ハイブリッド車両の制御装置
【課題】乗員に違和感を与えることなく回転電機をロック可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ロック機構は、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態を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る。第１の伝達制御手段は、ロック機構をロック状態にする。第２の伝達制御手段は、ロック機構を非ロック状態にする。切り替え手段は、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御に切り替える。
【解決手段】ロック機構は、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態を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る。第１の伝達制御手段は、ロック機構をロック状態にする。第２の伝達制御手段は、ロック機構を非ロック状態にする。切り替え手段は、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御に切り替える。
【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、エンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を連続的に変化させる無段変速モードと、モータジェネレータより反力トルクを出力させずに、回転数比を固定にする固定変速比モードと、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、上述の変速モードを切り替えるために、第１のモータジェネレータを固定（ロック）するためのロック機構を備え、第１のモータジェネレータの回転数を０に近づけた後、ロック機構の係合を行う。また、上述のハイブリッド車両は、当該第１のモータジェネレータの回転数の変化率が所定値以下の場合にロック機構の係合を行う。その他、本発明に関連する技術が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−００１７７３
【特許文献２】特開２００２−０２７１９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定変速比モードでは、エンジン回転数は、車速が定まれば一義的に定まる。一方、無段変速モードでは、最適燃費動作線に基づきエンジンが動作する。従って、無段変速モードから固定変速比モードへ移行する場合のエンジン回転数の変化量は、当該移行時の運転条件次第により異なる。そして、第１モータジェネレータをロックする前後でエンジン回転数が大きく変化した場合、乗員が違和感を生じる可能性がある。
【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、乗員に違和感を与えることなく回転電機をロック可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態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なロック機構と、前記回転要素にトルクを付与するトルク付与手段と、前記ロック機構を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、前記ロック機構を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トルク付与手段に受け持たせつつ、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２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による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、ハイブリッド車両に搭載され、ロック機構と、トルク付与手段と、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。ロック機構は、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態を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る。トルク付与手段は、上述の回転要素にトルクを付与する。第１の伝達制御手段、第２の伝達制御手段、及び切り替え手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。第１の伝達制御手段は、ロック機構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、ロック機構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トルク付与手段に受け持たせつつ、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、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差（単に、「エンジン回転数差」とも呼ぶ。）が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御に切り替える。上述の「乗員が違和感を生じない範囲」は、乗員が違和感を生じないエンジン回転数差の範囲であって、例えば実験等に基づき予め定められる。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、乗員に違和感を生じさせることなく第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替えを実行することができる。
【０００８】
好適な例では、前記トルク付与手段として回転電機を用いることができる。
【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、車速が高いほど、前記範囲を大きくする。一般に、車速が高いほど走行に起因した乗員に伝わる音が大きくなり、乗員に許容されるエンジン回転数差は大きくなる。従って、この態様により、ハイブリッド車両の制御装置は、乗員が違和感を生じない範囲で、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え頻度が過度に減少するのを防止することができる。
【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、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える場合のエンジン回転数の変化方向と、前記エンジンの要求出力の変化方向とが一致する場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える。ここで、「変化方向が一致する」とは、具体的には、前者のエンジン回転数と、後者のエンジンの要求出力とが共に増加する場合又は共に減少する場合を指す。この態様では、ハイブリッド車両の制御装置は、エンジン音と、エンジン出力との増減が一致した場合にのみ制御を切り替えることで、乗員が違和感を生じるのをより確実に抑制することができる。
【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、車両の駆動力を発生する第２の回転電機をさらに備え、前記切り替え手段は、エンジン回転数が、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数を跨ぐ場合、前記エンジン回転数を、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数に固定をし、当該固定による出力変化分を前記第２の回転電機で補正する。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、制御の切り替え完了前の要求駆動力の変化に起因してエンジン回転数が増減して乗員が違和感を生じるのを抑制することができる。
【００１２】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から低回転側に外れている場合、前記エンジンを低トルク側の動作点に遷移させ、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から高回転側に外れている場合、前記エンジンを高トルク側の動作点に遷移させる。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、エンジン回転数差を上述の範囲に積極的に近づけることができ、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え頻度を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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）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４】第１実施形態に係るエンジン動作点のマップを示す。
【図５】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６】第２実施形態に係るエンジン動作点のマップを示す。
【図７】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８】変形例３に係るハイブリッド駆動装置の概略構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［全体構成］
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。
【００１６】
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」及び「第２の伝達制御手段」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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
［ハイブリッド駆動装置の構成］
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。以後では、「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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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「トルク付与手段」の一例である。
【００２６】
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。モータＭＧ２は、本発明における「第２の回転電機」の一例である。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、回転不能なロック状態と回転可能な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。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。以後では、ＥＣＵ１００がサンギヤＳ１をロック状態にすることを適宜「モータＭＧ１をロックする」とも表現する。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し、所謂電磁カムロック式の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。
【００３７】
尚、本発明に係る「差動機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構３００のものに限定されない。例えば、本発明に係る差動機構は、複数の遊星歯車機構が組み合わされた複合型遊星歯車機構であってもよい。
【００３８】
［制御方法］
以下では、ＥＣＵ１００が実行する制御方法について具体的に説明する。
【００３９】
（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。
【００４０】
図３（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３（ａ）は、無段変速モードの場合の動作共線図を示す。また、図３（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。
【００４１】
図３（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。
【００４２】
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。
【００４３】
図３（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。
【００４４】
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。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。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。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。以後では、エンジン動作線とは、エンジン動作点を結んだ線を指す。
【００４５】
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が非ロック状態となるように制御する。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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３（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（固定変速比モードへの切り替え要求時の制御）
次に、無段変速モードから固定変速比モードへの変速モードの切り替え要求（以後、「ロック要求」とも呼ぶ。）があった場合にＥＣＵ１００が実行する制御について第１実施形態及び第２実施形態で説明する。
【００５３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、ＥＣＵ１００は、以下に説明する第１制御乃至第５制御のいずれか一つ又は複数組み合わせて実行する。以下、第１制御乃至第５制御について具体的に説明する。
【００５４】
１−１．第１制御
概略的には、第１制御では、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックの前後のエンジン回転数Ｎｅの変化量が所定範囲内にあるという条件を、無段変速モードから固定変速比モードに切り替えるための条件（「ロック条件」とも呼ぶ。）に加える。これにより、ＥＣＵ１００は、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を実行する。
【００５５】
具体的には、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった場合、エンジン回転数Ｎｅと、変速モードを固定変速比モードへ切り替えた場合のエンジン回転数Ｎｅの推定値（「ロック時エンジン回転数ＮｅＬ」とも呼ぶ。）との差（「エンジン回転数差ｄＮｅ」とも呼ぶ。）を監視する。ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬを、例えば現在の車速Ｖ及びアクセル開度Ｔａ等に基づき、所定のマップ又は式を参照して算出する。上述のマップ等は、予め実験等に基づき作成され、ＥＣＵ１００のメモリに記憶される。
【００５６】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが所定範囲（以後、「許容回転数差範囲Ｗｄ」とも呼ぶ。）内にある場合、モータＭＧ１をロックして変速モードを固定変速比モードへ切り替える。上述の許容回転数差範囲Ｗｄは、乗員が違和感を生じないエンジン回転数差ｄＮｅの範囲に設定され、例えば、実験等に基づき予め定められる。具体的には、許容回転数差範囲Ｗｄは、所定の下限値（「第１下限値ａ１」とも呼ぶ。）及び所定の上限値（「第１上限値ｂ１」とも呼ぶ。）により定められる。なお、第１下限値ａ１は０又は負値であり、第１上限値ｂ１は０又は正値である。以後では、エンジン回転数差ｄＮｅは、説明の便宜上、ロック時エンジン回転数ＮｅＬよりも現在のエンジン回転数Ｎｅが大きい場合を正値とする。
【００５７】
これにより、ＥＣＵ１００は、無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替える際に乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。これについて補足説明する。図３（ｂ）に示すように、固定変速比モードでは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０」となるため、ロック時エンジン回転数ＮｅＬは、車速Ｖが定まれば一義的に定まる。一方、無段変速モードでは、上述したように、要求パワーごとに熱効率が高いエンジン２００の動作点を結んだ最適燃費動作線に基づきエンジン２００が動作する。従って、無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替えた場合のエンジン２００の変化量、即ちエンジン回転数差ｄＮｅは、当該切り替え時の運転条件次第により符号及び大きさが異なってくる。従って、ＥＣＵ１００が無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合、運転条件によってはエンジン回転数Ｎｅの変化量及びこれに基づくエンジン音の変化の仕方が大きく変わる可能性がある。また、エンジン回転数Ｎｅの変化量は、当該切り替え時のハイブリッド車両１の駆動力の変化量とは必ずしも一致しない。従って、固定変速比モードへの変速モードの切り替え時に、エンジン回転数Ｎｅが大きく変化した場合、乗員は違和感を覚える可能性がある。
【００５８】
以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった場合に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにあるか否か判定し、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合のみ変速モードを固定変速比モードへ切り替える。このようにすることで、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替え時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【００５９】
１−２．第２制御
好適には、ＥＣＵ１００は、第１制御に加えて、車速Ｖが大きいほど許容回転数差範囲Ｗｄを大きくする。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの切り替えの頻度が過度に減少するのを抑制する。
【００６０】
具体的には、第２制御では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが所定の閾値「Ｖｔｈ」よりも高い場合には、所定比率「ｋ１」を第１下限値ａ１に乗じると共に、所定比率「ｋ２」を第１上限値ｂ１に乗じることで、許容回転数差範囲Ｗｄを拡大する。閾値Ｖｔｈは、変速モードの切り替えに起因した違和感が生じにくいと判断される車速Ｖの下限値等に予め実験等に基づき設定される。また、比率「ｋ１」、「ｋ２」は、１より大きい値であり、例えば実験等に基づき予め定められる。
【００６１】
第２制御の効果について補足説明する。一般に、車速Ｖが高いほど、走行に伴う乗員に伝わる音が大きくなる。従って、車速Ｖが高いほど、乗員が許容可能なエンジン回転数差ｄＮｅは大きくなると考えられる。以上を勘案し、第２制御では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈよりも高い場合には、比率ｋ１、ｋ２に基づき許容回転数差範囲Ｗｄを拡大する。これにより、ＥＣＵ１００は、乗員の違和感が発生しない範囲で、固定変速比モードへの切り替えの頻度が過度に減少するのを抑制することができる。
【００６２】
１−３．第３制御
さらに、好適には、ＥＣＵ１００は、第２制御に加えて、又はこれに代えて、以下に述べる第３制御を実行する。なお、第３制御の作用効果については、後述する「２．動作点イメージ」のセクションで別途詳しく説明する。
【００６３】
第３制御では、ＥＣＵ１００は、ロック要求時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより低回転であることにより、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから外れる場合、無段変速モードで運転可能なエンジン２００の動作領域の範囲で、エンジン２００を低トルク側のエンジン動作点に遷移させる。
【００６４】
これにより、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄで使用可能なエンジン２００の出力の幅を拡大することができる。即ち、ＥＣＵ１００は、この場合、エンジン２００の出力を変えずにエンジン回転数Ｎｅを上げてエンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、第３制御を実行することで、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった時点でエンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１を下回る場合であっても、エンジン回転数Ｎｅを上げて固定変速比モードへの切り替えを可能にする。従って、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６５】
同様に、ＥＣＵ１００は、第３制御では、ロック要求時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより高回転であることによりエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにない場合、無段変速モードで運転可能なエンジン２００の動作領域の範囲で、エンジン２００を高トルク側のエンジン動作点に遷移させる。
【００６６】
これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力を変えずにエンジン回転数Ｎｅを上げてエンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、第３制御を実行することで、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった時点でエンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１を上回る場合であっても、エンジン回転数Ｎｅを下げて固定変速比モードへの切り替えを可能にする。従って、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６７】
特に、エンジン２００が熱効率の高効率域の広いディーゼルエンジンの場合には、第３制御は好適に実行される。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン２００がディーゼルエンジンの場合、第３制御を実行することで、燃費の悪化を抑制しつつ、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６８】
１−４．第４制御
さらに、好適には、ＥＣＵ１００は、第３制御に加えて、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから大きく外れる場合、最適燃費動作線をエンジン動作線に設定する。
【００６９】
一般に、ロック要求時にエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから大きく外れている場合、第３制御を実行しても、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄになる可能性は低い。即ち、この場合、ＥＣＵ１００が変速モードを固定変速比モードへ切り替える可能性は低い。従って、この場合、ＥＣＵ１００が第３制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線からずらしてエンジン２００を動作させることは、燃費の観点から好ましくない。
【００７０】
以上を勘案し、第４制御では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが大きく許容回転数差範囲Ｗｄから外れる場合、具体的には、エンジン回転数差ｄＮｅが所定の下限値（「第２下限値ａ２」とも呼ぶ。）より小さい場合又は所定の上限値（「第２上限値ｂ２」とも呼ぶ。）より大きい場合、ＥＣＵ１００は最適燃費動作線をエンジン動作線に設定する。ここで、第２下限値ａ２は、第１下限値ａ１より小さい値に設定され、例えば、ＥＣＵ１００が第３制御を実行することで許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるエンジン回転数差ｄＮｅの下限値等に実験等により予め設定される。同様に、第２上限値ｂ２は、第１上限値ｂ１より大きい値に設定され、例えば、ＥＣＵ１００が第３制御を実行することで許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるエンジン回転数差ｄＮｅの上限値等に実験等により予め設定される。
【００７１】
なお、ＥＣＵ１００は、第２制御と第４制御とを共に実行する場合であって、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きい場合、許容回転数差範囲Ｗｄを広げると共に、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２の絶対値を大きくしてもよい。即ち、この場合、ＥＣＵ１００は、比率ｋ１を第２下限値ａ２に乗じると共に、比率ｋ２を第２上限値ｂ２に乗じることで、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２の絶対値を大きくする。これにより、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄの拡大に応じて第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２を適切に設定し、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるか否か適切に判定することができる。
【００７２】
１−５．第５制御
また、好適には、第４制御に加えて、又はこれに加えて、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在するという条件（単に「対象ロック条件」とも呼ぶ。）以外のロック条件が満たされない場合には、第３制御によらず最適燃費動作線をエンジン動作線とする。一般に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在しないという理由以外でモータＭＧ１をロックすることができない場合には、ＥＣＵ１００は、第３制御を実行しても、燃費を不要に悪化させる可能性がある。以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、この場合、無段変速モードを継続し、かつ、最適燃費動作線をエンジン動作線とする。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制することができる。
【００７３】
２．エンジン動作点イメージ
次に、第１制御乃至第５制御の実行時でのエンジン動作点について図４を用いて説明する。図４は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの対応を示すマップである。図４において、線「Ｌ１」は、第１制御乃至第５制御に基づき変速モードを切り替える場合のエンジン動作線を示し、線「Ｌ２」は、最適燃費動作線を示し、線「Ｌ３」は、無段変速モードでのエンジン動作領域のうち、各エンジン回転数Ｎｅに対しエンジントルクＴｅが最大となるエンジン動作点を結んだ動作線（「ＣＶＴ領域上限動作線」とも呼ぶ。）に相当する。また、線「Ｌ４」は、無段変速モードでのエンジン動作領域のうち、各エンジン回転数Ｎｅに対しエンジントルクＴｅが最小となるエンジン動作点を結んだ動作線（「ＣＶＴ領域下限動作線」とも呼ぶ。）に相当する。また、線「Ｐ１」は、等パワー線を示す。回転数「Ｎｅ１」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ２」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ３」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ４」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２上限値ｂ２である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当する。また、図４中の「切り替え許可範囲」とは、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに属するエンジン回転数Ｎｅの範囲を指す。
【００７４】
図４に示すように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１より小さい場合には、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードを固定変速比モードへ切り替える可能性が低い場合に、不要に燃費を悪化させることを抑制することができる。
【００７５】
次に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１以上回転数Ｎｅ２未満の場合、第３制御に基づき、無段変速モードで運転可能なエンジン動作点のうち、最も低いエンジントルクＴｅのエンジン動作点を結んだＣＶＴ領域下限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ４参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力を変えることなくエンジン回転数Ｎｅを上昇させ、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、この場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度を増加させることができる。
【００７６】
なお、この場合であっても、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件以外のロック条件に基づき、変速モードを固定変速比モードへ切り替えないと判断した場合には、第５制御に基づき、燃費悪化を抑制するため、最適燃費動作線に基づきエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制する。
【００７７】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ２以上回転数Ｎｅ３以下である場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える。この場合、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了するまでの間、線Ｌ３と線Ｌ４との間に設定される所定の動作線（「ロック待機時動作線」とも呼ぶ。）に従いエンジンを動作させる（線Ｌ１参照）。このように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合に固定変速比モードへ切り替えることで、変速モードの切り替えに起因して乗員にエンジン回転数Ｎｅの変化に基づく違和感を与えるのを抑制することができる。
【００７８】
次に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３より大きく回転数Ｎｅ４以下の場合、第３制御に基づき、無段変速モードで運転可能なエンジン動作点のうち、最も高いエンジントルクＴｅのエンジン動作点でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ３参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジンパワーを変えることなくエンジン回転数Ｎｅを減少させ、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、この場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度を増やすことができる。
【００７９】
なお、この場合であっても、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件以外のロック条件が満たされない場合には、第５制御に基づき、燃費悪化を抑制するため、最適燃費動作線に基づきエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制する。
【００８０】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ４より大きい場合、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ遷移する可能性が低い場合に、不要に燃費を悪化させることを抑制することができる。
【００８１】
なお、図４では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１と回転数Ｎｅ２との間に存在する場合、エンジン動作点をＣＶＴ領域下限動作線上に設定したが、第３制御の実施形態はこれに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線とＣＶＴ領域下限動作線との間であって現在のエンジン動作点よりも低トルク側に存在するエンジン動作点に基づきエンジン２００を動作させてもよい。同様に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３と回転数Ｎｅ４との間に存在する場合、エンジン動作点をＣＶＴ領域上限動作線上に設定したが、第３制御の実施形態はこれに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線とＣＶＴ領域上限動作線との間であって現在のエンジン動作点よりも高トルク側に存在するエンジン動作点に基づきエンジン２００を動作させてもよい。
【００８２】
３．処理フロー
図５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。なお、図５に示すフローチャートでは、ＥＣＵ１００は、上述の第１制御乃至第５制御を実行する。ＥＣＵ１００は、図５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。
【００８３】
まず、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したか否か判定する（ステップＳ１００）。具体的には、ＥＣＵ１００は、無段変速モードよりも固定変速比モードの方が燃費がよいか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したと判断した場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立していないと判断した場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵ１００は、この場合、第５制御に基づき、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１２）。
【００８４】
次に、ＥＣＵ１００は、第２制御に基づき、ステップＳ１０２で車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、第１下限値ａ１及び第２下限値ａ２に比率ｋ１を乗じると共に、第１上限値ｂ１及び第２上限値ｂ２に比率ｋ２２を乗じる（ステップＳ１０３）。ここで、比率ｋ１、ｋ２は、１より大きい値に設定される。これにより、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに応じて乗員が違和感を有しない範囲で許容回転数差範囲Ｗｄを拡大し、第１制御によるロック条件の追加に基づく固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度の減少を抑制することができる。また、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄの拡大に合わせて、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２を設定する。
【００８５】
次に、ＥＣＵ１００は、第１制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅにロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が第１下限値ａ１以上かつ第１上限値ｂ１以下であるか否か判断する（ステップＳ１０４）。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在するか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１以上かつ第１上限値ｂ１以下であると判断した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、ロック待機時動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１０５）。そして、ＥＣＵ１００は、変速モードを固定変速比モードへ遷移させる（ステップＳ１０６）。このように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内であると判断した場合に固定変速比モードへ変速モードを切り替えることで、乗員に違和感を与えることなく変速モードを切り替えることができる。
【００８６】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１よりも小さい、又は、第１上限値ｂ１よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ１０７）。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ変速モードを切り替えることにより、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００８７】
次に、ＥＣＵ１００は、第３制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅにロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値、即ちエンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２以上かつ第１下限値ａ１未満であるか否か判定する（ステップＳ１０８）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２以上かつ第１下限値ａ１未満であると判断した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、ＣＶＴ領域下限動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１０９）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、エンジン回転数Ｎｅを上げて、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内に存在しないことに起因して変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度が減少するのを抑制することができる。
【００８８】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２未満又は第１下限値ａ１以上であると判断した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ処理を進める。
【００８９】
ステップＳ１１０では、ＥＣＵ１００は、第３制御に基づき、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であるか否か判定する（ステップＳ１１０）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であると判断した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、ＣＶＴ領域上限動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１１）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、エンジン回転数Ｎｅを下げて、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件が満たされないことに起因して変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度が減少するのを抑制することができる。
【００９０】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であるという条件が満たされない場合（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１２）。言い換えると、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２より小さい、又は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２上限値ｂ２よりも大きいと判断した場合には、第４制御に基づき、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄになる可能性が低いと判断し、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制することができる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、上述した第１制御乃至第５制御に代えて、又は、これに加えて、以下に説明する第６制御及び第７制御を実行する。
【００９２】
１−１．第６制御
第６制御では、ＥＣＵ１００は、第１制御と同様にエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合に限り変速モードを固定変速比モードに切り替える。ここで、第６制御では、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが一致する場合にのみモータＭＧ１をロックする。
【００９３】
具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中の場合には、第１上限値ｂ１を「０」に設定する。これにより、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向が増加方向の場合にのみ変速モードを固定変速比モードに切り替える。即ち、この場合、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とは、共に増加方向で一致する。
【００９４】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が減少中の場合には、第１下限値ａ１を「０」に設定する。これにより、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向が減少方向の場合にのみ変速モードを固定変速比モードに切り替える。即ち、この場合、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とは、共に減少方向で一致する。
【００９５】
このようにすることで、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向を、エンジン２００の出力が増加中の場合には単調増加に、エンジン２００の出力が減少の場合には単調減少にさせることができる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の音が大きくなる場合には駆動力が大きくなり、エンジン２００の音が小さくなる場合には駆動力が小さくなるように、エンジン２００の音の大小と駆動力の大小との関係を保ち、乗員に違和感を与えるのを防止することができる。
【００９６】
１−２．第７制御
第７制御では、ＥＣＵ１００は、第６制御に加え、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにあり、モータＭＧ１を非ロック状態からロック状態へ遷移させる時（単に「ロック状態遷移時」とも呼ぶ。）に、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴うエンジン２００の出力の過不足分をモータＭＧ２により補う。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴い駆動力が不足する場合には、当該不足分の駆動力をモータＭＧ２から出力させる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴い駆動力が過多の場合には、その過度分の駆動力をモータＭＧ２で回生させる。
【００９７】
第７制御の効果について補足説明する。ロック要求時にエンジン回転数差ｄＮｅが第６制御に基づき設定された許容回転数差範囲Ｗｄにあった場合であっても、ロック状態遷移時に、運転者の操作に基づき要求駆動力が変化することがある。例えば、エンジン２００の出力増加中に、第６制御に基づくロック条件が成立し、当該切り替え制御を行っている途中に、エンジン２００の要求出力が急に大きくなる場合がある。この場合、当該切り替え制御を終了する前にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを上回ってしまう可能性がある。その結果、エンジン回転数Ｎｅは、ロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ後再びロック時エンジン回転数ＮｅＬへ遷移するため、増加から減少に転じることとなる。従って、この場合、運転者の操作に基づくエンジン２００の要求出力の変化方向が単調増加であったとしても、エンジン回転数Ｎｅは、ロック状態遷移時にそれと異なる挙動になってしまう。
【００９８】
以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、第７制御を実行することで、運転者の操作に基づく駆動力の増減とエンジン回転数Ｎｅの増減との関係がロック状態遷移時に崩れるのを抑制し、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００９９】
２．エンジン動作点イメージ
次に、第６制御の実行時でのエンジン動作点について図６を用いて説明する。図６は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの対応を示すマップである。なお、図６では、図４と同様の要素については適宜同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
上述したように、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力増加中では、第１上限値ｂ１を「０」に設定する。従って、図６に示すように、エンジン２００の出力増加中では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ２以上かつロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下の場合に、固定変速比モードへの変速モードの切り替えを行う。これにより、ＥＣＵ１００が変速モードの切り替えを実行した場合であっても、駆動力が大きくなるのに合わせてエンジン２００の音が大きくなる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン音の大小と駆動力の大小との関係が崩れることに起因した運転者の違和感の発生を抑制することができる。
【０１０１】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力減少中では、第１下限値ａ１を「０」に設定する。従って、図６に示すように、エンジン２００の出力減少中では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上回転数Ｎｅ３以下の場合に、固定変速比モードへの変速モードの切り替えを行う。これにより、ＥＣＵ１００が変速モードの切り替えを実行した場合であっても、駆動力が小さくなるのに合わせてエンジン２００の音が小さくなる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン音の大小と駆動力の大小との関係が崩れることに起因した運転者の違和感の発生を抑制することができる。
【０１０２】
なお、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１より小さい場合には、第１実施形態と同様、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。また、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１以上回転数Ｎｅ２未満の場合には、第３制御に基づき、ＣＶＴ領域上限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ４参照）。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３より大きく回転数Ｎｅ４以下の場合、第３制御に基づき、ＣＶＴ領域下限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ３参照）。また、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ４より大きい場合、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。
【０１０３】
３．処理フロー
図７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。なお、図７に示すフローチャートでは、ＥＣＵ１００は、上述の第６制御及び第７制御を実行している。ＥＣＵ１００は、図５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。
【０１０４】
まず、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したか否か判定する（ステップＳ２００）。そして、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したと判断した場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１へ処理を進める。一方、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立していないと判断した場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ２１４）。そして、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。
【０１０５】
次に、ＥＣＵ１００は、第６制御に基づき、エンジン２００の要求出力が増加中であるか否か判定する（ステップＳ２０１）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中であると判断した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１以上かつ０以下にあるか否か判定する（ステップＳ２０２）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに属するか判定する。特に、ＥＣＵ１００は、第１上限値ｂ１を「０」に設定することにより、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが共に増加方向で一致するか否か判定する。
【０１０６】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中でないと判断した場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」以上第１上限値ｂ１以下にあるか否か判定する（ステップＳ２０８）。このように、ＥＣＵ１００は、第１下限値ａ１を「０」に設定することにより、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが共に減少方向で一致するか否か判定する。
【０１０７】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２でエンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１以上かつ「０」以下にあると判断した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、固定変速比モードへの変速モードの移行を開始する（ステップＳ２０３）。この場合、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが一致することから、変速モードを固定変速比モードへ移行しても乗員の違和感は生じないと判断する。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１未満又は「０」より大きいと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定し（ステップＳ２１４）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替えに起因して乗員に違和感を与えるのを抑制する。
【０１０８】
次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０３で固定変速比モードへの変速モードの移行を開始した場合、第７制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上であるか否か判定する（ステップＳ２０４）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上であると判断した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、即ち、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐと判断した場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する（ステップＳ２０５）。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０５の処理に起因した不足出力分をモータＭＧ２でアシストする（ステップＳ２０６）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、ロック完了時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ未満であると判断した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０７へ処理を進める。
【０１０９】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０７では、モータＭＧ１のロックが完了したか否か判定する（ステップＳ２０７）。そして、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了したと判断した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了していないと判断した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２０４ヘ処理を戻し、引き続きロック状態遷移時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か監視する。
【０１１０】
一方、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０８でエンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」以上かつ第１上限値ｂ１以下にあると判断した場合（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、固定変速比モードへの変速モードの移行を開始する（ステップＳ２０９）。この場合、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが減少方向で一致することから、変速モードを固定変速比モードへ移行しても乗員の違和感は生じないと判断する。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」未満又は第１上限値ｂ１より大きいと判断した場合（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定し（ステップＳ２１４）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替えに起因して乗員に違和感を与えるのを抑制する。
【０１１１】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で固定変速比モードへの移行を開始した場合、第７制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下であるか否か判定する（ステップＳ２１０）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下であると判断した場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、即ち、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐと判断した場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する（ステップＳ２１１）。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１１の処理に起因した過度出力分をモータＭＧ２で回生する（ステップＳ２１２）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、ロック完了時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより大きいと判断した場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、ステップＳ２１３へ処理を進める。
【０１１２】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１３では、モータＭＧ１のロックが完了したか否か判定する（ステップＳ２１３）。そして、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了したと判断した場合（ステップＳ２１３；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了していないと判断した場合（ステップＳ２１３；Ｎｏ）、ステップＳ２１０ヘ処理を戻し、引き続きロック状態遷移時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か監視する。
【０１１３】
[変形例]
次に、第１実施形態及び２実施形態の変形例について説明する。以下に示す変形例は、任意に組み合わされて上述の実施形態に適用されてもよい。
【０１１４】
（変形例１）
図５のステップＳ１０２、Ｓ１０３では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいか否か判定し、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きい場合、第１下限値ａ１及び第２下限値ａ２に比率ｋ１を乗じ、第１上限値ｂ１及び第２上限値ｂ２に比率ｋ２を乗じた。しかし、本発明が適用可能な方法は、これに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖと比率ｋ１、ｋ２とのマップをメモリ等に記憶し、当該マップを参照して、車速Ｖに基づき比率ｋ１、ｋ２を決定してもよい。即ち、この場合、第１下限値ａ１、第２下限値ａ２、第１上限値ｂ１、及び第２上限値ｂ２は、車速Ｖに応じて段階的に絶対値が大きくなる。
【０１１５】
（変形例２）
第７制御は、第６制御を前提としない場合、例えば第１制御とのみ組み合わせた場合であっても、好適に実施される。この場合であっても、ＥＣＵ１００は、ロック状態遷移時に、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴うエンジン２００の出力の過不足分をモータＭＧ２により補う。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【０１１６】
（変形例３）
本発明を適用することが可能なハイブリッド駆動装置１０の機構としては、モータＭＧ１のロータをロックすることにより固定変速比モードを実現するものには限られない。代わりに、例えば、後述する図８で示すように、動力分配機構３００ａの回転要素のうち、いずれか一つをロック機構（ブレーキ）により固定することで固定変速モードを実現する機構であっても、本発明を適用することが可能である。
【０１１７】
図８は、変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａの概略構成図の一例である。図８において、図２に示すハイブリッド駆動装置１０と同様の機能を有する構成要素については、図２と同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【０１１８】
変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａでは、エンジン２００と、モータＭＧ１とが動力分配機構３００ａに連結されている。また、駆動軸ＯＵＴには、モータＭＧ２がＭＧ２リダクション機構６００を介して接続されている。
【０１１９】
動力分配機構３００ａは、エンジントルクＴｅをモータＭＧ１と駆動軸ＯＵＴとに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる４つの回転要素のうち、第１の回転要素にエンジン２００が連結され、第２の回転要素にモータＭＧ１が連結され、第３の回転要素に駆動軸ＯＵＴが連結される。第４の回転要素はブレーキ機構５００ａにより固定可能となっている。
【０１２０】
動力分配機構３００ａは、２つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第１の遊星歯車機構はリングギヤＲ３、キャリアＣ３、サンギヤＳ３を備える。第２の遊星歯車機構はダブルピニオン式であり、リングギヤＲ４、キャリアＣ４、サンギヤＳ４を備える。
【０１２１】
入力軸４００は第１の遊星歯車機構のキャリアＣ３に連結され、そのキャリアＣ３は第２の遊星歯車機構のリングギヤＲ４に連結されている。これらが第１の回転要素を構成する。モータＭＧ１のロータは第１の遊星歯車機構のサンギヤＳ３に連結され、これらが第２の回転要素を構成している。
【０１２２】
第１の遊星歯車機構のリングギヤＲ３と第２の遊星歯車機構のキャリアＣ４は相互に連結されているとともに駆動軸ＯＵＴに連結されている。これらが第３の回転要素を構成している。また、第２の遊星歯車機構のサンギヤＳ４は回転軸２９０に連結されており、回転軸２９０とともに第４の回転要素を構成している。回転軸２９０はロック機構５００ａにより固定可能となっている。ロック機構５００ａはＥＣＵ１００により制御される。
【０１２３】
ロック機構５００ａが第４の回転要素を固定していない状態では、モータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン回転数Ｎｅが連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、ロック機構５００ａが第４の回転要素を固定している状態では、動力分配機構３００ａにより決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン１より出力される回転数が駆動軸ＯＵＴの回転数より小さくなる状態）に固定され、固定変速比モードが実現される。
【０１２４】
変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａにおいても、本発明を適用することが可能である。即ち、ＥＣＵ１００は、無段変速モードから固定変速比モードへの切り替え要求時に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内にある場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替え時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
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、３００ａ 動力分割機構
４００ 入力軸
５００、５００ａ ロック機構
６００ ＭＧ２リダクション機構
７００ 減速機構
【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、エンジン回転数と駆動軸の回転数との回転数比を連続的に変化させる無段変速モードと、モータジェネレータより反力トルクを出力させずに、回転数比を固定にする固定変速比モードと、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、上述の変速モードを切り替えるために、第１のモータジェネレータを固定（ロック）するためのロック機構を備え、第１のモータジェネレータの回転数を０に近づけた後、ロック機構の係合を行う。また、上述のハイブリッド車両は、当該第１のモータジェネレータの回転数の変化率が所定値以下の場合にロック機構の係合を行う。その他、本発明に関連する技術が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−００１７７３
【特許文献２】特開２００２−０２７１９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定変速比モードでは、エンジン回転数は、車速が定まれば一義的に定まる。一方、無段変速モードでは、最適燃費動作線に基づきエンジンが動作する。従って、無段変速モードから固定変速比モードへ移行する場合のエンジン回転数の変化量は、当該移行時の運転条件次第により異なる。そして、第１モータジェネレータをロックする前後でエンジン回転数が大きく変化した場合、乗員が違和感を生じる可能性がある。
【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、乗員に違和感を与えることなく回転電機をロック可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態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なロック機構と、前記回転要素にトルクを付与するトルク付与手段と、前記ロック機構を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、前記ロック機構を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トルク付与手段に受け持たせつつ、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２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による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、ハイブリッド車両に搭載され、ロック機構と、トルク付与手段と、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。ロック機構は、エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態を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る。トルク付与手段は、上述の回転要素にトルクを付与する。第１の伝達制御手段、第２の伝達制御手段、及び切り替え手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。第１の伝達制御手段は、ロック機構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、ロック機構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トルク付与手段に受け持たせつつ、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、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差（単に、「エンジン回転数差」とも呼ぶ。）が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御に切り替える。上述の「乗員が違和感を生じない範囲」は、乗員が違和感を生じないエンジン回転数差の範囲であって、例えば実験等に基づき予め定められる。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、乗員に違和感を生じさせることなく第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替えを実行することができる。
【０００８】
好適な例では、前記トルク付与手段として回転電機を用いることができる。
【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、車速が高いほど、前記範囲を大きくする。一般に、車速が高いほど走行に起因した乗員に伝わる音が大きくなり、乗員に許容されるエンジン回転数差は大きくなる。従って、この態様により、ハイブリッド車両の制御装置は、乗員が違和感を生じない範囲で、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え頻度が過度に減少するのを防止することができる。
【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、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える場合のエンジン回転数の変化方向と、前記エンジンの要求出力の変化方向とが一致する場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える。ここで、「変化方向が一致する」とは、具体的には、前者のエンジン回転数と、後者のエンジンの要求出力とが共に増加する場合又は共に減少する場合を指す。この態様では、ハイブリッド車両の制御装置は、エンジン音と、エンジン出力との増減が一致した場合にのみ制御を切り替えることで、乗員が違和感を生じるのをより確実に抑制することができる。
【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、車両の駆動力を発生する第２の回転電機をさらに備え、前記切り替え手段は、エンジン回転数が、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数を跨ぐ場合、前記エンジン回転数を、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数に固定をし、当該固定による出力変化分を前記第２の回転電機で補正する。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、制御の切り替え完了前の要求駆動力の変化に起因してエンジン回転数が増減して乗員が違和感を生じるのを抑制することができる。
【００１２】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から低回転側に外れている場合、前記エンジンを低トルク側の動作点に遷移させ、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から高回転側に外れている場合、前記エンジンを高トルク側の動作点に遷移させる。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、エンジン回転数差を上述の範囲に積極的に近づけることができ、第２の伝達制御手段による制御から第１の伝達制御手段による制御への切り替え頻度を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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）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４】第１実施形態に係るエンジン動作点のマップを示す。
【図５】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６】第２実施形態に係るエンジン動作点のマップを示す。
【図７】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８】変形例３に係るハイブリッド駆動装置の概略構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［全体構成］
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。
【００１６】
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」及び「第２の伝達制御手段」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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
［ハイブリッド駆動装置の構成］
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。以後では、「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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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「トルク付与手段」の一例である。
【００２６】
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。モータＭＧ２は、本発明における「第２の回転電機」の一例である。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、回転不能なロック状態と回転可能な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。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。以後では、ＥＣＵ１００がサンギヤＳ１をロック状態にすることを適宜「モータＭＧ１をロックする」とも表現する。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し、所謂電磁カムロック式の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。
【００３７】
尚、本発明に係る「差動機構」に係る実施形態上の構成は、動力分割機構３００のものに限定されない。例えば、本発明に係る差動機構は、複数の遊星歯車機構が組み合わされた複合型遊星歯車機構であってもよい。
【００３８】
［制御方法］
以下では、ＥＣＵ１００が実行する制御方法について具体的に説明する。
【００３９】
（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。
【００４０】
図３（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３（ａ）は、無段変速モードの場合の動作共線図を示す。また、図３（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。
【００４１】
図３（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。
【００４２】
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。
【００４３】
図３（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。
【００４４】
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。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。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。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。以後では、エンジン動作線とは、エンジン動作点を結んだ線を指す。
【００４５】
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が非ロック状態となるように制御する。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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３（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（固定変速比モードへの切り替え要求時の制御）
次に、無段変速モードから固定変速比モードへの変速モードの切り替え要求（以後、「ロック要求」とも呼ぶ。）があった場合にＥＣＵ１００が実行する制御について第１実施形態及び第２実施形態で説明する。
【００５３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、ＥＣＵ１００は、以下に説明する第１制御乃至第５制御のいずれか一つ又は複数組み合わせて実行する。以下、第１制御乃至第５制御について具体的に説明する。
【００５４】
１−１．第１制御
概略的には、第１制御では、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックの前後のエンジン回転数Ｎｅの変化量が所定範囲内にあるという条件を、無段変速モードから固定変速比モードに切り替えるための条件（「ロック条件」とも呼ぶ。）に加える。これにより、ＥＣＵ１００は、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を実行する。
【００５５】
具体的には、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった場合、エンジン回転数Ｎｅと、変速モードを固定変速比モードへ切り替えた場合のエンジン回転数Ｎｅの推定値（「ロック時エンジン回転数ＮｅＬ」とも呼ぶ。）との差（「エンジン回転数差ｄＮｅ」とも呼ぶ。）を監視する。ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬを、例えば現在の車速Ｖ及びアクセル開度Ｔａ等に基づき、所定のマップ又は式を参照して算出する。上述のマップ等は、予め実験等に基づき作成され、ＥＣＵ１００のメモリに記憶される。
【００５６】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが所定範囲（以後、「許容回転数差範囲Ｗｄ」とも呼ぶ。）内にある場合、モータＭＧ１をロックして変速モードを固定変速比モードへ切り替える。上述の許容回転数差範囲Ｗｄは、乗員が違和感を生じないエンジン回転数差ｄＮｅの範囲に設定され、例えば、実験等に基づき予め定められる。具体的には、許容回転数差範囲Ｗｄは、所定の下限値（「第１下限値ａ１」とも呼ぶ。）及び所定の上限値（「第１上限値ｂ１」とも呼ぶ。）により定められる。なお、第１下限値ａ１は０又は負値であり、第１上限値ｂ１は０又は正値である。以後では、エンジン回転数差ｄＮｅは、説明の便宜上、ロック時エンジン回転数ＮｅＬよりも現在のエンジン回転数Ｎｅが大きい場合を正値とする。
【００５７】
これにより、ＥＣＵ１００は、無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替える際に乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。これについて補足説明する。図３（ｂ）に示すように、固定変速比モードでは、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１が「０」となるため、ロック時エンジン回転数ＮｅＬは、車速Ｖが定まれば一義的に定まる。一方、無段変速モードでは、上述したように、要求パワーごとに熱効率が高いエンジン２００の動作点を結んだ最適燃費動作線に基づきエンジン２００が動作する。従って、無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替えた場合のエンジン２００の変化量、即ちエンジン回転数差ｄＮｅは、当該切り替え時の運転条件次第により符号及び大きさが異なってくる。従って、ＥＣＵ１００が無段変速モードから固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合、運転条件によってはエンジン回転数Ｎｅの変化量及びこれに基づくエンジン音の変化の仕方が大きく変わる可能性がある。また、エンジン回転数Ｎｅの変化量は、当該切り替え時のハイブリッド車両１の駆動力の変化量とは必ずしも一致しない。従って、固定変速比モードへの変速モードの切り替え時に、エンジン回転数Ｎｅが大きく変化した場合、乗員は違和感を覚える可能性がある。
【００５８】
以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった場合に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにあるか否か判定し、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合のみ変速モードを固定変速比モードへ切り替える。このようにすることで、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替え時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【００５９】
１−２．第２制御
好適には、ＥＣＵ１００は、第１制御に加えて、車速Ｖが大きいほど許容回転数差範囲Ｗｄを大きくする。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの切り替えの頻度が過度に減少するのを抑制する。
【００６０】
具体的には、第２制御では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが所定の閾値「Ｖｔｈ」よりも高い場合には、所定比率「ｋ１」を第１下限値ａ１に乗じると共に、所定比率「ｋ２」を第１上限値ｂ１に乗じることで、許容回転数差範囲Ｗｄを拡大する。閾値Ｖｔｈは、変速モードの切り替えに起因した違和感が生じにくいと判断される車速Ｖの下限値等に予め実験等に基づき設定される。また、比率「ｋ１」、「ｋ２」は、１より大きい値であり、例えば実験等に基づき予め定められる。
【００６１】
第２制御の効果について補足説明する。一般に、車速Ｖが高いほど、走行に伴う乗員に伝わる音が大きくなる。従って、車速Ｖが高いほど、乗員が許容可能なエンジン回転数差ｄＮｅは大きくなると考えられる。以上を勘案し、第２制御では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈよりも高い場合には、比率ｋ１、ｋ２に基づき許容回転数差範囲Ｗｄを拡大する。これにより、ＥＣＵ１００は、乗員の違和感が発生しない範囲で、固定変速比モードへの切り替えの頻度が過度に減少するのを抑制することができる。
【００６２】
１−３．第３制御
さらに、好適には、ＥＣＵ１００は、第２制御に加えて、又はこれに代えて、以下に述べる第３制御を実行する。なお、第３制御の作用効果については、後述する「２．動作点イメージ」のセクションで別途詳しく説明する。
【００６３】
第３制御では、ＥＣＵ１００は、ロック要求時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより低回転であることにより、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから外れる場合、無段変速モードで運転可能なエンジン２００の動作領域の範囲で、エンジン２００を低トルク側のエンジン動作点に遷移させる。
【００６４】
これにより、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄで使用可能なエンジン２００の出力の幅を拡大することができる。即ち、ＥＣＵ１００は、この場合、エンジン２００の出力を変えずにエンジン回転数Ｎｅを上げてエンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、第３制御を実行することで、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった時点でエンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１を下回る場合であっても、エンジン回転数Ｎｅを上げて固定変速比モードへの切り替えを可能にする。従って、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６５】
同様に、ＥＣＵ１００は、第３制御では、ロック要求時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより高回転であることによりエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにない場合、無段変速モードで運転可能なエンジン２００の動作領域の範囲で、エンジン２００を高トルク側のエンジン動作点に遷移させる。
【００６６】
これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力を変えずにエンジン回転数Ｎｅを上げてエンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、第３制御を実行することで、ＥＣＵ１００は、ロック要求があった時点でエンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１を上回る場合であっても、エンジン回転数Ｎｅを下げて固定変速比モードへの切り替えを可能にする。従って、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６７】
特に、エンジン２００が熱効率の高効率域の広いディーゼルエンジンの場合には、第３制御は好適に実行される。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン２００がディーゼルエンジンの場合、第３制御を実行することで、燃費の悪化を抑制しつつ、固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度を増やすことができる。
【００６８】
１−４．第４制御
さらに、好適には、ＥＣＵ１００は、第３制御に加えて、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから大きく外れる場合、最適燃費動作線をエンジン動作線に設定する。
【００６９】
一般に、ロック要求時にエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄから大きく外れている場合、第３制御を実行しても、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄになる可能性は低い。即ち、この場合、ＥＣＵ１００が変速モードを固定変速比モードへ切り替える可能性は低い。従って、この場合、ＥＣＵ１００が第３制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線からずらしてエンジン２００を動作させることは、燃費の観点から好ましくない。
【００７０】
以上を勘案し、第４制御では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが大きく許容回転数差範囲Ｗｄから外れる場合、具体的には、エンジン回転数差ｄＮｅが所定の下限値（「第２下限値ａ２」とも呼ぶ。）より小さい場合又は所定の上限値（「第２上限値ｂ２」とも呼ぶ。）より大きい場合、ＥＣＵ１００は最適燃費動作線をエンジン動作線に設定する。ここで、第２下限値ａ２は、第１下限値ａ１より小さい値に設定され、例えば、ＥＣＵ１００が第３制御を実行することで許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるエンジン回転数差ｄＮｅの下限値等に実験等により予め設定される。同様に、第２上限値ｂ２は、第１上限値ｂ１より大きい値に設定され、例えば、ＥＣＵ１００が第３制御を実行することで許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるエンジン回転数差ｄＮｅの上限値等に実験等により予め設定される。
【００７１】
なお、ＥＣＵ１００は、第２制御と第４制御とを共に実行する場合であって、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きい場合、許容回転数差範囲Ｗｄを広げると共に、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２の絶対値を大きくしてもよい。即ち、この場合、ＥＣＵ１００は、比率ｋ１を第２下限値ａ２に乗じると共に、比率ｋ２を第２上限値ｂ２に乗じることで、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２の絶対値を大きくする。これにより、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄの拡大に応じて第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２を適切に設定し、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに遷移する可能性があるか否か適切に判定することができる。
【００７２】
１−５．第５制御
また、好適には、第４制御に加えて、又はこれに加えて、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在するという条件（単に「対象ロック条件」とも呼ぶ。）以外のロック条件が満たされない場合には、第３制御によらず最適燃費動作線をエンジン動作線とする。一般に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在しないという理由以外でモータＭＧ１をロックすることができない場合には、ＥＣＵ１００は、第３制御を実行しても、燃費を不要に悪化させる可能性がある。以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、この場合、無段変速モードを継続し、かつ、最適燃費動作線をエンジン動作線とする。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制することができる。
【００７３】
２．エンジン動作点イメージ
次に、第１制御乃至第５制御の実行時でのエンジン動作点について図４を用いて説明する。図４は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの対応を示すマップである。図４において、線「Ｌ１」は、第１制御乃至第５制御に基づき変速モードを切り替える場合のエンジン動作線を示し、線「Ｌ２」は、最適燃費動作線を示し、線「Ｌ３」は、無段変速モードでのエンジン動作領域のうち、各エンジン回転数Ｎｅに対しエンジントルクＴｅが最大となるエンジン動作点を結んだ動作線（「ＣＶＴ領域上限動作線」とも呼ぶ。）に相当する。また、線「Ｌ４」は、無段変速モードでのエンジン動作領域のうち、各エンジン回転数Ｎｅに対しエンジントルクＴｅが最小となるエンジン動作点を結んだ動作線（「ＣＶＴ領域下限動作線」とも呼ぶ。）に相当する。また、線「Ｐ１」は、等パワー線を示す。回転数「Ｎｅ１」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ２」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ３」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当し、回転数「Ｎｅ４」は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２上限値ｂ２である場合のエンジン回転数Ｎｅに相当する。また、図４中の「切り替え許可範囲」とは、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに属するエンジン回転数Ｎｅの範囲を指す。
【００７４】
図４に示すように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１より小さい場合には、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードを固定変速比モードへ切り替える可能性が低い場合に、不要に燃費を悪化させることを抑制することができる。
【００７５】
次に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１以上回転数Ｎｅ２未満の場合、第３制御に基づき、無段変速モードで運転可能なエンジン動作点のうち、最も低いエンジントルクＴｅのエンジン動作点を結んだＣＶＴ領域下限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ４参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力を変えることなくエンジン回転数Ｎｅを上昇させ、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、この場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度を増加させることができる。
【００７６】
なお、この場合であっても、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件以外のロック条件に基づき、変速モードを固定変速比モードへ切り替えないと判断した場合には、第５制御に基づき、燃費悪化を抑制するため、最適燃費動作線に基づきエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制する。
【００７７】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ２以上回転数Ｎｅ３以下である場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える。この場合、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了するまでの間、線Ｌ３と線Ｌ４との間に設定される所定の動作線（「ロック待機時動作線」とも呼ぶ。）に従いエンジンを動作させる（線Ｌ１参照）。このように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合に固定変速比モードへ切り替えることで、変速モードの切り替えに起因して乗員にエンジン回転数Ｎｅの変化に基づく違和感を与えるのを抑制することができる。
【００７８】
次に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３より大きく回転数Ｎｅ４以下の場合、第３制御に基づき、無段変速モードで運転可能なエンジン動作点のうち、最も高いエンジントルクＴｅのエンジン動作点でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ３参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジンパワーを変えることなくエンジン回転数Ｎｅを減少させ、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、この場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度を増やすことができる。
【００７９】
なお、この場合であっても、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件以外のロック条件が満たされない場合には、第５制御に基づき、燃費悪化を抑制するため、最適燃費動作線に基づきエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制する。
【００８０】
そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ４より大きい場合、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ遷移する可能性が低い場合に、不要に燃費を悪化させることを抑制することができる。
【００８１】
なお、図４では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１と回転数Ｎｅ２との間に存在する場合、エンジン動作点をＣＶＴ領域下限動作線上に設定したが、第３制御の実施形態はこれに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線とＣＶＴ領域下限動作線との間であって現在のエンジン動作点よりも低トルク側に存在するエンジン動作点に基づきエンジン２００を動作させてもよい。同様に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３と回転数Ｎｅ４との間に存在する場合、エンジン動作点をＣＶＴ領域上限動作線上に設定したが、第３制御の実施形態はこれに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線とＣＶＴ領域上限動作線との間であって現在のエンジン動作点よりも高トルク側に存在するエンジン動作点に基づきエンジン２００を動作させてもよい。
【００８２】
３．処理フロー
図５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。なお、図５に示すフローチャートでは、ＥＣＵ１００は、上述の第１制御乃至第５制御を実行する。ＥＣＵ１００は、図５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。
【００８３】
まず、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したか否か判定する（ステップＳ１００）。具体的には、ＥＣＵ１００は、無段変速モードよりも固定変速比モードの方が燃費がよいか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したと判断した場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立していないと判断した場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵ１００は、この場合、第５制御に基づき、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１２）。
【００８４】
次に、ＥＣＵ１００は、第２制御に基づき、ステップＳ１０２で車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、第１下限値ａ１及び第２下限値ａ２に比率ｋ１を乗じると共に、第１上限値ｂ１及び第２上限値ｂ２に比率ｋ２２を乗じる（ステップＳ１０３）。ここで、比率ｋ１、ｋ２は、１より大きい値に設定される。これにより、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに応じて乗員が違和感を有しない範囲で許容回転数差範囲Ｗｄを拡大し、第１制御によるロック条件の追加に基づく固定変速比モードへの変速モードの切り替え頻度の減少を抑制することができる。また、ＥＣＵ１００は、許容回転数差範囲Ｗｄの拡大に合わせて、第２下限値ａ２及び第２上限値ｂ２を設定する。
【００８５】
次に、ＥＣＵ１００は、第１制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅにロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が第１下限値ａ１以上かつ第１上限値ｂ１以下であるか否か判断する（ステップＳ１０４）。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに存在するか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１以上かつ第１上限値ｂ１以下であると判断した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、ロック待機時動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１０５）。そして、ＥＣＵ１００は、変速モードを固定変速比モードへ遷移させる（ステップＳ１０６）。このように、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内であると判断した場合に固定変速比モードへ変速モードを切り替えることで、乗員に違和感を与えることなく変速モードを切り替えることができる。
【００８６】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１下限値ａ１よりも小さい、又は、第１上限値ｂ１よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ１０７）。これにより、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ変速モードを切り替えることにより、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００８７】
次に、ＥＣＵ１００は、第３制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅにロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値、即ちエンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２以上かつ第１下限値ａ１未満であるか否か判定する（ステップＳ１０８）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２以上かつ第１下限値ａ１未満であると判断した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、ＣＶＴ領域下限動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１０９）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、エンジン回転数Ｎｅを上げて、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内に存在しないことに起因して変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度が減少するのを抑制することができる。
【００８８】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２未満又は第１下限値ａ１以上であると判断した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ処理を進める。
【００８９】
ステップＳ１１０では、ＥＣＵ１００は、第３制御に基づき、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であるか否か判定する（ステップＳ１１０）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であると判断した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、ＣＶＴ領域上限動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１１）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、エンジン回転数Ｎｅを下げて、エンジン回転数差ｄＮｅを許容回転数差範囲Ｗｄに近づけることができる。従って、ＥＣＵ１００は、対象ロック条件が満たされないことに起因して変速モードを固定変速比モードへ切り替える頻度が減少するのを抑制することができる。
【００９０】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第１上限値ｂ１より大きく、かつ、第２上限値ｂ２以下であるという条件が満たされない場合（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ１１２）。言い換えると、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２下限値ａ２より小さい、又は、エンジン回転数差ｄＮｅが第２上限値ｂ２よりも大きいと判断した場合には、第４制御に基づき、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄになる可能性が低いと判断し、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる。これにより、ＥＣＵ１００は、不要な燃費悪化を抑制することができる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、上述した第１制御乃至第５制御に代えて、又は、これに加えて、以下に説明する第６制御及び第７制御を実行する。
【００９２】
１−１．第６制御
第６制御では、ＥＣＵ１００は、第１制御と同様にエンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにある場合に限り変速モードを固定変速比モードに切り替える。ここで、第６制御では、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが一致する場合にのみモータＭＧ１をロックする。
【００９３】
具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中の場合には、第１上限値ｂ１を「０」に設定する。これにより、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向が増加方向の場合にのみ変速モードを固定変速比モードに切り替える。即ち、この場合、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とは、共に増加方向で一致する。
【００９４】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が減少中の場合には、第１下限値ａ１を「０」に設定する。これにより、ＥＣＵ１００は、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向が減少方向の場合にのみ変速モードを固定変速比モードに切り替える。即ち、この場合、ロック時エンジン回転数ＮｅＬへのエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とは、共に減少方向で一致する。
【００９５】
このようにすることで、ＥＣＵ１００は、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向を、エンジン２００の出力が増加中の場合には単調増加に、エンジン２００の出力が減少の場合には単調減少にさせることができる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の音が大きくなる場合には駆動力が大きくなり、エンジン２００の音が小さくなる場合には駆動力が小さくなるように、エンジン２００の音の大小と駆動力の大小との関係を保ち、乗員に違和感を与えるのを防止することができる。
【００９６】
１−２．第７制御
第７制御では、ＥＣＵ１００は、第６制御に加え、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄにあり、モータＭＧ１を非ロック状態からロック状態へ遷移させる時（単に「ロック状態遷移時」とも呼ぶ。）に、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴うエンジン２００の出力の過不足分をモータＭＧ２により補う。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴い駆動力が不足する場合には、当該不足分の駆動力をモータＭＧ２から出力させる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴い駆動力が過多の場合には、その過度分の駆動力をモータＭＧ２で回生させる。
【００９７】
第７制御の効果について補足説明する。ロック要求時にエンジン回転数差ｄＮｅが第６制御に基づき設定された許容回転数差範囲Ｗｄにあった場合であっても、ロック状態遷移時に、運転者の操作に基づき要求駆動力が変化することがある。例えば、エンジン２００の出力増加中に、第６制御に基づくロック条件が成立し、当該切り替え制御を行っている途中に、エンジン２００の要求出力が急に大きくなる場合がある。この場合、当該切り替え制御を終了する前にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを上回ってしまう可能性がある。その結果、エンジン回転数Ｎｅは、ロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ後再びロック時エンジン回転数ＮｅＬへ遷移するため、増加から減少に転じることとなる。従って、この場合、運転者の操作に基づくエンジン２００の要求出力の変化方向が単調増加であったとしても、エンジン回転数Ｎｅは、ロック状態遷移時にそれと異なる挙動になってしまう。
【００９８】
以上を勘案し、ＥＣＵ１００は、第７制御を実行することで、運転者の操作に基づく駆動力の増減とエンジン回転数Ｎｅの増減との関係がロック状態遷移時に崩れるのを抑制し、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００９９】
２．エンジン動作点イメージ
次に、第６制御の実行時でのエンジン動作点について図６を用いて説明する。図６は、エンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの対応を示すマップである。なお、図６では、図４と同様の要素については適宜同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１００】
上述したように、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力増加中では、第１上限値ｂ１を「０」に設定する。従って、図６に示すように、エンジン２００の出力増加中では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ２以上かつロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下の場合に、固定変速比モードへの変速モードの切り替えを行う。これにより、ＥＣＵ１００が変速モードの切り替えを実行した場合であっても、駆動力が大きくなるのに合わせてエンジン２００の音が大きくなる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン音の大小と駆動力の大小との関係が崩れることに起因した運転者の違和感の発生を抑制することができる。
【０１０１】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の出力減少中では、第１下限値ａ１を「０」に設定する。従って、図６に示すように、エンジン２００の出力減少中では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上回転数Ｎｅ３以下の場合に、固定変速比モードへの変速モードの切り替えを行う。これにより、ＥＣＵ１００が変速モードの切り替えを実行した場合であっても、駆動力が小さくなるのに合わせてエンジン２００の音が小さくなる。従って、ＥＣＵ１００は、エンジン音の大小と駆動力の大小との関係が崩れることに起因した運転者の違和感の発生を抑制することができる。
【０１０２】
なお、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１より小さい場合には、第１実施形態と同様、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。また、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ１以上回転数Ｎｅ２未満の場合には、第３制御に基づき、ＣＶＴ領域上限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ４参照）。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ３より大きく回転数Ｎｅ４以下の場合、第３制御に基づき、ＣＶＴ領域下限動作線上でエンジン２００を動作させる（線Ｌ１、Ｌ３参照）。また、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅが回転数Ｎｅ４より大きい場合、第４制御に基づき、エンジン動作点を最適燃費動作線上に設定する（線Ｌ１、Ｌ２参照）。
【０１０３】
３．処理フロー
図７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。なお、図７に示すフローチャートでは、ＥＣＵ１００は、上述の第６制御及び第７制御を実行している。ＥＣＵ１００は、図５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。
【０１０４】
まず、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したか否か判定する（ステップＳ２００）。そして、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立したと判断した場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１へ処理を進める。一方、ＥＣＵ１００は、燃費に基づくロック条件が成立していないと判断した場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定する（ステップＳ２１４）。そして、ＥＣＵ１００は、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。
【０１０５】
次に、ＥＣＵ１００は、第６制御に基づき、エンジン２００の要求出力が増加中であるか否か判定する（ステップＳ２０１）。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中であると判断した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１以上かつ０以下にあるか否か判定する（ステップＳ２０２）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄに属するか判定する。特に、ＥＣＵ１００は、第１上限値ｂ１を「０」に設定することにより、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが共に増加方向で一致するか否か判定する。
【０１０６】
一方、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の要求出力が増加中でないと判断した場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」以上第１上限値ｂ１以下にあるか否か判定する（ステップＳ２０８）。このように、ＥＣＵ１００は、第１下限値ａ１を「０」に設定することにより、固定変速比モードへ変速モードを切り替える場合のエンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが共に減少方向で一致するか否か判定する。
【０１０７】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２でエンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１以上かつ「０」以下にあると判断した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、固定変速比モードへの変速モードの移行を開始する（ステップＳ２０３）。この場合、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが一致することから、変速モードを固定変速比モードへ移行しても乗員の違和感は生じないと判断する。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、第１下限値ａ１未満又は「０」より大きいと判断した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定し（ステップＳ２１４）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替えに起因して乗員に違和感を与えるのを抑制する。
【０１０８】
次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０３で固定変速比モードへの変速モードの移行を開始した場合、第７制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上であるか否か判定する（ステップＳ２０４）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以上であると判断した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、即ち、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐと判断した場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する（ステップＳ２０５）。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０５の処理に起因した不足出力分をモータＭＧ２でアシストする（ステップＳ２０６）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、ロック完了時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ未満であると判断した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０７へ処理を進める。
【０１０９】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０７では、モータＭＧ１のロックが完了したか否か判定する（ステップＳ２０７）。そして、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了したと判断した場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了していないと判断した場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２０４ヘ処理を戻し、引き続きロック状態遷移時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か監視する。
【０１１０】
一方、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０８でエンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」以上かつ第１上限値ｂ１以下にあると判断した場合（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、固定変速比モードへの変速モードの移行を開始する（ステップＳ２０９）。この場合、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの変化方向と、エンジン２００の要求出力の変化方向とが減少方向で一致することから、変速モードを固定変速比モードへ移行しても乗員の違和感は生じないと判断する。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅからロック時エンジン回転数ＮｅＬを減じた値が、「０」未満又は第１上限値ｂ１より大きいと判断した場合（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、変速モードを無段変速モードに設定し（ステップＳ２１４）、最適燃費動作線に従いエンジン２００を動作させる（ステップＳ２１５）。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替えに起因して乗員に違和感を与えるのを抑制する。
【０１１１】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９で固定変速比モードへの移行を開始した場合、第７制御に基づき、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下であるか否か判定する（ステップＳ２１０）。これにより、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か判定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬ以下であると判断した場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、即ち、エンジン回転数Ｎｅがロック状態遷移時にロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐと判断した場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する（ステップＳ２１１）。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１１の処理に起因した過度出力分をモータＭＧ２で回生する（ステップＳ２１２）。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、ロック完了時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。一方、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬより大きいと判断した場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、ステップＳ２１３へ処理を進める。
【０１１２】
そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１３では、モータＭＧ１のロックが完了したか否か判定する（ステップＳ２１３）。そして、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了したと判断した場合（ステップＳ２１３；Ｙｅｓ）、フローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１００は、モータＭＧ１のロックが完了していないと判断した場合（ステップＳ２１３；Ｎｏ）、ステップＳ２１０ヘ処理を戻し、引き続きロック状態遷移時にエンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨ぐか否か監視する。
【０１１３】
[変形例]
次に、第１実施形態及び２実施形態の変形例について説明する。以下に示す変形例は、任意に組み合わされて上述の実施形態に適用されてもよい。
【０１１４】
（変形例１）
図５のステップＳ１０２、Ｓ１０３では、ＥＣＵ１００は、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きいか否か判定し、車速Ｖが閾値Ｖｔｈより大きい場合、第１下限値ａ１及び第２下限値ａ２に比率ｋ１を乗じ、第１上限値ｂ１及び第２上限値ｂ２に比率ｋ２を乗じた。しかし、本発明が適用可能な方法は、これに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖと比率ｋ１、ｋ２とのマップをメモリ等に記憶し、当該マップを参照して、車速Ｖに基づき比率ｋ１、ｋ２を決定してもよい。即ち、この場合、第１下限値ａ１、第２下限値ａ２、第１上限値ｂ１、及び第２上限値ｂ２は、車速Ｖに応じて段階的に絶対値が大きくなる。
【０１１５】
（変形例２）
第７制御は、第６制御を前提としない場合、例えば第１制御とのみ組み合わせた場合であっても、好適に実施される。この場合であっても、ＥＣＵ１００は、ロック状態遷移時に、エンジン回転数Ｎｅがロック時エンジン回転数ＮｅＬを跨いだ場合、エンジン回転数Ｎｅをロック時エンジン回転数ＮｅＬに固定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅの固定に伴うエンジン２００の出力の過不足分をモータＭＧ２により補う。これにより、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を満たしつつ、乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【０１１６】
（変形例３）
本発明を適用することが可能なハイブリッド駆動装置１０の機構としては、モータＭＧ１のロータをロックすることにより固定変速比モードを実現するものには限られない。代わりに、例えば、後述する図８で示すように、動力分配機構３００ａの回転要素のうち、いずれか一つをロック機構（ブレーキ）により固定することで固定変速モードを実現する機構であっても、本発明を適用することが可能である。
【０１１７】
図８は、変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａの概略構成図の一例である。図８において、図２に示すハイブリッド駆動装置１０と同様の機能を有する構成要素については、図２と同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【０１１８】
変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａでは、エンジン２００と、モータＭＧ１とが動力分配機構３００ａに連結されている。また、駆動軸ＯＵＴには、モータＭＧ２がＭＧ２リダクション機構６００を介して接続されている。
【０１１９】
動力分配機構３００ａは、エンジントルクＴｅをモータＭＧ１と駆動軸ＯＵＴとに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる４つの回転要素のうち、第１の回転要素にエンジン２００が連結され、第２の回転要素にモータＭＧ１が連結され、第３の回転要素に駆動軸ＯＵＴが連結される。第４の回転要素はブレーキ機構５００ａにより固定可能となっている。
【０１２０】
動力分配機構３００ａは、２つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第１の遊星歯車機構はリングギヤＲ３、キャリアＣ３、サンギヤＳ３を備える。第２の遊星歯車機構はダブルピニオン式であり、リングギヤＲ４、キャリアＣ４、サンギヤＳ４を備える。
【０１２１】
入力軸４００は第１の遊星歯車機構のキャリアＣ３に連結され、そのキャリアＣ３は第２の遊星歯車機構のリングギヤＲ４に連結されている。これらが第１の回転要素を構成する。モータＭＧ１のロータは第１の遊星歯車機構のサンギヤＳ３に連結され、これらが第２の回転要素を構成している。
【０１２２】
第１の遊星歯車機構のリングギヤＲ３と第２の遊星歯車機構のキャリアＣ４は相互に連結されているとともに駆動軸ＯＵＴに連結されている。これらが第３の回転要素を構成している。また、第２の遊星歯車機構のサンギヤＳ４は回転軸２９０に連結されており、回転軸２９０とともに第４の回転要素を構成している。回転軸２９０はロック機構５００ａにより固定可能となっている。ロック機構５００ａはＥＣＵ１００により制御される。
【０１２３】
ロック機構５００ａが第４の回転要素を固定していない状態では、モータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン回転数Ｎｅが連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、ロック機構５００ａが第４の回転要素を固定している状態では、動力分配機構３００ａにより決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン１より出力される回転数が駆動軸ＯＵＴの回転数より小さくなる状態）に固定され、固定変速比モードが実現される。
【０１２４】
変形例３に係るハイブリッド駆動装置１０ａにおいても、本発明を適用することが可能である。即ち、ＥＣＵ１００は、無段変速モードから固定変速比モードへの切り替え要求時に、エンジン回転数差ｄＮｅが許容回転数差範囲Ｗｄ内にある場合、変速モードを固定変速比モードへ切り替える。これにより、ＥＣＵ１００は、変速モードの切り替え時での乗員の違和感の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
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、３００ａ 動力分割機構
４００ 入力軸
５００、５００ａ ロック機構
６００ ＭＧ２リダクション機構
７００ 減速機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態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なロック機構と、
前記回転要素にトルクを付与するトルク付与手段と、
前記ロック機構を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、
前記ロック機構を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トルク付与手段に受け持たせつつ、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２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による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】
前記トルク付与手段は、回転電機である請求項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、車速が高いほど、前記範囲を大きくする請求項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、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える場合のエンジン回転数の変化方向と、前記エンジンの要求出力の変化方向とが一致する場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える請求項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】
車両の駆動力を発生する第２の回転電機をさらに備え、
前記切り替え手段は、エンジン回転数が、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数を跨ぐ場合、前記エンジン回転数を、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数に固定をし、当該固定による出力変化分を前記第２の回転電機で補正する請求項１乃至４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６】
前記切り替え手段は、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から低回転側に外れている場合、前記エンジンを低トルク側の動作点に遷移させ、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から高回転側に外れている場合、前記エンジンを高トルク側の動作点に遷移させる請求項１乃至５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１】
エンジンのトルクにより回転する回転要素の状態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なロック機構と、
前記回転要素にトルクを付与するトルク付与手段と、
前記ロック機構を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、
前記ロック機構を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トルク付与手段に受け持たせつつ、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２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御への切り替え要求時に、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数と、現在のエンジン回転数との差が、乗員が違和感を生じない範囲内である場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による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】
前記トルク付与手段は、回転電機である請求項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、車速が高いほど、前記範囲を大きくする請求項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、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える場合のエンジン回転数の変化方向と、前記エンジンの要求出力の変化方向とが一致する場合、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替える請求項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】
車両の駆動力を発生する第２の回転電機をさらに備え、
前記切り替え手段は、エンジン回転数が、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数を跨ぐ場合、前記エンジン回転数を、前記第２の伝達制御手段による制御から前記第１の伝達制御手段による制御へ切り替えた場合のエンジン回転数に固定をし、当該固定による出力変化分を前記第２の回転電機で補正する請求項１乃至４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６】
前記切り替え手段は、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から低回転側に外れている場合、前記エンジンを低トルク側の動作点に遷移させ、前記現在のエンジン回転数が前記範囲から高回転側に外れている場合、前記エンジンを高トルク側の動作点に遷移させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−７１７１４（Ｐ２０１２−７１７１４Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８６２５（Ｐ２０１０−２１８６２５）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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