JP2015036562A - Control device for dog clutch mechanism - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a dog clutch mechanism capable of suitably determining the necessity of component replacement.SOLUTION: An ECU 20 as a control device for a dog clutch mechanism 10 switches a state of the dog clutch mechanism 10 between a disengaged state and an engaged state by an actuator 14. In occurrence of short fail of the actuator 14 (step S02), the ECU 20 determines whether high load engagement is to occur in the dog clutch mechanism 10 or not (step S03), and when it is determined that the high load engagement is to occur as a result of the determination (step S04), necessity of component replacement is informed (step S05).

Description

本発明は、ドグクラッチ機構の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a dog clutch mechanism.

上記の技術分野に関連する従来技術として、例えば特許文献１には、電磁アクチュエータが有する電磁コイルで発生した吸引力によってドグクラッチ機構を解放状態から係合状態にする構成が開示されている。   As a conventional technique related to the above technical field, for example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a dog clutch mechanism is brought into an engaged state from a released state by an attractive force generated by an electromagnetic coil included in an electromagnetic actuator.

特開２０１０−００７７３６号公報JP 2010-007736 A

特許文献１に記載されるような従来のドグクラッチ機構において、アクチュエータが短絡（ショート）フェールした際には、意図しないハードな係合（高負荷係合）が発生する可能性があり、発生した係合によってはドグクラッチ機構の耐久性が低下する虞がある。これにより、ドグクラッチ機構の機能を保証できなくなるため、従来、ショートフェール発生時には必ずドグクラッチ機構の交換が必要であった。しかしながら、ショートフェール発生時でも、ハードな係合が発生しない場合にはドグクラッチの耐久性が低下することはないので、この場合、不要な部品交換を行うこととなっていた。   In the conventional dog clutch mechanism as described in Patent Document 1, when the actuator is short-circuited (short-circuited), unintended hard engagement (high load engagement) may occur. In some cases, the durability of the dog clutch mechanism may be reduced. As a result, the function of the dog clutch mechanism cannot be assured, and conventionally, the dog clutch mechanism must be replaced whenever a short failure occurs. However, even if a short failure occurs, if the hard engagement does not occur, the durability of the dog clutch does not deteriorate, and in this case, unnecessary parts are replaced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品交換の必要性を適切に判断できるドグクラッチ機構の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control device for a dog clutch mechanism that can appropriately determine the necessity of component replacement.

上記課題を解決するために、本発明に係るドグクラッチ機構の制御装置は、アクチュエータにより解放状態と係合状態とを切り替えるドグクラッチ機構の制御装置において、前記アクチュエータのフェール時には前記ドグクラッチ機構に高負荷係合が発生する状況かい否かの判定を行い、前記判定の結果、前記高負荷係合が発生する状況である場合に、部品交換の必要性を報知することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a dog clutch mechanism control device according to the present invention is a dog clutch mechanism control device that switches between a released state and an engaged state by an actuator. When the actuator fails, the dog clutch mechanism is highly engaged with the dog clutch mechanism. It is determined whether or not a situation occurs, and if the result of the determination is that the high-load engagement occurs, the necessity for component replacement is notified.

本発明に係るドグクラッチ機構の制御装置は、フェール時に高負荷係合の発生有無の判定結果に基づいて部品交換の要否を判断できるので、部品交換の必要性を適切に判断できるという効果を奏する。   The control device for the dog clutch mechanism according to the present invention can determine whether or not the parts need to be replaced based on the determination result of whether or not the high load engagement occurs at the time of the failure, and thus has an effect that the necessity of the parts replacement can be appropriately determined. .

図１は、本発明の一実施形態に係るドグクラッチ機構の主要部分を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a dog clutch mechanism according to an embodiment of the present invention. 図２は、本実施形態のドグクラッチ機構における高負荷係合判定処理を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a high load engagement determination process in the dog clutch mechanism of the present embodiment. 図３は、ドグクラッチ機構の他の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of another configuration of the dog clutch mechanism.

以下に、本発明に係るドグクラッチ機構の制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, an embodiment of a control apparatus for a dog clutch mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

［実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るドグクラッチ機構１０の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るドグクラッチ機構の主要部分を示す縦断面図である。 [Embodiment]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the dog clutch mechanism 10 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a dog clutch mechanism according to an embodiment of the present invention.

ドグクラッチ機構１０は、動力の送り側から受け側への動力伝達経路を断接するものであり、例えば、ハイブリッド車両において、エンジンやモータなどの駆動源からの動力を出力軸に伝達する動力伝達装置に組み込まれる。ドグクラッチ機構１０は、例えば動力伝達装置から出力軸に伝達する動力を制御するために、動力伝達装置の回転要素間の動力伝達を断接するクラッチ装置や、動力伝達装置の回転要素の一部の回転を規制するブレーキ装置として使用される。   The dog clutch mechanism 10 connects and disconnects a power transmission path from the power supply side to the power reception side. For example, in a hybrid vehicle, the dog clutch mechanism 10 is a power transmission device that transmits power from a drive source such as an engine or a motor to an output shaft. Incorporated. The dog clutch mechanism 10 is a clutch device that connects and disconnects power transmission between rotating elements of the power transmission device, for example, in order to control power transmitted from the power transmission device to the output shaft, and rotation of a part of the rotating elements of the power transmission device. It is used as a brake device that regulates

図１に示すドグクラッチ機構１０は、適用の一例として、動力伝達装置内の第一回転機ＭＧ１から出力された駆動力を出力軸へ伝達するための回転軸３０の回転を規制することができるよう構成されるものである。ドグクラッチ機構１０は、図１に示すように、第一回転機ＭＧ１、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３、アクチュエータ１４、及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）２０を備えて構成される。   As an example of application, the dog clutch mechanism 10 shown in FIG. 1 can regulate the rotation of the rotating shaft 30 for transmitting the driving force output from the first rotating machine MG1 in the power transmission device to the output shaft. It is composed. As shown in FIG. 1, the dog clutch mechanism 10 includes a first rotating machine MG1, a piece 11, a sleeve 12, a hub 13, an actuator 14, and an ECU (Electronic Control Unit) 20.

ピース１１及びスリーブ１２は、回転軸３０の周囲に配置されている。回転軸３０は、例えば動力伝達装置の構成要素を内包するハウジングなどの支持部材３１に支持されている。なお、回転軸３０は、図１の左右方向に延在しており、以下の説明では特に断りのない限り、図１の左右方向を回転軸３０の「軸方向」、上下方向を回転軸３０の「径方向」と表現する。また、回転軸３０まわりの方向を「周方向」と表現する。   The piece 11 and the sleeve 12 are arranged around the rotation shaft 30. The rotary shaft 30 is supported by a support member 31 such as a housing that contains components of the power transmission device, for example. The rotating shaft 30 extends in the left-right direction in FIG. 1, and unless otherwise specified in the following description, the left-right direction in FIG. 1 is the “axial direction” of the rotating shaft 30, and the up-down direction is the rotating shaft 30. It is expressed as “radial direction”. The direction around the rotation axis 30 is expressed as “circumferential direction”.

ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の周囲に配置されている。ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の一端部３０ａにスプライン嵌合されており、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と連動して一体回転するよう構成されている。   The piece 11 is arrange | positioned around the rotating shaft 30 of 1st rotary machine MG1. The piece 11 is spline-fitted to one end 30a of the rotary shaft 30 of the first rotary machine MG1, and is configured to rotate integrally with the rotary shaft 30 of the first rotary machine MG1.

スリーブ１２は、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、ハウジング等に固設されたハブ１３にスプライン嵌合されている。つまり、スリーブ１２は、ハブ１３との連結によって、軸方向に移動可能に構成されており、径方向の移動及び回転軸３０まわりの回転が規制されている。   The sleeve 12 is disposed radially outside the piece 11. The sleeve 12 is spline-fitted to a hub 13 fixed to a housing or the like. That is, the sleeve 12 is configured to be movable in the axial direction by being connected to the hub 13, and movement in the radial direction and rotation around the rotation shaft 30 are restricted.

ピース１１とスリーブ１２は、スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２の内周面とピース１１の外周面とを係合／解放することができる。ピース１１の外周面には、径方向外側に向けて回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１１ａが配設されている。スリーブ１２の内周面には、径方向内側に向けて、回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１２ａが配設される。ドグ歯１１ａ，１２ａの歯筋が延在する方向は軸方向である。これらのドグ歯１１ａ，１２ａは、噛み合いドグクラッチになっており、両者が噛み合うことにより、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができる。スリーブ１２をピース１１とスプライン嵌合することにより、回転軸３０及び第一回転機ＭＧ１の回転を規制することができる。図１の例では、スリーブ１２がピース１１に接近する方向（図１では右方向。以下「係合方向」とも表記する）に移動すると、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができ、スリーブ１２がピース１１から離間する方向（図１では左方向。以下「解放方向」とも表記する）に移動すると、スリーブ１２をピース１１から解放させることができる。   The piece 11 and the sleeve 12 can engage / release the inner peripheral surface of the sleeve 12 and the outer peripheral surface of the piece 11 by the axial movement of the sleeve 12. On the outer peripheral surface of the piece 11, dog teeth 11 a are arranged along the circumferential direction around the rotation shaft 30 toward the radially outer side. On the inner peripheral surface of the sleeve 12, dog teeth 12 a are arranged along the circumferential direction around the rotation shaft 30 toward the inside in the radial direction. The direction in which the tooth traces of the dog teeth 11a and 12a extend is the axial direction. These dog teeth 11a and 12a are meshing dog clutches, and the pieces 11 and the sleeve 12 can be engaged with each other by meshing them. By rotating the sleeve 12 and the piece 11 by spline, the rotation of the rotary shaft 30 and the first rotary machine MG1 can be restricted. In the example of FIG. 1, when the sleeve 12 moves in a direction approaching the piece 11 (right direction in FIG. 1; hereinafter also referred to as “engagement direction”), the piece 11 and the sleeve 12 can be engaged, When the sleeve 12 moves in a direction away from the piece 11 (leftward in FIG. 1, hereinafter also referred to as “release direction”), the sleeve 12 can be released from the piece 11.

ハブ１３は、ピース１１及びスリーブ１２と同様に回転軸３０の周囲に配置されている。ハブ１３は、スリーブ１２の径方向内側に配置され、その外周面上にてスリーブ１２をスプライン嵌合している。つまり、スリーブ１２は、ハブ１３との嵌合によってハブ１３に対して相対的に周方向の移動が規制されると共に、軸方向へ移動可能に設置されている。また、ハブ１３は、軸方向の解放方向側（図１では左側）にてピース１１と隣接して配置されている。すなわちスリーブ１２は、ハブ１３の外周面上に沿って軸方向に移動自在とされ、ハブ１３から軸方向の係合方向に突出することでピース１１と係合することができ、また、ピース１１上から軸方向の解放方向側に移動してハブ１３の外周面上に戻ることでピース１１との係合状態から解放することができる。ハブ１３は、ハウジング等の固定部材に固設されており、径方向、軸方向、及び周方向の移動が規制されている。   The hub 13 is disposed around the rotation shaft 30 in the same manner as the piece 11 and the sleeve 12. The hub 13 is disposed on the radially inner side of the sleeve 12, and the sleeve 12 is spline-fitted on the outer peripheral surface thereof. That is, the sleeve 12 is installed so as to be movable in the axial direction while being restricted from moving in the circumferential direction relative to the hub 13 by fitting with the hub 13. The hub 13 is disposed adjacent to the piece 11 on the axial release direction side (left side in FIG. 1). That is, the sleeve 12 can be moved in the axial direction along the outer peripheral surface of the hub 13 and can be engaged with the piece 11 by projecting from the hub 13 in the axial engagement direction. It can be released from the engaged state with the piece 11 by moving from above to the axial release direction side and returning to the outer peripheral surface of the hub 13. The hub 13 is fixed to a fixing member such as a housing, and movement in the radial direction, the axial direction, and the circumferential direction is restricted.

互いに対向するピース１１の解放方向の端面１１ｂと、ハブ１３の係合方向の端面１３ａとの間には、スラスト軸受１６ａが設置されている。同様に、互いに対向するピース１１の係合方向の端面１１ｃと支持部材３１との間にもスラスト軸受１６ｂが設置されている。これらのスラスト軸受１６ａ，１６ｂにより、ピース１１は軸方向両側から挟持されるので、ハブ１３及び支持部材３１に対するピース１１の回転を円滑に行なうことができる。つまりピース１１は、回転軸３０との嵌合と、２つのスラスト軸受１６ａ，１６ｂによる軸方向両側からの挟持とによって、軸方向及び径方向の移動と、回転軸３０に対する相対回転を規制されている。   A thrust bearing 16 a is installed between the end surface 11 b in the release direction of the pieces 11 facing each other and the end surface 13 a in the engagement direction of the hub 13. Similarly, the thrust bearing 16b is also installed between the end surface 11c in the engaging direction of the pieces 11 facing each other and the support member 31. Since the piece 11 is clamped from both sides in the axial direction by the thrust bearings 16a and 16b, the piece 11 can be smoothly rotated with respect to the hub 13 and the support member 31. That is, the movement of the piece 11 in the axial direction and the radial direction and the relative rotation with respect to the rotary shaft 30 are restricted by the fitting with the rotary shaft 30 and the clamping from both axial sides by the two thrust bearings 16a and 16b. Yes.

アクチュエータ１４は、ＥＣＵ２０からの制御指令に応じて、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ１２を軸方向に移動させる動力源である。アクチュエータ１４は、例えばソレノイドタイプの電磁アクチュエータである。   The actuator 14 is a power source that generates a driving force in the axial direction and moves the sleeve 12 in the axial direction in response to a control command from the ECU 20. The actuator 14 is, for example, a solenoid type electromagnetic actuator.

スリーブ１２は、アクチュエータ１４により軸方向に推力が与えられることで、軸方向のピース１１へ接近する方向（係合方向）またはピース１１から離間する方向（解放方向）に移動することができる。スリーブ１２が係合方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａと噛み合うことで、スリーブ１２とピース１１が係合する。また、スリーブ１２が解放方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａから離れることで、スリーブ１２とピース１１との係合状態が解放される。   The sleeve 12 can move in a direction approaching the piece 11 in the axial direction (engagement direction) or a direction away from the piece 11 (release direction) by applying thrust in the axial direction by the actuator 14. The sleeve 12 moves in the engaging direction, and the dog teeth 12a of the sleeve 12 mesh with the dog teeth 11a of the piece 11, whereby the sleeve 12 and the piece 11 are engaged. Further, when the sleeve 12 moves in the releasing direction and the dog teeth 12 a of the sleeve 12 are separated from the dog teeth 11 a of the piece 11, the engagement state between the sleeve 12 and the piece 11 is released.

ドグクラッチ機構１０は、アクチュエータ１４から与えられる駆動力によってスリーブ１２を軸方向に移動させることで、係合状態と解放状態とを切替可能である。係合状態では、スリーブ１２のドグ歯１２ａと、ピース１１のドグ歯１１ａとが相対回転不能に接続される。したがって、ドグクラッチ機構１０が係合状態にあると、回転軸３０から、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３を介して動力伝達経路が接続された状態となる。一方、ドグクラッチ機構１０が解放状態にあると、回転軸３０の回転が許容される。   The dog clutch mechanism 10 can switch between the engaged state and the released state by moving the sleeve 12 in the axial direction by the driving force applied from the actuator 14. In the engaged state, the dog teeth 12a of the sleeve 12 and the dog teeth 11a of the piece 11 are connected so as not to be relatively rotatable. Therefore, when the dog clutch mechanism 10 is in the engaged state, the power transmission path is connected from the rotating shaft 30 via the piece 11, the sleeve 12, and the hub 13. On the other hand, when the dog clutch mechanism 10 is in the released state, the rotation of the rotating shaft 30 is allowed.

また、ドグクラッチ機構１０は、変位センサ１７ａと位相センサ１８を備える。変位センサ１７ａは、軸方向の解放方向側（図１の左側）からスリーブ１２と対向して設置され、スリーブ１２との間の距離、すなわちスリーブ１２のストローク量の変位を検出する。位相センサ１８は、例えば回転軸３０上に設置され、回転軸３０及びこれと連動するピース１１の回転数の変化を検出する。変位センサ１７ａ及び位相センサ１８は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、それぞれスリーブ１２のストローク量及びピース１１の回転数に関する情報をＥＣＵ２０に出力する。   The dog clutch mechanism 10 includes a displacement sensor 17a and a phase sensor 18. The displacement sensor 17a is installed to face the sleeve 12 from the axial release direction side (left side in FIG. 1), and detects the distance between the sleeve 12, that is, the displacement of the stroke amount of the sleeve 12. The phase sensor 18 is installed, for example, on the rotating shaft 30 and detects a change in the rotational speed of the rotating shaft 30 and the piece 11 linked thereto. The displacement sensor 17a and the phase sensor 18 are electrically connected to the ECU 20 and output information related to the stroke amount of the sleeve 12 and the rotation speed of the piece 11 to the ECU 20, respectively.

ＥＣＵ２０は、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、車両の各部の制御を行なう制御装置である。特に本実施形態のＥＣＵ２０は、ドグクラッチ機構１０のアクチュエータ１４に接続されており、アクチュエータ１４の推力を制御して、スリーブ１２の軸方向位置を調整することで、スリーブ１２とピース１１の係合動作及び解放動作を行なう。また、ＥＣＵ２０は、変位センサ１７ａ及び位相センサ１８により検出されたスリーブ１２のストローク量及びピース１１の回転数の変位に基づいて、ピース１１とスリーブ１２との係合の度合いを判定することができる。   The ECU 20 is a control device that controls each part of the vehicle based on information from various sensors in the vehicle. In particular, the ECU 20 of this embodiment is connected to the actuator 14 of the dog clutch mechanism 10, and controls the thrust of the actuator 14 to adjust the axial position of the sleeve 12, thereby engaging the sleeve 12 with the piece 11. And release operation. Further, the ECU 20 can determine the degree of engagement between the piece 11 and the sleeve 12 based on the stroke amount of the sleeve 12 detected by the displacement sensor 17 a and the phase sensor 18 and the displacement of the rotational speed of the piece 11. .

ＥＣＵ２０は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ２０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行なうことで実現される。   The ECU 20 is physically an electronic circuit mainly composed of a known microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an interface, and the like. Each function of the ECU 20 loads various application programs held in the ROM into the RAM and executes them by the CPU, thereby operating various devices in the vehicle under the control of the CPU and reading out data from the RAM and ROM. And writing.

なお、本実施形態では、第一回転機ＭＧ１、アクチュエータ１４、及びＥＣＵ２０が、ドグクラッチ機構１０のピース１１とスリーブ１２との係合動作及び解放動作を制御する制御装置として機能する。   In the present embodiment, the first rotating machine MG1, the actuator 14, and the ECU 20 function as a control device that controls the engaging and releasing operations of the piece 11 and the sleeve 12 of the dog clutch mechanism 10.

また、ドグクラッチ機構１０の各構成要素はＡＳＳＹ（アセンブリ）化されている。つまり、ドグクラッチ機構１０は、各構成要素が組み合わされた一体的なユニットとして構成されている。この構成により、ドグクラッチ機構１０の動力伝達装置への組付作業や交換作業を簡易に行うことができ、設置容易性を向上できる。以下では、ドグクラッチ機構１０のユニットを「ユニットＡｓｓｙ」とも表記する。   Each component of the dog clutch mechanism 10 is ASSY (assembly). That is, the dog clutch mechanism 10 is configured as an integral unit in which the constituent elements are combined. With this configuration, it is possible to easily perform assembly work and replacement work of the dog clutch mechanism 10 to the power transmission device, and improve installation ease. Hereinafter, the unit of the dog clutch mechanism 10 is also referred to as “unit assembly”.

次に、図２を参照して、本実施形態に係るドグクラッチ機構１０の動作について説明する。図２は、本実施形態のドグクラッチ機構における高負荷係合判定処理を示すフローチャートである。   Next, the operation of the dog clutch mechanism 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a high load engagement determination process in the dog clutch mechanism of the present embodiment.

従来の電気式アクチュエータを用いるノーマリーオープンのドグクラッチ機構（すなわち本実施形態のドグクラッチ機構１０と同様の構成）では、アクチュエータに短絡（ショート）フェールが発生した場合、高差回転や高推力からの予期せぬハードな（衝撃の大きい、過度な強さの、高負荷な）係合が発生する可能性があり、ドグ歯の機能を保証できなくなるため、必ずドグクラッチ機構のユニットＡｓｓｙの交換が必要であった。しかし、ショートフェール発生時でも、ハードな係合が発生しない場合にはドグクラッチの耐久性が低下することはないので、この場合、不要なユニットＡｓｓｙの交換を行うこととなっていた。これに対して、本実施形態では、図２に示すフローチャートに基づき、アクチュエータ１４がショートフェールした際には、ドグクラッチ機構１０の耐久性を低下させる意図しないハードな係合（高負荷係合）が発生しているか否かを判定する。そして、ハード係合の発生有無に応じて、ドグクラッチ機構１０のユニットＡｓｓｙの交換要否を判定する。   In a normally open dog clutch mechanism using a conventional electric actuator (that is, the same configuration as the dog clutch mechanism 10 of the present embodiment), when a short circuit failure occurs in the actuator, anticipation from high differential rotation and high thrust is expected. Since there is a possibility that unexpected hard (high impact, excessive strength, high load) engagement may occur and the function of the dog teeth cannot be guaranteed, it is necessary to replace the unit assembly of the dog clutch mechanism. there were. However, even when a short failure occurs, if the hard engagement does not occur, the durability of the dog clutch does not deteriorate. In this case, an unnecessary unit assembly is replaced. On the other hand, in this embodiment, when the actuator 14 short-fails based on the flowchart shown in FIG. 2, unintentional hard engagement (high load engagement) that reduces the durability of the dog clutch mechanism 10 is performed. Determine whether it has occurred. Then, it is determined whether or not the unit assembly of the dog clutch mechanism 10 needs to be replaced depending on whether or not hard engagement has occurred.

以下、この処理について図２のフローチャートに沿って説明する。図２に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ２０により、ドグクラッチ機構１０の通常の係合／解放制御の実施中に、例えば所定周期ごとに実施される。   Hereinafter, this process will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing of the flowchart shown in FIG. 2 is performed by the ECU 20 at regular intervals, for example, during normal engagement / release control of the dog clutch mechanism 10.

ステップＳ０１では、アクチュエータ１４の駆動用電流の異常が発生しているかが判定される。電流に異常が発生している場合にはステップＳ０２に進み、そうでない場合には本制御フローを終了する。   In step S01, it is determined whether an abnormality in the driving current of the actuator 14 has occurred. If an abnormality has occurred in the current, the process proceeds to step S02, and if not, this control flow ends.

ステップＳ０２では、アクチュエータ１４の駆動用電流の異常が発生している状態であるので、アクチュエータ１４にショートフェールが発生しているものと判定する。ステップＳ０２の処理の後はステップＳ０３に進む。   In step S02, since there is an abnormality in the driving current for the actuator 14, it is determined that a short failure has occurred in the actuator 14. After the process of step S02, the process proceeds to step S03.

ステップＳ０３では、（１）ピース１１の回転数変化に異常が発生しているか否か、または、（２）スリーブ１２のストローク量変位に異常が発生しているか否かが判定される。上記（１）の判定は、例えば、位相センサ１８の回転数変化が、［第一回転機ＭＧ１のロータの最大トルク］／［第一回転機ＭＧ１のイナーシャ］より大きい場合に、ピース１１の回転数変化に異常が発生していると判定することができる。また、上記（２）の判定は、例えば、変位センサ１７ａのストローク変位量が、ピース１１のドグ歯１１ａの歯先とスリーブ１２のドグ歯１２ａの歯先との間隙（図１に「歯先間隙」として示す）より大きい場合に、スリーブ１２のストローク変位に異常が発生していると判定することができる。上記（１）の判定の結果、ピース１１の回転数変化に異常が発生していると判定した場合、または、上記（２）の判定の結果、スリーブ１２のストローク変位に異常が発生していると判定した場合、ステップＳ０４に進み、そうでない場合にはステップＳ０６に進む。なお、ステップＳ０３の処理は、（１）,（２）の判定のいずれか一方のみを行ってもよい。   In step S03, it is determined whether (1) an abnormality has occurred in the rotational speed change of the piece 11, or (2) an abnormality has occurred in the stroke amount displacement of the sleeve 12. In the determination of (1) above, for example, when the rotational speed change of the phase sensor 18 is larger than [maximum torque of the rotor of the first rotary machine MG1] / [inertia of the first rotary machine MG1], the rotation of the piece 11 It can be determined that an abnormality has occurred in the number change. In the determination of (2) above, for example, the stroke displacement amount of the displacement sensor 17a is determined by the gap between the tooth tip of the dog tooth 11a of the piece 11 and the tooth tip of the dog tooth 12a of the sleeve 12 ("tooth tip in FIG. If it is larger than the “gap”, it can be determined that an abnormality has occurred in the stroke displacement of the sleeve 12. As a result of the determination in (1) above, when it is determined that an abnormality has occurred in the rotational speed change of the piece 11, or as a result of the determination in (2), an abnormality has occurred in the stroke displacement of the sleeve 12. If it is determined, the process proceeds to step S04, and if not, the process proceeds to step S06. In the process of step S03, only one of the determinations (1) and (2) may be performed.

ステップＳ０４では、ステップＳ０３の判定の結果、ピース１１の回転数変化、またはスリーブ１２のストローク変位に異常が発生しているので、ピース１１とスリーブ１２との間でハードな係合が発生するものと判定する。ステップＳ０４の処理の後はステップＳ０５に進む。   In step S04, as a result of the determination in step S03, an abnormality has occurred in the rotational speed change of the piece 11 or the stroke displacement of the sleeve 12, so that hard engagement occurs between the piece 11 and the sleeve 12. Is determined. After the process of step S04, the process proceeds to step S05.

ステップＳ０５では、ハードな係合が発生する状況であり、ドグクラッチ機構１０のユニットＡｓｓｙを交換する必要があるので、ディーラーへの入庫、修理（ユニットＡｓｓｙ交換要）を促す旨の情報が、車両のユーザまたは修理者に報知され、本制御フローを終了する。   In step S05, it is a situation where hard engagement occurs, and it is necessary to replace the unit Assy of the dog clutch mechanism 10. Therefore, information indicating that the vehicle should be entered into the dealer and repaired (requires unit Assy replacement) is displayed. The user or the repairer is notified, and this control flow ends.

一方、ステップＳ０６では、ショートフェールが発生したものの、ハードな係合が発生する状況ではなく、ドグクラッチ機構１０のユニットＡｓｓｙの交換は不要であるので、ディーラーへの入庫、修理（ユニットＡｓｓｙ交換不要）を促す旨の情報が、車両のユーザまたは修理者に報知され、本制御フローを終了する。   On the other hand, in step S06, although a short failure has occurred, it is not a situation in which hard engagement occurs, and it is not necessary to replace the unit assembly of the dog clutch mechanism 10, so entry into the dealer and repair (no unit assembly replacement) Is notified to the vehicle user or repair person, and this control flow is terminated.

本実施形態に係るドグクラッチ機構１０の効果について説明する。ドグクラッチ機構１０の制御装置としてのＥＣＵ２０は、アクチュエータ１４によりドグクラッチ機構１０の解放状態と係合状態とを切り替える。ＥＣＵ２０は、図２のフローチャートに示すように、アクチュエータ１４のショートフェール発生時には（ステップＳ０２）、ドグクラッチ機構１０に高負荷係合が発生する状況か否かの判定を行い（ステップＳ０３）、判定の結果、高負荷係合が発生する状況である場合に（ステップＳ０４）、部品交換の必要性を報知する（ステップＳ０５）。   The effect of the dog clutch mechanism 10 according to the present embodiment will be described. The ECU 20 as a control device of the dog clutch mechanism 10 switches between the released state and the engaged state of the dog clutch mechanism 10 by the actuator 14. As shown in the flowchart of FIG. 2, when a short failure occurs in the actuator 14 (step S02), the ECU 20 determines whether or not the dog clutch mechanism 10 is in a state where high load engagement occurs (step S03). As a result, when high-load engagement occurs (step S04), the necessity of component replacement is notified (step S05).

アクチュエータ１４のショートフェール発生時には、ドグクラッチ機構１０が意図しないハードな係合（高負荷係合）をする場合があるが、本実施形態では、その場合にドグクラッチ機構１０の耐久性の低下の虞がある高負荷係合が発生する状況か否かを判定し、高負荷係合が発生する状況のみで部品（ユニットＡｓｓｙ）交換の必要性を報知する。このように、ショートフェール発生時に高負荷係合の発生有無の判定結果に基づいて部品交換の要否を判断できるので、ショートフェール発生後の部品交換の必要性を適切に判断することができる。アクチュエータ１４のショートフェール発生時に、状況に応じてユニットＡｓｓｙを交換しなくても良い機会を作ることができるため、修理費を低減できる。   When a short failure occurs in the actuator 14, the dog clutch mechanism 10 may engage in unintentional hard engagement (high load engagement). In this embodiment, however, the durability of the dog clutch mechanism 10 may be reduced in that case. It is determined whether or not a certain high load engagement occurs, and the necessity of replacement of the component (unit assembly) is notified only in a situation where the high load engagement occurs. In this manner, since it is possible to determine whether or not parts replacement is necessary based on the determination result of whether or not high load engagement occurs when a short failure occurs, it is possible to appropriately determine the necessity of component replacement after the occurrence of a short failure. When a short failure occurs in the actuator 14, it is possible to create an opportunity that does not require replacement of the unit assembly according to the situation, so that the repair cost can be reduced.

［変形例］
なお、ドグクラッチ機構１０の構成は、例えば図３に示すように、上記実施形態以外の他の構成としてもよい。図３は、ドグクラッチ機構の他の構成の一例を示す縦断面図である。なお、図３では、図１と同一の構成要素であるアクチュエータ１４及びＥＣＵ２０の図示を省略している。 [Modification]
The configuration of the dog clutch mechanism 10 may be other than the above-described embodiment, for example, as shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of another configuration of the dog clutch mechanism. In FIG. 3, illustration of the actuator 14 and the ECU 20 which are the same components as those in FIG. 1 is omitted.

図３に示すドグクラッチ機構１０ａでは、ピース１１は、例えば環状の部材であり、軸方向に沿って連通孔１１ｄが形成されている。ピース１１の連通孔１１ｄは、支持部材３１を中心として第一回転機ＭＧ１と反対側（図３の左側）の回転軸３０の一端部３０ａに嵌合されている。これにより、ピース１１は、径方向の移動が規制されている。   In the dog clutch mechanism 10a shown in FIG. 3, the piece 11 is, for example, an annular member, and a communication hole 11d is formed along the axial direction. The communication hole 11d of the piece 11 is fitted to one end 30a of the rotary shaft 30 on the side opposite to the first rotating machine MG1 (left side in FIG. 3) with the support member 31 as the center. Thereby, as for the piece 11, the movement of radial direction is controlled.

ピース１１の連通孔１１ｄと回転軸３０の一端部３０ａとの嵌め合いは、例えば隙間嵌めであり、このときピース１１は回転軸３０の滑り軸受としても機能する。または、ピース１１の連通孔１１ｄと回転軸３０の一端部３０ａとの間に転がり軸受を設ける構成としてもよい。このようなピース１１と回転軸３０との接続により、ピース１１は回転軸３０に対して相対回転可能に設置される。   The fitting between the communication hole 11 d of the piece 11 and the one end 30 a of the rotating shaft 30 is, for example, a gap fitting. At this time, the piece 11 also functions as a sliding bearing for the rotating shaft 30. Alternatively, a rolling bearing may be provided between the communication hole 11 d of the piece 11 and the one end 30 a of the rotating shaft 30. By connecting the piece 11 and the rotating shaft 30 as described above, the piece 11 is installed so as to be rotatable relative to the rotating shaft 30.

なお、ピース１１の連通孔１１ｄと回転軸３０の一端部３０ａとの嵌め合いを締まり嵌めとしてもよい。この場合、ピース１１は、通常時は回転軸３０と一体回転し、例えばスリーブ１２との係合時などに大きなトルクを受けたときに回転軸３０に対して相対回転する。   The fitting between the communication hole 11d of the piece 11 and the one end 30a of the rotating shaft 30 may be an interference fit. In this case, the piece 11 normally rotates integrally with the rotary shaft 30 and rotates relative to the rotary shaft 30 when receiving a large torque, for example, when engaged with the sleeve 12.

図３に示すように、ピース１１との嵌合部分がある回転軸３０の一端部３０ａの径は、支持部材３１により支持されている支持部分３０ｂの径より小さい。つまり回転軸３０の一端部３０ａの周面と、支持部分３０ｂの周面との間には、径方向に沿って端面３０ｃが延在している。ピース１１の係合方向側（第一回転機ＭＧ１側）の端面１１ｃは、この回転軸３０の端面３０ｃと対向して配置されており、これらの端面１１ｃ，３０ｃの間には、環状の皿バネ１９が端面１１ｃ，３０ｃとそれぞれ連結して設置されている。皿バネ１９は、ピース１１と回転軸３０との間で動力伝達を行なうことができる。すなわち、ピース１１は、皿バネ１９を介して回転軸３０からトルクを受け、回転軸３０の回転に応じて回転することができる。   As shown in FIG. 3, the diameter of the one end 30 a of the rotating shaft 30 where the fitting portion with the piece 11 is located is smaller than the diameter of the support portion 30 b supported by the support member 31. That is, the end surface 30c extends along the radial direction between the peripheral surface of the one end portion 30a of the rotating shaft 30 and the peripheral surface of the support portion 30b. The end surface 11c on the engagement direction side (first rotating machine MG1 side) of the piece 11 is disposed to face the end surface 30c of the rotating shaft 30, and an annular dish is provided between the end surfaces 11c and 30c. A spring 19 is connected to each of the end faces 11c and 30c. The disc spring 19 can transmit power between the piece 11 and the rotating shaft 30. That is, the piece 11 receives torque from the rotating shaft 30 via the disc spring 19 and can rotate according to the rotation of the rotating shaft 30.

皿バネ１９は、回転方向のバネ構造を有する。これにより、ピース１１と回転軸３０との間の急激なトルク変動を吸収することが可能となり、ピース１１から回転軸３０への過大トルク入力を抑制できる。すなわち、皿バネ１９は、所謂トルクリミッタとして機能する。また、皿バネ１９は、軸方向のバネ構造も有する。これにより、ピース１１とスリーブ１２との係合時の軸方向のショックを吸収でき、衝突音を低減できる。なお、皿バネ１９は、軸方向に複数枚を連結配置してもよいし、１枚のみを配置してもよい。   The disc spring 19 has a rotating spring structure. Thereby, it becomes possible to absorb a sudden torque fluctuation between the piece 11 and the rotating shaft 30, and an excessive torque input from the piece 11 to the rotating shaft 30 can be suppressed. That is, the disc spring 19 functions as a so-called torque limiter. The disc spring 19 also has an axial spring structure. Thereby, the shock of the axial direction at the time of engagement with the piece 11 and the sleeve 12 can be absorbed, and a collision sound can be reduced. A plurality of disc springs 19 may be connected and arranged in the axial direction, or only one plate spring 19 may be arranged.

また、ドグクラッチ機構１０ａは、変位センサ１７ａとは別に変位センサ１７ｂを備える。変位センサ１７ｂは、軸方向の係合方向側（図３の右側）からピース１１と対向して設置され、ピース１１との間の距離の変位を検出する。変位センサ１７ｂは、例えば支持部材３１に埋設して設置される。変位センサ１７ａ及び変位センサ１７ｂは、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、それぞれスリーブ１２及びピース１１との距離の変位に関する情報をＥＣＵ２０に出力する。   The dog clutch mechanism 10a includes a displacement sensor 17b in addition to the displacement sensor 17a. The displacement sensor 17b is installed facing the piece 11 from the axial engagement direction side (right side in FIG. 3), and detects the displacement of the distance between the piece 11 and the displacement sensor 17b. The displacement sensor 17b is embedded and installed in the support member 31, for example. The displacement sensor 17a and the displacement sensor 17b are electrically connected to the ECU 20 and output information related to displacement of the distance from the sleeve 12 and the piece 11 to the ECU 20, respectively.

本変形例のドグクラッチ機構１０ａも、上記実施形態のドグクラッチ機構１０と同様に、図２のフローチャートにしたがって、アクチュエータ１４のフェール時にドグクラッチ機構１０ａの高負荷係合判定を行うことができる。但し、図３のフローチャートのステップＳ０３において、上記（２）の判定（スリーブ１２のストローク変位に異常が発生しているか否か）は、（ａ）変位センサ１７ａと変位センサ１７ｂの相対ストローク変位量が、ピース１１のドグ歯１１ａの歯先とスリーブ１２のドグ歯１２ａの歯先との間隙（図３に「歯先間隙」として示す）より大きい場合、または（ｂ）変位センサ１７ｂのストローク変位量が、ピース１１のドグ歯１１ａの歯先とスリーブ１２のドグ歯１２ａの歯先との間隙より大きい場合に、スリーブ１２のストローク変位に異常が発生していると判定する。   Similarly to the dog clutch mechanism 10 of the above-described embodiment, the dog clutch mechanism 10a of the present modification can also determine the high load engagement of the dog clutch mechanism 10a when the actuator 14 fails according to the flowchart of FIG. However, in step S03 of the flowchart of FIG. 3, the determination of (2) above (whether an abnormality has occurred in the stroke displacement of the sleeve 12) is (a) the relative stroke displacement amount of the displacement sensor 17a and the displacement sensor 17b. Is larger than the gap between the tooth tip of the dog tooth 11a of the piece 11 and the tooth tip of the dog tooth 12a of the sleeve 12 (shown as "tooth tip gap" in FIG. 3), or (b) the stroke displacement of the displacement sensor 17b When the amount is larger than the gap between the tooth tip of the dog tooth 11a of the piece 11 and the tooth tip of the dog tooth 12a of the sleeve 12, it is determined that an abnormality has occurred in the stroke displacement of the sleeve 12.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The above embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The above-described embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof, as long as they are included in the scope and gist of the invention.

１０，１０ａ ドグクラッチ機構
１１ ピース
１１ａ ピースのドグ歯
１２ スリーブ
１２ａ スリーブのドグ歯
１４ アクチュエータ
２０ ＥＣＵ（制御装置）
ＭＧ１ 第一回転機
10, 10a Dog clutch mechanism 11 piece 11a dog tooth 12 sleeve 12a dog tooth 14 sleeve 14 actuator 20 ECU (control device)
MG1 first rotating machine

Claims (1)

アクチュエータにより解放状態と係合状態とを切り替えるドグクラッチ機構の制御装置において、前記アクチュエータのフェール時には前記ドグクラッチ機構に高負荷係合が発生する状況か否かの判定を行い、前記判定の結果、前記高負荷係合が発生する状況である場合に、部品交換の必要性を報知することを特徴とするドグクラッチ機構の制御装置。   In the control device of the dog clutch mechanism that switches between the released state and the engaged state by the actuator, it is determined whether or not a high load engagement occurs in the dog clutch mechanism when the actuator fails, and as a result of the determination, A control device for a dog clutch mechanism, which notifies the necessity of component replacement when load engagement occurs.

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