JP4029875B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

この発明は、車両の動力伝達装置などに用いられる車両の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle control device used for a vehicle power transmission device and the like.

車両用の有段変速機として同期装置を有する変速機が知られており、その一例が、特許文献1に記載されている。この特許文献1には、マニュアル操作により変速が実行される変速機が記載されており、この変速機は入力軸および出力軸およびカウンタシャフトを有している。入力軸から出力軸に至る経路には、複数の変速ギア列および伝達ギア列が設けられている。この伝達ギア列は常時噛合されており、変速ギア列は噛み合い手段の噛合により動力伝達が可能となるように構成されている。すなわち、複数の変速ギア列に対応する複数の噛み合い手段が設けられており、噛み合い手段は、各変速ギア列側、つまり、カウンタシャフト側の回転体としてのクラッチギアと、出力軸と一体のハブに内周歯が噛み合ったスリーブとを備えている。さらに、カウンタシャフトにはパルスモータが連結されている。   A transmission having a synchronization device is known as a stepped transmission for a vehicle, and an example thereof is described in Patent Document 1. This Patent Document 1 describes a transmission in which a shift is executed by a manual operation, and this transmission has an input shaft, an output shaft, and a counter shaft. A plurality of transmission gear trains and transmission gear trains are provided on the path from the input shaft to the output shaft. The transmission gear train is always meshed, and the transmission gear train is configured to be able to transmit power by meshing of the meshing means. That is, a plurality of meshing means corresponding to a plurality of transmission gear trains are provided, and the meshing means includes a clutch gear as a rotating body on each transmission gear train side, that is, a counter shaft side, and a hub integrated with the output shaft. And a sleeve meshed with inner peripheral teeth. Further, a pulse motor is connected to the counter shaft.

そして、変速段信号がニュートラルおよびリバース以外の前進段に切り換えが開始された場合は、現変速段での変速比を所定のマップにより算出し、その変速比と出力軸回転数とにより、修正カウンタシャフト回転数を算出し、所定のエリアに格納する。この後、変速操作により変速段を切り換える場合は、カウンタシャフトが修正カウンタシャフト回転数以下の回転数である場合に、パルスモータによりカウンタシャフト回転数を引き上げ、カウンタシャフトが修正カウンタシャフト回転数を上回る回転数である場合は、カウンタシャフト回転数を引き下げるように、パルスモータが駆動される。このようにして、噛み合い手段を構成するクラッチギアの回転数とスリーブの回転数とを近づけると、スリーブをクラッチギアにスムーズに噛合させることができるとされている。なお、変速機等に用いられる同期装置は、特許文献2ないし特許文献4にも記載されている。
実開平5−22864号公報 特開平5−263835号公報 特開平5−106643号公報 特開2000−295709号公報
When the gear stage signal is switched to a forward gear other than neutral and reverse, the gear ratio at the current gear is calculated from a predetermined map, and the correction counter is calculated based on the gear ratio and the output shaft speed. The shaft rotation speed is calculated and stored in a predetermined area. After that, when changing the gear stage by a speed change operation, when the counter shaft has a rotation speed equal to or lower than the corrected counter shaft rotation speed, the counter shaft is increased by the pulse motor so that the counter shaft exceeds the corrected counter shaft rotation speed. In the case of the rotational speed, the pulse motor is driven so as to reduce the countershaft rotational speed. In this way, when the rotational speed of the clutch gear constituting the meshing means is brought close to the rotational speed of the sleeve, the sleeve can be smoothly meshed with the clutch gear. Note that a synchronization device used in a transmission or the like is also described in Patent Documents 2 to 4.
Japanese Utility Model Publication No. 5-22864 JP-A-5-263835 JP-A-5-106643 JP 2000-295709 A

しかしながら、上記の特許文献1に記載されている噛み合い手段においては、クラッチギアの回転数とスリーブの回転数とを一致させるに過ぎないため、たとえ回転数が一致していたとしても、スリーブの内周歯の位相とクラッチギアの位相とが一致しない場合が生じ、この場合は噛み合い手段の噛み合いが円滑におこなわれずにショックが生じる可能性があった。   However, in the meshing means described in the above-mentioned Patent Document 1, only the rotational speed of the clutch gear and the rotational speed of the sleeve are made to coincide with each other. In some cases, the phase of the peripheral teeth and the phase of the clutch gear do not coincide with each other. In this case, the meshing means may not mesh smoothly, and a shock may occur.

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との位相を一致させることの可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made against the background described above, and provides a vehicle control device capable of matching the phases of the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member. It is an object.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、円周方向に凹部および凸部を交互に配置して構成される歯を有する第1の係合部材と、円周方向に凹部および凸部を交互に配置して構成される歯を有し、かつ、前記第1の係合部材と同軸上に配置された第2の係合部材と、前記第1の係合部材を回転させる電動機と、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させることにより、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯とを係合・解放させるアクチュエータとを有する車両の制御装置において、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯とを係合させるために、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させた場合に、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材の軸線方向の移動を開始した時点から、前記第1の係合部材の凸部と前記第2の係合部材の凸部とが接触する時点までにおける前記第1の係合部材または前記第2の係合部材の軸線方向の移動量を求める移動量検知手段と、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差を、前記軸線方向の移動量に基づいて求める位相差算出手段と、前記第1の係合部材を回転させる前記電動機の駆動状態を、前記位相差算出手段により求められた位相差に基づいて制御することにより、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相を一致させる位相調整手段とを備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a first engagement member having teeth configured by alternately arranging recesses and protrusions in the circumferential direction, and recesses and protrusions in the circumferential direction. A second engagement member having teeth configured by alternately arranging convex portions and arranged coaxially with the first engagement member, and the first engagement member are rotated. By moving the electric motor and either the first engagement member or the second engagement member in the axial direction, the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member And a first engagement member for engaging the teeth of the first engagement member with the teeth of the second engagement member. When either the member or the second engagement member is moved in the axial direction, the first engagement member or From the time when the movement of the second engaging member in the axial direction is started to the time when the convex portion of the first engaging member and the convex portion of the second engaging member come into contact with each other. A movement amount detecting means for obtaining a movement amount in the axial direction of the engagement member or the second engagement member, and a circumferential direction between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member Based on the phase difference obtained by the phase difference calculating means, the phase difference calculating means for obtaining the phase difference based on the amount of movement in the axial direction and the driving state of the motor for rotating the first engagement member. And a phase adjusting means for matching the phases of the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member in the circumferential direction by controlling the teeth. is there.

請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記位相調整手段は、前記位相差が大きい場合における前記電動機の回転数を、位相差が小さい場合における前記電動機の回転数よりも高くする手段を含むことを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the phase adjusting means sets the rotational speed of the motor when the phase difference is large to be higher than the rotational speed of the motor when the phase difference is small. It is characterized by including the means to do.

請求項3の発明は、請求項1または2の構成に加えて、前記位相調整手段は、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が大きい場合は、前記電動機の回転数を高回転数に制御し、その後、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が小さくなった場合は、前記電動機の回転数を低回転数に制御する手段を含むことを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the phase adjusting means is configured such that the position of the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member in the circumferential direction. If the phase difference is large, the rotational speed of the electric motor is controlled to a high rotational speed, and then the circumferential phase difference between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member is small. In such a case, a means for controlling the rotational speed of the electric motor to a low rotational speed is included.

請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成に加えて、前記第1の係合部材の凸部における前記軸線方向の端部には、軸線に直交する平面との間に所定の傾斜角を有する第1の傾斜面が単数形成され、前記第2の係合部材の凸部における前記軸線方向の端部には、前記軸線に直交する平面との間に前記傾斜角を有する第2の傾斜面が単数形成されているとともに、前記第1の傾斜面と前記第2の傾斜面とが平行であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects, the end in the axial direction of the convex portion of the first engaging member is between a plane perpendicular to the axial line. A single first inclined surface having a predetermined inclination angle is formed, and the inclination angle between the convex portion of the second engagement member and the plane perpendicular to the axis is set at the end in the axial direction. A single second inclined surface is formed, and the first inclined surface and the second inclined surface are parallel to each other.

請求項1の発明によれば、第1の係合部材と第2の係合部材との回転数が一致され、かつ、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯とが解放されている状態から、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させて近づけると、第1の係合部材の歯と、第2の係合部材の歯とに円周方向の位相差がある場合は、第1の係合部材の凸部と、第2の係合部材の凸部とが接触する。ここで、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方の移動を開始した時点から、第1の係合部材の凸部と第2の係合部材の凸部とが接触するまでの間に、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方の軸線方向の移動量が求められる。   According to the first aspect of the present invention, the rotation speeds of the first engagement member and the second engagement member are matched, and the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member are When one of the first engagement member and the second engagement member is moved in the axial direction from the released state, the teeth of the first engagement member and the second engagement When there is a circumferential phase difference between the teeth of the member, the convex portion of the first engaging member comes into contact with the convex portion of the second engaging member. Here, the protrusion of the first engagement member and the protrusion of the second engagement member are in contact with each other from the time when the movement of either the first engagement member or the second engagement member is started. In the meantime, the amount of movement in the axial direction of either the first engaging member or the second engaging member is determined.

この軸線方向の移動量に基づいて、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が求められる。そして、第1の係合部材を回転させる電動機の駆動状態を、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相差に基づいて制御することにより、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相が一致するとともに、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に更に移動させると、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯とを円滑に、かつ、確実に係合することができ、ショックを抑制できる。   A phase difference in the circumferential direction between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member is obtained based on the movement amount in the axial direction. And by controlling the driving state of the electric motor that rotates the first engaging member based on the phase difference in the circumferential direction between the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member, The phases of the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member coincide with each other in the circumferential direction, and either the first engagement member or the second engagement member is set in the axial direction. When further moved, the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member can be smoothly and reliably engaged, and the shock can be suppressed.

請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、第1の係合部材の歯と、第2の係合部材の歯との位相差が大きい場合における電動機の回転数を、位相差が小さい場合における電動機の回転数よりも高くすることにより、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との位相調整を開始してから、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との位相が一致するまでの時間を短縮することが可能である。   According to the invention of claim 2, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 1, in the case where the phase difference between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member is large By starting the phase adjustment between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member by making the rotation number of the motor higher than the rotation number of the motor when the phase difference is small, It is possible to shorten the time until the phases of the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member coincide.

請求項3の発明によれば、請求項1または2の発明と同様の効果を得られる他に、位相差調整の初期段階のように、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が大きい場合は、電動機が高回転数で駆動される。したがって、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相調整を開始してから、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相が一致するまでの時間を、一層短縮することが可能である。また、電動機が高回転数で駆動されて、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が小さくなった場合は、電動機が低回転数で駆動される。したがって、第1の係合部材の歯の位相と第2の係合部材の歯の位相とが一致して電動機を停止させる場合に、ショックが生じることを抑制できる。このように、位相調整に要する時間の短縮と、電動機の停止にともなうショックの抑制とを両立することができる。   According to the invention of claim 3, in addition to the same effect as that of the invention of claim 1 or 2, the tooth of the first engagement member and the second engagement can be obtained as in the initial stage of phase difference adjustment. When the phase difference in the circumferential direction with the teeth of the member is large, the electric motor is driven at a high rotational speed. Therefore, after starting the phase adjustment in the circumferential direction between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member, the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member It is possible to further shorten the time until the phases in the circumferential direction coincide with each other. Further, when the electric motor is driven at a high rotational speed and the circumferential phase difference between the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member becomes small, the electric motor is driven at a low rotational speed. Driven. Therefore, when the phase of the teeth of the first engaging member coincides with the phase of the teeth of the second engaging member and the electric motor is stopped, it is possible to suppress the occurrence of shock. Thus, it is possible to achieve both the reduction of the time required for the phase adjustment and the suppression of the shock accompanying the stop of the electric motor.

請求項4の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させると、第1の係合部材に形成された第1の傾斜面と、第2の係合部材に形成された第2の傾斜面とが接触する。さらに、第1の係合部材または第2の係合部材を軸線方向に移動させると、第1の傾斜面と第2の傾斜面とが接触したまま、第1の係合部材または第2の係合部材のいずれか一方が、軸線方向および円周方向に移動する。ここで、第1の傾斜面と第2の傾斜面との接触により、第1の係合部材の回転方向が一方向に限定され、かつ、軸線方向の移動量に対する位相差が一義的に決まるため、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との円周方向における位相調整および位相の同期、さらには、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯との係合を、一層高精度に制御することが可能である。   According to the invention of claim 4, in addition to obtaining the same effect as that of any of the inventions of claims 1 to 3, either the first engagement member or the second engagement member is moved in the axial direction. If it moves, the 1st inclined surface formed in the 1st engaging member and the 2nd inclined surface formed in the 2nd engaging member will contact. Further, when the first engaging member or the second engaging member is moved in the axial direction, the first engaging member or the second engaging member remains in contact with the first inclined surface and the second inclined surface. Either one of the engaging members moves in the axial direction and the circumferential direction. Here, due to the contact between the first inclined surface and the second inclined surface, the rotation direction of the first engaging member is limited to one direction, and the phase difference with respect to the movement amount in the axial direction is uniquely determined. Therefore, phase adjustment and phase synchronization in the circumferential direction between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member, and further, the teeth of the first engagement member and the second engagement member It is possible to control the engagement with the teeth with higher accuracy.

つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図2は、この発明を用いることの可能な車両の一例を示す。図2に示された車両Veは、F・R(フロントエンジン・リヤドライブ;エンジン前置き後輪駆動)形式のハイブリッド車(以下、「車両」と略記する)Veの概略構成図である。図2において、車両Veは、第1の駆動力源としてのエンジン1および第2の駆動力源としてのモータ・ジェネレータ2を有している。エンジン1は燃料を燃焼させて、その熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。前記エンジン1としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどを用いることができる。このエンジン1にはインプットシャフト3が連結されている。   Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an example of a vehicle that can use the present invention. The vehicle Ve shown in FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle (hereinafter abbreviated as “vehicle”) Ve of an FR type (front engine / rear drive; engine front and rear wheel drive). In FIG. 2, a vehicle Ve has an engine 1 as a first driving force source and a motor / generator 2 as a second driving force source. The engine 1 is a power unit that burns fuel and converts its thermal energy into kinetic energy. As the engine 1, an internal combustion engine, specifically, a gasoline engine, a diesel engine, an LPG engine, or the like can be used. An input shaft 3 is connected to the engine 1.

また、前記モータ・ジェネレータ2およびモータ・ジェネレータ4および動力分配装置5を収容したケーシング6が設けられている。動力分配装置5としてシングルピニオン形式の遊星歯車機構が示されている。すなわち、動力分配装置5は、中空シャフト7に形成されたサンギヤ8と、サンギヤ8と同軸上に配置されたリングギヤ9と、サンギヤ8およびリングギヤ9に噛合するピニオンギヤ10を保持したキャリヤ11とを有している。そして、インプットシャフト3とキャリヤ11とが一体回転するように連結されている。前記リングギヤ9は環状部材50の内周に形成されており、環状部材50の外周には外歯12が設けられている。この環状部材50は、軸線A1を中心として回転可能に構成され、かつ、軸線方向の移動が規制されている。また、インプットシャフト3は中空シャフト7内に配置され、インプットシャフト3と中空シャフト7とは相対回転可能である。インプットシャフト3および中空シャフト7およびモータ・ジェネレータ4は、軸線A1を中心として回転する。   Also, a casing 6 that houses the motor / generator 2, the motor / generator 4, and the power distribution device 5 is provided. As the power distribution device 5, a single pinion type planetary gear mechanism is shown. That is, the power distribution device 5 includes a sun gear 8 formed on the hollow shaft 7, a ring gear 9 disposed coaxially with the sun gear 8, and a carrier 11 that holds the pinion gear 10 that meshes with the sun gear 8 and the ring gear 9. is doing. The input shaft 3 and the carrier 11 are coupled so as to rotate integrally. The ring gear 9 is formed on the inner periphery of the annular member 50, and external teeth 12 are provided on the outer periphery of the annular member 50. The annular member 50 is configured to be rotatable about the axis A1, and the movement in the axial direction is restricted. Moreover, the input shaft 3 is arrange | positioned in the hollow shaft 7, and the input shaft 3 and the hollow shaft 7 are relatively rotatable. The input shaft 3, the hollow shaft 7, and the motor / generator 4 rotate about the axis A1.

一方、前記モータ・ジェネレータ4は、ステータ13およびロータ14を有している。ステータ13はケーシング6に固定されている。さらに、モータ・ジェネレータ2は、ステータ15およびロータ16を有している。ステータ15はケーシング6に固定されている。さらに、環状部材50と一体回転するアウトプットシャフト26が設けられており、アウトプットシャフト26と、モータ・ジェネレータ2のロータ16とが連結されている。さらに、アウトプットシャフト26には、デファレンシャル27を介在させて車輪28が連結されている。また、モータ・ジェネレータ2,4との間で、インバータ44を経由して電力の授受をおこなうことの可能な蓄電装置17が設けられている。   On the other hand, the motor / generator 4 has a stator 13 and a rotor 14. The stator 13 is fixed to the casing 6. Further, the motor / generator 2 has a stator 15 and a rotor 16. The stator 15 is fixed to the casing 6. Further, an output shaft 26 that rotates integrally with the annular member 50 is provided, and the output shaft 26 and the rotor 16 of the motor / generator 2 are connected to each other. Further, wheels 28 are connected to the output shaft 26 with a differential 27 interposed therebetween. In addition, a power storage device 17 is provided that can exchange electric power with the motor / generators 2 and 4 via the inverter 44.

ところで、ケーシング6には、環状部材51が回転不可能、かつ、軸線方向に移動不可能に取り付けられている(固定されている)とともに、この環状部材51の外周に外歯18が形成されている。一方、中空シャフト7と一体回転するハブ19が設けられている。外歯18は、軸線A1を中心として円周方向に(環状に)形成されている。また、ハブ19は環状に構成されており、ハブ19の外周には円周方向の全域に亘って外歯20が形成されている。この実施例において、円周方向(回転方向)とは、モータ・ジェネレータ4の軸線A1を中心とする仮想円(図示せず)に沿った方向を意味する。   By the way, the annular member 51 is attached to the casing 6 so as not to be rotatable and movable in the axial direction (fixed), and external teeth 18 are formed on the outer periphery of the annular member 51. Yes. On the other hand, a hub 19 that rotates integrally with the hollow shaft 7 is provided. The external teeth 18 are formed in a circumferential direction (annular) around the axis A1. The hub 19 is formed in an annular shape, and external teeth 20 are formed on the outer periphery of the hub 19 over the entire circumferential direction. In this embodiment, the circumferential direction (rotation direction) means a direction along a virtual circle (not shown) centered on the axis A <b> 1 of the motor / generator 4.

外歯20は、図3に示すように、凸部29と凹部(歯溝)30とが円周方向に交互に配置して形成されている。また、外歯18も、図4に示すように、凸部31と凹部32とが円周方向に交互に配置して形成されている。さらに、外歯12は、図5に示すように、凸部33と凹部34とが円周方向に交互に配置して形成されている。この外歯20および外歯18および外歯12は、凸部29,31,33の数およびピッチ円直径が同じに設定されている。   As shown in FIG. 3, the external teeth 20 are formed by alternately arranging convex portions 29 and concave portions (tooth gaps) 30 in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 4, the external teeth 18 are also formed by alternately arranging convex portions 31 and concave portions 32 in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 5, the external teeth 12 are formed by alternately arranging convex portions 33 and concave portions 34 in the circumferential direction. The external teeth 20, the external teeth 18, and the external teeth 12 are set to have the same number of convex portions 29, 31, 33 and a pitch circle diameter.

さらに、モータ・ジェネレータ4の軸線方向に移動可能なスリーブ21が設けられている。スリーブ21は、軸線A1を中心とする環状部材であり、このスリーブ21の内周に内歯22が形成されている。この内歯22が外歯20に噛合されている。この実施例において、軸線方向とは、モータ・ジェネレータ4の軸線A1に沿った方向、もしくは軸線A1と平行な方向を意味する。内歯22は、凸部35と凹部36とを円周方向に交互に配置して形成されている。内歯22と外歯18,20とは噛合(係合)・解放可能な形状を備えており、内歯22と外歯18,20との係合形態は、スプライン結合またはセレーション結合のいずれでもよい。   Further, a sleeve 21 that is movable in the axial direction of the motor / generator 4 is provided. The sleeve 21 is an annular member centered on the axis A <b> 1, and internal teeth 22 are formed on the inner periphery of the sleeve 21. The inner teeth 22 are meshed with the outer teeth 20. In this embodiment, the axial direction means a direction along the axis A1 of the motor / generator 4 or a direction parallel to the axis A1. The internal teeth 22 are formed by alternately arranging convex portions 35 and concave portions 36 in the circumferential direction. The internal teeth 22 and the external teeth 18 and 20 have shapes that can be engaged (engaged) and released, and the engagement form between the internal teeth 22 and the external teeth 18 and 20 is either a spline connection or a serration connection. Good.

さらに、図6に展開したように、軸線方向における凸部31,33の端部、つまり、凸部31,33の側面を傾斜させた傾斜面(チャンファ)38が単数形成されている。この傾斜面38と、軸線A1と直交する平面B1との間に所定の傾斜角(鋭角)α1が設けられている。また、凸部35の端部、つまり、凸部35の側面を傾斜させた傾斜面(チャンファ)39が単数形成されている。この傾斜面39と、軸線A1と直交する平面B1との間に傾斜角α1が設けられている。上記傾斜面38と傾斜面39とは同じ方向に傾斜しており、相互に平行となっている。このように構成されたスリーブ21、内歯22、外歯18、ハブ19、外歯20、外歯12等により、ドグクラッチ37が構成されているとともに、このスリーブ21を軸線方向に動作させるアクチュエータ23が設けられている。このドグクラッチ37は、シンクロナイザ機構または同期噛み合い機構の一種である。また、アクチュエータ23は、電磁式のアクチュエータまたは油圧式のアクチュエータまたは機械式のアクチュエータのいずれでもよい。   Further, as developed in FIG. 6, a single inclined surface (chamfer) 38 in which the end portions of the convex portions 31 and 33 in the axial direction, that is, the side surfaces of the convex portions 31 and 33 are inclined is formed. A predetermined inclination angle (acute angle) α1 is provided between the inclined surface 38 and a plane B1 orthogonal to the axis A1. In addition, a single inclined surface (chamfer) 39 is formed by inclining the end of the convex portion 35, that is, the side surface of the convex portion 35. An inclination angle α1 is provided between the inclined surface 39 and a plane B1 orthogonal to the axis A1. The inclined surface 38 and the inclined surface 39 are inclined in the same direction and are parallel to each other. The sleeve 21, the internal teeth 22, the external teeth 18, the hub 19, the external teeth 20, the external teeth 12, and the like configured as described above constitute a dog clutch 37 and an actuator 23 that operates the sleeve 21 in the axial direction. Is provided. The dog clutch 37 is a kind of synchronizer mechanism or synchronous meshing mechanism. The actuator 23 may be an electromagnetic actuator, a hydraulic actuator, or a mechanical actuator.

一方、図2のように、車両Veの全体を制御するコントローラとしての電子制御装置24が設けられており、電子制御装置24には車速を示す信号、加速要求を示す信号、制動要求を示す信号、エンジン回転数を示す信号、モータ・ジェネレータ2の回転角度および回転数を検知するレゾルバ25の信号、モータ・ジェネレータ4の回転方向、回転角度、回転数を高精度に検知するセンサとしてのレゾルバ40の信号、スリーブ21の軸線方向の移動量を検知するストローク検知センサ52の信号等が入力される。電子制御装置24からは、モータ・ジェネレータ2,4を制御する信号、エンジン1を制御する信号、アクチュエータ23を制御する信号が出力される。   On the other hand, as shown in FIG. 2, an electronic control device 24 is provided as a controller for controlling the entire vehicle Ve. The electronic control device 24 includes a signal indicating a vehicle speed, a signal indicating an acceleration request, and a signal indicating a braking request. , A signal indicating the engine speed, a signal of the resolver 25 for detecting the rotation angle and the rotation speed of the motor / generator 2, and a resolver 40 as a sensor for detecting the rotation direction, rotation angle, and rotation speed of the motor / generator 4 with high accuracy. And a signal from the stroke detection sensor 52 for detecting the amount of movement of the sleeve 21 in the axial direction are input. The electronic control unit 24 outputs a signal for controlling the motor generators 2 and 4, a signal for controlling the engine 1, and a signal for controlling the actuator 23.

図2に示す車両Veにおいては、例えば、Dポジションが選択されている場合に、電子制御装置24に入力される信号および電子制御装置24に記憶されているデータに基づいて、エンジン走行モード、電気自動車(EV)モード、ハイブリッドモードなどのモードを選択的に切換可能である。エンジン走行モードが選択された場合は、エンジン1に燃料が供給されて、エンジン1が自律回転する一方、モータ・ジェネレータ2への電力の供給が停止される。エンジン1が自律回転している場合、エンジントルクは、インプットシャフト3を経由して動力分配装置5に伝達される。   In the vehicle Ve shown in FIG. 2, for example, when the D position is selected, based on the signal input to the electronic control device 24 and the data stored in the electronic control device 24, the engine running mode, Modes such as an automobile (EV) mode and a hybrid mode can be selectively switched. When the engine running mode is selected, fuel is supplied to the engine 1 and the engine 1 rotates autonomously, while power supply to the motor / generator 2 is stopped. When the engine 1 is rotating autonomously, the engine torque is transmitted to the power distribution device 5 via the input shaft 3.

これに対して、電気自動車モードが選択された場合は、モータ・ジェネレータ2が力行し、モータ・ジェネレータ2のトルクがアウトプットシャフト26に伝達される一方、エンジン1には燃料が供給されない。また、ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン1が自律回転し、かつ、モータ・ジェネレータ2が力行される。   On the other hand, when the electric vehicle mode is selected, the motor / generator 2 is powered and the torque of the motor / generator 2 is transmitted to the output shaft 26, while no fuel is supplied to the engine 1. When the hybrid mode is selected, the engine 1 rotates autonomously and the motor / generator 2 is powered.

エンジン1が駆動された場合は、エンジン1の動力が動力分配装置5に伝達されて、その動力が車輪28およびモータ・ジェネレータ4に分配される。具体的に説明すると、エンジントルクがキャリヤ11に入力されると、モータ・ジェネレータ4が反力要素として機能し、エンジントルクがリングギヤ9を経由してアウトプットシャフト26に伝達されるとともに、デファレンシャル27を経由して車輪28に伝達される。そして、モータ・ジェネレータ4の回転数を制御すると、サンギヤ8およびリングギヤ9およびキャリヤ11の差動作用により、エンジン回転数を無段階に(連続的に)制御することが可能である。このようにして、エンジン回転数とリングギヤ9の回転数との比、すなわち、変速比が、無段階に制御される。つまり、動力分配装置5は無段変速機としての機能をも有している。ここで、モータ・ジェネレータ2の回転方向の正逆を切り換え可能であり、モータ・ジェネレータ2の力行または回生も切換可能である。モータ・ジェネレータ2が回生する場合は、発生した電力が蓄電装置17に充電される。   When the engine 1 is driven, the power of the engine 1 is transmitted to the power distribution device 5, and the power is distributed to the wheels 28 and the motor / generator 4. More specifically, when the engine torque is input to the carrier 11, the motor / generator 4 functions as a reaction force element, the engine torque is transmitted to the output shaft 26 via the ring gear 9, and the differential 27 is Via the wheel 28. When the rotational speed of the motor / generator 4 is controlled, the engine rotational speed can be controlled steplessly (continuously) by the differential action of the sun gear 8, the ring gear 9 and the carrier 11. In this way, the ratio between the engine speed and the rotation speed of the ring gear 9, that is, the gear ratio is controlled steplessly. That is, the power distribution device 5 also has a function as a continuously variable transmission. Here, forward / reverse of the rotation direction of the motor / generator 2 can be switched, and powering or regeneration of the motor / generator 2 can also be switched. When the motor / generator 2 regenerates, the generated power is charged in the power storage device 17.

さらに、動力分配装置5の変速比を制御するにあたり、サンギヤ8の回転数を零にする場合、すなわち、サンギヤ8を停止させる場合は、モータ・ジェネレータ4の機能により、サンギヤ8を停止させることが可能である。また、ドグクラッチ37の制御により、サンギヤ8を停止させることも可能である。すなわち、軸線方向におけるスリーブ21の動作がアクチュエータ23により制御されて、スリーブ21の内歯22が、外歯18または外歯12のいずれにも係合されていない場合は、サンギヤ8およびモータ・ジェネレータ4が回転可能であるとともに、サンギヤ8とリングギヤ9とが相対回転可能である。   Further, when the speed ratio of the power distribution device 5 is controlled, when the rotational speed of the sun gear 8 is made zero, that is, when the sun gear 8 is stopped, the sun gear 8 can be stopped by the function of the motor generator 4. Is possible. It is also possible to stop the sun gear 8 by controlling the dog clutch 37. That is, when the operation of the sleeve 21 in the axial direction is controlled by the actuator 23 and the inner teeth 22 of the sleeve 21 are not engaged with either the outer teeth 18 or the outer teeth 12, the sun gear 8 and the motor generator 4 is rotatable, and the sun gear 8 and the ring gear 9 are relatively rotatable.

一方、スリーブ21が図2で左方向に動作して、内歯22が外歯18と係合された場合は、サンギヤ8およびモータ・ジェネレータ4が停止する。これに対して、スリーブ21が図2で右方向に動作して、内歯22が外歯12と係合された場合は、サンギヤ8およびキャリヤ11およびリングギヤ9が共に一体回転する状態となる。すなわち、動力分配装置5の変速比が1となる。   On the other hand, when the sleeve 21 moves leftward in FIG. 2 and the inner teeth 22 are engaged with the outer teeth 18, the sun gear 8 and the motor / generator 4 are stopped. On the other hand, when the sleeve 21 moves rightward in FIG. 2 and the inner teeth 22 are engaged with the outer teeth 12, the sun gear 8, the carrier 11, and the ring gear 9 are integrally rotated. That is, the gear ratio of the power distribution device 5 is 1.

つぎに、ドグクラッチ37を係合させる場合の具体的な制御例を、図1のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、スリーブ21の内歯22と、外歯18とを係合させる場合について説明する。まず、内歯22と外歯18とが解放され、かつ、スリーブ21およびモータ・ジェネレータ4が、所定の円周方向の位相で停止している場合に、内歯22と外歯18とを係合させる条件が成立すると、アクチュエータ23によりスリーブ21が軸線方向に動作される。   Next, a specific control example when the dog clutch 37 is engaged will be described based on the flowchart of FIG. Here, a case where the inner teeth 22 of the sleeve 21 and the outer teeth 18 are engaged will be described. First, when the internal teeth 22 and the external teeth 18 are released and the sleeve 21 and the motor / generator 4 are stopped at a predetermined circumferential phase, the internal teeth 22 and the external teeth 18 are engaged. When the condition to be combined is satisfied, the sleeve 21 is moved in the axial direction by the actuator 23.

ここで、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致していない場合、つまり位相差がある場合は、図6に示すように、スリーブ21が初期位置から軸線方向の移動を開始し、所定量移動した時点で、凸部35の傾斜面39と、凸部31の傾斜面38とが接触する。なお、凸部35の傾斜面39と、凸部31の傾斜面38とが接触したか否かは、アクチュエータ23の負荷に基づいて判断することが可能である。また、スリーブ21の初期位置とは、内歯22と外歯18とが解放されている場合におけるスリーブ21の軸線方向の位置を意味する。さらに、内歯22の位相および外歯18の位相とは、円周方向における凹部36および凸部35および凸部31および凹部32の位置を意味する。   Here, when the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 do not match, that is, when there is a phase difference, the sleeve 21 starts moving in the axial direction from the initial position as shown in FIG. When the predetermined amount is moved, the inclined surface 39 of the convex portion 35 and the inclined surface 38 of the convex portion 31 come into contact with each other. Whether or not the inclined surface 39 of the convex portion 35 and the inclined surface 38 of the convex portion 31 are in contact with each other can be determined based on the load of the actuator 23. The initial position of the sleeve 21 means the position of the sleeve 21 in the axial direction when the internal teeth 22 and the external teeth 18 are released. Furthermore, the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 mean the positions of the concave portions 36, the convex portions 35, the convex portions 31, and the concave portions 32 in the circumferential direction.

そして、スリーブ21を軸線方向に移動すれば、凸部31と凸部35とが接触することなく、内歯22の凹部36に外歯18の凸部31が進入し、外歯18の凹部32に内歯22の凸部35が進入するような相対位置関係に、内歯22と外歯18とがある場合は、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致していることになる。これに対して、スリーブ21を軸線方向に移動すると、凸部31と凸部35とが接触するような相対位置関係に、内歯22と外歯18とがある場合は、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致していない、つまり位相差があることになる。   When the sleeve 21 is moved in the axial direction, the convex portion 31 of the external tooth 18 enters the concave portion 36 of the internal tooth 22 without the convex portion 31 and the convex portion 35 coming into contact, and the concave portion 32 of the external tooth 18. When the internal teeth 22 and the external teeth 18 are in a relative positional relationship such that the convex portion 35 of the internal teeth 22 enters, the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 match. Become. On the other hand, when the sleeve 21 is moved in the axial direction and the internal tooth 22 and the external tooth 18 are in a relative positional relationship such that the convex portion 31 and the convex portion 35 are in contact, the phase of the internal tooth 22 And the phase of the external teeth 18 do not match, that is, there is a phase difference.

上記の動作中、スリーブ21が初期位置から軸線方向の移動を開始した時点から、凸部31と凸部35とが接触するまでの間に、スリーブ21が軸線方向に移動した量(ストローク量ST)が求められる(ステップS1)。また、このストローク量STに基づいて、内歯22と外歯18との位相差R1が求められる(ステップS2)。この位相差R1は、角度で表される。より具体的には、ストローク量STと内歯22および外歯18の諸元とに基づいて位相差R1を求めることが可能である。ここで、内歯22および外歯18の諸元には、内歯22の凸部35の数および凹部36の数、円周方向における凸部35の幅および凹部36の幅、外歯18の凸部31の数および凹部32の数、円周方向における凸部31の幅および凹部32の幅、傾斜角α1などが含まれる。例えば、傾斜角α1が同じであれば、位相差R1が小さいほど、ストローク量STは大きくなる。このように、ストローク量STに基づいて位相差R1を求める場合、ストローク量STと位相差R1との関係を定めたマップを用いてもよいし、上記のパラメータを含む演算式を用いてもよい。   During the above operation, the amount of movement of the sleeve 21 in the axial direction from the time when the sleeve 21 starts moving in the axial direction from the initial position to the time when the convex portion 31 and the convex portion 35 come into contact (stroke amount ST). ) Is obtained (step S1). Further, the phase difference R1 between the internal teeth 22 and the external teeth 18 is obtained based on the stroke amount ST (step S2). This phase difference R1 is represented by an angle. More specifically, the phase difference R <b> 1 can be obtained based on the stroke amount ST and the specifications of the internal teeth 22 and the external teeth 18. Here, the specifications of the internal teeth 22 and the external teeth 18 include the number of convex portions 35 and the number of concave portions 36 of the internal teeth 22, the width of the convex portions 35 and the width of the concave portions 36 in the circumferential direction, The number of the convex portions 31 and the number of the concave portions 32, the width of the convex portion 31 and the width of the concave portion 32 in the circumferential direction, the inclination angle α1, and the like are included. For example, if the inclination angle α1 is the same, the stroke amount ST increases as the phase difference R1 decreases. Thus, when calculating | requiring phase difference R1 based on stroke amount ST, the map which defined the relationship between stroke amount ST and phase difference R1 may be used, and the arithmetic expression containing said parameter may be used. .

さらに、前述の位相差R1に基づいて、内歯22の位相と外歯18の位相とを一致させる制御がおこなわれ、かつ、スリーブ21が更に軸線方向に移動されて、内歯22と外歯18との係合(噛合)が完了し(ステップS3)、この制御ルーチンを終了する。このステップS3の処理を具体的に説明すると、モータ・ジェネレータ4のトルクによりスリーブ21を回転させる回転量(回転角度)を、ステップS2で求めた位相差R1に基づいて制御することにより、スリーブ21の内歯22の位相と、環状部材51の外歯18の位相とを一致させる制御が実行される。モータ・ジェネレータ4の回転角度は、レゾルバ40により検知可能である。   Further, based on the above-described phase difference R1, control is performed to match the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18, and the sleeve 21 is further moved in the axial direction so that the internal teeth 22 and the external teeth The engagement (meshing) with 18 is completed (step S3), and this control routine is terminated. The processing in step S3 will be specifically described. By controlling the rotation amount (rotation angle) for rotating the sleeve 21 by the torque of the motor / generator 4 based on the phase difference R1 obtained in step S2, the sleeve 21 is controlled. Control is performed to match the phase of the inner teeth 22 with the phase of the outer teeth 18 of the annular member 51. The rotation angle of the motor / generator 4 can be detected by the resolver 40.

このステップS3においては、スリーブ21を軸線方向に移動させる制御と、スリーブ21を回転させる制御とを同時に実行することが可能である。この場合、傾斜面38と傾斜面39とが接触し、かつ、傾斜面38と傾斜面39とが摺動しながら、内歯22と外歯18とが円周方向および軸線方向に相対移動し、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致した時点で、スリーブ21の回転が終了し、スリーブ21が軸線方向に移動して、図7のように、内歯22と外歯18とが係合される。   In step S3, the control for moving the sleeve 21 in the axial direction and the control for rotating the sleeve 21 can be executed simultaneously. In this case, the inclined surface 38 and the inclined surface 39 are in contact with each other, and the inner tooth 22 and the outer tooth 18 are relatively moved in the circumferential direction and the axial direction while the inclined surface 38 and the inclined surface 39 slide. When the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 coincide with each other, the rotation of the sleeve 21 is completed, and the sleeve 21 moves in the axial direction, so that the internal teeth 22 and the external teeth 18 are moved as shown in FIG. Are engaged.

一方、このステップS3においては、スリーブ21を回転させて内歯22の位相と外歯18の位相とを一致させた後、スリーブ21を軸線方向に移動させて、内歯22と外歯18とを係合させる制御を実行することも可能である。この場合は、接触している傾斜面38と傾斜面39とが離れてから、スリーブ21の軸線方向の移動がおこなわれる。   On the other hand, in this step S3, the sleeve 21 is rotated so that the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 are matched, and then the sleeve 21 is moved in the axial direction so that the internal teeth 22 and the external teeth 18 It is also possible to execute control for engaging the. In this case, the sleeve 21 is moved in the axial direction after the inclined surface 38 and the inclined surface 39 are in contact with each other.

このように、図1の制御を実行すると、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致するため、内歯22と外歯18とを円滑に、かつ、確実に係合させることができ、係合ショックを抑制できる。また、ステップS2で求められた位相差R1が大きい場合におけるモータ・ジェネレータ4の回転数を、位相差R1が小さい場合におけるモータ・ジェネレータ4の回転数よりも高くすることにより、内歯22の位相と外歯18に位相とが不一致である時点から、内歯22の位相と外歯18に位相とを一致させ、かつ、内歯22と外歯18との係合を完了させるまでに要する時間を可及的に短縮することが可能である。   As described above, when the control of FIG. 1 is executed, the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 coincide with each other, so that the internal teeth 22 and the external teeth 18 can be smoothly and reliably engaged. It is possible to suppress the engagement shock. Further, by setting the rotational speed of the motor / generator 4 when the phase difference R1 obtained in step S2 is large to be higher than the rotational speed of the motor / generator 4 when the phase difference R1 is small, the phase of the internal teeth 22 is increased. The time required from the time when the phase of the internal teeth 22 and the external teeth 18 are inconsistent until the phase of the internal teeth 22 matches the phase of the external teeth 18 and the engagement between the internal teeth 22 and the external teeth 18 is completed. Can be shortened as much as possible.

さらに、位相差調整の初期段階、つまり、位相差R1が大きい場合は、モータ・ジェネレータ4を高回転数で駆動する制御をおこない、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致する直前になった場合、つまり、位相差R1が小さくなった場合は、モータ・ジェネレータ4を低回転数で駆動する制御をおこなうことも可能である。ここで、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致する直前とは、位相差R1が所定値以下になったことを意味する。このような制御を実行すると、内歯22の位相と外歯18に位相とが不一致である時点から、内歯22の位相と外歯18に位相とを一致させ、かつ、内歯22と外歯18との係合を完了させるまでに要する時間を可及的に短縮することが可能であるとともに、モータ・ジェネレータ4を停止する時点におけるショックを抑制することができる。   Further, when the phase difference adjustment is in the initial stage, that is, when the phase difference R1 is large, the motor / generator 4 is controlled to be driven at a high rotational speed, and immediately before the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 coincide. In other words, when the phase difference R1 becomes small, it is possible to control the motor / generator 4 to be driven at a low rotational speed. Here, immediately before the phase of the internal tooth 22 and the phase of the external tooth 18 coincide with each other means that the phase difference R1 is equal to or less than a predetermined value. When such control is executed, the phase of the internal tooth 22 and the phase of the external tooth 18 are matched from the point of time when the phase of the internal tooth 22 and the phase of the external tooth 18 do not match, and The time required to complete the engagement with the teeth 18 can be shortened as much as possible, and the shock at the time of stopping the motor generator 4 can be suppressed.

さらに、傾斜面38および傾斜面39が共に一方向に傾斜しているため、内歯22の位相と外歯18に位相とを一致させるために回転されるスリーブ21の回転方向が一方向に限定され、かつ、位相差R1が一義的に決定される。したがって、内歯22と外歯18との位相調整および位相の同期、さらには、内歯22と外歯18との係合を、一層高精度に制御することが可能である。   Furthermore, since both the inclined surface 38 and the inclined surface 39 are inclined in one direction, the rotation direction of the sleeve 21 rotated to match the phase of the inner teeth 22 and the outer teeth 18 is limited to one direction. And the phase difference R1 is uniquely determined. Therefore, the phase adjustment and phase synchronization between the internal teeth 22 and the external teeth 18 and the engagement between the internal teeth 22 and the external teeth 18 can be controlled with higher accuracy.

なお、内歯22と外歯18との係合前に、内歯22の位相と外歯18の位相とが一致している場合は、スリーブ21を軸線方向に動作しても、傾斜面38と傾斜面39とが接触しないため、ステップS1で検知されるストローク量STが、位相差最小の場合に相当する最大ストローク量よりも長くなるとともに、ステップS1で検知されるストローク量STが、最大ストローク量よりも長いことに基づいて、ステップS2では、内歯22と外歯18との位相差は無し(位相が一致している、または同期している)と判断される。ついで、ステップS3では、モータ・ジェネレータ4が回転されることなく、スリーブ21を軸線方向に移動させる制御が継続され、内歯22と外歯18との係合が終了する。   When the phase of the internal teeth 22 and the phase of the external teeth 18 match before the engagement between the internal teeth 22 and the external teeth 18, the inclined surface 38 is operated even if the sleeve 21 is moved in the axial direction. And the inclined surface 39 are not in contact with each other, the stroke amount ST detected in step S1 is longer than the maximum stroke amount corresponding to the minimum phase difference, and the stroke amount ST detected in step S1 is the maximum. Based on the fact that it is longer than the stroke amount, in step S2, it is determined that there is no phase difference between the internal teeth 22 and the external teeth 18 (the phases are the same or synchronized). Next, in step S3, the control of moving the sleeve 21 in the axial direction is continued without rotating the motor / generator 4, and the engagement between the inner teeth 22 and the outer teeth 18 is completed.

一方、図2の構成においては、スリーブ21を図2で右方向に移動させて、内歯22と外歯12とを係合させる場合に、図1の制御を実行することにより、内歯22の位相と外歯12の位相とを調整すれば、内歯22と外歯12との係合を、円滑かつ確実におこなうことが可能であり、係合ショックを抑制することが可能である。そして、内歯22と外歯12とを係合するために、図1の制御例を実行する場合は、前述した図1の制御に関する説明のうち、「外歯18」を「外歯12」と読み替え、「凸部31」を「凸部33」と読み替え、「凹部32」を「凹部34」と読み替えればよい。   On the other hand, in the configuration of FIG. 2, when the sleeve 21 is moved rightward in FIG. 2 and the internal teeth 22 and the external teeth 12 are engaged, the control of FIG. If the phase of the external teeth 12 and the phase of the external teeth 12 are adjusted, the internal teeth 22 and the external teeth 12 can be engaged smoothly and reliably, and the engagement shock can be suppressed. When the control example of FIG. 1 is executed in order to engage the internal teeth 22 and the external teeth 12, the “external teeth 18” in the description related to the control of FIG. The “convex portion 31” may be read as the “convex portion 33”, and the “concave portion 32” may be read as the “concave portion 34”.

ここで、図1のフローチャートで説明した機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS1が、この発明の移動量検知手段に相当し、ステップS2が、この発明の位相差算出手段に相当し、ステップS3が、この発明の位相調整手段に相当する。また、スリーブ21が、この発明の第1の係合部材に相当し、環状部材50,51が、この発明の第2の係合部材に相当し、内歯22が、第1の係合部材の歯に相当し、外歯12,18が、この発明の第2の係合部材の歯に相当し、モータ・ジェネレータ4が、この発明の電動機に相当し、傾斜面39が、この発明の第1の傾斜面に相当し、傾斜面38が、この発明の第2の傾斜面に相当し、モータ・ジェネレータ4の回転方向および回転量(回転角度)および回転数が、この発明の電動機の駆動状態に相当し、ストローク量STが、この発明の移動量に相当する。   Here, the correspondence between the functional means described in the flowchart of FIG. 1 and the configuration of the present invention will be described. Step S1 corresponds to the movement amount detecting means of the present invention, and step S2 corresponds to the level of the present invention. This corresponds to the phase difference calculating means, and step S3 corresponds to the phase adjusting means of the present invention. The sleeve 21 corresponds to the first engagement member of the present invention, the annular members 50 and 51 correspond to the second engagement member of the present invention, and the internal teeth 22 correspond to the first engagement member. The external teeth 12 and 18 correspond to the teeth of the second engaging member of the present invention, the motor generator 4 corresponds to the electric motor of the present invention, and the inclined surface 39 of the present invention. The inclined surface 38 corresponds to the first inclined surface, the inclined surface 38 corresponds to the second inclined surface of the present invention, and the rotation direction, rotation amount (rotation angle) and rotation number of the motor / generator 4 are the same as those of the electric motor of the present invention. This corresponds to the drive state, and the stroke amount ST corresponds to the movement amount of the present invention.

さらに、前述した実施例では、アクチュエータにより第1の係合部材が軸線方向に動作するように構成されているが、アクチュエータにより第2の係合部材が軸線方向に動作するように構成されている動力伝達装置を有する車両も、この発明の実施例に含まれる。また、第1の係合部材および第2の係合部材が共に停止している状態で、第1の係合部材の歯と第2の係合部材材の歯とを係合させる構成の他に、第1の係合部材および第2の係合部材が共に回転し、かつ、回転数が一致している状態で、第1の係合部材の歯と第2の係合部材の歯とを係合させる構成も、この発明の実施例に含まれる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the first engagement member is configured to move in the axial direction by the actuator, but the second engagement member is configured to operate in the axial direction by the actuator. A vehicle having a power transmission device is also included in the embodiment of the present invention. In addition to the configuration in which the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member are engaged with each other while both the first engagement member and the second engagement member are stopped. In addition, when the first engagement member and the second engagement member rotate together and the rotational speeds coincide with each other, the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member A configuration for engaging the two is also included in the embodiment of the present invention.

この発明の車両の制御装置の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control apparatus of the vehicle of this invention. この発明の実施例である車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the power train and control system of the vehicle which are the Examples of this invention. 図2に示されたドグクラッチの要部を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a main part of the dog clutch shown in FIG. 2. 図2に示されたドグクラッチを構成する外歯の側面図である。It is a side view of the external tooth which comprises the dog clutch shown by FIG. 図2に示されたドグクラッチを構成する外歯の側面図である。It is a side view of the external tooth which comprises the dog clutch shown by FIG. 図2に示されたドグクラッチの係合過程を示す展開図である。FIG. 3 is a development view showing an engagement process of the dog clutch shown in FIG. 2. 図2に示されたドグクラッチの係合過程を示す展開図である。FIG. 3 is a development view showing an engagement process of the dog clutch shown in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

4…モータ・ジェネレータ、 8…サンギヤ、 9…リングギヤ、 11…キャリヤ、 12,18…外歯、 21…スリーブ、 22…内歯、 23…アクチュエータ、 31,33,35…凸部、 32,34,36…凹部、 38,39…傾斜面、 A1…軸線、 B1…平面、 R1…位相差、 ST…ストローク量、 Ve…車両、 α1…傾斜角。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Motor generator, 8 ... Sun gear, 9 ... Ring gear, 11 ... Carrier, 12, 18 ... External tooth, 21 ... Sleeve, 22 ... Internal tooth, 23 ... Actuator, 31, 33, 35 ... Convex part, 32, 34 , 36 ... recess, 38, 39 ... inclined surface, A1 ... axis, B1 ... plane, R1 ... phase difference, ST ... stroke amount, Ve ... vehicle, α1 ... inclination angle.

Claims (4)

円周方向に凹部および凸部を交互に配置して構成される歯を有する第1の係合部材と、円周方向に凹部および凸部を交互に配置して構成される歯を有し、かつ、前記第1の係合部材と同軸上に配置された第2の係合部材と、前記第1の係合部材を回転させる電動機と、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させることにより、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯とを係合・解放させるアクチュエータとを有する車両の制御装置において、
前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯とを係合させるために、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材のいずれか一方を軸線方向に移動させた場合に、前記第1の係合部材または前記第2の係合部材の軸線方向の移動を開始した時点から、前記第1の係合部材の凸部と前記第2の係合部材の凸部とが接触する時点までにおける前記第1の係合部材または前記第2の係合部材の軸線方向の移動量を求める移動量検知手段と、
前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差を、前記軸線方向の移動量に基づいて求める位相差算出手段と、
前記第1の係合部材を回転させる前記電動機の駆動状態を、前記位相差算出手段により求められた位相差に基づいて制御することにより、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相を一致させる位相調整手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
A first engaging member having teeth configured by alternately arranging recesses and projections in the circumferential direction; and a tooth configured by alternately arranging recesses and projections in the circumferential direction; And a second engagement member disposed coaxially with the first engagement member, an electric motor for rotating the first engagement member, and the first engagement member or the second engagement. In a vehicle control device having an actuator that engages and releases the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member by moving any one of the combined members in the axial direction. ,
In order to engage the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member, either the first engagement member or the second engagement member is moved in the axial direction. When the first engaging member or the second engaging member starts to move in the axial direction when moved, the convex portion of the first engaging member and the second engaging member A movement amount detection means for obtaining a movement amount in the axial direction of the first engagement member or the second engagement member until a point of contact with the convex portion of the first engagement member;
A phase difference calculating means for obtaining a phase difference in the circumferential direction between the teeth of the first engagement member and the teeth of the second engagement member based on the amount of movement in the axial direction;
By controlling the driving state of the electric motor that rotates the first engaging member based on the phase difference obtained by the phase difference calculating means, the teeth of the first engaging member and the second A vehicle control device comprising phase adjusting means for matching a phase in a circumferential direction with a tooth of an engaging member.
前記位相調整手段は、前記位相差が大きい場合における前記電動機の回転数を、位相差が小さい場合における前記電動機の回転数よりも高くする手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the phase adjustment unit includes a unit configured to make a rotation speed of the electric motor when the phase difference is large higher than a rotation speed of the electric motor when the phase difference is small. Control device. 前記位相調整手段は、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が大きい場合は、前記電動機の回転数を高回転数に制御し、その後、前記第1の係合部材の歯と前記第2の係合部材の歯との円周方向における位相差が小さくなった場合は、前記電動機の回転数を低回転数に制御する手段を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の車両の制御装置。   When the phase difference between the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member is large in the circumferential direction, the phase adjusting means controls the rotational speed of the electric motor to a high rotational speed. Thereafter, when the phase difference in the circumferential direction between the teeth of the first engaging member and the teeth of the second engaging member becomes small, the means for controlling the rotational speed of the electric motor to a low rotational speed. The vehicle control device according to claim 1, further comprising: 前記第1の係合部材の凸部における前記軸線方向の端部には、軸線に直交する平面との間に所定の傾斜角を有する第1の傾斜面が単数形成され、前記第2の係合部材の凸部における前記軸線方向の端部には、前記軸線に直交する平面との間に前記傾斜角を有する第2の傾斜面が単数形成されているとともに、前記第1の傾斜面と前記第2の傾斜面とが平行であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両の制御装置。   A single first inclined surface having a predetermined inclination angle is formed between the convex portion of the first engaging member in the axial direction and a plane perpendicular to the axial line. At the end in the axial direction of the convex portion of the joint member, a single second inclined surface having the inclination angle is formed between the first inclined surface and a plane orthogonal to the axis. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second inclined surface is parallel to the second inclined surface.
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