JP2015202788A - 車両用動力伝達機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常によるＳＯＷＣの意図しない係合を防止し、かつ退避走行を確立させる。
【解決手段】係合部材が解放状態となるように前記セレクタブルワンウェイクラッチを制御している状態で前記係合部材が係合状態になるように前記切替動作機構が動作したことを前記センサが検出（ステップＳ１）した異常時に、第１部材と第２部材との相対回転の方向と相対回転数とが車両の車速に応じて予め定めた方向と回転数とになるようにモータを制御し（ステップＳ４，Ｓ７）、かつ運転者に対する異常の告知（ステップＳ５）を行う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制御する装置に関し、特にセレクタブルワンウェイクラッチを備えている動力伝達機構の制御装置に関するものである。

セレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）を備えた車両用の変速機が特許文献１に記載されている。そのＳＯＷＣは、それぞれ環状に形成されたストラットプレートとノッチプレートとが、スライドプレートを挟み込んだ状態で同一軸線上に配置され、そのストラットプレートには、スプリングによってノッチプレート側に突き出すストラットが円周方向に並べて複数配置され、またスライドプレートにはストラットを通過させる開口部がストラットに対応して形成されている。さらにノッチプレートには、ストラットの先端部を挿入させて所定の回転方向で係合させるノッチがストラットに対応させて円周方向に複数並んで形成されている。そして、スライドプレートをアクチュエータにより回転もしくは移動させてその開口部とストラットとの位相をずらすことにより、ストラットがストラットプレートに形成されているポケットの内部に押し込められ、その結果、ストラットプレートとノッチプレートとの係合（すなわち連結）が解かれて、ストラットプレートとノッチプレートとが正回転方向および負回転方向とのいずれにも相対回転することができる。またスライドプレートの開口部の位置がストラットに一致すると、ストラットがその開口部を通過してノッチプレート側に突き出て、その先端部がノッチに入り込み、その結果、ストラットプレートとノッチプレートとが所定の回転方向（以下、正回転方向と言う）で係合し、両者の間でトルクが伝達される。なお、このいわゆる係合状態では、ストラットプレートとノッチプレートとの間に前記正回転方向とは反対方向にトルクが作用すると、ストラットがノッチの開口端部によってストラットプレート側に押し戻されてノッチプレートに対する係合が外れ、ストラットプレートとノッチプレートとが上記の正回転方向とは反対の方向（以下、負回転方向と言う）に相対回転することができる。すなわち、ＳＯＷＣは、いわゆる係合状態では、一方向クラッチとして機能し、解放状態ではトルクの正回転方向および負回転方向のいずれの方向においてもトルクを伝達しない。

米国特許明細書第８３４８７９６号

上記のＳＯＷＣの係合状態と解放状態とへの切り替えは、前記アクチュエータによってスライドプレートを所定角度回転させることにより行われる。そのアクチュエータは特許文献１に記載された例ではプランジャを有しているから、そのプランジャのストロークをセンサによって検出することにより、ＳＯＷＣが係合状態になっているか、あるいは解放状態になっているかを判別することができる。ＳＯＷＣを解放状態に設定して車両が走行している際に、何らかの異常によってそのセンサが、係合状態に切り替わったことを示す信号を出力した場合、異常が発生したとして車速を低下させ、また車両を退避走行させることが考えられる。その場合、車速がある程度高車速であることによりストラットプレートとノッチプレートとが高速で前記正回転方向に相対回転していれば、前記ストラットおよびノッチなどは、いわゆるラチェット機構を構成しているから、ストラットがノッチプレートもしくはそのノッチによってはじかれることがある。いわゆるラチェット作用が生じる。このような場合、ストラットがノッチに入り込んで直ちに係合するなどのことは生じない。しかしながら、上記のように車速を低下させると、ストラットプレートとノッチプレートとの正回転方向の相対回転速度が低下し、その結果、ストラットがノッチプレートもしくはノッチによってはじかれずにノッチに入り込んで係合してしまう。このような場合、ストラットプレートとノッチプレートとの相対回転が急激に止められるので、ストラットやノッチなどに過大な荷重が作用し、ショックが生じるだけでなく、ＳＯＷＣが破損したり、その耐久性が低下するなどの可能性がある。

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、何らかの異常が生じた場合にＳＯＷＣが係合してしまうことを回避もしくは抑制することのできる車両用動力伝達機構の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、相対回転する第１部材と第２部材とのいずれか一方の部材に他方の部材に向けて突出した係合状態と前記他方の状態から後退して解放状態とに切替動作機構によって切替動作させられる係合部材を備え、前記係合部材が前記係合状態に動作させられている状態では、前記第１部材と前記第２部材との相対的な正回転が規制されるとともに相対的な負回転が許容され、かつ前記係合部材が前記解放状態に動作させられている状態では前記第１部材と第２部材との相対的な前記正回転および前記負回転が可能に構成されたセレクタブルワンウェイクラッチと、前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方の部材を回転させて前記第１部材と前記第２部材との相対回転を前記正回転もしくは負回転に設定することのできるモータと、前記切替動作機構の動作を検出するセンサとを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、前記係合部材が解放状態となるように前記セレクタブルワンウェイクラッチを制御している状態で前記係合部材が係合状態になるように前記切替動作機構が動作したことを前記センサが検出した異常時に、前記第１部材と第２部材との相対回転の方向と相対回転数とが前記車両の車速に応じて予め定めた方向と回転数とになるように前記モータを制御し、かつ運転者に対する異常の告知を行うように構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記セレクタブルワンウェイクラッチは、前記第１部材と第２部材との前記正回転方向の相対回転数が所定回転数以上の状態で前記係合部材が前記係合状態に前記切替動作機構によって切替動作させられた場合に、前記係合部材が前記一方の部材側に跳ね返される抜け飛び状態が生じるように構成され、前記異常時の前記車速が、予め定めた基準車速以下の場合には、前記モータを前記第１部材と第２部材とが前記抜け飛び状態を生じて前記正回転方向に相対回転するように制御し、かつ前記異常時の前記車速が、予め定めた基準車速以下の場合には、前記モータを前記第１部材と第２部材とが前記抜け飛び状態を生じて前記正回転方向に相対回転するように制御し、かつ前記異常時の前記車速が、前記基準車速より高車速の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記正回転方向に相対的に回転しないように制御するように構成されていてよい。

さらに、この発明では、前記車両は、駆動力を出力するエンジンと、前記エンジンに替わってもしくは前記エンジンと共に駆動力を出力する他のモータと、前記他のモータに電力を供給する蓄電装置とを備え、前記セレクタブルワンウェイクラッチは、前記第１部材と第２部材との前記正回転方向の相対回転数が所定回転数以上の状態で前記係合部材が前記係合状態に前記切替動作機構によって切替動作させられた場合に、前記係合部材が前記一方の部材側に跳ね返される抜け飛び状態が生じるように構成され、前記異常時の前記車速が、予め定めた基準車速以下でかつ前記蓄電装置の充電残量が予め定めた所定値以上の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記負回転方向に相対的に回転するように制御し、かつ前記他のモータの駆動力で走行するように制御し、かつ前記異常時の前記車速が、前記基準車速より高車速の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記正回転方向に相対的に回転しないように制御するように構成されていてよい。

この発明によれば、上記の異常時に、モータによって第１部材もしくは第２部材の回転数をＳＯＷＣが係合しない回転数に制御するから、車両は走行を継続でき、また停車しても支障のない箇所に退避するように走行したり、そのために車速を低下させたりしても、ＳＯＷＣが係合しないので、ＳＯＷＣに過度な荷重が掛かったり、ショックが生じたりすることを回避もしくは抑制することができる。

また、いわゆる低車速の場合には、第１部材と第２部材とを正回転方向に相対回転するように制御し、しかもその相対回転数を、係合部材が前記他方の部材によって跳ね返されて当該他方の部材に係合しない回転数に維持するので、車両の駆動力源の回転数を引き下げることがなく，例えば駆動力源が内燃機関であっても内燃機関をストールさせずに運転を継続させることができる。

さらに、この発明は、エンジンとモータとを駆動力源するいわゆるハイブリッド車の制御装置にも適用でき、その場合、モータに十分電力を供給できる状態であれば、モータが出力する駆動力で走行を継続することができ、したがっていわゆる退避走行が可能になる。

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。 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収容部および第２クラッチ板に形成されているポケット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。 図２に示す動力伝達機構の異常時における各退避走行での動作状態を説明するための共線図である。 図３に示す動力伝達機構の異常時における各退避走行での動作状態を説明するための共線図である。

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２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、この発明における他のモータに相当する発電機能のある第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２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３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２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２に示す構成と同様であるから、図３に図２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４および図５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４および図５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２に示すサンギヤ５に連結され、あるいは図３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、この凹部が収容部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収容部２６と同一の半径位置に収容部２６とほぼ同形状の凹部であるポケット２７が形成されている。収容部２６には、断面形状が収容部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がこの発明における係合部材に相当し、そのストラット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収容部２６の内部に配置されている。収容部２６の深さは、その支持ピン２９を境にして異なっており、収容部２６のうち図４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４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。

収容部２６のうち深さの浅い部分には、ストラット２８の一端部側を収容部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、収容部２６のうち深さの深い部分には、ストラット２８の他端部側を収容部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に押圧されて収容部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の全体が収容部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に形成されたポケット２７は、上述したように収容部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４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４の下向きのトルクが作用すると、ストラット２８が収容部２６とポケット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４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４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２や図３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４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４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におけるポケット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の弾性力に抗して収容部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、その一端部を収容部２６に入り込ませる方向に回動し、ストラット２８が収容部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６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にはこの発明における係合部材に相当するストラット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６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（この発明における抜け飛び状態）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７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、上記の負回転方向でのラチェット作用や正回転方向でのラチェット作用を利用して、異常時にストラット４２が係合状態にならずにＳＯＷＣ１７が解放状態を維持して走行を継続できるように動力伝達機構における所定の回転部材の回転数を制御する。図１にその制御の一例をフローチャートで示してある。このルーチンは、車両が走行している際に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、ＳＯＷＣ１７を解放する制御を実行して走行（非ロック走行）している際に、前述したアクチュエータ（Ａｃｔ．）３１，４８がストラット２８，４２を係合状態に動作させるようにストロークしたことが検出されたか否かが判断される（ステップＳ１）。これは、前述したセンサ３２，４９が出力する信号に基づいて行うことができる。

このステップＳ１で否定的に判断された場合には、ＳＯＷＣ１７が解放状態を維持するので、特には制御を行うことなくリターンする。これとは反対にステップＳ１で肯定的に判断された場合には、何らかの異常が生じていることになるので、制御モードが退避走行を行うモードに移行させられる（ステップＳ２）。これは、例えば退避走行モードを示す制御フラグをオンにする制御であり、関連する他の制御（図示せず）が開始される。

ついで、車速が低車速か否かが判断される（ステップＳ３）。ここで、低車速とは、ＳＯＷＣ１７が係合状態になって図２に示すサンギヤ５や図３に示すリングギヤ２２の回転が止まった場合すなわちＳＯＷＣ１７における差回転数が「０」になった場合に、エンジン１が自立回転を維持できる最低回転数もしくはそれに近い回転数になる車速である。この判断の基準となる車速がこの発明における基準車速に相当し、これは、車両に搭載されているエンジンの構造や暖機の状態、補機類の動作の状態などに応じて予め定めておくことができる。したがって、ステップＳ３で否定的に判断された場合には、車速が基準車速より高車速になっていてＳＯＷＣ１７での差回転の回転数を「０」もしくは負回転方向の回転数に設定してもエンジン１の自立回転もしくは運転を継続できることになる。そこで、この場合は、ＳＯＷＣ１７での差回転の回転数を「０」もしくは負回転方向の回転数に制御し、その状態で走行する（ステップＳ４）。これは、前述した第１モータ２によって前記サンギヤ５，２０の正方向の回転数を低下させて「０」に制御することにより行われる。

その状態を共線図で説明すると、図８の（ａ）は前述した図２に示す動力伝達機構４についての共線図であって、前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してある。この状態では、車速が上記の基準車速以上に高車速であることにより出力要素であるリングギヤ７の回転数が高い回転数になっており、またエンジン１が連結されているキャリヤ６の回転数が、エンジン１が自立回転を継続できる最低回転数に相当する前記基準回転数より高回転数になっており、さらにＳＯＷＣ１７に連結されているサンギヤ５が正回転方向に回転している。この状態で上記のような異常の発生によりサンギヤ５の回転数を第１モータ２によって低下させ、その回転数を「０」もしくは僅かに負回転方向に回転する回転数にした状態を「退避走行」として記載してある。この退避走行の状態では、エンジン１の回転数が自立回転を継続できる回転数以上になるから、エンジン１の運転を継続させてエンジン１によって退避走行することができる。また、サンギヤ５の回転数を「０」もしくは負回転方向の回転数とするから、ＳＯＷＣ１７のストラット２８，４２が第２クラッチ板２５側もしくはノッチプレート４１側に突き出していたとしても、ＳＯＷＣ１７が係合し、あるいは急激に係合することはない。したがって、ショックが生じることがなく、またＳＯＷＣ１７に急激に負荷が掛かってその耐久性が低下し、あるいは損傷す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９の（ａ）は前述した図３に示す動力伝達機構４についての共線図であって、前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してある。この状態では、車速が上記の基準車速以上の高車速であることにより出力要素であるリングギヤ７の回転数が高い回転数になっており、またエンジン１が連結されているキャリヤ６，２１の回転数が、エンジン１が自立回転を継続できる最低回転数に相当する前記基準回転数より高回転数になっており、さらにＳＯＷＣ１７に連結されているリングギヤ２２が正回転方向に回転している。この状態で上記のような異常の発生によりサンギヤ５，２１を第１モータ２によって負回転方向に回転させ、ＳＯＷＣ１７に連結されているリングギヤ２２の回転数を「０」もしくは負回転方向の回転数にした状態を「退避走行」として記載してある。この図９の（ａ）から知られるように、この退避走行の状態では、エンジン１の運転を継続させてエンジン１によって退避走行することができるとともに、ＳＯＷＣ１７が係合し、あるいは急激に係合することがないから、ショックが生じることがなく、またＳＯＷＣ１７に急激に負荷が掛かってその耐久性が低下し、あるいは損傷するなどの事態を回避もしくは抑制することができる。

上記のステップＳ４の制御と併せて、もしくはステップＳ４の制御に続けて、異常時制御が実行され（ステップＳ５）、リターンする。この異常時制御は、退避走行のための車速を制限する制御、異常が生じていることを運転者に告知する制御、停車を促す制御など、車両の損傷を抑制し、また安全を確保するための制御であり、必要に応じて適宜の内容の制御とすることができる。

他方、上記のステップＳ３で肯定的に判断された場合には、第２モータ３に電力を供給する蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ）が予め定めた所定値以上か否か（高ＳＯＣか否か）が判断される（ステップＳ６）。この所定値は、車両を近隣の退避箇所まで第２モータ３によって走行させることのできる最少量あるいはそれより多い量などに基づいて設計上、決めることができる。このステップＳ６で否定的に判断された場合には、第１モータ２によってＳＯＷＣ１７での差回転を正回転方向（前述したこの発明における第１部材と第２部材とが係合部材を介して係合する方向）の回転とし、かつその回転数をラチェット最低回転数以上の回転として走行する（ステップＳ７）。ついで、前述したステップＳ５に進む。

この発明に係る前述したＳＯＷＣ１７は図７を参照して説明したように、ストラット２８，４２を係合状態に突出させた状態でいわゆる正回転方向の差回転が生じた場合であっても、その差回転の回転数が高回転数であればラチェット作用が生じてストラット２８，４２が跳ね返され、ＳＯＷＣ１７が係合状態になることはない。このような差回転が正回転方向になっている状態でラチェット作用が確実に生じる回転数（ステップＳ３での最低回転数）は、前述したスプリング３０，４３の弾性力、円弧面４２ａおよび凸円弧面４５ａの形状、ポケット２７やノッチ４５の円周方向での長さなどによって異なり、実験的に予め求めておくことができる。なお、高回転数ほどラチェット作用によってＳＯＷＣ１７が係合状態になりにくい。

上記の差回転を正回転方向の差回転に制御してラチェット作用が生じている状態を共線図で説明すると、図８の（ｂ）は前述した図２に示す動力伝達機構４についての共線図であって、前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してある。この状態は前述した図８の（ａ）に示す状態と同様である。この状態で上記のような異常が発生すると、ＳＯＷＣ１７における差回転の回転数が上述した正回転方向でのラチェット作用によって係合状態にならない最低回転数以上となるように、サンギヤ５の回転数を第１モータ２によって維持し、またエンジン１は自立回転できる回転数以上の回転数での運転が継続される。その状態を「退避走行」として記載してある。なお、図８の（ｂ）で、破線はＳＯＷＣ１７が係合したとした場合の状態を示している。

この退避走行の状態では、エンジン１の回転数が自立回転を継続できる回転数以上になるから、エンジン１の運転を継続させてエンジン１によって退避走行することができる。また、サンギヤ５の回転数を、差回転の回転数がいわゆる正回転方向で確実にラチェット作用が生じる回転数とするから、ＳＯＷＣ１７のストラット２８，４２が第２クラッチ板２５側もしくはノッチプレート４１側に突き出していたとしても、ＳＯＷＣ１７が係合し、あるいは急激に係合することはない。したがって、ショックが生じることがなく、またＳＯＷＣ１７に急激に負荷が掛かってその耐久性が低下し、あるいは損傷す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９の（ｂ）は前述した図３に示す動力伝達機構４についての共線図である。前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してあり、これは前述した図８の（ｂ）に示す状態と同様である。この状態で上記のような異常の発生によりサンギヤ５，２１を第１モータ２によって正回転方向に回転させて、ＳＯＷＣ１７に連結されているリングギヤ２２の回転数をラチェット作用が生じる回転数にした状態を「退避走行」として記載してある。この図９の（ｂ）から知られるように、この退避走行の状態では、エンジン１の運転を継続させてエンジン１によって退避走行することができるとともに、ＳＯＷＣ１７が係合し、あるいは急激に係合することがないから、ショックが生じることがなく、またＳＯＷＣ１７に急激に負荷が掛かってその耐久性が低下し、あるいは損傷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、図９の（ｂ）で、破線はＳＯＷＣ１７が係合したとした場合の状態を示している。

蓄電装置における充電残量が十分に多いことによりステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ＥＶ走行モードに切り替えられ（ステップＳ８）、ついで前述したステップＳ５に進む。ＥＶ走行モードは、いわゆる電気自動車として走行するモードであり、エンジン１の運転を停止するとともに第２モータ３をモータとして機能させて走行するモードである。したがって、走行のための駆動力を第２モータ３によって得ることができるから、車両を退避走行させることができる。また、エンジン１の運転を停止することと併せて第１モータ２に対する通電を止めて第１モータ２をサンギヤ５，２０と共に自由に回転させるから、ＳＯＷＣ１７が係合したり、あるいは負荷（トルク）が掛かったりすることが回避される。

これを共線図で説明すると、図８の（ｃ）は前述した図２に示す動力伝達機構４についての共線図であって、前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してある。この状態は前述した図８の（ａ）に示す状態と同様である。この状態で上記のような異常が発生すると、エンジン１に替わって第２モータ３が駆動力を発生するから、リングギヤ７は正回転方向に回転し続け、これに対してエンジン１が連結されているキャリヤ６の回転が止まるからサンギヤ５が負回転方向に回転する。すなわちＳＯＷＣ１７の差回転が負回転方向の回転になるからＳＯＷＣ１７は解放状態になる。そのため、ＳＯＷＣ１７が係合してショックや過大な負荷が掛かるなどの事態が生じることがなく、また車両の走行を継続することができる。言い換えれば、退避走行が可能になる。なお、図８の（ｃ）で、破線はＳＯＷＣ１７が係合したとした場合の状態を示している。

また図９の（ｃ）は前述した図３に示す動力伝達機構４についての共線図である。前述した異常が生じた時点もしくはそれ以前の状態を「通常走行」として記載してあり、これは前述した図８の（ｃ）に示す状態と同様である。この状態で上記のような異常が発生すると、エンジン１に替わって第２モータ３が駆動力を発生することにより、リングギヤ７が正回転方向に回転し、かつキャリヤ６，２１が停止するので、リングギヤ２２およびサンギヤ５，２０が負回転方向に回転する。したがって、リングギヤ２２に連結されているＳＯＷＣ１７の差回転の方向が負回転方向になるので、ＳＯＷＣ１７は解放状態になる。そのため、ＳＯＷＣ１７が係合してショックや過大な負荷が掛かるなどの事態が生じることがなく、また車両の走行を継続することができる。言い換えれば、退避走行が可能になる。なお、図９の（ｃ）で、破線はＳＯＷＣ１７が係合したとした場合の状態を示している。

なお、上述した具体例はＥＶ走行モードを設定できるハイブリッド車の制御装置にこの発明を適用した場合の例であるが、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、エンジン１のみを駆動力源とする通常の車両における動力伝達機構の制御装置にも適用することができる。その場合、上述した図１に示すステップＳ６やステップＳ８を含まない制御を行うことになる。その場合であっても、何らかの異常の発生によってＳＯＷＣ１７が係合してしまう事態を回避もしくは抑制することができ、また車両の退避走行を可能にすることができる。

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…収容部、 ２７…ポケット、 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、 ３２…ストロークセンサ、 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、 ４９…センサ、 ４２ａ…円弧面、 ４５ａ…凸円弧面。

Claims (3)

1. 相対回転する第１部材と第２部材とのいずれか一方の部材に他方の部材に向けて突出した係合状態と前記他方の状態から後退して解放状態とに切替動作機構によって切替動作させられる係合部材を備え、前記係合部材が前記係合状態に動作させられている状態では、前記第１部材と前記第２部材との相対的な正回転が規制されるとともに相対的な負回転が許容され、かつ前記係合部材が前記解放状態に動作させられている状態では前記第１部材と第２部材との相対的な前記正回転および前記負回転が可能に構成されたセレクタブルワンウェイクラッチと、前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方の部材を回転させて前記第１部材と前記第２部材との相対回転を前記正回転もしくは負回転に設定することのできるモータと、前記切替動作機構の動作を検出するセンサとを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記係合部材が解放状態となるように前記セレクタブルワンウェイクラッチを制御している状態で前記係合部材が係合状態になるように前記切替動作機構が動作したことを前記センサが検出した異常時に、前記第１部材と第２部材との相対回転の方向と相対回転数とが前記車両の車速に応じて予め定めた方向と回転数とになるように前記モータを制御し、かつ運転者に対する異常の告知を行う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。
2. 前記セレクタブルワンウェイクラッチは、前記第１部材と第２部材との前記正回転方向の相対回転数が所定回転数以上の状態で前記係合部材が前記係合状態に前記切替動作機構によって切替動作させられた場合に、前記係合部材が前記一方の部材側に跳ね返される抜け飛び状態が生じるように構成され、
   前記異常時の前記車速が、予め定めた基準車速以下の場合には、前記モータを前記第１部材と第２部材とが前記抜け飛び状態を生じて前記正回転方向に相対回転するように制御し、かつ
   前記異常時の前記車速が、前記基準車速より高車速の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記正回転方向に相対的に回転しないように制御する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
3. 前記車両は、駆動力を出力するエンジンと、前記エンジンに替わってもしくは前記エンジンと共に駆動力を出力する他のモータと、前記他のモータに電力を供給する蓄電装置とを備え、
   前記セレクタブルワンウェイクラッチは、前記第１部材と第２部材との前記正回転方向の相対回転数が所定回転数以上の状態で前記係合部材が前記係合状態に前記切替動作機構によって切替動作させられた場合に、前記係合部材が前記一方の部材側に跳ね返される抜け飛び状態が生じるように構成され、
   前記異常時の前記車速が、予め定めた基準車速以下でかつ前記蓄電装置の充電残量が予め定めた所定値以上の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記負回転方向に相対的に回転するように制御し、かつ前記他のモータの駆動力で走行するように制御し、かつ
   前記異常時の前記車速が、前記基準車速より高車速の場合には、前記モータを前記第１部材と前記第２部材とが前記正回転方向に相対的に回転しないように制御する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。

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