JP2015224738A - Control device of meshing-type engagement device - Google Patents
Control device of meshing-type engagement device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015224738A JP2015224738A JP2014110566A JP2014110566A JP2015224738A JP 2015224738 A JP2015224738 A JP 2015224738A JP 2014110566 A JP2014110566 A JP 2014110566A JP 2014110566 A JP2014110566 A JP 2014110566A JP 2015224738 A JP2015224738 A JP 2015224738A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- meshing
- engagement
- engagement element
- torque
- meshing engagement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される噛合式係合装置を制御する噛合式係合装置の制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a control device for a meshing engagement device that controls a meshing engagement device mounted on a vehicle.
噛合いクラッチの制御が、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示された車両の制御装置によれば、係合要素の回転変化を抑制する方向にトルクを付与することにより、係合が途中で停滞しても確実に係合を完了させることができるとされている。
The control of the meshing clutch is disclosed in
尚、特許文献2には、クラッチの噛み合い部の移動距離変化率に基づいて発電電動機のトルクの変化率の正負極性を反転させる車両用動力伝達システムが開示されている。 Patent Document 2 discloses a vehicle power transmission system that reverses the positive / negative polarity of the torque change rate of the generator motor based on the moving distance change rate of the meshing portion of the clutch.
待ちバネを介して伝達されるプランジャの推力により係合要素を軸線方向へ移動させる構成が知られている。係る構成においても、係合要素相互間に作用する噛合トルクにより係合要素の軸線方向の移動が停止することがある。また、係る構成においても、上記先行技術文献に開示されるような噛合トルクの変動制御により、係合要素の移動を再開させることができる。 A configuration is known in which the engaging element is moved in the axial direction by the thrust of the plunger transmitted through the waiting spring. Even in such a configuration, the movement of the engaging element in the axial direction may stop due to the meshing torque acting between the engaging elements. Also in such a configuration, the movement of the engagement element can be resumed by the control of the meshing torque variation as disclosed in the prior art document.
ところで、係る構成においては、係合要素の軸線方向の推力は、待ちバネ機構の弾性力と相関する。従って、移動再開時における係合要素の推力は、移動停止時点における係合要素の噛み合いの深さによって、その都度変化する。より具体的には、噛み合いが相対的に浅い位置で係合要素が停止した場合、プランジャの移動に伴う待ちバネ機構の縮み量は相対的に大きくなるため、移動再開時の推力は相対的に大きくなる。反対に、噛み合いが相対的に深い位置で係合要素が停止した場合、プランジャの移動に伴う待ちバネ機構の縮み量は相対的に小さくなるため、移動再開時の推力は相対的に小さくなる。 Incidentally, in such a configuration, the thrust in the axial direction of the engagement element correlates with the elastic force of the waiting spring mechanism. Therefore, the thrust of the engagement element when the movement is resumed changes each time depending on the engagement depth of the engagement element when the movement is stopped. More specifically, when the engagement element stops at a position where the meshing is relatively shallow, the amount of contraction of the waiting spring mechanism that accompanies the movement of the plunger is relatively large, so that the thrust when resuming the movement is relatively growing. On the other hand, when the engagement element stops at a position where the engagement is relatively deep, the amount of contraction of the waiting spring mechanism that accompanies the movement of the plunger is relatively small, and therefore the thrust when the movement is resumed is relatively small.
しかしながら、従来の噛合トルクの変動制御において、係る噛み合いの深さは考慮されておらず、係合要素の再停止等を防止するためには、噛合トルクの変化速度を過剰に小さくせざるを得ない。その結果、従来の技術においては、係合時間が無駄に長くなり、係合装置の係合状態への迅速な移行が妨げられる場合がある。 However, the conventional meshing torque fluctuation control does not consider the meshing depth, and in order to prevent the engagement element from stopping again, the meshing torque change rate must be excessively reduced. Absent. As a result, in the conventional technique, the engagement time is unnecessarily long, and the rapid transition of the engagement device to the engagement state may be prevented.
本発明は、係る技術的問題点に鑑みてなされたものであり、一対の噛合係合要素を備えた噛合式係合装置を迅速に係合状態に切り替えることが可能な噛合式係合装置の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such technical problems, and is a meshing engagement device capable of quickly switching a meshing engagement device including a pair of meshing engagement elements to an engaged state. It is an object to provide a control device.
上述した課題を解決するため、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置は、回転電機に接続された第1噛合係合要素と、前記第1係合要素の回転軸線方向において前記第1噛合係合要素と対向配置され、待ちバネ機構を介して伝達されるプランジャの駆動力により前記第1噛合係合要素の方向へ移動可能な第2噛合係合要素とを備え、係合状態への移行時において前記第2噛合係合要素が前記第1噛合係合要素の方向へ移動する噛合式係合装置を制御する、噛合式係合装置の制御装置であって、前記第1噛合係合要素の方向への移動途中に前記第2噛合係合要素が停止した場合における、前記第1係合要素と前記第2係合要素との噛み合いの度合いを検出する検出手段と、前記第1噛合係合要素の方向への移動途中に前記第2噛合係合要素が停止した場合に、前記第1噛合係合要素の回転方向において前記第1及び第2噛合係合要素相互間に作用する噛合トルクが減少するように前記回転電機のトルクを制御すると共に、前記噛み合いの度合いが大きい程、前記噛合トルクの減少に係る前記回転電機のトルクの変化速度が小さくなるように、前記回転電機のトルクを制御する回転電機制御手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above-described problem, a control device for a meshing engagement device according to the present invention includes a first meshing engagement element connected to a rotating electrical machine, and the first engagement element in the rotational axis direction of the first engagement element. A second meshing engagement element disposed opposite to the meshing engagement element and movable in the direction of the first meshing engagement element by a driving force of a plunger transmitted via a waiting spring mechanism, and enters an engaged state. A control device for a meshing engagement device that controls the meshing engagement device in which the second meshing engagement element moves in the direction of the first meshing engagement element during transition of the first meshing engagement device; Detecting means for detecting a degree of meshing between the first engagement element and the second engagement element when the second meshing engagement element is stopped while moving in the direction of the coupling element; During the movement in the direction of the meshing engagement element, the second meshing engagement element When stopped, the torque of the rotating electrical machine is controlled so that the meshing torque acting between the first and second meshing engagement elements in the rotational direction of the first meshing engagement element decreases, and the meshing And a rotating electrical machine control means for controlling the torque of the rotating electrical machine so that the rate of change of the torque of the rotating electrical machine associated with the decrease in the meshing torque decreases as the degree of the torque increases. Item 1).
本発明に係る噛合式係合装置の制御装置によれば、係合装置が係合状態へ移行する場合において、第2噛合係合要素の移動停止時点における噛合係合要素相互間の噛み合いの度合いが検出される。噛み合いの度合いは、例えば、第2噛合係合要素の軸線方向の移動量(ストローク量)等として検出される。 According to the control device for the meshing engagement device according to the present invention, when the engagement device shifts to the engagement state, the degree of meshing between the meshing engagement elements when the second meshing engagement element stops moving. Is detected. The degree of meshing is detected, for example, as the amount of movement (stroke amount) in the axial direction of the second meshing engagement element.
一方、第2噛合係合要素の移動が停止した場合、回転電機のトルクを変動させる制御(以下、適宜「トルク変動制御」とする)により、第1及び第2噛合係合要素相互間の噛合トルクが減じられる。噛合トルクが減じられる過程において噛合係合要素相互間に作用する摩擦力が待ちバネ機構の弾性力を下回ると、第2噛合係合要素の移動は再開される。 On the other hand, when the movement of the second meshing engagement element stops, the meshing between the first and second meshing engagement elements is performed by control for varying the torque of the rotating electrical machine (hereinafter referred to as “torque variation control” as appropriate). Torque is reduced. If the frictional force acting between the meshing engagement elements is less than the elastic force of the waiting spring mechanism in the process of reducing the meshing torque, the movement of the second meshing engagement element is resumed.
尚、トルク変動制御は、第2噛合係合要素の移動が停止したか否かとは無関係に実行されてもよい。即ち、トルク変動制御自体は、係合装置の係合制御の一環として、一対の噛合係合要素の係合性を向上させる目的から実行されてもよい。 The torque fluctuation control may be executed regardless of whether or not the movement of the second meshing engagement element is stopped. That is, the torque fluctuation control itself may be executed for the purpose of improving the engagement of the pair of meshing engagement elements as part of the engagement control of the engagement device.
ここで、この移動再開時における第2噛合係合要素の移動速度は、待ちバネ機構の収縮量の関係から、移動停止時点の噛み合いの度合い(即ち、噛み合いの深さ)が相対的に大きい(即ち、深い)程遅くなる。このため、例えば、トルク変動制御における回転電機のトルクの変化速度が大き過ぎると、第2噛合係合要素と第1噛合係合要素とが、第2噛合係合要素の移動が完了するよりも前に、反対側の係合面において再び接触し、第2噛合係合要素の移動が再度停止する可能性がある。 Here, the moving speed of the second meshing engagement element at the time of resuming the movement has a relatively large degree of meshing (ie, the meshing depth) at the time when the movement is stopped from the relationship of the contraction amount of the waiting spring mechanism ( The deeper it is) the slower it is. For this reason, for example, if the rate of change in torque of the rotating electrical machine in the torque fluctuation control is too large, the second meshing engagement element and the first meshing engagement element will complete the movement of the second meshing engagement element. Before, there is a possibility that the second engagement element is brought into contact again at the opposite engagement surface and the movement of the second meshing engagement element is stopped again.
そこで、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置によれば、第2噛合係合要素の移動が停止した場合において、検出された噛み合いの度合いに応じてトルク変動制御におけるトルクの変化速度が制御される。即ち、回転電機制御手段は、第2噛合係合要素の移動停止時点における噛合係合要素同士の噛み合いが深い程(浅い程)、回転電機のトルクの変化速度を小さく(大きく)する。 Therefore, according to the control device of the meshing engagement device according to the present invention, when the movement of the second meshing engagement element is stopped, the torque change rate in the torque variation control is changed according to the detected degree of meshing. Be controlled. That is, the rotating electrical machine control means decreases (increases) the torque change speed of the rotating electrical machine as the meshing between the meshing engagement elements becomes deeper (shallow) when the movement of the second meshing engagement element is stopped.
例えば、噛み合いが相対的に浅い場合には第2噛合係合要素の移動再開時の移動速度は大きくなるが、このような場合には、トルクの変化速度が相対的に大きくされることから、噛合係合装置をより早期に係合状態に移行させることができる。 For example, when the meshing is relatively shallow, the movement speed at the time of resuming the movement of the second meshing engagement element becomes large, but in such a case, the torque change speed is relatively large, The meshing engagement device can be shifted to the engaged state earlier.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
<Embodiment of the Invention>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両1の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両1の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
<Configuration of Embodiment>
First, with reference to FIG. 1, the structure of the
図1において、ハイブリッド車両1は、ECU100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、車速センサ13、アクセル開度センサ14及びストロークセンサ15並びにハイブリッド駆動装置10を備えた車両である。
In FIG. 1, a
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM等を備え、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「噛合式係合装置の制御装置」の一例である。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述する係合補助制御を始めとする各種制御を実行可能に構成されている。
The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM, and the like, and is configured to be able to control the operation of each part of the
ECU100は、クラッチ制御部110と動力制御部120とを備える。クラッチ制御部110は、後述するドグクラッチ500の動作状態を制御する装置である。また、動力制御部120は、後述するエンジン200、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2の動作状態を制御する装置である。これら制御部は、各々が予め設定された制御プログラムに従って動作し、図示しない他の制御部とも併せ、適宜相互に協調しつつハイブリッド車両1の動作状態を制御する。
ECU 100 includes a
尚、本実施形態では、動力制御部120が適宜クラッチ制御部110と協調して係合補助制御を実行するが、このようなECU100の構成は一例である。例えば、ECU100は、クラッチ制御部110及び動力制御部120の機能を併有する一個の制御装置であってもよい。
In the present embodiment, the
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後述するモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2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に供給可能に構成された、昇圧コンバータ、MG1用インバータ及びMG2用インバータ等(いずれも公知の構成のため不図示)を含み、バッテリ12と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力を制御可能に構成された制御ユニットである。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構成となっている。
The PCU 11 converts the DC power extracted from the
バッテリ12は、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2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充電可能な蓄電手段である。バッテリ12は、例えば、出力電圧数Vの単位二次電池セルが数百個単位で直列に接続された構成を有している。
The
車速センサ13は、ハイブリッド車両1の車速Vを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100に適宜参照される。
The
アクセル開度センサ14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を検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ14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に適宜参照される。
The
ストロークセンサ15は、後述するドグクラッチ500のスリーブ512に形成されたドグ歯514の移動量であるストローク量stを検出可能に構成されたセンサである。ストロークセンサ15は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたストローク量stは、ECU100によって適宜参照される構成となっている。
The
ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1のパワートレインである。ハイブリッド駆動装置10は、後述するエンジン200、モータジェネレータMG1及びMG2から供給される動力を、駆動輪DWに連結された車軸VSに伝達可能に構成される。
The
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。ここに、図2は、ハイブリッド駆動装置10の構成を概念的に表してなる概略構成図である。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こととする。
Here, the detailed configuration of the
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、モータジェネレータMG2、減速機構400及びドグクラッチ機構500を備える。
In FIG. 2, the
エンジン200は、ハイブリッド車両1の一動力源として機能するガソリンエンジンである。エンジン200としては、燃料の燃焼に伴う熱エネルギを運動エネルギに変化して取り出し可能な機関としての各種内燃機関を広く適用可能である。不図示のクランク軸を介したエンジン200の出力動力たるエンジントルクTeは、ハイブリッド駆動装置10の入力軸ISに入力される。
The
図2に戻り、モータジェネレータMG1は、電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。 Returning to FIG. 2, motor generator MG1 is a motor generator, and has a power running function for converting electrical energy into kinetic energy and a regeneration function for converting kinetic energy into electrical energy.
モータジェネレータMG2は、電動発電機であり、モータジェネレータMG1と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータMG1及びMG2は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば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構成となっている。但し、これらは他の構成を有していてもよい。 Motor generator MG2 is a motor generator, and has a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regeneration function that converts kinetic energy into electrical energy, similar to motor generator MG1. Motor generators MG1 and MG2 are configured as, for example, synchronous motor generators and include, for example, a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface, and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. ing. However, these may have other configurations.
動力分割機構300は、中心部に設けられたサンギアS1と、サンギアS1の外周に同心円状に設けられたリングギアR1と、サンギアS1とリングギアR1との間に配置されてサンギアS1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアP1と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアC1とを備えた遊星歯車機構である。動力分割機構300は、サンギアS1、リングギアR1及びプラネタリキャリアC1の各回転要素を差動要素とする回転二自由度の差動機構として機能する。
The
サンギアS1は、サンギア軸SSを介してモータジェネレータMG1に連結されており、その回転数は、モータジェネレータMG1の回転数であるMG1回転数Ngと等価である。尚、MG1回転数Ngは、図1及び図2において不図示のレゾルバ(回転センサ)により検出されるモータジェネレータMG1の回転角を時間処理することによって算出される。 The sun gear S1 is coupled to the motor generator MG1 via the sun gear shaft SS, and the rotation speed is equivalent to the MG1 rotation speed Ng that is the rotation speed of the motor generator MG1. The MG1 rotation speed Ng is calculated by time-processing the rotation angle of the motor generator MG1 detected by a resolver (rotation sensor) not shown in FIGS.
リングギアR1は、駆動軸DS及びデファレンシャルギア等の各種減速ギアを含む減速機構400を介して車軸VSに連結されている。このため、リングギアR1の回転数及び駆動軸DSの回転数である駆動軸回転数Ndsは、車速Vに対し一義的な値を採る。また、駆動軸DSにはモータジェネレータMG2も連結されているため、駆動軸回転数Ndsは、モータジェネレータMG2の回転数であるMG2回転数Nmとも等価である。必然的に、MG2回転数Nmもまた、車速Vに対し一義的な値を採る。尚、MG2回転数Nmは、図1及び図2において不図示のレゾルバ(回転センサ)により検出されるモータジェネレータMG2の回転角を時間処理することによって算出される。
The ring gear R1 is connected to the axle VS via a
尚、ここではモータジェネレータMG2が駆動軸DSに直結された構成となっているが、駆動軸DSとモータジェネレータMG2との間には、適宜変速装置や減速装置が介装されていてもよい。 Although the motor generator MG2 is directly connected to the drive shaft DS here, a transmission or a speed reduction device may be appropriately interposed between the drive shaft DS and the motor generator MG2.
プラネタリキャリアC1は、上述した入力軸ISに連結されている。従って、プラネタリキャリアC1の回転数は、エンジン200の回転数であるエンジン回転数Neと等価である。
The planetary carrier C1 is connected to the input shaft IS described above. Therefore, the rotational speed of the planetary carrier C1 is equivalent to the engine rotational speed Ne, which is the rotational speed of the
動力分割機構300は、係る構成の下で、エンジントルクTeを、プラネタリキャリアC1とピニオンギアP1とを介してサンギアS1及びリングギアR1に所定の比率(各ギア相互間のギア比に応じた比率)で分配する構成となっている。
Under such a configuration, the
この際、動力分割機構300の動作を分かり易くするため、リングギアR1の歯数に対するサンギアS1の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン200からプラネタリキャリアC1に対しエンジントルクTeを作用させた場合にサンギアS1に作用するサンギア軸トルクTesは下記(1)式により、また駆動軸DSに現れるエンジン直達トルクTepは下記(2)式により夫々表すことができる。
At this time, in order to make the operation of the
Tes=Te×ρ/(1+ρ)・・・(1)
Tep=Te×1/(1+ρ)・・・(2)
ドグクラッチ500は、一対の係合要素が相互に係合又は解放可能に構成された、本発明に係る「噛合式係合装置」の一例である。
Tes = Te × ρ / (1 + ρ) (1)
Tep = Te × 1 / (1 + ρ) (2)
The
ここで、図3を参照し、ドグクラッチ500の詳細について説明する。ここに、図3は、ドグクラッチ500の断面構成を概念的に表してなる概略断面図である。
Here, the details of the
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こととする。 In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図3において、ドグクラッチ500は、ピース511、スリーブ512、ハブブラケット515、電磁アクチュエータ520を備える。
In FIG. 3, the
ピース511及びスリーブ512は、動力分割機構300の一回転要素である上述したサンギアS1の周囲に配置された、一対の噛合係合要素である。尚、本発明との対比の上では、ピース511が「第1噛合係合要素」に該当し、スリーブ512が「第2噛合係合要素」に該当する。図3に一点鎖線で描画された軸線Cは、サンギアS1の回転軸である上述したサンギア軸SSに相当する。尚、以下の説明では、特に断りのない限り、図3の左右方向を「軸方向」、上下方向を「径方向」と定義する。また、軸線C周りの方向を「周方向」と表現する。尚、軸方向は、本発明に係る「回転軸線方向」の一例である。
The
ピース511は、サンギアS1と連動して軸線C周りを一体回転する。ピース511は、軸方向及び径方向の移動が制限されている。
The
スリーブ512は、ピース511よりも径方向外側に配置される。スリーブ512は、ハブブラケット515にスプライン嵌合される。ハブブラケット515は、動力分割機構300の構成要素を内包する不図示のケースに固設されている。即ち、スリーブ512は、ハブブラケット515にスプライン嵌合されることによって、軸方向に移動可能に構成されると共に、径方向の移動及び軸線周りの回転が制限されている。スリーブ512は、径方向外側に延在する被挟持部512aを有する。
The
ピース511とスリーブ512は、スリーブ512の軸方向の移動によって、スリーブ512の内周面とピース511の外周面とを係合及び解放することができる。より具体的には、ピース511の外周面には、径方向外側に向けて軸線C周りの周方向に沿って複数のドグ歯513が配設されている。スリーブ512の内周面には、径方向内側に向けて、軸線C周りの周方向に沿って複数のドグ歯514が配設されている。これらドグ歯513及び514は、係合時に相互に噛合する噛合部材である。即ち、両者が噛合することにより、ピース511とスリーブ512とは係合する。スリーブ512とピース511とが噛合することにより、ピース511と連動するサンギアS1は回転不能に固定されたロック状態となる。
The
尚、図3では、スリーブ512がピース511に対し左側に配置され、スリーブ512が右方向に移動(尚、適宜「ストローク」とも表現する)するとピース511と係合し、左方向に移動するとピース511から解放する構成となっている。以下の説明では、図3の右方向を「係合方向」、左方向を「解放方向」と定義する。
In FIG. 3, the
電磁アクチュエータ520は、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ512を軸方向に移動させる動力源である。図3に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ520は、具体的には電磁ソレノイド方式のアクチュエータである。電磁アクチュエータ520は、軸線Cを中心して回転するサンギアS1の周囲、且つ、ピース511及びスリーブ512の径方向外側に配置されている。
The
尚、スリーブ512を軸方向に移動させる動力源は、電磁アクチュエータに限定されない。例えば、油圧や空気圧により各種プランジャに推力を与えるものであってもよい。
The power source for moving the
電磁アクチュエータ520は、電磁コイル521と、インナーヨーク522と、アウターヨーク523と、アーマチュア524と、リターンスプリング525と、待ちスプリング526とを備える。電磁アクチュエータ520は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100のクラッチ制御部110により電磁コイル521の励磁状態が制御される構成となっている。
The
インナーヨーク522は、係合方向側から電磁コイル521を挟むように配置され、アウターヨーク523は、解放方向側から電磁コイル21を挟むように配置される。インナーヨーク522及びアウターヨーク523は、電磁コイル521の径方向外側にて連結し、共にケースに固設されている。即ち、インナーヨーク522及びアウターヨーク523は、電磁コイル521を軸方向両側から挟み込むように電磁コイル521の周囲に固定配置される、固定部として機能する。また、インナーヨーク522及びアウターヨーク523は、電磁コイル521の径方向内側では相互に接続されておらず、電磁コイル521の径方向内側の一部に開口部527を形成している。インナーヨーク522及びアウターヨーク523は、共に磁性体で形成されている。
The
アーマチュア524は、インナーヨーク522及びアウターヨーク523の径方向内側、且つ、スリーブ512の径方向外側に配置された、本発明に係る「プランジャ」の一例である。アーマチュア524は、軸方向に移動可能に設置されており、軸方向への移動によってスリーブ512に推力を付与することができる。
The
アーマチュア524は、第1部材524a及び第2部材524bの2つの部材から構成される。
The
アーマチュア524の第1部材524aは、待ちスプリング526を介してスリーブ512の被挟持部512aの解放側端面と当接している。待ちスプリング526は、アーマチュア524とスリーブ512の被挟持部512aとの軸方向の相対的位置関係に応じて軸方向に伸縮可能に構成された、本発明に係る「待ちバネ機構」の一例である。また、アーマチュア524の第2部材524bは、スリーブ512の被挟持部512aの係合方向側端面と当接している。
The
アーマチュア524の第1部材524aは、アウターヨーク523の径方向内側にて、ブッシュ等の支持用部材528を介して支持されており、第2部材524bもまた、インナーヨーク522の径方向内側にて支持用部材528を介して支持されている。このように、第1部材524a及び第2部材524bは、固定部(インナーヨーク522、アウターヨーク523)に個別に支持されることによって、軸方向移動の安定性が担保されており、スリーブ512への推力の伝達が効率良く行われる構成となっている。
The
アーマチュア524の第1部材524aは、径方向外側に突出し、且つ、軸方向の係合方向側に突出する突出部524cを有する。突出部524cは、インナーヨーク522とアウターヨーク523との間に形成された開口部527に挿入されている。突出部524cの係合方向側の端面には、アーマチュア524の動作方向に直交するストッパ面524dが設けられている。一方、インナーヨーク522の解放方向側の端面にも、アーマチュア524のストッパ面524dと対向する位置にストッパ面522aが設けられている。アーマチュア524が係合方向に移動した際には、アーマチュア524のストッパ面524dが、このインナーヨーク522のストッパ面522aと突き当たることで、アーマチュア524の係合方向への移動が停止する構成となっている。
The
リターンスプリング525は、アーマチュア524の第2部材524bとインナーヨーク522との間に配置されている。リターンスプリング525は、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されており、アーマチュア524を解放方向に付勢している。リターンスプリング525は、アーマチュア524の係合方向への移動が進む程、即ち、スリーブ512とピース511との噛み合い度合いが深くなるほど、解放方向への付勢力を大きく発生させる構成となっている。
The
ハブブラケット515は、軸線C周りに、ピース511に隣接して延在し、スリーブ512とスプライン嵌合する内円筒部515aを有する。ハブブラケット515は、この内円筒部515aから電磁アクチュエータ520の形状に沿って、スリーブ512及び電磁アクチュエータ520を被覆しながら径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部515bにて図示せぬケースにボルトで固定されている。ハブブラケット515の内円筒部515aは、スリーブ512の径方向内側に配置されており、内円筒部515aの外周面上には、径方向外側に向けて周方向に沿って複数のスプライン歯(不図示)が配設されている。スリーブ512は、ドグ歯514をこのスプライン歯の間に挿入することによって、ハブブラケット515にスプライン嵌合され、軸方向への移動が許容されている。
The
<実施形態の動作>
次に、実施形態の動作について説明する。
<Operation of Embodiment>
Next, the operation of the embodiment will be described.
<ドグクラッチ500の動作>
始めに、図3を参照し、ドグクラッチ500の動作について説明する。ドグクラッチ500の動作は、クラッチ制御部110により制御される。
<Operation of
First, the operation of the
図3において、電磁アクチュエータ520の電磁コイル521が非励磁状態にあるときは、電磁アクチュエータ520は停止しており、スリーブ512の被挟持部512aは、アーマチュア524の第2部材524bを介して、リターンスプリング525の付勢力を解放方向に受ける。この付勢力により、スリーブ512は、図3に示すように、ピース511と離間するハブブラケット515の内円筒部515a上の位置に保持され、ピース511と非噛合の状態となる。即ち、アクチュエータ520が非励磁状態にあるときは、ドグクラッチ500が解放状態となり、ピース511はサンギアS1と連動して回転することができる。
In FIG. 3, when the
一方、ECU100のクラッチ制御部110からの制御指令に応じて、電磁コイル521が励磁されると、電磁コイル521の周囲に配置されている磁性体のインナーヨーク522、アウターヨーク523及びアーマチュア524の第1部材524aを周回する磁気回路Mが形成される。この磁気回路Mは、図3に点線矢印で示すように、アーマチュア524の突出部524cのストッパ面524dと、インナーヨーク522のストッパ面522aとの間隙を横切るように形成される。従って、アーマチュア524は、インナーヨーク522及びアウターヨーク523の内周面に案内されつつ、電磁力Fmによってインナーヨーク522の方向に磁気吸引される。アーマチュア524は、この磁気吸引力(電磁力Fm)によって、リターンスプリング525に抗して係合方向に移動する。このアーマチュア524の移動に伴い、スリーブ512の被挟持部512aは待ちスプリング526を介して推力を受け、スリーブ512が係合方向に移動する。その結果、スリーブ512のドグ歯514がピース511のドグ歯513と噛み合った噛合状態となる。即ち、電磁アクチュエータ520が励磁状態にあるときは、ドグクラッチ500が係合状態となり、ピース511と連結されるサンギアS1の回転を停止させることができる。
On the other hand, when the
尚、上述したスリーブ512の係合方向への移動によって、スリーブ512がピース511との係合を開始したものの、例えばピース511とスリーブ512との位相がずれているために、スリーブ512のドグ歯514がピース511のドグ歯513と良好に噛み合わない状況が起こり得る。即ち、ドグ歯514の係合方向の端面と、ドグ歯513の解放方向の端面とが一時的に接触する状況が起こり得る。このような状況では、スリーブ512の係合方向への更なる移動がピース511によって阻害され得る。電磁アクチュエータ520では、このような状況においても、アーマチュア524が、待ちスプリング526を押し縮めつつ、係合方向への移動を継続することができる。そして、ピース511とスリーブ512との位相が一致する状況に遷移した後に、待ちスプリング526の付勢力によって、スリーブ512は係合方向に押し出され、スリーブ512のドグ歯514とピース511のドグ歯513との噛み合いが十分となる位置まで移動することができる。
Although the
<移動停止位置の説明>
ドグクラッチ500の係合制御時においては、移動側の係合要素であるスリーブ512と、受け側の係合要素であるピース511との間に回転速度差(所謂、差回転)が与えられる。この回転速度差によって、スリーブ512のドグ歯514の位相と、ピース511のドグ歯513の位相とが、両者がその相対回転方向における歯面同士を接触させ得る正常な位相に誘導される。尚、既に述べたようにスリーブ512は軸線C周りに回転しない構成となっているため、この回転速度差はピース511の回転速度と等価である。即ち、この回転速度差は、モータジェネレータMG1の回転速度であるMG1回転速度Ngと等価である。ドグクラッチ500の係合制御時には、このMG1回転速度Ngが、差回転目標値Ngtg(例えば、数〜数十回転/分)に制御される。
<Description of movement stop position>
During the engagement control of the
ところで、スリーブ512が係合方向(即ち、ピース511の方向)へ移動する過程においては、ドグ歯同士の噛合トルクに起因してドグ歯514とドグ歯513との間に作用する摩擦力によって、ドグ歯514の移動が停止することがある。このことを、図4及び図5を参照して説明する。ここに、図4は、スリーブ512の係合開始時におけるスリーブ512とピース511とを例示する図である。また、図5は、スリーブ512の移動停止時におけるスリーブ512とピース511とを例示する図である。尚、各図において、図3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こととする。
By the way, in the process in which the
図4において、係合開始時のスリーブ512とピース511との位置関係が例示される。ストロークセンサ15により検出されるドグ歯514のストローク量stは、スリーブ512の内周面に形成されたドグ歯514の係合方向端面の移動量(移動距離)であり、図4の位置関係においてst=0である。また、ストローク量stの最大値stmaxは、待ちスプリング526が収縮しない状態で、アーマチュア524のストッパ面524dがインナーヨーク522のストッパ面522aと突き当たった時点のストローク量である。
FIG. 4 illustrates the positional relationship between the
一方、図5は、移動停止時におけるドグ歯514とドグ歯513との位置関係の一例を示している。既に述べたように、ドグクラッチ500を、一対の係合要素であるスリーブ512とピース511とが相互に解放された解放状態から両者が相互に係合した係合状態に移行させるにあたっては、両者の間に差回転目標値Ngtgに相当する回転速度差が与えられる。
On the other hand, FIG. 5 shows an example of the positional relationship between the
一方、スリーブ512は、待ちスプリング526を経由して伝達される、アーマチュア524に作用する電磁力Fmにより係合方向へ移動する。このため、スリーブ512のドグ歯514は、その移動期間において、高い確率でピース511のドグ歯513と接触する。即ち、ドグ歯同士の歯面接触が生じる。ドグ歯514の移動は、このドグ歯同士の歯面接触時において両者間に作用する摩擦力が電磁力Fmによるドグ歯514の係合方向への推進力(本実施形態では、待ちスプリング526の弾性力)より大きくなるか、或いは、ドグ歯514のストローク量stが最大ストローク量stmaxに達した場合に停止する。本実施形態では、このドグ歯514の移動が所定時間以上停止した時点におけるドグ歯514の位置に相当するストローク量を、停止位置ストローク量ststpと定義する。
On the other hand, the
また、接触開始ストローク量stengsは、ドグ歯513とドグ歯514との噛み合いが可能となる(即ち、係合方向に対向する頂面同士の接触は生じない)ストローク量である。
Further, the contact start stroke amount stens is a stroke amount that enables the
また、係合完了ストローク量stengは、ドグクラッチ500の係合状態への移行が完了したとみなし得る閾値としてのストローク量である。即ち、ストローク量stが係合完了ストローク量steng以上であれば、ドグクラッチ500の係合状態への移行が完了したものと判定される。
Further, the engagement completion stroke amount steng is a stroke amount as a threshold that can be regarded as the transition of the
尚、ドグ歯514が、ストローク量stが接触開始ストローク量stengs以上且つ係合完了ストローク量steng未満となる範囲で停止することを、これ以降適宜「歯面停止」と表現する。歯面停止は、上述した摩擦力によってドグ歯514の係合方向への移動が阻害されることによって発生する。
The stopping of the
<係合補助制御の概要>
動力制御部120は、クラッチ制御部110によるドグクラッチ500の係合制御時において、係合補助制御を実行する。係合補助制御は、ドグクラッチ500の係合を支援する制御である。具体的には、動力制御部120は、ドグクラッチ500の係合制御時に上述した歯面停止が生じた場合に、トルク変動制御を実行する。トルク変動制御は、受け側の噛合係合要素であるピース511の回転(即ち、一義的にドグ歯513の回転)を規定するMG1トルクTgを、上述した噛合トルクが減少する方向へ掃引する制御である。尚、トルク変化の与え方等を含む、このトルク変動制御の実践的態様は、各種の態様を適用可能である。例えば、トルク変動制御におけるMG1トルクTgは、所定の上下限値により規定される範囲内で三角波状に掃引されてもよいし、段階的に掃引されてもよい。
<Outline of engagement assist control>
The
トルク変動制御が開始されると、ドグ歯相互間の噛合トルクが減少することから、ドグ歯相互間の摩擦力が低下し、ドグ歯514の弾性力、即ち、係合方向への推力が摩擦力を上回る。その結果、ドグ歯514は再度移動を開始することができ、ドグクラッチ500を迅速に係合状態へ移行させることができる。
When the torque fluctuation control is started, the meshing torque between the dog teeth decreases, so that the frictional force between the dog teeth decreases, and the elastic force of the
ところで、係合制御の実行以前において、モータジェネレータMG1はエンジントルクTeの一部であるサンギア軸トルクTesの反力トルクを負担している。この状態から、トルク変動制御によりドグ歯相互間の噛合トルクが減じられる方向へMG1トルクTgを掃引し続けると、モータジェネレータMG1の回転方向が反転し、必然的にピース511の回転方向が反転する。その結果、ドグ歯514は、一方の歯面がドグ歯513の歯面と接触した歯面停止状態から、ドグ歯514が移動フリーとなる暫時の期間(以下、適宜「移動可能時間」とする)を経て、反対側の歯面がドグ歯513の歯面と接触し、再び歯面停止状態に陥ることがある。このような再度の歯面停止は、例えば、歯面接触時の振動騒音の面から好ましくないため、ドグ歯514を歯面停止位置から再移動させるにあたっては、移動可能時間内に係合を完了させる必要がある。
By the way, before execution of the engagement control, the motor generator MG1 bears a reaction torque of the sun gear shaft torque Tes that is a part of the engine torque Te. From this state, if the MG1 torque Tg continues to be swept in a direction in which the meshing torque between the dog teeth is reduced by torque fluctuation control, the rotation direction of the motor generator MG1 is reversed, and the rotation direction of the
一方、この移動可能時間は、トルク変動制御におけるMG1トルクTgの変化速度(以下、適宜「トルク変化速度」とする)と密接な関連がある。ここで、図6を参照し、トルク変化速度とドグ歯514の移動可能時間との関係について説明する。ここに、図6は、
トルク変化速度と移動可能時間との関係を概念的に表した図である。
On the other hand, this movable time is closely related to the change speed of MG1 torque Tg in torque fluctuation control (hereinafter referred to as “torque change speed” as appropriate). Here, with reference to FIG. 6, the relationship between the torque change speed and the movable time of the
It is the figure which represented notionally the relationship between torque change speed and movable time.
図6において、MG1トルクTgの二種類の時間推移が例示される。一方は、トルク変化速度Vtrk=Vtrk1の時間推移(実線参照)であり、他方は、トルク変化速度Vtrk=Vtrk2の時間推移(破線参照)である。 FIG. 6 illustrates two types of time transitions of the MG1 torque Tg. One is a time transition of torque change speed Vtrk = Vtrk1 (see solid line), and the other is a time transition of torque change speed Vtrk = Vtrk2 (see broken line).
ここで、ドグ歯514の移動可能時間は、MG1トルクTgが図示移動可能領域(ハッチング表示された領域)に属している時間である。即ち、図示移動可能領域よりも低トルク側の領域は一方の歯面同士が接触する歯面停止領域であり、図示移動可能領域よりも高トルク側の領域は他方の歯面同士が接触する歯面停止領域である。
Here, the movable time of the
従って、移動可能時間は、トルク変化速度Vtrk=Vtrk1の場合にはT2となり、トルク変化速度Vtrk=Vtrk2(Vtrk2>Vtrk1)の場合にはT1(T1<T2)となる。即ち、トルク変化速度Vtrkが大きくなる程、スリーブ512のドグ歯514の、移動再開時における移動可能時間は短くなる。
Therefore, the movable time is T2 when the torque change speed Vtrk = Vtrk1, and T1 (T1 <T2) when the torque change speed Vtrk = Vtrk2 (Vtrk2> Vtrk1). That is, the longer the torque change speed Vtrk is, the shorter the movable time of the
ところで、出願人の研究によると、移動再開時におけるドグ歯(本実施形態ではドグ歯514)の移動速度Vstは、歯面停止時のドグ歯同士の噛み合いの深さによって変化する。ここで、図7を参照し、このことについて説明する。ここに、図7は、停止位置ストローク量と移動再開時のドグ歯514の移動速度との関係を概念的に表した図である。
By the way, according to the applicant's research, the moving speed Vst of the dog teeth (
図7に示されるように、出願人の研究によれば、相対的に浅い位置で歯面停止したドグ歯514の移動再開時の移動速度Vstは、相対的に速くなる(図示群A参照)。また、相対的に深い位置で歯面停止したドグ歯514の移動再開時の移動速度Vstは、相対的に遅くなる(図示群B参照)。即ち、移動再開時におけるドグ歯514の移動速度Vstは、停止位置ストローク量ststpに反比例する(図示破線の矢印参照)。
As shown in FIG. 7, according to the applicant's research, the moving speed Vst at the time of resuming the movement of the
これは、ドグ歯514の移動速度Vstが、待ちスプリング526の弾性力によって定まることに起因する。即ち、ドグ歯514が、ドグ歯513との噛み合いが浅い位置(停止位置ストローク量ststpが小さい位置)において歯面停止した場合、移動再開時点における待ちスプリング526の収縮量(即ち、一義的に弾性力)は相対的に大きくなる。このため、移動再開時点においてドグ歯514が係合方向に受ける推力は相対的に大きくなり、移動速度Vstは相対的に大きくなる。
This is because the moving speed Vst of the
反対に、ドグ歯514が、ドグ歯513との噛み合いが深い位置(停止位置ストローク量ststpが大きい位置)において歯面停止した場合、移動再開時点における待ちスプリング526の収縮量(即ち、一義的に弾性力)は相対的に小さくなる。このため、移動再開時点においてドグ歯514が係合方向に受ける推力は相対的に小さくなり、移動速度vstは相対的に小さくなる。
On the other hand, when the
ここで、ドグ歯514を上述した移動可能時間内に十分に移動させる(即ち、ストローク量stが係合完了ストローク量steng以上となるまで移動させる)ためには、上述したトルク変化速度Vgに加えて、このドグ歯514の移動速度Vstを考慮する必要がある。例えば、ドグ歯514の移動速度Vstを考慮しない場合、移動可能時間により大きなマージンを与える必要があり、必要以上にトルク変化速度Vtrkを遅くする必要が生じる。その結果、ドグクラッチ500の係合時間が無駄に長くなる可能性がある。
Here, in order to move the
これに対し、本実施形態において動力制御部120により実行される係合補助制御は、このドグ歯514の移動速度Vstが考慮される構成となっており、再度の歯面停止を防止しつつ、ドグクラッチ500の迅速な係合状態への移行が実現される。
On the other hand, the engagement assist control executed by the
<係合補助制御の詳細>
ここで、図8を参照し、係合補助制御の詳細について説明する。ここに、図8は、係合補助制御のフローチャートである。係合補助制御は、クラッチ制御部110によりドグクラッチ500の係合制御が実行される場合に実行される制御である。
<Details of engagement assist control>
Here, the details of the engagement assist control will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart of the engagement assist control. The engagement assist control is a control executed when the
図8において、ドグ歯514のストローク量stが検出される(ステップS110)。続いて、検出されたストローク量stに基づいて、ドグ歯514の移動が停止したか否かが判定される(ステップS120)。移動停止に係る判定は、検出されたストローク量stの時間変化率Δst(時間微分処理により得られる)に基づいて行われる。尚、ドグ歯514の移動停止とは、厳密には、この時間変化率Δst=0である場合に相当するが、本実施形態では、ストロークセンサ15の検出誤差等を考慮して、この時間変化率Δstが所定値(≒0)未満である場合にドグ歯514の移動が停止したとの判定がなされる。
In FIG. 8, the stroke amount st of the
また、極一時的な移動停止を排除する目的から、この時間変化率Δstに基づいて停止判定が所定回数(即ち、所定時間)以上継続して成立する場合に、ドグ歯514の移動が停止したとの判定がなされてもよい。ドグ歯514の移動が停止していない場合(ステップS120:NO)、処理はステップS110に戻される。
Further, for the purpose of eliminating the temporary stoppage of movement, the movement of the
ドグ歯514の移動が停止した場合(ステップS120:YES)、上述した停止位置ストローク量ststpが検出される(ステップS130)。停止位置ストローク量ststpは、端的には、その時点のストローク量stと等価である。
When the movement of the
停止位置ストローク量ststpが検出されると、ドグ歯514の停止が歯面停止であるか否かが判定される(ステップS140)。即ち、停止位置ストローク量ststpが、「stengs≦ststp<steng」なる関係を満たすか否かが判定される。尚、stengsは、上述したように、ドグ歯同士の噛み合いが生じ得るストローク量であり、stengは、上述したように、係合完了判定値に相当する。
When the stop position stroke amount ststp is detected, it is determined whether or not the
ドグ歯514の移動停止が歯面停止に該当しない場合(ステップS140:NO)、ドグクラッチ500の係合が完了したか否かが判定される(ステップS170)。即ち、停止位置ストローク量ststpが、「ststp≧steng」なる関係を満たすか否かが判定される。ドグクラッチ500の係合が完了した場合(ステップS170:YES)、係合補助制御は終了する。
When the movement stop of the
一方、ドグクラッチ500の係合が完了していない場合(ステップS170:NO)、ドグ歯514は、ドグ歯513との噛み合い以外の理由で停止している(例えば、上述した対向方向の頂面同士の接触による停止)ことになるため、処理はステップS110に戻される。尚、頂面同士の接触による停止の場合、ドグ歯相互間に与えられる回転速度差によりドグ歯同士の位相関係が変化することに伴い自然とドグ歯514の移動が再開される。
On the other hand, when the engagement of the
ここで、ステップS140において、ドグ歯514が歯面停止している場合(ステップS140:YES)、停止位置ストローク量ststp(即ち、移動停止時の噛み合いの深さ)に基づいて、停止位置ストローク量ststpが大きい(即ち、噛み合いが深い)程小さくなるように、トルク変動制御におけるトルク変化速度Vtrkが決定される(ステップS150)。トルク変化速度Vtrkが決定されると、決定されたトルク変化速度Vtrkでトルク変動制御が実施され(ステップS160)、処理はステップS110に戻される。係合補助制御は以上のように行われる。
Here, in step S140, when the
このように本実施形態に係る係合補助制御によれば、ドグ歯514の移動停止時点におけるドグ歯514とドグ歯513との噛み合いが深い程(浅い程)、トルク変化速度Vtrkが小さく(大きく)設定される。従って、噛み合いが浅く、移動再開時のドグ歯514の移動速度Vstが大きい場合には、大きいトルク変化速度Vtrkによって移動可能時間が相対的に短縮化される。その結果、ドグクラッチ500の係合時間が短縮化される。また、噛み合いが深く、移動再開時のドグ歯514の移動速度Vstが小さい場合には、小さいトルク変化速度Vtrkによって移動可能時間が十分に確保される。その結果、ドグ歯514の再度の歯面停止を防ぐことができる。即ち、ドグクラッチ500を、振動騒音を悪化させることなく迅速に係合状態に切り替えることができるのである。
As described above, according to the engagement assist control according to the present embodiment, the torque change speed Vtrk becomes smaller (larger) as the meshing between the
尚、ステップS150におけるトルク変化速度Vtrkの決定方法は、ドグ歯514の歯面停止時における噛み合いが深い程、トルク変化速度Vtrkが小さくなるように決定される限りにおいて限定されない。
Note that the method of determining the torque change rate Vtrk in step S150 is not limited as long as it is determined that the torque change rate Vtrk becomes smaller as the meshing of the
例えば、トルク変化速度Vtrkは、予め実験的に、経験的に又は理論的に決定された基準値Vtrkb1を用いて、下記(3)式により決定されてもよい。下記(3)式によれば、停止位置ストローク量ststpが大きい(即ち、噛み合いが深い)程、トルク変化速度Vtrkを小さくすることができる。 For example, the torque change speed Vtrk may be determined by the following equation (3) using a reference value Vtrkb1 determined experimentally, empirically, or theoretically in advance. According to the following equation (3), the torque change speed Vtrk can be reduced as the stop position stroke amount ststp is larger (that is, the meshing is deeper).
Vtrk=Vtrkb1/|ststp|…(3)
或いは、トルク変化速度Vtrkは、予め実験的に、経験的に又は理論的に決定された基準値Vtrkb2と、補正係数Cとを用いて、下記(4)式により決定されてもよい。下記(4)式によっても、停止位置ストローク量ststpが大きい(即ち、噛み合いが深い)程、トルク変化速度Vtrkを小さくすることができる。
Vtrk = Vtrkb1 / | ststp | (3)
Alternatively, the torque change speed Vtrk may be determined by the following equation (4) using the reference value Vtrkb2 determined experimentally, empirically or theoretically in advance and the correction coefficient C. Also according to the following equation (4), the torque change speed Vtrk can be reduced as the stop position stroke amount ststp is larger (that is, the meshing is deeper).
Vtrk=Vtrkb2−C×|ststp|…(4)
<第1の変形例>
係合補助制御は、図8に説明したものに限定されない。例えば、係合補助制御は、図9に示すものであってもよい。ここに、図9は、第1の変形例に係る係合補助制御のフローチャートである。尚、同図において、図8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こととする。
Vtrk = Vtrkb2-C × | ststp | (4)
<First Modification>
The engagement assist control is not limited to that described in FIG. For example, the engagement assist control may be as shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart of the engagement assist control according to the first modification. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same portions as those in FIG. 8, and the description thereof is omitted as appropriate.
図9において、係合補助制御が開始されると、ドグ歯514の移動開始時点から所定時間が経過したか否かが判定される(ステップS210)。所定時間が経過していない場合(ステップS210:NO)、処理はステップS210で待機状態となる。 In FIG. 9, when the engagement assist control is started, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the movement of the dog teeth 514 (step S210). If the predetermined time has not elapsed (step S210: NO), the process enters a standby state in step S210.
所定時間が経過した場合(ステップS210:YES)、ストローク量stが検出され(ステップS110)、係合が完了しているか否かが判定される(ステップS170)。係合が完了していなければ、ストローク量stに基づいて、ストローク量stが大きい程小さくなるようにトルク変化速度Vtrkが決定される(ステップS220)。尚、ステップS220におけるトルク変化速度Vtrkの決定には、例えば、上記(3)又は(4)式等を適用することができる。また、ステップS220は、この時点で歯面停止が発生していれば、ストローク量st=停止位置ストローク量ststpとなることから、ステップS150と同等の処理となり得る。 When the predetermined time has elapsed (step S210: YES), the stroke amount st is detected (step S110), and it is determined whether or not the engagement is completed (step S170). If the engagement has not been completed, the torque change speed Vtrk is determined based on the stroke amount st so as to decrease as the stroke amount st increases (step S220). For example, the equation (3) or (4) can be applied to the determination of the torque change rate Vtrk in step S220. Further, step S220 can be the same processing as step S150 since the stroke amount st = stop position stroke amount ststp if the tooth surface stop occurs at this time.
このように、第1の変形例によれば、ストローク量stの時間微分処理を経ずに、ドグ歯514の移動開始時点(例えば、アーマチュア524への通電開始時点であってもよい)から所定時間を経過した時点でのストローク量stに基づいて、歯面停止の発生の有無が判定される。このようにすれば、歯面停止の判定に必ず所定時間を要する反面、位置微分処理を含まないことからノイズや外乱等に対するロバスト性を向上させることができる。 As described above, according to the first modified example, the predetermined time from the start point of movement of the dog teeth 514 (for example, the start point of energization to the armature 524) may be performed without performing the time differentiation process of the stroke amount st. Based on the stroke amount st when the time has elapsed, it is determined whether or not the tooth surface has stopped. In this way, the tooth surface stop determination always requires a predetermined time, but since position differential processing is not included, robustness against noise, disturbance, and the like can be improved.
尚、この所定時間は、例えば、予め実験的に、経験的に又は理論的に、歯面停止が生じない正常係合時であればドグクラッチ500が確実に係合状態へ移行している時間として設定される。
Note that this predetermined time is, for example, experimentally, empirically or theoretically in advance, as the time during which the
尚、係合補助制御の実行開始後最初に訪れるステップS210と、ステップS160におけるトルク変動制御の実施を経て訪れるステップS210とでは、所定時間の値は異なっていてよい。また好適には異なっている。 It should be noted that the value of the predetermined time may be different between step S210 that is first visited after the execution of the engagement assist control and step S210 that is visited after performing the torque fluctuation control in step S160. It is also preferably different.
<第2の変形例>
また、係合補助制御は、図10に示すものであってもよい。ここに、図10は、第2の変形例に係る係合補助制御のフローチャートである。尚、同図において、図9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こととする。
<Second Modification>
Further, the engagement assist control may be as shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart of the engagement assist control according to the second modification. In the figure, portions that are the same as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
図10において、ドグクラッチ500の係合状態への移行が完了していない場合(ステップS170:NO)、当該判定がN回連続して成立したか否かが判定される(ステップS310)。係合未完了の判定が成立した回数がN回未満である場合(ステップS310:NO)、処理はステップS220に移行し、トルク変化速度Vtrkが決定される。尚、ステップS170が「NO」側に分岐する回数は、ステップS160におけるトルク変動制御の実施回数と等価である。
In FIG. 10, when the transition to the engaged state of the
一方、N回連続して係合未完了の判定が成立した場合(ステップS170:YES)、ドグクラッチ500に何らかの異常が発生したものとして、異常処理が実行される(ステップS320)。異常処理が実行されると、係合補助制御は終了する。 On the other hand, if it is determined that engagement has not been completed N times consecutively (step S170: YES), an abnormality process is executed assuming that some abnormality has occurred in the dog clutch 500 (step S320). When the abnormality process is executed, the engagement assist control ends.
第2の変形例によれば、トルク変動制御をN回実施したにもかかわらず、ドグ歯514のストローク量stが係合完了ストローク量stengに達さない場合には、ドグクラッチ500に何らかの異常が生じたものとして、例えば各種の退避処理を講じることができ、装置保護の観点において実践上有益である。
According to the second modification, if the stroke amount st of the
尚、本実施形態では、本発明に係る噛合式係合装置の一例としてのドグクラッチ500が、動力分割機構300の一回転要素たるサンギアS1を回転不能に固定する構成となっている。しかしながら、本発明に係る噛合式係合装置が適用される回転要素に制限はなく、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置に係る実践上の利益は、回転要素の別によらず享受される。
In this embodiment, the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う噛合式係合装置の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and meshing engagement with such a change. The control device of the apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
1…ハイブリッド車両、100…ECU、110…クラッチ制御部、120…動力制御部、200…エンジン、300…動力分割機構、MG1…モータジェネレータ、MG2…モータジェネレータ、500…ドグクラッチ、511…ピース、512…スリーブ、513…ドグ歯、514…ドグ歯、520…電磁アクチュエータ、522…インナーヨーク、523…アウターヨーク、524…アーマチュア、526…待ちスプリング。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1噛合係合要素の方向への移動途中に前記第2噛合係合要素が停止した場合における、前記第1係合要素と前記第2係合要素との噛み合いの度合いを検出する検出手段と、
前記第1噛合係合要素の方向への移動途中に前記第2噛合係合要素が停止した場合に、前記第1噛合係合要素の回転方向において前記第1及び第2噛合係合要素相互間に作用する噛合トルクが減少するように前記回転電機のトルクを制御すると共に、前記噛み合いの度合いが大きい程、前記噛合トルクの減少に係る前記回転電機のトルクの変化速度が小さくなるように、前記回転電機のトルクを制御する回転電機制御手段と
を具備することを特徴とする噛合式係合装置の制御装置。 A first meshing engagement element connected to the rotating electrical machine, and a driving force of a plunger that is disposed to face the first meshing engagement element in the rotational axis direction of the first engagement element and is transmitted via a wait spring mechanism And a second meshing engagement element movable in the direction of the first meshing engagement element, and the second meshing engagement element moves in the direction of the first meshing engagement element when shifting to the engaged state. A control device for a meshing engagement device that controls a moving meshing engagement device,
Detection means for detecting a degree of meshing between the first engagement element and the second engagement element when the second meshing engagement element is stopped during the movement in the direction of the first meshing engagement element When,
When the second meshing engagement element stops in the middle of movement in the direction of the first meshing engagement element, the first and second meshing engagement elements are arranged in the rotational direction of the first meshing engagement element. The torque of the rotating electrical machine is controlled so that the meshing torque acting on the motor is reduced, and the change rate of the torque of the rotating electrical machine according to the decrease of the meshing torque is reduced as the degree of meshing is increased. A rotating electrical machine control means for controlling the torque of the rotating electrical machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014110566A JP2015224738A (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Control device of meshing-type engagement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014110566A JP2015224738A (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Control device of meshing-type engagement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015224738A true JP2015224738A (en) | 2015-12-14 |
Family
ID=54841657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014110566A Withdrawn JP2015224738A (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Control device of meshing-type engagement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015224738A (en) |
-
2014
- 2014-05-28 JP JP2014110566A patent/JP2015224738A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8506451B2 (en) | Vehicle drive device | |
US9695889B2 (en) | Intermesh engagement device | |
EP2541041B1 (en) | Device and method for starting engine | |
KR20150122065A (en) | Hybrid vehicle control apparatus | |
US9944193B2 (en) | Vehicle including electric power transmission and reception unit | |
JP5880732B2 (en) | Power transmission device and hybrid system for hybrid vehicle | |
US9070518B2 (en) | Starter system | |
US20130133605A1 (en) | Starter system | |
CN107532558A (en) | Dynamotor, engine starting gear and engine start control method | |
US20170120924A1 (en) | Engine starting system | |
JP2010025279A (en) | Controller of electromagnetic clutch | |
JP2007174757A (en) | Stator-rotatable rotating electric machine | |
JP6137135B2 (en) | Vehicle drive control device | |
JP2015224738A (en) | Control device of meshing-type engagement device | |
US20190168598A1 (en) | Electric vehicle | |
JP2011042207A (en) | Vehicular driving controller | |
JP2015222103A (en) | Control device of meshing type engagement device | |
JP6459992B2 (en) | Engine starter | |
JP6435819B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2007302179A (en) | Control device of hybrid vehicle, and control method of hybrid vehicle | |
JP6354617B2 (en) | Control device for meshing engagement mechanism | |
JP5659959B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
WO2013046388A1 (en) | Engine control device and control method | |
KR101864366B1 (en) | Engine booster using the regenerative braking | |
JP2017094831A (en) | Hybrid vehicle and control method therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160606 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160912 |