JP6354617B2 - 噛合式係合機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、噛合式係合機構の制御装置に関する。

従来より、変速ギヤを回転軸に対して相対回転可能／不能となるように切り替えるための噛合式係合機構が知られている。このような噛合式係合機構では、変速ギヤや回転軸等の回転による加速度が作用することによって、インギヤ位置において変速ギヤのドグ歯に対して係合状態にあるスリーブ等の係合要素が徐々に変速ギヤのドグ歯から抜けてゆくことがある。このような背景から、特許文献１には、インギヤ位置にある係合要素が中立位置側へ抜ける誤ストロークが発生する可能性がある場合、油圧制御装置を利用して係合要素に対してインギヤ位置側への荷重を付与する技術が提案されている。

特開２０１３−１９４８６７号公報

特許文献１に記載の噛合式係合機構では、係合要素には係合（インギヤ位置）方向及び解放（中立位置）方向共に油圧制御装置からの荷重が付与されるため、誤ストローク発生時には油圧制御装置を利用して係合要素に付与する荷重を制御できる。しかしながら、解放方向の荷重がリターンスプリング等の弾性体によって付与される電磁ソレノイドアクチュエータ等の噛合式係合機構では、解放方向に付与する荷重を制御することができない。この結果、係合要素が解放状態にある際、路面からの振動や誤通電等によって係合要素が係合方向に移動する誤ストロークが発生した場合、誤ストロークを抑制できず、係合要素の誤係合が発生する可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、係合要素が解放状態にあるときに係合要素の誤係合が発生することを抑制可能な噛合式係合機構の制御装置を提供することにある。

本発明に係る噛合式係合機構の制御装置は、車両に搭載され、被係合要素に係合した係合状態と被係合要素から離間した解放状態との間で移動する係合要素と、前記係合状態から前記解放状態に向かう方向の荷重を前記係合要素に付与する弾性体と、通電に応じて解放状態から係合状態に向かう方向の荷重を前記係合要素に付与するアクチュエータと、を備える噛合式係合機構の制御装置であって、前記係合要素の移動を検出する移動検出手段と、前記アクチュエータへの通電量を検出する通電量検出手段と、前記判別手段によって前記係合要素が前記解放状態にある場合において、前記移動検出手段によって前記係合要素が前記係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、前記通電量検出手段によって検出された前記アクチュエータへの通電量が所定値以上であるか否かを判別し、前記アクチュエータへの通電量が所定値以上である場合、該アクチュエータへの通電をオフする制御手段と、を備えることを特徴とする。

すなわち、本発明に係る噛合式係合機構の制御装置は、係合要素が解放状態にある場合において、係合要素が係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、アクチュエータへの通電量が所定値以上であるか否かを判別し、アクチュエータへの通電量が所定値以上である場合、アクチュエータへの通電をオフする。これにより、係合要素が解放状態であるときにアクチュエータの誤通電によって係合要素の係合方向への誤ストロークが発生した場合であっても、係合要素の誤係合が発生することを抑制できる。

本発明に係る噛合式係合機構の制御装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記通電量検出手段によって検出された前記アクチュエータへの通電量が所定値未満である場合、前記車両のエンジンの駆動力を低下させることを特徴とする。これにより、係合要素が解放状態であるときに車両の走行路面やエンジンからの振動によって係合要素の係合方向への誤ストロークが発生した場合であっても、係合要素の誤係合が発生することを抑制できる。

本発明に係る噛合式係合機構の制御装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記アクチュエータへの通電をオフしてから又は前記車両のエンジンの駆動力を低下させてから所定時間経過した後に前記移動検出手段によって前記係合要素が前記係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、前記車両が待避走行を実行するように該車両を制御することを特徴とする。これにより、アクチュエータへの通電オフ又はエンジンの駆動力の低下によっても係合要素の係合方向への誤ストロークを解消できない場合に車両を安全に停止させることができる。

本発明に係る噛合式係合機構の制御装置によれば、係合要素が解放状態にあるときに係合要素の誤係合が発生することを抑制できる。

図１は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置が適用される車両駆動装置の第１の構成例を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置が適用される車両駆動装置の第２の構成例を示す図である。 図３は、噛合式係合機構の構成を示す模式図である。 図４は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置の構成を示すブロック図である。 図５は、図４に示す駆動回路の構成を示す模式図である。 図６は、本発明の一実施形態である誤ストローク制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置について説明する。

〔駆動装置の構成〕
始めに、図１，２を参照して、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置が適用される車両駆動装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置が適用される車両駆動装置の第１の構成例を示す図である。図２は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置が適用される車両駆動装置の第２の構成例を示す図である。

［第１の構成例］

図１に示すように、第１の構成例では、車両駆動装置１は、軸方向が車幅方向に対して平行になるように車両に搭載され、エンジン２、遊星歯車機構３、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、及び噛合式係合機構１０を備えている。

エンジン２は、燃料の燃焼エネルギーを回転軸２ａの回転運動に変換して出力する。エンジン２の回転軸２ａは、ダンパ２３を介して入力軸４と接続されている。エンジン２の回転軸２ａと入力軸４とは同軸上に配置されている。入力軸４は、遊星歯車機構３のキャリア３ｄと接続されている。

遊星歯車機構３は、エンジン２からの動力を出力側と第１モータジェネレータＭＧ１側とに分配する動力分配機構としての機能を備えている。遊星歯車機構３は、サンギヤ３ａ、ピニオンギヤ３ｂ、リングギヤ３ｃ、及びキャリア３ｄを備えている。サンギヤ３ａは、入力軸４の径方向外側に配置されている。

サンギヤ３ａは、入力軸４と同軸上に回転自在に配置されている。リングギヤ３ｃは、サンギヤ３ａの径方向外側、且つ、サンギヤ３ａと同軸上に回転自在に配置されている。ピニオンギヤ３ｂは、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間に配置され、サンギヤ３ａ及びリングギヤ３ｃとそれぞれ噛み合っている。ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４と同軸上に配置されたキャリア３ｄによって回転自在に支持されている。

キャリア３ｄは、入力軸４と連結され、入力軸４と一体回転する。これにより、ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４の中心軸線を回転中心としての回転（公転）が可能であり、且つ、キャリア３ｄによって支持されてピニオンギヤ３ｂの中心軸線を回転中心として回転（自転）可能である。

サンギヤ３ａには、第１モータジェネレータＭＧ１が接続されている。第１モータジェネレータＭＧ１の回転軸３０は、入力軸４と同軸上に配置され、サンギヤ３ａと接続されている。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１のロータは、サンギヤ３ａと一体回転する。

リングギヤ３ｃには、カウンタドライブギヤ５が接続されている。カウンタドライブギヤ５は、リングギヤ３ｃと一体回転する出力ギヤである。カウンタドライブギヤ５は、軸線方向ではリングギヤ３ｃよりもエンジン２側に近接して配置されている。リングギヤ３ｃは、第１モータジェネレータＭＧ１又はエンジン２から入力された回転を駆動輪２２側に出力可能な出力要素でもある。

カウンタドライブギヤ５は、カウンタドリブンギヤ６と噛み合っている。カウンタドリブンギヤ６には、第２モータジェネレータＭＧ２のリダクションギヤ７が噛み合っている。リダクションギヤ７は、第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸３１に配置され、回転軸３１と一体回転する。つまり、第２モータジェネレータＭＧ２が出力するトルクは、リダクションギヤ７を介してカウンタドリブンギヤ６に伝達される。リダクションギヤ７は、カウンタドリブンギヤ６よりも小径であり、第２モータジェネレータＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギヤ６に伝達する。

第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、ＭＧ駆動装置を介して図示しないバッテリと接続されている。第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力する電動機として機能すると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換する発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２としては、例えば交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。

カウンタドリブンギヤ６には、ドライブピニオンギヤ８が接続されている。ドライブピニオンギヤ８は、カウンタドリブンギヤ６と同軸上に配置され、カウンタドリブンギヤ６と一体回転する。ドライブピニオンギヤ８は、差動装置２０のデフリングギヤ９と噛み合っている。差動装置２０は、左右の駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。つまり、リングギヤ３ｃは、カウンタドライブギヤ５、カウンタドリブンギヤ６、ドライブピニオンギヤ８、差動装置２０、及び駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。また、第２モータジェネレータＭＧ２は、リングギヤ３ｃよりも駆動輪２２側に配置され、リングギヤ３ｃと駆動輪２２との間の動力伝達経路上に対して接続され、リングギヤ３ｃ及び駆動輪２２に対してそれぞれ動力を伝達可能である。

エンジン２から出力されるエンジントルクは、動力分配機構としての遊星歯車機構３や差動装置２０を介して１対の駆動輪２２に伝達される。また、第１モータジェネレータＭＧ１は、発電機として機能する時には、遊星歯車機構３にて分配され供給されたエンジントルクにより電力を回生発電する。遊星歯車機構３は、第１モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させ回生制御することにより、無段変速機として用いられる。すなわち、エンジン２の出力は、遊星歯車機構３によって変速された後に駆動輪２２に伝達される。なお、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動制御、若しくは、第１モータジェネレータＭＧ１又は第２モータジェネレータＭＧ２の回転数制御を行うことにより、エンジン２の回転数制御や駆動輪２２への出力制御を行うことができる。

本構成例では、エンジン２の回転軸２ａと同軸上に第１モータジェネレータＭＧ１が配置されている。第２モータジェネレータＭＧ２は、エンジン２の回転軸２ａとは異なる回転軸３１上に配置されている。つまり、車両駆動装置１は、入力軸４と、第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸３１とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。

この車両駆動装置１では、遊星歯車機構３は、エンジン２と第１モータジェネレータＭＧ１との間にエンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に配置されている。また、噛合式係合機構１０は、第１モータジェネレータＭＧ１を基準としてエンジン２と反対側に配置されている。すなわち、この車両駆動装置１では、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に、エンジン２から近い側から順に、カウンタドライブギヤ５、遊星歯車機構３、第１モータジェネレータＭＧ１、及び噛合式係合機構１０が配置されている。

噛合式係合機構１０は、第１モータジェネレータＭＧ１に連結されている。噛合式係合機構１０は、第１モータジェネレータＭＧ１の回転を規制することができるよう構成され、第１モータジェネレータＭＧ１の回転を機械的に固定するロック機構として使用される。噛合式係合機構１０の構成の詳細については後述する。

車両駆動装置１によるエンジン２の回転数制御や駆動輪２２への出力制御の実行時に、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数を０に制御する必要がある場合に、噛合式係合機構１０により第１モータジェネレータＭＧ１の回転が機械的にロックされる。このため、第１モータジェネレータＭＧ１の回転数を電気的に制御する必要がなくなるので、第１モータジェネレータＭＧ１への電力供給が不要となり、燃費向上を図ることができる。噛合式係合機構１０が第１モータジェネレータＭＧ１の回転を機械的にロックすることによって遊星歯車機構３は無段変速機として機能しなくなり、固定段となる。

［第２の構成例］
図２に示すように、第２の構成例では、車両駆動装置１００は、車両走行時における動力発生手段として車両に搭載される内燃機関であるエンジン１１５、及びエンジン１１５と同様に車両走行時における動力発生手段として車両に搭載される第２モータジェネレータＭＧ２が接続された変速機１１０を有している。

エンジン１１５と第２モータジェネレータＭＧ２とが接続される変速機１１０は、エンジン１１５と第２モータジェネレータＭＧ２で発生した動力を車両の走行状態に応じて適切に出力可能に設けられている。また、変速機１１０には、エンジン１１５の動力と第２モータジェネレータＭＧ２の動力とを出力する際におけるこれらの動力の分配を行う動力分配手段である第１モータジェネレータＭＧ１が接続されている。第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、電動機と発電機との双方の機能を兼ね備えた周知のモータジェネレータとなっている。

第１モータジェネレータＭＧ１は、固定側の構成部材であるステータ１２１と、回転側の構成部材であるロータ１２２と、を備え、変速機１１０に接続される第１モータジェネレータＭＧ１は、このうちのロータ１２２が変速機１１０に接続されている。また、ステータ１２１は車両の車体に固定されている。第２モータジェネレータＭＧ２も第１モータジェネレータＭＧ１と同様に、固定側の構成部材であるステータ１２６と、回転側の構成部材であるロータ１２７と、を備え、ステータ１２６は車体に固定され、ロータ１２７は変速機１１０に接続されている。

変速機１１０は、第１遊星歯車機構１３０と、第２遊星歯車機構１４０と、噛合式係合機構１５０と、第２モータジェネレータＭＧ２のロータ１２７と変速機１１０の出力軸１１１とを接続する第２モータジェネレータ変速部１１２と、を備えている。このうち、第１遊星歯車機構１３０は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ１２２と一体回転するように設けられ、内部をエンジン１１５のクランク軸１１６が貫通する中空状の軸であるサンギヤ軸１３１と、サンギヤ軸１３１と一体回転するサンギヤ１３２と、サンギヤ１３２と噛み合いつつその周囲を公転する複数の遊星ギヤ（プラネタリギヤ）１３３と、サンギヤ軸１３１の軸線を中心とする径方向における遊星ギヤ１３３の外方に設けられると共に遊星ギヤ１３３に噛み合うリングギヤ１３４と、遊星ギヤ１３３をサンギヤ軸１３１の軸線の回りに回転自在に支持し、エンジン１１５のクランク軸１１６と一体回転するキャリア１３５と、を備えている。

第２遊星歯車機構１４０は、噛合式係合機構１５０の係合部が一体回転するように設けられ、内部をクランク軸１１６と同軸に設けられる出力軸１１１が貫通する中空状の軸であるサンギヤ軸１４１と、サンギヤ軸１４１と一体回転するサンギヤ１４２と、サンギヤ１４２と噛み合いつつその周囲を公転する複数の遊星ギヤ１４３と、サンギヤ軸１４１の軸線を中心とする径方向における遊星ギヤ１４３の外方に設けられると共に遊星ギヤ１４３に噛み合うリングギヤ１４４と、遊星ギヤ１４３をサンギヤ軸１４１の軸線の回りに回転自在に支持し、第１遊星歯車機構１３０のリングギヤ１３４と一体回転するキャリア１４５と、を備えている。

第１遊星歯車機構１３０の遊星ギヤ１３３は、第２遊星歯車機構１４０のリングギヤ１４４が回転すると、その回転と連動して第１遊星歯車機構１３０のサンギヤ１３２の周囲を公転するように、第２遊星歯車機構１４０のリングギヤ１４４と連結部材１４６で連結されている。なお、第１遊星歯車機構１３０と第２遊星歯車機構１４０とは、周知の変速機１１０に設けられるものと同じ構造及び作用でよいため、詳細な説明は省略する。また、第１遊星歯車機構１３０及び第２遊星歯車機構１４０を介して、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク及びエンジン１１５のトルクは、噛合式係合機構１５０に伝達可能に設けられている。

噛合式係合機構１５０は、第１モータジェネレータＭＧ１の回転を規制することができるよう構成され、第１モータジェネレータＭＧ１の回転を機械的に固定するロック機構として使用される。噛合式係合機構１５０の構成の詳細について後述する。

〔噛合式係合機構の構成〕
次に、図３を参照して、噛合式係合機構１０，１５０の構成について説明する。

図３は、噛合式係合機構１０，１５０の構成を示す模式図である。図３に示すように、噛合式係合機構１０，１５０は、スリーブ２０１、ピース２０２、ハブ２０３、移動部材２０４、リターンスプリング２０５、及びアクチュエータ２０６を備えている。

ピース２０２は、第１モータジェネレータＭＧ１の回転軸に接続されており、回転軸と一体回転する。ピース２０２の外周には、複数のドグ歯２０２ａが配置されている。ドグ歯２０２ａは、周方向に所定の間隔で配置されている。ドグ歯２０２ａは、外歯であり、その山部及び谷部は軸方向に延在している。

ハブ２０３の外周部には、複数のドグ歯２０３ａが配置されている。ドグ歯２０３ａは、周方向に所定の間隔で配置されている。ドグ歯２０３ａは、外歯であり、その山部及び谷部は軸方向に延在している。ピース２０２とハブ２０３とは軸方向において隣接している。ピース２０２のドグ歯２０２ａの外径とハブ２０３のドグ歯２０３ａの外径とは等しい。

スリーブ２０１は、ピース２０２及びハブ２０３に対して軸方向に相対移動自在である。スリーブ２０１は、ピース２０２及びハブ２０３のそれぞれと噛み合うことでピース２０２とハブ２０３とを係合する。スリーブ２０１は、スリーブ本体２０１ａと、ドグ歯２０１ｂと、フランジ部２０１ｃと、を備えている。

スリーブ本体２０１ａは、円筒形状の構成部である。フランジ部２０１ｃは、円環形状の構成部である。フランジ部２０１ｃは、スリーブ本体２０１ａにおける軸方向の一方側の端部に配置されており、径方向外側に向けて突出している。フランジ部２０１ｃの外周面と移動部材２０４との間には、所定の隙間が設けられている。

スリーブ本体２０１ａの内周面には、複数のドグ歯２０１ｂが配置されている。ドグ歯２０１ｂは、周方向に所定の間隔で配置されている。ドグ歯２０１ｂは、内歯であり、その山部及び谷部は軸方向に延在している。スリーブ２０１のドグ歯２０１ｂは、ハブ２０３のドグ歯２０３ａと噛み合っている。

つまり、スリーブ２０１は、ハブ２０３に対して軸方向に相対移動自在に接続されている。また、スリーブ２０１は、ハブ２０３に対して相対回転不能に接続されている。また、スリーブ２０１のドグ歯２０１ｂは、ピース２０２のドグ歯２０２ａと噛み合うことができる。

アクチュエータ２０６は、電磁力によって移動部材２０４を吸引する電磁ソレノイド方式のアクチュエータであり、軸方向の駆動力を移動部材２０４を介してスリーブ２０１に作用させる。アクチュエータ２０６は、移動部材２０４及びスリーブ２０１に対して軸方向の一方側に向かう駆動力を作用させる。本実施形態のアクチュエータ２０６は、軸方向におけるハブ２０３からピース２０２へ向かう方向の駆動力を発生する。

以下の説明では、軸方向のうちハブ２０３からピース２０２へ向かう方向を「係合方向」と称し、係合方向と逆方向を「解放方向」と称する。つまり、解放方向は、軸方向の一方側から他方側へ向かう方向であり、係合方向は、軸方向の他方側から一方側へ向かう方向である。

移動部材２０４は、軸方向に移動自在であり、スリーブ２０１に対して軸方向の力を伝達可能、且つ、相対回転自在に接続されている。本実施形態の移動部材２０４は、アーマチュア２０４ａとプランジャ２０４ｂと、を備えている。アーマチュア２０４ａとプランジャ２０４ｂとは、圧入等によって互いに固定されており、一体となって軸方向に移動する。

アーマチュア２０４ａは、伝達スプリング２０７を介してスリーブ２０１のフランジ部２０１ｃを軸方向において支持している。伝達スプリング２０７は、移動部材２０４とスリーブ２０１のフランジ部２０１ｃとの間に介在し、アクチュエータ２０６の推力を移動部材２０４からスリーブ２０１に伝達する。本実施形態の伝達スプリング２０７は、コイルスプリングであり、与圧を与えられた状態、言い換えると押し縮められた状態で移動部材２０４とスリーブ２０１のフランジ部２０１ｃとの間に配置されている。

リターンスプリング２０５は、移動部材２０４に対してアクチュエータ２０６による駆動力の方向と反対方向の付勢力を与える。リターンスプリング２０５は、プランジャ２０４ｂとケース部２０８ａとの間に配置されている。本実施形態のリターンスプリング２０５は、コイルスプリングである。リターンスプリング２０５は、与圧を与えられた状態、言い換えると押し縮められた状態でプランジャ２０４ｂとケース部２０８ａとの間に配置されている。

リターンスプリング２０５の軸方向の一方側の端部はケース部２０８ａに固定されており、軸方向の他方側の端部はプランジャ２０４ｂに固定されている。アクチュエータ２０６が推力を発生させていない場合、移動部材２０４は、リターンスプリング２０５による解放方向の付勢力によって図３に示す初期位置まで移動する。移動部材２０４の初期位置は、アーマチュア２０４ａがケース部２０８ｂと軸方向において当接する位置である。

このような構成を有する噛合式係合機構１０，１５０では、アクチュエータ２０６が通電されると、周囲に磁界が発生する。発生する磁界によってアーマチュア２０４ａが磁化され、アーマチュア２０４ａを係合方向（軸方向の一方側）に向けて吸引する推力が発生する。アクチュエータ２０６の推力の方向は、スリーブ２０１をピース２０２に係合させる方向である。

つまり、アクチュエータ２０６は、移動部材２０４に対してスリーブ２０１をピース２０２に係合させる方向の推力を付与する。アクチュエータ２０６の推力の大きさは、アクチュエータ２０６に通電される電流値に応じて変化する。アクチュエータ２０６の推力の大きさは、電流値が大きくなるに従って大きくなる。また、アクチュエータ２０６の推力の大きさは、移動部材２０４のストローク量が大きくなるに従って大きくなる。

アクチュエータ２０６は、通電されると、移動部材２０４を軸方向の一方側に向けて吸引し、リターンスプリング２０５の付勢力に抗して移動部材２０４を係合方向に移動させる。アクチュエータ２０６の駆動力は、伝達スプリング２０５を介してスリーブ２０１に伝達され、スリーブ２０１を軸方向の一方側に向けて移動させる。スリーブ２０１が軸方向の一方側に向けて移動することで、ドグ歯２０１ｂがピース２０２のドグ歯２０２ａと噛み合う。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１の回転が機械的にロックされる。

〔制御装置の構成〕
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置の構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置の構成を示すブロック図である。図５は、図４に示す駆動回路３１２の構成を示す模式図である。

図４に示すように、本発明の一実施形態である噛合式係合機構の制御装置３００は、電流センサ３０１、ストロークセンサ３０２、ＨＶ−ＥＣＵ３０３、及びＭＧ−ＥＣＵ３０４を備えている。

電流センサ３０１は、バッテリ等の電力源３１１からの電力を利用して噛合式係合機構１０，１５０のアクチュエータ２０６（図３参照）に通電する駆動回路３１２の通電電流を検出し、検出された通電電流を示す電気信号をＨＶ−ＥＣＵ３０３に出力する。なお、本実施形態では、駆動回路３１２は、アクチュエータ２０６への通電をオン／オフするスイッチ３１２ａと、アクチュエータ２０６への通電量を制御するＰＷＭスイッチ３１２ｂと、を備えている。

ストロークセンサ３０２は、噛合式係合機構１０，１５０のスリーブ２０１（図３参照）の係合方向へのストローク量を検出し、検出されたストローク量を示す電気信号をＨＶ−ＥＣＵ３０３に出力する。スリーブ２０１の係合方向へのストローク量とは、スリーブ２０１の初期位置からの軸方向の一方側へ向けての移動量である。

ＨＶ−ＥＣＵ３０３及びＭＧ−ＥＣＵ３０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を備え、後述の各種制御を実行する。なお、各ＥＣＵにより実行される制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。また、制御装置３００は、上記の各ＥＣＵによって構成されるものとするが、制御装置３００を１つのＥＣＵによって構成してもよい。

ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、各種センサからの出力信号に応じて車両の各機器を制御するための各種指令を生成する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、駆動回路３１２にＰＷＭ指令を出力することによってアクチュエータ２０６への通電量を制御する。また、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作を制御するための制御司令をＭＧ−ＥＣＵ３０４に出力する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、ＥＦＩ，ＥＣＢ等の他ＥＣＵ３１４からの出力信号に応じて他ＥＣＵ３１４を制御する。

ＭＧ−ＥＣＵ３０４は、ＨＶ−ＥＣＵ３０３からの指令に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ３１５を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号をインバータ３１５へ出力する。

このような構成を有する噛合式係合機構の制御装置３００は、以下に示す誤ストローク制御処理を実行することによって、スリーブ２０１が解放状態にあるときにスリーブ２０１の誤係合が発生することを抑制する。以下、図６に示すフローチャートを参照して、誤ストローク制御処理を実行する際の噛合式係合機構の制御装置３００の動作について説明する。

〔誤ストローク制御処理〕
図６は、本発明の一実施形態である誤ストローク制御処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたタイミングで開始となり、誤ストローク制御処理はステップＳ１の処理に進む。誤ストローク制御処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるが、後述するステップＳ８の処理において待避走行を実行した場合には、その後の実行が禁止される。

ステップＳ１の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、スリーブ２０１が解放状態にあるか否かを判別する。スリーブ２０１が解放状態にあるか否かは、例えば制御フラグの状態に基づいて車両の走行モードがスリーブ２０１が解放状態になるＴＨＳ走行モード等の走行モードになっているか否かを判別することによって判別できる。判別の結果、スリーブ２０１が解放状態にある場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、誤ストローク制御処理をステップＳ２の処理に進める。一方、スリーブ２０１が解放状態にない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、一連の誤ストローク制御処理を終了する。

ステップＳ２の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、ストロークセンサ３０２の出力信号に基づいて、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動しているか否かを判別することによって、スリーブ２０１の誤ストロークが発生しているか否かを判別する。ここで、所定距離は、スリーブ２０１の誤係合が発生しやすい距離であり、噛合式係合機構の種類毎に予め決められる。判別の結果、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動している場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、スリーブ２０１の誤ストロークが発生していると判断し、誤ストローク制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動していない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、スリーブ２０１の誤ストロークは発生していないと判断し、一連の誤ストローク制御処理を終了する。

ステップＳ３の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、電流センサ３０１の出力信号に基づいてアクチュエータ２０６への通電電流が所定値以上であるか否かを判別することによって、アクチュエータ２０６の誤通電が発生しているか否かを判別する。ここで、所定値とは、スリーブ２０１の初期位置からの移動距離がスリーブ２０１が誤係合しやすい距離となる時のアクチュエータ２０６への通電電流の値である。判別の結果、アクチュエータ２０６への通電電流が所定値以上である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、アクチュエータ２０６の誤通電が発生していると判断し、誤ストローク制御処理をステップＳ５の処理に進める。一方、アクチュエータ２０６への通電電流が所定値以上でない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、アクチュエータ２０６の誤通電が発生していないと判断し、誤ストローク制御処理をステップＳ４の処理に進める。

ステップ４の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、スリーブ２０１の誤ストロークの原因は車両の走行路面やエンジンからの振動であると判断し、振動を少なくするためにエンジンの駆動力を低下させて車速を減少させる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、誤ストローク制御処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、スイッチ３１２ａ及び／又はＰＷＭスイッチ３１２ｂをオフすることによってアクチュエータ２０６への通電をオフする。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、誤ストローク制御処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、ステップＳ４又はステップＳ５の処理が完了してから所定時間が経過したか否かを判別する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、所定時間が経過したタイミングで誤ストローク制御処理をステップＳ７の処理に進める。

ステップＳ７の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、ストロークセンサ３０２の出力信号に基づいて、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動しているか否かを判別することによって、スリーブ２０１の誤ストロークが解消されているか否かを判別する。判別の結果、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動している場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、スリーブ２０１の誤ストロークが解消されていないと判断し、誤ストローク制御処理をステップＳ８の処理に進める。一方、スリーブ２０１が初期位置から所定距離以上移動していない場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、スリーブ２０１の誤ストロークが解消されていると判断し、一連の誤ストローク制御処理を終了する。

ステップＳ８の処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、エンジンの駆動力を低下させて最終的に車両を停止させる待避走行を実行する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、一連の誤ストローク制御処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である誤ストローク制御処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３が、スリーブ２０１が解放状態にある場合において、スリーブ２０１が係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、アクチュエータ２０６への通電量が所定値以上であるか否かを判別し、アクチュエータ２０６への通電量が所定値以上である場合、アクチュエータ２０６への通電をオフする。これにより、スリーブ２０１が解放状態であるときにアクチュエータ２０６の誤通電によってスリーブ２０１の係合方向への誤ストロークが発生した場合であっても、スリーブ２０１の誤係合が発生することを抑制できる。

また、本発明の一実施形態である誤ストローク制御処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、アクチュエータ２０６への通電量が所定値未満である場合、エンジンの駆動力を低下させる。これにより、スリーブ２０１が解放状態であるときに車両の走行路面やエンジンからの振動によってスリーブ２０１の係合方向への誤ストロークが発生した場合であっても、スリーブ２０１の誤係合が発生することを抑制できる。

また、本発明の一実施形態である誤ストローク制御処理では、ＨＶ−ＥＣＵ３０３は、アクチュエータ２０６への通電をオフしてから又はエンジンの駆動力を低下させてから所定時間経過した後にスリーブ２０１が係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、車両が待避走行を実行するように車両を制御する。これにより、アクチュエータ２０６への通電オフ又はエンジンの駆動力の低下によってもスリーブ２０１の係合方向への誤ストロークを解消できない場合に車両を安全に停止させることができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、本実施形態では、通電電流を制御することによってアクチュエータ２０６の動作を制御するために通電電流を検出することによりアクチュエータ２０６の誤動作を検出することとしたが、油圧を制御することによってアクチュエータ２０６の動作を制御する場合には、油圧を検出することによってアクチュエータ２０６の誤動作を検出してもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１０，１５０ 噛合式係合機構
２０１ スリーブ
２０６ アクチュエータ
３００ 噛合式係合機構の制御装置
３０１ 電流センサ
３０２ ストロークセンサ
３０３ ＨＶ−ＥＣＵ
３０４ ＭＧ−ＥＣＵ
３１２ 駆動回路
３１２ａ スイッチ
３１２ｂ ＰＷＭスイッチ

Claims (2)

1. 車両に搭載され、被係合要素に係合した係合状態と被係合要素から離間した解放状態との間で移動する係合要素と、前記係合状態から前記解放状態に向かう方向の荷重を前記係合要素に付与する弾性体と、通電に応じて解放状態から係合状態に向かう方向の荷重を前記係合要素に付与するアクチュエータと、を備える噛合式係合機構の制御装置であって、
   前記係合要素の移動を検出する移動検出手段と、
   前記アクチュエータへの通電量を検出する通電量検出手段と、
   前記係合要素が前記解放状態にある場合において、前記移動検出手段によって前記係合要素が前記係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、前記通電量検出手段によって検出された前記アクチュエータへの通電量が所定値以上であるか否かを判別し、前記アクチュエータへの通電量が所定値以上である場合、該アクチュエータへの通電をオフする制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記通電量検出手段によって検出された前記アクチュエータへの通電量が所定値未満である場合、前記車両のエンジンの駆動力を低下させることを特徴とする噛合式係合機構の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記アクチュエータへの通電をオフしてから又は前記車両のエンジンの駆動力を低下させてから所定時間経過した後に前記移動検出手段によって前記係合要素が前記係合状態に向かう方向に所定距離以上移動したことが検出された場合、前記車両が待避走行を実行するように該車両を制御することを特徴とする請求項１に記載の噛合式係合機構の制御装置。

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