JP2022116637A

JP2022116637A - Vehicle control apparatus

Info

Publication number: JP2022116637A
Application number: JP2021012914A
Authority: JP
Inventors: 謙大木村; Kenta Kimura; 陽一郎勇; Yoichiro Yu; 大吾荒木田; Daigo Arakida
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-08-10

Abstract

To provide a vehicle control apparatus which, even if a sensor for detecting the operation amount of an operation mechanism for controlling a clutch mechanism fails in a state where a fixed stage mode is set, enables traveling by making a switch to an appropriate traveling mode.SOLUTION: A vehicle control apparatus brings a clutch mechanism into an engagement state to set a fixed stage mode, and brings the clutch mechanism into a disengagement state to set another traveling mode which enables traveling while making an engine and drive wheels relatively rotatable to each other. The vehicle control apparatus determines whether a sensor for detecting the operation amount of an operation mechanism for engaging or disengaging the clutch mechanism fails (Step S1). If the fixed stage mode is set at a time point when it is determined that the operation amount sensor fails, the vehicle control apparatus makes a switch to the other traveling mode on the basis of the detection value of a sensor for detecting the movement amount of one rotary member which is the constituent member of the clutch mechanism (Step S4).SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、クラッチ機構の係合状態と解放状態とを切り替えることにより、複数の走行モードを設定することができる車両の制御装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle control device capable of setting a plurality of driving modes by switching a clutch mechanism between an engaged state and a disengaged state.

特許文献１および特許文献２には、エンジン、第１モータ、および駆動輪が差動回転可能に連結された動力分割機構と、その動力分割機構における所定の一対の回転要素を連結する第１クラッチ機構と、他の一対の回転要素を連結する第２クラッチ機構とを備え、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とのうちの一方を係合状態にすることにより、エンジン、第１モータ、および駆動輪が差動回転するＨＶ走行モードを設定し、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とを係合状態にすることにより、エンジンと駆動輪との回転数比を固定した固定段モードを設定することができるように構成されたハイブリッド車両が記載されている。なお、出力部材には、第２モータが連結されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a power split mechanism in which an engine, a first motor, and drive wheels are coupled for differential rotation, and a first clutch that couples a predetermined pair of rotating elements in the power split mechanism. and a second clutch mechanism that couples the other pair of rotating elements, and by engaging one of the first clutch mechanism and the second clutch mechanism, the engine, the first motor, and the By setting the HV driving mode in which the driving wheels rotate differentially, and by engaging the first clutch mechanism and the second clutch mechanism, setting the fixed speed mode in which the rotation speed ratio between the engine and the driving wheels is fixed. A hybrid vehicle configured to be able to A second motor is connected to the output member.

また、特許文献２には、各クラッチ機構のいずれか一方が動作できないフェールが生じた場合に、他方のクラッチ機構を制御することにより、上記ＨＶ走行モードを設定するように構成された制御装置が記載されている。すなわち、特許文献２に記載された制御装置は、一方のクラッチ機構が係合した状態でフェールした場合には、他方のクラッチ機構を解放し、それとは反対に、一方のクラッチ機構が解放した状態でフェールした場合には、他方のクラッチ機構を係合するように構成されている。 Further, Patent Document 2 discloses a control device configured to set the HV driving mode by controlling the other clutch mechanism when a failure occurs in which one of the clutch mechanisms cannot operate. Have been described. That is, the control device described in Patent Document 2 releases the other clutch mechanism when one clutch mechanism fails in the engaged state, and conversely, the state in which the one clutch mechanism is released If one fails, the other clutch mechanism is engaged.

特許第６４５１５２４号公報Japanese Patent No. 6451524 特開２０１９－０８９４１３号公報JP 2019-089413 A

特許文献１や特許文献２に記載されたハイブリッド車両は、各クラッチ機構を係合することによりエンジンと駆動輪との回転数比を固定する固定段モードを設定するように構成されている。したがって、固定段モードを設定した状態でいずれか一方のクラッチ機構がフェールした場合に、その固定段モードを設定したまま停車すると、エンジンも停止する。その場合、例えば、第２モータを駆動して発進させれば、車速の増加に伴ってエンジン回転数が増加することにより、エンジンの動力によって走行することができるものの、エンジンが始動するまでの間は、エンジンを連れ回すことにより、第２モータに要求される電力が増加する。言い換えると、バッテリなどの蓄電装置の充電残量が少ない場合には、車両を発進させることができなくなる可能性がある。 The hybrid vehicles described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are configured to set a fixed speed mode in which the rotational speed ratio between the engine and the drive wheels is fixed by engaging each clutch mechanism. Therefore, if one of the clutch mechanisms fails while the fixed-speed mode is set, and the vehicle is stopped while the fixed-speed mode is set, the engine also stops. In that case, for example, if the vehicle is started by driving the second motor, the engine speed increases as the vehicle speed increases. , the electric power required for the second motor increases by rotating the engine together. In other words, there is a possibility that the vehicle cannot be started when the remaining charge of the power storage device such as the battery is low.

そのような場合に、特許文献２に記載された制御装置のように、フェールしていないクラッチ機構を制御して、いずれか一方のクラッチ機構を係合させた走行モードを設定することでエンジンと駆動輪との差動回転が可能になり、エンジンを始動し、エンジンの動力によって走行することができる。 In such a case, as in the control device described in Patent Document 2, by controlling the clutch mechanisms that have not failed and setting a running mode in which one of the clutch mechanisms is engaged, the engine and Differential rotation with the drive wheels is enabled, the engine can be started, and the vehicle can run with the power of the engine.

しかしながら、クラッチ機構を係合させまたは解放させる操作機構の操作量に応じて走行モードを切り替えるように構成されている場合には、その操作機構の操作量を検出するセンサがフェールすると、走行モードを切り替えるための操作量を判断することができず、または操作機構を操作した後の走行モードを判断できないなどにより、適切な走行モードへの切り替えを行うことができなくなる可能性があり、他方、固定段モードのままで停車すると、上述したように車両を発進させることができなくなる可能性がある。 However, in the case where the running mode is switched according to the amount of operation of the operating mechanism that engages or releases the clutch mechanism, if the sensor that detects the amount of operation of the operating mechanism fails, the running mode is switched. There is a possibility that it will not be possible to switch to an appropriate driving mode due to the inability to determine the operation amount for switching, or the inability to determine the driving mode after operating the operation mechanism. If the vehicle is stopped in stage mode, it may become impossible to start the vehicle as described above.

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、固定段モードを設定している状態でクラッチ機構を制御する操作機構の操作量を検出するセンサがフェールした場合であっても、適切な走行モードに切り替えて走行できる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described technical problem, and when the sensor for detecting the operation amount of the operating mechanism for controlling the clutch mechanism fails in a state where the fixed stage mode is set, Another object of the present invention is to provide a control device for a vehicle capable of switching to an appropriate driving mode for driving.

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンとトルク伝達可能に設けられた駆動輪と、所定の一対の回転部材を連結した係合状態と前記一対の回転部材の連結を解いた解放状態とを選択的に切り替えることができるクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構を係合状態とすることにより前記エンジンと前記駆動輪との回転数比が所定比に固定される固定段モードと、前記クラッチ機構を解放状態とすることにより前記エンジンと前記駆動輪とを相対回転可能にして走行できる他の走行モードとの少なくとも二つの走行モードを設定することができるように構成された車両の制御装置において、前記一対の回転部材のうちの一方の回転部材が連結されかつ駆動することにより前記一方の回転部材を前記一対の回転部材のうちの他方の回転部材側に移動させる操作機構と、前記操作機構の操作量を検出する操作量センサと、前記操作量センサの検出値に基づいて前記操作機構を駆動するアクチュエータと、前記一方の回転部材の移動量を検出するストロークセンサと、前記操作量センサにより検出された操作量に応じて前記走行モードを制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記操作量センサがフェールしたか否かを判断し、前記操作量センサがフェールしたことが判断された時点で前記固定段モードが設定されている場合には、前記ストロークセンサの検出値に基づいて前記他の走行モードに切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an engine, a driving wheel provided so as to be capable of transmitting torque to the engine, an engaged state in which a predetermined pair of rotating members are connected, and a connection of the pair of rotating members. and a clutch mechanism capable of selectively switching between a disengaged state and a disengaged state, wherein the rotation speed ratio between the engine and the drive wheels is fixed at a predetermined ratio by engaging the clutch mechanism. At least two running modes, ie, a stage mode and another running mode in which the engine and the drive wheels can rotate relative to each other by disengaging the clutch mechanism, can be set. In the vehicle control device, one of the pair of rotating members is connected and driven to move the one rotating member toward the other of the pair of rotating members. a mechanism, an operation amount sensor that detects the amount of operation of the operation mechanism, an actuator that drives the operation mechanism based on the detected value of the operation amount sensor, and a stroke sensor that detects the amount of movement of the one rotating member. and a controller for controlling the running mode according to the operation amount detected by the operation amount sensor, wherein the controller determines whether or not the operation amount sensor has failed, and the operation amount sensor has failed. If the fixed speed mode is set when it is determined, the driving mode is switched to the other driving mode based on the detected value of the stroke sensor. .

また、この発明では、前記エンジンと前記駆動輪と第１モータとが差動回転可能に連結された差動機構と、前記差動機構のうちの所定の一対の回転要素を連結する第１クラッチ機構と、前記差動機構のうちの他の一対の回転要素を連結する第２クラッチ機構とを備え、前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構とを係合状態とすることにより、前記固定段モードを設定し、前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構とのいずれか一方を解放することにより、前記エンジンと前記駆動輪との回転数比を無段階に変更可能な無段変速モードを設定し、前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構とを解放状態とすることにより、前記エンジンと前記駆動輪とのトルクの伝達を切り離した切り離しモードを設定するように構成され、前記クラッチ機構は、前記第１クラッチ機構と前記第２クラッチ機構とを含み、前記他の走行モードは、前記無段変速モードと前記切り離しモードとを含んでよい。 Further, in the present invention, a differential mechanism in which the engine, the drive wheels, and the first motor are coupled for differential rotation; and a first clutch that couples a predetermined pair of rotating elements of the differential mechanism. and a second clutch mechanism that connects another pair of rotating elements of the differential mechanism, and the fixed clutch mechanism is engaged by engaging the first clutch mechanism and the second clutch mechanism. A continuously variable transmission mode in which a speed ratio between the engine and the drive wheels can be changed steplessly by setting a gear mode and releasing either one of the first clutch mechanism and the second clutch mechanism. and disengaging the first clutch mechanism and the second clutch mechanism to set a disengagement mode in which torque transmission between the engine and the drive wheels is disengaged, and the clutch The mechanism may include the first clutch mechanism and the second clutch mechanism, and the other running modes may include the continuously variable speed mode and the disconnect mode.

また、この発明では、前記差動機構と前記駆動輪との間のトルク伝達経路に連結された第２モータを更に備え、前記第１クラッチ機構を係合しかつ前記第２クラッチ機構を解放することにより、前記エンジンから前記駆動輪に伝達されるトルクが相対的に大きいローモードを設定し、前記第１クラッチ機構を解放しかつ前記第２クラッチ機構を係合することにより、前記エンジンから前記駆動輪に伝達されるトルクが前記ローモードよりも小さいハイモードを設定するように構成され、前記コントローラは、前記操作量センサがフェールしたことが判断された場合に、前記ハイモードに切り替えるように構成されていてよい。 Also, in the present invention, a second motor connected to a torque transmission path between the differential mechanism and the driving wheels is further provided to engage the first clutch mechanism and release the second clutch mechanism. By setting the low mode in which the torque transmitted from the engine to the drive wheels is relatively large, disengaging the first clutch mechanism and engaging the second clutch mechanism, the engine can transmit the The controller is configured to set a high mode in which the torque transmitted to the drive wheels is smaller than the low mode, and the controller switches to the high mode when it is determined that the operation amount sensor has failed. may be configured.

そして、この発明では、前記差動機構と前記駆動輪との間のトルク伝達経路に連結された第２モータを更に備え、前記コントローラは、前記操作量センサがフェールしたことが判断された場合に、前記切り離しモードに切り替えるように構成されていてよい。 Further, the present invention further includes a second motor connected to a torque transmission path between the differential mechanism and the drive wheels, and the controller, when it is determined that the operation amount sensor has failed, , to switch to the decoupling mode.

この発明によれば、クラッチ機構を係合状態とすることによりエンジンと駆動輪との回転数比が所定比に固定される固定段モードが設定され、クラッチ機構を解放状態とすることによりエンジンと駆動輪とを相対回転可能にして走行できる他の走行モードが設定される。また、クラッチ機構を構成する一対の回転部材のうちの一方の回転部材を、他方の回転部材側に移動させる操作機構と、その操作機構の操作量を検出する操作量センサと、一方の回転部材の移動量を検出するストロークセンサとを備え、その操作量センサがフェールした時点で固定段モードが設定されている場合には、操作量センサにより検出された操作量に基づいて走行モードを制御することに代えて、ストロークセンサの検出値に基づいて走行モードを制御することにより他の走行モードに切り替える。そのため、操作機構の操作量を検出できない場合であっても、ストロークセンサの検出値に基づいて適切な走行モードに切り替えることができる。したがって、車両が停止したとしてもエンジンを駆動するなどによって走行することができる。 According to this aspect of the invention, by engaging the clutch mechanism, a fixed stage mode is set in which the rotational speed ratio between the engine and the driving wheels is fixed at a predetermined ratio, and by disengaging the clutch mechanism, the Another travel mode is set in which the vehicle can travel with the drive wheels relatively rotatable. Further, an operating mechanism for moving one of a pair of rotating members constituting the clutch mechanism toward the other rotating member, an operation amount sensor for detecting an operation amount of the operating mechanism, and one of the rotating members and a stroke sensor that detects the amount of movement of the operation amount sensor, and if the fixed stage mode is set when the operation amount sensor fails, the running mode is controlled based on the operation amount detected by the operation amount sensor. Instead, the driving mode is switched to another driving mode by controlling the driving mode based on the detected value of the stroke sensor. Therefore, even if the amount of operation of the operating mechanism cannot be detected, it is possible to switch to an appropriate running mode based on the detected value of the stroke sensor. Therefore, even if the vehicle stops, the vehicle can be driven by driving the engine.

この発明の実施形態における車両の一例を説明するためのスケルトン図である。1 is a skeleton diagram for explaining an example of a vehicle according to an embodiment of the invention; FIG. 各クラッチ機構を操作する装置の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of the apparatus which operates each clutch mechanism. 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。FIG. 4 is a collinear diagram for explaining an operating state in HV-Hi mode; 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。FIG. 4 is a nomographic chart for explaining an operating state in HV-Lo mode; 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。FIG. 4 is a nomographic chart for explaining an operating state in a direct connection mode; 切り離しモードでの動作状態を説明するための共線図である。FIG. 4 is a nomographic chart for explaining the operating state in the disconnect mode; この発明の実施形態における車両の制御装置の制御例を説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining a control example of the vehicle control device according to the embodiment of the present invention; 回転角センサがフェールした場合に、HV-Hiモードを設定する制御例を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a control example for setting the HV-Hi mode when a rotation angle sensor fails; 回転角センサがフェールした場合に、切り離しモードを設定する制御例を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a control example for setting a disconnection mode when a rotation angle sensor fails;

この発明の実施形態における車両Ｖｅの一例を図１を参照して説明する。図１に示す車両Ｖｅは、エンジン（ＥＮＧ）１と、二つのモータ２，３とを有するハイブリッド駆動装置（以下、単に駆動装置と記す）４を備えている。この駆動装置４は、前輪（駆動輪）５Ｒ，５Ｌを駆動するように構成されている。エンジン１は、従来知られたガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどであって、供給される燃料と空気との混合気を燃焼することにより駆動トルクを出力し、また、その混合気の燃焼を停止すること、すなわち、燃料の供給を停止することにより、フリクショントルクやポンピングロスなどに応じた制動トルクを出力することができるように構成されている。 An example of a vehicle Ve in an embodiment of the invention will be described with reference to FIG. A vehicle Ve shown in FIG. 1 includes an engine (ENG) 1 and a hybrid drive system (hereinafter simply referred to as drive system) 4 having two motors 2 and 3 . The driving device 4 is configured to drive front wheels (driving wheels) 5R and 5L. The engine 1 is a conventionally known gasoline engine, diesel engine, or the like, and outputs drive torque by burning a mixture of supplied fuel and air, and stops combustion of the mixture. That is, by stopping the supply of fuel, braking torque corresponding to friction torque, pumping loss, and the like can be output.

第１モータ２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１の回転数を第１モータ２によって制御するとともに、第１モータ２で発電した電力により第２モータ３を駆動し、その第２モータ３が出力するトルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。第２モータ３は、第１モータ２と同様に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。これらの第１モータ２および第２モータ３は、例えば、ロータに永久磁石を取り付けた、永久磁石式の同期モータなどの交流モータによって構成することができる。なお、各モータ２，３には、リチウムイオン電池などの二次電池によって構成されたバッテリや、キャパシタなどの蓄電装置Ｂから電力が供給され、また、各モータ２，３により発電された電力を蓄電装置Ｂに充電することができるように構成され、さらに、一方のモータ２（３）が発電した電力を、他方のモータ３（２）に通電することができるように構成されている。 The first motor 2 is composed of a motor having a power generation function (that is, a motor/generator: MG1). , and the torque output by the second motor 3 can be added to the drive torque for running. Like the first motor 2, the second motor 3 can be composed of a motor (that is, a motor/generator: MG2) that has a power generation function. These first motor 2 and second motor 3 can be composed of, for example, AC motors such as permanent magnet type synchronous motors in which permanent magnets are attached to rotors. The motors 2 and 3 are supplied with power from a battery made up of a secondary battery such as a lithium ion battery or a power storage device B such as a capacitor. It is configured so that the power storage device B can be charged, and furthermore, it is configured so that electric power generated by one motor 2 (3) can be supplied to the other motor 3 (2).

エンジン１には、動力分割機構（差動機構）６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン１と駆動輪５Ｒ，５Ｌと第１モータ２とを差動回転可能に連結するとともに、エンジン１が出力したトルクを第１モータ２側と出力側とに分割するものであって、そのようにトルクを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。 A power split mechanism (differential mechanism) 6 is connected to the engine 1 . The power split mechanism 6 connects the engine 1, the drive wheels 5R and 5L, and the first motor 2 so as to be differentially rotatable, and splits the torque output by the engine 1 between the first motor 2 side and the output side. It is composed of a dividing portion 7 mainly having the function of dividing the torque in this way, and a transmission portion 8 mainly having the function of changing the torque dividing ratio.

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。 The dividing portion 7 may have a configuration in which differential action is performed by three rotating elements, and a planetary gear mechanism can be adopted. In the example shown in FIG. 1, it is configured by a single pinion type planetary gear mechanism (first differential mechanism). The divided portion 7 shown in FIG. 1 includes a sun gear 9, a ring gear 10 which is an internal gear arranged concentrically with respect to the sun gear 9, and a sun gear 9 arranged between the sun gear 9 and the ring gear 10. It has a pinion gear 11 that meshes with the ring gear 10 and a carrier 12 that holds the pinion gear 11 so that it can rotate and revolve.

エンジン１が出力したトルクが前記キャリヤ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１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。また、サンギヤ９に第１モータ２が連結されている。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。さらに、第１モータ２とサンギヤ９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）を介して第１モータ２とサンギヤ９とを連結してもよい。 The torque output by the engine 1 is input to the carrier 12 . Specifically, an output shaft 13 of the engine 1 is connected to an input shaft 14 of the power split device 6 , and the input shaft 14 is connected to the carrier 12 . Also, the first motor 2 is connected to the sun gear 9 . Instead of directly connecting the carrier 12 and the input shaft 14, the carrier 12 and the input shaft 14 may be connected via a transmission mechanism (not shown) such as a gear mechanism. Also, a mechanism (not shown) such as a damper mechanism or a torque converter may be arranged between the output shaft 13 and the input shaft 14 . Further, instead of connecting the first motor 2 and the sun gear 9 directly, the first motor 2 and the sun gear 9 may be connected via a transmission mechanism (not shown) such as a gear mechanism.

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。 The transmission unit 8 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism. That is, as with the divided portion 7, the transmission portion 8 includes a sun gear 15, a ring gear 16 which is an internal gear concentrically arranged with respect to the sun gear 15, and a ring gear 16 between the sun gear 15 and the ring gear 16. It has a pinion gear 17 arranged and meshing with the sun gear 15 and the ring gear 16, and a carrier 18 holding the pinion gear 17 so as to rotate and revolve. Therefore, the transmission unit 8 is a differential mechanism (second differential mechanism) that performs a differential action with the three rotating elements of the sun gear 15, the ring gear 16, and the carrier . A ring gear 10 in the dividing portion 7 is connected to the sun gear 15 in the transmission portion 8 . An output gear 19 is connected to the ring gear 16 in the transmission section 8 .

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ためのものであって、摩擦式のクラッチ機構や噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。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。 A first clutch mechanism (first engagement mechanism) CL1 is provided so that the split portion 7 and the transmission portion 8 form a compound planetary gear mechanism. The first clutch mechanism CL1 is for selectively connecting the carrier 18 in the transmission portion 8 to the carrier 12 and the input shaft 14 in the split portion 7, and is configured by a friction type clutch mechanism or mesh type clutch mechanism. Can be configured. By engaging the first clutch mechanism CL1, the carrier 12 in the split portion 7 and the carrier 18 in the transmission portion 8 are connected to each other and serve as an input element, and the sun gear 9 in the split portion 7 serves as a reaction force element. A compound planetary gear mechanism is formed in which the ring gear 16 in the transmission portion 8 serves as an output element.

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、第１クラッチ機構ＣＬ１と同様に、摩擦式のクラッチ機構や噛み合い式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。この第２クラッチ機構ＣＬ２を係合させることにより変速部８を構成する各回転要素が一体となって回転する。したがって、分割部７におけるキャリヤ１２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が出力要素となる。 Furthermore, a second clutch mechanism (second engagement mechanism) CL2 is provided for integrating the entire transmission portion 8 . The second clutch mechanism CL2 is for connecting at least any two rotating elements, such as connecting the carrier 18 and the ring gear 16 or the sun gear 15, or connecting the sun gear 15 and the ring gear 16, in the transmission section 8. Like the first clutch mechanism CL1, it can be configured by a friction type clutch mechanism or a meshing type clutch mechanism. In the example shown in FIG. 1 , the second clutch mechanism CL2 is configured to connect the carrier 18 and the ring gear 16 in the transmission section 8 . By engaging the second clutch mechanism CL2, the rotary elements forming the transmission section 8 rotate together. Therefore, the carrier 12 in the divided portion 7 serves as an input element, the sun gear 9 in the divided portion 7 serves as a reaction force element, and the ring gear 16 in the transmission portion 8 serves as an output element.

図２には、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２を噛み合い式のクラッチ機構とした場合に採用できる操作機構２０の一例を説明するための模式図を示してある。操作機構２０は、各係合機構ＣＬ１，ＣＬ２を係合状態と解放状態とに切り替えるためのものであって、円筒状のシフトドラム２１と、そのシフトドラム２１を回転させるアクチュエータ２２とを備えている。すなわち、図２に示す操作機構２０は、アクチュエータ２２の回転角度を制御することにより、二つのクラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２の係合状態と解放状態とを、後述する走行モードに応じた状態に制御することができるように構成されている。 FIG. 2 shows a schematic diagram for explaining an example of an operation mechanism 20 that can be employed when each of the clutch mechanisms CL1 and CL2 is a meshing clutch mechanism. The operation mechanism 20 is for switching the engagement mechanisms CL1 and CL2 between an engaged state and a released state, and includes a cylindrical shift drum 21 and an actuator 22 for rotating the shift drum 21. there is That is, the operating mechanism 20 shown in FIG. 2 controls the engagement state and the disengagement state of the two clutch mechanisms CL1 and CL2 by controlling the rotation angle of the actuator 22 to correspond to the driving mode described later. configured to be able to

シフトドラム２１は、従来知られている円筒カムと同様に構成することができ、図２に示す例では、外周面にカム溝２３，２４が形成されている。具体的には、シフトドラム２１の軸線方向における一方側に円周方向に沿った第１カム溝２３が形成され、他方側に円周方向に沿った第２カム溝２４が形成されている。これらのカム溝２３，２４は、シフトドラム２１の軸線方向に蛇行して形成されている。 The shift drum 21 can be configured in the same manner as a conventionally known cylindrical cam, and in the example shown in FIG. 2, cam grooves 23 and 24 are formed on the outer peripheral surface. Specifically, a first cam groove 23 is formed along the circumferential direction on one side of the shift drum 21 in the axial direction, and a second cam groove 24 is formed along the circumferential direction on the other side. These cam grooves 23 and 24 are formed meandering in the axial direction of the shift drum 21 .

また、シフトドラム２１には、減速機構２５を介してアクチュエータ２２の出力軸２２ａが連結されている。具体的には、アクチュエータ２２の出力軸２２ａに、相対的に歯数の少ないドライブギヤ２６が固定され、そのドライブギヤ２６に噛み合いかつ相対的に歯数の多いドリブンギヤ２７が、シフトドラム２１の入力軸２１ａに固定されている。なお、減速機構２５は、上記の歯車対２６，２７によって構成されたものに限らず、ベルトやチェーンなどによってトルクを増幅して伝達する構成であってもよい。または、減速機構２５を設けずに、アクチュエータ２２の出力軸２２ａをシフトドラム２１に直接連結するように構成してもよい。 An output shaft 22 a of an actuator 22 is connected to the shift drum 21 via a speed reduction mechanism 25 . Specifically, a drive gear 26 with a relatively small number of teeth is fixed to the output shaft 22 a of the actuator 22 , and a driven gear 27 with a relatively large number of teeth that meshes with the drive gear 26 serves as an input gear for the shift drum 21 . It is fixed to the shaft 21a. Note that the speed reduction mechanism 25 is not limited to the gear pair 26 and 27 described above, and may be configured to amplify and transmit torque using a belt, chain, or the like. Alternatively, the output shaft 22 a of the actuator 22 may be directly connected to the shift drum 21 without providing the speed reduction mechanism 25 .

このアクチュエータ２２は、補機類などに電力を供給する図示しない補機バッテリから電力が供給されることにより駆動する電磁アクチュエータであって、例えば、ステッピングモータやサーボモータなどの回転角度を適宜に制御できるモータにより構成することができる。すなわち、アクチュエータ２２を制御することにより、シフトドラム２１の回転角度を制御できるように構成されている。 The actuator 22 is an electromagnetic actuator that is driven by power supplied from an auxiliary battery (not shown) that supplies power to auxiliary equipment and the like. It can be configured by a motor that can That is, by controlling the actuator 22, the rotation angle of the shift drum 21 can be controlled.

また、シフトドラム２１の回転角度（操作量）を検出するための回転角センサ２８が設けられている。したがって、回転角センサ２８に基づいてシフトドラム２１の位置（位相）を検出し、その検出値に基づいて、アクチュエータ２２の回転角度を制御するように構成されている。なお、回転角センサ２８は、従来知られている磁気式のセンサであってもよく、可変抵抗を用いたポテンショメータなどであってもよい。また、回転角センサ２８は、シフトドラム２１の入力軸２１ａに設けずに、例えば、アクチュエータ２２の出力軸２２ａに設けていてもよく、シフトドラム２１の回転角と相対関係が成立する位置に設けていればよい。この回転角センサ２８が、この発明の実施形態における「操作量センサ」に相当する。 A rotation angle sensor 28 for detecting the rotation angle (operation amount) of the shift drum 21 is also provided. Therefore, the position (phase) of the shift drum 21 is detected based on the rotation angle sensor 28, and the rotation angle of the actuator 22 is controlled based on the detected value. The rotation angle sensor 28 may be a conventionally known magnetic sensor or a potentiometer using a variable resistor. Further, the rotation angle sensor 28 may be provided, for example, on the output shaft 22a of the actuator 22 instead of being provided on the input shaft 21a of the shift drum 21. It is good if there is This rotation angle sensor 28 corresponds to the "operation amount sensor" in the embodiments of the present invention.

上記の第１カム溝２３には、カムフォロワーとしての第１スリーブピン２９が係合し、その第１スリーブピン２９には、第１スリーブピン２９と一体となって軸線方向に移動することができる第１可動部材３０が連結されている。この第１可動部材３０は、第１クラッチ機構ＣＬ１を押圧して係合させるための部材であって、図２に示す例では、入力軸１４と一体となって回転するハブ３１がスプリング３２を介して第１可動部材３０に連結されている。なお、第１可動部材３０とハブ３１とは、相対回転可能に設けられている。 A first sleeve pin 29 as a cam follower is engaged with the first cam groove 23, and the first sleeve pin 29 can move in the axial direction together with the first sleeve pin 29. A possible first movable member 30 is connected. This first movable member 30 is a member for pressing and engaging the first clutch mechanism CL1, and in the example shown in FIG. It is connected to the first movable member 30 via. Note that the first movable member 30 and the hub 31 are provided so as to be relatively rotatable.

このハブ３１における上記スプリング３２に押圧される受圧面とは反対側の端面には、ドグ歯３３が形成されている。また、図２に示す例では、ハブ３１におけるドグ歯３３が形成された端面に対向してキャリヤ１８が配置されており、そのハブ３１に対向する面に、ドグ歯３３に噛み合うドグ歯３４が形成されている。したがって、シフトドラム２１を回転させること、すなわち第１可動部材３０に対して相対的に移動させることにより、各ドグ歯３３，３４を噛み合わせる係合位置に第１可動部材３０を移動させ、また各ドグ歯３３，３４の噛み合いを解消した解放位置に第１可動部材３０を移動させる。上記のように各ドグ歯３３，３４を噛み合わせることにより、入力軸１４（またはハブ３１）とキャリヤ１８とが係合状態となって一体に回転する。このハブ３１が、この発明の実施形態における「一方の回転部材」に相当し、キャリヤ１８が、この発明の実施形態における「他方の回転部材」に相当する。なお、上記のスプリング３２は、各ドグ歯３３，３４の位相が一致して歯先が接触した場合に圧縮されることにより、各ドグ歯３３，３４や第１スリーブピン２９に過剰な荷重が作用することを抑制するために設けられている。 A dog tooth 33 is formed on the end surface of the hub 31 opposite to the pressure receiving surface pressed by the spring 32 . Further, in the example shown in FIG. 2, the carrier 18 is disposed facing the end surface of the hub 31 on which the dog teeth 33 are formed, and dog teeth 34 meshing with the dog teeth 33 are provided on the surface facing the hub 31 . formed. Therefore, by rotating the shift drum 21, that is, by moving it relative to the first movable member 30, the first movable member 30 is moved to the engagement position where the dog teeth 33 and 34 are meshed, and The first movable member 30 is moved to the disengaged position where the dog teeth 33 and 34 are disengaged. By engaging the dog teeth 33 and 34 as described above, the input shaft 14 (or the hub 31) and the carrier 18 are brought into engagement and rotate together. The hub 31 corresponds to "one rotating member" in the embodiments of the invention, and the carrier 18 corresponds to "the other rotating member" in the embodiments of the invention. The spring 32 is compressed when the tooth tips of the dog teeth 33 and 34 are in phase with each other and come into contact with each other. It is provided to suppress the action.

同様に、第２カム溝２４には、カムフォロワーとしての第２スリーブピン３５が係合し、その第２スリーブピン３５には、第２スリーブピン３５と一体となって軸線方向に移動することができる第２可動部材３６が連結されている。この第２可動部材３６は、第２クラッチ機構ＣＬ２を押圧して係合させるための部材であって、図２に示す例では、リングギヤ１６と一体となって回転する回転部材３７がスプリング３８を介して第２可動部材３６に連結されている。なお、第２可動部材３６と回転部材３７とは、相対回転可能に設けられている。 Similarly, the second cam groove 24 is engaged with a second sleeve pin 35 as a cam follower, and the second sleeve pin 35 is integrated with the second sleeve pin 35 to move in the axial direction. A second movable member 36 is connected. The second movable member 36 is a member for pressing and engaging the second clutch mechanism CL2, and in the example shown in FIG. It is connected to the second movable member 36 via. In addition, the second movable member 36 and the rotating member 37 are provided so as to be relatively rotatable.

この回転部材３７における上記スプリング３８に押圧される受圧面とは反対側の端面には、ドグ歯３９が形成されている。また、図２に示す例では、回転部材３７におけるドグ歯３９が形成された端面に対向してキャリヤ１８が配置されており、その回転部材３７に対向する面に、ドグ歯３９に噛み合うドグ歯４０が形成されている。したがって、シフトドラム２１を回転させること、すなわち第２可動部材３６に対して相対的に移動させることにより、各ドグ歯３９，４０を噛み合わせる係合位置に第２可動部材３６を移動させ、また各ドグ歯３９，４０の噛み合いを解消した解放位置に第２可動部材３６を移動させる。上記のように各ドグ歯３９，４０を噛み合わせることにより、リングギヤ１６とキャリヤ１８とが係合状態となって一体に回転する。この回転部材３１が、この発明の実施形態における「一方の回転部材」に相当し、キャリヤ１８が、この発明の実施形態における「他方の回転部材」に相当する。なお、上記のスプリング３８は、各ドグ歯３９，４０の位相が一致して歯先が接触した場合に圧縮されることにより、各ドグ歯３９，４０や第２スリーブピン３５に過剰な荷重が作用することを抑制するために設けられている。 A dog tooth 39 is formed on the end surface of the rotating member 37 opposite to the pressure receiving surface pressed by the spring 38 . In the example shown in FIG. 2, the carrier 18 is disposed facing the end surface of the rotating member 37 on which the dog teeth 39 are formed. 40 are formed. Therefore, by rotating the shift drum 21, that is, moving it relative to the second movable member 36, the second movable member 36 is moved to the engagement position where the dog teeth 39 and 40 are meshed, and The second movable member 36 is moved to the disengaged position where the dog teeth 39 and 40 are disengaged. By meshing the dog teeth 39 and 40 as described above, the ring gear 16 and the carrier 18 are engaged and rotate together. The rotating member 31 corresponds to "one rotating member" in the embodiments of the invention, and the carrier 18 corresponds to "the other rotating member" in the embodiments of the invention. The spring 38 is compressed when the dog teeth 39 and 40 are in phase and the tips of the teeth come into contact with each other. It is provided to suppress the action.

なお、図２に示すようにハブ３１の移動量を検出するための第１ストロークセンサ４１と、回転部材３７の移動量を検出するための第２ストロークセンサ４２が設けられている。これらのセンサ４１，４２により検出される信号は、通常、シフトドラム２１を回転させて設定される走行モードに切り替わったか否かを判断するために用いられる。 As shown in FIG. 2, a first stroke sensor 41 for detecting the amount of movement of the hub 31 and a second stroke sensor 42 for detecting the amount of movement of the rotating member 37 are provided. Signals detected by these sensors 41 and 42 are normally used to determine whether or not the shift drum 21 is rotated to switch to the set running mode.

上述したように各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２は、アクチュエータ２２を駆動すること、すなわちアクチュエータ２２としてのモータに通電することにより係合状態と解放状態とが切り替わるように構成されている。言い換えると、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２は、アクチュエータ２２への通電を停止している場合には、その通電を停止した時点における係合状態または解放状態を維持するように構成されている。つまり、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２は、いわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構によって構成されている。 As described above, each of the clutch mechanisms CL1 and CL2 is configured to switch between the engaged state and the disengaged state by driving the actuator 22, that is, by energizing the motor as the actuator 22. FIG. In other words, each of the clutch mechanisms CL1 and CL2 is configured to maintain the engaged state or the released state at the time when the energization to the actuator 22 is stopped, when the energization to the actuator 22 is stopped. That is, each of the clutch mechanisms CL1 and CL2 is composed of a so-called normal stay type clutch mechanism.

上述した第１クラッチ機構ＣＬ１と第２クラッチ機構ＣＬ２との少なくともいずれか一方を係合することにより、動力分割機構６を介してエンジン１と出力ギヤ１９とがトルク伝達可能に連結される。その出力ギヤ１９から前輪５Ｒ，５Ｌにギヤトレーン部（トルク伝達経路）を介してトルクが伝達される。図１に示す例では、上記のエンジン１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４３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４４がこのカウンタシャフト４３に取り付けられている。また、カウンタシャフト４３にはドライブギヤ４５が取り付けられており、このドライブギヤ４５が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット４６におけるリングギヤ４７に噛み合っている。 By engaging at least one of the above-described first clutch mechanism CL1 and second clutch mechanism CL2, the engine 1 and the output gear 19 are coupled via the power split mechanism 6 so that torque can be transmitted. Torque is transmitted from the output gear 19 to the front wheels 5R, 5L through a gear train portion (torque transmission path). In the example shown in FIG. 1, a countershaft 43 is arranged in parallel with the rotation center axis of the engine 1, the divided portion 7, or the transmission portion 8. As shown in FIG. A driven gear 44 meshing with the output gear 19 is attached to the counter shaft 43 . A drive gear 45 is attached to the countershaft 43, and the drive gear 45 meshes with a ring gear 47 in a differential gear unit 46, which is a final reduction gear.

さらに、前記ドリブンギヤ４４には、第２モータ３におけるロータシャフト３ａに取り付けられたドライブギヤ４８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３が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ４４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４６から左右のドライブシャフト４９に出力し、その動力やトルクが前輪５Ｒ，５Ｌに伝達されるように構成されている。なお、第２モータ３は、例えば、ドライブギヤ４５にトルク伝達可能に連結し、そのドライブギヤ４５のトルクを変更できるように構成してもよい。 Further, the driven gear 44 meshes with a drive gear 48 attached to the rotor shaft 3a of the second motor 3. As shown in FIG. Therefore, the driven gear 44 is configured to add the power or torque output from the second motor 3 to the power or torque output from the output gear 19 . The power or torque thus synthesized is output from the differential gear unit 46 to the left and right drive shafts 49, and the power or torque is transmitted to the front wheels 5R, 5L. The second motor 3 may be connected to the drive gear 45 so as to be capable of transmitting torque, and may be configured to change the torque of the drive gear 45 .

さらに、図１に示す例では、第１モータ２から出力された駆動トルクを、前輪５Ｒ，５Ｌに伝達することができるように、出力軸１３または入力軸１４を固定可能に構成された、ワンウェイクラッチＦを備えている。そのワンウェイクラッチＦは、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン１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ように構成されている。 Furthermore, in the example shown in FIG. 1, a one-way motor is configured such that the output shaft 13 or the input shaft 14 can be fixed so that the drive torque output from the first motor 2 can be transmitted to the front wheels 5R and 5L. It has a clutch F. The one-way clutch F is configured to prevent the output shaft 13 and the input shaft 14 from rotating in the direction opposite to the direction in which they rotate when the engine 1 is driven.

したがって、第１モータ２が駆動トルクを出力してワンウェイクラッチＦが係合状態となることにより、第１モータ２の駆動トルクに対する反力トルクをワンウェイクラッチＦが受け持ち、その結果、第１モータ２からリングギヤ１６に第１モータ２の駆動トルクが伝達される。すなわち、ワンウェイクラッチＦにより出力軸１３または入力軸１４を固定することで、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。 Therefore, when the first motor 2 outputs the drive torque and the one-way clutch F is engaged, the one-way clutch F takes charge of the reaction torque with respect to the drive torque of the first motor 2. As a result, the first motor 2 drive torque of the first motor 2 is transmitted to the ring gear 16 from the . That is, by fixing the output shaft 13 or the input shaft 14 by the one-way clutch F, the carrier 12 in the divided portion 7 and the carrier 18 in the transmission portion 8 function as reaction force elements, and the sun gear 9 in the divided portion 7 functions as an input element. It is configured so that it can function as

なお、ワンウェイクラッチＦは、第１モータ２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ためのものであり、したがって、ワンウェイクラッチＦに代えて摩擦式のブレーキ機構を設け、そのブレーキ機構によって出力軸１３または入力軸１４の回転を規制するトルクを発生させてもよい。その場合、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、相対回転を許容しつつ、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させるように構成してもよい。 The one-way clutch F is for generating reaction torque when the first motor 2 outputs drive torque. A mechanism may generate a torque that restricts the rotation of the output shaft 13 or the input shaft 14 . In that case, the configuration is not limited to the configuration in which the output shaft 13 or the input shaft 14 is completely fixed, and the configuration may be such that the required reaction torque is applied to the output shaft 13 or the input shaft 14 while allowing relative rotation. good.

上記のエンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられている。このＥＣＵ５０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、従来知られているＥＣＵと同様にマイクロコンピュータを主体に構成されている。このＥＣＵ５０は、センサから入力される信号や予め記憶されている演算式などによって種々の出力信号を求め、その出力信号を各装置に出力する。 An electronic control unit (ECU) 50 is provided for controlling the engine 1, the motors 2 and 3, and the clutch mechanisms CL1 and CL2. The ECU 50 corresponds to the "controller" in the embodiment of the present invention, and is composed mainly of a microcomputer like conventionally known ECUs. The ECU 50 obtains various output signals based on signals input from sensors, arithmetic expressions stored in advance, and the like, and outputs the output signals to each device.

ＥＣＵ５０に入力されるデータは、車速、アクセル開度、第１モータ(ＭＧ１)２の回転数、第２モータ(ＭＧ２)３の回転数、エンジン１の出力軸１３の回転数（エンジン回転数）、変速部８におけるリングギヤ１６またはカウンタシャフト４３の回転数である出力回転数、ハブ３１のストローク量、回転部材３７のストローク量、アクチュエータ２２の温度、第１モータ２の温度、第２モータ３の温度、蓄電装置Ｂの充電残量（ＳＯＣ）、蓄電装置Ｂの温度、駆動装置４内に設けられた部材の潤滑や冷却を行うためのＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）の温度、シフトドラム２１の回転角度などのデータである。 Data input to the ECU 50 include vehicle speed, accelerator opening, rotation speed of the first motor (MG1) 2, rotation speed of the second motor (MG2) 3, rotation speed of the output shaft 13 of the engine 1 (engine rotation speed). , the output rotation speed which is the rotation speed of the ring gear 16 or the counter shaft 43 in the transmission unit 8, the stroke amount of the hub 31, the stroke amount of the rotating member 37, the temperature of the actuator 22, the temperature of the first motor 2, the temperature of the second motor 3 temperature, remaining charge (SOC) of power storage device B, temperature of power storage device B, temperature of ATF (Automatic Transmission Fluid) for lubricating and cooling members provided in drive device 4, rotation of shift drum 21 It is data such as an angle.

そして、ＥＣＵ５０に入力されたデータなどに基づいて第１モータ２、および第２モータ３の出力トルクを求めて、それらの求められたデータを指令信号として各モータ２，３を制御するインバータなどに出力する。同様に、ＥＣＵ５０に入力されたデータなどに基づいてエンジン１の出力トルクを求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジン１のトルクを制御するスロットルバルブや燃料噴射装置などに出力する。さらに、ＥＣＵ５０に入力されたデータなどに基づいて第１クラッチ機構ＣＬ１、および第２クラッチ機構ＣＬ２を係合させるか解放させるかを判断して、その判断された係合状態または解放状態の指令信号をアクチュエータ２２に出力する。 Then, the output torques of the first motor 2 and the second motor 3 are obtained based on the data input to the ECU 50, and the obtained data are used as command signals for the inverters and the like that control the motors 2 and 3. Output. Similarly, the output torque of the engine 1 is obtained based on the data input to the ECU 50, and the obtained data is output as a command signal to the throttle valve, the fuel injection device, etc. that control the torque of the engine 1. Further, it determines whether to engage or disengage the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 based on data input to the ECU 50, and outputs a command signal for the determined engaged state or disengaged state. to the actuator 22 .

上記の駆動装置４は、エンジン１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１から駆動トルクを出力することなく、第１モータ２や第２モータ３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、エンジン１から所定のトルクを出力した場合に、変速部８のリングギヤ１６（または出力ギヤ１９）に伝達されるトルクが相対的に大きいHV-Loモードと、そのトルクが相対的に小さいHV-Hiモードと、エンジン１のトルクを変化させずにそのまま変速部８のリングギヤ１６に伝達する直結モード（固定段モード）とを設定することができる。 The drive device 4 described above has an HV running mode in which driving torque is output from the engine 1 for running, and a driving torque is output from the first motor 2 and the second motor 3 without outputting the driving torque from the engine 1. It is possible to set an EV running mode for running. Furthermore, the HV driving mode includes an HV-Lo mode in which the torque transmitted to the ring gear 16 (or the output gear 19) of the transmission unit 8 is relatively large when a predetermined torque is output from the engine 1, and an HV-Lo mode in which the torque is transmitted to A relatively small HV-Hi mode and a direct connection mode (fixed speed mode) in which the torque of the engine 1 is transmitted to the ring gear 16 of the transmission unit 8 without changing can be set.

またさらに、ＥＶ走行モードは、第１モータ２および第２モータ３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２から駆動トルクを出力せずに第２モータ３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２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２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。 Furthermore, the EV driving mode includes a dual mode in which driving torque is output from the first motor 2 and the second motor 3, and a driving torque is output from the second motor 3 only without outputting the driving torque from the first motor 2. Single mode (disconnection mode) can be set. Furthermore, the dual mode consists of an EV-Lo mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 2 is relatively large, and an EV-Hi mode in which the amplification factor of the torque output from the first motor 2 is smaller than the EV-Lo mode. and can be set.

それらの各走行モードは、エンジン１、各モータ２，３、および各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２を制御することにより設定される。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、ワンウェイクラッチＦの係合および解放の状態、第１モータ２および第２モータ３の運転状態、エンジン１からの駆動トルクの出力の有無の一例を以下の表に示してある。表中における「●」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２や第２モータ３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１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１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、表１は、車両Ｖｅが駆動走行している時の一例である。

These running modes are set by controlling the engine 1, the

motors

2 and 3, and the clutch mechanisms CL1 and CL2. These driving modes, the engagement and disengagement states of the first clutch mechanism CL1, the second clutch mechanism CL2, and the one-way clutch F in each driving mode, the operating states of the first motor 2 and the second motor 3, and the The following table shows an example of the presence or absence of drive torque output. The "●" symbol in the table indicates the engaged state, the "-" symbol indicates the disengaged state, and the "G" symbol means that it operates mainly as a generator. The symbol "M" means that the motor is operated mainly as a motor, and the blank means that it does not function as a motor and a generator, or that the first motor 2 and the second motor 3 are not involved in driving. , "ON" indicates a state in which the engine 1 is outputting drive torque, and "OFF" indicates a state in which the engine 1 is not outputting drive torque. Table 1 is an example when the vehicle Ve is driving.

図３ないし図６には、HV-Hiモード、HV-Loモード、直結モード、および切り離し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１、各モータ２，３のトルクの向きを説明するための共線図を示してある。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トルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。 3 to 6 show the rotation speed of each rotating element of the power split mechanism 6, the engine 1, and the motors 2 and 3 when the HV-Hi mode, HV-Lo mode, direct connection mode, and disconnection mode are set. is a nomographic chart for explaining the direction of the torque of . A nomographic chart is a diagram in which straight lines representing each rotating element in the power split mechanism 6 are drawn parallel to each other at intervals corresponding to the gear ratio, and the distance from a base line orthogonal to these straight lines is shown as the number of revolutions of each rotating element. , and the direction of the torque is indicated by an arrow on the straight line indicating each rotating element, and the magnitude of the torque is indicated by the length of the arrow.

図３に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン１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２から反力トルクを出力する。また、図４に示すようにHV-Loモードでは、エンジン１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２から反力トルクを出力する。 As shown in FIG. 3, in the HV-Hi mode, the engine 1 outputs drive torque to engage the second clutch mechanism CL2, and the first motor 2 outputs reaction torque. Further, as shown in FIG. 4, in the HV-Lo mode, the engine 1 outputs drive torque to engage the first clutch mechanism CL1, and the first motor 2 outputs reaction torque.

エンジン１からリングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、HV-Hiモードを設定した場合とHV-Loモードを設定した場合とで異なる。具体的には、エンジン１の出力トルクをＴeとすると、HV-Loモードを設定した場合に、リングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、（１／（１ーρ１・ρ２））Ｔeとなり、HV-Hiモードを設定した場合に、リングギヤ１６に伝達されるトルクの大きさは、（１／（１＋ρ１））Ｔe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。 The magnitude of torque transmitted from the engine 1 to the ring gear 16 differs between when the HV-Hi mode is set and when the HV-Lo mode is set. Specifically, if the output torque of the engine 1 is Te, the magnitude of the torque transmitted to the ring gear 16 when the HV-Lo mode is set is (1/(1-ρ1·ρ2)) Te. , HV-Hi mode, the magnitude of the torque transmitted to the ring gear 16 is (1/(1+ρ1))Te. Here, "ρ1" is the gear ratio of the dividing section 7 (ratio between the number of teeth of the ring gear 10 and the number of teeth of the sun gear 9), and "ρ2" is the gear ratio of the transmission section 8 (the number of teeth of the ring gear 16 and the sun gear 9). 15 teeth ratio). Note that ρ1 and ρ2 are values smaller than "1".

すなわち、HV-Loモードを設定した場合の方が、HV-Hiモードを設定した場合よりも、エンジン１の駆動トルクに対するリングギヤ１６（または前輪５Ｒ，５Ｌ）に伝達されるトルクの比であるトルクの分割率（増幅率）が大きい。 That is, when the HV-Lo mode is set, the torque, which is the ratio of the torque transmitted to the ring gear 16 (or the front wheels 5R and 5L) to the drive torque of the engine 1, is higher than when the HV-Hi mode is set. has a large division ratio (amplification ratio).

そして、上記の反力トルクよりも大きなトルクを第１モータ２から出力すると、その余剰分のトルクがエンジン回転数を低下させるように作用し、それとは反対に上記の反力トルクよりも小さなトルクを第１モータ２から出力すると、エンジントルクの一部が、エンジン回転数を増大させるように作用する。すなわち、第１モータ２のトルクを制御することによりエンジン回転数を連続的に、または無段階に制御することができる。言い換えると、エンジン回転数が目標回転数となるように第１モータ２のトルクが制御される。なお、エンジン回転数は、例えば、エンジン１の燃費が良好となる回転数に制御され、あるいは第１モータ２の駆動効率などを考慮した駆動装置４全体としての効率（消費エネルギー量を前輪５Ｒ，５Ｌのエネルギー量で除算した値）が最も良好となる回転数に制御される。 When a torque larger than the reaction torque is output from the first motor 2, the surplus torque acts to reduce the engine speed, and conversely, a torque smaller than the reaction torque. is output from the first motor 2, part of the engine torque acts to increase the engine speed. That is, by controlling the torque of the first motor 2, the engine speed can be controlled continuously or steplessly. In other words, the torque of the first motor 2 is controlled so that the engine speed becomes the target speed. The engine speed is controlled, for example, to a speed at which the fuel consumption of the engine 1 is good, or the efficiency of the drive device 4 as a whole in consideration of the drive efficiency of the first motor 2 (the energy consumption of the front wheels 5R, The value obtained by dividing by the energy amount of 5L) is controlled to the number of revolutions that gives the best performance.

上記のように第１モータ２から反力トルクを出力することにより、第１モータ２が発電機として機能する場合には、エンジン１の動力の一部が第１モータ２により電気エネルギーに変換される。そして、エンジン１の動力から第１モータ２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。なお、第１モータ２により変換された電力は、第２モータ３を駆動するために第２モータ３に供給してもよく、蓄電装置Ｂの充電残量を増加させるために蓄電装置Ｂに供給してもよい。 By outputting the reaction torque from the first motor 2 as described above, when the first motor 2 functions as a generator, part of the power of the engine 1 is converted into electrical energy by the first motor 2. be. Then, the power obtained by removing the power converted into electric energy by the first motor 2 from the power of the engine 1 is transmitted to the ring gear 16 in the transmission section 8 . The electric power converted by the first motor 2 may be supplied to the second motor 3 to drive the second motor 3, or may be supplied to the power storage device B to increase the remaining charge of the power storage device B. You may

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５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。言い換えると、エンジン１と第１モータ２と出力部材（出力ギヤ１９）とが差動回転することを制限する。したがって、エンジン１の動力の全てが動力分割機構６から出力される。そのため、エンジン１の動力の一部が、第１モータ２や第２モータ３により電気エネルギーに変換されることがなく、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を抑制でき、動力の伝達効率を向上させることができる。 In the direct coupling mode, the clutch mechanisms CL1 and CL2 are engaged so that the rotary elements in the power split mechanism 6 rotate at the same speed as shown in FIG. In other words, the differential rotation of the engine 1, the first motor 2, and the output member (output gear 19) is restricted. Therefore, all of the power of engine 1 is output from power split device 6 . Therefore, part of the power of the engine 1 is not converted into electrical energy by the first motor 2 or the second motor 3, and loss caused by factors such as Joule loss that occurs when converting into electrical energy can be suppressed. , the power transmission efficiency can be improved.

切り離しモードでは、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２が解放されることにより、動力分割機構６を介したエンジン１と前輪５Ｒ，５Ｌとのトルクの伝達が遮断される。したがって、切り離しモードでは、図６に示すようにエンジン１および第１モータ２が停止させられる。すなわち、分割部７を構成する各回転要素、および変速部８におけるサンギヤ１５が停止するとともに、リングギヤ１６が車速に応じた回転数で回転し、キャリヤ１８が、変速部８のギヤ比とリングギヤ１６の回転数とに応じた回転数で回転する。なお、切り離しモードでは、例えば、エンジン１を暖機するためなど、種々の条件に応じてエンジン１を駆動していてもよい。そのようにエンジン１を駆動している場合であっても、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２を解放することにより、エンジントルクは、駆動輪５Ｒ，５Ｌに伝達されない。 In the disconnection mode, the transmission of torque between the engine 1 and the front wheels 5R, 5L via the power split device 6 is interrupted by disengaging the clutch mechanisms CL1, CL2. Therefore, in the disconnected mode, the engine 1 and the first motor 2 are stopped as shown in FIG. That is, each rotating element constituting the split portion 7 and the sun gear 15 in the transmission portion 8 stop, the ring gear 16 rotates at a rotational speed corresponding to the vehicle speed, and the carrier 18 rotates the gear ratio of the transmission portion 8 and the ring gear 16. and the number of revolutions corresponding to the number of revolutions. Note that in the disconnected mode, the engine 1 may be driven according to various conditions, such as for warming up the engine 1 . Even when the engine 1 is driven in this way, the engine torque is not transmitted to the drive wheels 5R, 5L by disengaging the clutch mechanisms CL1, CL2.

上述したように各走行モードは、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２をそれぞれ制御することにより変更される。具体的には、切り離しモードが設定されている状態では、第１クラッチ機構ＣＬ１を係合し、第１モータ２から駆動トルクを出力することにより、EV-Loモードに切り替えられ、または、第１クラッチ機構ＣＬ１を係合した後に、第１モータ２によってエンジン１をクランキングし、更にその後に、エンジン１を始動することによりHV-Loモードに切り替えられる。同様に、切り離しモードが設定されている状態では、第２クラッチ機構ＣＬ２を係合し、第１モータ２から駆動トルクを出力することにより、EV-Hiモードに切り替えられ、または、第２クラッチ機構ＣＬ２を係合した後に、第１モータ２によってエンジン１をクランキングし、更にその後に、エンジン１を始動することによりHV-Hiモードに切り替えられる。さらに、HV-LoモードやHV-Hiモードが設定されている状態では、第１モータ２の回転数を制御することにより、解放されているクラッチ機構ＣＬ１（ＣＬ２）における一対の回転部材（例えば、ハブ３１とキャリヤ１８、あるいは回転部材３７とキャリヤ１８）の回転数差を所定差以下に制御し、その状態で、解放されているクラッチ機構ＣＬ１（ＣＬ２）を係合することにより、直結モードに切り替えられる。 As described above, each running mode is changed by controlling each clutch mechanism CL1, CL2. Specifically, in a state in which the disconnection mode is set, the first clutch mechanism CL1 is engaged and driving torque is output from the first motor 2, thereby switching to the EV-Lo mode or switching to the first After engaging the clutch mechanism CL1, the engine 1 is cranked by the first motor 2, and then the engine 1 is started to switch to the HV-Lo mode. Similarly, when the disconnection mode is set, by engaging the second clutch mechanism CL2 and outputting drive torque from the first motor 2, the mode is switched to the EV-Hi mode, or the second clutch mechanism CL2 is switched to the EV-Hi mode. After engaging CL2, the engine 1 is cranked by the first motor 2, and then the engine 1 is started to switch to the HV-Hi mode. Furthermore, in a state where the HV-Lo mode or HV-Hi mode is set, by controlling the rotation speed of the first motor 2, a pair of rotating members (for example, By controlling the rotational speed difference between the hub 31 and the carrier 18, or between the rotating member 37 and the carrier 18) to a predetermined difference or less and engaging the released clutch mechanism CL1 (CL2) in this state, the direct coupling mode is established. can be switched.

したがって、図２に示す操作機構２０は、アクチュエータ２２を所定の回転方向に所定角度ずつ回動させることにより、第１クラッチ機構ＣＬ１が解放状態から係合状態に切り替わり、ついで、第２クラッチ機構ＣＬ２が解放状態から係合状態に切り替わり、その後に、第１クラッチ機構ＣＬ１が係合状態から解放状態に切り替わり、更にその後に、第２クラッチ機構ＣＬ２が係合状態から解放状態に切り替わるように、各カム溝２３，２４が形成されている。なお、アクチュエータ２２を上記とは反対方向に回動させることにより、上記とは逆の順に、各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２の係合状態と解放状態とを切り替えることもできる。 Therefore, in the operation mechanism 20 shown in FIG. 2, by rotating the actuator 22 in a predetermined rotation direction by a predetermined angle, the first clutch mechanism CL1 is switched from the released state to the engaged state, and then the second clutch mechanism CL2 is switched. is switched from the released state to the engaged state, after that, the first clutch mechanism CL1 is switched from the engaged state to the released state, and after that, the second clutch mechanism CL2 is switched from the engaged state to the released state. Cam grooves 23 and 24 are formed. By rotating the actuator 22 in the direction opposite to the above, it is also possible to switch between the engaged state and the released state of the clutch mechanisms CL1 and CL2 in the order opposite to the above.

上述したように各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２の係合状態と解放状態とはアクチュエータ２２の回転角を制御することにより切り替えられ、そのアクチュエータ２２の回転角は、回転角センサ２８により判断される。つまり、アクチュエータ２２は、回転角センサ２８により検出された信号に基づいて制御される。したがって、回転角センサ２８がフェールした場合には、アクチュエータ２２を適切に制御できず、走行モードの切り替えを行うことができない可能性がある。 As described above, the engagement state and disengagement state of each of the clutch mechanisms CL1 and CL2 are switched by controlling the rotation angle of the actuator 22, and the rotation angle of the actuator 22 is determined by the rotation angle sensor . That is, the actuator 22 is controlled based on the signal detected by the rotation angle sensor 28 . Therefore, if the rotation angle sensor 28 fails, the actuator 22 cannot be properly controlled, and there is a possibility that the running mode cannot be switched.

特に、直結モードは、エンジン回転数が車速に応じて定まるため、車両Ｖｅが停車するとエンジン１も停止する。その状態から再発進するときには、第２モータ３から駆動トルクを出力するものの、車速の増加に伴ってエンジン１を連れ回すことになり、例えば、ＳＯＣが低下している場合には、駆動トルクとエンジン１を連れ回すことによる慣性トルクおよび引き摺りトルクを出力できない可能性がある。したがって、直結モードを設定している状態で回転角センサ２８がフェールした場合には、直結モードを維持すると車両Ｖｅを再発進できなくなる可能性がある。 In particular, in the direct connection mode, the engine speed is determined according to the vehicle speed, so when the vehicle Ve stops, the engine 1 also stops. When restarting from that state, although the drive torque is output from the second motor 3, the engine 1 is rotated along with the increase in vehicle speed. There is a possibility that inertia torque and drag torque due to co-rotation of 1 cannot be output. Therefore, if the rotation angle sensor 28 fails while the direct connection mode is set, there is a possibility that the vehicle Ve cannot be restarted if the direct connection mode is maintained.

そのため、この発明の実施形態における車両の制御装置は、直結モードを設定している状態で回転角センサ２８がフェールした場合に、エンジン１と駆動輪５Ｒ，５Ｌとが相対回転することができる他の走行モード、すなわち、HV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは切り離しモードなどに切り替えるように構成されている。その制御の一例を説明するためのフローチャートを図７に示してある。図７に示す制御例では、まず、回転角センサ２８がフェール（故障）したか否かを判断する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、例えば、回転角センサ２８からＥＣＵ５０に入力される信号に応じた走行モードと、各ストロークセンサ４１，４２からＥＣＵ５０に入力される信号に応じた走行モードとが異なっているか否かに基づいて判断することができる。 Therefore, in the vehicle control device according to the embodiment of the present invention, when the rotation angle sensor 28 fails while the direct connection mode is set, the engine 1 and the drive wheels 5R, 5L can rotate relative to each other. running mode, that is, HV-Lo mode, HV-Hi mode, disconnection mode, or the like. A flowchart for explaining an example of the control is shown in FIG. In the control example shown in FIG. 7, first, it is determined whether or not the rotation angle sensor 28 has failed (step S1). In this step S1, for example, it is determined whether or not the running mode corresponding to the signal input from the rotation angle sensor 28 to the ECU 50 is different from the running mode corresponding to the signals input to the ECU 50 from the stroke sensors 41 and 42. can be determined based on

回転角センサ２８がフェールしていないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合は、そのままリターンする。それとは反対に、回転角センサ２８がフェールしていることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合は、現時点で設定されている走行モードが直結モード（固定段）であるか否かを判断する（ステップＳ２）。このステップＳ２は、駆動装置４で設定されている現実の走行モードが直結モードであるか否かを判断するためのステップであり、したがって、各ストロークセンサ４１，４２により検出される信号に基づいて判断される。すなわち、第１クラッチ機構ＣＬ１および第２クラッチ機構ＣＬ２が係合状態であるか否かを判断する。なお、ステップＳ２は、例えば、エンジン回転数を変更するようにエンジントルクや第１モータ２のトルクを制御し、その後のエンジン回転数が、直結モードであるとした場合のエンジン回転数と異なるか否かなどに基づいて判断してもよい。 If the result of step S1 is negative because the rotation angle sensor 28 has not failed, the process returns. Conversely, if the result of step S1 is affirmative because the rotation angle sensor 28 has failed, it is determined whether or not the running mode currently set is the direct connection mode (fixed stage). (step S2). This step S2 is a step for determining whether or not the actual running mode set in the driving device 4 is the direct connection mode. be judged. That is, it is determined whether or not the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are engaged. In step S2, for example, the engine torque and the torque of the first motor 2 are controlled so as to change the engine speed, and whether the subsequent engine speed differs from the engine speed in the case of the direct connection mode. It may be determined based on whether or not.

現時点で設定されている走行モードが直結モード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は、アクチュエータ２２を停止して（ステップＳ３）、リターンする。それとは反対に、現時点で設定されている走行モードが直結モードであることによりステップＳ２で肯定的に判断された場合は、アクチュエータ２２を回転させる（ステップＳ４）。この制御例では、回転角センサ２８がフェールした場合には、直結モード以外のいずれかの走行モードに切り替えることができればよく、したがって、ステップＳ４では、アクチュエータ２２の回転方向は特に限定されない。 If the currently set running mode is not the direct-coupling mode and the result in step S2 is negative, the actuator 22 is stopped (step S3), and the process returns. Conversely, if the running mode currently set is the direct connection mode and the determination in step S2 is affirmative, the actuator 22 is rotated (step S4). In this control example, if the rotation angle sensor 28 fails, it suffices to switch to any running mode other than the direct connection mode. Therefore, in step S4, the rotation direction of the actuator 22 is not particularly limited.

ついで、第１クラッチ機構ＣＬ１または第２クラッチ機構ＣＬ２が解放したか否かを判断する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、各ストロークセンサ４１，４２からＥＣＵ５０に入力される信号に基づいて判断することができる。なお、ステップＳ５では、第１クラッチ機構ＣＬ１と第２クラッチ機構ＣＬ２とが解放された場合であっても肯定的に判断される。 Next, it is determined whether or not the first clutch mechanism CL1 or the second clutch mechanism CL2 has been released (step S5). This step S5 can be determined based on the signals input from the stroke sensors 41 and 42 to the ECU 50 . In addition, in step S5, even when the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are released, a positive determination is made.

第１クラッチ機構ＣＬ１および第２クラッチ機構ＣＬ２が係合していることによりステップＳ５で否定的に判断された場合は、ステップＳ４にリターンする。すなわち、第１クラッチ機構ＣＬ１または第２クラッチ機構ＣＬ２が解放されることが第１ストロークセンサ４１または第２ストロークセンサ４２で検出されるまで、ステップＳ４およびステップＳ５を繰り返し実行する。言い換えると、回転角センサ２８がフェールしていない場合には、その回転角センサ２８からＥＣＵ５０に入力される信号に基づいてアクチュエータ２２を制御しているものの、回転角センサ２８がフェールした場合には、各ストロークセンサ４１，４２からＥＣＵ５０に入力される信号に基づいてアクチュエータ２２を制御する。 If the determination in step S5 is negative because the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are engaged, the process returns to step S4. That is, steps S4 and S5 are repeatedly executed until the first stroke sensor 41 or the second stroke sensor 42 detects that the first clutch mechanism CL1 or the second clutch mechanism CL2 is released. In other words, when the rotation angle sensor 28 has not failed, the actuator 22 is controlled based on the signal input to the ECU 50 from the rotation angle sensor 28, but when the rotation angle sensor 28 has failed , and controls the actuator 22 based on signals input from the stroke sensors 41 and 42 to the ECU 50 .

それとは反対に、第１クラッチ機構ＣＬ１または第２クラッチ機構ＣＬ２が解放したことによりステップＳ５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３に移行する。すなわち、アクチュエータ２２を停止して、リターンする。 On the contrary, when the first clutch mechanism CL1 or the second clutch mechanism CL2 is released and the result of step S5 is affirmative, the process proceeds to step S3. That is, the actuator 22 is stopped and the process returns.

上述したように直結モードを設定している状態で回転角センサ２８がフェールした場合に、エンジン１と駆動輪５Ｒ，５Ｌとが相対回転する他の走行モードに切り替えることにより、車両Ｖｅが停車した場合であっても、例えば、HV-HiモードやHV-Loモードが設定されている場合であれば、第１モータ２によってエンジン１をクランキングして走行することができ、あるいは切り離しモードであれば、第２モータ３の動力によって走行できるとともに、エンジン１や第１モータ２を連れ回すことを抑制できる。すなわち、適切な走行モードに切り替え、かつ継続して走行することができる。 When the rotation angle sensor 28 fails while the direct connection mode is set as described above, the vehicle Ve is stopped by switching to another running mode in which the engine 1 and the drive wheels 5R and 5L are relatively rotated. Even in such a case, for example, if the HV-Hi mode or HV-Lo mode is set, the engine 1 can be cranked by the first motor 2 to run, or even in the disconnected mode. In this case, the vehicle can be driven by the power of the second motor 3, and it is possible to prevent the engine 1 and the first motor 2 from rotating together. That is, it is possible to switch to an appropriate running mode and continue running.

この発明の実施形態における制御装置は、回転角センサ２８がフェールした場合に、直結モードから他のいずれかの走行モードに切り替えることができればよく、その移行する走行モードは特に限定されない。一方、車両Ｖｅが後進走行する場合には、HV-LoモードやHV-Hiモードは、エンジン１のトルクが車両Ｖｅを前進させる方向に作用することにより、後進するための電力消費量が多くなる。そのエンジン１から駆動輪５Ｒ，５Ｌに伝達されるトルクは、上述したようにHV-Loモードの方が、HV-Hiモードよりも大きくなる。そのため、回転角センサ２８がフェールした場合には、HV-LoモードよりもHV-Hiモードを選択することが好ましい。 The control device according to the embodiment of the present invention only needs to be able to switch from the direct connection mode to any other running mode when the rotation angle sensor 28 fails, and the running mode to switch to is not particularly limited. On the other hand, when the vehicle Ve travels in reverse, the torque of the engine 1 acts in the direction to move the vehicle Ve forward in the HV-Lo mode and the HV-Hi mode, which increases power consumption for backward travel. . The torque transmitted from the engine 1 to the drive wheels 5R and 5L is greater in the HV-Lo mode than in the HV-Hi mode, as described above. Therefore, when the rotation angle sensor 28 fails, it is preferable to select the HV-Hi mode rather than the HV-Lo mode.

図８は、その制御例を説明するためのフローチャートを示してある。なお、図７と同一のステップについては同一のステップ番号を付してその説明を省略する。図８に示すように、現時点で設定されている走行モードが直結モードであることによりステップＳ２で肯定的に判断された場合は、第１クラッチ機構ＣＬ１が解放される方向にアクチュエータ２２を回転させる（ステップＳ１４）。すなわち、上述した制御例におけるステップＳ４とは異なり、アクチュエータ２２の回転方向を定め、または設定する走行モードを定めている。 FIG. 8 shows a flow chart for explaining an example of the control. The same steps as those in FIG. 7 are denoted by the same step numbers, and descriptions thereof are omitted. As shown in FIG. 8, if the currently set driving mode is the direct coupling mode and the result of step S2 is affirmative, the actuator 22 is rotated in the direction in which the first clutch mechanism CL1 is released. (Step S14). That is, unlike step S4 in the control example described above, the driving mode for determining or setting the rotation direction of the actuator 22 is determined.

ついで、第１クラッチ機構ＣＬ１が解放したか否かを判断する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５は、上述したステップＳ５と同様に、各ストロークセンサ４１，４２からＥＣＵ５０に入力される信号に基づいて判断することができる。 Next, it is determined whether or not the first clutch mechanism CL1 has been released (step S15). This step S15 can be determined based on the signals input to the ECU 50 from the stroke sensors 41 and 42, as in step S5 described above.

そして、第１クラッチ機構ＣＬ１が解放されていないことによりステップＳ１５で否定的に判断された場合は、ステップＳ１４にリターンし、それとは反対に、第１クラッチ機構ＣＬ１が解放されたことによりステップＳ１５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３に移行する。 If the determination in step S15 is negative because the first clutch mechanism CL1 has not been released, the process returns to step S14. If the determination is affirmative in step S3, the process proceeds to step S3.

またさらに、図１に示すように入力軸１４の回転を停止させる機構がワンウェイクラッチにより構成されている場合には、第１モータ２のトルクを後進走行するように伝達することができない。そのような場合には、後進走行時には、第１クラッチ機構ＣＬ１や第２クラッチ機構ＣＬ２を係合していると、第１モータ２が連れ回され、第１モータ２の慣性トルクと引き摺りトルクとに応じたトルクを、第２モータ３から出力するトルクに加算する必要がある。そのため、回転角センサ２８がフェールした場合には、切り離しモードを選択してもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 1, when the mechanism for stopping the rotation of the input shaft 14 is composed of a one-way clutch, the torque of the first motor 2 cannot be transmitted to reverse travel. In such a case, when the first clutch mechanism CL1 or the second clutch mechanism CL2 is engaged during reverse traveling, the first motor 2 is rotated together, and the inertia torque and the drag torque of the first motor 2 are combined. to the torque output from the second motor 3. Therefore, if the rotation angle sensor 28 fails, the disconnection mode may be selected.

図９は、その制御例を説明するためのフローチャートを示してある。なお、図７および図８と同一のステップについては同一のステップ番号を付してその説明を省略する。図９に示すように、現時点で設定されている走行モードが直結モードであることによりステップＳ２で肯定的に判断された場合は、アクチュエータ２２を回転させる（ステップＳ２４）。このステップＳ２４におけるアクチュエータ２２の回転方向は、いずれの方向であってもよいが、上記ステップＳ１４よりも大きな回転量となるようにアクチュエータ２２が制御される。 FIG. 9 shows a flow chart for explaining an example of the control. 7 and 8 are denoted by the same step numbers, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 9, if the currently set running mode is the direct connection mode and the determination in step S2 is affirmative, the actuator 22 is rotated (step S24). The direction of rotation of the actuator 22 in step S24 may be any direction, but the actuator 22 is controlled so that the amount of rotation is greater than in step S14.

ついで、第１クラッチ機構ＣＬ１および第２クラッチ機構ＣＬ２が解放したか否かを判断する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５は、上述したステップＳ５およびステップＳ１５と同様に、各ストロークセンサ４１，４２からＥＣＵ５０に入力される信号に基づいて判断することができる。 Next, it is determined whether or not the first clutch mechanism CL1 and the second clutch mechanism CL2 are released (step S25). This step S25 can be determined based on the signals input to the ECU 50 from the stroke sensors 41 and 42, like the above-described steps S5 and S15.

そして、第１クラッチ機構ＣＬ１または第２クラッチ機構ＣＬ２が解放されていないことによりステップＳ２５で否定的に判断された場合は、ステップＳ２４にリターンし、それとは反対に、第１クラッチ機構ＣＬ１および第２クラッチ機構ＣＬ２が解放されたことによりステップＳ２５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３に移行する。 If the determination in step S25 is negative because the first clutch mechanism CL1 or the second clutch mechanism CL2 is not released, the process returns to step S24. If the determination in step S25 is affirmative due to the release of the two-clutch mechanism CL2, the process proceeds to step S3.

なお、この発明の実施形態における車両は、図１に示す構成に限らず、少なくとも一つのクラッチ機構を備え、そのクラッチ機構の係合状態と解放状態とを切り替えることにより、エンジンと駆動輪との回転数比を所定比に固定した走行モードと、エンジンと駆動輪とを相対回転可能にして走行できる他の走行モードとを切り替えることができる車両であればよい。したがって、例えば、図１におけるリングギヤ１０とキャリヤ１８とを連結し、第１クラッチ機構ＣＬ１によりサンギヤ１５とキャリヤ１２とをトルク伝達可能に連結し、第２クラッチ機構ＣＬ２によりサンギヤ１５とキャリヤ１８とリングギヤ１６とのいずれか二つの回転部材を連結するように構成した動力分割機構を備えた車両であってもよい。その場合には、第１クラッチ機構ＣＬ１を係合することによりHV-Hiモードが設定され、第２クラッチ機構ＣＬ２を係合することによりHV-Loモードが設定される。 It should be noted that the vehicle according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and is provided with at least one clutch mechanism. Any vehicle may be used as long as it can switch between a running mode in which the rotation speed ratio is fixed at a predetermined ratio and another running mode in which the engine and the driving wheels are allowed to rotate relative to each other. Therefore, for example, the ring gear 10 and carrier 18 in FIG. 16 may be a vehicle equipped with a power split mechanism configured to connect any two rotating members. In that case, the HV-Hi mode is set by engaging the first clutch mechanism CL1, and the HV-Lo mode is set by engaging the second clutch mechanism CL2.

さらに、例えば、エンジンが連結された入力要素と、第１モータが連結された反力要素と、駆動輪が連結された出力要素との三つの回転要素を備えた差動機構と、それらのいずれか一対の回転要素を連結するクラッチ機構とを備えた車両であってもよい。その場合には、クラッチ機構を係合することによりエンジンと差動機構の出力軸との回転数比が所定比に固定されたモードが設定され、そのクラッチ機構を解放することによりエンジンと駆動輪との回転数比を無段階に変更できるモードを設定することができ、クラッチ機構を制御する操作機構がフェールした場合に、クラッチ機構を構成する一方の回転部材の移動量に基づいてクラッチ機構を解放させるように構成すればよい。 Furthermore, for example, a differential mechanism having three rotating elements, an input element to which an engine is connected, a reaction force element to which a first motor is connected, and an output element to which a driving wheel is connected, and any of them Alternatively, the vehicle may include a clutch mechanism that connects a pair of rotating elements. In this case, by engaging the clutch mechanism, a mode is set in which the rotational speed ratio between the engine and the output shaft of the differential mechanism is fixed at a predetermined ratio, and by disengaging the clutch mechanism, the engine and the drive wheels are rotated. It is possible to set a mode in which the rotation speed ratio can be changed steplessly, and when the operation mechanism that controls the clutch mechanism fails, the clutch mechanism is operated based on the amount of movement of one of the rotating members that make up the clutch mechanism. It may be configured to be released.

またさらに、上述した例では、シフトドラム２１によって各クラッチ機構ＣＬ１，ＣＬ２を駆動するように構成されているが、この発明の実施形態における「操作機構」は、シフトドラムに限らず、クラッチ機構ＣＬ１（ＣＬ２）を駆動するための他の機構であってもよい。 Furthermore, in the above example, the clutch mechanisms CL1 and CL2 are driven by the shift drum 21, but the "operating mechanism" in the embodiments of the present invention is not limited to the shift drum, and the clutch mechanism CL1 Other mechanisms for driving (CL2) may be used.

１エンジン
２，３モータ
５Ｒ，５Ｌ前輪（駆動輪）
２０操作機構
２１シフトドラム
２２アクチュエータ
２８回転角センサ
３０，３６可動部材
３１ハブ
３７回転部材
４１，４２ストロークセンサ
５０電子制御装置（ＥＣＵ）
ＣＬ１，ＣＬ２クラッチ機構
Ｖｅ車両 1 engine 2, 3 motor 5R, 5L front wheel (driving wheel)
20 Operation Mechanism 21 Shift Drum 22 Actuator 28 Rotation Angle Sensor 30, 36 Movable Member 31 Hub 37 Rotating Member 41, 42 Stroke Sensor 50 Electronic Control Unit (ECU)
CL1, CL2 Clutch mechanism Ve Vehicle

Claims

It is possible to selectively switch between an engaged state in which an engine, a drive wheel provided so as to be capable of transmitting torque to the engine, and a predetermined pair of rotating members are connected, and a released state in which the pair of rotating members are disconnected. Equipped with a clutch mechanism that can
A fixed stage mode in which the rotational speed ratio between the engine and the drive wheels is fixed at a predetermined ratio by engaging the clutch mechanism, and a speed ratio between the engine and the drive wheels by disengaging the clutch mechanism. In a control device for a vehicle configured to be able to set at least two driving modes, one of which is another driving mode in which the vehicle can be driven with relative rotation between the
an operation mechanism to which one of the pair of rotating members is connected and driven to move the one rotating member to the other of the pair of rotating members;
an operation amount sensor that detects an operation amount of the operation mechanism;
an actuator that drives the operation mechanism based on the detected value of the operation amount sensor;
a stroke sensor that detects the amount of movement of the one rotating member;
a controller that controls the running mode according to the operation amount detected by the operation amount sensor;
The controller is
determining whether or not the operation amount sensor has failed,
If the fixed stage mode is set at the time when it is determined that the operation amount sensor has failed, it is configured to switch to the other running mode based on the detection value of the stroke sensor. A vehicle control device characterized by: