JP2021188704A - 係合機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの推力が低下した場合であっても、係合機構の係合動作を確実に行うことが可能な係合機構の制御装置を提供する。【解決手段】第１係合要素と第２係合要素とを有する係合機構と、係合機構を係合する際に第１係合要素と第２係合要素とを接近させる推力を発生するアクチュエータとを備え、係合機構の差回転数が所定値未満の場合にアクチュエータの推力によって係合を行う制御装置において、アクチュエータの動作状態を示すパラメータを検出し（ステップＳ１）、その検出したパラメータの値に応じて目標差回転数を算出し、かつその算出した目標差回転数に差回転数を制御する（ステップＳ２，Ｓ３）。【選択図】図１３

Description

この発明は、駆動力源が出力するトルクを駆動輪へ伝達する車両の動力伝達装置に用いられる係合機構の制御装置に関するものである。

特許文献１には、噛み合いクラッチを備えた車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された制御装置は、噛み合いクラッチを構成する第１の係合部材（入力側部材）および第２の係合部材（出力側部材）と、第１の係合部材の歯と第２の係合部材の歯とを係合および解放させるアクチュエータとを備え、更にアクチュエータに係合開始の指令を与える係合開始手段と、アクチュエータを作動後に第１の係合部材の回転を抑制する方向にトルクを付与するトルク付与手段とを備えている。そして、第１の係合部材と第２の係合部材との回転数の差が所定の回転数以下の場合に前記アクチュエータを作動させ、そのアクチュエータの作動後に第１の係合部材の回転変化を抑制するように構成されている。

また、特許文献２には、エンジンとモータとを駆動力源として備えたハイブリッド車両が記載されている。このハイブリッド車両は、複数の回転要素を有する動力分割機構を備えている。具体的には、その動力分割機構は、二組の遊星歯車機構を有し、それらの遊星歯車機構の回転要素のうちのいずれか一つの回転要素にエンジンが連結され、他の回転要素にモータが連結され、更に他の回転要素に駆動輪が連結されている。また、一方の遊星歯車機構の一つの回転要素と、他方の遊星歯車機構の一つの回転要素との間に第１クラッチ機構が設けられ、さらに他方の回転要素における所定の一対の回転要素同士を連結する第２クラッチ機構が設けられている。そして、ハイブリッド車両は、第１クラッチ機構を係合状態とすることにより、エンジンから出力されたトルクのうち駆動輪側に伝達されるトルクが比較的大きいＬｏモードを設定し、第２クラッチ機構を係合状態とすることにより、エンジンから出力されたトルクのうち駆動輪側に伝達されるトルクが比較的小さいＨｉモードを設定するように構成されている。なお、第１クラッチ機構および第２クラッチ機構は、上記の特許文献１と同様の噛み合いクラッチにより構成されている。

特開２００９−２２２１０２号公報 特開２０２０−０７５５５３号公報

上述の特許文献１の制御装置に記載されているように、クラッチ機構を係合する際には、クラッチ機構の入力側と出力側との差回転数を所定の回転数以下に制御した後にアクチュエータを制御して係合動作を行う。上記の差回転数は、通常、係合時のショックを許容できる所定の差回転数に設定されており、上述の特許文献１や特許文献２の噛み合いクラッチであれば入力側と出力側とのドグ歯同士が干渉せずにあるいは干渉した場合であっても係合完了できる差回転数とされる。そして、係合部材同士を接近させるアクチュエータの推力（ならびに押圧力）は、その所定の差回転数に応じた値が設計値となっている。一方、アクチュエータの推力は、そのアクチュエータの温度、あるいは、アクチュエータを動作させる電源部の状態によっては、その推力が低下する場合がある。例えばアクチュエータの温度が所定温度より高い高温の場合には、予め定められた推力（設計値）を出力できない場合がある。同様に電源部のバッテリが低下している場合には、ストローク速度が低下し、所定の推力を出力できない場合がある。そのように、アクチュエータの推力が低下した場合には、クラッチ機構の係合を完了できない、あるいは、係合動作に要する時間が大幅に増大するおそれがある。また、特許文献２に記載されたハイブリッド車両のようにクラッチ機構を係合して走行モードを切り替える場合には、その走行モードの切り替えを完了するまでの時間が長くなる（あるいは切り替えの完了ができない）おそれがある。さらに、アクチュエータの推力が低下した場合には、所定の推力を出力することが可能な大きなアクチュエータを別途設けることも想定されるものの、そのような場合には、車両への搭載性が低下する、あるいは、コストアップなどの不都合が生じることになる。

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、アクチュエータの推力が低下した場合であっても、係合機構の係合動作を確実に行うことが可能な係合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、相対回転可能な第１係合要素と第２係合要素とを有する係合機構と、前記係合機構を係合する際に前記第１係合要素と前記第２係合要素とを接近させる推力を発生するアクチュエータと、前記係合機構を制御するコントローラとを備え、前記第１係合要素の回転数と前記第２係合要素の回転数との差である差回転数が予め定められた所定値未満の場合に前記アクチュエータの推力によって前記第１係合要素と前記第２係合要素との係合を行うように構成された係合機構の制御装置において、前記コントローラは、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際に、前記アクチュエータの推力を含む動作状態を示すパラメータを検出し、前記検出したパラメータの値に応じて前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際の目標差回転数を算出し、前記差回転数を前記算出した目標差回転数に制御する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、前記パラメータを検出するセンサと、前記目標差回転数を算出する目標差回転数算出部と、前記差回転数を前記目標差回転数に制御する差回転数制御部とを更に備え、前記コントローラは、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際に、前記センサにより前記パラメータの値を検出し、前記目標差回転数算出部により前記検出したパラメータに応じた前記目標差回転数を算出し、前記差回転数制御部により前記差回転数を前記目標差回転数に制御するように構成してよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記アクチュエータの動作状態を示すパラメータの値が予め定められた所定値から逸脱している場合に、前記差回転数を前記目標差回転数に制御するように構成してよい。

また、この発明では、前記目標差回転数は、前記パラメータの値が前記所定値から逸脱する範囲が大きいほど、前記目標差回転数を小さく設定するように構成してよい。

また、この発明では、前記パラメータは、前記アクチュエータの温度、前記アクチュエータを動作させる電源部の電圧、および、前記アクチュエータの移動速度の少なくともいずれか一つのパラメータを含んでよい。

また、この発明では、前記係合機構は、前記第１係合要素と前記第２係合要素とにそれぞれドグ歯が形成された噛み合いクラッチであってよい。

また、この発明では、駆動力源として第１モータを備え、前記第１係合要素と前記第２係合要素とのいずれか一方の回転要素は、前記第１モータに連結されかつ前記第１モータの回転数の変化に連動して回転数が変化するように構成されており、前記第１モータを制御することにより前記差回転数を前記目標差回転数に制御するように構成されてよい。

そして、この発明では、前記係合機構は車両に搭載され、前記車両は、駆動力源としてエンジンと、第１モータと、第２モータとを有し、前記エンジンが連結されている第１回転要素と、前記第１モータが連結されている第２回転要素と、駆動輪にトルクを出力する第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、前記第２モータが連結されている第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と、第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構とを更に備え、前記係合機構は第１係合機構と第２係合機構とを含み、前記第１係合機構は、前記第６回転要素と前記第１回転要素とを連結し、またはその連結を解き、前記第２係合機構は、前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうち少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解くように構成され、前記車両は、前記第１係合機構を係合することにより設定される第１走行モードと、前記第２係合機構を係合することにより設定されかつ前記第１走行モードより前記駆動輪に伝達されるトルクが小さい第２走行モードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を解放しかつ前記第２モータの駆動トルクのみで走行するシングルモードとを含む複数の走行モードを設定することが可能であって、前記コントローラは、前記シングルモードから前記第１走行モードに移行する場合に前記第１係合機構を係合し、前記シングルモードから前記第２走行モードに移行する場合に前記第２係合機構を係合するように構成されてよい。

この発明によれば、係合機構の係合動作をアクチュエータの出力可能な推力に応じた差回転数に制御して行うように構成されている。具体的には、アクチュエータの推力に影響するパラメータの値を検出し、その検出した値に基づいて係合機構の目標差回転数を算出するように構成されている。そして、係合機構の差回転数を前記目標差回転数に制御するように構成されている。そのため、例えばアクチュエータの推力がアクチュエータの温度や電源部の電圧低下など何らかの要因によって低下している場合であっても、前記目標差回転数は現在のアクチュエータの出力可能な推力に応じたものとなるから、係合機構の係合が完了しないなどの不都合が生じることを回避もしくは抑制できる。

また、この発明によれば、上述のように、アクチュエータの出力可能な推力に応じて差回転数が制御されるため、例えば予め定められた所定の差回転数（設計値）で係合するために、より大きな推力を発生させることが可能なアクチュエータ等の新たな機構を設けることを回避できる。言い換えれば、車両への搭載性が低下すること、ならびに、搭載することによるコストの増大が生じることを回避もしくは抑制できる。

そして、この発明によれば、係合機構の係合を確実に行うことができることにより、係合機構の連結に伴って行う走行モードの切り替えをスムーズに行うことができる。

駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。 クラッチ機構の構成例を説明するための模式図である。 電子制御装置（ECU）の構成を説明するためのブロック図である。 各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態、モータの運転状態、エンジンの駆動の有無をまとめて示す図表である。 HV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。 HV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。 直結モードでの動作状態を説明するための共線図である。 EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。 EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。 シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。 CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。 CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。 この発明の実施形態における制御例を説明するためのフローチャートである。 目標差回転数を定めたマップを示す図である。 図１３に示す制御例を実行した場合における各パラメータの変化を説明するためのタイムチャートである。

この発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。この発明の実施形態におけるハイブリッド車両（以下、車両と記す）Ｖｅの一例を図１を参照して説明する。図１は、前輪（駆動輪）１Ｒ，１Ｌを駆動するための駆動装置２を示し、駆動装置２は、エンジン（ＥＮＧ）３と二つのモータ４，５とを駆動力源として備えたいわゆる２モータタイプの駆動装置である。第１モータ４は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン３の回転数を第１モータ４によって制御するとともに、第１モータ４で発電した電力により第２モータ５を駆動し、その第２モータ５が出力するトルクを走行のための駆動力に加えるように構成されている。なお、第２モータ５は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。

エンジン３には、この発明の実施形態における差動機構に相当する動力分割機構６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン３が出力したトルクを第１モータ４側と出力側とに分割する機能を主とする分割部７と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部８とにより構成されている。

分割部７は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構（第１差動機構）によって構成されている。図１に示す分割部７は、サンギヤ９と、サンギヤ９に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１０と、これらサンギヤ９とリングギヤ１０との間に配置されてサンギヤ９とリングギヤ１０とに噛み合っているピニオンギヤ１１と、ピニオンギヤ１１を自転および公転可能に保持するキャリヤ１２とを有している。なお、キャリヤ１２がこの発明の実施形態における「第１回転要素」に相当し、サンギヤ９がこの発明の実施形態における「第２回転要素」に相当し、リングギヤ１０がこの発明の実施形態における「第３回転要素」に相当する。

エンジン３が出力した動力が前記キャリヤ１２に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン３の出力軸１３に、動力分割機構６の入力軸１４が連結され、その入力軸１４がキャリヤ１２に連結されている。なお、キャリヤ１２と入力軸１４とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介してキャリヤ１２と入力軸１４とを連結してもよい。また、その出力軸１３と入力軸１４との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構（図示せず）を配置してもよい。

サンギヤ９に第１モータ４が連結されている。図１に示す例では、分割部７および第１モータ４は、エンジン３の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ４は分割部７を挟んでエンジン３とは反対側に配置されている。さらに、変速部８が、この分割部７とエンジン３との間で、これら分割部７およびエンジン３と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで配置されている。

変速部８は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速部８は、上記の分割部７と同様に、サンギヤ１５と、サンギヤ１５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１６と、これらサンギヤ１５とリングギヤ１６との間に配置されてこれらサンギヤ１５およびリングギヤ１６に噛み合っているピニオンギヤ１７と、ピニオンギヤ１７を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１８とを有している。したがって、変速部８は、サンギヤ１５、リングギヤ１６、およびキャリヤ１８の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構（第２差動機構）となっている。この変速部８におけるサンギヤ１５に分割部７におけるリングギヤ１０が連結されている。また、変速部８におけるリングギヤ１６に、出力ギヤ１９が連結されている。なお、上記のリングギヤ１６がこの発明の実施形態における「第４回転要素」に相当し、サンギヤ１５がこの発明の実施形態における「第５回転要素」に相当し、キャリヤ１８がこの発明の実施形態における「第６回転要素」に相当する。

上記の分割部７と変速部８とが複合遊星歯車機構を構成するように第１クラッチ機構（第１係合機構）CL1が設けられている。第１クラッチ機構CL1は、変速部８におけるキャリヤ１８を、分割部７におけるキャリヤ１２および入力軸１４に選択的に連結するように構成されている。具体的には、第１クラッチ機構CL1は、互いに係合することによりトルクを伝達し、また互いに解放することによりトルクを遮断する回転部材１２ａ，１２ｂを有している。一方の回転部材１２ａは入力軸１４に連結され、他方の回転部材１２ｂはキャリヤ１８に連結されている。これらの回転部材１２ａ，１２ｂのうちの一方がこの発明の実施形態における「第１係合要素」に相当し、他方がこの発明の実施形態における「第２係合要素」に相当する。この第１クラッチ機構CL1は、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。または、制御信号が入力されることにより連結状態と解放状態とを切り替え、かつ制御信号が入力されていない場合に、制御信号が入力されなくなる直前の状態（連結状態または解放状態）を維持するように構成されたいわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構であってもよい。この第１クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。すなわち、入力軸１４と第１モータ４の出力軸４ａと、後述するドリブンギヤ２６とが差動回転できるように複合遊星歯車機構が構成されている。

さらに、変速部８の全体を一体化させるための第２クラッチ機構（第２係合機構）CL2が設けられている。この第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６もしくはサンギヤ１５、あるいはサンギヤ１５とリングギヤ１６とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式、噛み合い式、あるいは、ノーマルステイ型のクラッチ機構によって構成することができる。図１に示す例では、第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６とを連結するように構成されている。具体的には、第２クラッチ機構CL2は、互いに係合することによりトルクを伝達し、また互いに解放することによりトルクを遮断する回転部材１８ａ，１８ｂを有している。一方の回転部材１８ａはキャリヤ１８に連結され、他方の回転部材１８ｂはリングギヤ１６に連結されている。これらの回転部材１８ａ，１８ｂのうちの一方がこの発明の実施形態における「第１係合要素」に相当し、他方がこの発明の実施形態における「第２係合要素」に相当する。

図２は、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2の構成の一例を説明するための模式図である。上記の第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2のいずれも同様に構成できるため、図２の説明では、第１クラッチ機構CL1を例示する。図２に示す第１クラッチ機構CL1は、互いに対向しかつ相対回転可能な二つの回転部材１２ａ，１２ｂを有し、それらの回転部材１２ａ，１２ｂには、それぞれドグ歯２０，２１が形成されている。その一方の回転部材１２ｂには、油圧や電磁力などに応じた押圧力ならびに推力を発生させるアクチュエータ（ＡＣＴ）２２が連結されている。図２に示す例では、アクチュエータ２２の押圧力ならびに推力を受ける受圧部材２３が設けられている。受圧部材２３は一方の回転部材１２ｂの背面（ドグ歯２０が形成された面とは反対側の面）に、その一方の回転部材１２ｂと一体に回転するように設けられている。この受圧部材２３と一方の回転部材１２ｂとの間には、バネなどの弾性部材２４が設けられている。

また、図２に示す第１クラッチ機構CL1は、一方の回転部材１２ａと他方の回転部材１２ｂとの回転数の差がある場合であっても、解放状態から係合状態に切り替えることができるようにするため、または一方の回転部材１２ａと他方の回転部材１２ｂとの位相がほぼ一致してドグ歯２０，２１の歯先同士が接触して係合できなくなることを抑制するために、それぞれのドグ歯２０，２１は、相手側のドグ歯２１（２０）に対向した先端部が先細るように面取りが施されている。具体的には、各回転部材１２ａ，１２ｂが、図２に矢印で示す方向に回転しているとした場合において、一方のドグ歯２０は、その回転方向における先行側の面取りが、後行側の面取りよりも大きく形成され、他方のドグ歯２１は、その回転方向における先行側の面取りが、後行側の面取りよりも小さく形成されている。

なお、図２に示すクラッチ機構を第１クラッチ機構CL1に採用する場合には、例えば、入力軸１４またはキャリヤ１２あるいはそれらと一体となって回転する部材を他方の回転部材１２ｂとして採用し、キャリヤ１８またはそれと一体となって回転する部材を一方の回転部材１２ａとして採用すればよい。また、クラッチ機構を第２クラッチ機構CL2に採用する場合には、キャリヤ１８またはそれと一体となって回転する部材を一方の回転部材１２ａとして採用し、リングギヤ１６あるいはそれと一体となって回転する部材を他方の回転部材１２ｂとして採用すればよい。

なお、例えば、ドラムに形成されたカム溝に沿って作動することにより、第１クラッチ機構CL1の係合状態と解放状態とを切り替えるスリーブと、そのカム溝に沿って作動することにより、第２クラッチ機構CL2の係合状態と解放状態とを切り替えるスリーブと、そのドラムの回転角を制御する一つのアクチュエータとを備えた構成であってもよい。

上記のエンジン３や分割部７あるいは変速部８の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２５が配置されている。前記出力ギヤ１９に噛み合っているドリブンギヤ２６がこのカウンタシャフト２５に取り付けられている。また、カウンタシャフト２５にはドライブギヤ２７が取り付けられており、このドライブギヤ２７が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２８におけるリングギヤ２９に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２６には、第２モータ５におけるロータシャフト３０に取り付けられたドライブギヤ３１が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１９から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ５が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２６の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２８から左右のドライブシャフト３２に出力し、その動力やトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるように構成されている。

なお、駆動装置２には、第１モータ４を走行のための駆動力源とする場合に、エンジン３の回転を止めるための摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構（第３係合機構）B1が設けられている。すなわち、ブレーキ機構B1は所定の固定部と出力軸１３または入力軸１４との間に設けられ、係合して出力軸１３または入力軸１４を固定することにより、分割部７におけるキャリヤ１２や、変速部８におけるキャリヤ１８を反力要素として機能させ、分割部７におけるサンギヤ９を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、ブレーキ機構B1は、第１モータ４が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１３または入力軸１４を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させることができればよい。または、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン３がその駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチをブレーキ機構B1として設けてもよい。

第１モータ４にインバータやコンバータなどを備えた第１電力制御装置３３が接続され、第２モータ５にインバータやコンバータなどを備えた第２電力制御装置３４が接続され、それらの各電力制御装置３３，３４は、電源部３５に電気的に連結されている。電源部３５は、リチウムイオン電池、キャパシタ、全固体電池などから構成されたメインバッテリ（駆動用バッテリ）３５ａと、上述のアクチュエータ２２などの補機に電力を供給するための補機バッテリ３５ｂとを含む。また、上記第１電力制御装置３３と第２電力制御装置３４とが相互に電力を供給できるように構成されている。具体的には、第１モータ４が反力トルクを出力することに伴って発電機として機能する場合には、第１モータ４で発電された電力を第２モータ５に供給することができるように構成されている。

なお、上記のメインバッテリ３５ａは、上述したようにリチウムイオン電池、キャパシタ、全固体電池などによって構成される。それら各蓄電装置は、それぞれ特性が異なるから、車両Ｖｅは、メインバッテリを単一種類の装置から構成することに限られず、複数の蓄電装置を各装置の特性を考慮して組み合わせて構成してもよい。

上記の各電力制御装置３３，３４におけるインバータやコンバータ、エンジン３、各クラッチ機構CL1，CL2およびブレーキ機構B1を制御するための電子制御装置（ECU）３６が設けられている。このECU３６は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成されている。図３は、ECU３６の構成の一例を説明するためのブロック図である。図３に示す例では、統合ECU３７、MG-ECU３８、エンジンECU３９、および、クラッチECU４０によりECU３６が構成されている。

統合ECU３７は、車両Ｖｅに搭載された種々のセンサから入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて演算を行い、その演算結果を、MG-ECU３８、エンジンECU３９、およびクラッチECU４０に指令信号を出力するように構成されている。統合ECU３７に入力される各種センサからのデータの一例を図３に示してある。車速、アクセル開度、第１モータ(MG1)４の回転数、第２モータ(MG2)５の回転数、エンジン３の出力軸１３の回転数（エンジン回転数）、変速部８におけるカウンタシャフト２５の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1，CL2やブレーキ機構B1に設けられたピストン（アクチュエータ）のストローク量、電源部３５の温度および電圧、各電力制御装置３３，３４の温度、第１モータ４の温度、第２モータ５の温度、分割部７や変速部８などを潤滑するオイル（ＡＴＦ）の温度、各バッテリ３５ａ，３５ｂの充電残量（SOC）、ドラムの回転角などのデータが、統合ECU３７に入力される。また、統合ECU３７は、図３に示すように、各クラッチ機構CL1，CL2の目標の差回転数を算出する目標差回転数算出部３７ａと、その目標差回転数に制御する差回転数制御部３７ｂとを備えている。

そして、統合ECU３７に入力されたデータなどに基づいて第１モータ４の運転状態（出力トルクや回転数）、第２モータ５の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてMG-ECU３８に出力する。同様に、統合ECU３７に入力されたデータなどに基づいてエンジン３の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジンECU３９に出力する。同様に、統合ECU３７に入力されたデータなどに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2、およびブレーキ機構B1の伝達トルク容量（「０」を含む）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてクラッチECU４０に出力する。

MG-ECU３８は、上記のように統合ECU３７から入力されたデータに基づいて各モータ４，５に通電するべき電流値を求めて、各モータ４，５に指令信号を出力する。各モータ４，５は、交流式のモータであるから、上記の指令信号は、インバータで生成するべき電流の周波数や、コンバータで昇圧するべき電圧値などが含まれる。

エンジンECU３９は、上記のように統合ECU３７から入力されたデータに基づいて電子スロットルバルブの開度を定めるための電流値やパルス数、点火装置で燃料を着火するための電流値やパルス数、EGR（Exhaust Gas Recirculation）バルブの開度を定めるための電流値やパルス数、吸気バルブや排気バルブの開度を定めるための電流値やパルス数などの指令値を求め、それぞれのバルブや装置に指令信号を出力する。すなわち、エンジン３の出力（パワー）や、エンジン３の出力トルク、もしくはエンジン回転数を制御するための指示信号を、エンジンECU３９から出力する。

クラッチECU４０は、上記のように統合ECU３７から入力されたデータに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2およびブレーキ機構B1の係合圧を定めるアクチュエータに通電するべき指令値を求めて、それぞれのアクチュエータに指令信号を出力する。

上記の駆動装置２は、エンジン３から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン３から駆動トルクを出力することなく、第１モータ４や第２モータ５から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第１モータ４を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）において、変速部８のリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部８のリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部８のリングギヤ１６の回転数とエンジン３（または入力軸１４）の回転数が同一である直結モード（固定段モード）とを設定することが可能である。なお、HV-LoモードとHV-Hiモードとでは、トルクの増幅率はHV-Loモードの方が大きくなる。

またさらに、EV走行モードは、第１モータ４および第２モータ５から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第１モータ４から駆動トルクを出力せずに第２モータ５のみから駆動トルクを出力するシングルモード（切り離しモード）とを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率がEV-Loモードより小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。なお、シングルモードでは、第１クラッチ機構CL1を係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することや、第２クラッチ機構CL2を係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行すること、あるいは各クラッチ機構CL1，CL2を解放した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することが可能である。

それらの各走行モードは、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、ブレーキ機構B1、およびエンジン３、各モータ４，５を制御することにより設定される。図４に、これらの走行モードと、各走行モードにおける、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、ブレーキ機構B1の係合および解放の状態、第１モータ４および第２モータ５の運転状態、エンジン３からの駆動トルクの出力の有無の一例を図表として示してある。図中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「−」のシンボルは解放している状態を示し、「Ｇ」のシンボルは主にジェネレータとして運転することを意味し、「Ｍ」のシンボルは主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第１モータ４や第２モータ５が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン３から駆動トルクを出力している状態を示し、「OFF」はエンジン３から駆動トルクを出力していない状態を示している。なお、上記の第１クラッチ機構CL1を係合して設定される走行モードがこの発明の実施形態における「第１走行モード」に相当し、第２クラッチ機構CL2を係合して設定される走行モードが、この発明の実施形態における「第２走行モード」に相当する。

各走行モードを設定した場合における動力分割機構６の各回転要素の回転数、およびエンジン３、各モータ４，５のトルクの向きを説明するための共線図を図５ないし図１０に示している。共線図は、動力分割機構６における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線に重ねてある矢印がトルクの向きを示すとともに、そのトルクの大きさを矢印の長さで示している。

図５に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、第２クラッチ機構CL2を係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。また、図５に示すようにHV-Loモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、第１クラッチ機構CL1を係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。上記HV-HiモードやHV-Loモードが設定されている場合の第１モータ４の回転数は、エンジン３の燃費や第１モータ４の駆動効率などを考慮した駆動装置２全体としての効率（消費エネルギー量を前輪１Ｒ，１Ｌのエネルギー量で除算した値）が最も良好となるように制御される。上記の第１モータ４の回転数は無段階に連続的に変化させることができ、その第１モータ４の回転数と車速とに基づいてエンジン回転数が定まる。したがって、動力分割機構６は、無段変速機として機能できる。

上記のように第１モータ４から反力トルクを出力することにより、第１モータ４が発電機として機能する場合には、エンジン３の動力の一部が第１モータ４により電気エネルギーに変換される。そして、エンジン３の動力から第１モータ４により電気エネルギーに変換された動力分を除いた動力が変速部８におけるリングギヤ１６に伝達される。その第１モータ４から出力する反力トルクは、動力分割機構６を介してエンジン３から第１モータ４側に伝達されるトルクの分割率に応じて定められる。この動力分割機構６を介してエンジン３から第１モータ４側に伝達されるトルクと、リングギヤ１６側に伝達されるトルクとの比、すなわち動力分割機構６におけるトルクの分割率は、HV-LoモードとHV-Hiモードとで異なる。

具体的には、第１モータ４側に伝達されるトルクを「１」とした場合、HV-Loモードではリングギヤ１６側に伝達されるトルクの割合であるトルク分割率は、「１／（ρ１×ρ２）」となり、HV-Hiモードではそのトルク分割率は、「１／ρ１」となる。すなわち、エンジン３から出力されたトルクのうちリングギヤ１６に伝達されるトルクの割合は、HV-Loモードでは、「１／（１−（ρ１×ρ２））」となり、HV-Hiモードでは、「１／（ρ１＋１）」となる。ここで、「ρ１」は分割部７のギヤ比（リングギヤ１０の歯数とサンギヤ９の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部８のギヤ比（リングギヤ１６の歯数とサンギヤ１５の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値である。したがって、HV-Loモードが設定されている場合には、HV-Hiモードが設定されている場合と比較して、リングギヤ１６に伝達されるトルクの割合が大きくなる。

なお、エンジン３の出力を増大させてエンジン３の回転数を増大させている場合には、エンジン３の出力のうちエンジン３の回転数を増大させるために要したパワーを減じたパワーに相当するトルクが、エンジン３から出力されるトルクとなる。そして、第１モータ４により発電された電力が第２モータ５に供給される。その場合、必要に応じてメインバッテリ３５ａに充電されている電力も第２モータ５に供給される。

直結モードでは、各クラッチ機構CL1，CL2が係合されることにより、図７に示すように動力分割機構６における各回転要素が同一回転数で回転する。すなわち、エンジン３の動力の全てが動力分割機構６から出力される。言い換えると、エンジン３の動力の一部が、第１モータ４や第２モータ５により電気エネルギーに変換されることがない。したがって、電気エネルギーに変換する際に生じるジュール損などを要因とした損失がないため、動力の伝達効率が良好になる。

さらに、図８および図９に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、ブレーキ機構B1を係合するとともに各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。具体的には、図８に示すようにEV-Loモードでは、ブレーキ機構B1および第１クラッチ機構CL1を係合するとともに、各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構B1により、出力軸１３またはキャリヤ１２が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第１モータ４の回転方向は、正方向になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。また、図９に示すようにEV-Hiモードでは、ブレーキ機構B1および第２クラッチ機構CL2を係合するとともに、各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構B1により、出力軸１３またはキャリヤ１２が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第１モータ４の回転方向は、エンジン３の回転方向（正方向）とは反対方向（負方向）になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。

また、変速部８のリングギヤ１６の回転数と第１モータ４の回転数との回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも大きくなる。すなわち、同一車速で走行している場合には、EV-Loモードを設定する場合の方が、EV-Hiモードを設定する場合よりも第１モータ４の回転数が高回転数になる。つまり、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、上記のリングギヤ１６の回転数は、出力部材（あるいは出力側）の回転数であって、図１のギヤトレーンでは、便宜上リングギヤ１６から駆動輪までの各部材のギヤ比は１とする。そして、シングルモードでは、図１０に示すように第２モータ５のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構CL1，CL2が解放されていることにより、動力分割機構６の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン３や第１モータ４を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。

メインバッテリ３５ａの充電残量（SOC）、車速、要求駆動力などに基づいて上記の各走行モードを定めるように構成されている。この発明の実施形態では、メインバッテリ３５ａの充電残量を維持するように各走行モードを設定するCS（Charge Sustain）モードと、蓄電装置に充電された電力を積極的に使用するCD（Charge Depleting）モードとを、メインバッテリ３５ａの充電残量に応じて選択するように構成されている。具体的には、メインバッテリ３５ａの充電残量が低下している場合などに、CSモードを選択し、メインバッテリ３５ａの充電残量が比較的多い場合などにCDモードを選択するように構成されている。

図１１には、CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。

図１１に示す例では、前進走行しており、要求駆動力が比較的小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ５の特性に基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。

また、前進走行しており、かつ要求駆動力が比較的大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、メインバッテリ３５ａの充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。

さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかのモードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両Ｖｅの運転状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。

また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１１に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１１における「Lo←Fix」のラインを運転点が図１１における右側から左側に向けて横切って変化した場合や、下側から上側に向けて横切って変化した場合に、直結モードからHV-Loモードに切り替えるように構成され、「Lo→Fix」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切って変化した場合や、上側から下側に向けて横切って変化した場合に、HV-Loモードから直結モードに切り替えるように構成されている。同様に、図１１における「Fix←Hi」のラインを運転点が右側から左側に向けて横切って変化した場合や、下側から上側に向けて横切って変化した場合に、HV-Hiモードから直結モードに切り替えるように構成され、「Fix→Hi」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切って変化した場合や、上側から下側に向けて横切って変化した場合に、直結モードからHV-Hiモードに切り替えるように構成されている。

図１２には、CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。

図１２に示す例では、前進走行しており、要求駆動力が第１駆動力F1よりも小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ５の特性などに基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。

また、前進走行しており、かつ要求駆動力が第１駆動力F1よりも大きい場合には、デュアルモードが設定される。さらに、第１車速V1よりも高車速である場合や、第２車速V2よりも高車速でありかつ要求駆動力が第２駆動力F2よりも大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、メインバッテリ３５ａの充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードやデュアルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。

さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかの走行モードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両Ｖｅの走行状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。

また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードの各走行モードは、図１２に示す各ラインを横切って運転点が変化することにより切り替えられるように構成されている。具体的には、図１２における「Lo⇔Fix」のラインを運転点が横切って変化した場合に、直結モードとHV-Loモードとが相互に切り替えられるように構成されている。同様に、図１２における「Fix⇔Hi」のラインを運転点が横切って変化した場合に、HV-Hiモードと直結モードとが相互に切り替えられるように構成されている。

なお、図１１や図１２に示す走行モードを設定する領域や、ＨＶ走行モードを設定する条件下におけるモードの切り替えを行うためのラインは、駆動装置２を構成する各部材の温度や、メインバッテリ３５ａあるいは電力制御装置３３，３４の温度、もしくはメインバッテリ３５ａの充電残量などに応じて変動するように構成してもよい。

このように構成された車両Ｖｅは、上述したように、クラッチ機構などの係合機構の係合状態を切り替えることにより複数の走行モードの設定が可能である。それら走行モードの設定は、運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度や要求駆動力に応じて設定される。したがって、例えば上述の第２モータ５のみの駆動トルクで走行するシングルモードで走行中にアクセル操作されるなどにより要求駆動力が増大した場合には、デュアルモードあるいはＨＶモードへ移行する、またそれらの走行モードへ移行する場合には、第１クラッチ機構CL1あるいは第２クラッチ機構CL2を係合することになる。具体的には、係合するクラッチ機構CL1（CL2）の駆動側部材と従動側部材とをトルク伝達可能に連結することになり、その場合、その駆動側部材と従動側部材との回転数の差である差回転数をクラッチ機構CL1（CL2）を係合することが可能な差回転数に制御する。すなわち係合時のショックやそのショックを許容できる回転数（すなわち同期回転数）に制御する。

また、クラッチ機構CL1（CL2）を解放している状態から係合する際には、上記のクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数が所定の差回転数になったら、アクチュエータ２２によって駆動側部材と従動側部材とを接近させて係合させることになる。すなわちアクチュエータ２２によって駆動側部材を従動側部材側に移動させ、アクチュエータ２２の推力によってクラッチ機構CL1（CL2）を係合させる。一方、アクチュエータ２２の推力は、アクチュエータ２２の温度が予め定められた所定温度より高い場合には、その推力が低下することがある。なお、所定温度とは、上記のクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を所定の差回転数に設定した場合に、係合制御する際の推力を発生させることが可能な温度であり、その温度は例えばオイル（ＡＴＦ）の温度を基準とする。アクチュエータ２２は、駆動装置２に組み込まれるものであるから、オイルの温度を検出することで間接的にアクチュエータ２２の温度を検出できる。また、オイルの温度の他、各モータ４，５の温度やアクチュエータ２２そのものの温度を基準としてもよい。また同様に、補機バッテリ３５ｂの電圧（動作電圧）が低下している場合にもアクチュエータ２２の推力は低下する。ならびに、アクチュエータ２２の移動速度（ストローク）が低下している場合にも推力は低下する。すなわちアクチュエータ２２の動作状態を示す少なくともいずれかのパラメータの値が所定値から逸脱している場合には、そのアクチュエータ２２の推力は低下する。したがって、そのように、アクチュエータ２２の温度や動作電圧が所定値（あるいは所定範囲）から逸脱している場合には、所定の推力を発生させることができない場合がある。つまり、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を、所定の差回転数に制御した場合に係合させることが可能なアクチュエータ２２の推力を発生させることができず、クラッチ機構CL1（CL2）の係合が完了しない、あるいは、その係合動作に大幅な時間を要し、ひいては走行モードの切り替えができないおそれがある。そこで、この発明の実施形態では、アクチュエータ２２の推力が低下した場合であっても、クラッチ機構CL1（CL2）の係合がスムーズに行うことができるように構成されている。

図１３は、その制御の一例を示すフローチャートであり、先ず、オイル（ＡＴＦ）の温度（あるいは各モータ４，５の温度）、補機バッテリ３５ｂの電圧、および、アクチュエータ２２のストローク速度を読み込む（ステップＳ１）。これは、上述したように、これらオイルの温度、補機バッテリの電圧値、アクチュエータ２２のストローク速度などの各パラメータは、アクチュエータ２２の推力に影響する。すなわちオイルの温度が予め定められた所定温度より高い場合には、アクチュエータ２２の推力が低下する。同様に補機バッテリ３５ｂの電圧値が予め定められた所定値より低下している場合にはアクチュエータ２２の推力が低下する。同様にアクチュエータ２２のストローク速度が低下している場合にも推力が低下する。したがって、これらアクチュエータ２２の推力に影響する各パラメータを読み込む。なお、これら各パラメータの値は、上述の図３で説明した各種センサによって検出することができる。

ついで、その各パラメータの値に応じて目標のクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を算出する（ステップＳ２）。上述のように、各パラメータの値がアクチュエータ２２の推力に影響を与える。したがって、クラッチ機構CL1（CL2）を係合する際の入力側と出力側との差回転数を予め定めた差回転数に設定すると、上記の各パラメータの値が、所定値（設計値）から逸脱した場合には、推力の低下を要因としてクラッチ機構CL1（CL2）の係合遅れが生じる、あるいは、そのクラッチ機構CL1（CL2）を係合できないことがある。そのため、このステップＳ２では、アクチュエータ２２の推力が低下した場合であっても、クラッチ機構CL1（CL2）の係合動作を確実に完了することができる目標差回転数を算出する。

その差回転数は、例えば図１４に示すようなマップを参照して算出してよい。縦軸に目標差回転数を採り、横軸にアクチュエータ２２の推力に影響するパラメータ（すなわちオイル温度の逆数、電圧、推力、ストローク速度）を採っている。このマップから把握できるように、横軸のオイル温度の逆数、電圧、推力、ストローク速度が通常値（設計値）から低くなるに連れて、すなわちオイル温度が高くなる、電圧が低下する、推力が低下する、および、ストローク速度が低下するに連れて、目標の差回転数も小さくなる。つまり、アクチュエータ２２の状態を示す各パラメータの値が、通常値から逸脱する量が大きくなる程、目標差回転数も小さくなる。

推力が低下した状態で通常の差回転数の際に係合動作を実行した場合には、推力が小さいからクラッチ機構CL1（CL2）の係合ができない場合がある。例えばクラッチ機構CL1（CL2）がドグクラッチの場合には、ドグ歯同士が干渉するなどして、係合動作をスムーズに行えないことがある。したがって、例えばオイルの温度が通常より高温の場合には、通常時よりアクチュエータ２２の推力が低下するので、その低下した推力でクラッチ機構CL1（CL2）の係合が可能な通常より小さい差回転数が設定される。つまり、このマップに示す目標の差回転数は、各パラメータの値に応じた推力でクラッチ機構CL1（CL2）を係合することが可能な差回転数に設定される。

そして、ステップＳ２で目標の差回転数を算出したら、その目標の差回転数となるようにクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を制御する（ステップＳ３）。すなわち、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を同期させる同期制御を行う。具体的には、第１モータ４を制御することにより第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2における差回転数を制御する。ここで、第１モータ４による各クラッチ機構CL1,CL2の差回転数の制御について説明する。図１に示す駆動装置２では、車両Ｖｅが前進走行している状態で、第１モータ４によってサンギヤ９を回転させると、リングギヤ１０およびこれに連結されているサンギヤ１５が、第１モータ４の回転数に応じた回転数で回転し、さらにキャリヤ１８がそのサンギヤ１５および出力ギヤ１９（リングギヤ１６）の回転数に応じた回転数で回転する。このキャリヤ１８に、第１クラッチ機構CL1の従動側部材である回転部材１２ｂや第２クラッチ機構CL2の駆動側部材である回転部材１８ａが連結されているので、結局、これらの回転部材１２ｂ，１８ａが第１モータ４の回転数に応じた回転数になる。したがって、第１モータ４によって第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2における差回転数を制御することができる。

そして、ステップＳ３で差回転数を目標差回転数に制御したら、係合するクラッチ機構CL1（CL2）の係合制御を行う（ステップＳ４）。すなわちアクチュエータ２２をストロークさせて、クラッチ機構CL1（CL2）の回転部材同士を接近させて係合を行う。つまり、この状態では、差回転数がステップＳ１で読み込んだ各パラメータの値を基に算出された差回転数となっているから、スムーズな係合動作が行われる。

つぎに、図１３の制御例を実行した場合における差回転数などの変化をタイムチャートを参照して説明する。図１５は、そのタイムチャートを示す図であって、走行モードの切り替え要求、クラッチ機構CL1（CL2）の係合要求、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数、ならびに、アクチュエータ２２のピストンのストロークの変化をそれぞれ示している。また、この図１５に示すタイムチャートは、例えばシングルモードで走行している状態から、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2を係合するいずれかの走行モードへ移行する場合の例を示している。また、この図１５に示す例では、上述のオイルの温度など各種パラメータのうち少なくともいずれかのパラメータの値が所定値から逸脱しており、アクチュエータ２２の推力が低下している状態であり、したがって、目標の差回転数も通常時に比べて小さく設定されている。以下、具体的に説明する。

先ず、アクセル開度や要求駆動力が増大することによりモード切り替えの要求がされる（ｔ１時点）。すなわち、シングルモードから第１クラッチ機構CL1あるいは第２クラッチ機構CL2を係合する走行モードへの切り替え要求がされる。したがって、このｔ１時点で、係合するクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を目標差回転数に向けて制御する（ｔ１時点からｔ２時点）。つまり、第１モータ４によってその差回転数を小さくする。なお、このｔ１時点では、係合すべきクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数が目標差回転数に到っていないため、クラッチ機構CL1（CL2）の係合要求、ならびに、アクチュエータ２２のストロークはＯＦＦとされている。

ついで、第１モータ４で制御しているクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数が目標差回転数に達する（ｔ２時点）。つまり、クラッチ機構CL1（CL2）の同期可能な回転数に達する。なお、同期可能な回転数とは、クラッチ機構CL1（CL2）の入力側と出力側との差回転数を低減して係合する場合に、クラッチ機構の係合が可能であって、かつ係合時のショックやそのショックを許容可能な差回転数を言う。したがって、このｔ２時点で、係合要求がＯＮとなる。

そして、係合要求がＯＮされると、係合するクラッチ機構CL1（CL2）を係合するべく、アクチュエータ２２を制御させる（ｔ３時点からｔ４時点）。アクチュエータ２２をストロークさせて駆動側部材を従動側部材に接近させる。つまり、回転部材１２ａと回転部材１２ｂとを接近（あるいは回転部材１８ａと回転部材１８ｂとを接近）させるようにアクチュエータ２２を押圧する。なお、アクチュエータ２２のストロークの変化速度（移動速度）は、上述の推力に影響を与える各種パラメータの値に応じたものとなる。したがって、図１５に示す変化速度より大きい場合には、その変化率（傾き）は大きくなり、図１５に示す変化速度より小さい場合には、その変化率は小さくなる。

そして、ｔ４時点で、係合するクラッチ機構CL1（CL2）の入力側と出力側とが完全に係合し、そのクラッチ機構CL1（CL2）の係合が完了する。すなわち、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転が「０」になる。また併せて、走行モードの切り替えが完了する。

このように、この発明の実施形態では、アクチュエータ２２の推力に影響するオイルの温度などの各種のパラメータの値が所定値（設計値）から逸脱している場合には、係合する際のクラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を補正するように構成されている。すなわち、アクチュエータ２２の推力に影響する各種のパラメータの値が所定値から逸脱している場合には、その推力が低下することがある。そのような場合、クラッチ機構CL1（CL2）を係合できない、あるいは大幅な係合遅れが生じることがある。例えばクラッチ機構CL1（CL2）がドグクラッチの場合であれば、クラッチ機構CL1（CL2）の入力側と出力側とのドグ歯同士が干渉して係合できないことがある。そこで、各種パラメータの値が所定値の範囲である場合に定めたクラッチ機構CL1（CL2）の目標差回転数を現在のパラメータの値に応じた目標差回転数に制御するように構成されている。

つまり、クラッチ機構CL1（CL2）を係合する走行モードへの切り替え要求がされると、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数を、現在の各種パラメータの値に応じた目標差回転数に制御する。そして、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数がその目標差回転数に制御されたら、係合指示ならびに係合制御を行う。すなわちアクチュエータ２２を制御してクラッチ機構CL1（CL2）の入力側の部材と出力側の部材とを接近させて係合を行う。この場合には、アクチュエータ２２の推力が低下している場合であっても、クラッチ機構CL1（CL2）の差回転数がその低下した推力に応じたものであるから、クラッチ機構CL1（CL2）の係合を確実に行うことができる。そのため、この発明の実施形態では、アクチュエータ２２の推力が低下した場合であっても、クラッチ機構CL1（CL2）の係合ができない、あるいは、係合動作に大幅な時間を要するなどの不都合が発生することを回避もしくは抑制できる。また、そのようにクラッチ機構CL1（CL2）の係合動作を確実に行うことができることにより、走行モードの切り替えをスムーズに行うことができる。

また、この発明の実施形態では、目標差回転数を通常値（設計値）から補正して、クラッチ機構CL1（CL2）の係合を行うように構成されているため、例えば通常値の差回転数で係合制御を行うために、推力が大きいアクチュエータを別途設けることを要しない。そのため、搭載性やコストの面における制約を受けることを回避できる。

また、この発明の実施形態では、アクチュエータ２２の推力を、オイルの温度、各モータ４，５の温度、補機バッテリ３５ｂの電圧など既存の検出データに基づいて算出し、クラッチ機構CL1（CL2）の目標差回転数を算出するように構成されている。つまり、アクチュエータ２２の推力を検出するセンサなど新たな機器を設けることなく、既存の構成により上述の制御を実行することができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述した実施形態では、アクチュエータ２２の推力を既存のパラメータによって間接的に検出するように構成されているものの、その推力を直接検出するセンサ等を別途設けてもよい。その場合には、より正確な推力を検出することができ、その推力に基づいて上述の制御を実行することが可能となる。

また、上記の制御は、各パラメータの値のうち少なくともいずれか一つのパラメータの値に基づいて実行してもよく、あるいは、複数のパラメータの値に基づいて実行してもよい。複数のパラメータに基づいて制御を実行する場合には、図１４と同様のマップを参照するなどして制御を実行する。より複数のパラメータに基づいて制御を行うことにより、より正確な制御が可能となる。

１Ｒ，１Ｌ 前輪
２ 駆動装置
３ エンジン
４ 第１モータ
５ 第２モータ
６ 動力分割機構
１２ａ，１２ｂ、１８ａ，１８ｂ 回転部材
２０，２１ ドグ歯
２２ アクチュエータ（ＡＣＴ）
３６ ＥＣＵ（電子制御装置）
CL1，CL2 クラッチ機構
Ｖｅ 車両

Claims (8)

1. 相対回転可能な第１係合要素と第２係合要素とを有する係合機構と、前記係合機構を係合する際に前記第１係合要素と前記第２係合要素とを接近させる推力を発生するアクチュエータと、前記係合機構を制御するコントローラとを備え、
   前記第１係合要素の回転数と前記第２係合要素の回転数との差である差回転数が予め定められた所定値未満の場合に前記アクチュエータの推力によって前記第１係合要素と前記第２係合要素との係合を行うように構成された係合機構の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際に、前記アクチュエータの推力を含む動作状態を示すパラメータを検出し、
   前記検出したパラメータの値に応じて前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際の目標差回転数を算出し、
   前記差回転数を前記算出した目標差回転数に制御するように構成されている
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
2. 請求項１に記載の係合機構の制御装置において、
   前記パラメータを検出するセンサと、前記目標差回転数を算出する目標差回転数算出部と、前記差回転数を前記目標差回転数に制御する差回転数制御部とを更に備え、
   前記コントローラは、
   前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合する際に、前記センサにより前記パラメータの値を検出し、
   前記目標差回転数算出部により前記検出したパラメータに応じた前記目標差回転数を算出し、
   前記差回転数制御部により前記差回転数を前記目標差回転数に制御する
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の係合機構の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記アクチュエータの動作状態を示すパラメータの値が予め定められた所定値から逸脱している場合に、前記差回転数を前記目標差回転数に制御するように構成されている
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
4. 請求項３に記載の係合機構の制御装置において、
   前記目標差回転数は、前記パラメータの値が前記所定値から逸脱する範囲が大きいほど、前記目標差回転数を小さく設定するように構成されている
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の係合機構の制御装置において、
   前記パラメータは、前記アクチュエータの温度、前記アクチュエータを動作させる電源部の電圧、および、前記アクチュエータの移動速度の少なくともいずれか一つのパラメータを含む
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の係合機構の制御装置において、
   前記係合機構は、前記第１係合要素と前記第２係合要素とにそれぞれドグ歯が形成された噛み合いクラッチである
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の係合機構の制御装置において、
   駆動力源として第１モータを備え、
   前記第１係合要素と前記第２係合要素とのいずれか一方の回転要素は、前記第１モータに連結されかつ前記第１モータの回転数の変化に連動して回転数が変化するように構成されており、前記第１モータを制御することにより前記差回転数を前記目標差回転数に制御する
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の係合機構の制御装置において、
   前記係合機構は車両に搭載され、
   前記車両は、駆動力源としてエンジンと、第１モータと、第２モータとを有し、
   前記エンジンが連結されている第１回転要素と、前記第１モータが連結されている第２回転要素と、駆動輪にトルクを出力する第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、前記第２モータが連結されている第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と、第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構とを更に備え、
   前記係合機構は第１係合機構と第２係合機構とを含み、
   前記第１係合機構は、前記第６回転要素と前記第１回転要素とを連結し、またはその連結を解き、前記第２係合機構は、前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうち少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解くように構成され、
   前記車両は、前記第１係合機構を係合することにより設定される第１走行モードと、前記第２係合機構を係合することにより設定されかつ前記第１走行モードより前記駆動輪に伝達されるトルクが小さい第２走行モードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を解放しかつ前記第２モータの駆動トルクのみで走行するシングルモードとを含む複数の走行モードを設定することが可能であって、
   前記コントローラは、
   前記シングルモードから前記第１走行モードに移行する場合に前記第１係合機構を係合し、
   前記シングルモードから前記第２走行モードに移行する場合に前記第２係合機構を係合するように構成されている
   ことを特徴とする係合機構の制御装置。

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