JP2015168399A - 車両駆動装置、および車両駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ機構が固着した状態でモータ走行に切り替えられた際に駆動部にかかる負担を軽減すること。【解決手段】内燃機関を含む主動力出力部と、主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、無段変速機と駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部と、締結部の状態を検出する締結状態検出部と、締結状態検出部により締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する変速比制御部とを備えて車両駆動装置を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両駆動装置、および車両駆動方法に関する。

ハイブリッド車両において、エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構と、差動機構に動力伝達可能に連結されたモータとを有する差動部について、正常に動作できなくなったときに、非差動の状態に切り替え、切り替え時に発生する駆動トルクの増加、または被駆動トルクの増加を低減する側に自動変速部の変速比を変更するという構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構成により、差動部が非差動の状態に切り替わるときのトルク増加が低減され、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

特開２０１０−０７０１７０号公報

例えば、車両の故障として、エンジンの動力を伝達するクラッチ機構が締結されたまま固着するという状態が挙げられる。ハイブリッド車両において、クラッチ機構が固着状態となった場合、エンジンの動力によるエンジン走行からモータの動力によるモータ走行に切り替えたとしても、エンジンが駆動輪から切り離されずに接続されたままの状態となる。
このように、エンジンが駆動輪と接続されたままの状態でモータ走行が行われると、エンジンなどの駆動部の回転数が過剰に引き上げられてしまい、駆動部に過大な負担がかかってしまう場合がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、クラッチ機構が固着した状態でモータ走行に切り替えられた際に駆動部にかかる負担を軽減することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、内燃機関（１０）を含む主動力出力部（１０、１５）と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部（５５）と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機（２０）と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部（５０）と、前記締結部の状態を検出する締結状態検出部（８２）と、前記締結状態検出部により前記締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する変速比制御部（８３）とを備える車両駆動装置（１）である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記変速比制御部は、前記主動力出力部から出力される動力によらず前記補助動力出力部から出される動力により車両を走行させる補助動力走行モードに移行する際に、前記締結状態検出部により前記固着状態であることが検出された場合に、前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御するものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記変速比制御部により前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御されている状態において、前記補助動力出力部が出力する動力に応じて前記無段変速機に作用する流入イナーシャトルクが、前記無段変速機が伝達可能な変速機伝達可能トルクを超えないように制御するトルク制御部（８４）をさらに備えるものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記トルク制御部は、前記無段変速機の状態に基づいて前記変速機伝達可能トルクを導出し、前記補助動力出力部の制御状態と前記車両の仕様とに基づいて前記流入イナーシャトルクを導出し、前記流入イナーシャトルクを前記変速機伝達可能トルクに略一致させるように変化させたときの前記補助動力出力部のトルクに基づいて前記補助動力出力部に対して与えるべき指示モータトルクを決定し、決定された指示モータトルクが前記補助動力出力部に与えられるように制御するものである。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記トルク制御部は、前記補助動力出力部の制御状態としてのドライバ要求モータトルクを、アクセル開度と車速とに基づいて導出するものである。

請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、前記トルク制御部は、前記補助動力出力部に与えることが許容される許容最大モータトルク以下の範囲で前記指示モータトルクを決定するものである。

請求項７記載の発明は、請求項１から６のうちいずれか１項記載の発明において、前記無段変速機を、トロイダル型の無段変速機としてものである。

請求項８記載の発明は、内燃機関を含む主動力出力部と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部とを備える車両駆動装置の制御コンピュータが、前記締結部の状態を検出し、前記締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する車両駆動方法である。

請求項１記載の発明によれば、締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、無段変速機の変速比が一定以上となるように制御されるため、締結部が固着した状態でモータ走行に切り替えられた際に駆動部にかかる負担を軽減することができる。

請求項２記載の発明によれば、補助動力走行モードに移行する際に、締結部が固着状態であることが検出された場合に、無段変速機の変速比が一定以上となるように制御されるため、補助動力走行モードでのエンジンの回転を抑制してエンジンにかかる負担を軽減することができる。

請求項３記載の発明によれば、無段変速機の変速比が一定以上の状態において、無段変速機の流入イナーシャトルクが、無段変速機が伝達可能な変速機伝達可能トルクを超えないように制御されため、流入イナーシャトルクによる無段変速機の負担を抑制することができる。

請求項４記載の発明によれば、流入イナーシャトルクを変速機伝達可能トルクに略一致させるように変化させたときの補助動力出力部のトルクに基づいて補助動力出力部に対して与えるべき指示モータトルクが決定されるため、流入イナーシャトルクが変速機伝達可能トルクを超えないように適切に制御することができる。

請求項５記載の発明によれば、補助動力出力部の制御状態としてドライバ要求モータトルクが導出されるため、流入イナーシャトルクを適切に導出することができる。

請求項６記載の発明によれば補助動力出力部に与えることが許容される許容最大モータトルク以下の範囲で指示モータトルクが決定されるため、許容最大モータトルクを超えることがないように適切な指示モータトルクを決定することができる。

実施形態に係る車両駆動装置１の構成例を示す図である。 トロイダル型無段変速機である無段変速機２０の構成の一例を示す断面図である。 無段変速機２０の構成の他の例を示す断面図である。 無段変速機２０の構成の他の例を示す断面図である。 無段変速機２０の変速比と油圧とに応じた変速機伝達可能トルクの変化特性の一例を示す図である。 車両駆動装置１における走行モードの遷移例を示す図である。 エンジン走行モードからモータ走行モードに移行するためにハイブリッドＥＣＵ８０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッドＥＣＵ８０が実行する指示モータトルク決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図８の処理において使用されるパラメータを説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両駆動装置、および車両駆動方法の実施形態について説明する。

図１は、実施形態に係る車両駆動装置１の構成例を示す図である。車両駆動装置１は、例えば、エンジン１０と、第１モータ１５と、無段変速機２０と、オイルポンプ４５と、油圧センサ４７と、クラッチ機構５０と、第２モータ５５と、バッテリ６０と、車輪（駆動輪）７０と、ハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０と、変速機ＥＣＵ９０とを備える。

エンジン１０は、ガソリン等の炭化水素系の燃料を燃焼させることで、車両駆動装置１が搭載される車両の走行用の動力を出力する。
第１モータ１５は、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフトに出力軸が連結され、エンジン１０を始動させて所望の回転数まで引き上げる機能と、エンジン１０の出力する動力を用いて発電する機能を有する。

無段変速機２０は、エンジン１０により出力された動力を無段階に変速して車輪（駆動輪）７０側に伝達する。本実施形態の無段変速機２０は、例えば、トロイダル型無段変速機である。
図２は、トロイダル型無段変速機である無段変速機２０の構成の一例を示す断面図である。無段変速機２０は、入力回転軸２１の両端寄り部分の周囲に１対の入力側ディスク２２ａ、２２ｂを、それぞれがトロイド曲面である内側面同士を互いに対向させた状態で、入力回転軸２１と同期した回転を可能に支持している。
また、無段変速機２０は、入力回転軸２１の中間部の周囲に出力筒２３を、入力回転軸２１に対して回転可能に支持している。また、無段変速機２０は、出力筒２３の外周面において、軸方向中央部に出力歯車２４を固設するとともに、軸方向両端部に１対の出力側ディスク２５ａ、２５ｂを、スプライン係合により出力筒２３と同期した回転を可能に支持している。
出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面は、トロイド曲面となっており、それぞれ入力側ディスク２２ａ、２２ｂの内側面と対向している。

また、無段変速機２０は、入力側ディスク２２ａと出力側ディスク２５ａとの間、および入力側ディスク２２ｂと出力側ディスク２５ｂとの間に、それぞれの周面を球状凸面とした複数個のパワーローラ２６を挟持している。
各パワーローラ２６は、それぞれトラニオン２７に回転自在に支持されており、入力側ディスク２２ａ、２２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら入力側ディスク２２ａ、２２ｂから出力側ディスク２５ａ、２５ｂに動力を伝達する。すなわち、無段変速機２０の運転時には、駆動軸２８により一方（図２の左方）の入力側ディスク２２ａを、押圧装置２９を介して回転駆動する。
この結果、入力回転軸２１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２２ａ、２２ｂが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、各パワーローラ２６を介して出力側ディスク２５ａ、２５ｂに伝わり、出力歯車２４から取り出される。

また、無段変速機２０は、入力回転軸２１の両端部近傍で入力側ディスク２２ａ、２２ｂを軸方向両側から挟む位置に、それぞれ予圧ばね３０ａ、３０ｂを設けている。そして、押圧装置２９の非作動時（駆動軸２８の停止時）にも、各パワーローラ２６の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を、必要最低限だけは確保するようにしている。従って、これら各転がり接触部は、無段変速機２０の運転開始直後から、過大な滑りを生じることなく、動力伝達を開始する。
なお、この必要最低限の面圧を確保するための弾力は、押圧装置２９の内径側に配置した予圧ばね３０ａにより得られる。この予圧ばね３０ａの弾力は、入力回転軸２１の先端部に螺着したローディングナット３１の締め付け量により調整することができる。
入力回転軸２１の先端部に螺着したローディングナット３１と入力側ディスク２２ｂの外側面との間に配置した予圧ばね３０ｂは、押圧装置２９の急な作動時に加わる衝撃を緩和するものであり、省略することもできる。予圧ばね３０ｂを設ける場合には、十分に（大きなトルクを伝達する際にも完全に押し潰されない程度に）大きな弾力を持たせるとよい。

また、無段変速機２０は、図３に示す構成を有するものとしてよい。図３は、無段変速機２０の構成の他の例（以下、無段変速機２０ａと称する）を示す断面図である。
無段変速機２０ａは、入力回転軸２１ａの先端部外周面に、全周にわたって係止溝３２を形成し、この係止溝３２に係止環３３を係止している。そして、無段変速機２０ａは、係止環３３の内側面（図３の左側面）を入力側ディスク２２ｂの外側面に当接させている。油圧式の押圧装置２９ａの非作動時に、各パワーローラ２６の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、および出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部の面圧を必要最低限確保するための、皿ばね３０ａの弾力の調整は、係止環３３として適切な軸方向の厚さ寸法を有するものを選択することにより図ることができる。
また、無段変速機２０ａは、入力回転軸２１ａの先端部に設けた抑え環３４が、係止環３３が係止溝３２から抜け出るのを防止する。係止環３３は、円輪部３５と円筒部３６とを備え、円輪部３５を入力回転軸２１ａの先端部に外嵌し、この円筒部３６の内周面を、係止環３３の外周面に当接または近接対向させる。このような係止環３３は、入力回転軸２１ａの先端部に係止した止め輪３７により軸方向の変位が阻止される。

また、無段変速機２０は、図４に示す構成を有するものとしてよい。図４は、無段変速機２０の構成の他の例（以下、無段変速機２０ｂと称する）を示す断面図である。
無段変速機２０ｂでは、係止環３３ａが、それぞれが部分円弧状である複数の素子を組み合わせて全体を円環状としている。係止環３３ａは、これら各素子を組み合わせた状態で、入力回転軸２１ｂの先端部外周面に形成した係止溝３２に係止される係止部４０と、この係止部４０の軸方向端面（図４の右側面）から軸方向に突出した状態で形成した嵌合筒部４１とを備える。このような係止環３３ａをトロイダル型無段変速機に組み付ける際は、各素子を径方向内方に変位させつつ、係止溝３２に係止部４０を係止するとともに、この係止部４０の内側面（図４の左側面）を入力側ディスク２２ｂの外側面に当接させる。上記の状態で、嵌合筒部４１の内周面は、入力回転軸２１ｂの先端部外周面に形成した雄スプラインを構成する各スプライン歯の頂部に、当接または近接対向する。
なお、嵌合筒部４１の内周面は、単なる円筒面でも良いが、雄スプラインとスプライン係合する、雌スプラインとすることもできる。いずれにしても、入力回転軸２１ｂの先端部に外嵌した嵌合筒部４１を、単一円筒状の抑えリング４２により強く抑え付ける（この抑えリング４２の内径側に、嵌合筒部４１を圧入する）。これにより、各素子が径方向外方に変位するのを阻止して、嵌合筒部４１を、入力回転軸２１ｂの先端部に外嵌固定し、係止環３３ａを入力回転軸２１ｂに支持固定する。
無段変速機２０ｂでは、押圧装置２９（図２〜図３参照）の非作動時に、各パワーローラ２６（図２参照）の周面と、入力側ディスク２２ａ、２２ｂ、および出力側ディスク２５ａ、２５ｂの内側面との転がり接触部の面圧を必要最低限確保するための、皿ばね３０ａ（図３参照）の弾力の調整は、係止環３３ａとして、係止部４０の厚さが適切なものを選択することにより図ることができる。

また、無段変速機２０ｂでは、係止環３３ａを入力回転軸２１ｂの先端部に支持固定した状態で、係止部４０の内周面と、係止溝３２の底面との間部分には、径方向隙間４３を設けている。さらに、無段変速機２０ｂでは、抑えリング４２の外周面を、入力回転軸２１ｂをケーシング内に回転自在に支持するためのラジアルニードル軸受の内輪軌道としている。

オイルポンプ４５は、図２〜図４で例示した構造を有する無段変速機２０（または２０ａ、２０ｂ；以下同様）に対し、オイル（潤滑油）を供給する。オイルポンプ４５は、例えばエンジン１０の出力軸であるクランクシャフトに連結され、クランクシャフトの回転に連動してオイルを無段変速機２０内に送出する。油圧センサ４７は、オイルポンプ４５から無段変速機２０に送出されるオイルの油圧を測定し、ハイブリッドＥＣＵ８０に出力する。

クラッチ機構５０は、無段変速機の出力軸と、車輪７０とを、連動して回転する状態（締結状態）、または切り離された状態（解放状態）とするように切り替える。クラッチ機構５０は、例えば、ハイブリッドＥＣＵ８０によって状態が制御される。

第２モータ５５は、車輪７０に連結された車軸に走行用の駆動力を出力したり、車軸から入力される動力を用いて発電（回生）したりする。第１モータ１５および第２モータ５５が消費または発電した電力は、バッテリ６０から供給されまたは蓄えられる。

ハイブリッドＥＣＵ８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが実行するプログラムをはじめとする各種情報を記憶する記憶部８５、通信インターフェース等が、バスを介して接続された構成を有する。記憶部８５としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等が用いられる。

ハイブリッドＥＣＵ８０は、プロセッサがプログラムを実行することにより機能する機能部として、例えば、走行モード制御部８１、締結状態検出部８２、変速比制御部８３およびトルク制御部８４を備える。なお、これらの機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、ハイブリッドＥＣＵ８０は、記憶部８５を備える。

走行モード制御部８１は、走行モードを切り替える。本実施形態において、走行モードは、まず、エンジン走行モード（主動力走行モード）とモータ走行モード（補助動力走行モード）とに分けられる。
エンジン走行モードは、エンジン１０が出力する動力を含む動力によって車両を走行させる走行モードである。エンジン走行モードは、さらに単独エンジン走行モードと、併用エンジン走行モードとに分けられる。
単独エンジン走行モードは、エンジン１０および第１モータ１５のみによる動力によって車両を走行させるエンジン走行モードである。併用エンジン走行モードは、エンジン１０および第１モータ１５と、第２モータ５５との双方により出力される動力によって車両を走行させるエンジン走行モードである。

また、モータ走行モードは、エンジン１０から出力される動力によらず、第２モータ５５から出力される動力によって車両を走行させるモードである。

締結状態検出部８２は、クラッチ機構５０の状態を検出する。即ち、締結状態検出部８２は、クラッチ機構５０が締結状態と解放状態のいずれの状態にあるのかを検出することができる。
そのうえで、締結状態検出部８２は、クラッチ機構５０が締結したまま解除不能な固着状態であることを検出することができる。クラッチ機構５０が締結したまま解除不能な固着状態とは、クラッチ機構５０が故障した状態の１つである。このような故障の状態について、以降においてはクラッチスティックとも呼ぶ。即ち、本実施形態の締結状態検出部８２は、正常状態におけるクラッチの締結状態と解放状態とを検出するとともに、クラッチスティックによる故障の発生も検出することができる。

例えば、締結状態検出部８２は、以下のようにクラッチスティックの発生を検出することができる。即ち、締結状態検出部８２は、クラッチ機構５０の締結状態を解除させるための解除要求が発生するのに応じて、クラッチ機構５０におけるクラッチ圧の検出を開始する。クラッチ圧は、クラッチ機構５０の圧着力に対応する圧力である。
例えば、クラッチ解除要求に際しては、クラッチ圧を０とすべきことが指示される。例えば、クラッチ機構５０が油圧式である場合、締結状態検出部８２は、油圧の測定値に基づいてクラッチ圧を検出することができる。
締結状態検出部８２は、検出したクラッチ圧と、予め定められたクラッチ圧閾値とを比較する。締結状態検出部８２は、クラッチ圧がクラッチ圧閾値よりも高い状態が予め定めた一定時間以上継続した場合に、クラッチスティックが発生したと判定する。

変速比制御部８３は、無段変速機２０の変速比を制御する。そのうえで、変速比制御部８３は、モータ走行モードに移行する際に、締結状態検出部８２によりクラッチスティックの状態であることが検出された場合に、無段変速機２０の変速比が一定以上となるように制御する。
例えば、クラッチスティックが発生した状態のもとで、エンジン走行モードからモータ走行モードに切り替えられたときに、変速比が小さい状態であると、第２モータ５５の回転に応じて、エンジン１０が過剰な高速で回転する状態となる可能性がある。このようにエンジン１０が過剰な高速で回転してしまうと、エンジン１０に過度の負担がかかる。

そこで、本実施形態の変速比制御部８３は、モータ走行モードに移行する際にクラッチスティックの状態であることが検出された場合には、無段変速機２０の変速比を一定以上とする。
変速比が一定以上となることで、第２モータ５５の回転数に対してエンジン１０の回転数が低減されることとなり、エンジン１０にかかる負担が軽減される。また、エンジン１０の回転数が低減されることで、振動騒音（ＮＶ）も抑えられる。
なお、以降においては、一定以上の変速比の一例として、変速比を最大とする場合について説明する。

トルク制御部８４は、変速比制御部８３により無段変速機２０の変速比が最大となるように制御されている状態において、無段変速機２０の流入イナーシャトルクが変速機伝達可能トルクを超えないように制御する。

変速機伝達可能トルクは、無段変速機２０において車輪７０（駆動輪）側からエンジン１０側に伝達できるトルクである。
図５は、無段変速機２０の変速比と油圧とに応じた変速機伝達可能トルクの変化特性の一例を示している。同図においては縦軸が変速機伝達可能トルクを示し、横軸が変速比を示す。
同図に示す曲線ＣＶ１は、無段変速機２０の油圧が最低の条件での変速比に応じた変速機伝達可能トルクを示す。曲線ＣＶ２は、無段変速機２０の油圧が最高の条件での変速比に応じた変速機伝達可能トルクを示す。変速機伝達可能トルクは、変速比が同じ条件では、矢印Ａにより例示するように、油圧に応じて、曲線ＣＶ１と曲線ＣＶ２との間の範囲で変化する。

クラッチスティックが発生しているとき、モータ走行モードのもとであってもクラッチ機構５０は解除されていないため、エンジン１０は第２モータ５５の回転に伴って回転する状態にある。
従って、エンジン１０にはイナーシャ（慣性モメント）と回転数の変化率に応じたイナーシャトルクが発生する。また、エンジン１０以外の第１モータ１５、車輪７０、クラッチ機構５０、無段変速機２０なども、それぞれのイナーシャと回転数の変化率に応じたイナーシャトルクが発生する。
そして、無段変速機２０には、上記の各コンポーネント（第１モータ１５、エンジン１０、車輪７０、クラッチ機構５０、無段変速機２０自体）のイナーシャトルクが流入する。このように各コンポーネントから無段変速機２０に流入するイナーシャトルクの総量が流入イナーシャトルクである。即ち、流入イナーシャトルクは、第２モータ５５が出力する動力に応じて無段変速機２０に作用するトルクである。

前述のように、モータ走行モードにおいてクラッチスティックの状態である場合には変速比制御部８３により無段変速機２０の変速比が最大となるように制御される。図４における点Ｐは、上記のように無段変速機２０の変速比が最大に制御されたときの油圧に応じた変速機伝達可能トルクの一例を示している。
このとき、コンポーネントの回転数の変化が大きいような状態では、無段変速機２０の流入イナーシャトルクが大きくなって、変速機伝達可能トルクを超える可能性がある。このように変速機伝達可能トルクに対して流入イナーシャトルクのほうが大きくなった場合、変速機伝達可能トルクに対する流入イナーシャトルクの過剰分が無段変速機２０に過度な負担を与えることになる。

そこで、本実施形態のトルク制御部８４は、流入イナーシャトルクが変速機伝達可能トルクを超えないように制御する。これにより、無段変速機２０にかかる過度な負担を軽減し、無段変速機２０の保護を図ることができる。
上記のように流入イナーシャトルクを制御するにあたり、トルク制御部８４は、無段変速機２０の状態（例えば、図５にて説明した変速比と油圧）に基づいて変速機伝達可能トルクを導出する。
また、トルク制御部８４は、前述のように、第２モータ５５の制御状態と車両の仕様とに基づいて流入イナーシャトルクを導出する。
より具体的には、トルク制御部８４は、第２モータ５５の制御状態として、アクセル開度センサ８６が検出するアクセル開度と、車速センサ８７が検出する車速とに基づいて、ドライバ要求モータトルクを導出する。ドライバ要求モータトルクは、現在の速度のもとでのアクセル開度に応じて求められる第２モータ５５のモータトルクについての制御値である。
そのうえで、トルク制御部８４は、流入イナーシャトルクを算出するために、車両駆動装置１における各コンポーネントのイナーシャトルクを算出する。トルク制御部８４は、各コンポーネントのイナーシャ（車両の仕様）とドライバ要求モータトルクに応じた回転数変化率とに基づいて、各コンポーネントのイナーシャトルクを算出する。トルク制御部８４は、上記のように算出したコンポーネントごとのイナーシャトルクを総合することにより流入イナーシャトルクを算出することができる。

そして、トルク制御部８４は、流入イナーシャトルクを変速機伝達可能トルクに一致させるように変化させたときの第２モータ５５のトルクに基づいて、第２モータ５５に対して与えるべき指示モータトルクを決定する。そして、トルク制御部８４は、上記のように決定した指示モータトルクが第２モータ５５に与えられるように制御を行う。

これまでの説明から理解されるように、無段変速機２０の変速比が最大となるように制御された状態のもとで、上記のように決定された指定モータトルクを第２モータ５５に与えるように制御が行われる。
このように第２モータ５５のトルクが制御されることで、無段変速機２０に流入する流入イナーシャトルクが変速機伝達可能トルクを超えないように制限される。これにより、無段変速機２０にかかる負担が軽減され、無段変速機２０の保護が図られる。

次に、図６を参照して、本実施形態における車両駆動装置１の走行モード遷移例について説明する。
モータ走行モードＭＤ１において、ハイブリッドＥＣＵ８０はモータ走行に対応する制御を実行する（ステップＳ１０）。モータ走行モードＭＤ１のとき、エンジンは停止状態となるように制御されている。
モータ走行モードＭＤ１からエンジン走行モードに遷移するにあたっては、ハイブリッドＥＣＵ８０においてエンジン始動要求が発生する。エンジン始動要求に応じて、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン走行移行モードＭＤ２に遷移する。エンジン走行移行モードＭＤ２は、エンジン走行モードに移行するための準備動作が行われるモードである。

エンジン走行移行モードＭＤ２において、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン１０の回転数の引き上げを行う（ステップＳ２０）。また、ハイブリッドＥＣＵ８０は、例えば現在の速度などの条件に応じた変速比となるように無段変速機２０を制御する（ステップＳ２２）。
また、モータ走行モードＭＤ１の際には、クラッチ機構５０は解放の状態にある。そこで、ハイブリッドＥＣＵ８０は、クラッチ機構５０を締結させる（ステップＳ２４）。
そして、ハイブリッドＥＣＵ８０は、車輪７０にかかるトルクが第２モータ５５側からエンジン１０側に切り替わるようにトルク架け替えの制御を実行する（ステップＳ２６）。
このようにしてエンジン走行移行モードＭＤ２としての処理が完了するとエンジン走行モードＭＤ３への移行が行われる。

エンジン走行モードＭＤ３において、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン走行に対応する制御を実行する（ステップＳ３０）。

エンジン走行モードからモータ走行モードに移行する際には、ハイブリッドＥＣＵ８０においてモータ走行要求が出力される。モータ走行要求に応じて、ハイブリッドＥＣＵ８０は、モータ走行移行モードＭＤ４に遷移する。モータ走行移行モードＭＤ４は、モータ走行モードに移行するための準備動作が行われるモードである。

モータ走行移行モードＭＤ４において、ハイブリッドＥＣＵ８０は、これまで締結状態にあったクラッチ機構５０を解除する制御を実行する（ステップＳ４０）。
次に、ハイブリッドＥＣＵ８０は、ステップＳ４０の制御に応じたクラッチ機構５０の状態から、クラッチスティックが発生しているか否かについて判定する（ステップＳ４２）。クラッチスティックが発生していなければ、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン１０を停止させる（ステップＳ４４）。
このようにしてモータ走行移行モードＭＤ４としての処理が完了するとモータ走行モードＭＤ１への移行が行われる。

また、クラッチスティックが発生していた場合、ハイブリッドＥＣＵ８０は、クラッチスティック対応モータ走行モードＭＤ５に移行する。
クラッチスティック対応モータ走行モードＭＤ５において、ハイブリッドＥＣＵ８０は、クラッチスティック対応のモータ走行のための制御を実行する（ステップＳ５０）。
また、クラッチスティック対応モータ走行モードＭＤ５からエンジン走行モードＭＤ３に移行するにあたっては、ハイブリッドＥＣＵ８０においてエンジン始動要求が発生する。
エンジン始動要求に応じて、ハイブリッドＥＣＵ８０は、エンジン走行モードＭＤ３に遷移する。即ち、クラッチスティック対応モータ走行モードＭＤ５においては、クラッチ機構５０が締結したままの状態である。従って、この場合には、クラッチ機構５０の締結の制御を含むエンジン走行移行モードＭＤ２を経ることなく、エンジン走行モードＭＤ３へ遷移すればよい。

図７は、エンジン走行モードからモータ走行モードに移行するためにハイブリッドＥＣＵ８０が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、ハイブリッドＥＣＵ８０の走行モード制御部８１は、エンジン停止要求が発生したか否かについて判定する（ステップＳ１００）。なお、エンジン停止要求は、図６にて説明したモータ走行要求に対応する。
エンジン停止要求が発生していないと判定した場合には、特に処理を実行することなく、同図に示す処理を一旦終了する。即ち、この場合には、これまでのエンジン走行モードが維持される。

一方、エンジン停止要求が発生した場合、走行モード制御部８１は、クラッチ解除要求を発生させる（ステップＳ１０２）。クラッチ解除要求に応じて、クラッチ機構５０は、これまでの締結状態が解除されるように制御される。図６におけるステップＳ４０のクラッチ解除の制御は、当該ステップＳ１０２に対応する。

クラッチ解除要求の後、締結状態検出部８２は、クラッチスティックが発生しているか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。図６におけるステップＳ４２のクラッチスティックについての判定は、当該ステップＳ１０４に対応する。
前述のように、締結状態検出部８２は、クラッチ圧がクラッチ圧閾値よりも高い状態が予め定めた一定時間以上継続した場合に、クラッチスティックが発生していることを検出する。一方、クラッチ圧がクラッチ圧閾値よりも低い状態が一定以上維持されれば、締結状態検出部８２は、クラッチスティックは発生していないと判定する。

クラッチスティックが発生していない場合、ハイブリッドＥＣＵ８０は、以下のように通常のモータ走行モードに遷移するための処理を実行する。ここでの通常のモータ走行モードは、図６のモータ走行モードＭＤ１に対応する。

まず、走行モード制御部８１は、エンジン走行からモータ走行へのトルク架け替え制御を実行する（ステップＳ１０６）。即ち、走行モード制御部８１は、車輪７０がエンジン１０から出力される動力により駆動される状態から、第２モータ５５から出力される動力により駆動される状態に切り替えを行う。
次に、変速比制御部８３は、無段変速機２０の変速比について、エンジン１０の停止に応じた変速比となるまで、変速比の変更要求を段階的に出力する（ステップＳ１０８）。この際、走行モード制御部８１は、変速比への変更要求を段階的に出力するごとに、エンジン１０の停止に応じた変速比までの変更が完了したか否かについて判定する（ステップＳ１１０）。

上記のようにエンジン１０の停止に応じた変速比への変更が完了すると、エンジン１０の停止したことが判定されるまで（ステップＳ１１４）、トルク制御部８４は、第１モータ１５のトルクの減衰要求を、繰り返し実行する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１０８〜Ｓ１１４までの処理は、図６のステップＳ４４のエンジン停止の制御に対応する。
そして、エンジン１０が停止したことが判定されると、以降において通常のモータ走行モードによる走行が行われる状態となる。

一方、ステップＳ１０４にてクラッチスティックが発生したことが判定された場合、ハイブリッドＥＣＵ８０は、以下のように、クラッチスティック対応のモータ走行モードに遷移するための処理を実行する。
まず、変速比制御部８３は、無段変速機２０の変速比を最大とするための変速比要求を発生して（ステップＳ１１６）、無段変速機２０の変速比を最大とするように制御する。
次に、走行モード制御部８１は、エンジン走行からモータ走行へのトルク架け替え制御を実行する（ステップＳ１１８）。
次に、トルク制御部８４は、第２モータ５５に与えるべきトルク（指示モータトルク）を決定するための処理（指示モータトルク決定処理）を実行する（ステップＳ１２０）。

図８は、図７のステップＳ１２０としての指示モータトルク決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８の指示モータトルク決定処理にあたっては、図９に示すパラメータが用いられる。

図９において示されるパラメータは、変速機伝達可能トルクＴｔｍ、変速比Ｒａｃｔ、変速機油圧Ｐｏｉｌ、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒ、コンポーネントイナーシャＩｃｏｍｐ（ｉ）、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖ、修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄ、指示モータトルクＴｍｏｔ、許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘである。

変速機伝達可能トルクＴｔｍは、前述のように無段変速機２０において車輪７０（駆動輪）側からエンジン１０側に伝達できるトルクである。
変速比Ｒａｃｔは、無段変速機２０の変速比である。
変速機油圧Ｐｏｉｌは、無段変速機２０にかかる油圧である。
流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒは、前述のように、各コンポーネント（第１モータ１５、エンジン１０、車輪７０、クラッチ機構５０、無段変速機２０自体）から無段変速機２０に流入するイナーシャトルクの総量である。
コンポーネントイナーシャＩｃｏｍｐ（ｉ）は、複数のコンポーネントのうちのｉ番目のコンポーネントのイナーシャである。
コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）は、複数のコンポーネントのうちのｉ番目のコンポーネントの回転数変化率である。
ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖは、前述のように、現在の速度のもとでのアクセル開度に応じて求められる第２モータ５５のトルクである。
修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄは、流入イナーシャトルクを変速機伝達可能トルクに一致させるように変化させたときの第２モータ５５のトルクである。
指示モータトルクＴｍｏｔは、第２モータ５５に対して与えるべきトルクである。
許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘは、第２モータ５５に与えることが許容されるトルクの最大値である。許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘは、第２モータ５５の仕様などに基づいて予め定められる。

図８において、まず、トルク制御部８４は、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖを算出（導出）する（ステップＳ２００）。トルク制御部８４は、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖの算出にあたり、前述のように、アクセル開度センサ８６が検出するアクセル開度と、車速センサ８７が検出する車速とを利用する。

また、トルク制御部８４は、変速機伝達可能トルクＴｔｍを算出する（ステップＳ２０２）。図５においても説明したように、変速機伝達可能トルクＴｔｍは、無段変速機２０の状態（変速比と油圧）に基づいて一義的に求められる。
即ち、トルク制御部８４は、以下の式１として示すように、変速比Ｒａｃｔと変速機油圧Ｐｏｉｌとをパラメータとして用いた関数ｆ_１により変速機伝達可能トルクＴｔｍを求めることができる。
Ｔｔｍ←ｆ_１（Ｒａｃｔ，Ｐｏｉｌ）・・・式１

また、トルク制御部８４は、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒを算出する（ステップＳ２０４）。トルク制御部８４は、以下の式２として示すように、コンポーネントイナーシャＩｃｏｍｐ（ｉ）と、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）とをパラメータとして用いた関数ｆ_２により流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒを求めることができる。
Ｔｉｎｅｒ＝ｆ_２（Ｉｃｏｍｐ（ｉ），ｄＮｃｏｍｐ（ｉ））・・・式２

コンポーネントイナーシャＩｃｏｍｐ（ｉ）と、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）とによっては、ｉ番目のコンポーネントのイナーシャトルクを求めることができる。関数ｆ２は、各コンポーネントのイナーシャトルクを総合することにより流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒを求める関数である。

次に、トルク制御部８４は、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒが変速機伝達可能トルクＴｔｍに一致させるように変化させ、このときの第２モータ５５のトルクを修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄとして求める（ステップＳ２０６）。

流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒは、式２から理解されるように、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）により変化する。そこで、トルク制御部８４は、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）を変化させることで、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒを変速機伝達可能トルクＴｔｍに一致させるように変化させる。トルク制御部８４は、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒが変速機伝達可能トルクＴｔｍと一致したときのコンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）に対応する第２モータ５５のトルクを修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄとして求める。

なお、上記のように修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄを導出するにあたっては、コンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）に対応する第２モータ５５のトルクを求めることになる。
このためには、例えばハイブリッドＥＣＵ８０における記憶部８５が、コンポーネントごとに、第２モータ５５のトルクとコンポーネント回転数変化率との対応関係を示したテーブルを記憶すればよい。
そして、トルク制御部８４は、ステップＳ２０６において、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖを変更（補正）するごとに、テーブルを参照する。トルク制御部８４は、テーブルから、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒが変速機伝達可能トルクＴｔｍと一致したときのコンポーネント回転数変化率ｄＮｃｏｍｐ（ｉ）に対応付けられたトルクの値を取得すればよい。
あるいは、トルク制御部８４は、所定の関数を用いた演算によって、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖからコンポーネントごとのコンポーネント回転数変化率を求めるようにしてもよい。
なお、トルク制御部８４は、例えば変速機伝達可能トルクＴｔｍを基準とする一定範囲に流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒが収まった状態を、流入イナーシャトルクＴｉｎｅｒが変速機伝達可能トルクＴｔｍと一致したものとして処理してもよい。

次に、トルク制御部８４は、ステップＳ２０６により導出した修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄが、ステップＳ２００により算出したドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖよりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ２０８）。

修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄがドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖよりも小さい場合、修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄをそのまま与えればよい。そこで、この場合のトルク制御部８４は、第１次指示モータトルク決定処理として、指示モータトルクＴｍｏｔに、ステップＳ２０６により導出された修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄの値を代入する（ステップＳ２１０）。

一方、修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄがドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖ以上である場合、トルク制御部８４は、第１次指示モータトルク決定処理として、指示モータトルクＴｍｏｔに、ステップＳ２００にて算出されたドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖを代入する（ステップＳ２１２）。
例えば、ドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖより大きな修正モータトルクＴｍｏｔ＿ｍｏｄをそのまま指示モータトルクＴｍｏｔとして実際に制御を行った場合には、車両の速度がドライバのアクセル操作に応じて得られるはずの速度よりも高くなるように変化してしまう。
そこで、本実施形態では、上記のステップＳ２１２により、指示モータトルクＴｍｏｔとしてドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖの値を適用する。このようにすれば、指示モータトルクＴｍｏｔがドライバ要求モータトルクＴｍｏｔ＿ｄｒｖを超えることがなくなるために、上記のような不具合が回避される。

ステップＳ２１０またはステップＳ２１２による第１次指示モータトルク決定処理を実行した後、トルク制御部８４は、第２次指示モータトルク決定処理を実行する（ステップＳ２１４）。
第２次指示モータトルク決定処理として、トルク制御部８４は、ステップＳ２１０またはステップＳ２１２により決定された指示モータトルクＴｍｏｔと、許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘのうちで、値の小さいほうを指示モータトルクＴｍｏｔとする。
このように、トルク制御部８４は、許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘ以下の範囲で指示モータトルクを決定する。これにより、指示モータトルクＴｍｏｔについては、許容最大モータトルクＴｍｏｔ＿ｍａｘを超えることがないように適切に制限される。

説明を図７に戻す。図８により説明したステップＳ１２０としての指示モータトルク決定処理の後、トルク制御部８４は、ステップＳ１２０により決定された指示モータトルクＴｍｏｔが第２モータ５５に与えられるように制御を実行する（ステップＳ１２２）。

また、走行モード制御部８１は、第１モータ１５のトルクを０とする制御と、エンジン１０への燃料供給を停止させるための制御とを実行する。また、この際に、ステップＳ１１６に応じて制御された無段変速機２０の変速比が最大の状態が以降においても維持されるようにする（ステップＳ１２４）。
このように、ステップＳ１２４の制御が実行されることにより、以降において、エンジン１０は、第２モータ５５からの動力による車輪７０の駆動に応じて、十分に低速で、トルクのほぼ無い状態により回転する状態が得られる。このように、本実施形態においては、クラッチスティックの状態のもとで、モータ走行に切り替えられた状態においてエンジン１０の保護が図られる。

なお、上述のハイブリッドＥＣＵ８０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述のハイブリッドＥＣＵ８０としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。

１…車両駆動装置
１０…エンジン（内燃機関、主動力出力部）
１５…第１モータ（主動力出力部）
２０…無段変速機
４５…オイルポンプ
４７…油圧センサ
５０…クラッチ機構（締結部）
５５…第２モータ（補助動力出力部）
６０…バッテリ
７０…車輪
８１…走行モード制御部
８２…締結状態検出部
８３…変速比制御部
８４…トルク制御部
８５…記憶部
８６…アクセル開度センサ
８７…車速センサ

Claims (8)

1. 内燃機関を含む主動力出力部と、
   前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、
   前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、
   前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部と、
   前記締結部の状態を検出する締結状態検出部と、
   前記締結状態検出部により前記締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する変速比制御部と、
   を備える車両駆動装置。
2. 前記変速比制御部は、
   前記主動力出力部から出力される動力によらず前記補助動力出力部から出される動力により車両を走行させる補助動力走行モードに移行する際に、前記締結状態検出部により前記固着状態であることが検出された場合に、前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する
   請求項１に記載の車両駆動装置。
3. 前記変速比制御部により前記無段変速機の変速比が一定以上となるように制御されている状態において、前記補助動力出力部が出力する動力に応じて前記無段変速機に作用する流入イナーシャトルクが、前記無段変速機が伝達可能な変速機伝達可能トルクを超えないように制御するトルク制御部をさらに備える
   請求項２に記載の車両駆動装置。
4. 前記トルク制御部は、
   前記無段変速機の状態に基づいて前記変速機伝達可能トルクを導出し、
   前記補助動力出力部の制御状態と前記車両の仕様とに基づいて前記流入イナーシャトルクを導出し、
   前記流入イナーシャトルクを前記変速機伝達可能トルクに略一致させるように変化させたときの前記補助動力出力部のトルクに基づいて前記補助動力出力部に対して与えるべき指示モータトルクを決定し、
   決定された指示モータトルクが前記補助動力出力部に与えられるように制御する
   請求項３に記載の車両駆動装置。
5. 前記トルク制御部は、
   前記補助動力出力部の制御状態としてのドライバ要求モータトルクを、アクセル開度と車速とに基づいて導出する
   請求項４に記載の車両駆動装置。
6. 前記トルク制御部は、
   前記補助動力出力部に与えることが許容される許容最大モータトルク以下の範囲で前記指示モータトルクを決定する
   請求項４または５に記載の車両駆動装置。
7. 前記無段変速機は、トロイダル型の無段変速機である、
   請求項１から６のうちいずれか１項に記載の車両駆動装置。
8. 内燃機関を含む主動力出力部と、前記主動力出力部とは異なる補助動力出力部と、前記主動力出力部により出力された動力を無段階に変速して駆動輪側に伝達する無段変速機と、前記無段変速機と前記駆動輪とを締結状態または解放状態にする締結部とを備える車両駆動装置の制御コンピュータが、
   前記締結部の状態を検出し、
   前記締結部の締結が解除不能な固着状態であることが検出された場合、無段変速機の変速比が一定以上となるように制御する
   車両駆動方法。

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