JP2023086358A - 動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリング機構の機械的伝達の有無に関わらず、不正な方法で始動されても車両の移動を制限することによって自走を防止し、盗難されづらい盗難防止手段を実現する。【解決手段】動力伝達制御装置は、車両の使用が許可されたユーザであるか否かを認証するための認証装置と、車両の推進力を得るための一つ以上の動力源と、動力源と駆動車輪のトルク伝達経路の間に配設され、動力源と駆動車輪へのトルク伝達を分割する動力分割装置とを備え、認証装置による認証が正常完了しない場合、動力分割装置によって動力源と前記駆動車輪への出力を遮断する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される動力伝達制御装置に関する。

自動車などの車両には、盗難を防止するための盗難防止手段が設けられている。例えば、イグニッションリレーやスタータリレーを短絡させるなど、不正に車両を始動させる盗難手法に対しては、ステアリング機構を物理的にロックする対策が講じられるのが一般的である。ステアリング機構を物理的にロックすることで操舵操作ができなくなるため、車両の盗難を防止することが可能となる。

しかしながら、ステアリング機構を物理的にロックする方法では、車両の動力を遮断できないため、いったん、不正な方法によって車両を始動させることができれば、自走によって積載車へ移動するなどの自走を伴う盗難が可能となってしまう。また、操舵が直進状態になっているなど操舵が必要ない場合には、操舵車輪を持ち上げることで自走を伴う盗難が可能であった。

このような問題に鑑み、例えば特許文献１には、電源投入時にクラッチの接続を規制するクラッチ接続規制モードを設け、エンジンをかけても走行できない状態とし、クラッチ接続規制モードは解除コードを入力することで解除する構成とすることで、盗難を防止する技術が開示されている。

特開２０１６－１５９７２４号公報

しかしながら、特許文献１の開示技術では、車両の動力伝達機構にクラッチ板を用いているため、クラッチ板の接続の際にパワーロスが発生する。また、クラッチ板は駆動トルクを伝達する負荷に耐える必要があり、消耗部品であるクラッチ板が摩耗し伝達ロスが発生すると、分解整備するまで機能回復することができないという問題があった。

本発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、不正な方法で始動されても、駆動トルクを伝達するクラッチを切断等することなく、車両の移動を制限することで自走を防止することが可能な盗難防止手段を提供することを目的の一つとする。

本開示の一態様に係る動力伝達制御装置は、車両の使用が許可されたユーザであるか否かを認証するための認証装置と、車両の推進力を得るための一つ以上の動力源と、動力源と駆動車輪のトルク伝達経路の間に配設され、動力源と駆動車輪へのトルク伝達を分割する動力分割装置とを備え、認証装置による認証が正常完了しない場合、動力分割装置によって動力源と駆動車輪への出力を遮断することを要旨とする。

かかる構成によれば、車両の所有者であることを認証できなかった場合に、動力分割機構によって動力と車輪の動力伝達を遮断することで、万一不正な方法で始動されても自走を行うことができない盗難防止手段を、ユーザの発進意図を判定することなく、駆動トルクを伝達するクラッチを切断せず、ステアリング機構の機械的伝達の有無に関わらず提供することができる。

本実施形態に係るシステムに特徴的な処理フローを示すフローチャートである。 適用例１に係るハイブリッド車両のシステム構成図である。 適用例１に係るフローチャートである。 適用例２に係るコンベンショナルエンジン車両のシステム構成図である。 適用例２に係るフローチャートである。 認証が正常に完了した場合のタイミングチャートである。 認証が正常に完了しなかった場合のタイミングチャートである。 認証が正常に完了しなかった場合のタイミングチャートである。 適用例３に係る車両のシステム構成図である。 適用例３に係るフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

Ａ．概要
図１は、本実施形態に係るシステムに特徴的な処理フロー（概要）を示すフローチャートである。なお、以下に示す処理は、認証トリガによって開始される。認証トリガは、車両の使用開始を示し、電子キーの接近や物理キーの挿入、ユーザによるドア開などの操作の他、イグニッションスイッチなどのユーザ操作を起点としても良い。

システム（動力伝達制御装置）は、処理が開始されると、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定する（Ｓ１００）。ＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定された状態では、車両の不正使用防止手段が有効であり、動力分割機構によって車輪への動力伝達は遮断される。

その後、システムは、車両を使用することができるユーザであるか否かを認証する（Ｓ１０１）。システムは、認証が正常完了し（Ｓ１０２；ＹＥＳ）、車両を使用することができるユーザであると判断すると、車両の起動処理を行う（Ｓ１０３）。

ここで、車両の起動処理とは、例えばブレーキを踏んでいるか否か、エンジンなどの内燃機関のみを動力としている場合であれば、スタータによるエンジンの始動、初爆が発生したか否か、正常に回転数が吹き上がるか否かなどの車両が有する始動及びチェックシーケンスである。

システムは、車両の起動処理を行うと、ＬＯＣＫ状態をＵＮＳＥＴに設定することで（Ｓ１０４）、車両の不正使用防止手段を解除し、車両が使用できる状態に戻す。一方、システムは、認証が正常完了していない場合には（Ｓ１０２；ＮＯ）、ＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定したままとする（Ｓ１０５）。この場合は、すでに説明したように車両の不正使用防止手段が有効であることから、動力分割機構によって車輪への動力伝達は遮断される。

以上説明したように、本システムによれば、車両を使用することができるユーザでない場合には、車両の不正使用防止手段を有効化される。この場合、動力分割機構によって車輪への動力伝達は遮断されるため、たとえユーザがアクセル操作やスロットルを直接操作してエンジン回転数を吹き上げても車両を自走させることができず、車両の盗難を効果的に防止することが可能となる。

また、盗難防止手段としてステアリング機構のロック機構の有無に関わらず制御できるため、ステアリング機構のロック機構を有しているか否かは問わず、かつステアリング機構と操舵車輪の間に機構的（機械的）な接続がなく、電気的に接続しているステア・バイ・ワイヤを使用することもできる。

なお、上記例では、ユーザの認証処理の前にＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定したが（Ｓ１０１）、かかる処理を省略しても良い。また、上述したフローチャートはあくまで一例にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、上述した各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して実行することができる。以下、様々な車両等への適用例について図面を参照しながら説明する。

Ｂ．適用例
Ｂ－１．適用例１（ハイブリッド車両への適用）
図２は、適用例１に係るハイブリッド車両のシステム構成図であり、図３はフローチャートである。
ハイブリッド車両は、主動力としてエンジンを使用し、車両所有者の認証手段として無線方式の電子キーを使用し、認証トリガとしてイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと称す。）を使用し、遊星歯車機構と２つのモータジェネレータで構成された動力分割機構を備えている。

車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定されているときは、エンジン１０４などの車両の動力が駆動車輪１０２に伝達されないように動力分割機構１０１を制御する。

動力分割機構１０１である遊星歯車機構は、外歯歯車のサンギア１５７と、サンギア１５７と同軸配置する内歯歯車のリングギア１５８とを有する。サンギア１５７とリングギア１５８の間には、サンギア１５７及びリングギア１５８の双方に噛み合う複数のピニオンギア１５９を配置し、各ピニオンギア１５９は自転及び公転が自在な状態でキャリア１６０に支持されている。サンギア１５７には第１モータジェネレータ１５５が接続され、エンジン１０４のクランクシャフト１６６は遊星歯車機構のキャリア１６０に接続されている。リングギア１５８にはリングギア軸１６１が接続され、リングギア軸１６１にはリダクションギア１６２と減速機構１０６が接続されている。駆動車輪１０２には、減速機構１０６からディファレンシャル１０３を介して接続されている。

エンジン１０４が起動してクランクシャフト１６６が回転すると、エンジン１０４によって得られる出力トルクがキャリア１６０に入力される。キャリア１６０にエンジン１０４の出力トルクが入力されると、サンギア１５７とリングギア１５８にトルクが分配されて出力される。例えば、エンジン１０４の出力トルクを第１モータジェネレータ１５５に入力することで発電させることができる。

第１モータジェネレータ１５５を電動機として回転させた時は、第１モータジェネレータ１５５の出力トルクはサンギア１５７に入力され、キャリア１６０とリングギア１５８にトルクが分配されて出力される。例えば、第１モータジェネレータ１５５を電動機として動作させ、第１モータジェネレータ１５５の出力トルクによってエンジン１０４のクランクシャフト１６６を回転させることができる。

リダクションギア１６２は遊星歯車機構であり、第２モータジェネレータ１５６が接続されている外歯歯車のサンギア１６３と、サンギア１６３と同軸配置される内歯歯車のリングギア１６４を有している。サンギア１６３とリングギア１６４の間には、サンギア１６３とリングギア１６４の双方に噛み合う複数のピニオンギア１６５が配置されている。各ピニオンギア１６５は、自転自在であるが公転は不能となっている。

本実施例では、シフトレバー１１２の操作状態をシフトコントロールＥＣＵ１１３が認識し、ＣＡＮ通信によってシフト状態がハイブリッド制御ＥＣＵ１０７に送信される。ハイブリッド制御ＥＣＵ１０７は、動力分割機構１０１の制御を行うギアシフト制御部１５０を有し、得られたシフトポジションによって前進、後進、シフトダウンなど所望の動作となるよう、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ１０８と称す。）内に設けられたモータジェネレータ制御ＥＣＵ１５１に出力トルク、ギアコントロール情報を指令し、動力分割機構１０１を制御する。

ギアシフト制御部１５０は、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、実際のシフトレバー１１２の操作状態に関わらず動力分割機構１０１によって駆動車輪１０２へ出力が伝達されないよう制御する。必要に応じて、駆動車輪１０２以外の負荷へ動力を分割し、振り分けても良い。本実施例では、エンジン１０４が始動していない時は、第１モータジェネレータ１５５と第２モータジェネレータ１５６のトルクを「０」とし、エンジン１０４が起動している時はリングギア１５８を固定するように制御することで、クランクシャフト１６６から得られるエンジン１０４の出力は、第１モータジェネレータ１５５へ振り分けられる。

なお、モータジェネレータ１５５、１５６のトルクを「０」とする方法として、モータジェネレータ１５５、１５６の出力トルクが「０」となるように、フィードバック制御によってモータジェネレータ１５５、１５６を制御しても良いし、モータジェネレータ１５５、１５６またはインバータ１５２、１５３の電源やインバータ１５２、１５３のスイッチング素子の制御端子をリレーやスイッチング素子などによって遮断しても良い。また、モータジェネレータ１５５、１５６を発電機として負荷に接続するか、抵抗器などによってモータジェネレータ１５５、１５６の巻線を短絡しても良い。

本実施例では、エンジン１０４などの車両の動力のいずれか一つ以上は、動力分割機構１０１を介し、必要に応じて減速機構１０６及びディファレンシャル１０３を介し、駆動車輪１０２に接続されている。車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定され、エンジン１０４などの車両の動力が駆動車輪１０２に伝達されないよう動力分割機構１０１を制御する場合は、エンジン１０４などの車両の動力のいずれか一つ以上の出力トルクが、駆動車輪１０２に伝達されないよう動力分割機構１０１を制御する。

すなわち、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、主動力から駆動車輪に至るまでのトルク伝達経路を、クラッチやギア自体を切り離すなどに代表される機構的（機械的）な接続を遮断することなく、動力分割機構によって駆動車輪以外の負荷にトルクを配分させることで、機械的な接続をしたままで主動力から駆動車輪に至るトルクの伝達を絶ち、駆動力を疑似的に遮断している。

例えば、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定され、エンジン１０４が始動されている時は、動力分割機構１０１によってエンジン１０４の出力トルクを第１モータジェネレータ１５５へ入力させ、エンジン１０４の出力トルクがリングギア１５８に伝達されないよう制御を行う。すなわち、動力分割機構１０１によって、エンジン１０４から駆動車輪１０２までの機構的（機械的）な接続を維持しながら駆動車輪１０２以外の負荷にトルクを配分させ、エンジン１０４などの車両の動力のいずれか一つ以上から駆動車輪１０２へのトルク伝達を疑似的に遮断する。

このとき、第１モータジェネレータ１５５によって発電された電力は、車載制御装置への供給やバッテリに充電して消費しても良いし、負荷状況など必要に応じてエンジン１０４の動力を停止させても良い。

以下、図３を参照しながら本実施例の処理フローについて説明する。
前提として、電子キーを用いた車両の一般的な始動は、始動時の誤発進防止としてシフトポジションがＰレンジにあり、かつブレーキペダルに備えたブレーキスイッチがＯＮになっている時にＩＧスイッチを操作することで、電子キーの認証を行い、車両を使用可能な状態（以下、ＲＥＡＤＹ状態と称す。）に移行させている。

なお、電子キーを用いた車両の一般的な始動手順では、ブレーキスイッチがＯＦＦの時にＩＧスイッチを操作することで、アクセサリモード（以下、ＡＣＣモードと称す。）と内燃機関などの主動力を起動しないでＩＧリレーなどをＯＮするＩＧモードの切り替えができるが、この操作及びシーケンスは一般的なものであるから、説明を割愛する。

始動トリガは、ユーザがＩＧスイッチを押すことで開始される（Ｓ２００）。システムは、始動トリガによって車両の電装品や制御装置に通電される時は、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定する（Ｓ２０１）。

システムは、ＩＧスイッチ１１０の操作によって認証に必要なＥＣＵを起動する。これを受け、認証ＥＣＵ１６９は、ＲＦ通信装置１７０を通じて電子キーを捜索する（Ｓ２０２）。電子キー１１４が見つかった場合は、認証ＥＣＵ１６９は、電子キー１１４が持つ鍵情報を受信し、認証鍵記憶部１６７が持つ車両側の鍵情報と一致するか検証する（Ｓ２０３）。

なお、本実施例では、認証を行う認証ＥＣＵ１６９と認証鍵記憶部１６７を分離しているが、認証ＥＣＵ１６９から鍵情報を取得することができれば構成は問わない。例えば、認証ＥＣＵ１６９の中に認証鍵記憶部１６７を設けても良いし、認証鍵記憶部１６７を他のＥＣＵに設け、通信によって認証ＥＣＵ１６９へ鍵情報を伝達しても良い。

鍵情報が一致すると、認証完了と判断し、ブレーキスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦに応じてモード判定処理を行う（Ｓ２０４）。ブレーキスイッチ１１１がＯＦＦの場合は、ＲＥＡＤＹ状態に移行させず、現在のモードがＡＣＣモードか否かを判断する（Ｓ２０５）。現在のモードがＡＣＣモードである場合には、ＩＧモードに移行する一方（Ｓ２０７→Ｓ２０８）、現在のモードがＡＣＣモードでない場合には、ＡＣＣモードに移行する（Ｓ２０６）。

ブレーキスイッチ１１１がＯＮの場合は、ＩＧモード移行後（Ｓ２０９）、車両をＲＥＡＤＹ状態に移行させるための処理が行われる。具体的には、シフトレバー１１２の設定情報や、ブレーキスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦなど、車両が持つ固有のチェック処理を行う（Ｓ２１０→Ｓ２１１）。そして、始動可能と判断すると、始動を許可する（Ｓ２１２）。各種スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態は、認証ＥＣＵ以外のＥＣＵが検知しても良いし、通信で他のＥＣＵに伝達しても良い。例えば、本例ではブレーキスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態は、認証ＥＣＵ１６９とハイブリッド制御ＥＣＵ１０７の両方が検知できる。

チェック処理が終了すると、起動処理を行う。具体的には、車両に備え付けられたセンサなどの正常／異常判定、バッテリ電圧チェック、ＥＣＵに格納されたソフトウェアの改ざん検知などの車両が有する固有のシステムチェックを行った後（Ｓ２１３）、高圧リレーのＯＮ／ＯＦＦチェックや（Ｓ２１４）、固着チェックを行う。

認証が正しく完了しており、システムチェックに問題が無いことを確認すると、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態をＵＮＳＥＴに設定する（Ｓ２１５）。

なお、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態の伝達手段は、ＥＣＵ間で信号の伝達ができれば方式は問わない。ＣＡＮ通信などのシリアル通信でなく、パラレル通信でも良いし、有線または無線のいずれでも問わない。

ＬＯＣＫ状態がＵＮＳＥＴに設定されると、動力分割機構によるエンジンなどの車両の動力が車輪に伝達されないための制御を解除し（Ｓ２１６）、ＲＥＡＤＹ状態に移行する（Ｓ２１７）。ＲＥＡＤＹ状態に移行することで、車両を使用することのできるユーザの操作に応じた車両の走行が可能なる。

以上説明した一連の動作は、認証トリガによって開始される。認証を行う時には車両が駐車中であり、かつ始動時のシフトポジションは推進力を伝達できるドライブレンジなどではない。従って、認証を行い不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態を解除する時には推進力を発生させる必要がなく、ユーザが車両を始動させて使用可能状態に移行させていることが明確であることから、ユーザの誤操作を判断するまでもない。従って、アクセル操作などの操作が車両を使用することができるユーザによって操作されたか否か、意図的に行われたものか否かを判断したり、車両を停止させると安全性が担保できるか否かを判断したりする必要が無く、誤操作の判定などを行う必要が無い。

また、本実施例ではステアリング機構のロック有無によらないため、ステアリング装置が操舵車輪へ機構的（機械的）に接続されず、電子制御によって操舵を行うステアリング・バイ・ワイヤでも適用が可能である。

また、本実施例では、盗難防止手段を無効化しない限り、自走することができない。盗難防止手段を物理的に無効するためには、動力分割機構の分解や制御装置であるハイブリッド制御ＥＣＵなどの解析が必要であり、容易に行うことはできない。また、車両の基本機能である動力分割機構をなくして走行することはできないため、破壊してから再利用するためには修理が必須である。これらを破壊すると修理難易度が高く、ステアリング機構のロック機構と比較し部品コストも高いため、原状復帰が困難である。以上から、盗難防止効果を飛躍的に高めることが可能となる。

＜適用例１に係る構成のバリエーション＞
本適用例では、動力分割機構１０１として遊星歯車機構と２つのモータジェネレータ１５５、１５６を使用しているが、これに限る趣旨ではない。要は、主動力から駆動車輪１０２に至るまでのトルク伝達経路を、クラッチやギア自体を切り離すなどに代表される機構的（機械的）な接続を遮断することなく、動力分割機構１０１によって機械的接続をしたままで主動力から駆動車輪１０２に至るトルクを伝達させないことで、駆動力を疑似的に遮断する機能を有していればよく、動力分割機構１０１の構成は問わない。例えば、動力の分配量を可変することができる装置を使用しても良いし、遊星歯車以外の機構を用いてもよいし、モータ数を変更してもよい。

また、認証手段として無線方式の電子キー１１４を例示しているが、車両を使用することのできるユーザを識別できれば手段は問わない。例えば、電子キー１１４の代わりに指紋や声紋、顔認識、脈拍などの生体情報から識別してもよい。

また、認証トリガとして、ＩＧスイッチ１１０を操作することをトリガとして認証シーケンスを起動しているが、車両の使用時に認証することができればトリガタイミングは問わない。例えば、ドアキーの開錠操作時に認証してもよい。また、ユーザが明示的に始動ボタン操作などをしなくても、ハンドルを握ることや着座センサ、ユーザの接近をトリガとして認証を開始させても良い。

また、モータジェネレータ１５５、１５６の制御をトルク制御としているが、モータジェネレータ１５５、１５６の動作を制御できればこれに限らない。例えば、モータジェネレータ１５５、１５６の回転数、電圧、電流、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御のデューティ比や周波数を変更しても良い。

Ｂ－２．適用例２（コンベンショナルエンジン車両への適用）
図４は、適用例２に係るコンベンショナルエンジン車両のシステム構成図であり、図５はフローチャートである。

コンベンショナルエンジン車両は、車両所有者の認証手段として無線方式の電子キーを使用し、認証トリガとしてＩＧスイッチを使用し、エンジンと、遊星歯車機構を有する動力分割装置と、変速装置（ここでは、無段階変速機ＣＶＴを想定）を備えている。

なお、本実施例において、認証部２００における動作や始動に至るブレーキスイッチＯＮなどの条件は、適用例１と同様であるため、詳細な説明は割愛する。

シフトレバー２１２は、シフトコントロールＥＣＵ２１３によってシフト状態を認識し、ＣＡＮ通信によってエンジン制御ＥＣＵ２０５、変速機制御用ＥＣＵ２０７などに接続されている。

変速機制御用ＥＣＵ２０７は、変速装置が有すトルクコンバータ２０８、動力分割機構２０１、ＣＶＴ２０９を制御し、回転数や油温などの各種センサ、アクチュエータなどの制御を行う。トルクコンバータ２０８、動力分割機構２０１、ＣＶＴ２０９の各種センサ、アクチュエータなどは、変速機制御用ＥＣＵ２０５が制御する。変速装置の基本動作については一般的なものであるから、ここでは割愛する。

エンジン制御ＥＣＵ２０５は、エンジン２０４の制御を行い、スタータ２１５での起動や、ノックセンサ、エアフロメータなどのセンサ入力、点火系などのエンジン信号の入出力を制御する。エンジン制御ＥＣＵ２０５は、エンジン１０４にとって効率の良い燃焼条件となるよう、負荷状況や車速に応じて変速機制御用ＥＣＵ２０７の変速状態を協調制御している。これらエンジンの基本動作については一般的なものであるから、ここでは割愛する。

エンジン制御ＥＣＵ２０５は、ギアシフト制御部２５０を有する。ギアシフト制御部２５０は、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、実際のシフトレバー２１２の操作状態に関わらず動力分割機構２０１によって駆動車輪２０２へ出力が伝達されないように制御する。必要に応じて、駆動車輪２０２以外の負荷へ動力を分割し、振り分けても良い。本実施例では、エンジン２０４が始動していても、フォワードブレーキ２５２及びリバースブレーキ２５１を無効化している時には、動力分割機構２０１によってサンギア２５８のみに動力が分配され、クランクシャフトから得られるエンジン出力がＣＶＴ２０９に伝達されない。

すなわち、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、主動力から駆動車輪２０２に至るまでのトルク伝達経路を、クラッチやギア自体を切り離すなどに代表される機構的（機械的）な接続を遮断することなく、動力分割機構２０１によって機械的な接続をしたままで主動力から駆動車輪２０２に至るトルクを伝達させないことで、駆動力を疑似的に遮断している。

なお、本実施例では、エンジン２０４を始動している場合を想定するが、エンジン２０４を始動させる前であれば、エンジン２０４の始動自体を無効化しても良い。ただし、スタータリレーなどの直結によってエンジン２０４を始動されることがないよう、ＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、少なくともエンジン２０４が始動されている時は動力分割機構２０１によって駆動車輪２０２へ出力が伝達されないよう制御する。

以下、図５を参照しながら本実施例の処理フローについて説明する。
システムは、始動トリガを開始し、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定した後、電子キーの認証処理を行う（Ｓ３０１→Ｓ３０２→Ｓ３０３）。
認証が正しく完了した場合には、ＩＧモード移行後にシステムチェックを行い（Ｓ３０４～Ｓ３０７）、問題が無いことを確認した後に車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態をＵＮＳＥＴに設定する（Ｓ３０８～Ｓ３１０）。

車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＵＮＳＥＴに設定されると、動力分割機構２０１によるエンジン２０４などの車両の動力が駆動車輪２０２に伝達されないための制御を解除し（Ｓ３１１）、ＲＥＡＤＹ状態に移行する（Ｓ３１２）。ＲＥＡＤＹ状態に移行することで、車両を使用することのできるユーザの操作に応じた車両の走行が可能なる。

図６Ａは、認証が正常に完了した場合のタイミングチャートである。図６Ａに示すように、認証が正常に完了し、エンジン２０４が始動されると、車両は、シフトレバー、アクセル、ブレーキなどのユーザ操作に応じた走行が可能となる。

図６Ｂおよび図６Ｃは、認証が正常に完了せず、車両が使用できるユーザと特定できなかった場合のタイミングチャートである。

図６Ｂは、不正な手段によってスタータ２１５を起動し、エンジン２０４が始動された場合の例である。図６Ｂに示すように、エンジン２０４を強制始動させ、アクセルぺダルやスロットル操作を行っても、フォワードブレーキ２５２やリバースブレーキ２５１を無効化しているため、動力分割機構２０１が有する機能によってエンジン２０４の動力が駆動車輪２０２に伝達されことはない。

一方、図６Ｃは、不正な手段によってスタータ２１５を起動させることで、エンジン２０４が始動できなくてもスタータ２１５動力のみで車両移動を試みた場合の例である。図６Ｃに示すように、スタータ２１５を強制始動させても、フォワードブレーキ２５２やリバースブレーキ２５１を無効化しているため、動力分割機構２０１が有する機能によってスタータ２１５の動力が駆動車輪２０２に伝達されることはない。

＜適用例２に係る構成のバリエーション＞
本適用例では、変速装置としてトルクコンバータ２０８を使用し、ＣＶＴ２０９を変速機構に用いているが、これに限らない。例えば、トルクコンバータ２０８の有無は問わず、ＣＶＴ２０９の代わりに複数の遊星歯車機構を有すオートマチックトランスミッション（以下、Ａ／Ｔと称す。）などを用いても良い。

また、シフトレバー２１２とシフトコントロールＥＣＵ２１３を例示しているが、ユーザのシフト入力を電子化し、シフト状態をギアシフト制御部２５０が認知することができれば方式は問わない。例えば、シフト・バイ・ワイヤを用いても良いし、スイッチやセンサなどのシフト位置検知装置を備えたメカシフトを使用しても良い。必要に応じて、車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、ユーザ操作によらず駆動力を疑似的に遮断する方法に加えて、アクチュエータやソレノイドなどでシフトレバーの操作を物理的に制限してもよい。

さらに、認証が正常に完了しなかった場合や、不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定された時は、それ以前のシフトレンジ設定に関わらず、特定のレンジに変更または固定させるか、シフトできるレンジを制限しても良い。例えば、Ｄレンジに設定されていても強制的にＰレンジに再設定しても良い。また、認証が正常に完了しなかった場合などは、不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴに設定された時のレンジからシフトできなくするか、一度推進力が発生し得るレンジに設定した後は推進力の発生し得るレンジに再設定できなくしても良い。

なお、シフトレンジの設定を変更または固定したり、シフトできるレンジを制限したりする方法は、特に限定されないが、例えばシフトレバーを物理的に固定しても良く、また、シフトレバーの設定情報に関わらず実際のシフト制御を無効化しても良い。

Ｂ－３．適用例３（電子キー以外の認証手段が用いられる車両への適用）
図７は、適用例３に係る車両のシステム構成図であり、図８はフローチャートである。

本実施例では、電子キー以外の認証手段として、脈拍、指紋などの生体情報を使用した認証を行う。認証部３００は、ステアリングセンサ３５１によって脈拍、指紋などの生体情報を使用した認証を行い、認証ＥＣＵ３５２によってサーバ３５３の認証鍵記憶部３５５に登録されているユーザか否かを識別し、認証トリガとしてドアスイッチ３０８、着座センサ３０９、ステアリングセンサ３５１を使用する。

認証部３００は、ギアシフト制御部３５０を有する認証ＥＣＵ３５２を備えている。認証ＥＣＵ３５２は、ＣＡＮ通信によってエンジン制御ＥＣＵ３０５に接続されている。エンジン制御ＥＣＵ３０５は、ギアシフト制御部３５０が設定する車両不正防止手段であるＬＯＣＫ状態によって動力分割機構３０１を制御する。車両の不正使用防止手段であるＬＯＣＫ状態がＳＥＴである時には、リバーススイッチ３１１操作などにより前進、後進などの指令情報があるか否かに関わらず、動力分割機構３０１によって駆動車輪３０２へ出力が伝達されないよう制御する。

認証に使用する生体情報は、サーバ３５３に設けられた認証鍵記憶部３５５に記憶されている。サーバ３５３と認証ＥＣＵ３５２との通信は、外部通信装置３５４を介して行われる。サーバ３５３は、車両に搭載しても良いし、データセンタなどの車両外部に設けても良い。外部通信装置３５４は、有線、無線を問わない。

以下、図８を参照しながら本実施例の処理フローについて説明する。
システムは、ドアスイッチ３０８によってドアの開閉を検出すると（Ｓ４００）、ＥＣＵの電源を起動し、車両不正防止手段であるＬＯＣＫ状態をＳＥＴに設定する（Ｓ４０１）。その後、着座センサ３０９によってユーザが運転席に着座したことが検知され（Ｓ４０２）、ステアリングセンサ３５１によってユーザがステアリングを握ったことが検知されると（Ｓ４０３）、認証トリガが開始される。認証トリガが開始されると、認証ＥＣＵ３５２は、ステアリングセンサ３５１から得られた生体情報を検知する（Ｓ４０４）。

認証ＥＣＵ３５２は、ステアリングセンサ３５１から得られた生体情報が認証鍵記憶部３５５に登録されている生体情報と一致するか否かを照合する（Ｓ４０５）。認証ＥＣＵ３５２は、これらの生体情報が一致した場合には、車両を使用できるユーザとして認証処理を完了し、モード遷移処理を行う（Ｓ４０６→Ｓ４０７）。その後、ユーザによってブレーキが踏まれたことが検知されると（Ｓ４０８）、車両の起動処理を行う。

ＩＧモードに移行した後、エンジンの始動が許可されると（Ｓ４０９→Ｓ４１０）、システムチェックなどのチェック処理を行い（Ｓ４１１）、エンジンを始動する（Ｓ４１２）。エンジン始動処理を行った後に、車両不正防止手段であるＬＯＣＫ状態がＵＮＳＥＴに設定されると（Ｓ４１３）、動力分割機構３０１によるエンジンなどの車両の動力が駆動車輪３０２に伝達されないための制御を解除し（Ｓ４１４）、ＲＥＡＤＹ状態に移行する（Ｓ４１５）。ＲＥＡＤＹ状態に移行することで、車両を使用することのできるユーザの操作に応じた車両の走行が可能なる。

＜適用例３に係る構成のバリエーション＞
本適用例では、特に言及しなかったが、認証トリガやギアシフト制御部３５０の配置、ＥＣＵ間の通信手段は問わない。例えば、認証トリガとして着座センサ３０９を用いても良いし、車載カメラなどによって生体情報を検知しても良い。また、ギアシフト制御部３５０は他のＥＣＵに有しても良く、ＥＣＵ間の通信手段に光通信や無線通信を使用しても良い。

Ｃ．変形例
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態で説明したフローチャート、シーケンス、実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

＜付記＞
［付記１］
車両の使用が許可されたユーザであるか否かを認証するための認証装置と、
前記車両の推進力を得るための一つ以上の動力源と、
前記動力源と駆動車輪のトルク伝達経路の間に配設され、前記動力源と前記駆動車輪へのトルク伝達を分割する動力分割装置とを備え、
前記認証装置による認証が正常完了しない場合、前記動力分割装置によって前記動力源と前記駆動車輪への出力を遮断する、動力伝達制御装置。

［付記２］
前記動力分割装置は遊星歯車機構であり、
前記遊星歯車機構が備えるサンギア、プラネタリギア、リングギア、ピニオンギアのいずれか一つ以上に電動機を接続し、
前記電動機を動力源または発電機として動作させる機能と、
前記電動機よってサンギア、プラネタリギア、リングギア、ピニオンギアのいずれか一つ以上の自転、公転、固定を制御する機能と、
を有し、
前記電動機の制御によって、前記遊星歯車機構に接続されるいずれか一つ以上の前記動力源からの出力トルクを、前記駆動車輪に接続されているサンギア、プラネタリギア、リングギア、ピニオンギア以外のギアに伝達するよう制御する機能を有することを特徴とした、付記１に記載の動力伝達制御装置。

［付記３］
前記動力分割装置は遊星歯車機構であり、
前記遊星歯車機構が備えるサンギア、プラネタリギア、リングギア、ピニオンギアのいずれか一つ以上を固定するためのブレーキ機構を備え、
前記ブレーキ機構によって、前記遊星歯車機構に接続されるいずれか一つ以上の前記動力源からの出力トルクを、前記駆動車輪に接続されているサンギア、プラネタリギア、リングギア、ピニオンギア以外のギアに伝達するよう制御する機能を有することを特徴とした、付記１に記載の動力伝達制御装置。

［付記４］
前記動力分割装置はトランスミッション機構であり、
前記認証装置による認証が正常完了しない場合、入力されたシフト指令に関わらず、予め定めたシフトレンジに制限または固定する機能を特徴とした、付記１に記載の動力伝達制御装置。

［付記５］
前記認証装置による認証が正常完了しない場合、それ以前のシフトレンジ設定に関わらず、シフトレバーを特定のレンジに変更または固定させるか、シフトできるレンジを制限する機能を特徴とした、付記１に記載の動力伝達制御装置。

［付記６］
前記認証装置による認証が正常完了しない場合、リレーまたはスイッチング素子によって電動機、アクチュエータ、ソレノイド、インバータ、電源回路のいずれか一つ以上を遮断することによって、
前記動力分割機構に入力される入力トルクを、前記駆動車輪にトルク伝達されないよう動作する機能を有することを特徴とした、付記１に記載の動力伝達制御装置。

［付記７］
前記認証装置による認証が正常完了しない場合、リレーまたはスイッチング素子によって車両に搭載する制御装置のいずれか一つ以上に印可する電源を遮断することによって、
前記動力分割機構に入力される入力トルクを、前記駆動車輪にトルク伝達されないよう動作する機能を有することを特徴とした、請求項１に記載の動力伝達制御装置。

１００・・・認証部、１０１・・・動力分割機構、１０２・・・駆動車輪、１０４・・・エンジン、１０５・・・エンジン制御ＥＣＵ、１０７・・・ハイブリッド制御ＥＣＵ、２００・・・認証部、２０１・・・動力分割機構、２０２・・・駆動車輪、２０４・・・エンジン、２０５・・・エンジン制御ＥＣＵ、２０７・・・変速機制御用ＥＣＵ、３００・・・認証部、３０１・・・動力分割機構、３０２・・・駆動車輪、３０４・・・エンジン、３０５・・・エンジン制御ＥＣＵ、３５２・・・認証ＥＣＵ、３５５・・・認証鍵記憶部、３５３・・・サーバ。

Claims (1)

1. 車両の使用が許可されたユーザであるか否かを認証するための認証装置と、
   前記車両の推進力を得るための一つ以上の動力源と、
   前記動力源と駆動車輪のトルク伝達経路の間に配設され、前記動力源と前記駆動車輪へのトルク伝達を分割する動力分割装置とを備え、
   前記認証装置による認証が正常完了しない場合、前記動力分割装置によって前記動力源と前記駆動車輪への出力を遮断する、動力伝達制御装置。

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