JP6319208B2 - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンとモータ・ジェネレータとが駆動源として設けられたハイブリッド駆動装置に関する。
ハイブリッド駆動装置として、第１モータ・ジェネレータＭＧ１のロータ軸とハイブリッドトランスアクスルのケースＣとの間にドグクラッチＤＣ３とワンウエイクラッチＯＣ３とが設けられ、ドグクラッチＤＣ３の一方の係合部材がワンウエイクラッチＯＣ３に接続され、かつドグクラッチＤＣ３の他方の係合部材がケースＣに固定されたものが知られている（特許文献１）。このハイブリッド駆動装置は、高速走行時においてドグクラッチＤＣ３を係合状態に制御することにより、ワンウエイクラッチＯＣ３によって第１モータ・ジェネレータＭＧ１の正回転が阻止される一方で、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の負回転が許容される状態となる。これにより、高速段（Ｈｉ）のパラレルモードであるＨｉギアロックモードが実現されるので高速走行時のエネルギー効率を向上できる。
特開２０１０−３６８８０号公報
ところで、２つの部材間のトルク伝達を所定の一方向の回転時のみ許容するロックモードと、２つの部材間のトルク伝達を両方向の回転時で遮断するフリーモードとを選択可能なセレクタブルワンウエイクラッチが公知である。セレクタブルワンウエイクラッチはこうした機能を持つので、上記特許文献１のハイブリッド駆動装置のドグクラッチＤ３及びワンウエイクラッチＯＣ３を単一装置のセレクタブルワンウエイクラッチに置換できる。詳しくはセレクタブルワンウエイクラッチの２つの部材の一方を固定部材としてケースＣに固定するとともに、２つの部材の他方を回転部材として第１モータ・ジェネレータＭＧ１のロータ軸に接続することで特許文献１の駆動装置と同様に機能させることができる。
上記の置換が行われたハイブリッド駆動装置においては、エンジンが出力するエンジントルクの反力トルクをセレクタブルワンウエイクラッチの回転部材が受け止める。エンジンの燃焼が安定した状態では正方向のエンジントルクが出力され続ける。そのため、ロックモード時には回転部材の正回転が阻止された状態で回転部材に正方向のトルクが作用した状態が続く。したがって、エンジンの燃焼が安定した状態ではロックモード中にセレクタブルワンウエイクラッチの係合は維持される。
ところが、ロックモード中にエンジントルクの低下を伴う燃焼異常がエンジンに発生するとエンジン回転数が低下する。その低下に伴って正回転が阻止されていた回転部材のトルクが抜けて係合が一旦解放されて負回転してしまう。その後、エンジンの燃焼が正常に復帰するとエンジン回転数が上昇する。これによって、セレクタブルワンウエイクラッチに再係合が発生して部品が劣化する可能性がある。また、正常復帰時のエンジントルクが大きい状況では本来許容されない正回転方向に回転部材が回転する現象であるラチェッティングの発生により摩耗や異音が発生する可能性がある。
そこで、本発明は、エンジンの燃焼異常に伴うセレクタブルワンウエイクラッチの部品の劣化やラチェッティングの発生による摩耗や異音の発生を回避できるハイブリッド駆動装置を提供することを目的とする。
エンジンと、モータ・ジェネレータと、駆動輪にトルクを出力するための出力部と、互いに差動回転可能な複数の回転要素を有し、前記複数の回転要素のいずれか一つに前記エンジンが、前記複数の回転要素の残りのいずれか一つに前記モータ・ジェネレータが、前記複数の回転要素の残りの他の一つに前記出力部がそれぞれ連結された差動機構と、前記エンジンのエンジントルクの反力トルクを受けることが可能でかつ前記差動機構に設けられた回転部材を有し、前記反力トルクを受けた状態で前記回転部材の正回転を阻止する一方で前記正回転と反対方向の前記回転部材の負回転を許容するロックモードと、前記反力トルクを受けた状態で前記回転部材の前記正回転及び前記負回転のそれぞれを許容するフリーモードとを切り替え可能なセレクタブルワンウエイクラッチと、前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードから前記ロックモードへ切り替えるべき所定条件を満たす場合に前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードから前記ロックモードに切り替えることにより、駆動モードを無段変速モードから固定変速モードへ切り替える制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記無段変速モード中に前記エンジンのエンジントルクの低下を伴う燃焼異常又は前記燃焼異常を伴う装置異常が発生した場合、前記所定条件を満たしていても前記フリーモードから前記ロックモードに切り替えずに前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードに維持するものである（請求項１）。
このハイブリッド駆動装置によれば、エンジントルクの低下を伴う燃焼異常又はこうした燃焼異常を伴う装置異常がエンジンに発生した場合には、セレクタブルワンウエイクラッチをロックモードに切り替えるべき所定条件を満たしているか否かに関わらずフリーモードに維持される。そのため、ロックモード時に上記燃焼異常が生じた場合にセレクタブルワンウエイクラッチに起こり得る再係合の発生による部品の劣化やラチェッティングの発生による摩耗や異音の発生を回避できる。
本発明のハイブリッド駆動装置の一態様として、前記制御装置は、前記セレクタブルワンウエイクラッチが前記ロックモードの場合、前記モータ・ジェネレータを、電動機及び発電機としての機能が停止されて空転可能なシャットダウン状態に制御してもよい（請求項２）。モータ・ジェネレータがシャットダウン状態に制御される場合はエンジントルクの反力をモータ・ジェネレータのモータトルクで支えることができないためエンジンの燃焼異常が発生してエンジントルクが低下した場合は回転部材のトルクが抜けやすい。この態様によれば、燃焼異常や装置異常がエンジンに発生した場合にセレクタブルワンウエイクラッチの回転部材のトルクが抜けやすい状況下において上記弊害を回避できる。
差動機構の構成はエンジン、モータ・ジェネレータ及び出力部のそれぞれが連結される複数の回転要素を有している限り特に制限はない。例えば、前記差動機構は、前記複数の回転要素として４つの回転要素が設けられ、前記４つの回転要素の第１回転要素に前記モータ・ジェネレータが、前記４つの回転要素の第２回転要素に前記セレクタブルワンウエイクラッチの前記回転部材が、前記４つの回転要素の第３回転要素に前記エンジンが、前記４つの回転要素の第４回転要素に前記出力部が、それぞれ連結されており、前記４つの回転要素を速度線図上に配置したときに、前記第１回転要素、前記第２回転要素、前記第３回転要素、及び前記第４回転要素の順番に並ぶように構成されてもよい（請求項３）。また、前記差動機構は、前記複数の回転要素として３つの回転要素が設けられ、前記３つの回転要素の第１回転要素に前記モータ・ジェネレータと前記セレクタブルワンウエイクラッチの前記回転部材とが、前記３つの回転要素の第２回転要素に前記エンジンが、前記３つの回転要素の第３回転要素に前記出力部が、それぞれ連結されており、前記３つの回転要素を速度線図上に配置したときに、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の順番に並ぶように構成されてもよい（請求項４）。いずれの態様も、エンジンが連結される回転要素と、セレクタブルワンウエイクラッチの回転部材が連結される回転要素とが速度線図上で隣り合う関係になる。したがって、エンジンがエンジントルクを出力し、かつセレクタブルワンウエイクラッチがロックモードの場合に、セレクタブルワンウエイクラッチの回転部材はエンジントルクの反力トルクを受けることになる。そして、出力部が連結される回転要素とエンジンが連結される回転要素とは、セレクタブルワンウエイクラッチの回転部材が連結される回転要素の反対側で隣り合う関係にある。そのため、セレクタブルワンウエイクラッチがロックモードに操作されて回転部材の正回転が阻止されることにより、エンジン回転数に対する出力部の変速比は固定状態となる。
エンジンの燃焼異常はエンジントルクの低下を伴うものであればどのような異常でも構わないし、各種の異常が複合的に発生する場合でもよい。また、装置異常も燃焼異常を伴うものであればどのような異常でもよい。
以上説明したように、本発明のハイブリッド駆動装置によれば、エンジントルクの低下を伴う燃焼異常又はこうした燃焼異常を伴う装置異常がエンジンに発生した場合にはセレクタブルワンウエイクラッチがフリーモードに維持される。そのため、ロックモード時に上記の燃焼異常が生じた場合にセレクタブルワンウエイクラッチに起こり得る再係合の発生による部品の劣化やラチェッティングの発生による摩耗や異音の発生を回避できる。
第１の形態に係るハイブリッド駆動装置が適用されたハイブリッド車両の構成を模式的に示した図。 図１のハイブリッド車両に設けられたセレクタブルワンウエイクラッチを示した図。 セレクタブルワンウエイクラッチの構成要素を模式的に示した図。 保持プレートの一部を示した図。 図２のV-V線に関するロックモード時の断面図。 図２のV-V線に関するフリーモード時の断面図。 第１の形態に係る動力分割機構の速度線図を示した図。 第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第２の形態に係るハイブリッド駆動装置が適用されたハイブリッド車両の構成を模式的に示した図。 第２の形態に係る動力分割機構の速度線図を示した図。
（第１の形態）
図１に示すように、車両１Ａは本発明の第１の形態に係るハイブリッド駆動装置が適用されたハイブリッド車両として構成されている。車両１Ａは、エンジンとしての火花点火型の内燃機関２と差動機構としての動力分割機構５と、２つのモータ・ジェネレータ７、８とを備えている。動力分割機構５、各モータ・ジェネレータ７、８及び各種の動力伝達要素はケース１０に収容されている。
動力分割機構５はシングルピニオン型の２つの遊星歯車機構３、４が組み合わされて構成されている。第１遊星歯車機構３のサンギアＳ１と第２遊星歯車機構４のサンギアＳ２とは一体回転可能に連結され、第１遊星歯車機構３のキャリアＣ１と第２遊星歯車機構４のリングギアＲ２とは一体回転可能に連結されている。これにより、動力分割機構５には互いに差動回転する４つの回転要素が形成される。内燃機関２のクランク軸２ａはキャリアＣ１に連結される。第１モータ・ジェネレータ７はサンギアＳ２に連結され、第２モータ・ジェネレータ８はリングギアＲ１に連結される。リングギアＲ１には駆動輪Ｄｗにトルクを出力するための不図示のギア列等を含む出力部１１が連結されている。第１の形態において、サンギアＳ２（サンギアＳ１）は本発明に係る第１回転要素に、キャリアＣ２は本発明に係る第２回転要素に、キャリアＣ１（リングギアＲ２）は本発明に係る第３回転要素に、リングギアＲ１は本発明に係る第４回転要素に、それぞれ相当する。図７の速度線図から明らかなように、これら４つの回転要素を速度線図上に配置すると、第１回転要素であるサンギアＳ２（サンギアＳ１）、第２回転要素であるキャリアＣ２、第３回転要素であるキャリアＣ１（リングギアＲ２）、及び第４回転要素であるリングギアＲ１の順番に並ぶ。
車両１Ａには、セレクタブルワンウエイクラッチ（以下、クラッチという。）１２が設けられている。クラッチ１２は動力分割機構５のキャリアＣ２とケース１０との間に介在するブレーキとして機能する。図２に示すように、クラッチ１２は、キャリアＣ２の回転方向が正回転方向Ｒａの場合にキャリアＣ２からケース１０へのトルク伝達を許容してキャリアＣ２を固定する状態と回転方向が反対の負回転方向Ｒｂの場合にそのトルク伝達を遮断してキャリアＣ２を解放する状態とが切り替わるロックモードと、キャリアＣ２の回転方向が正回転方向Ｒａ及び負回転方向Ｒｂのいずれの方向においてもキャリアＣ２からケース１０へのトルク伝達を遮断してキャリアＣ２を解放する状態に維持するフリーモードとの間で動作モードを選択できる。
図２及び図３に示すように、クラッチ１２は、ケース１０に固定された固定軸１５に軸線Ａｘの回りに回転不能な状態で設けられた保持プレート２０と、軸線Ａｘの回りにキャリアＣ２と一体回転可能な状態でキャリアＣ２に設けられた回転部材としての回転プレート２１と、保持プレート２０と回転プレート２１との間に配置されて軸線Ａｘの回りに回転可能に設けられたセレクタプレート２２とを備えている。
図２、図４及び図５に示されているように、保持プレート２０には、回転プレート２１と対向する側に開口し周方向に並ぶ複数の保持室２５が形成されている。各保持室２５には回転プレート２１と噛み合う爪部材２６が一つずつ設けられている。各爪部材２６は、その基端部２６ａが保持プレート２０の半径方向に延びる軸線Ａｘ１の回りに回転可能に支軸Ｐを介して保持プレート２０に取り付けられ、かつ回転プレート２１側に向かう突出方向にばね２７にて付勢されている。これにより、各爪部材２６は保持プレート２０側に後退して保持室２５に収納されて突出が制限された状態と、保持プレート２０から回転プレート２１に向かって突出する状態との間で動作できる。つまり、各爪部材２６は突出可能な状態で保持プレート２０に設けられる。
図２及び図５に示されているように、回転プレート２１には、保持プレート２０と対向する側に開口し周方向に並ぶ複数の凹部３０が形成されている。各凹部３０は突出した爪部材２６が噛み合う際に爪部材２６の先端部２６ｂが突き当たる壁部３０ａを有している。図示を省略したが、凹部３０の個数は爪部材２６の個数よりも多く、かつ各凹部３０の位相と各爪部材２６の位相とが互いに異なっている（図５参照）。したがって、突出した複数の爪部材２６の一部が、複数の凹部３０の一部と噛み合うことになる。
セレクタプレート２２には、周方向に並びかつ突出した爪部材２６の一部分が通過可能な複数の貫通孔３１が各爪部材２６と同位相で形成されている。セレクタプレート２２の回転位置は、爪部材２６がセレクタプレート２２の貫通孔３１を通過して回転プレート２１の凹部３０に噛み合うことが可能な図５のロック位置と、爪部材２６の先端部２６ｂがセレクタプレート２２の貫通孔３１が形成されていない非形成部位２２ａに突き当たることによって爪部材２６の突出が制限される図６の解放位置との間で切り替えることができる。これにより、クラッチ１２は上述したロックモードとフリーモードとが選択的に実施される。
図２に示したように、セレクタプレート２２には半径方向に延びる作動用アーム２９が設けられていて、その作動用アーム２９を駆動装置４０にて駆動することにより、セレクタプレート２２の回転位置が切り替えられる。駆動装置４０は、アクチュエータ４１と、アクチュエータ４１の動作をセレクタプレート２２の作動用アーム２９に伝達する伝達機構４２とを備えている。アクチュエータ４１は、ケース１０に固定されたメインボディ４３と、メインボディ４３に対して進退可能でかつ作動用アーム２９にリンク結合された駆動ロッド４４とを含んでいる。伝達機構４２は、ケース１０に固定され、アクチュエータ４１の駆動ロッド４４をガイドするガイド部材４５と、駆動ロッド４４に固定されたスプリングシート４６と、ガイド部材４５とスプリングシート４６との間に圧縮状態で装着されたリターンばね４７とを含む。
図２に実線で示された状態は、駆動装置４０のアクチュエータ４１が作動することによって駆動ロッド４４がリターンばね４７の弾性力に抗してメインボディ４３から突出してセレクタプレート２２がロック位置に切り替えられた状態である。この状態のクラッチ１２は上述したロックモードとなる。一方、図２の実線で示された状態から駆動装置４０のアクチュエータ４１が非作動に切り替えられると、リターンばね４７の弾性力によって駆動ロッド４４がメインボディ４３側に後退して作動用アーム２９が２点鎖線で示した位置に移動してセレクタプレート２２が解放位置に切り替えられる。これによりクラッチ１２はフリーモードとなる。
図５のロックモードの場合、回転プレート２１の回転方向が正回転方向Ｒａの時には爪部材２６の先端部２６ｂが凹部３０の壁部３０ａに突き当たる。したがって、爪部材２６が回転プレート２１の凹部３０に噛み合って保持プレート２０と回転プレート２１とが結合されてこれらのトルク伝達が可能となりキャリアＣ２はケース１０に対して固定される。一方、回転プレート２１の回転方向が負回転方向Ｒｂの時には爪部材２６が負回転方向Ｒｂに向かって傾斜しているので、爪部材２６が回転プレート２１の凹部３０に干渉しても爪部材２６が保持プレート２０側に押し戻されるにすぎない。そのため、爪部材２６が凹部３０に噛み合わない。したがって、クラッチ１２がロックモードの場合、回転プレート２１の回転方向が正回転方向Ｒｂの時には保持プレート２０と回転プレート２１との間のトルク伝達は遮断されて回転プレート２１は解放される。
一方、図６のフリーモードの場合には、セレクタプレート２２によって各爪部材２６の突出が制限されて爪部材２６が保持プレート２０側に収納したままの状態となり回転プレート２１の凹部３０に達しない。したがって、回転プレート２１は正回転方向Ｒａ及び負回転方向Ｒｂのいずれの回転方向であっても回転プレート２１から保持プレート２０へのトルク伝達が遮断されて回転プレート２１は解放される。図６のフリーモードの状態は、上述したリターンばね３７の弾性力によって維持される。
車両１Ａはクラッチ１２の動作モードをロックモードとフリーモードとの間で切り替えることによって固定変速モードと無段変速モードとの間で駆動モードを切り替える。固定変速モード時にはクラッチ１２がロックモードに制御され、かつ第１モータ・ジェネレータ７が電動機及び発電機としての機能が停止され空転可能なシャットダウン状態に制御される。一方、無段変速モード時にはクラッチ１２がフリーモードに制御され、かつ内燃機関２が高効率の動作点で運転されるように第１モータ・ジェネレータ７のモータトルク及びモータ回転数が制御される。
図７の実線で示したように、クラッチ１２がロックモードの場合、内燃機関２の反力トルクを受ける回転プレート２１は正回転方向Ｒａの回転が阻止されるので、内燃機関２から正方向のエンジントルクが出力されている限り回転プレート２１に正回転方向Ｒａのトルクが働いた状態で回転速度が０となる。そのため、図７から明らかなように、内燃機関２のエンジン回転数に対する出力部１１の変速比は動力分割機構５のギア比にて一意に決定されてその変速比は固定状態となる。一方、図７の破線で示したように、クラッチ１２がフリーモードの場合、回転プレート２１は正回転方向Ｒａ及び負回転方向Ｒｂのいずれの回転方向でも解放されているので、第１モータ・ジェネレータ７のモータトルク及びモータ回転数を制御することによりエンジン回転数に対する出力部１１の変速比を無段階に変更できる。
図１に示すように、車両１Ａの駆動モードの切り替えは車両１Ａの各部を制御するコンピュータとして構成された電子制御装置（ＥＣＵ）５０がクラッチ１２を制御することにより実施される。ＥＣＵ５０には車両１Ａの制御に利用する各種センサの出力信号が入力される。例えば、ＥＣＵ５０には、内燃機関２のクランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ５１、車両１Ａの車速に応じた信号を出力する車速センサ５２、及び不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５３等の出力信号が入力される。
ＥＣＵ５０は車速センサ５２及びアクセル開度センサ５３の各出力信号を参照して車両１Ａに対する現在の要求パワーを計算し、現在の要求パワーに適した運転モードに切り替えながら車両１Ａを制御する。例えば、ＥＣＵ５０は内燃機関２の熱効率が悪化する低速域では内燃機関２の運転を停止して第１モータ・ジェネレータ７や第２モータ・ジェネレータ８を駆動源とする電気自動車モードに切り替える。また、ＥＣＵ５０は要求パワーをエンジンパワーだけで賄うと熱効率が低下する条件などには内燃機関２及び第２モータ・ジェネレータ８を駆動源とするハイブリッドモードに切り替える。
ハイブリッドモード時に固定変速モード又は無段変速モードのいずれを選択するかは車両１Ａの走行状態、内燃機関２の運転状態、第１モータ・ジェネレータ７の温度、不図示のバッテリの蓄電率等の諸条件に応じて予め設定されている。例えば、ＥＣＵ５０は固定変速モードの実施中に固定変速モードを継続するよりも無段変速モードに切り替えたほうが、車両１Ａのシステム効率の改善が見込まれる等の所定条件を満たす場合にクラッチ１２をフリーモードからロックモードに切り替える。これにより車両１Ａの駆動モードは固定変速モードから無段変速モードに切り替えられる。
上述したように、クラッチ１２がロックモードの場合、エンジントルクの反力トルクを回転プレート２１が受け止めている。内燃機関２の燃焼が安定した状態では正方向のエンジントルクが出力され続けるため、ロックモード時には回転プレート２１の正回転方向Ｒａの回転が阻止された状態で正方向のトルクが作用した状態が続く。図５から明らかなように正回転方向Ｒａはクラッチ１２の爪部材２６と回転プレート２１の凹部３０との噛み合いが強まる回転方向である。したがって、内燃機関２の燃焼が安定した状態ではクラッチ１２の爪部材２６と凹部３０とが噛み合う係合は維持される。
ところが、ロックモード中に内燃機関２にエンジントルクの低下を伴う燃焼異常、例えば内燃機関２に失火が発生するとエンジントルクの低下とともにエンジン回転数が低下する。これにより正回転方向Ｒａの回転が阻止されていた回転プレート２１のトルクが抜けて回転プレート２１が負回転方向Ｒｂに回転してしまう。特に、ロックモード時には第１モータ・ジェネレータ７がシャットダウン状態に制御されているので、内燃機関２に失火が発生した場合にはクラッチ１２の回転プレート２１のトルクが抜けやすい。図５から明らかなように、負回転方向Ｒｂはクラッチ１２の爪部材２６と回転プレート２１の凹部３０との噛み合いが外れる方向であるので、爪部材２６と凹部３０との係合が一旦解放される。その後、内燃機関２の燃焼が正常に復帰すると一時的に低下していたエンジン回転数が上昇に転じることによって負回転方向Ｒｂに回転する回転プレート２１の回転速度が０に近づいていきクラッチ１２は再係合する。その再係合によりクラッチ１２の部品が劣化する。また、正常復帰時のエンジントルクが大きい状況では爪部材２６が凹部３０に噛み合うことができないまま本来許容されない正回転方向Ｒａに回転プレート２１が回転するラチェッティングが発生する場合がある。ラチェッティングは爪部材２６と回転プレート２１との間に強い摩擦力が発生するためこれらの摩耗や爪部材２６と回転プレート２１との接触等に伴う異音が発生する。
ＥＣＵ５０は、内燃機関２の燃焼異常の一例である失火の発生を検出し、失火の発生が検出された場合にはクラッチ１２をフリーモードからロックモードに切り替えるべき所定条件を満たしているか否かに関わらずクラッチ１２をフリーモードに維持する。
ＥＣＵ５０は例えば図８の制御ルーチンを実行することにより上記制御を実現する。図８の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ５０に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ステップＳ１において、ＥＣＵ５０は内燃機関２の失火の有無を検査する失火検査を実施する。この失火検査では、ＥＣＵ５０はクランク角センサ５１の出力信号を参照してエンジン回転数をモニタし、エンジン回転数が所定の閾値を超えて低下した場合に失火が発生したものと判断する。ステップＳ２において、ＥＣＵ５０はステップＳ１の失火検査の結果、内燃機関２に失火が発生したか否かを判断し、失火が発生した場合はステップＳ３に進む。失火が発生していない場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ３において、ＥＣＵ５０はクラッチ１２のロックモードへの切り替えを禁止するためのロックモード禁止要求を設定する。このロックモード禁止要求が設定された場合、クラッチ１２の現在の動作モードがフリーモードのときは、ロックモードへ切り替えるために設けられた上記所定条件を満たしていても、ロックモード禁止要求が解除されるまではフリーモードからロックモードへの切り替えが禁止される。また、ロックモード禁止要求が設定された時点でクラッチ１２の動作モードの状態がロックモードのときはロックモードからフリーモードに切り替えられる。したがって、ロックモード禁止要求が設定されてからロックモード禁止要求が解除されるまでは、上記所定条件を満たすか否かに関わらずクラッチ１２はフリーモードに維持される。
ステップＳ４において、ＥＣＵ５０はロックモード禁止要求を解除する。このように、図８の制御ルーチンはステップＳ３でロックモード禁止要求が設定された場合、失火の発生が検出されなくなった時点で、ステップＳ４でロックモード禁止要求が直ちに解除される。しかしながら、失火が連続的に発生せずに単発の場合も考えられるので、ロックモード禁止要求が設定されてから所定時間は設定を解除せずに、その所定時間経過後に失火の発生が検出されなかった時点で設定を解除することもできる。また、ロックモード禁止要求の設定と解除とが短期間に繰り返されるクラッチ１２のビジーな動作を回避するため、その設定と解除とが所定回数繰り返された場合に車両１Ａの現在のトリップが終了するまでロックモード禁止要求の解除を保留することもできる。
第１の形態によれば、内燃機関２の失火が発生した場合はフリーモードに維持されるため、ロックモード時に失火が発生した場合にクラッチ１２に起こり得る再係合の発生による部品の劣化やラチェッティングの発生による摩耗や異音の発生を回避できる。
図８の制御ルーチンは内燃機関２の失火を失火検査により検出し、失火が検出された場合にロックモード禁止要求を設定している。しかし、失火自体を検出せずに失火を伴う装置異常を検出し、その装置異常を検出したときに図８の制御ルーチンと同様にロックモード禁止要求を設定することもできる。このような装置異常としては、例えば内燃機関２の燃焼に関連する燃料噴射弁や点火プラグ（いずれも不図示）等のエンジン部品の異常や、内燃機関２の制御に使用されるＡ／Ｆセンサやエアフローメータ（いずれも不図示）等のセンサ類の異常を検出し、こうしたエンジン部品やセンサ類の異常が検出された場合に図８の制御ルーチンと同様にロックモード禁止要求を設定することもできる。エンジン部品やセンサ類の異常の検出は既存の検出方法を用いればよい。
（第２の形態）
次に、図９及び図１０を参照しながら本発明の第２の形態を説明する。図９には第２の形態に係るハイブリッド駆動装置が適用された車両１Ｂの概要が示されている。車両１Ｂは、動力分割機構６０の構成、動力分割機構６０から駆動輪Ｄｗまでの構成、及びクラッチ１２の搭載箇所が第１の形態の車両１Ａと異なっている。車両１Ｂのその他の構成は車両１Ａと同じであるから、車両１Ａと共通の構成には同一の参照符号を図９に付して説明を省略する。
動力分割機構６０はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車のサンギアＳと、内歯歯車のリングギアＲと、これらのギアＳ、Ｒに噛み合うピニオンＰを自転かつ公転可能に保持するキャリアＣとを有している。サンギアＳ、リングギアＲ、及びキャリアＣが互いに差動回転可能な３つの回転要素として機能する。サンギアＳには第１モータ・ジェネレータ７及び後述するクラッチ１２の回転プレート２１が連結され、キャリアＣには内燃機関２が連結され、リングギアＲには駆動輪Ｄｗにトルクを出力するための不図示のギア列等を含む出力部６１が連結される。第２の形態においては、サンギアＳは本発明に係る第１回転要素に、キャリアＣは本発明に係る第２回転要素に、リングギアＲは本発明に係る第３回転要素に、それぞれ相当する。図１０の速度線図から明らかなように、これら３つの回転要素を速度線図上に配置すると、第１回転要素であるサンギアＳ、第２回転要素であるキャリアＣ、及び第３回転要素であるリングギアＲの順番に並ぶ。
第２の形態の場合、車両１Ｂに設けられたクラッチ１２はサンギアＳとケース１０との間に介在するブレーキとして機能し、クラッチ１２の回転プレート２１はサンギアＳに設けられている。クラッチ１２は、第１の形態と同様に、サンギアＳの回転方向が正回転方向Ｒａの場合にサンギアＳからケース１０へのトルク伝達を許容してサンギアＳを固定する状態と回転方向が反対の負回転方向Ｒｂの場合にそのトルク伝達を遮断してサンギアＳを解放する状態とが切り替わるロックモードと、サンギアＳの回転方向が正回転方向Ｒａ及び負回転方向Ｒｂのいずれの方向においてもサンギアＳからケース１０へのトルク伝達を遮断してサンギアＳを解放する状態に維持するフリーモードとの間で動作モードを選択できる。
車両１Ｂは、クラッチ１２の動作モードをロックモードとフリーモードとの間で切り替えることによって、モータロックモードとモータフリーモードとの間で駆動モードを切り替える。これらの駆動モードの切り替えは第１の形態と同様にＥＣＵ５０にて実施される。モータロックモード時にはクラッチ１２がロックモードに制御され、かつ第１モータ・ジェネレータ７が電動機及び発電機としての機能が停止され空転可能なシャットダウン状態に制御される。これにより、第１モータ・ジェネレータ７の過熱等を回避できるとともに、システム効率が悪化する動力循環を回避可能となる。一方、モータフリーモード時にはクラッチ１２がフリーモードに制御され、かつ内燃機関２が高効率の動作点で運転されるように第１モータ・ジェネレータ７のモータトルク及びモータ回転数が制御される。
図１０の実線で示したように、クラッチ１２がロックモードの場合、内燃機関２の反力トルクを受ける回転プレート２１は正回転方向Ｒａの回転が阻止されるので、内燃機関２から正方向のエンジントルクが出力されている限り回転プレート２１に正回転方向Ｒａのトルクが働いた状態で回転速度が０となる。そのため、エンジン回転数に対する出力部６１の変速比は動力分割機構６０のギア比にて一意に決定されてその変速比は固定状態となる。一方、図１０の破線で示したように、クラッチ１２がフリーモードの場合、回転プレート２１は正回転方向Ｒａ及び負回転方向Ｒｂのいずれの回転方向でも解放されているので、第１モータ・ジェネレータ７のモータトルク及びモータ回転数を制御することによりエンジン回転数に対する出力部１１の変速比を無段階に変更できる。
第２の形態においても、モータロックモード中に内燃機関２の燃焼異常、例えば失火が発生すると第１の形態と同様の問題が生じるため、ＥＣＵ５０はクラッチ１２を解放モードからロックモードへ切り替えるべき所定条件が満たされているか否かに関わらずクラッチ１２をフリーモードに維持する。ＥＣＵ５０が実施する制御ルーチンは第１の形態の図８の制御ルーチンと同じでよい。また、第１の形態と同様に、失火自体を検出せずに失火を伴う装置異常を検出し、その装置異常を検出したときにロックモード禁止要求を設定することもできる。ロックモード禁止要求の解除については第１の形態で説明したように変更できる。
第２の形態によれば、第１の形態と同様に、内燃機関２の失火が発生した場合はクラッチ１２がフリーモードに維持されるため、ロックモード時に失火が発生した場合にクラッチ１２に起こり得る再係合の発生による部品の劣化やラチェッティングの発生による摩耗や異音の発生を回避できる。
本発明は上記各形態に限定されず本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記各形態では、エンジントルクの低下を伴う燃焼異常として失火を例示しているがエンジントルクの低下を伴うものであればどのような燃焼異常を対象としてもよい。例えば、プレイグニッションやノッキング等の燃焼異常の発生又はこのような燃焼異常を伴う装置異常が発生した場合にロックモード禁止要求を設定して、クラッチ１２をフリーモードに維持することもできる。プレイグニッションを伴う装置異常としては、失火を伴う装置異常と同様に点火プラグ等のエンジン部品の異常を想定できる。また、ノッキングを伴う装置異常としてはノックセンサ（不図示）等のセンサ類の異常を想定できる。これらの各種異常が単独で発生する場合のみならず、各種異常が複合的に発生した場合も本発明の適用対象となり得る。
また、上記各形態に設けられた内燃機関２は火花点火型であるが、点火プラグがないディーゼルエンジンが設けられた形態で本発明のハイブリッド駆動装置を実施することもできる。ディーゼルエンジンに特有の燃焼異常としては、着火時期が過剰に早まる過早着火やディーゼルノックが知られている。したがって、ディーゼルエンジンが設けられた形態の場合は、過早着火やディーゼルノック又はこれらの燃焼異常を伴う装置異常が発生した場合にロックモード禁止要求を設定してフリーモードに維持することもできる。また、ディーゼルエンジンでも失火が発生することがあるが、そのような失火の発生又は失火を伴う装置異常の発生した場合も本発明の適用対象となり得る。
１Ａ、１Ｂ 車両
２ 内燃機関（エンジン）
５、６０ 動力分割機構（差動機構）
７ 第１モータ・ジェネレータ（モータ・ジェネレータ）
１１、６１ 出力部
１２ クラッチ
２１ 回転プレート（回転部材）
５０ ＥＣＵ（制御装置）

Claims (4)

  1. エンジンと、
    モータ・ジェネレータと、
    駆動輪にトルクを出力するための出力部と、
    互いに差動回転可能な複数の回転要素を有し、前記複数の回転要素のいずれか一つに前記エンジンが、前記複数の回転要素の残りのいずれか一つに前記モータ・ジェネレータが、前記複数の回転要素の残りの他の一つに前記出力部がそれぞれ連結された差動機構と、
    前記エンジンのエンジントルクの反力トルクを受けることが可能でかつ前記差動機構に設けられた回転部材を有し、前記反力トルクを受けた状態で前記回転部材の正回転を阻止する一方で前記正回転と反対方向の前記回転部材の負回転を許容するロックモードと、前記反力トルクを受けた状態で前記回転部材の前記正回転及び前記負回転のそれぞれを許容するフリーモードとを切り替え可能なセレクタブルワンウエイクラッチと、
    前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードから前記ロックモードへ切り替えるべき所定条件を満たす場合に前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードから前記ロックモードに切り替えることにより、駆動モードを無段変速モードから固定変速モードへ切り替える制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記無段変速モード中に前記エンジンのエンジントルクの低下を伴う燃焼異常又は前記燃焼異常を伴う装置異常が発生した場合、前記所定条件を満たしていても前記フリーモードから前記ロックモードに切り替えずに前記セレクタブルワンウエイクラッチを前記フリーモードに維持する、
    ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
  2. 前記制御装置は、前記セレクタブルワンウエイクラッチが前記ロックモードの場合、前記モータ・ジェネレータを、電動機及び発電機としての機能が停止されて空転可能なシャットダウン状態に制御する、請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
  3. 前記差動機構は、前記複数の回転要素として４つの回転要素が設けられ、前記４つの回転要素の第１回転要素に前記モータ・ジェネレータが、前記４つの回転要素の第２回転要素に前記セレクタブルワンウエイクラッチの前記回転部材が、前記４つの回転要素の第３回転要素に前記エンジンが、前記４つの回転要素の第４回転要素に前記出力部が、それぞれ連結されており、前記４つの回転要素を速度線図上に配置したときに、前記第１回転要素、前記第２回転要素、前記第３回転要素、及び前記第４回転要素の順番に並ぶように構成されている、請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
  4. 前記差動機構は、前記複数の回転要素として３つの回転要素が設けられ、前記３つの回転要素の第１回転要素に前記モータ・ジェネレータと前記セレクタブルワンウエイクラッチの前記回転部材とが、前記３つの回転要素の第２回転要素に前記エンジンが、前記３つの回転要素の第３回転要素に前記出力部が、それぞれ連結されており、前記３つの回転要素を速度線図上に配置したときに、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の順番に並ぶように構成されている、請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
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