JP2017206087A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動時にセレクタブルワンウェイクラッチの誤係合を抑制すること。
【解決手段】セレクタブルワンウェイクラッチがロック機構として機能するように構成された車両の駆動装置において、エンジンの始動時（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、エンジン始動モード開始時の外気温が閾値よりも低い場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、上昇中のエンジン回転数を一時的に制限回転数Ａに維持するエンジン回転数制限モードを実行し（ステップＳ３）、エンジン始動モード経過時間が時間Ｂを過ぎた際（ステップＳ４：Ｎｏ）、通常エンジン始動モードを実行する（ステップＳ５）。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の駆動装置に関する。

特許文献１には、ハイブリッド車両において、エンジンが出力した動力を第１モータ・ジェネレータ側と駆動輪側とに分割する第１遊星歯車機構と、係合機構がひとつの回転要素を固定することによって増速機として機能する第２遊星歯車機構とを備える駆動装置が開示されている。

特許文献２には、係合機構の一種として、回転要素の回転方向を一方向に規制する係合状態と、回転要素が両方向に回転することを許容する非係合状態とを選択的に切り替えるセレクタブルワンウェイクラッチが開示されている。セレクタブルワンウェイクラッチは、固定プレートと、固定プレートに対向する回転プレートと、係合状態と非係合状態とを切り替えるセレクタプレートと、回転プレートの係合凹部と係合する係合片とを備えている。固定プレートと回転プレートとの間に設けられたセレクタプレートがアクチュエータによって回転させられることにより係合状態と非係合状態とを切り替える。その際、セレクタプレートは、固定プレートに取り付けられた係合片が回転プレート側に突出可能になる係合位置と、係合片が回転プレート側に突出不可能になる非係合位置とを周方向に往復動する。これにより、セレクタプレートが係合位置にある場合に係合片を回転プレート側に突出させた係合状態となり、セレクタプレートが非係合位置にある場合にはセレクタプレートが閉じて係合片を固定プレート側に退避させた非係合状態となる。

特許第５１２０６５０号公報 国際公開第２０１３／０４０１３５号

車両の駆動装置にセレクタブルワンウェイクラッチを含む場合、セレクタブルワンウェイクラッチ内には駆動装置の潤滑油が供給される。しかしながら、回転プレートとセレクタプレートとの間に潤滑油が介在することによって、回転プレートがセレクタプレートに対して相対回転すると非係合状態を維持したいにも拘らずセレクタプレートが引き摺られて回転してしまう虞がある。つまり、意図せず係合状態となってしまう。特に、潤滑油の粘度が高い状態でのエンジン始動時、潤滑油よってセレクタブルワンウェイクラッチが誤係合してエンジン始動に失敗する虞がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、エンジン始動時にセレクタブルワンウェイクラッチの誤係合を抑制することができる車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンと、電動機と、回転要素の回転方向を一方向に規制する係合状態と、前記回転要素が両方向に回転することを許容する非係合状態とを切り替えるセレクタブルワンウェイクラッチと、前記エンジンが出力した動力を前記電動機側と駆動輪側とに分割するとともに、前記セレクタブルワンウェイクラッチによって選択的に回転不能に固定される反力要素としての前記回転要素を有する遊星歯車機構と、を備え、前記セレクタブルワンウェイクラッチは、固定プレートと、前記固定プレートに対向する環状の回転プレートと、前記固定プレートと前記回転プレートとの間に配置されたセレクタプレートとを有し、前記セレクタプレートが前記固定プレートに対して相対回転することによって、前記固定プレートに保持された係合片が前記セレクタプレートの窓孔を通じて前記固定プレート側から前記回転プレート側に突出し前記回転プレートの係合凹部に係合する状態と、前記係合片が前記セレクタプレートによって前記固定プレート側に収容された状態とを切り替えるように構成された車両の駆動装置において、前記エンジンの始動時、前記回転プレートと前記セレクタプレートの間に介在するオイルの温度に相関する所定の温度パラメータが閾値よりも低い場合には、前記電動機によってエンジン回転数を初爆回転数まで上昇させる途中で一時的に前記エンジン回転数を前記初爆回転数よりも低い回転数に維持する制御を実行することを特徴とする。

本発明では、冷間始動時など、オイルの粘度が高い状態でのエンジン始動時、エンジン回転数を上昇途中で一時的に初爆回転数よりも低い回転数に維持することにより、回転プレートに付着したオイルによるセレクタプレートの引き摺りを減らすことができる。これにより、エンジン始動時、オイル粘度に起因してセレクタブルワンウェイクラッチが誤係合することを抑制できる。そのため、極低温下でのエンジン始動時、オイルの引き摺りによるエンジン始動の失敗を抑制できる。

図１は、実施形態における車両の駆動装置を示すスケルトン図である。 図２は、エンジン走行中にセレクタブルワンウェイクラッチを係合したＨｉギヤロック状態を示す共線図である。 図３は、セレクタブルワンウェイクラッチの全体構成を模式的に示す分解図である。 図４は、セレクタブルワンウェイクラッチの切り替え動作を説明するための図である。 図５は、エンジン始動時のエンジン回転数変化を説明するための図である。 図６は、エンジン始動時の制御フローを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における車両の駆動装置について具体的に説明する。

［１．全体構成］
図１は、実施形態における車両の駆動装置を示すスケルトン図である。車両Ｖｅの駆動装置１００は、動力源としてエンジン１と、第１モータＭＧ１と、第２モータＭＧ２とを備えている。エンジン１は、周知の内燃機関により構成されている。各モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ機能と発電機能とを有する周知のモータ・ジェネレータ（電動機）であって、インバータを介してバッテリ（いずれも図示せず）に電気的に接続されている。

駆動装置１００は、動力分割機構としての第１遊星歯車機構１０と、変速部としての第２遊星歯車機構２０と、セレクタブルワンウェイクラッチ（以下「ＳＯＷＣ」という）３０と、カウンタギヤ機構４０と、デファレンシャルギヤ機構５０とを備えている。エンジン１が出力した動力は第１遊星歯車機構１０によって第１モータＭＧ１側と駆動輪２側とに分割される。第１モータＭＧ１側に分割された機械的な動力によって、第１モータＭＧ１を発電機として機能させ、第１モータＭＧ１で発電した電力をバッテリに充電し、もしくはインバータを介して第２モータＭＧ２に供給する。その電力によって第２モータＭＧ２をモータとして機能させる。さらに、エンジントルクが駆動輪２に伝達される際、ＳＯＷＣ３０がエンジン反力を受け持つ機構として機能することによって、第２遊星歯車機構２０は増速機として機能する。

エンジン１のクランクシャフトは、ダンパ（図示せず）を介して入力軸３に連結されている。入力軸３はクランクシャフトと同一軸線上に配置され、動力伝達経路でエンジン１と入力軸３との間にダンパ（振動減衰装置）が設けられている。その入力軸３と同一軸線上には、第１遊星歯車機構１０、第１モータＭＧ１、第２遊星歯車機構２０、ＳＯＷＣ３０が配置されている。第２モータＭＧ２は、クランクシャフトとは別軸線上に配置されている。

第１遊星歯車機構１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、三つの回転要素として、第１サンギヤＳ_１と、第１サンギヤＳ_１に対して同心円上に配置された第１リングギヤＲ_１と、第１サンギヤＳ_１と第１リングギヤＲ_１とに噛み合っているピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持している第１キャリアＣ_１とを有する。

第１サンギヤＳ_１には第１モータＭＧ１が連結されており、第１モータＭＧ１のロータ軸４と第１サンギヤＳ_１とは一体回転する。第１キャリアＣ_１にはエンジン１が連結されており、エンジン１のクランクシャフトと入力軸３と第１キャリアＣ_１とは一体回転する。第１リングギヤＲ_１には、第１遊星歯車機構１０から駆動輪２側へトルクを伝達する出力ギヤ５が一体化されている。第１リングギヤＲ_１はエンジン１から出力されたトルクを駆動輪２へ出力する出力要素であり、出力ギヤ５と第１リングギヤＲ_１とは一体回転する。

出力ギヤ５は、カウンタギヤ機構４０を介してデファレンシャルギヤ機構５０に連結されている。デファレンシャルギヤ機構５０には、左右のドライブシャフト６を介して駆動輪２が連結されている。

また、エンジン１から駆動輪２に伝達されるトルクに、第２モータＭＧ２が出力したトルクを付加できる。第２モータＭＧ２のロータ軸７は、入力軸３と平行に配置されている。ロータ軸７には、カウンタギヤ機構４０のカウンタドリブンギヤと噛み合っているリダクションギヤ８が一体回転するように取り付けられている。

第２遊星歯車機構２０は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、三つの回転要素として、第２サンギヤＳ_２と、第２サンギヤＳ_２に対して同心円上に配置された第２リングギヤＲ_２と、第１ピニオンギヤおよび第２ピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持している第２キャリアＣ_２とを有する。なお、第１ピニオンギヤは第２サンギヤＳ_２と噛み合っており、第２ピニオンギヤは第１ピニオンギヤおよび第２リングギヤＲ_２と噛み合っている。

第２サンギヤＳ_２には第１モータＭＧ１が連結されており、第１遊星歯車機構１０の第１サンギヤＳ_１と第１モータＭＧ１のロータ軸４と第２サンギヤＳ_２とは一体回転する。第２キャリアＣ_２にはエンジン１が連結されており、第１遊星歯車機構１０の第１キャリアＣ_１と入力軸３と第２キャリアＣ_２とは一体回転する。第２リングギヤＲ_２は、選択的に回転不能に固定される反力要素であり、ロック機構として機能するＳＯＷＣ３０に連結されている。その第２リングギヤＲ_２はＳＯＷＣ３０のノッチプレート３２と一体回転する。

ＳＯＷＣ３０は、第２リングギヤＲ_２を選択的に回転不能にロックする係合機構（Ｈｉギヤロック機構）である。図１に示すように、ＳＯＷＣ３０は、ケースに固定されたポケットプレート３１と、回転プレートであるノッチプレート３２とを有し、第２リングギヤＲ_２の回転方向を一方向のみに規制する係合状態と、第２リングギヤＲ_２が両方向に回転可能となる非係合状態とを選択的に切り替える。ＳＯＷＣ３０が係合している場合、第２リングギヤＲ_２が正回転することは規制され、第２リングギヤＲ_２が負回転することは許容される。正回転とは、エンジン走行中にクランクシャフトが回転する方向と同一方向に回転することを意味する。負回転とは、正回転に対して逆方向に回転することを意味する。なお、ＳＯＷＣ３０の詳細構成については、図３，図４を参照して後述する。

さらに、駆動装置１００では、二つの遊星歯車機構１０，２０によって複合遊星歯車機構が構成されている。その複合遊星歯車機構では、四つの回転要素として、エンジン１に連結された第１回転要素（第１キャリアＣ_１，第２キャリアＣ_２）と、第１モータＭＧ１に連結された第２回転要素（第１サンギヤＳ_１，第２サンギヤＳ_２）と、ＳＯＷＣ３０によってロックされる反力要素としての第３回転要素（第２リングギヤＲ_２）と、トルクを駆動輪２に向けて出力する出力要素としての第４回転要素（第１リングギヤＲ_１）とを有する。そして、駆動装置１００は、エンジン走行中にＳＯＷＣ３０を係合することによってＨｉギヤロック機構として機能するように構成されている。この複合遊星歯車機構は、エンジン１が出力した動力を第１モータＭＧ１側と駆動輪２側とに分割するとともに、ＳＯＷＣ３０によって選択的に回転不能に固定される反力要素としての第２リングギヤＲ_２を有する遊星歯車機構である。

［２．Ｈｉギヤロック状態（オーバードライブ状態）］
図２は、エンジン走行中にＳＯＷＣ３０を係合したＨｉギヤロック状態を示す共線図である。なお、図２には、上述した複合遊星歯車機構の四つの回転要素について回転数および回転方向を示すとともに、エンジン１を「ＥＮＧ」、出力部材を「ＯＵＴ」、第１遊星歯車機構１０を「Ｆｒプラネタリ」、第２遊星歯車機構２０を「Ｒｒプラネタリ」と記載する。また、ＥＮＧ軸の上向き矢印はエンジン１から出力されたトルク（エンジントルク）、ＯＵＴ／ＭＧ２軸の上向き矢印は駆動トルクを表す。

図２に示すように、Ｈｉギヤロック状態では反力要素である第２リングギヤＲ_２がＳＯＷＣ３０によって正回転不能にロックされているために、出力要素である第１リングギヤＲ_１の回転数（出力回転数）が入力要素である第１キャリアＣ_１および第２キャリアＣ_２の回転数（入力回転数）よりも大きいオーバードライブ状態となる。つまり、ＳＯＷＣ３０がエンジントルクの反力受け機構として機能し、第２遊星歯車機構２０が増速機として機能する。なお、図２に示す第１モータＭＧ１は、トルクを出力せずに連れ回されていることにより負回転している。

［３．ＳＯＷＣ］
ここで、図３，図４を参照して、ＳＯＷＣ３０の詳細構成を説明する。図３は、ＳＯＷＣ３０の全体構成を説明するための分解図である。図４は、ＳＯＷＣ３０の切り替え動作を説明するための図である。

図３に示すように、ＳＯＷＣ３０は、固定プレートである環状のポケットプレート３１と、回転プレートである環状のノッチプレート３２と、ＳＯＷＣ３０の係合状態と非係合状態とを切り替える部材であるセレクタプレート３３と、スナップリング３４と、ストラット（係合片）３５と、アーム３６とを備えている。

ポケットプレート３１は、円盤状のプレート部３１１を有し、プレート部３１１の外周部分から軸方向に伸びる円筒部が一体成形されている。プレート部３１１の一方の面は、軸方向でセレクタプレート３３およびノッチプレート３２と対向する面であり、ストラット３５を収容するポケット３１２が周方向で所定間隔を空けた位置に複数設けられている。ポケット３１２は、プレート部３１１の板厚方向に窪んだ形状を有する。なお、ポケット３１２の底部とストラット３５との間にはストラット３５をノッチプレート３２側に付勢する弾性部材（図示せず）が設けられている。

ノッチプレート３２は、ポケットプレート３１およびセレクタプレート３３に対して相対回転可能な環状のプレートである。ノッチプレート３２のうち一方の面（セレクタプレート３３およびポケットプレート３１と軸方向で対向する面）には、ポケットプレート３１のポケット３１２に対応する位置に、ストラット３５が係合するノッチ（係合凹部）３２１が複数設けられている。図３ではノッチ３２１が一つのみ示されているが、ノッチプレート３２にはポケット３１２（ストラット３５）と対応する位置に複数のノッチ３２１が設けられている。また、図３に示すように、ノッチプレート３２はセレクタプレート３３とともにポケットプレート３１の円筒部内に収容され、その円筒部の内周部に嵌合させたスナップリング３４によってポケットプレート３１から抜け落ちないように構成されている。さらに、駆動装置１００では、ＳＯＷＣ３０内部（ポケットプレート３１、セレクタプレート３３、ノッチプレート３２のそれぞれのプレート間）に潤滑用のオイル（潤滑油）が供給されるため、ノッチプレート３２とセレクタプレート３３との間に潤滑油が介在する。

セレクタプレート３３は、軸方向でプレート部３１１とノッチプレート３２との間に配置され、ポケットプレート３１およびノッチプレート３２に対して相対回転可能な環状のプレートである。図３に示すように、セレクタプレート３３には、ポケットプレート３１のポケット３１２に対応する位置に複数の窓孔３３１が設けられている。窓孔３３１は、板厚方向に貫通したストラット開閉窓であり、ポケット３１２およびストラット３５と同数設けられている。図４に示すように、セレクタプレート３３は、アーム３６を介してアクチュエータ３７に連結されており、アクチュエータ３７によってポケットプレート３１に対して相対回転させられる。その際、セレクタプレート３３は係合位置と非係合位置との間を周方向に往復動する。図３に示すように、係合位置とは、窓孔３３１の位置がポケット３１２の位置と周方向で略一致するプレート位置である。非係合位置とは、窓孔３３１の位置がポケット３１２の位置と周方向にずれているプレート位置である。

アーム３６は、アクチュエータ３７から出力された力をセレクタプレート３３に伝達する部材である。図３に示すように、ポケットプレート３１の円筒部には、アーム３６を差し込むための切欠部３１３が形成されている。アーム３６の一方の先端部分は、円筒部の外側から切欠部３１３に差し込まれて、ポケットプレート３１の内部でセレクタプレート３３と連結される。切欠部３１３は、円筒部の根元側（プレート部３１１側）を径方向に貫通し、円筒部の一部を周方向に切り欠いた形状を有する。そのため、切欠部３１３に差し込まれたアーム３６は、切欠部３１３の端部（壁面）によって周方向での可動域が制限される。つまり、アーム３６が切欠部３１３の端部に接触すると、アーム３６の動きが規制されてセレクタプレート３３の回転は停止する。また、アーム３６の他方の先端部分は、切欠部３１３から円筒部の外側に突出してアクチュエータ３７（図４に示す）に連結される。

図４に示すように、アクチュエータ３７は、アクチュエータ本体３７１から突出する軸状のプランジャ３７２が直線的に動作する電磁式の直動アクチュエータにより構成されている。アクチュエータ本体３７１内部には、電磁コイル（図示せず）が設けられているとともにプランジャ３７２の一方の先端部が挿入されている。プランジャ３７２は、アクチュエータ本体３７１から突出している部分がアーム３６と連結されている。つまり、プランジャ３７２の直線運動をセレクタプレート３３の回転運動に変換するリンク機構に構成されている。

また、アクチュエータ３７には、プランジャ３７２を介してセレクタプレート３３を非係合方向に付勢するリターンスプリング３８が設けられている。リターンスプリング３８は、プランジャ３７２の他方の先端部の周りに設けられたコイルスプリングであり、プランジャ３７２のフランジ部３７２ａと固定部材との間に挟まれている。さらに、プランジャ３７２のストローク量を検出するストロークセンサ３９が設けられている。ストロークセンサ３９は、検出したプランジャ３７２のストローク量を検出信号として電子制御装置（図示せず）へ出力する。電子制御装置は、ストロークセンサ３９からの入力信号に基づいてセレクタプレート３３が係合位置にあるのか非係合位置にあるのかを検出する。

例えば、非係合状態から係合状態への切り替え動作では、アクチュエータ３７が駆動し、リターンスプリング３８に抗してプランジャ３７２が伸びるように直線的に動くと、アーム３６を介してセレクタプレート３３は係合方向に回転する。そして、セレクタプレート３３は所定角度だけ係合方向に回転してから係合位置で停止する。図３に示すように、セレクタプレート３３が係合位置にある場合、ストラット３５は、図示しない弾性部材によって押され窓孔３３１を通じてノッチプレート３２側に立ち上がる。この場合、ノッチプレート３２の回転方向に応じて、ストラット３５がノッチプレート３２に係合する場合（係合状態）と、ストラット３５がノッチプレート３２に係合しない場合（オーバーラン状態）とに分けられる。係合状態では、係合方向にノッチプレート３２が回転すること（正回転すること）が規制される。オーバーラン状態では、オーバーラン方向にノッチプレート３２が回転（負回転）している。

一方、係合状態から非係合状態への切り替え動作では、アクチュエータ３７が停止し、リターンスプリング３８の付勢力によってプランジャ３７２が縮むように直線的に動くと、アーム３６を介してセレクタプレート３３は非係合方向に回転する。そして、セレクタプレート３３は所定角度だけ非係合方向に回転してから非係合位置で停止する。図３に示すように、セレクタプレート３３が非係合位置にある場合、セレクタプレート３３の窓孔３３１間の板部分３３２によってストラット３５がポケット３１２の内部に押し込まれている。板部分３３２は、ストラット３５をポケット３１２内に収容させる部材として機能し、ストラット３５が立ち上がらないようにポケット３１２の開口を閉じる。この場合、ノッチプレート３２とストラット３５とが係合しないため、ノッチプレート３２は両方向に回転可能な状態（非係合状態）となる。

［４．始動制御］
駆動装置１００は、図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）を含み、電子制御装置によって車両Ｖｅを制御するように構成されている。電子制御装置は、車両Ｖｅに搭載された各種センサから入力された信号および記憶装置に保存されているデータを用いて各種の演算を行い、その演算結果に基づく指令信号をエンジン１やアクチュエータ３７に出力する。例えば、電子制御装置は、エンジン１への燃料噴射および点火時期を制御するエンジン制御部と、ＳＯＷＣ３０のアクチュエータ３７を制御するＳＯＷＣ制御部とを有する。その電子制御装置によって、車両ＶｅはＨｉギヤロック状態（オーバードライブ状態）となる走行モードに制御される。

また、電子制御装置は、エンジン１を始動する制御（エンジン始動モード）として、ＳＯＷＣ３０の誤係合を抑制するための制御モード（エンジン回転数制限モード）と、通常のエンジン始動を行う制御モード（通常エンジン始動モード）とを使い分けるように構成されている。詳細には、電子制御装置は、エンジン始動時にノッチプレート３２とセレクタプレート３３との間に介在するオイルの温度に相関する所定の温度パラメータを用いて、温度パラメータが閾値よりも低いか否かを判定し、その判定結果に応じて制御モードを選択する。温度パラメータとしては、ノッチプレート３２周辺のオイルの温度を直接計測したものを用いてもよく、車両Ｖｅの外気温を用いてもよく、エンジン１の冷却水温度（エンジン水温）を用いてもよく、第１モータＭＧ１のコイル温度（第１モータコイル温度）あるいは第２モータＭＧ２のコイル温度（第２モータコイル温度）を用いてもよい。これにより、エンジン始動時にＳＯＷＣ３０でセレクタプレート３３の引き摺りが生じるような低温状態のオイルであるか否かが判断される。そのため、電子制御装置には、アクチュエータ３７のストロークセンサ３９に加え、モータコイル温度を検出するセンサ（モータ温度センサ）や、ノッチプレート３２周辺のオイルの温度を検出するセンサ（油温センサ）からの出力信号が入力される。さらに、電子制御装置は、車両ＶｅのメインスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出できる。メインスイッチは車両Ｖｅ全体のシステムを起動するスイッチを含む。

［４−１．エンジン始動時の回転数制御］
ここで、エンジン始動時の温度パラメータとして、車両Ｖｅの外気温を用いる場合について説明する。図５は、エンジン始動時のエンジン回転数変化を説明するための図である。なお、図５には、外気温が通常時に通常エンジン始動モードを実行した場合のエンジン回転数変化を破線で示し、外気温が極低温時（冷間始動時）にエンジン回転数制限モードを実行した場合のエンジン回転数変化を実線で示す。

図５に示すように、エンジン始動時、電子制御装置の制御によって第１モータＭＧ１をスタータとして機能させ、回転停止していたエンジン１は第１モータＭＧ１によって回転数が上昇させられる。その際、上昇させられるエンジン回転数に対する制限値として制限回転数Ａが設けられており、所定条件を満たす場合にはエンジン始動開始時からの経過時間を表す時間Ｂの間、上昇途中で一時的にエンジン回転数を制限回転数Ａに維持する制御（エンジン回転数制限モード）が実行される。この場合、「外気温」と「制限回転数Ａおよび時間Ｂ」との関係をあらかじめ計測し、その計測値が電子制御装置の記憶装置に記憶されている。つまり、制限回転数Ａと時間Ｂとは外気温により決定されている。制限回転数Ａは、ノッチプレート３２とセレクタプレート３３との間に介在するオイルが低温状態であってもセレクタプレート３３が引き摺られにくいエンジン回転数に設定されている。具体的には、制限回転数Ａは、エンジン１が燃料噴射および点火によって自立運転可能な回転数（例えばアイドル回転数や初爆回転数）よりも低回転の所定値に設定され、例えばダンパの共振周波数（約２５０〜４００ｒｐｍ）以下に設定されている。また、時間Ｂは、エンジン始動モード開始後に駆動装置１００が暖機されたことによりオイル温度が上昇し、オイルの粘度が小さい状態となるまでの所定時間に設定されている。つまり、外気温に応じて異なる長さの時間Ｂが設定されている。

エンジン回転数制限モードは、車両ＶｅのメインスイッチがＯＮになった際の初回エンジン始動時など外気温が低い状態でのエンジン始動時、すなわちオイルの粘度が高くＳＯＷＣ３０でのオイルの引き摺りが大きい状態からエンジン１を始動する場合に実行される。図５に実線で示すように、エンジン回転数制限モードが実行される場合、まずエンジン始動モードが開始され（時刻ｔ_１）、零から上昇し始めたエンジン回転数は制限回転数Ａに到達する（時刻ｔ_２）。時刻ｔ_１〜ｔ_２間、エンジン回転数は第１モータＭＧ１によって連続的に上昇させられる。そして、エンジン始動モード開始時からの経過時間が時間Ｂを過ぎるまで、第１モータＭＧ１によってエンジン回転数が制限回転数Ａに維持される。時間Ｂ経過時（時刻ｔ_３）、エンジン回転数制限モードから通常エンジン始動モードに切り替わる。エンジン回転数制限モード後の通常エンジン始動モードによって、制限回転数Ａから初爆回転数（アイドル回転数）に向けてエンジン回転数は連続的に上昇する（時刻ｔ_３〜ｔ_４）。その後、上昇中のエンジン回転数が初爆回転数に到達すると（時刻ｔ_４）、エンジン１への初爆（初回の燃料噴射および点火）が行われる。すなわち、初爆回転数としてアイドル回転数が設定されている。時刻ｔ_４以降のエンジン１は、着火（燃料噴射および点火）による自立運転状態となっている。このように、始動制御の中間モードとしてエンジン回転数制限モードを実行することによって、上昇途中のエンジン回転数を一時的に低回転に維持でき、オイル温度が低温状態であってもオイルによってセレクタプレート３３が引き摺られることを抑制できる。

通常エンジン始動モードは、外気温が低くない状態でのエンジン始動時、すなわちオイルの粘度が低くＳＯＷＣ３０でのオイルによる引き摺りが小さい状態からエンジン１を始動する場合に実行される。図５に破線で示すように、通常エンジン始動モードが実行される場合、エンジン始動モードが開始され（時刻ｔ_１）、零から上昇し始めたエンジン回転数は制限回転数Ａに制限されることなく初爆回転数（アイドル回転数）まで連続的に上昇させられる。そして、エンジン１への初爆が行われ、エンジン１は自立運転状態となる。

［４−２．始動制御フロー］
図６は、エンジン始動時の制御フローを示すフローチャートである。図６の制御フローは、駆動装置１００の電子制御装置によって実行される。

図６に示すように、電子制御装置は、エンジン始動モードであるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、エンジン始動モードの開始時、あるいはエンジン始動モードを実行中であるか否かが判定される。エンジン始動モードでない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、この制御ルーチンは終了する。

エンジン始動モードである場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、電子制御装置は、エンジン始動モード開始時の外気温が閾値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、ＳＯＷＣ３０内のオイル温度に相関する温度パラメータが閾値よりも低いか否かが判定されることによって、オイル温度が引き摺りの大きい低温状態であるか否かが判断される。そのため、ステップＳ２では、上述した温度パラメータのうち、外気温、エンジン水温、モータコイル温度、オイル温度のいずれか一つを用いて、その温度が閾値よりも低いか否かを判定する。その閾値は、外気温、エンジン水温、モータコイル温度、オイル温度について別々の値が設定されてもよい。

外気温が閾値以上の場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、電子制御装置は、通常エンジン始動モードを実行する（ステップＳ５）。そして、この制御ルーチンは終了する。

外気温が閾値よりも低い場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、電子制御装置は、エンジン回転数制限モードを実行する（ステップＳ３）。ステップＳ３の処理では、エンジン始動モード開始時の外気温に基づいて制限回転数Ａおよび時間Ｂが決定される。電子制御装置の記憶装置には、外気温と「制限回転数Ａおよび時間Ｂ」との関係が記憶されているため、エンジン始動モード開始時に測定された外気温に対応する制限回転数Ａおよび時間Ｂを決定することができる。

そして、電子制御装置は、エンジン始動モードを開始してからの経過時間が時間Ｂ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４）。その経過時間が時間Ｂ未満の場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、この制御ルーチンは終了する。一方、その経過時間が時間Ｂ以上の場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、電子制御装置は、ステップＳ５の処理を実行し、エンジン回転数制限モードから通常エンジン始動モードに切り替える。ステップＳ５の処理を実行後、この制御ルーチンは終了する。

以上説明した通り、冷間始動時など、オイルの粘度が高い状態でエンジン始動する場合には、エンジン回転数を低回転の制限回転数Ａに時間Ｂだけ維持することによって、ノッチプレート３２に付着したオイルによるセレクタプレート３３の引き摺りを低減することができる。これにより、エンジン始動時、オイル粘度に起因してＳＯＷＣ３０が誤係合することを抑制できる。

また、ＳＯＷＣ３０が係合している状態では、第２リングギヤＲ_２は正回転不能であるため、第１モータＭＧ１によってエンジン回転数を上昇させられなくなる（図２参照）。そのため、エンジン始動時に意図せずＳＯＷＣ３０が係合してしまうと、エンジン１を始動できなくなってしまう。これに対して、駆動装置１００では、ＳＯＷＣ３０の誤係合によるエンジン始動の失敗を抑制することができる。

なお、第２遊星歯車機構２０は、ダブルピニオン型に限定されず、シングルピニオン型であってもよい。第２遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型の場合、第１サンギヤＳ_１と一体回転するように連結された第２サンギヤＳ_２と、ロック機構としてのＳＯＷＣ３０に連結された反力要素としての第２キャリアＣ_２と、第１キャリアＣ_１と一体回転するように連結された第２リングギヤＲ_２とを有する。

さらに、駆動装置１００の変形例として、エンジン走行中にＳＯＷＣ３０を係合することによってＭＧ１ロック機構として機能するように構成されてもよい。この変形例において、駆動装置１００には第２遊星歯車機構２０が設けられておらず、ＳＯＷＣ３０は、第１遊星歯車機構１０の第１サンギヤＳ_１を選択的に回転不能にロックする係合機構（ＭＧ１ロック機構）である。このＳＯＷＣ３０は、エンジン反力を受け持つ機構として機能するとともに、ノッチプレート３２が第１サンギヤＳ_１と一体回転するように構成されている。すなわち、この変形例の第１遊星歯車機構１０は、エンジン１が出力した動力を第１モータＭＧ１側と駆動輪２側とに分割するとともに、ＳＯＷＣ３０によって選択的に回転不能に固定される反力要素としての第１サンギヤＳ_１を有する遊星歯車機構である。

１ エンジン
１０ 第１遊星歯車機構
Ｓ_１ 第１サンギヤ
Ｃ_１ 第１キャリア
Ｒ_１ 第１リングギヤ
２０ 第２遊星歯車機構
Ｓ_２ 第２サンギヤ
Ｃ_２ 第２キャリア
Ｒ_２ 第２リングギア
３０ セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）
３１ ポケットプレート（固定プレート）
３２ ノッチプレート（回転プレート）
３３ セレクタプレート
３５ ストラット（係合片）
１００ 駆動装置
Ｖｅ 車両

Claims (1)

1. エンジンと、
   電動機と、
   回転要素の回転方向を一方向に規制する係合状態と、前記回転要素が両方向に回転することを許容する非係合状態とを切り替えるセレクタブルワンウェイクラッチと、
   前記エンジンが出力した動力を前記電動機側と駆動輪側とに分割するとともに、前記セレクタブルワンウェイクラッチによって選択的に回転不能に固定される反力要素としての前記回転要素を有する遊星歯車機構と、を備え、
   前記セレクタブルワンウェイクラッチは、固定プレートと、前記固定プレートに対向する環状の回転プレートと、前記固定プレートと前記回転プレートとの間に配置されたセレクタプレートとを有し、前記セレクタプレートが前記固定プレートに対して相対回転することによって、前記固定プレートに保持された係合片が前記セレクタプレートの窓孔を通じて前記固定プレート側から前記回転プレート側に突出し前記回転プレートの係合凹部に係合する状態と、前記係合片が前記セレクタプレートによって前記固定プレート側に収容された状態とを切り替えるように構成された車両の駆動装置において、
   前記エンジンの始動時、前記回転プレートと前記セレクタプレートの間に介在するオイルの温度に相関する所定の温度パラメータが閾値よりも低い場合には、前記電動機によってエンジン回転数を初爆回転数まで上昇させる途中で一時的に前記エンジン回転数を前記初爆回転数よりも低い回転数に維持する制御を実行する
   ことを特徴とする車両の駆動装置。

Images