(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、
前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、
固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、
前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第１の伝達制御手段と、
前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第２の伝達制御手段と、
前記第１の伝達制御手段による制御から前記第２の伝達制御手段による制御へ切り替える際、前記回転子の位相が変化したときに、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える切り替え手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記固定子の位相を前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずらし、前記固定子の磁界を強くする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記回転子の回転加速度に基づき、固定磁界制御での前記固定子の磁界の強さを決定する請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、
前記制御モードを固定磁界制御に切り替えた後、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、
当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
エンジンと、
前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、
前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、
固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、
前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第１の伝達制御手段と、
前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第２の伝達制御手段と、
前記第１の伝達制御手段による制御から前記第２の伝達制御手段による制御へ切り替える場合において、前記回転電機が付与するトルクと前記エンジンのトルクの反力を釣り合わせるとき、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、前記固定子の位相を、前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、前記回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させる切り替え手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記切り替え手段は、
前記回転子の位相が変化したとき、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、
当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（エンジン）に加えて、電動機や発電機として機能する回転電機（モータジェネレータ）を備えるハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１には、回転要素をロックするロック機構を備え、エンジントルクの反力をロック機構で受け持たせつつ、エンジントルクを駆動軸に伝達させる固定変速比モードと、エンジントルクの反力を回転要素にトルクを付与する回転電機に受け持たせつつ、エンジントルクを駆動軸に伝達させる無段変速モードとを有するハイブリッド車両が開示されている。また、このハイブリッド車両は、固定変速比モード中に回転電機にトルクを発生させ、これによる回転電機の回転数変化と、当該トルクとに基づき、エンジントルクを推定する。また、特許文献２には、停車時に電動機を回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替える点が開示されている。さらに、特許文献３には、パーキングギヤを解除する場合、固定磁界制御を実行する点が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９６２８４
【特許文献２】特開２００８−２５９３２８
【特許文献３】特開２００８−０７４１３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定変速比モードから無段変速モードへ切り替える場合、ロック機構の解放中での回転を防ぐため、回転電機のトルクをエンジントルクの反力と釣り合わせることで、ロック機構にかかるトルクをなくし、その後ロック機構を解放することが行われる。しかしながら、エンジントルクの推定に誤差が生じ、実値と異なった場合、ロック機構内のガタに起因した衝突が発生し、異音が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジントルクの反力を正確に把握できない場合であっても、乗員に違和感を生じさせることなく、変速モードの切り替えが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、エンジンと、前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第１の伝達制御手段と、前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第２の伝達制御手段と、前記第１の伝達制御手段による制御から前記第２の伝達制御手段による制御へ切り替える際、前記回転子の位相が変化したときに、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える切り替え手段と、を備える。
【０００７】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、回転要素と、ロック機構と、回転電機と、第１の伝達制御手段と、第２の伝達制御手段と、切り替え手段と、を備える。回転要素は、エンジンのトルクにより回転する。ロック機構は、回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有する。回転電機は、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて回転要素にトルクを付与する。第１の伝達制御手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、回転要素をロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第２の伝達制御手段は、例えばＥＣＵであり、回転要素を非ロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第１の伝達制御手段は、エンジンの回転数と駆動軸の回転数との比たる変速比が固定される所謂固定変速比モードに対応する。第２の伝達制御手段は、変速比が連続的に可変とされる所謂無段変速モードに対応する。切り替え手段は、例えばＥＣＵであり、第１の伝達制御手段による制御から第２の伝達制御手段による制御へ切り替える際、回転子の位相が変化したときに、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える。
【０００８】
このように、ハイブリッド車両の制御装置は、回転子の位相が変化したタイミングで、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えることで、エンジントルクの反力を正確に把握できなくても回転電機で当該反力を受け持つことができ、ロック機構にかかるトルクをなくすことができる。従って、ハイブリッド車両の制御装置は、回転子の位相が変化した後、回転電機の回転数が０になるように保ち、ガタに起因した異音の発生を抑制することができる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記固定子の位相を前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずらし、前記固定子の磁界を強くする。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定磁界によって発生するトルクの、回転電機内の磁界の位相変化に対する変化勾配を大きくすることができる。従って、ハイブリッド車両の制御装置は、回転子の動く幅を小さくすることができ、乗員に違和感が生じるのを抑制することができる。
【００１０】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記回転子の回転加速度に基づき、固定磁界制御での前記固定子の磁界の強さを決定する。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定子の磁界の強さをエンジントルクの反力に応じて適切に定め、回転子の動く幅を小さくすることができる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを固定磁界制御に切り替えた後、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、ハイブリッド車両の制御装置は、ロック機構の遷移中にロック機構にトルクがかかるのを抑制しつつ、第２の伝達制御手段による制御へ移行することができる。
【００１２】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の観点では、エンジンと、前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第１の伝達制御手段と、前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第２の伝達制御手段と、前記第１の伝達制御手段による制御から前記第２の伝達制御手段による制御へ切り替える場合において、前記回転電機が付与するトルクと前記エンジンのトルクの反力を釣り合わせるとき、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、前記固定子の位相を、前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、前記回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させる切り替え手段と、を備える。
【００１３】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、回転要素と、ロック機構と、回転電機と、第１の伝達制御手段と、第２の伝達制御手段と、切り替え手段と、を備える。回転要素は、エンジンのトルクにより回転する。ロック機構は、回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有する。回転電機は、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて回転要素にトルクを付与する。第１の伝達制御手段は、例えばＥＣＵであり、回転要素をロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第２の伝達制御手段は、例えばＥＣＵであり、回転要素を非ロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を回転電機に受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。切り替え手段は、例えばＥＣＵであり、第１の伝達制御手段による制御から第２の伝達制御手段による制御へ切り替える場合に、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、固定子の位相を、回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させることで、回転電機が付与するトルクとエンジンのトルクの反力を釣り合わせる。
【００１４】
このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定磁界によって発生するトルクの、回転電機内の磁界の位相変化に対する変化勾配を大きくし、回転子の動く幅を小さくすることができる。また、ハイブリッド車両の制御装置は、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えることで、エンジントルクの反力を正確に把握できなくても回転電機で当該反力を受け持つことができ、ロック機構にかかるトルクをなくすことができる。また、ハイブリッド車両の制御装置は、固定子の位相を変化させることによって、回転電機が付与するトルクとエンジンのトルクの反力を釣り合わせるため、制御性及び応答性を高めることができる。
【００１５】
上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記切り替え手段は、前記回転子の位相が変化したとき、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、ハイブリッド車両の制御装置は、ロック機構の遷移中にロック機構にトルクがかかるのを抑制しつつ、第２の伝達制御手段による制御へ移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の各実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成図の一例を示す。
【図２】ハイブリッド駆動装置の概略構成図の一例である。
【図３】（ａ）ロック機構の一断面構成を例示する模式断面図、（ｂ）矢線Ａ方向にロック機構を見た模式的な断面図を示す。
【図４】（ａ）無段変速モードの場合の動作共線図を示す。（ｂ）固定変速比モードの場合の動作共線図を示す。
【図５】ロック機構のロック作用によりサンギヤが解放状態からロック状態に状態遷移する過程を説明する模式的な断面図である。
【図６】第１実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。
【図７】（ａ）期間ｔｗ１の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｃ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図８】（ａ）時刻ｔ２でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）時刻ｔ２でのロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｃ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図９】（ａ）期間ｔｗ２の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｃ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図１０】第１実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。
【図１１】比較例の処理概要を示すタイムチャートの一例である。
【図１２】比較例における、負回転方向のトルクに基づきガタが消滅してロック機構内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。
【図１３】比較例における、正回転方向のトルクに基づきガタが消滅してロック機構内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。
【図１４】第２実施形態におけるロータ磁石位相及びＭＧ１トルクのタイムチャートの一例を示す。
【図１５】（ａ）第２実施形態において、期間ｔｗ２の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロック機構の位置関係及びＭＧ１トルクの方向を示した図である。（ｃ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図１６】第２実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。
【図１７】第３実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。
【図１８】（ａ）第３実施形態において、時刻ｔｗ１の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図１９】（ａ）第３実施形態において、時刻ｔ２でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図２０】（ａ）回転磁界制御から固定磁界制御への切り替え前後でのロータ磁石位相の移動幅を示す図である。（ｂ）エンジン反力トルクの変化に対応するロータ磁石位相の移動幅を示す図である。
【図２１】第３実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。
【図２２】第４実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。
【図２３】（ａ）第４実施形態において、期間ｔｗ１の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図２４】（ａ）第４実施形態において、時刻ｔ２でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。（ｂ）ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクのグラフを示す。
【図２５】第４実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
［構成］
始めに、図１を参照し、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両１の構成の一例について説明する。図１は、ハイブリッド車両１の概略構成図である。ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ１００、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３、車速センサ１４、及びハイブリッド駆動装置１０を備える。
【００１９】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する制御を実行する。そして、ＥＣＵ１００は、本発明における「第１の伝達制御手段」、「第２の伝達制御手段」、及び「切り替え手段」として機能する。なお、本発明に係る各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えば各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等であってもよい。
【００２０】
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１の車軸たる左車軸ＳＦＬ（左前輪ＦＬに対応）及び右車軸ＳＦＲ（右前輪ＦＲに対応）に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両１を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成については後述する。
【００２１】
ＰＣＵ１１は、不図示のインバータを含み、バッテリ１２と後述する各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いはバッテリ１２を介さない各モータジェネレータ相互間の電力の入出力を制御する制御ユニットである。具体的には、ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して各モータジェネレータに供給すると共に、各モータジェネレータ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１２に供給する。ＰＣＵ１１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。
【００２２】
バッテリ１２は、複数の単位電池セルを直列接続した構成を有し、各モータジェネレータを力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットである。
【００２３】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度「Ｔａ」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１３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Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。
【００２４】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速「Ｖ」を検出するセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。
【００２５】
ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。図２は、ハイブリッド駆動装置１０の概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【００２６】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「モータＭＧ１」と略称する。）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「モータＭＧ２」と略称する。）、入力軸４００、ロック機構５００、ＭＧ２リダクション機構６００及び減速機構７００を備える。
【００２７】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能する直列４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン２００の出力動力たるエンジントルク「Ｔｅ」は、不図示のクランク軸を介してハイブリッド駆動装置１０の入力軸４００に連結されている。ここで、「連結」とは、動力（回転）の伝達を直接的に行う構造を含むほか、１又は２以上の部材を介して動力の伝達を間接的に行う構造も含む。
【００２８】
モータＭＧ１は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する力行機能と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータＭＧ１は、本発明における「回転電機」の一例である。
【００２９】
モータＭＧ２は、モータＭＧ１よりも体格の大きい電動発電機であり、モータＭＧ１と同様に、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する力行機能と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能とを備える。
【００３０】
尚、モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、同期電動発電機として機能し、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。以後では、モータＭＧ１のロータを「ロータＲＯ」と呼び、モータＭＧ１のステータを「ステータＳＴ」と呼ぶ。ロータＲＯは、本発明の「回転子」の一例であり、ステータＳＴは、本発明の「固定子」の一例である。
【００３１】
動力分割機構３００は、遊星歯車機構であり、中心部に設けられたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１の外周に同心円状に設けられたリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されてサンギヤＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ（不図示）と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備える。
【００３２】
ここで、サンギヤＳ１は、モータＭＧ１のロータＲＯに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転数はモータＭＧ１の回転数（以後、「ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１」と呼ぶ。）と等価である。サンギヤＳ１は、本発明における「回転要素」の一例である。また、リングギヤＲ１は、減速機構７００及びＭＧ２リダクション機構６００の後述するリングギヤＲ２に連結されており、その回転数は、駆動軸ＯＵＴの回転数（以後、「出力回転数Ｎｏｕｔ」と呼ぶ。）と等価である。更に、キャリアＣ１は、エンジン２００のクランク軸に連結された入力軸４００と連結されており、その回転数は、エンジン２００の回転数（以後、「エンジン回転数Ｎｅ」と呼ぶ。）と等価である。
【００３３】
ＭＧ２リダクション機構６００は、動力分割機構３００と同様の遊星歯車機構である。ＭＧ２リダクション機構６００は、中心部に設けられたサンギヤＳ２と、サンギヤＳ２の外周に同心円状に設けられたリングギヤＲ２と、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置されてサンギヤＳ２の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ（不図示）と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアＣ２とを備える。また、サンギヤＳ２には、モータＭＧ２のロータが連結される。
【００３４】
ここで、ＭＧ２リダクション機構６００のリングギヤＲ２は、先に述べたように動力分割機構３００のリングギヤＲ１と連結され、車軸と一義的な回転状態を呈する。また、キャリアＣ２は、固定要素により回転不能に固定されている。従って、残余の一回転要素たるサンギヤＳ２に固定されたモータＭＧ２には、駆動軸ＯＵＴの回転がＭＧ２リダクション機構６００を構成する各ギヤのギヤ比に応じて定まる減速比に応じて減速された形で伝達される。このように、ＭＧ２リダクション機構６００は、減速ギヤ機構として機能する。そして、ＭＧ２リダクション機構６００と動力分割機構３００とによって規定される複合型遊星歯車機構は、回転二自由度の差動機構である。よって、モータＭＧ２の回転数（以後、「ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２」と呼ぶ。）は、車速Ｖに応じて一義的に定まる。
【００３５】
減速機構７００は、車軸と一義的な回転状態を呈する駆動軸ＯＵＴと、この駆動軸ＯＵＴに連結された減速ギヤ（符号省略）と、デファレンシャル（符号省略）とを含むギヤ機構である。各車軸の回転数は、減速機構７００により所定のギヤ比に従って減速された状態で駆動軸ＯＵＴに伝達される。この駆動軸ＯＵＴには、先に述べたようにリングギヤＲ１及びリングギヤＲ２が連結されており、各リングギヤが、車速Ｖと一義的な回転状態を呈する構造となっている。
【００３６】
尚、モータＭＧ２は、モータＭＧ１及びエンジン２００と異なり、駆動軸ＯＵＴに対し、その出力トルク（以後、「ＭＧ２トルクＴｍｇ２」と呼ぶ。）を作用させることが可能である。従って、モータＭＧ２は、駆動軸ＯＵＴにトルクを付加してハイブリッド車両１の走行をアシストすることも可能であり、駆動軸ＯＵＴからのトルクの入力により電力回生を行うことも可能である。ＭＧ２トルクＴｍｇ２は、モータＭＧ１の入出力トルク（以後、「ＭＧ１トルクＴｍｇ１」と呼ぶ。）と共に、ＰＣＵ１１を介してＥＣＵ１００により制御される。
【００３７】
ハイブリッド駆動装置１０は、図示破線枠Ａ１及びＡ２に相当する部位に、レゾルバ等の回転センサが設けられている。これら回転センサは、ＥＣＵ１００と電気的に接続された状態にあり、検出された回転数（回転角速度）は、夫々ＥＣＵ１００に対し一定又は不定の周期で送出されている。補足すると、図示破線枠Ａ１に相当する部位の回転数とは、ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２であり、図示破線枠Ａ２に相当する部位の回転数とは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１である。
【００３８】
動力分割機構３００は、上述した構成の下で、エンジン２００から入力軸４００に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１によってサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に所定の比率、具体的には各ギヤ相互間のギヤ比に応じた比率で分配する。即ち、動力分割機構３００は、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能である。この際、リングギヤＲ１の歯数に対するサンギヤＳ１の歯数としてのギヤ比「Ｐ」を定義すると、エンジン２００からキャリアＣ１に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合に、サンギヤＳ１に作用するトルク「Ｔｅｓ」は下記（１）式により、また駆動軸ＯＵＴに現れるトルク（以後、「エンジン直達トルクＴｅｒ」と呼ぶ。）は下記（２）式により、夫々表される。
【００３９】
Ｔｅｓ＝−Ｔｅ×Ｐ／（１＋Ｐ）・・・（１）
Ｔｅｒ＝Ｔｅ×１／（１＋Ｐ）・・・（２）
ロック機構５００は、サンギヤＳ１の状態を、回転不能な状態にロックするロック状態と、サンギヤＳ１を回転可能な状態に解放する非ロック（解放）状態と、の間で選択的に切り替え可能に構成された係合装置である。言い換えると、ロック機構５００は、係合状態の場合に、サンギヤＳ１をロック状態に保ち、解放状態の場合に、サンギヤＳ１を非ロック状態に保つ。ここで、サンギヤＳ１は、既に述べた通りモータＭＧ１に連結されており、サンギヤＳ１がロック状態にある場合、モータＭＧ１もまた回転不能なロック状態となる。
【００４０】
ここで、図３を参照し、ロック機構５００の詳細な構成について説明する。図３（ａ）は、ロック機構５００の一断面構成を例示する模式断面図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００４１】
図３（ａ）において、ロック機構５００は、カム５１０、クラッチ板５２０、アクチュエータ５３０、リターンスプリング５４０及びカムボール５５０を備える。
【００４２】
カム５１０は、サンギヤ軸３１０に連結され、サンギヤ軸３１０と一体に回転可能な、クラッチ板５２０と一対をなす略円板状の係合部材である。尚、カム５１０は、必ずしもサンギヤ３１０と直接的に連結されている必要はなく、各種連結部材を介してサンギヤ３１０と間接的に連結されていてもよい。
【００４３】
クラッチ板５２０は、磁性金属材料により構成されると共にカム５１０と対向配置されてなる、カム５１０と一対をなす円板状の係合部材である。
【００４４】
アクチュエータ５３０は、吸引部５３１、電磁石５３２及び摩擦部５３３を有する。吸引部５３１は、磁性金属材料により構成されると共に電磁石５３２を収容可能なアクチュエータ５３０の筐体である。吸引部５３１は、ハイブリッド駆動装置１０の外郭部材と略一体に固定されたケースＣＳに対し固定されている。
【００４５】
電磁石５３２は、バッテリ１２からの電力供給を受けた不図示の駆動部から所定の励磁電流（以後、「ロック制御電流Ｉｒ」と呼ぶ。）が供給された励磁状態において磁力を発生可能な磁石である。励磁状態において電磁石５３２から発せられる磁力は、磁性金属材料により構成された吸引部５３１を介して、先述したクラッチ板５２０を吸引する。即ち、クラッチ板５２０に対しクラッチ板５２０を吸引する方向へ駆動力たる電磁力を付与する。尚、この駆動部は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、電磁石５３２の励磁動作は、ＥＣＵ１００により上位に制御される。
【００４６】
摩擦部５３３は、吸引部５３１におけるクラッチ板５２０との対向面に形成された摩擦機能体であり、形成されない場合と較べて、接触状態にある物体の移動をより大きく阻害し得るようにその摩擦係数が設定されている。
【００４７】
リターンスプリング５４０は、一方の固定端がクラッチ板５２０に固定され、他方の固定端がカム５１０に固定された弾性体であり、クラッチ板５２０をカム５１０の方向へ付勢している。このため、クラッチ板５２０は、通常、このリターンスプリング５４０の付勢を受けて、所定の対向間隔ＧＡＰを隔てて吸引部５３１と対向する非接触位置（以後、「非接触位置Ｐｎ」と呼ぶ。）で停止している。
【００４８】
カムボール５５０は、カム５１０の係合面５１１とクラッチ板５２０の係合面５２１とに挟持された球状物体である。ロック機構５００は、サンギヤＳ１及びサンギヤ軸３１０を介してカム５１０に伝達されるＭＧ１トルクＴｍｇ１が、このカムボール５５０を伝達要素としてクラッチ板５２０に伝達される。
【００４９】
図３（ｂ）は、図３（ａ）において矢線Ａ方向にロック機構５００を見た模式的な断面図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【００５０】
図３（ｂ）において、カム５１０及びクラッチ板５２０の各々における対向面は、夫々中心部へ向かう程、当該各々における、サンギヤ軸３１０の伸長方向への厚みが小さくなるように形成されており、上記カムボール５５０は、通常、両者間の対向空間が最も広い中心部付近に挟持されている。このため、クラッチ板５２０が非接触位置Ｐｎにある場合、カム５１０とクラッチ板５２０とは、このカムボール５５０をトルクの伝達要素として、モータＭＧ１の回転方向と等しい方向へ略一体に回転する。従って、クラッチ板５２０が非接触位置Ｐｎにある場合、モータＭＧ１の回転は、少なくとも実質的には何ら阻害されない。尚、図３（ｂ）では、図示下方がモータＭＧ１の正回転方向と定義されるが、モータＭＧ１は、係る正回転方向のみならず、係る正回転方向と真逆の負回転方向（図示省略）にも同様に回転可能である。
【００５１】
なお、ロック機構５００は、図３に示す電磁カムロック式の係合装置に限定されない。これに代えて、ロック機構５００は、例えば、一対の係合要素の各々に形成された歯状部材を相互に噛合させることにより係合要素同士を係合させる電磁ドグクラッチ等の噛合式係合装置であってもよい。他の例では、ロック機構５００は、不図示の油圧制御機構により供給される制御油圧に応じて相互に係合及び解放可能に構成された複数の係合要素を備えた湿式多板型ブレーキ装置であってもよい。
【００５２】
［基本制御］
以下では、ＥＣＵ１００が各実施形態で共通して実行する制御方法について具体的に説明する。
【００５３】
（各変速モードでの基本制御）
ハイブリッド車両１は、ロック対象となる動力分割機構３００のサンギヤＳ１の状態に応じて、固定変速比モード及び無段変速モードを選択可能である。以下、各変速モードでの基本的な制御について説明する。
【００５４】
図４（ａ）、（ｂ）は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態を例示する動作共線図である。具体的には、図４（ａ）は、無段変速モードの場合の動作共線図を示す。また、図４（ｂ）は、固定変速比モードの場合の動作共線図を示す。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【００５５】
図４（ａ）において、縦軸は回転数を表しており、横軸は、左から順にモータＭＧ１（一義的にサンギヤＳ１）、エンジン２００（一義的にキャリアＣ１）及びモータＭＧ２（一義的に駆動軸ＯＵＴ）を表す。
【００５６】
ここで、動力分割機構３００は、相互に差動関係にある複数の回転要素を備えた回転二自由度の遊星歯車機構であり、サンギヤＳ１、キャリアＣ１及びリングギヤＲ１のうち二要素の回転数が定まった場合に、残余の一回転要素の回転数が必然的に定まる。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置１０の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表される。
【００５７】
図４（ａ）において、車速Ｖ及び出力回転数Ｎｏｕｔと一義的な関係にあるモータＭＧ２の動作点が動作点「ｍ１」であるとする。この場合、モータＭＧ１の動作点が動作点「ｇ１」であれば、残余の回転要素の一たるキャリアＣ１に連結されたエンジン２００の動作点は、動作点「ｅ１」となる。この際、ＥＣＵ１００は、出力回転数Ｎｏｕｔを維持したままモータＭＧ１の動作点を動作点「ｇ２」及び動作点「ｇ３」に変化させた場合、エンジン２００の動作点は、夫々動作点「ｅ２」及び動作点「ｅ３」へと変化する。
【００５８】
即ち、この場合、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１を回転数制御機構として機能させることによって、エンジン２００を所望の動作点で動作させる。この状態に対応する変速モードが、無段変速モードである。このように、無段変速モードでは、動力分割機構３００は、一種のＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ：無段変速装置）として機能する。無段変速モードでは、エンジン２００の動作点（以後、「エンジン動作点」と呼ぶ。）は、基本的にエンジン２００の燃料消費率が最小となるエンジン動作点（以後、「最適燃費動作点」と呼ぶ。）に制御される。なお、この場合のエンジン動作点とは、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの組み合わせによって規定されるエンジン２００の一動作条件を意味する。
【００５９】
ここで、無段変速モードでは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は可変である必要がある。このため、ＥＣＵ１００は、無段変速モードを選択する場合、ロック機構５００を、サンギヤＳ１が解放状態となるように制御する。
【００６０】
また、駆動軸ＯＵＴにエンジン直達トルクＴｅｒを供給するため、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅに応じてサンギヤＳ１の回転軸であるサンギヤ軸３１０に現れる先述のトルクＴｅｓと大きさが等しく且つ符号が反転した（即ち、負トルクである）反力トルクを、モータＭＧ１からこのサンギヤ軸３１０に供給する。この場合、動作点ｇ１或いは動作点ｇ２といった正回転領域の動作点で、モータＭＧ１は正回転負トルクの電力回生状態（即ち、発電状態）となる。このように、ＥＣＵ１００は、無段変速モードでは、モータＭＧ１を反力要素として機能させることにより、駆動軸ＯＵＴにエンジントルクＴｅの一部を供給しつつ、サンギヤ軸３１０に分配されるエンジントルクＴｅの一部で電力回生（発電）を行う。駆動軸ＯＵＴに対し要求されるトルクがエンジン直達トルクＴｅｒで不足する場合、ＥＣＵ１００は、この回生電力を利用する形で、或いは適宜バッテリ１２から電力を持ち出して、モータＭＧ２から駆動軸ＯＵＴに対し適宜アシストトルクとしてのＭＧ２トルクＴｍｇ２を供給する。
【００６１】
一方、例えば高速軽負荷走行時等、例えば出力回転数Ｎｏｕｔが高い割にエンジン回転数Ｎｅが低く済むような運転条件では、モータＭＧ１が、例えば動作点ｇ３の如き負回転領域の動作点となる。モータＭＧ１は、エンジントルクＴｅの反力トルクとして負トルクを出力しているから、この場合、モータＭＧ１は、負回転負トルクの状態となって力行状態となる。即ち、この場合、モータＭＧ１の入出力トルクであるＭＧ１トルクＴｍｇ１は、ハイブリッド車両１の駆動トルクとして駆動軸ＯＵＴに伝達される。他方、ＥＣＵ１００は、エンジン直達トルクＴｅｒとＭＧ２トルクＴｍｇ２との総和がドライバの要求するトルクに合致するように、エンジン２００、モータＭＧ１及びモータＭＧ２が相互に協調的に制御する。従って、このようにモータＭＧ１が力行状態に陥った場合、モータＭＧ２は、駆動軸ＯＵＴに供給される、要求トルクに対し過剰なトルクを吸収するため、負トルク状態となる。この場合、モータＭＧ２は、正回転負トルクの状態となって電力回生状態となる。このような状態においては、モータＭＧ１からの駆動力をモータＭＧ２での電力回生に利用し、この回生電力によりモータＭＧ１を力行駆動する、といった所謂動力循環と称される非効率な電気パスが生じることとなる。動力循環が生じた状態では、ハイブリッド駆動装置１０のシステム効率が低下する。
【００６２】
そこで、ＥＣＵ１００は、予めこのような動力循環が生じ得るものとして定められた運転領域において、ロック機構５００によりサンギヤＳ１をロック状態に制御する。その様子が図４（ｂ）に示される。ロック機構５００によりサンギヤＳ１がロック状態に移行すると、モータＭＧ１の動作点は、回転数「０」に対応する図示動作点「ｇ４」に固定される。
【００６３】
この場合、出力回転数Ｎｏｕｔとこの０回転とにより、残余のエンジン回転数Ｎｅは一義的に固定され、その動作点は図示動作点「ｅ４」となる。即ち、サンギヤＳ１がロックされた場合、エンジン回転数Ｎｅは、車速Ｖと一義的なＭＧ２回転数Ｎｍｇ２により一義的に決定される。即ち、この場合、変速比が一定となる。この状態に対応する変速モードが固定変速比モードである。
【００６４】
固定変速比モードでは、ＥＣＵ１００は、本来モータＭＧ１が負担すべきエンジントルクＴｅの反力トルクを、ロック機構５００の物理的な係合力により代替させる。即ち、この場合、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１を電力回生状態にも力行状態にも制御する必要がないため、モータＭＧ１を停止させる。従って、基本的には、モータＭＧ２を稼動させる必要もなくなり、モータＭＧ２は、言わば空転状態となる。結局、固定変速比モードでは、駆動軸ＯＵＴに現れる駆動トルクが、エンジントルクＴｅのうち、動力分割機構３００により駆動軸ＯＵＴ側に分割された直達トルクＴｅｒのみとなり、ハイブリッド駆動装置１０は、機械的な動力伝達を行うのみとなって、その伝達効率が向上する。
【００６５】
尚、固定変速比モードにおいて、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ２を必ずしも停止させる必要はない。例えば、ハイブリッド車両１には、各種の電装補器類が備わっており、それら電装補器類の駆動には然るべき駆動電力が必要となる。モータＭＧ２は、この駆動電力に対応する電力をバッテリ１２に供給するために、小規模の電力回生を行ってもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅの直達成分がハイブリッド車両１を走行させるために要求されるトルクに対し余剰となるようにエンジントルクＴｅを制御し、余剰分のトルクをモータＭＧ２で回生させる。また、ＥＣＵ１００は、エンジン直達トルクＴｅｒのみでは駆動トルクが不足する場合、モータＭＧ２を力行駆動させ、ＭＧ２トルクＴｍｇ２によって駆動トルクを適宜アシストする。
【００６６】
（ロック機構の制御）
ＥＣＵ１００は、ロック制御電流Ｉｒを制御することで、ロック機構５００を係合状態と解放状態との間で選択的に切り替える。具体的には、ＥＣＵ１００は、ロック制御電流Ｉｒを大きくすることで、ロック機構５００を係合状態へ移行させ、ロック制御電流Ｉｒを小さくすることで、ロック機構５００を解放状態に移行させる。
【００６７】
ここで、図５を参照して、ロック機構５００によるサンギヤＳ１のロック作用について説明する。ここに、図５は、ロック機構５００のロック作用によりサンギヤＳ１が解放状態からロック状態に状態遷移する過程を説明する模式的な断面図である。尚、同図において、図２又は図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００６８】
図５（ａ）は、先の図３と同様の状態を表しており、クラッチ板５２０と摩擦部５３３との間に対向空間ＧＡＰが介在する。この場合、クラッチ板５２０は、摩擦部５３３による抑止力の影響を受けることなく回転可能である。このため、カムボール５５０の作用によりカム５１０とクラッチ板５２０とは略一体に回転可能である。ここで、カム５１０は、サンギヤ軸３１０を介してモータＭＧ１のロータに連結されており、このロータは、サンギヤ軸３１０を介してサンギヤＳ１に連結されている。従って、ハイブリッド駆動装置１０において、カム５１０は、サンギヤＳ１と一体に回転する回転要素として扱うことができる。即ち、図５（ａ）に示される状態では、サンギヤＳ１もまたクラッチ板５２０の制約を受けずに回転可能である。この状態は、本発明に係る「非ロック状態」の一例に相当する。
【００６９】
図５（ｂ）は、アクチュエータ５３０の電磁石５３２にロック制御電流Ｉｒが所定の基準値（以後、「基準値Ｉｒｔｈ」と呼ぶ。）だけ供給された状態を示す。基準値Ｉｒｔｈは、例えばエンジントルクＴｅに基づき所定のマップ等を参照して定められ、ＥＣＵ１００のメモリに記憶される。電磁石５３２にロック制御電流Ｉｒが供給された場合、ロック制御電流Ｉｒに基づき電磁石５３２から発せられる電磁力が吸引部５３１を介してクラッチ板５２０に及ぶ。そして、クラッチ板５２０は、リターンスプリング５４０の付勢に打ち勝って図５（ａ）に示される非接触位置Ｐｎと対極の図５（ｂ）に示される接触位置（以後、「接触位置Ｐｔ」と呼ぶ。）まで移動し、吸引部５３１に吸着される。その結果、対向空間ＧＡＰは消滅する。また、励磁による電磁石の供給と共に、摩擦部５３３がクラッチ板５２０に対し摩擦力を発揮する形となり、クラッチ板５２０の正回転又は負回転方向への動作が阻害される。即ち、この状態において、クラッチ板５２０は、電磁石５３２と摩擦部５３３とにより、その動作が阻害され、アクチュエータ５３０に対し、即ちケースＣＳに対して静止する。
【００７０】
一方、このようにクラッチ板５２０が吸引部５３１に吸着された状態では、消滅した対向空間ＧＡＰの代わりに、カムボール５５０とクラッチ板５２０との間に、回転方向に沿ったガタ「ＧＴ」が形成される。従って、カム５１０がモータＭＧ１の回転の影響を受けて正回転方向又は負回転方向へ回転すると、カム５１０とカムボール５５０のみが、その回転方向へ移動する。尚、ここでは、これらが正回転方向へ移動するものとして説明を継続する。ここで、新たに形成されたガタＧＴは、先に述べたように断面視逆テーパ状となっており、カムボール５５０が回転方向に進行するにつれて徐々に詰められ、遂にはガタＧＴが消滅した状態（以後、「ガタ詰め完了状態」と呼ぶ。）となる。ガタ詰め完了状態においては、再びカム５１０、カムボール５５０及びクラッチ板５２０が相互に接触する。
【００７１】
図５（ｃ）は、ガタ詰め完了状態を示す図である。このガタ詰め完了状態でカム５１０が正回転方向に回転しようとした場合、この逆テーパ形状の対向面の作用によって、カムボール５５０には、クラッチ板５２０を更にアクチュエータ５３０の方向へ押圧する押圧力が発生する。その結果、カム５１０に対し正回転方向への正トルクが加わっている限り、ＥＣＵ１００が電磁石５３２への励磁を停止しても三者の接触状態が変化しない。そして、この場合、カム５１０は、当該押圧力と摩擦部５３３から与えられる摩擦力とによって所謂セルフロック状態となる。
【００７２】
このセルフロック状態では、カム５１０もまたクラッチ板５２０と同様にケースＣＳに対し静止、即ち固定された状態となる。その結果、カム５１０と一体に回転するサンギヤＳ１もまたケースＣＳに対し固定された状態となる。この状態がロック状態である。ロック状態では、サンギヤＳ１の回転数、即ちＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０」となる。
【００７３】
尚、ここでは、ロック機構５００は、上記セルフロック作用を有するものとしたが、カム５１０及びクラッチ板５２０における対向面の各々の形状等を調整することにより、この種のセルフロック作用を有さぬ構成とすることもできる。その場合、電磁石５３２への励磁が停止されると、リターンスプリング５４０の作用により、クラッチ板５２０は元の非接触位置Ｐｎへと復帰する。
【００７４】
［ロック機構の解放時の制御］
次に、ロック機構５００を係合状態から解放状態に遷移させる場合、即ち、変速モードを固定比変速モードから無段変速モードに切り替える場合にＥＣＵ１００が実行する制御について説明する。
【００７５】
なお、以後では、「回転磁界制御」とは、ステータＳＴの回転磁界によってロータＲＯが回転駆動されるようにモータＭＧ１を制御することを指し、「固定磁界制御」とは、ステータＳＴの磁界の向きを固定してロータＲＯの回転が制限されるようにモータＭＧ１を制御することを指す。
【００７６】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るＥＣＵ１００の制御について説明する。概略的には、第１実施形態では、ＥＣＵ１００は、まず、変速モードを固定比変速モードから無段変速モードに切り替えるべきと判断した場合、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン２００の反力トルクに相当するトルクＴｅｓ（「エンジン反力トルクＴｅｓ」とも呼ぶ。）と釣り合わせる。次に、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化したタイミングで、モータＭＧ１の制御を回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替え、ロック機構５００を係合状態から解放状態へ遷移させる。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００が解放状態に遷移した後、再び固定磁界制御から回転磁界制御へモータＭＧ１の制御を切り替え、無段変速モードを開始する。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の反力を正確に把握できなくても、モータＭＧ１で当該反力を受け持ち、異音やショックの発生を抑制する。
【００７７】
１．タイムチャート
図６は、第１実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。図６のグラフ「Ａ１」乃至「Ａ６」は、順に、ＭＧ１トルクＴｍｇ１の時間変化、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の時間変化、ロータＲＯの永久磁石の位相を示す「ロータ磁石位相Ｔｐｒ」の時間変化、ロック機構５００が保持するトルクを示す「ロック機構トルクＴｈ」の時間変化、非接触位置Ｐｎ及び接触位置Ｐｔを結ぶ方向でのクラッチ板５２０の変位を示す「ストローク量Ｌｒ」の時間変化、及びモータＭＧ１の磁界の制御モードを示す「モータ制御モード」の時間変化を示している。ここで、ロック機構トルクＴｈは、具体的には、エンジン反力トルクＴｅｓとＭＧ１トルクＴｍｇ１との差分に相当する。なお、図６のＭＧ１トルクＴｍｇ１の破線グラフ「Ａ７」は、固定磁界制御でモータＭＧ１に所定の大きさの電流を印加した場合でのＭＧ１トルクＴｍｇ１の最大値（「磁界最大トルクＴｍａｘ」とも呼ぶ。）を指す。また、「ロック時停止位相」とは、ロック機構５００が係合状態の場合に対応するロータ磁石位相Ｔｐｒを指す。さらに、「ＣＶＴ目標回転数Ｎｍｃｖ」とは、無段変速モードでのＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の目標回転数を指す。
【００７８】
まず、時刻「ｔ１」において、ＥＣＵ１００は、変速モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断する。そして、時刻ｔ１以後では、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように変更する（グラフＡ１参照）。これにより、ロック機構トルクＴｈは、０Ｎｍに向かって変化する（グラフＡ４参照）。そして、時刻「ｔ１ａ」で、ＭＧ１トルクＴｍｇ１がエンジン反力トルクＴｅｓと同じ大きさとなり（グラフＡ１参照）、時刻ｔ１ａ以後、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０ｒｐｍ」の状態から負値に変化すると共に、ロータ磁石位相Ｔｐｒがロック時停止位相から負回転方向へ変化する（グラフＡ２、Ａ３参照）。
【００７９】
そして、時刻「ｔ２」で、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したことを、レゾルバ等の回転センサで検出する。そして、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ２以後、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える（グラフＡ６参照）。これにより、時刻ｔ２以後では、ステータＳＴの磁界の向きが固定され、ロータＲＯの回転が制限される。
【００８０】
そして、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ２から時刻「ｔ３」にかけて、ロック機構５００を係合状態から解放状態へ遷移させる（グラフＡ５参照）。なお、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけてエンジン反力トルクＴｅｓが変化した場合であっても、固定磁界制御により、ＭＧ１トルクＴｍｇ１は、エンジン反力トルクＴｅｓとの釣り合いを保つ。従って、この場合でも、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びロータ磁石位相Ｔｐｒは緩やか且つ小幅に変化し（グラフＡ２、Ａ３参照）、ガタＧＴが急激に埋まることに起因したロック機構５００内の衝突が抑制される。
【００８１】
次に、ロック機構５００の係合状態から解放状態への移行が完了した時刻ｔ３で、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える（グラフＡ５、Ａ６参照）。そして、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ３以後、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数Ｎｍｃｖになるように、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を制御する（グラフＡ１、Ａ２参照）。そして、時刻「ｔ４」において、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数Ｎｍｃｖになり、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの移行が完了する。
【００８２】
次に、時刻ｔ２の前後にわたるそれぞれのモータＭＧ１及びロック機構５００の状態について、図７乃至図１０を参照して説明する。
【００８３】
まず、時刻ｔ１から時刻ｔ２より前までの期間「ｔｗ１」でのモータＭＧ１及びロック機構５００の状態について図７（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明する。
【００８４】
図７（ａ）は、期間ｔｗ１の一時点でのステータＳＴの磁極（「ステータ磁極Ｌｓｔ」とも呼ぶ。）とロータＲＯの永久磁石（「ロータ磁石Ｌｒｏ」とも呼ぶ。）との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図７（ｂ）は、ロック機構５００の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図７（ｃ）は、各ロータ磁石位相ＴｐｒにおいてモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。そして、動作点「Ｐ１」は、図７（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。
【００８５】
上述したように、期間ｔｗ１では、ＥＣＵ１００は、回転磁界制御を実行しつつ、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓに近づける。従って、この期間では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、矢印「Ｙ３」に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓが、矢印「Ｙ２」に示される負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクＴｈが、矢印「Ｙ１」に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクＴｈの大きさは、図７（ｃ）に示す両矢印「Ｙ４」の幅、即ち動作点Ｐ１のトルクとエンジン反力トルクＴｅｓとの差分に相当する。このように、期間ｔｗ１では、モータＭＧ１を回転させるトルクがないため、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は「０」となる。
【００８６】
次に、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える直前に相当する時刻ｔ２でのモータＭＧ１及びロック機構５００の状態について図８（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明する。
【００８７】
図８（ａ）は、時刻ｔ２でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図８（ｂ）は、時刻ｔ２でのロック機構５００の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図８（ｃ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。そして、動作点「Ｐ２」は、図８（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。
【００８８】
時刻ｔ２では、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓより大きくなるため、矢印「Ｙ５」に示される負回転方向のトルクにより、矢印「Ｙ６」に示されるようにロータＲＯが負回転方向に回転する。そして、ロータＲＯの回転と共に、ステータ磁極Ｌｓｔも回転する。ここで、矢印Ｙ５に相当するトルクは、図８（ｃ）の矢印「Ｙ７」が示す幅、即ち動作点Ｐ２のトルクとエンジン反力トルクＴｅｓとの差分である。
【００８９】
次に、固定磁界制御を行う時刻ｔ２以後時刻ｔ３までの期間「ｔｗ２」でのモータＭＧ１及びロック機構５００の状態について図９（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明する。
【００９０】
図９（ａ）は、期間ｔｗ２の一時点でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図９（ｂ）は、ロック機構５００の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図９（ｃ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。そして、動作点「Ｐ３」は、ロータ磁石位相Ｔｐｒがエンジン反力トルクＴｅｓとＭＧ１トルクＴｍｇ１とが釣り合う位相（以後、「釣り合い位相Ｔｐｅ」とも呼ぶ。）の場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。
【００９１】
時刻ｔ２以後では、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替えることにより、ステータ磁界Ｌｓｔを固定する。これにより、図９（ｃ）に示すように、ロータ磁石位相Ｔｐｒは、徐々に釣り合い位相Ｔｐｅに移動する。これに合わせて、ＭＧ１トルクＴｍｇ１は、矢印「Ｙ８」に示される挙動をし、釣り合い位相Ｔｐｅに対応する動作点Ｐ３へ収束する。従って、この場合、図９（ａ）に示すように、正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓと負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１とが釣り合い、ロータＲＯの回転が停止する。
【００９２】
２．処理フロー
次に、第１実施形態の処理手順について図１０を参照して説明する。図１０は、第１実施形態においてＥＣＵ１００が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１００は、図１０に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００９３】
まず、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３以後の処理を行う。一方、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、及び、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。
【００９４】
次に、ステップＳ１０３乃至Ｓ１１１までの処理について説明する。まず、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うように変更する（ステップＳ１０３）。言い換えると、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１に印加する電流（「ＭＧ１電流Ｉｍｇ１」とも呼ぶ。）を徐々に大きくすることで、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１を徐々に大きくする。
【００９５】
そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したか否か判定する（ステップＳ１０４）。即ち、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化したか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、固定磁界制御に切り替える（ステップＳ１０５）。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態に遷移させる（ステップＳ１０６）。即ち、ＥＣＵ１００は、クラッチ板５２０の接触位置Ｐｔから非接触位置Ｐｎへの移行を開始する。一方、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化していないと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、引き続きステップＳ１０３でエンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する。
【００９６】
次に、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクＴｅｓに応じてＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する（ステップＳ１０７）。言い換えると、ＥＣＵ１００は、磁界最大トルクＴｍａｘがエンジン反力トルクＴｅｓの大きさを下回らないようにＭＧ１電流Ｉｍｇ１をモータＭＧ１に印加する。この具体例について説明する。まず、ＥＣＵ１００は、車速Ｖ及びアクセル開度Ｔａに基づき、所定のマップ等を参照し、運転者の操作に基づく要求パワー（ドライバ要求パワー）を求める。また、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力パワーを、車速Ｖによって決まるＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０」のときのエンジン回転数Ｎｅ及びドライバ要求パワーにより求める。そして、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅを、車速Ｖによって定まるＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０」のときのエンジン回転数Ｎｅ及びエンジン２００の出力パワーにより求める。そして、ＥＣＵ１００は、必要な固定磁界の強さを、上述のエンジントルクＴｅにより求め、当該固定磁界の強さに基づき、ＭＧ１電流Ｉｍｇ１を定める。このとき、好適には、ＥＣＵ１００は、推定したエンジン反力トルクＴｅｓの誤差を考慮し、ＭＧ１電流Ｉｍｇ１に余裕分を加える。具体的には、ＥＣＵ１００は、当該誤差が生じた場合であっても、エンジン反力トルクＴｅｓの大きさよりも、磁界最大トルクＴｍａｘが下回らないようにＭＧ１電流Ｉｍｇ１を定める。
【００９７】
そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００の解放状態への移行が完了したか否か判定する（ステップＳ１０８）。そして、ＥＣＵ１００は、解放状態への移行が完了したと判断した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９へ処理を進める。一方、ＥＣＵ１００は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、引き続きステップＳ１０７でＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する。
【００９８】
次に、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００が解放状態になった場合、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える（ステップＳ１０９）。そして、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数ＮｍｃｖになるようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する（ステップＳ１１０）。そして、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数Ｎｍｃｖになった場合（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数Ｎｍｃｖではない場合（ステップＳ１１１；Ｎｏ）、引き続きステップＳ１１０でＭＧ１トルクＴｍｇ１を調整する。
【００９９】
３．効果
次に、第１実施形態の効果について、比較例を参照して説明する。
【０１００】
図１１は、比較例の処理概要を示すタイムチャートの一例である。図１１は、上から順に、ＭＧ１トルクＴｍｇ１の時間変化、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の時間変化、ロータ磁石位相Ｔｐｒの時間変化、ロック機構トルクＴｈの時間変化、及びストローク量Ｌｒの時間変化を示す。
【０１０１】
まず、時刻ｔ１において、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきであると判断する。そして、第１実施形態と同様、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように変更する（グラフＢ１参照）。
【０１０２】
そして、時刻ｔ２において、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒ及びＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化したことを検出し（グラフＢ２、Ｂ３参照）、ロック機構５００を係合状態から解放状態へ遷移させる（グラフＢ５参照）。そして、時刻ｔ２以後、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓに合わせて保持する。ここで、エンジン反力トルクＴｅｓの推定誤差やＭＧ１トルクＴｍｇ１の出力の遅れなどに起因して、正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓと負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１とには、トルク差が生じる。これにより、ロック機構５００が解放状態への遷移中に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びロータ磁石位相Ｔｐｒが変化する（グラフＢ２、Ｂ３参照）。これにより、後述するように、比較例では、ガタＧＴが急激に埋まり、ショックや異音が発生する。これについては、図１２及び図１３でさらに場合分けして詳しく説明する。
【０１０３】
そして、ロック機構５００の解放状態への移行が完了する時刻ｔ３以後では、ＥＣＵ１００は、第１実施形態と同様、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数ＮｍｃｖになるようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を制御する（グラフＢ１、Ｂ２参照）。
【０１０４】
図１２は、比較例における、負回転方向に作用するトルクに基づきガタＧＴが消滅してロック機構５００内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。まず、時刻ｔ２で、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒ及びＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化したことを検出し、ロック機構５００を係合状態から解放状態へ遷移させる。そして、時刻ｔ２以後、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓに合わせて保持する。しかし、エンジン反力トルクＴｅｓの推定誤差などに起因して、正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓよりも負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が大きくなる。
【０１０５】
従って、この場合、ロータＲＯの回転、即ちＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が負回転方向に加速し、時刻「ｔ２ａ」で、ガタＧＴが急激に埋まり、ロック機構５００内で衝突が発生する。そして、時刻ｔ２ａでは、モータＭＧ１の回転が急停止すると共に、ロック機構トルクＴｈが急激に上下する。これにより、ショックや異音が発生する。そして、時刻ｔ３でロック機構５００の解放状態への移行が完了する。
【０１０６】
図１３は、比較例における、正回転方向に作用するトルクに基づきガタＧＴが消滅してロック機構５００内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。
【０１０７】
まず、時刻ｔ２で、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒ及びＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化したことを検出し、ロック機構５００を係合状態から解放状態へ遷移させる。
【０１０８】
そして、時刻ｔ２以後、ＥＣＵ１００は、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓよりも大きいと判断し、当該ＭＧ１トルクＴｍｇ１を小さくする。しかしながら、エンジン反力トルクＴｅｓの推定誤差等に起因して、今度は、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１よりも正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓが大きくなる。
【０１０９】
これにより、時刻ｔ２以後では、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びロータ磁石位相Ｔｐｒは、一旦負回転方向に変化した後、正回転方向への変化に転じる。その結果、時刻「ｔ２ｂ」において、ロック機構５００内で衝突が発生する。そして、時刻ｔ２ｂでは、モータＭＧ１の回転が急停止すると共に、ロック機構トルクＴｈが急激に上下する。これにより、ショックや異音が発生する。そして、時刻ｔ３でロック機構５００の解放状態への移行が完了する。
【０１１０】
以上を勘案し、第１実施形態では、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化し始めた時刻ｔ２でモータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン反力トルクＴｅｓを正確に把握できなくても、モータＭＧ１でエンジン２００の反力を受け持つことができ、ロック機構５００にかかるトルクをなくすことができる。従って、ＥＣＵ１００は、ガタＧＴが急激に消滅することに起因したショックや異音の発生を低減することができる。
【０１１１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態に加えて、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替える際、ステータＳＴの磁界の強さ（「ステータ磁界強度Ｈｓｔ」とも呼ぶ。）を、当該切り替え判定時のステータ磁界強度Ｈｓｔと、ロータＲＯの回転加速度と、に基づき定める。これにより、ＥＣＵ１００は、固定磁界制御への切り替え後のロータ磁石位相Ｔｐｒの動く幅を小さくし、早期に釣り合い位相Ｔｐｅに収束させる。
【０１１２】
以後では、前の説明と同様の部分については適宜同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。第３実施形態及び第４実施形態でも同様とする。
【０１１３】
１．タイムチャート
まず、図１４のタイムチャートを参照し、第２実施形態の処理の詳細について説明する。図１４は、第２実施形態におけるロータ磁石位相Ｔｐｒ及びＭＧ１トルクＴｍｇ１のタイムチャートの一例を示す。
【０１１４】
まず、時刻ｔ２では、第１実施形態で説明した図８と同様、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓより大きくなるため、ロータＲＯが負回転方向に回転する。
【０１１５】
次に、時刻ｔ２以後の期間ｔｗ２でのモータＭＧ１及びロック機構５００の状態について図１５（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。
【０１１６】
図１５（ａ）は、期間ｔｗ２の一時点でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図１５（ｂ）は、ロック機構５００の位置関係及びＭＧ１トルクＴｍｇ１の方向を示した図である。図１５（ｃ）は、ロータ磁石位相に対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。なお、図１５（ｃ）において、破線のグラフは、第１実施形態の場合、即ちモータ制御モードの切り替え前後でステータ磁界強度Ｈｓｔを変更しない場合のＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示し、実線のグラフは、第２実施形態において固定磁界で発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。また、動作点「Ｐ４」は、第２実施形態において、ロータ磁石位相Ｔｐｒが釣り合い位相Ｔｐｅの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。
【０１１７】
図１５（ｃ）に示すように、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ２でのモータ制御モードを固定磁界制御へ切り替え後に、ステータ磁界強度Ｈｓｔを弱くする。このようにすることで、第２実施形態では、ステータ磁界強度Ｈｓｔを変更しない場合と比較して、ロータ磁石位相Ｔｐｒが釣り合い位相Ｔｐｅへ移動する際のロータＲＯの動く幅が小さくなる。具体的には、図１５（ｃ）に示すように、動作点Ｐ４が示す位相は、動作点Ｐ３が示す位相よりも、時刻ｔ２でのロータ磁石位相Ｔｐｒから矢印「Ｙ１０」の幅だけ近い。
【０１１８】
ここで、期間ｔｗ２で設定するステータ磁界強度Ｈｓｔの算出方法の具体例について説明する。ＥＣＵ１００は、図２の破線枠Ａ２に相当する回転センサの検出信号に基づき、ロータ磁石位相Ｔｐｒの二階微分に相当するロータＲＯの回転加速度を求める。そして、ＥＣＵ１００は、回転の運動方程式の関係に基づき、ロータＲＯの回転加速度からＭＧ１トルクＴｍｇ１とエンジン反力トルクＴｅｓとの偏差の推定値（「推定偏差トルクＴｄ」とも呼ぶ。）を求める。推定偏差トルクＴｄは、エンジン反力トルクＴｅｓが大きい場合を正とする。従って、時刻ｔ２では、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓよりも大きいため、推定偏差トルクＴｄは、負値となる。そして、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ２での回転磁界制御でのステータ磁界強度Ｈｓｔに、推定偏差トルクＴｄに相当する磁界の強さを加算した値を、エンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うＭＧ１トルクＴｍｇ１を発生させるのに必要なステータ磁界強度Ｈｓｔとする。そして、ＥＣＵ１００は、当該ステータ磁界強度Ｈｓｔに、さらに正値の余裕分を加えた値を、固定磁界制御で出力すべきステータ磁界強度Ｈｓｔに設定し、これに相当するＭＧ１電流Ｉｍｇ１をモータＭＧ１に印加する上述の余裕分とは、具体的には、推定偏差トルクＴｄの推定誤差、及び、ＭＧ１電流Ｉｍｇ１に対して発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１の誤差等を勘案し予め実験等に基づき定められる。ここで、推定偏差トルクＴｄは負値であることから、算出したステータ磁界強度Ｈｓｔは、時刻ｔ２でのステータ磁界強度Ｈｓｔよりも小さい値に設定される。
【０１１９】
このように、第２実施形態では、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを切り替える際にステータ磁界強度Ｈｓｔを変更することで、固定磁界制御への切り替え後でのロータＲＯの動く幅を抑制する。これにより、ＥＣＵ１００は、釣り合い位相Ｔｐｅを探す際のＭＧ１トルクＴｍｇ１の変化率を大きくし、ロータ磁石位相Ｔｐｒを釣り合い位相Ｔｐｅに早期に移行させることができる。
【０１２０】
２．処理フロー
次に、第２実施形態の処理手順について図１６を参照して説明する。図１６は、第２実施形態においてＥＣＵ１００が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１００は、図１６に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【０１２１】
まず、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定し（ステップＳ２０１）、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する（ステップＳ２０２）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３以後の処理を行う。一方、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。
【０１２２】
次に、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を、エンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うように変更する（ステップＳ２０３）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１電流Ｉｍｇ１を徐々に大きくすることで、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１を徐々に大きくする。そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したか否か判定し（ステップＳ２０４）、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したと判断した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを固定磁界制御に切り替える（ステップＳ２０５）。一方、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化していないと判断した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、引き続きステップＳ２０３でエンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する。
【０１２３】
そして、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔを変更する（ステップＳ２０６）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔを、時刻ｔ２でのロータＲＯの回転加速度に基づき変更し、ＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態に遷移させる（ステップＳ２０７）。これにより、ＥＣＵ１００は、ステータＳＴの磁界の強さを変更しない場合と比較して、ロータ磁石位相Ｔｐｒが釣り合い位相Ｔｐｅに遷移するまでのロータＲＯの動く幅を小さくすることができ、早期にロータ磁石位相Ｔｐｒを釣り合い位相Ｔｐｅに遷移させることができる。
【０１２４】
次に、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクＴｅｓに応じてＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する（ステップＳ２０８）。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００の解放状態への移行が完了したか否か判定し（ステップＳ２０９）、解放状態への移行が完了したと判断した場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える（ステップＳ２１０）。そして、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数ＮｍｃｖになるようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する（ステップＳ２１１、ステップＳ２１２）。一方、ＥＣＵ１００は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、引き続きステップＳ２０８でモータＭＧ１に流す電流を調整する。
【０１２５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、第１実施形態において、変速モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断し、エンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する際、ステータ磁極ＬｓｔをＭＧ１トルクＴｍｇ１が最大となる位相（「トルク最大位相」とも呼ぶ。）からずらし、ステータ磁界強度Ｈｓｔを強くしていく。これにより、ＥＣＵ１００は、ロータＲＯが釣り合い位相Ｔｐｅに遷移する際の移動幅を小さくする。
【０１２６】
１．タイムチャート
図１７のタイムチャートを参照し、第３実施形態の処理の詳細について説明する。図１７は、上から順に、ステータ磁極Ｌｓｔの位相（「ステータ磁極位相Ｔｐｓ」とも呼ぶ。）、ロータ磁石位相Ｔｐｒ、ステータ磁界強度Ｈｓｔを示す。図１７において、実線のグラフ「Ｃ１」、「Ｃ４」、「Ｃ５」は、第３実施形態での各要素の時間変化を示し、破線のグラフ「Ｃ２」、「Ｃ６」は、第１実施形態での各要素の時間変化を示し、一点鎖線のグラフ「Ｃ３」は、ステータＳＴのトルク最大位相の時間変化を示す。
【０１２７】
まず、時刻ｔ１で変速モードを固定比変速モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断した後、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔを上げる（グラフＣ５参照）。このとき、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相Ｔｐｓを、トルク最大位相から正回転方向にずらす（グラフＣ１、Ｃ３参照）。
【０１２８】
そして、期間ｔｗ１では、ＥＣＵ１００は、エンジン反力トルクＴｅｓにＭＧ１トルクＴｍｇ１を釣り合わせるため、ステータ磁界強度Ｈｓｔを徐々に強めていく（グラフＣ５参照）。また、ＥＣＵ１００は、ステータＳＴのトルク最大位相の変化に応じて、ステータ磁極位相Ｔｐｓとトルク最大位相とのずれ幅（「位相ずれ幅Ｗｔｐ」とも呼ぶ。）を保つように、ステータ磁極位相Ｔｐｓを変化させる（グラフＣ１、Ｃ３参照）。
【０１２９】
ここで、期間ｔｗ１でのモータＭＧ１の状態について、さらに図１８（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１８（ａ）は、期間ｔｗ１の一時点でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図１８（ｂ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。動作点「Ｐ５」は、図１８（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。また、図１８（ａ）において、斜線の破線枠「Ｆｎ」は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１が最大となるステータ磁極ＬｓｔのＮ極の位置を示し、破線枠「Ｆｓ」は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１が最大となるステータ磁極ＬｓｔのＳ極の位置を示す。
【０１３０】
図１８（ａ）の矢印「Ｙ１２」、「Ｙ１３」に示すように、期間ｔｗ１では、ステータ磁極位相Ｔｐｓは、トルク最大位相よりも正回転方向にずれている。位相ずれ幅Ｗｔｐは、図１８（ｃ）に示すように、動作点Ｐ５に対応するロータ磁石位相ＴｐｒとロータＲＯのトルク最大位相との差に相当する。なお、ステータ磁極位相Ｔｐｓがトルク最大位相から正回転方向にずれることにより、図１８（ｂ）に示すように、ロータ磁石位相Ｔｐｒはトルク最大位相から負回転方向にずれる。
【０１３１】
また、期間ｔｗ１では、図１８（ａ）に示すように、矢印Ｙ３に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓが、矢印Ｙ２に示される負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクＴｈが、矢印Ｙ１に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクＴｈの大きさは、図１８（ｂ）に示す両矢印「Ｙ１５」の幅、即ち動作点Ｐ５のトルクとエンジン反力トルクＴｅｓとの差に相当する。このように、期間ｔｗ１では、モータＭＧ１を回転させるトルクがないため、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は「０」となる。
【０１３２】
次に、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える直前に相当する時刻ｔ２でのモータＭＧ１の状態について図１９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１９（ａ）は、時刻ｔ２でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図１９（ｂ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。動作点「Ｐ６」は、図１９（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。また、動作点「Ｐ７」は、釣り合い位相Ｔｐｅに対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示す。
【０１３３】
時刻ｔ２では、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓより大きくなる。これにより、矢印Ｙ５に示される負回転方向のトルクにより、ロータＲＯが負回転方向に回転する（矢印Ｙ６、グラフＣ４参照）。ここで、矢印Ｙ５に相当するトルクは、図１９（ｃ）の矢印「Ｙ１６」が示す幅である。また、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、時刻ｔ２では、引き続き、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相Ｔｐｓをトルク最大位相に対して正回転方向へ位相ずれ幅Ｗｔｐを保っている（矢印Ｙ１２、Ｙ１３参照）。
【０１３４】
そして、時刻２以後の期間ｔｗ２では、ロータ磁石位相Ｔｐｒが釣り合い位相Ｔｐｅに遷移する。即ち、この場合、ＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点は、動作点Ｐ６から動作点Ｐ７へ遷移する。
【０１３５】
ここで、図２０（ａ）、（ｂ）を参照して、第３実施形態による効果について補足説明する。
【０１３６】
図２０（ａ）は、回転磁界制御から固定磁界制御への切り替え前後でのロータ磁石位相Ｔｐｒの移動幅を示す図である。図２０（ａ）において、グラフ「Ｄ１」は、第３実施形態に係るロータ磁石位相ＴｐｒとＭＧ１トルクＴｍｇ１との関係を示すグラフであり、グラフ「Ｄ２」は、第１実施形態に係るロータ磁石位相ＴｐｒとＭＧ１トルクＴｍｇ１との関係を示すグラフである。また、「切り替え時ロータ磁石位相」とは、時刻ｔ２に対応するロータ磁石位相Ｔｐｒを指す。さらに、動作点「Ｐ８」は、切り替え時ロータ磁石位相に対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示し、動作点「Ｐ９」は、第３実施形態での釣り合い位相Ｔｐｅに対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示し、動作点「Ｐ１０」は、第１実施形態での釣り合い位相Ｔｐｅに対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示す。
【０１３７】
図２０（ａ）に示すように、第３実施形態において、切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Ｔｐｅへ遷移するまでにロータＲＯの動く幅は、矢印「Ｙ１８」の長さに相当する。また、第１実施形態において、切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Ｔｐｅへ遷移するまでにロータＲＯの動く幅は、矢印「Ｙ１９」の長さに相当する。このように、第３実施形態では、ＥＣＵ１００がステータ磁極位相Ｔｐｓを位相ずれ幅Ｗｔｐだけずらしたことにより、第１実施形態の場合と比較して、ロータＲＯの動く幅が小さい。具体的には、第３実施形態では、ＥＣＵ１００が切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Ｔｐｒを切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Ｔｐｅへ遷移する場合に、ロータ磁石位相Ｔｐｒの変化に対するＭＧ１トルクＴｍｇ１の変化勾配が大きくなる。これにより、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ２以後でのロータＲＯの動く幅を小さくすることができ、乗員の違和感を低減することができる。
【０１３８】
また、スリップや路面の凹凸などに起因してタイヤなどから伝わるトルクの変動、その他エンジン２００のトルク変動等によって、エンジン反力トルクＴｅｓが変動した場合であっても、第３実施形態では、ロータＲＯの動く幅が低減される。これについて図２０（ｂ）を参照して説明する。
【０１３９】
図２０（ｂ）は、エンジン反力トルクＴｅｓの変化に対応するロータ磁石位相Ｔｐｒの移動幅を示す図である。図２０（ｂ）において、動作点「Ｐ１１ａ」及び動作点「Ｐ１１ｂ」は、第３実施形態において、エンジン反力トルクＴｅｓが変動する範囲の境界値に対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示し、動作点「Ｐ１２ａ」及び動作点「Ｐ１２ｂ」は、第１実施形態において、エンジン反力トルクＴｅｓが変動する範囲の境界値に対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示す。
【０１４０】
図２０（ｂ）に示すように、第３実施形態では、エンジン反力トルクＴｅｓの変動幅に対して、矢印「Ｙ２０」が示す幅、即ち、動作点Ｐ１１ａと動作点Ｐ１１ｂとの位相差だけロータ磁石位相Ｔｐｒが変化する。一方、第１実施形態では、エンジン反力トルクＴｅｓの変動幅に対して、矢印「Ｙ２１」が示す幅、即ち、動作点Ｐ１２ａと動作点Ｐ１２ｂとの位相差だけロータ磁石位相Ｔｐｒが変化する。そして、矢印Ｙ２０が示す幅は、矢印Ｙ２１が示す幅よりも小さい。このように、第３実施形態では、エンジン反力トルクＴｅｓが変動した場合であっても、ＥＣＵ１００は、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Ｔｐｒの変化に対するＭＧ１トルクＴｍｇ１の変化の勾配を大きくし、ロータＲＯの動く幅を低減することができる。
【０１４１】
２．処理フロー
次に、第３実施形態の処理手順について図２１を参照して説明する。図２１は、第３実施形態においてＥＣＵ１００が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１００は、図２１に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【０１４２】
まず、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する（ステップＳ３０１）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する（ステップＳ３０２）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３以後の処理を行う。一方、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。
【０１４３】
次に、ステップＳ３０３乃至Ｓ３１５までの処理について説明する。まず、ＥＣＵ１００は、設定すべきステータＳＴの位相ずれ幅Ｗｔｐを算出する（ステップＳ３０３）。ＥＣＵ１００は、例えばエンジントルクＴｅの要求値等に基づき、所定のマップ又は式等を参照して位相ずれ幅Ｗｔｐを算出する。上述のマップ等は、実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ１００のメモリに記憶される。
【０１４４】
次に、ＥＣＵ１００は、設定すべきステータ磁界強度Ｈｓｔを算出する（ステップＳ３０４）。例えば、ＥＣＵ１００は、現在のステータ磁界強度Ｈｓｔに所定値加えた値を設定すべきステータ磁界強度Ｈｓｔとする。上述の所定値は、例えばＭＧ１トルクＴｍｇ１の急な上昇によりＭＧ１回転数Ｎｍｇ１の変化を検出できずにロック機構５００内で衝突が発生しない範囲の値に、実験等に基づき予め定められる。
【０１４５】
次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０４で求めたステータ磁界強度Ｈｓｔが所定値Ｈｔｈ以下であるか否か判定する（ステップＳ３０５）。ここで、所定値Ｈｔｈは、ステータ磁界強度Ｈｓｔの設定可能な上限値に相当し、例えば実験等に基づき予め定められる。
【０１４６】
そして、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔが所定値Ｈｔｈ以下であると判断した場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、当該ステータ磁界強度Ｈｓｔ及び位相ずれ幅Ｗｔｐに基づき、ステータＳＴの磁界を出力する（ステップＳ３０６）。これにより、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように遷移させることができる。
【０１４７】
一方、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔが所定値Ｈｔｈより大きいと判断した場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、現在のステータ磁界強度Ｈｓｔを保持したまま、ステータ磁極位相Ｔｐｓをトルク最大位相へ遷移させる（ステップＳ３０７）。これにより、ＥＣＵ１００は、ステータ磁界強度Ｈｓｔを上昇させられない場合であっても、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように遷移させることができる。
【０１４８】
そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したか否か判定する（ステップＳ３０８）。そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したと判断した場合（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、固定磁界制御に切り替える（ステップＳ３０９）。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態に遷移させる（ステップＳ３１０）。一方、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化していないと判断した場合（ステップＳ３０８；Ｎｏ）、引き続きステップＳ３０４乃至Ｓ３０７でエンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する。
【０１４９】
次に、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００の解放状態への遷移中に、エンジン反力トルクＴｅｓに応じてＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する（ステップＳ３１１）。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００の解放状態への移行が完了したか否か判定し（ステップＳ３１２）、解放状態への移行が完了したと判断した場合（ステップＳ３１２；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える（ステップＳ３１３）。そして、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数ＮｍｃｖになるようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する（ステップＳ３１４、ステップＳ３１５）。一方、ＥＣＵ１００は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合（ステップＳ３１２；Ｎｏ）、引き続きステップＳ３１１でモータＭＧ１に流す電流を調整する。
【０１５０】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第３実施形態に代えて、ＥＣＵ１００は、固定比変速モードから無段変速モードへ切り替える場合、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓと釣り合わせる前にモータ制御モードを固定磁界制御に切り替え、ステータＳＴをトルク最大位相からずらした状態からトルク最大位相へ徐々に変化させる。
【０１５１】
１．タイムチャート
図２２のタイムチャートを参照し、第４実施形態の処理の詳細について説明する。図２２は、上から順に、ステータ磁極位相Ｔｐｓ、ロータ磁石位相Ｔｐｒ、及びステータ磁界強度Ｈｓｔを示す。図２２において、実線のグラフ「Ｅ１」、「Ｅ４」、「Ｅ５」は、第４実施形態での各要素の時間変化を示し、破線のグラフ「Ｅ２」、「Ｅ６」は、第１実施形態での各要素の時間変化を示し、一点鎖線のグラフ「Ｅ３」は、ステータＳＴのトルク最大位相の時間変化を示す。
【０１５２】
まず、時刻ｔ１で固定比変速モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断した後、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを固定磁界制御にし、ステータ磁界強度Ｈｓｔを上げる（グラフＥ５参照）。このとき、ＥＣＵ１００は、まず、一時的にステータ磁極位相Ｔｐｓを位相ずれ幅Ｗｔｐだけトルク最大位相から正回転方向にずらす（グラフＥ１、Ｅ３参照）。この場合の位相ずれ幅Ｗｔｐを、特に「初期位相ずれ幅Ｗｔｐｓ」とも呼ぶ。そして、ＥＣＵ１００は、期間ｔｗ１でステータ磁極位相Ｔｐｓをトルク最大位相へ徐々に変化させる。即ち、ＥＣＵ１００は、位相ずれ幅Ｗｔｐを初期位相ずれ幅Ｗｔｐｓから徐々に減少させる。
【０１５３】
ここで、期間ｔｗ１でのモータＭＧ１の状態について、さらに図２３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２３（ａ）は、期間ｔｗ１の一時点でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図２３（ｂ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。動作点「Ｐ１４」は、図２３（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。
【０１５４】
図２３（ａ）に示すように、ステータ磁極位相Ｔｐｓは、トルク最大位相よりも正回転方向にずれている。これにより、図２３（ｂ）に示すように、ロータ磁石位相Ｔｐｒはトルク最大位相から負回転方向にずれる。そして、期間ｔｗ１では、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相Ｔｐｓをトルク最大位相へ徐々に変化させる。これにより、ロータ磁石位相Ｔｐｒは、トルク最大位相へ徐々に近づく。
【０１５５】
また、期間ｔｗ１では、図２３（ａ）に示すように、矢印Ｙ３に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓが、矢印Ｙ２に示される負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクＴｈが、矢印Ｙ１に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクＴｈの大きさは、図２３（ｂ）に示す両矢印「Ｙ２５」の幅に相当する。このように、当該期間では、モータＭＧ１を回転させるトルクがないため、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１は「０」となる。
【０１５６】
次に、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が変化する時刻ｔ２でのモータＭＧ１の状態について図２４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２４（ａ）は、時刻ｔ２でのステータ磁極Ｌｓｔとロータ磁石Ｌｒｏとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図２４（ｂ）は、ロータ磁石位相Ｔｐｒに対応してモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１のグラフを示す。動作点「Ｐ１５」は、図２４（ａ）に示すロータ磁石位相Ｔｐｒの場合にモータＭＧ１に発生するＭＧ１トルクＴｍｇ１を示す。また、動作点「Ｐ１６」は、釣り合い位相Ｔｐｅに対応するＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点を示す。
【０１５７】
時刻ｔ２では、負回転方向に作用するＭＧ１トルクＴｍｇ１が正回転方向に作用するエンジン反力トルクＴｅｓより大きくなる。これにより、矢印Ｙ５に示される負回転方向のトルクにより、ロータＲＯが負回転方向に回転する（矢印Ｙ６、グラフＥ４参照）。ここで、矢印Ｙ５に相当するトルクの大きさは、図２４（ｂ）の矢印「Ｙ２７」が示す幅、即ち動作点Ｐ１５が示すトルクとエンジン反力トルクＴｅｓとの差に相当する。また、図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、時刻ｔ２では、引き続き、ステータ磁極位相Ｔｐｓは、トルク最大位相に対して正回転方向へずれている（矢印Ｙ２８、Ｙ２９参照）。
【０１５８】
そして、時刻２以後の期間ｔｗ２では、ロータ磁石位相Ｔｐｒが釣り合い位相Ｔｐｅに遷移する。この場合、ＭＧ１トルクＴｍｇ１の動作点は、動作点Ｐ１５から動作点Ｐ１６へ遷移する。
【０１５９】
このように、第４実施形態では、ＥＣＵ１００は、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、第３実施形態と同様、ロータ磁石位相Ｔｐｒを切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Ｔｐｅへ遷移させる場合に、ロータ磁石位相Ｔｐｒの変化に対するＭＧ１トルクＴｍｇ１の変化の勾配を大きくしている。これにより、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替える場合のロータＲＯの動く幅を小さくすることができ、乗員の違和感を低減することができる。また、ＥＣＵ１００は、エンジン反力トルクＴｅｓが変動した場合であっても、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Ｔｐｒの変化に対するＭＧ１トルクＴｍｇ１の変化の勾配を大きくし、ロータＲＯの動く幅を低減することができる。
【０１６０】
さらに、第４実施形態では、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓに釣り合わせる場合に、ステータ磁界強度Ｈｓｔを変更せず、ステータ磁極位相Ｔｐｓのみを変化させる。このため、第４実施形態による制御は、制御性がよく、応答が速い。
【０１６１】
２．処理フロー
次に、第４実施形態の処理手順について図２５を参照して説明する。図２５は、第４実施形態においてＥＣＵ１００が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１００は、図２５に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【０１６２】
まず、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する（ステップＳ４０１）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する（ステップＳ４０２）。そして、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３以後の処理を行う。一方、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、フローチャートの処理を終了する。
【０１６３】
次に、ステップＳ４０３乃至Ｓ４１６までの処理について説明する。まず、ＥＣＵ１００は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える（ステップＳ４０３）。そして、ＥＣＵ１００は、初期位相ずれ幅Ｗｔｐｓを算出する（ステップＳ４０４）。例えば、ＥＣＵ１００は、エンジントルクＴｅの要求値等に基づき、所定のマップ又は式等を参照して初期位相ずれ幅Ｗｔｐｓを算出する。上述のマップ等は、実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ１００のメモリに記憶される。
【０１６４】
次に、ＥＣＵ１００は、設定すべきステータ磁界強度Ｈｓｔを算出する（ステップＳ４０５）。ここで、ステータ磁界強度Ｈｓｔは、エンジン反力トルクＴｅｓの変動範囲を考慮し、磁界最大トルクＴｍａｘがエンジン反力トルクＴｅｓを下回らない値に、実験等に基づき予め定められる。
【０１６５】
次に、ＥＣＵ１００は、設定すべきステータ磁極位相Ｔｐｓを算出する（ステップＳ４０６）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４０６を実行するごとに、段階的にステータ磁極位相Ｔｐｓがトルク最大位相に近づくように、ステータ磁極位相Ｔｐｓを定める。
【０１６６】
そして、ＥＣＵ１００は、現在のステータ磁極位相Ｔｐｓがトルク最大位相に達しているか否か判定する（ステップＳ４０７）。そして、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相Ｔｐｓがまだトルク最大位相に達していないと判断した場合（ステップＳ４０７；Ｎｏ）、算出したステータ磁極位相Ｔｐｓに基づきステータＳＴの磁界を出力する（ステップＳ４０８）。これにより、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように遷移させる。
【０１６７】
一方、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相が既にトルク最大位相に達していると判断した場合（ステップＳ４０７；Ｙｅｓ）、ステータ磁極位相Ｔｐｓをトルク最大位相に保持したまま、ステータ磁界強度Ｈｓｔを上昇させる（ステップＳ４０９）。これにより、ＥＣＵ１００は、ステータ磁極位相Ｔｐｓが既にトルク最大位相に達している場合であっても、ＭＧ１トルクＴｍｇ１をエンジン反力トルクＴｅｓと釣り合うように遷移させることができる。
【０１６８】
そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したか否か判定する（ステップＳ４１０）。そして、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化したと判断した場合（ステップＳ４１０；Ｙｅｓ）、ロック機構５００を解放状態に遷移させる（ステップＳ４１１）。一方、ＥＣＵ１００は、ロータ磁石位相Ｔｐｒが変化していないと判断した場合（ステップＳ４１０；Ｎｏ）、引き続きステップＳ４０６乃至Ｓ４０９でエンジン反力トルクＴｅｓに釣り合うようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する。
【０１６９】
次に、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクＴｅｓに応じてＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する（ステップＳ４１２）。そして、ＥＣＵ１００は、ロック機構５００の解放状態への移行が完了したか否か判定し（ステップＳ４１３）、解放状態への移行が完了したと判断した場合（ステップＳ４１３；Ｙｅｓ）、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える（ステップＳ４１４）。そして、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１がＣＶＴ目標回転数ＮｍｃｖになるようにＭＧ１トルクＴｍｇ１を変更する（ステップＳ４１５、ステップＳ４１６）。一方、ＥＣＵ１００は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合（ステップＳ４１３；Ｎｏ）、引き続きステップＳ４１２でＭＧ１電流Ｉｍｇ１を調整する。
【符号の説明】
【０１７０】
１  ハイブリッド車両
１０  ハイブリッド駆動装置
１２  バッテリ
１００  ＥＣＵ
２００  エンジン
３００  動力分割機構
４００  入力軸
５００  ロック機構
６００  ＭＧ２リダクション機構
【図１】
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【図２】
0005589785.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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