JP2015196473A - 車両用動力伝達機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】急制動時に応答遅れなどによってＳＯＷＣに過大なトルクが作用することを防止する。【解決手段】ＳＯＷＣが係合状態になって出力部材からトルクを出力している際に出力部材の回転速度の急変が検出されることにより、ＳＯＷＣの差回転をモータによって負回転方向に制御し、かつ切替動作機構によってＳＯＷＣを解放状態に動作させる（ステップＳ５）ように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、車両の走行のための動力を伝達する機構を対象とした制御装置に関し、特にセレクタブルワンウェイクラッチを備えた動力伝達機構の制御装置に関するものである。

ワンウェイクラッチは、トルクの作用の仕方によって係合し、また解放するので、変速機などの動力伝達機構に用いた場合には制御が容易になる。その一例として特許文献１にはエンジンを切り離すことのできる２モータ式のハイブリッド駆動装置が記載されている。この駆動装置は、エンジンが出力した駆動力を遊星歯車機構からなる動力分割機構によって第１モータ側と出力部材側とに分割し、その第１モータが発電機として機能して生じた電力を、出力部材に連結されている第２モータに供給するように構成されている。また、動力分割機構におけるエンジンが連結される入力要素がワンウェイクラッチを介してケーシングなどの固定部に連結され、かつエンジンを動力分割機構から切り離すクラッチが設けられている。したがって、入力要素をワンウェイクラッチによって固定した状態で第１モータをモータとして機能させれば、そのトルクを出力部材から駆動輪に出力することができる。すなわち、第１および第２のモータの二つを使用したモータ走行が可能である。

この２モータ走行モードにおいて駆動輪側から大きいトルクが入力されると、入力要素には負回転方向（エンジンの回転方向とは反対方向）のトルクが掛かる。このような駆動輪側からの大きなトルクは、例えば車両が急制動された場合に作用し、入力要素を固定しているワンウェイクラッチの損傷や耐久性の低下の要因になる。そこで、特許文献１に記載された装置では、出力軸回転数が急変する際の入力要素の目標回転数を求め、急制動時などに入力要素の回転数がその目標回転数となるように前記第１モータの回転数を制御している。

特開２０１２−２２４１４８号公報

特許文献１に記載された装置では、急制動時などの駆動輪側からのトルクが大きくなる場合に、ワンウェイクラッチに連結されている入力要素の回転数が所定の目標回転数に維持されるから、ワンウェイクラッチに過大なトルクが作用することが防止もしくは抑制される。しかしながら、入力要素の回転数が目標回転数に一致もしくは追従するように第１モータの回転数を制御するには、第１モータをフィードバック制御することになるから、不可避的な制御の遅れが大きく、そのために過渡的にワンウェイクラッチに過大なトルクが作用してしまう可能性がある。このような不都合を避けるためにフィードフォワード・フィードバック制御を行い、あるいはフィードバック制御での制御ゲインを大きくすることが考えられる。しかしながら、駆動輪側から入力されるトルクは路面の状態や車両の走行の状況などによって大きく変化するために、前記入力要素の回転数が目標値から大きく外れ、その際にワンウェイクラッチに大きいトルクが掛かってしまう可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、セレクタブルワンウェイクラッチは所定の一方向にのみトルクを伝達できるだけでなく、トルクを伝達しない解放状態に制御できることを有効に利用して、セレクタブルワンウェイクラッチに過大なトルクが掛かることを確実に抑制することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、第１部材と第２部材とを備えるとともにこれらの第１部材と第２部材とが所定の差回転数以上の回転数で正回転方向に相対回転している状態では係合せずに前記所定の回転数未満の正回転状態では係合状態に切り替わって前記第１部材と第２部材との間でトルクを伝達しかつ前記正回転方向とは反対の負回転方向ではトルクを伝達しない係合状態と、前記正回転方向および負回転方向とのいずれにもトルクを伝達しない解放状態とに選択的に設定されるセレクタブルワンウェイクラッチと、前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記係合状態と解放状態とに切替動作させる切替動作機構と、前記セレクタブルワンウェイクラッチが係合状態になってトルクを伝達している状態でトルクを駆動輪に向けて出力する出力部材とを備えている車両用動力伝達機構の制御装置において、前記セレクタブルワンウェイクラッチが係合状態になって前記出力部材からトルクを出力している際に前記出力部材の回転速度の急変が検出されることにより、前記セレクタブルワンウェイクラッチの差回転を前記モータによって負回転方向に制御し、かつ前記切替動作機構によってセレクタブルワンウェイクラッチを解放状態に動作させるように構成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、出力部材の回転速度が急変する場合、セレクタブルワンウェイクラッチの差回転が負回転方向に制御される。負回転方向はセレクタブルワンウェイクラッチがトルクを伝達しない方向の相対回転方向である。この状態でセレクタブルワンウェイクラッチは切替動作機構によって解放状態に制御される。セレクタブルワンウェイクラッチはいわゆる噛み合いクラッチであるものの、差回転が負回転方向であれば、トルクが作用しないので、切替動作機構によって解放状態に制御されると直ちに解放状態に切り替わる。その結果、出力部材の回転速度の急変に伴ってトルクが大小に変化するとしても、セレクタブルワンウェイクラッチにトルクが掛からないので、セレクタブルワンウェイクラッチの損傷や耐久性の低下などを回避もしくは抑制することができる。また、上記の差回転が負回転方向となるようにモータを制御すればよく、その回転数やトルクをそれぞれの目標値など合わせるように制御する必要がないので、制御の遅れやそれに伴う過大な負荷トルクなどが生じることを回避もしくは抑制することができる。

この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示す動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。 図５に示す動力分割機構およびオーバードライブ機構を構成している複合遊星歯車機構についての共線図である。 この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の一例を示すスケルトン図である。 この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示すスケルトン図である。 この発明で対象とすることのできるセレクタブルワンウェイクラッチにおける係合機構の構成を示す模式的な断面図である。 その第１クラッチ板に形成されているポケットおよび第２クラッチ板に形成されているノッチを示す模式的な部分図である。 この発明で対象とすることのできる他のセレクタブルワンウェイクラッチの一部を示す部分的な断面図である。 ラチェット構造の一例を示す図である。

この発明は、エンジンを駆動力源とする一般的な車両だけでなく、エンジンとモータとを駆動力源とするハイブリッド車における動力伝達機構を対象とする制御装置に適用することができる。図４は、複軸式の２モータタイプのハイブリッド車における動力伝達機構を模式的に示しており、駆動力源としてのエンジン（Ｅｎｇ）１と、この発明におけるモータに相当する発電機能のある第１モータ（ＭＧ１）２と、発電機能のある第２モータ（ＭＧ２）３とを備えている。第１モータ２は、主として、エンジン１の回転数の制御およびエンジン１のクランキングを行い、また第２モータ３は、主として、走行のための駆動力源として機能する。第１モータ２は、差動機構によって構成された動力分割機構４にエンジン１と共に連結されている。また、第２モータ３のトルクを、その動力分割機構４から出力されたトルクに加減するように構成されている。

動力分割機構４は、図４に示す例では、サンギヤ５およびキャリヤ６ならびにリングギヤ７を回転要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、サンギヤ５に第１モータ２のロータが連結され、キャリヤ６にエンジン１の出力軸（クランクシャフト）が連結され、リングギヤ７が出力要素となっている。リングギヤ７に出力部材として出力ギヤ８が取り付けられており、その出力ギヤ８がカウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。カウンタドリブンギヤ９が取り付けられているカウンタシャフト１０には、カウンタドリブンギヤ９より小径のカウンタドライブギヤ１１が取り付けられ、そのカウンタドライブギヤ１１がデファレンシャル１２におけるリングギヤ１３に噛み合っている。このデファレンシャル１２から左右の駆動輪１４に駆動トルクを出力するようになっている。第２モータ３のロータ軸に取り付けられたドライブギヤ１５が前記カウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。このドライブギヤ１５はカウンタドリブンギヤ９より小径のギヤであり、したがってドライブギヤ１５およびカウンタドリブンギヤ９は減速機構を構成している。

そして、前記第１モータ２が連結されているサンギヤ５とケーシング１６との間にセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）１７が設けられている。このＳＯＷＣ１７は解放状態では正逆いずれの方向の相対回転も可能にしてトルクを伝達することがなく、係合状態では正逆いずれか一方のみの相対回転を規制（もしくは阻止）してその相対回転方向のトルクを伝達しかつこれとは反対方向には相対回転を可能にしてトルクを伝達しないように構成されたクラッチである。ここで、正回転とは、エンジン１の回転方向と同方向の回転であり、逆回転（もしくは負回転）とは、エンジン１の回転方向とは反対方向の回転である。なお、ＳＯＷＣ１７の具体的な構成は後述する。

上記の第１モータ２と第２モータ３とは、図示しない蓄電装置やインバータなどのコントローラユニットに接続されるとともに、相互に電力を授受できるように電気的に接続されている。また、これらの蓄電装置やコントローラユニットあるいはＳＯＷＣ１７などを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１８が設けられている。この電子制御装置１８は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、車速やアクセル開度、エンジン回転数ならびに推定出力トルク、各モータ２，３の回転数ならびにトルク、ＳＯＷＣ１７の動作状態などの検出信号がデータとして入力され、そのデータに基づいて演算を行って各モータ２，３やＳＯＷＣ１７の制御のための指令信号を出力するように構成されている。

図５は、この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示す模式図であり、上述した図４に示す構成にオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構１９を追加して設け、そのオーバードライブ機構１９をＳＯＷＣ１７によって選択的にロックするように構成した例である。オーバードライブ機構１９はサンギヤ２０およびキャリヤ２１ならびにリングギヤ２２を回転要素とするダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。そのキャリヤ２１に前述した動力分割機構４におけるキャリヤ６が連結され、したがってこれらのキャリヤ６，２１にエンジン１の出力トルクが伝達されるようになっている。また、サンギヤ２０に動力分割機構４におけるサンギヤ５が連結され、したがってこれらのサンギヤ５，２０に第１モータ２のトルクが伝達されるように構成されている。さらに、リングギヤ２２とケーシング１６との間に前述したＳＯＷＣ１７が配置され、リングギヤ２２の所定方向の回転（正方向の回転）をＳＯＷＣ１７によって規制（阻止）してオーバードライブ状態を設定するように構成されている。したがって、動力分割機構４を構成しているシングルピニオン型遊星歯車機構とオーバードライブ機構１９を構成しているダブルピニオン型遊星歯車機構とは、それぞれの回転要素が上記のように連結されることにより、いわゆる四要素の複合遊星歯車機構を構成している。他の構成は、図４に示す構成と同様であるから、図５に図４と同様の参照符号を付してその説明を省略する。

ここでＳＯＷＣ１７の構成について説明する。この発明で対象とする動力伝達機構では、前述した特許文献１に記載されたＳＯＷＣや米国特許出願公開第２０１０／０２５２３８４号に記載されているＳＯＷＣなどを採用することができ、さらには図６および図７に模式的に示すように構成されたＳＯＷＣ１７を採用することができる。これら図６および図７はそのＳＯＷＣ１７における係合機構２３を示しており、第１クラッチ板２４は全体として円板状に形成されており、この第１クラッチ板２４に対向して円板状をなす第２クラッチ板２５が配置されている。これらの各クラッチ板２４，２５のいずれか一方のクラッチ板がこの発明における第１の部材に相当し、いずれか他方のクラッチ板がこの発明における第２の部材に相当しており、これら各クラッチ板２４，２５は相対回転できるように保持されている。例えば一方のクラッチ板２４（２５）が前述したケーシング１６に取り付けられ、他方のクラッチ板２５（２４）が図４に示すサンギヤ５に連結され、あるいは図５に示すリングギヤ２２に連結されている。

第１クラッチ板２４の正面で回転中心から半径方向で外側にずれた箇所すなわち外周側の所定箇所に、回転方向に長い凹部が形成され、この凹部がポケット２６となっている。また、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する対向面のうち前記ポケット２６と同一の半径位置にポケット２６とほぼ同形状の凹部であるノッチ２７が形成されている。ポケット２６には、断面形状がポケット２６の形状とほぼ等しい板状の係合片（以下、ストラットと言う）２８が収容されている。このストラット２８はその長さ方向の中央部に、第１クラッチ板２４の半径方向に向けて設けられた支持ピン２９を中心にして揺動するようにポケット２６の内部に配置されている。ポケット２６の深さは、その支持ピン２９を境にして異なっており、ポケット２６のうち図６での上側半分はストラット２８の厚さ程度の深さ、あるいはそれより僅かに深い程度の深さであり、これとは反対の図６での下側半分は、ストラット２８の厚さより深く、ストラット２８が支持ピン２９を中心にして揺動できるように構成されている。

ポケット２６のうち深さの浅い部分には、ストラット２８の一端部側をポケット２６から押し出す方向に弾性力を作用させるスプリング３０が配置されている。また、ポケット２６のうち深さの深い部分には、ストラット２８の他端部側をポケット２６から押し出す方向に押圧するアクチュエータ３１が配置されている。このアクチュエータ３１はストラット２８の他端部側に押圧力を付与できるものであればよく、油圧ピストンなどの油圧式アクチュエータや電磁力で推力を発生するソレノイドなどの電磁式アクチュエータを採用することができる。したがって、ストラット２８はアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧していない状態では、一端部がスプリング３０に押圧されてポケット２６から突出し、これとは反対にアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧している状態ではストラット２８がスプリング３０を圧縮する方向に支持ピン２９を中心にして回動し、ストラット２８の全体がポケット２６の内部に収まるように構成されている。なお、アクチュエータ３１による押圧力を緩和し、あるいはアクチュエータ３１がストラット２８の一端部を押圧している状態でのストラット２８の揺動を許容するなどのために、アクチュエータ３１とストラット２８の一端部との間にバネなどの適宜の弾性部材を介在させてもよい。また、以下の説明ではアクチュエータ３１をＯＦＦ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧して係合機構２３が解放状態になり、またＯＮ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部の押圧を解除して係合機構２３が係合状態になるように構成されている例について説明する。

第２クラッチ板２５に形成されたノッチ２７は、上述したようにポケット２６から突出したストラット２８の一端部を入り込ませて係合させる部分である。したがって、係合機構２３は、ストラット２８の一端部を第２クラッチ板２５側に突き出させた状態で、第１クラッチ板２４に図６の上向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図６の下向きのトルクが作用すると、ストラット２８がポケット２６とノッチ２７との間に噛み込まれて各クラッチ板２４，２５を回転方向に一体化するように連結する。すなわち、第１クラッチ板２４の第２クラッチ板２５に対する図６における上方向に向けた相対回転、言い換えれば、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する図６における下方向に向けた相対回転（差回転）が規制される。この規制される回転方向は、前述した図４や図５に示す動力伝達機構においては正回転方向である。このようにして前述したサンギヤ５あるいはリングギヤ２２の正回転方向の差回転を規制（もしくは阻止）している状態が係合機構２３もしくはＳＯＷＣ１７の係合状態である。この状態で逆回転方向（負回転方向）のトルクがいずれかのクラッチ板２４，２５に作用すると、すなわち第１クラッチ板２４に図６での下向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図６での上向きのトルクが作用すると、ストラット２８の表面が第２クラッチ板２５におけるノッチ２７の開口端のエッジ部分で押され、ストラット２８がスプリング３０の弾性力に抗してポケット２６に押し込められる。すなわち、ストラット２８による係合が解除され、各クラッチ板２４，２５が相対回転できる状態になる。

そして、アクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧すると、ストラット２８が前記スプリング３０を圧縮しつつ、その一端部をポケット２６に入り込ませる方向に回動し、ストラット２８がポケット２６の内部に収まる。したがって、各クラッチ板２４，２５を繋ぐ部材が存在しなくなるので、各クラッチ板２４，２５は正逆いずれの方向にも相対回転することができる。この状態が係合機構２３あるいはＳＯＷＣ１７の解放状態である。

このように係合状態と解放状態とは、アクチュエータ３１が動作することにより切り替わるから、アクチュエータ３１がこの発明における切替動作機構に相当しており、そのアクチュエータ３１の動作状態もしくは動作量を検出することにより、その検出結果に基づいて、係合状態および解放状態の判定を行うことができる。その検出を行うためのストロークセンサ３２が設けられている。このストロークセンサ３２は従来知られている適宜のセンサであってよく、例えばアクチュエータ３１の動作量に応じて変化する静電容量や電気抵抗によってストロークを検出する形式のセンサや光学的にストロークを検出する形式のセンサなどであってよい。また、ストロークを検出することに替えて、アクチュエータ３１の前進端と後退端とで信号を出力するいわゆるＯＮ／ＯＦＦセンサであってもよい。

図８はＳＯＷＣ１７の他の例を示しており、ここに示すＳＯＷＣ１７は、この発明における切替動作機構としてセレクタープレートを備えた形式のＳＯＷＣである。その構成を説明すると、ポケットプレート４０とノッチプレート４１とが同一軸線上で互いに対向し、かつ相対回転できるように配置されている。これらのポケットプレート４０とノッチプレート４１とがこの発明における第１部材もしくは第２部材に相当し、ポケットプレート４０にはストラット４２を収容するポケット４３が、ポケットプレート４０の回転中心から半径方向に外れた箇所に円周方向に複数、並んで形成されている。ストラット４２は前述したストラット２８と同様の矩形板状の部材であって、一方の端部を中心にして揺動（俯仰）して、ポケット４３の内部に収まった状態と、他方の端部がノッチプレート４１側に突出した状態とに動作するように構成されている。このストラット４２の背面側（図８では下側）にスプリング４４が配置されており、このスプリング４４の弾性力によってストラット４２の他方の端部をノッチプレート４１側に押し出すように構成されている。したがって、ストラット４２はスプリング４４の弾性力に抗する強い力で押された場合にはポケット４３の内部に向けて押し戻されるように構成されている。

ノッチプレート４１のポケットプレート４０に対向する面には、ストラット４２に対応してノッチ４５が形成されている。このノッチ４５はストラット４２の一方の端部を入り込ませてストラット４２を係合させる矩形状の凹部であって、ストラット４２に対向する位置に円周方向に複数、並んで形成されている。したがって、ストラット４２の一方の端部がノッチ４５における内側壁面に突き当たる方向のトルクがポケットプレート４０とノッチプレート４１との間に作用すると、ポケットプレート４０とノッチプレート４１とがストラット４２によって連結されて両者の相対回転（差回転）が規制される。すなわち、クラッチとしては係合状態になる。これとは反対方向にトルクが作用すると、ノッチプレート４１あるいはノッチ４５の開口端でストラット４２の上面が押されるので、ストラット４２がポケットプレート４０側に押し戻され、ノッチ４５からストラット４２が抜け出る。すなわち、ポケットプレート４０とノッチプレート４１とのストラット４２を介した連結が解除されるので、ポケットプレート４０とノッチプレート４１との相対回転（負方向の差回転）が可能になる。結局、クラッチとしては一方向クラッチとして機能する。

ポケットプレート４０とノッチプレート４１との間にセレクタープレート４６がポケットプレート４０およびノッチプレート４１に対して相対回転できるように配置されている。セレクタープレート４６は例えば環状の薄板からなる部材であって、上記のストラット４２およびノッチ４５に対応する箇所に複数の開口部４７が円周方向に所定の間隔をあけて形成されている。その開口部４７は、ストラット４２が通過してノッチプレート４１側に突き出すことのできる形状に形成されている。

セレクタープレート４６は、その開口部４７がストラット４２の位置に一致する状態と開口部４７がストラット４２の位置からずれてストラット４２をポケット４３の内部に押し込めた状態とに移動するように構成されており、セレクタープレート４６をこのような二つの状態に移動させるアクチュエータ４８が設けられている。このアクチュエータ４８は、油圧シリンダや電磁ソレノイド、直動型モータなどによって構成されている。また、そのアクチュエータ４８あるいはセレクタープレート４６のストロークもしくは動作位置を検出するセンサ４９が設けられている。そのセンサ４９は、前述したストロークセンサ３２と同様のものであってよい。

なお、この発明に係る上記のＳＯＷＣ１７は、前述した第１部材と第２部材とが負方向に相対回転する場合に、係合部材がこれら各部材のうちの他方の部材側に係合状態に突出していても、当該他方の部材によって押し戻される作用すなわちラチェット作用が生じる。このようなラチェット作用によって一方向クラッチとしての機能が成立している。この発明に係るＳＯＷＣ１７では、第１部材と第２部材とがいわゆる正方向に相対回転する場合にもラチェット作用が生じるように構成することができる。そのためのラチェット構造の一例を図９に示してある。

ここに示す例は、前述したセレクタープレート４６を有するタイプのＳＯＷＣ１７の例であり、ストラット４２の一方の端部における上面（ノッチプレート４１側を向く面）は、当該一方の端部側で次第に薄くなるように円弧面４２ａに形成されている。また、ノッチ４５の開口端のうちストラット４２の一端部が係合する内側面がわの開口端、換言すればポケットプレート４０とノッチプレート４１とが正方向に相対回転した場合に上記の円弧面４２ａに対向するコーナー部が、凸曲面状に面取りされて凸円弧面４５ａとなっている。したがって、ポケットプレート４０とノッチプレート４１との正回転方向の相対回転数が所定値以上に大きい場合、ストラット４２の一端部（先端部）がノッチ４５の内部に入り込まずに、上記の円弧面４２ａと凸円弧面４５ａとが衝突することによりストラット４２が跳ね返される。すなわち、ラチェット作用が生じ、ＳＯＷＣ１７は解放状態に維持される。

この発明に係る制御装置は、車速の急変などに起因してＳＯＷＣ１７に過大なトルクもしくは荷重が作用することを回避もしくは抑制するように構成されている。図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートであり、ＳＯＷＣ１７を係合させた走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。図１に示す例では、先ず、急制動が検出されたか否かが判断される（ステップＳ１）。この判断は車速などの車両の走行状態の変化に起因してＳＯＷＣ１７に掛かるトルクもしくは荷重（以下、まとめてトルクと記す）が過大になるか否かの判断であり、慣性力に起因する場合だけでなく、エンジン１の共振に起因する場合も含む。したがって、ステップＳ１の判断もしくは急制動の検出（あるいは推定）は、ブレーキペダル（図示せず）の踏力や踏み込み速度、車輪速やエンジン回転数の変化率と予め定めた基準値とを比較することにより行うことができる。このステップＳ１で否定的に判断された場合には、特には制御を行うことなくリターンする。

また、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、その時点の車速が低車速か否かが判断される（ステップＳ２）。ここで説明している制御例では、急制動が検出された時点の車速を「低車速」、「高車速」、「超高車速」に区分するように構成されており、その「低車速」とは、ステップＳ１で判断された急制動によってエンジン回転数が共振回転数程度に低下する車速である。また、「高車速」とは、ステップＳ１で判断された急制動によってエンジン回転数が自立回転を維持できる回転数となる車速である。「超高車速」とは、上記の「高車速」より速い車速であって、ステップＳ１で判断された急制動の際にＳＯＷＣ１７の差回転を負回転方向の回転に制御してもエンジン回転数が自立回転を維持できる回転数となる車速である。これらの車速の判断は、エンジン１の構造や排気量、動力伝達機構の構造や変速比などに応じて予め決めておくことができる。

ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、第１モータ２によりＳＯＷＣ１７を解放させるためのトルク（ロック解放トルク）を発生させる（ステップＳ３）。これを前述した図４に示す例における動力伝達機構４についての共線図で説明すると、図２の（ａ）において「ロック走行」と記載してある線が、ＳＯＷＣ１７を係合させることによりＳＯＷＣ１７でトルクを受け持たせて走行している状態を示している。この状態では、キャリヤ６に連結されているエンジン１の回転数は共振回転数以上になっている。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数が共振回転数に近づく。この状態で第１モータ２が負回転方向（ロック解除方向）に回転するように制御し、サンギヤ５を負回転方向に回転させる。その結果、キャリヤ６と一体のエンジン１の回転数が「０」程度に急速に低下する。この状態を図２の（ａ）に「急制動時」と記載した線で示してある。そのため、エンジン回転数が共振回転数もしくはこれに近い回転数にとどまることがなく、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。

また、図５に示す例における動力伝達機構４およびオーバードライブ機構１９を構成している複合遊星歯車機構についての共線図を図３の（ａ）に示してあり、リングギヤ２２がＳＯＷＣ１７によって固定されていることにより、サンギヤ５，２０は負回転方向に回転しており、またキャリヤ６，２１に連結されているエンジン１の回転数は、共振回転数より高回転数になっている。この状態を図３の（ａ）に「ロック走行」と記載した線で示してある。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数が共振回転数に近づく。この状態で第１モータ２が負回転方向（ロック解除方向）に回転するように制御し、サンギヤ５，２０の負回転方向の回転数を増大させると、キャリヤ６，２１と一体のエンジン１の回転数が「０」程度に急速に低下する。そのため、エンジン回転数が共振回転数もしくはこれに近い回転数にとどまることがなく、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。

ステップＳ３で第１モータ２が負回転方向のトルクを発生し、あるいは増大するように制御を行った後、ＳＯＷＣ１７の差回転の回転数が所定の回転数以下になったか否かが判断される（ステップＳ４）。この「所定の回転数」とは、トルクが大小に変化するトルク振動が生じたとしてもＳＯＷＣ１７の差回転が正回転方向にならない程度の回転数であり、想定されるトルク振動の振幅に応じて設計上、予め定めておくことができる。このステップＳ４で否定的に判断された場合にはステップＳ３に戻って第１モータ２のトルクあるいは回転数の制御を継続する。なお、この第１モータ２の制御は、目標値を定めた目標値追従制御ではなく、設計上予め定めた電流を第１モータ２に供給する制御であってよい。したがって、ステップＳ４の判断は、ステップＳ５以下の制御を実行するための状態の確認の判断ステップである。また、差回転の回転数が所定値以下になることを待ってセレクタープレート４６をＯＦＦに制御するので、ストラット２８，４２がノッチ２７，４５に不完全に係合した状態にとどまったり、それに伴ってセレクタープレート４６に過大な荷重が掛かってしまうなどの事態を回避もしくは抑制することができる。

ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ＳＯＷＣ１７を解放状態に切り替えるための制御、すなわち前述した図８に示すセレクタープレート４６のＯＦＦ制御が実行される（ステップＳ５）。具体的にはセレクタープレート４６をアクチュエータ４８によって図８の右方向に移動させて、ストラット４２をポケット４３の内部に押し込める。なお、図６に示す構成のＳＯＷＣ１７であれば、アクチュエータ３１でストラット２８の端部を押してストラット２８をポケット２６内に収容する。上記のように低車速の場合には、エンジン回転数を共振回転数以下に迅速に低下させることになるので、ステップＳ５に続けて、あるいはこれと並行して、エンジン１を停止する制御が実行され（ステップＳ６）、リターンする。

一方、低車速でないことによりステップＳ２で否定的に判断された場合には、車速が超高車速か否かが判断される（ステップＳ７）。この判断は、前述したステップＳ２での低車速の判断と同様に、予め判断基準となる車速を設定し、その判断基準の車速と検出された車速とを比較することにより行うことができる。このステップＳ７で肯定的に判断された場合には、ロック解放トルクを付加するように第１モータ２を制御し（ステップＳ８）、ＳＯＷＣ１７の差回転の回転数が予め定めた所定回転数以下か否かが判断され（ステップＳ９）、ＳＯＷＣ１７の差回転の回転数が所定回転数以下になった場合にＳＯＷＣ１７が解放状態となるようにセレクタープレート４６をＯＦＦ状態に制御する（ステップＳ１０）。これらステップＳ８ないしステップＳ１０の制御は、前述したステップＳ３ないしステップＳ５の制御と同様の制御である。そして、エンジン１の回転数を前述した共振回転数より高回転数に維持するようにモータリングが行われる（ステップＳ１１）。このモータリングは第１モータ２が正回転方向のトルクを出力することにより行われる。

上記のステップＳ８ないしステップＳ１１の制御を行った場合の挙動を前述した図４に示す例における動力伝達機構４についての共線図で説明すると、図２の（ｃ）において「ロック走行」と記載してある線が、ＳＯＷＣ１７を係合させることによりＳＯＷＣ１７でトルクを受け持たせて走行している状態を示している。この状態では、キャリヤ６に連結されているエンジン１の回転数は共振回転数以上であって、「超高車速」に対応する回転数になっている。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数は低下するものの、共振回転数にまでは到らない。この状態で第１モータ２が負回転方向（ロック解除方向）に回転するように制御し、サンギヤ５を負回転方向に回転させる。これに伴ってエンジン回転数が更に低下するが、前述した「超高車速」で走行していたためにエンジン回転数は共振回転数より高回転数に維持される。この状態を図２の（ｃ）に「急制動時」と記載した線で示してある。そして、ＳＯＷＣ１７が解放状態に切り替えられるとともに、第１モータ２によってモータリングが行われ、エンジン回転数が共振回転数あるいはそれに近い回転数に低下しないように維持される。したがって、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。また、エンジン１の回転数およびこれに連結されているキャリヤ６の回転数がある程度高い回転数に維持されるので、キャリヤ６によって支持されているピニオンギヤの回転数が高回転数になるなどの事態を回避もしくは抑制することができる。

また、図５に示す例における動力伝達機構４およびオーバードライブ機構１９を構成している複合遊星歯車機構についての共線図を図３の（ｃ）に示してあり、リングギヤ２２がＳＯＷＣ１７によって固定されていることにより、サンギヤ５，２０は負回転方向に回転しており、またキャリヤ６，２１に連結されているエンジン１の回転数は、共振回転数以上であって、「超高車速」に対応する回転数になっている。この状態を図３の（ｃ）に「ロック走行」と記載した線で示してある。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数は低下するものの、共振回転数にまでは到らない。この状態で第１モータ２が負回転方向（ロック解除方向）に回転するように制御し、サンギヤ５，２０の負回転方向の回転数を増大させる。これに伴ってエンジン回転数が更に低下するが、前述した「超高車速」で走行していたためにエンジン回転数は共振回転数より高回転数に維持される。この状態を図３の（ｃ）に「急制動時」と記載した線で示してある。そして、ＳＯＷＣ１７が解放状態に切り替えられるとともに、第１モータ２によってモータリングが行われ、エンジン回転数が共振回転数あるいはそれに近い回転数に低下しないように維持される。したがって、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。また、エンジン１の回転数およびこれに連結されているキャリヤ６の回転数がある程度高い回転数に維持されるので、キャリヤ６によって支持されているピニオンギヤの回転数が高回転数になるなどの事態を回避もしくは抑制することができる。

さらに、前述したステップＳ７で否定的に判断された場合には、車速は「高車速」になっていることになり、この場合は、ＳＯＷＣ１７を係合状態に維持することでエンジン１のモータリングを行う（ステップＳ１２）。この場合の挙動を共線図によって説明すると、図２の（ｂ）は前述した図４に示す動力分配機構４についての共線図であって、図２の（ｂ）において「ロック走行」と記載してある線が、ＳＯＷＣ１７を係合させることによりＳＯＷＣ１７でトルクを受け持たせて走行している状態を示している。この状態では、キャリヤ６に連結されているエンジン１の回転数は共振回転数以上であって、「高車速」に対応する回転数になっている。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数は低下するものの車速が「高車速」であり、かつＳＯＷＣ１７を係合状態に維持したために、共振回転数より高い回転数に維持される。したがって、急制動時の状態も上記の「ロック走行」と記載してある線で表される。そのため、エンジン回転数が共振回転数もしくはこれに近い回転数にとどまることがなく、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。

また、図５に示す例における動力伝達機構４およびオーバードライブ機構１９を構成している複合遊星歯車機構についての共線図を図３の（ｂ）に示してあり、リングギヤ２２がＳＯＷＣ１７によって固定されていることにより、サンギヤ５，２０は負回転方向に回転しており、またキャリヤ６，２１に連結されているエンジン１の回転数は、共振回転数より高回転数になっている。この状態を図３の（ｂ）に「ロック走行」と記載した線で示してある。出力部材であるリングキヤ７もしくはこれと一体の出力ギヤ８の回転数が急制動によって低下すると、エンジン回転数は低下するものの車速が「高車速」であり、かつＳＯＷＣ１７を係合状態に維持したために、共振回転数より高い回転数に維持される。したがって、急制動時の状態も上記の「ロック走行」と記載してある線で表される。そのため、エンジン回転数が共振回転数もしくはこれに近い回転数にとどまることがなく、共振による過大なトルクがＳＯＷＣ１７に作用することが回避もしくは抑制される。

以上説明したようにこの発明に係る制御装置によれば、エンジン１の共振によってＳＯＷＣ１７に過大なトルクが作用することが検出もしくは推定された場合にはＳＯＷＣ１７を解放するように制御するので、ＳＯＷＣ１７に過大なトルクが掛かったり、それによってＳＯＷＣ１７が破損したり、あるいは耐久性が低下するなどの事態を回避もしくは抑制することができる。

なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、ＳＯＷＣ１７は所定の回転部材の回転を選択的に止めるブレーキとして使用する以外に、二つの回転部材同士を所定の回転方向で連結するクラッチとして使用されている場合であってもこの発明を適用することができる。

１…エンジン（Ｅｎｇ）、 ２…第１モータ（ＭＧ１）、 ３…第２モータ（ＭＧ２）、 ４…動力分割機構、 ５…サンギヤ、 ６…キャリヤ、 ７…リングギヤ、 ８…出力ギヤ、 ９…カウンタドリブンギヤ、 １６…ケーシング、 １７…セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）、 １８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 １９…オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構、 ２０…サンギヤ、 ２１…キャリヤ、 ２２…リングギヤ、 ２３…係合機構、 ２４…第１クラッチ板、 ２５…第２クラッチ板、 ２６…ポケット、 ２７…ノッチ、 ２８…係合片（ストラット）、 ２９…支持ピン、 ３０…スプリング、 ３１…アクチュエータ、 ４０…ポケットプレート、 ４１…ノッチプレート、 ４２…ストラット、 ４３…ポケット、 ４４…スプリング、 ４５…ノッチ、 ４６…セレクタープレート、 ４７…開口部、 ４８…アクチュエータ、 ４２ａ…円弧面、 ４５ａ…凸円弧面。

Claims (1)

1. 第１部材と第２部材とを備えるとともにこれらの第１部材と第２部材とが所定の差回転数以上の回転数で正回転方向に相対回転している状態では係合せずに前記所定の回転数未満の正回転状態では係合状態に切り替わって前記第１部材と第２部材との間でトルクを伝達しかつ前記正回転方向とは反対の負回転方向ではトルクを伝達しない係合状態と、前記正回転方向および負回転方向とのいずれにもトルクを伝達しない解放状態とに選択的に設定されるセレクタブルワンウェイクラッチと、前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記係合状態と解放状態とに切替動作させる切替動作機構と、前記セレクタブルワンウェイクラッチが係合状態になってトルクを伝達している状態でトルクを駆動輪に向けて出力する出力部材とを備えている車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記セレクタブルワンウェイクラッチが係合状態になって前記出力部材からトルクを出力している際に前記出力部材の回転速度の急変が検出されることにより、前記セレクタブルワンウェイクラッチの差回転を前記モータによって負回転方向に制御し、かつ前記切替動作機構によってセレクタブルワンウェイクラッチを解放状態に動作させるように構成されていることを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。

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