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备：

第三控制单元，在选择了所述无级变速模式的状态下，以所述旋转电机的旋转速度向所述目标旋转速度收敛的方式，对应所述旋转电机的旋转速度与所述目标旋转速度的偏差来控制所述旋转电机的转矩，和

算出单元，基于在对应所述偏差控制所述旋转电机时算出的所述旋转电机的转矩反馈值和对应所述偏差控制所述旋转电机时因包括所述动力元件的旋转惯性系的惯性而产生的惯性转矩值，算出所述拖曳转矩。

9.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置还具备判定单元，该判定单元基于所算出的所述拖曳转矩来判定所述锁定机构的状态。

10.如权利要求9所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述判定单元在所算出的所述拖曳转矩为规定值以上的情况下判定为所述锁定机构处于故障状态。

11.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置还具备修正单元，该修正单元对应所算出的所述拖曳转矩来修正所述驱动轴的输出转矩。

12.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置还具备选择单元，该选择单元基于所算出的所述拖曳转矩来选择所述无级变速模式及所述固定变速模式中的一方。

13.如权利要求12所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述选择单元选择所述无级变速模式及所述固定变速模式中的、所述混合动力车辆的系统效率高的一方。

14.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述混合动力车辆还具备能够与所述驱动轴之间进行动力输入及输出、且与所述旋转电机不同的其他旋转电机。

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