JP5229089B2 - 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、意図しないで発電機の回転軸の機械的なロックが行われた場合、電動発電機によるＥＶモードの実施、或いは、エンジンからの直接駆動による退避走行の実施を行う技術が開示されている。

特開２００４−３４５５２７号公報 特開２００２−５１４０７号公報

しかしながら、上述した特許文献１等によれば、発電機のロック機構の誤係合故障が発生した場合、エンジン回転数は、一般的に車両の走行速度に比例する。このため、仮に、エンジンの安定燃焼最小速度を下回る低速走行では安定した燃焼ができないため、燃料を供給することが困難となってしまう。このため、電動機によるＥＶ走行が単に行われるため、蓄電池の電力消費の程度が高まってしまうという技術的な問題点が生じる。

また、発電機のロック機構の誤係合故障が発生し、エンジンの安定燃焼最小速度を下回る低速走行が実施された場合、充電する機会を考慮することなく、電動機による退避走行を単に行うため、電力消費の程度が高まり、ひいては、電動機による退避走行を継続できなくなってしまう。

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、電力消費を低減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、車両に搭載された内燃機関と、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であると共に前記駆動軸の回転力より発電可能であり、該発電により得られた電力を前記蓄電池に充電可能な電動発電機と、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態及び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前記発電機の動作状態を切り替え可能な切り替え手段と、（i）意図しない時期に前記第１状態から前記第２状態へ切り替えられる誤作動が発生し、且つ、要求された要求駆動トルクの動作点が、前記内燃機関の安定燃焼最小回転数及び前記車両の走行抵抗に応じて規定される所定動作点領域に含まれる場合、前記要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生し、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する制御手段とを備える。

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発電機の他に、発電機、動力分割機構及び蓄電池を備える。電動発電機は、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、電動発電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切り替え手段を備えている。

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。

切り替え手段によって、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、切り替え手段によって、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、切り替え手段として、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、本発明によれば、意図しない時期に第１状態、即ち、回転可能状態から、第２状態、即ち、固定状態へ切り替えられる誤作動（所謂、誤係合又は誤係合故障）が発生し、且つ、要求された要求駆動トルクの動作点が、内燃機関の安定燃焼最小回転数及び車両の走行抵抗に応じて規定される所定動作点領域に含まれる場合、制御手段の制御下で、電動発電機によって、要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで、駆動軸を駆動される。ここに、本発明に係る動作点とは、要求駆動トルク、車両の走行速度及び運転者が指示するアクセル開度によって、座標上、規定される点を意味する。また、本発明に係る安定燃焼最小回転数とは、内燃機関において、失火の可能性を殆ど又は完全になくすために必要な内燃機関の回転速度の最小値を意味する。典型的には、この安定燃焼最小回転数は、内燃機関の機関温度、内燃機関に吸気される吸気の温度、及び吸気の密度に応じて、内燃機関の燃焼室内で燃焼が確実に行われるように規定されてよい。

典型的には、誤係合が発生し、且つ、要求駆動トルクが、内燃機関の安定燃焼最小回転数に応じて規定される所定動作点領域の上限値を超えない場合、電動発電機によって、要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで駆動軸が駆動される。これにより、要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクでＥＶ走行が行われることにより、電力消費を効果的に抑制することが可能であると共に、退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

他方、誤作動が発生し、且つ、要求駆動トルクの動作点が所定動作点領域に含まれない場合、制御手段の制御下で、電動発電機によって要求駆動トルクで駆動軸が駆動される。典型的には、誤係合が発生し、且つ、要求駆動トルクが、内燃機関の安定燃焼最小回転数に応じて規定される所定動作点領域の上限値を超える場合、要求駆動トルクを実際に出力するようにＥＶ走行が行われる。これにより、要求駆動トルクによって、内燃機関を例えば５秒等の短い所定時間後に安定燃焼最小回転数で実際に回転させることができる。これにより、内燃機関による動力によって発電を実施する機会を増やすことが可能であり、蓄電池に電力を充電する可能性や頻度を顕著に高めることが可能である。これにより、ＥＶ走行による退避走行のための電力をより多頻度で蓄電することができるので、将来、このＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離を延長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の態様は、前記制御手段は、前記誤作動が発生し、且つ、前記車両の走行速度が安定燃焼最小速度を超える場合、前記要求駆動トルクより大きい駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記内燃機関を制御する。

この態様によれば、車両の走行速度が、安定燃焼最小速度を超える場合、要求駆動トルクより大きい駆動トルク、典型的には、要求駆動トルクに、電動発電機による充電を行うための予備的な駆動トルクを加えた駆動トルクを駆動軸に伝達するように、内燃機関が制御される。これにより、蓄電池に電力を、より多量に且つより迅速に充電することが可能である。これにより、将来、ＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離をより確実に延長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他の態様は、前記制御手段は、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動することにより、前記車両の走行速度が安定燃焼最小速度を所定時間（5秒）で超えるか否かを判定する判定手段を有し、前記制御手段は、前記走行速度が前記安定燃焼最小速度を前記所定時間で超えると判定される場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する。

この態様によれば、車両は要求駆動トルクによって走行することにより、安定燃焼最小速度に、例えば５秒等の短い所定時間で到達可能であることが判定される場合、電動発電機によって、要求駆動トルクで駆動軸を駆動される。

これにより、車両の走行速度が、所定時間で安定燃焼最小速度に到達した後に、内燃機関による動力によって発電を実施する機会を増やすことが可能であり、蓄電池に電力を充電する可能性や頻度を顕著に高めることが可能である。これにより、ＥＶ走行による退避走行のための電力をより多頻度で蓄電することができるので、将来、このＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

典型的には、この所定時間は、車両が走行する路面勾配に応じて変化させてよい。典型的には、車両が降坂路を走行する場合、運転者はアクセル操作量が小さくても車両は加速するので、所定時間を基準値よりも小さくしてよい。他方、車両が登坂路を走行する場合、運転者はアクセル操作量が大きくても加速が妨げられるので、所定時間を基準値より大きくしてよい。これにより、現在の走行速度をより確実に安定燃焼最小速度に到達させ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他の態様は、前記制御手段は、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動することにより、前記車両の走行速度が前記安定燃焼最小速度を前記所定時間で超えないと判定される場合、前記所定駆動トルクとして、前記車両の走行抵抗に加えて又は代えて前記蓄電池の残り電力量に応じた駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する。

この態様によれば、所定駆動トルクは、車両の走行抵抗に加えて又は代えて蓄電池に蓄えられた残り電力量に応じて変化させる。

典型的には、電池に蓄えられた蓄電量が所定値を超える場合、電動発電機によって、所定駆動トルクより大きな駆動トルクで駆動してよい。これにより、車両の走行速度を、より積極的に安定燃焼最小速度に到達させることができる。そして、安定燃焼最小速度に到達の後、蓄電池に電力を、より多量に且つより迅速に充電することが可能である。これにより、将来、ＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離をより確実に延長することが可能である。

他方、蓄電量が所定値を超えない場合、電動発電機によって、所定駆動トルクより小さな駆動トルクで駆動してよい。これにより、車両の退避走行の距離を延長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他の態様は、前記誤作動（即ち、誤係合）が発生したか否かを特定する特定手段と、前記制御手段は、（i）前記誤作動（即ち、誤係合）が発生したと特定され、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が、前記所定動作点領域に含まれる場合、前記所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生したと特定され、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する。

この態様によれば、特定された誤作動の発生に応じて、電動発電機をより高精度に制御することができる。

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方法は、車両に搭載された内燃機関と、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であると共に前記駆動軸の回転力より発電可能であり、該発電により得られた電力を前記蓄電池に充電可能な電動発電機と、前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態及び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前記発電機の動作状態を切り替え可能な切り替え手段とを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、（i）意図しない時期に前記第１状態から前記第２状態へ切り替えられる誤作動が発生し、且つ、要求された要求駆動トルクの動作点が、前記内燃機関の安定燃焼最小回転数及び前記車両の走行抵抗に応じて規定される所定動作点領域に含まれる場合、前記要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生し、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する制御工程とを備える。

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。

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「電動発電機」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。

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。ＥＣＵ１００によって、本発明に係る「制御手段」及び「判定手段」の一例が構成されている。

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。

本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、誤係合特定部１２０を備えている。誤係合特定部１２０は、本発明に係る「特定手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数の変化を監視し、ＥＣＵ１００から指示されたＭＧ１の回転数と実際のＭＧ１の回転数との偏差が所定閾値を超えるか否かに基づいて、ＭＧ１ロックの誤係合が発生したか否かを特定することが可能に構成されている。尚、制御部１１０及び誤係合特定部１２０を含むＥＣＵ１００による制御処理については、後に図５を参照して詳細に説明する。

（ロック機構の動作）
ここで、図２及び図３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２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３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３（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３（ｂ））である。尚、図３（ａ）及び図３（ｂ）の断面図は、図２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２、図３（ａ）及び図３（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３（ａ）或いは図３（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３（ａ）及び図３（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３（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３（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３（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。

しかしながら、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と係合してしまい、ＭＧ１ロックの誤係合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とが係合し、ＭＧ１ロックの誤係合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から遠ざ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とが係合し、ＭＧ１ロックの誤係合が発生してしまうことが考えられる。

特に、本実施形態では、ＭＧ１のロック機構において、誤係合故障が発生した場合、駆動トルクの制限を実施する駆動トルク制限領域を有する所定マップを用いることにより、運転者のアクセル操作量を要求する駆動トルクに変換している。尚、本実施形態に係る駆動トルク制限領域を有する所定マップの詳細については、後述される。

（運転領域）
次に、図４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４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４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４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４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４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５乃至図７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５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における制御処理の流れを示したフローチャートである。尚、図５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における駆動軸の駆動トルクを決定可能な走行速度及びアクセル開度を入力変数とした所定マップを示したグラフである。図７は、図６の所定マップの一部を拡大して示したグラフである。尚、図６及び図７の横軸は走行速度を意味し、縦軸は駆動軸の駆動トルク（所謂、ペラ軸駆動トルク）を意味し、座標上の曲線群は、複数種類のアクセル開度に夫々対応している。また、図６中の点線で囲まれた部分Ａｒｅａ１は、図７中の点線で囲まれた部分Ａｒｅａ１に対応する。

図５に示されるように、ＥＣＵ１００の制御下で、誤係合が発生したか否かが判定される（ステップＳ１０１）。具体的には、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数の変化を監視した結果、ＥＣＵ１００から指示されたＭＧ１の回転数と実際のＭＧ１の回転数との偏差が所定閾値を超える場合、ＭＧ１ロックの誤係合が発生したと判定される。他方、ＥＣＵ１００から指示されたＭＧ１の回転数と実際のＭＧ１の回転数との偏差が所定閾値を超えない場合、ＭＧ１ロックの誤係合が発生しないと判定される。

このステップＳ１０１の判定の結果、誤係合が発生したと判定される場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、所定マップが取得される（ステップＳ１０２）。ここに、本実施形態に係る所定マップとは、ハイブリッド車両の走行速度及び運転者が指示するアクセル開度を入力変数として、駆動軸の駆動トルクを決定可能なマップを意味する。尚、本実施形態に係る駆動トルク制限領域を有する所定マップの詳細については、後述される。

次に、ＥＣＵ１００の制御下で、ハイブリッド車両の走行速度が、安定燃焼最小速度、未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。ここに、本実施形態に係る安定燃焼最小速度とは、エンジンが安定的に燃焼する、言い換えると、エンジンで失火の可能性を殆ど又は完全になくすために必要なハイブリッド車両の走行速度の最小値を意味する。具体的には、安定燃焼最小速度Ｖｓは、単位を「（ｋｍ／ｈ）：kilometer per hour」として、次式（１）で導出される。

Ｖｓ＝｛Ｎｅｓ×（１＋ρ）｝／Ｋｄｉｆｆ ×２πｒ ×６０／１０００
・・・（１）
但し、Ｎｅｓ：安定燃焼最小回転数（ｒｐｍ：revolution per minute）
ρ：プラネタリアギヤ比
Ｋｄｉｆｆ：ディフェレンシャルギヤ比
ｒ：タイヤ半径（ｍ：meter）とする。

特に、安定燃焼最小速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）は、エンジンの冷却水の水温、吸入空気の温度、又は空気の密度に応じて、エンジンの燃焼室内で燃焼が確実に行われるように設定してよい。これにより、エンジンにおいて、失火の可能性を殆ど又は完全になくした安定した運転をより確実に実現することができる。

このように、式（１）は、エンジンが安定的に燃焼する、言い換えると、エンジンで失火の可能性を殆ど又は完全になくすために必要なエンジンの回転速度の最小値を意味する安定燃焼最小回転数Ｎｅｓに係数を乗算することにより、算出される。

より具体的には、上述した式（１）に、上述した各種の変数に数値として、安定燃焼最小回転数Ｎｅｓに「８００（ｒｐｍ）」を代入し、プラネタリアギヤ比ρに「０．３８４６」（＝３０／７８）を代入し、ディフェレンシャルギヤ比Ｋｄｉｆｆに「３．０」を代入し、タイヤ半径ｒに「０．３０（ｍ）」を代入した場合、安定燃焼最小速度Ｖｓとして、「４１．８（ｋｍ／ｈ）」となる。

上述したステップＳ１０３の判定の結果、ハイブリッド車両の走行速度が、安定燃焼最小速度、未満であると判定される場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、要求される駆動トルクが、駆動トルク制限領域に含まれるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。ここに、本実施形態に係る駆動トルク制限領域とは、要求される駆動トルク、走行速度及びアクセル開度によって、座標上、規定される動作点のうち、要求される駆動トルクの制限を実施する必要のある動作点の領域を意味する。具体的には、図６に示されるように、この駆動トルク制限領域Ｚ１（図６中の右上方向に向かうハッチング部分を参照）は、走行速度が安定燃焼最小速度Ｖｓを越えない場合においてＥＶ走行が実施されるＥＶ走行領域Ｚ２（図６中の点状のハッチング部分を参照）に含まれる。

（駆動トルク制限領域の境界：上限境界）
ここで、図７に加えて、上述した図６を参照して、このＥＶ走行が実施されるＥＶ走行領域Ｚ２のうち、駆動トルク制限領域の境界について説明する。

最初に、駆動トルク制限領域の境界のうち上限境界の一例について詳細に説明する。図６及び図７に示されるように、駆動トルク制限領域の境界の上限値の一例として、現在の走行速度が所定時間以内に上述の安定燃焼最小速度Ｖｓに到達するために必要な所定駆動トルクを挙げることができる。この所定駆動トルクＴａ１について、具体的には、次の式（２）によって算出される。

Ｔａ１＝｛（Ｖｓ−Ｖａ）／３．６／ｔ ×Ｗ ×ｒ／Ｋｄｉｆｆ｝＋Ｔａ０
・・・（２）
但し、Ｖｓ：安定燃焼最小速度（ｋｍ／ｈ）
Ｖａ： 現在の走行速度（ｋｍ／ｈ）
ｔ： 現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓに到達するまで加速を行う必要のある時間である所定時間（秒：ｓｅｃｏｎｄ）
Ｗ： 車両重量（ｋｇ）
ｒ：タイヤ半径（ｍ：meter）
Ｋｄｉｆｆ：ディフェレンシャルギヤ比
Ｔａ０：路面からの抵抗力（所謂、走行抵抗力）と釣り合った状態で、現在の走行速度Ｖａ（ｋｍ／ｈ）を維持しつつ走行する定常走行を行うために必要な駆動軸の定常駆動トルク（所謂、ペラ軸駆動トルク）（Ｎｍ：Newton Meter）とする。

この定常駆動トルクＴａ０について、具体的には、次の式（３）によって算出される。

Ｔａ０＝｛（Ａ×Ｖａ×Ｖａ＋Ｃ）×ｒ｝／Ｋｄｉｆｆ
・・・（３）
但し、Ａ：空気抵抗係数（Ｎ／｛（ｋｍ／ｈ）の２乗｝）
Ｖａ： 現在の走行速度（ｋｍ／ｈ）
Ｃ：走行損失（Ｎ：Newton）
Ｋｄｉｆｆ：ディフェレンシャルギヤ比とする。

尚、現在の走行速度Ｖａ（ｋｍ／ｈ）を変化させながら定常駆動トルクＴａ０を算出し、図７の座標上にプロットする場合、現在の走行速度Ｖａを安定燃焼最小速度Ｖｓと一致させた動作点Ｐ０、即ち、「Ｖａ＝Ｖｓ」で定常走行時の定常駆動トルクの動作点Ｐ０を通過する下に緩やかに凸な右上がりの曲線であるトルクラインＬ０となることが分かる。

ここで、車両が、現在、上述のように算出した安定燃焼最小速度Ｖｓより「１０」（ｋｍ／ｈ）だけ小さい速度で走行している場合、即ち、現在の走行速度Ｖａが「３１．８」（ｋｍ／ｈ）である場合について、駆動トルク制限領域の境界の上限値である所定駆動トルクＴａ１を、具体的に算出する。

先ず、上述した式（３）によって示される定常駆動トルクＴａ０に、空気抵抗係数Ａに「０．０３５」（Ｎ／（ｋｍ／ｈ）の２乗）を代入し、現在の走行速度Ｖａに「３１．８」（ｋｍ／ｈ）を代入し、走行損失Ｃに「１５０」（Ｎ）を代入し、タイヤ半径ｒに「０．３０（ｍ）」を代入し、ディフェレンシャルギヤ比Ｋｄｉｆｆに「３．０」を代入した場合、走行抵抗力と釣り合う上述した定常駆動トルクＴａ０は、「１８．５（Ｎｍ）」となる。

これにより、駆動トルク制限領域の境界の上限値である所定駆動トルクＴａ１を示す上述した式（２）に、安定燃焼最小速度Ｖｓとして、「４１．８（ｋｍ／ｈ）」を代入し、現在の走行速度Ｖａに「３１．８」（ｋｍ／ｈ）を代入し、上述の所定時間ｔとして、「５（ｓｅｃ）」を代入し、車両重量Ｗとして、「１８００（ｋｇ）」を代入し、タイヤ半径ｒに「０．３０（ｍ）」を代入し、ディフェレンシャルギヤ比Ｋｄｉｆｆに「３．０」を代入し、定常駆動トルクＴａ０に「１８．５（Ｎｍ）」を代入する。この結果、駆動トルク制限領域の境界の上限値である所定駆動トルクＴａ１は、「１１８．５（Ｎｍ）」（図７中の点Ｐ１を参照）として算出される。

以上のようにして、現在の走行速度Ｖａ（ｋｍ／ｈ）を変化させながら駆動トルク制限領域の上限値である所定駆動トルクＴａ１を算出し、図７の座標上にプロットする場合、現在の走行速度Ｖａを安定燃焼最小速度Ｖｓと一致させた動作点Ｐ０、即ち、「Ｖａ＝Ｖｓ」で定常走行時の定常駆動トルクの動作点Ｐ０を通過する右下がりのトルクラインＬ１（図６及び図７を参照）上をプロットされることが分かる。

このトルクラインＬ１の右下側の動作点領域の範囲内において、駆動トルク制限領域が含まれる。他方、このトルクラインＬ１の右上側の動作点領域であり且つ安定燃焼最小速度Ｖｓより小さい動作点領域においては、駆動トルクの制限を実施しない。

特に、車両が降坂路を走行する場合、運転者はアクセル操作量が小さくても車両は加速する。他方、車両が登坂路を走行する場合、運転者はアクセル操作量が大きくても加速が妨げられる。このため、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓに到達するまで加速を行う必要のある時間である所定時間ｔ（ｓｅｃ）を、路面勾配に応じて、変化させてよい。これにより、現在の走行速度Ｖａをより確実に安定燃焼最小速度Ｖｓに到達させることが可能である。

（駆動トルク制限領域の境界：下限境界）
次に、駆動トルク制限領域の境界のうち下限境界の一例について詳細に説明する。図６及び図７に示されるように、駆動トルク制限領域の境界の下限値、言い換えると、駆動トルクの制限を実施した場合に出力する必要のある出力駆動トルクの一例として、上述した路面からの抵抗力（所謂、走行抵抗力）と釣り合うための定常駆動トルクと比較して大きく、例えば重力の「０．０２倍」だけ加速することが可能な駆動トルクを挙げることができる。具体的には、この出力駆動トルクＴａ２は、次の式（３ａ）によって算出される。

Ｔａ２＝（Ａ×Ｖａ×Ｖａ＋ Ｃ＋ Ｗ×９．８×Ｐａ）×ｒ ／ Ｋｄｉｆｆ
・・・（３ａ）
但し、Ａ：空気抵抗係数（Ｎ／｛（ｋｍ／ｈ）の２乗｝）
Ｖａ： 現在の走行速度（ｋｍ／ｈ）
Ｃ：走行損失（Ｎ：Newton）
Ｗ： 車両重量（ｋｇ）
Ｐａ：駆動トルクの制限時に許容する許容加速度（単位を１重力「Ｇ：Gravity」とする）
ｒ：タイヤ半径（ｍ：meter）
Ｋｄｉｆｆ：ディフェレンシャルギヤ比とする。

具体的には、上述の式（３ａ）より、要求された駆動トルクが駆動トルク制限領域内に含まれ、駆動トルクの制限が実施された場合、許容加速度Ｐａとして、「０．０２Ｇ」までの加速を許容し、現在の走行速度Ｖａが、安定燃焼最小速度Ｖｓ＝４１．８（４１．８（ｋｍ／ｈ））より「１０（ｋｍ／ｈ）」だけ低い速度Ｖａ＝３１．８（ｋｍ／ｈ）である場合、出力駆動トルクＴａ２は、「５３．８（Ｎｍ）」（図７中の点Ｐ２を参照）として算出される。詳細には、図６及び図７中のトルクラインＬ２に示されるように、現在の走行速度Ｖａ（ｋｍ／ｈ）を変化させながら出力駆動トルクＴａ２を求める場合、下に緩やかに凸な右上がりの曲線であるトルクラインＬ２となることが分かる。

このように、現在の走行速度Ｖａが変化すると、所定駆動トルクＴａ１及び出力駆動トルクＴａ２の値は、図７に示す２本のトルクラインＬ１及びトルクラインＬ２に沿って夫々移動する。このため、所定マップにおけるアクセル開度と、駆動トルクとの相関関係は、車両速度Ｖａに応じて、熱効率或いは燃費効率が、最も高くなるように設定することが望ましい。

特に、上述した実施形態では、許容加速度Ｐａとして「０．０２Ｇ」を用いたが、電池に蓄えられた蓄電量に応じて、この許容加速度Ｐａの値を変化させて良い。典型的には、電池に蓄えられた蓄電量が所定値を超える場合、「０．０２Ｇ」より許容加速度Ｐａを大きくしてよい。これにより、車両の走行速度を、より積極的に安定燃焼最小速度に到達させることができる。そして、安定燃焼最小速度に到達の後、蓄電池に電力を、より多量に且つより迅速に充電することが可能である。これにより、将来、ＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離をより確実に延長することが可能である。他方、蓄電量が所定値を超えない場合、「０．０２Ｇ」より許容加速度Ｐａを小さくしてよい。これにより、車両の退避走行の距離を延長することが可能である。

（動作原理：続き）
再び、図５に戻って、上述したステップＳ１０４の判定の結果、要求される駆動トルクが、上述した駆動トルク制限領域に含まれると判定される場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、要求される駆動トルクが、上述した出力する必要のある出力駆動トルクＴａ２を超えるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここで、要求される駆動トルクが、上述した出力する必要のある出力駆動トルクＴａ２を超えると判定される場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、要求された駆動トルクが出力駆動トルクＴａ２に制限されてＥＶ走行が行われる（ステップＳ１０６）。

このように、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓよりも小さく、且つ、要求される駆動トルクが、上述した駆動トルク制限領域に含まれると判定される場合、要求された駆動トルクを出力駆動トルクＴａ２に制限したＥＶ走行を行うことにより、電力消費を効果的に抑制することが可能であると共に、退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

他方、上述したステップＳ１０５の判定の結果、要求される駆動トルクが、上述した出力する必要のある出力駆動トルクＴａ２を超えると判定されない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、要求された駆動トルクを制限することなく、要求された駆動トルクを実際に出力するようにＥＶ走行が行われる（ステップＳ１０７）。

他方、上述したステップＳ１０４の判定の結果、要求される駆動トルクが、上述した駆動トルク制限領域に含まれると判定されない場合、言い換えると、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓよりも小さく、且つ、要求される駆動トルクが、上述した所定駆動トルクＴａ１よりも大きい場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、或いは、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓよりも小さく、且つ、要求される駆動トルクが、上述した出力駆動トルクＴａ２よりも小さい場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、要求された駆動トルクを実際に出力するようにＥＶ走行が行われる（ステップＳ１０７）。

このように、要求される駆動トルクが、上述した所定駆動トルクＴａ１よりも大きい場合、車両は要求された駆動トルクによって走行することにより、安定燃焼最小速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）に、例えば５秒等の短い所定時間で到達可能であることが予測できるので、駆動トルクの制限を実施しない。これにより、安定燃焼最小速度Ｖｓに到達後、エンジンによる動力によって発電を実施する機会を増やすことが可能であり、蓄電池に電力を充電する可能性や頻度を顕著に高めることが可能である。これにより、ＥＶ走行による退避走行のための電力をより多頻度で蓄電することができるので、将来、このＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

他方、上述したステップＳ１０３の判定の結果、ハイブリッド車両の走行速度が、安定燃焼最小速度、未満であると判定されない場合、即ち、ハイブリッド車両の走行速度が、安定燃焼最小速度、以上であると判定される場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、要求される駆動トルクに加えて、ＭＧ２による充電を行うための予備的な駆動トルクを駆動軸に直接伝達するように、エンジンが運転される（ステップＳ１０８）。

このように、車両が、安定燃焼最低速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）を超える走行速度で走行している場合、エンジンを運転させ、要求された駆動トルクに加えて、余分の予備的な駆動トルクを発生させる。これにより、蓄電池に電力を、より多量に且つより迅速に充電することが可能である。これにより、将来、ＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離をより確実に延長することが可能である。

言い換えると、車両が、安定燃焼最低速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）を超える走行速度で走行している場合、運転者の要求する駆動パワーと電池充電に必要な充電パワーとを合算したパワーをエンジンが駆動軸に出力するように、エンジン出力が決定される。特に、誤係合が発生した場合、電池充電量の目標値を正常時よりも高く設定することにより、将来的に行われる可能性のある退避走行のための電力をより多量に蓄電することができるので、この退避走行による走行距離を延長することが可能である。

他方、上述したステップＳ１０１の判定の結果、誤係合が発生したと判定されない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、上述した一連の制御処理は一旦、終了される。

（本実施形態に係る作用と効果との検討）
次に、図８及び図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８は、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８（ａ））及び一般例に係る意図しないＭＧ１の誤係合の発生後、ＭＧ１の回転数がゼロに固定された場合のハイブリッド車両の共線図（図８（ｂ））である。尚、図８（ａ）及び図８（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９は、一般例に係るハイブリッド車両の駆動制御装置における駆動軸の駆動トルクを決定可能な走行速度及びアクセル開度を入力変数とした所定マップを示したグラフである。尚、図９の横軸は走行速度を意味し、縦軸は駆動軸の駆動トルク（所謂、ペラ軸駆動トルク）を意味し、座標上の曲線群は、複数種類のアクセル開度に夫々対応している。

仮に、図８（ａ）中の点線のラインに示されるように、一般例に係る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。

また、一般例に係るハイブリッド車両において、ＭＧ１のロック機構の誤係合故障が発生した場合、エンジン回転数は、一般的に車両の走行速度に比例する。このため、図８（ｂ）中の点線のラインに示されるように、仮に、エンジンの安定燃焼最小速度を下回る低速走行では安定した燃焼ができないため、燃料を供給することが困難となってしまう。このため、ＭＧ２によるＥＶ走行が単に行われるため、蓄電池の電力消費の程度が高まってしまう。

特に、仮に、ハイブリッド車両の駆動制御装置において、図９に示される、一般例に係る駆動軸の駆動トルクを決定可能な走行速度及びアクセル開度を入力変数とした所定マップを用いた場合、上述したエンジンの安定燃焼最小速度等によって規定される駆動トルク制限領域を考慮していないため、次のような技術的な問題点が生じる。即ち、ＭＧ１のロック機構の誤係合故障が発生し、エンジンの安定燃焼最小速度を下回る低速走行が実施された場合、充電する機会を考慮することなく、ＭＧ２による退避走行を単に行うため、電力消費の程度が高まり、ひいては、ＭＧ２による退避走行を継続できなくなってしまう。

これに対して、本実施形態では、ＭＧ１ロックの誤係合が発生した場合、上述した駆動トルク制限領域を有する所定マップを用いる。そして、要求される駆動トルクが、この駆動トルク制限領域に含まれる場合、駆動トルクの制限を実施する。典型的には、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓよりも小さく、且つ、要求される駆動トルクが、この駆動トルク制限領域に含まれる場合、要求された駆動トルクを出力駆動トルクＴａ２に制限したＥＶ走行を行うことにより、電力消費を効果的に抑制することが可能であると共に、退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

他方、要求される駆動トルクが、この駆動トルク制限領域に含まれない場合、駆動トルクの制限を実施しない。典型的には、現在の走行速度Ｖａが安定燃焼最小速度Ｖｓよりも小さく、且つ、要求される駆動トルクが、この駆動トルク制限領域の上限値である所定駆動トルクＴａ１よりも大きい場合、駆動トルクの制限を実施しない、即ち、要求された駆動トルクを実際に出力するようにＥＶ走行が行われる。

このように、要求される駆動トルクが、上述した所定駆動トルクＴａ１よりも大きい場合、車両は要求された駆動トルクによって走行することにより、安定燃焼最小速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）に、例えば５秒等の短い所定時間で到達可能であることが予測できるので、駆動トルクの制限を実施しない。これにより、安定燃焼最小速度Ｖｓに到達後、エンジンによる動力によって発電を実施する機会を増やすことが可能であり、蓄電池に電力を充電する可能性や頻度を顕著に高めることが可能である。これにより、ＥＶ走行による退避走行のための電力をより多頻度で蓄電することができるので、将来、このＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離を延長することが可能である。

或いは、典型的には、現在の走行速度が、安定燃焼最小速度以上である場合、要求される駆動トルクに加えて、ＭＧ２による充電を行うための予備的な駆動トルクを駆動軸に直接伝達するように、エンジンが運転される。このように、車両が、安定燃焼最低速度Ｖｓ（ｋｍ／ｈ）を超える走行速度で走行している場合、エンジンを運転させ、要求された駆動トルクに加えて、余分の予備的な駆動トルクを発生させる。これにより、蓄電池に電力を、より多量に且つより迅速に充電することが可能である。これにより、将来、ＥＶ走行による退避走行が行われた場合、この退避走行が可能な距離をより確実に延長することが可能である。

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３（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３（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における駆動軸の駆動トルクを決定可能な走行速度及びアクセル開度を入力変数とした所定マップを示したグラフである。 図６の所定マップの一部を拡大して示したグラフである。 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８（ａ））及び誤係合の発生後、ＭＧ１の回転数がゼロに固定された場合のハイブリッド車両の共線図（図８（ｂ））である。 一般例に係るハイブリッド車両の駆動制御装置における駆動軸の駆動トルクを決定可能な走行速度及びアクセル開度を入力変数とした所定マップを示したグラフである。

１０…ハイブリッド車両、５０…駆動軸、１００…ＥＣＵ、１１０…制御部、１２０…誤係合特定部、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…ロック機構、６００…バッテリ、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 (6)

1. 車両に搭載された内燃機関と、
   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であると共に前記駆動軸の回転力より発電可能であり、該発電により得られた電力を前記蓄電池に充電可能な電動発電機と、
   前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態及び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前記発電機の動作状態を切り替え可能な切り替え手段と、
   （i）意図しない時期に前記第１状態から前記第２状態へ切り替えられる誤作動が発生し、且つ、要求された要求駆動トルクの動作点が、前記内燃機関の安定燃焼最小回転数及び前記車両の走行抵抗に応じて規定される所定動作点領域に含まれる場合、前記要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生し、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する制御手段と
   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装置。
2. 前記制御手段は、前記誤作動が発生し、且つ、前記車両の走行速度が安定燃焼最小速度を超える場合、前記要求駆動トルクより大きい駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記内燃機関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、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動することにより、前記車両の走行速度が安定燃焼最小速度を所定時間で超えるか否かを判定する判定手段を有し、
   前記制御手段は、前記走行速度が前記安定燃焼最小速度を前記所定時間で超えると判定される場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御することを特徴とする請求項１又は２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、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動することにより、前記車両の走行速度が前記安定燃焼最小速度を前記所定時間で超えないと判定される場合、前記所定駆動トルクとして、前記車両の走行抵抗に加えて又は代えて前記蓄電池の残り電力量に応じた駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
5. 前記誤作動が発生したか否かを特定する特定手段と、
   前記制御手段は、（i）前記誤作動が発生したと特定され、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が、前記所定動作点領域に含まれる場合、前記所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生したと特定され、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
6. 車両に搭載された内燃機関と、
   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であると共に前記駆動軸の回転力より発電可能であり、該発電により得られた電力を前記蓄電池に充電可能な電動発電機と、
   前記発電機の回転軸が回転可能な第１状態及び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前記発電機の動作状態を切り替え可能な切り替え手段とを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、
   （i）意図しない時期に前記第１状態から前記第２状態へ切り替えられる誤作動が発生し、且つ、要求された要求駆動トルクの動作点が、前記内燃機関の安定燃焼最小回転数及び前記車両の走行抵抗に応じて規定される所定動作点領域に含まれる場合、前記要求駆動トルクより小さい所定駆動トルクで、前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御し、（ii）前記誤作動が発生し、且つ、前記要求駆動トルクの動作点が前記所定動作点領域に含まれない場合、前記要求駆動トルクで前記駆動軸を駆動するように前記電動発電機を制御する制御工程と
   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。