JP5040868B2

JP5040868B2 - Clutch device

Info

Publication number: JP5040868B2
Application number: JP2008234644A
Authority: JP
Inventors: 弘達北畠; 弘章江渕; 弘道木村; 英登志青木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP2010065804A

Description

本発明は、クラッチ装置に関し、特に、回転体に対して軸方向に移動可能に設けられた本体と、入力される指令値に応じた推進力で本体を軸方向において回転体に向かう方向である係合方向に駆動する駆動手段とを備え、駆動手段により駆動された本体が、係合方向に移動することで、回転体に軸方向に形成された回転体係合部と、本体に軸方向に形成された本体係合部とが噛合うクラッチ装置に関する。 The present invention relates to a clutch device, and in particular, a main body provided to be movable in an axial direction with respect to a rotating body, and a direction in which the main body is directed to the rotating body in the axial direction with a propulsive force according to an input command value. A rotating body engaging portion formed in the axial direction on the rotating body by moving the main body driven by the driving means in the engaging direction, and an axial direction on the main body The present invention relates to a clutch device that engages with a main body engaging portion formed on the body.

回転体に対して軸方向に移動可能に設けられ、かつ回転体と噛合い可能な本体と、本体を軸方向に駆動する駆動手段とを有し、駆動手段により本体を駆動して回転体と本体とを噛合わせるクラッチ装置が知られている。例えば、特許文献１には、電磁力により本体を駆動する電磁クラッチが開示されている。上記特許文献１の電磁クラッチでは、電磁石に通電して本体としてのアーマチュアを吸引することで、コイルスプリングの付勢力に抗してクラッチの係合状態を維持する。 A main body that is movable in the axial direction with respect to the rotating body and that can mesh with the rotating body, and a drive unit that drives the main body in the axial direction. A clutch device that meshes with a main body is known. For example, Patent Document 1 discloses an electromagnetic clutch that drives a main body by electromagnetic force. In the electromagnetic clutch disclosed in Patent Document 1, the engagement state of the clutch is maintained against the urging force of the coil spring by energizing the electromagnet to attract the armature as the main body.

特開平８−４７８９号公報JP-A-8-4789

クラッチ装置において回転体と本体とが噛合った状態を保持するために必要なエネルギーを低減することについて、従来十分な検討がなされていない。回転体と本体とが噛合った状態を保持するために駆動手段で消費されるエネルギーを低減できることが望まれている。 In the past, sufficient studies have not been made to reduce the energy required to maintain the state where the rotating body and the main body are engaged in the clutch device. It is desired that the energy consumed by the driving means can be reduced in order to maintain the state where the rotating body and the main body are engaged with each other.

本発明の目的は、回転体に対して軸方向に移動可能に設けられた本体と、入力される指令値に応じた推進力で本体を軸方向において回転体に向かう方向である係合方向に駆動する駆動手段とを備え、駆動手段により駆動された本体が、係合方向に移動することで、回転体に軸方向に形成された回転体係合部と、本体に軸方向に形成された本体係合部とが噛合うクラッチ装置において、回転体と本体とが噛合った状態を保持するために駆動手段で消費されるエネルギーを低減できるクラッチ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a main body that is movable in the axial direction with respect to a rotating body and an engagement direction that is a direction toward the rotating body in the axial direction with a propulsive force according to an input command value. A main body driven by the driving means, and the main body driven by the driving means moves in the engaging direction, so that the rotary body engaging portion formed in the axial direction on the rotary body and the main body formed in the axial direction are formed. To provide a clutch device capable of reducing energy consumed by a driving means in order to maintain a state where a rotating body and a main body are engaged with each other in a clutch device engaged with a main body engaging portion.

本発明のクラッチ装置は、回転体に対して軸方向に移動可能に設けられた本体と、入力される指令値に応じた推進力で前記本体を軸方向において前記回転体に向かう方向である係合方向に駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段により駆動された前記本体が、前記係合方向に移動することで、前記回転体に軸方向に形成された回転体係合部と、前記本体に軸方向に形成された本体係合部とが噛合うクラッチ装置であって、前記指令値を設定し、かつ、前記指令値を前記駆動手段に出力する制御手段を備え、前記制御手段は、前記回転体係合部と前記本体係合部とが噛合った状態を保持する制御において、前記回転体係合部と前記本体係合部とが噛合う部分において伝達されるトルクである係合部伝達トルクの絶対値が大きい場合には、前記係合部伝達トルクの絶対値が小さい場合と比較して、前記回転体係合部と前記本体係合部とが噛合った状態で前記指令値を小さな値に設定することを特徴とする。 The clutch device according to the present invention includes a main body that is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the rotating body, and a main body that is in a direction toward the rotating body in the axial direction with a propulsive force according to an input command value. A rotating body engaging portion formed in an axial direction on the rotating body by moving the main body driven by the driving means in the engaging direction; A clutch device that engages with a main body engaging portion formed in an axial direction on a main body, comprising a control means for setting the command value and outputting the command value to the driving means, the control means comprising: In the control for maintaining the state where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged with each other, the torque is a torque transmitted at the portion where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged. When the absolute value of the joint transmission torque is large, Compared to when the absolute value of engaging portion transmission torque is small, and the rotating member engaging portion and the body engagement portion and sets the command value in a state meshed to a small value.

本発明のクラッチ装置において、前記係合部伝達トルクを検出または推定する検出推定手段を備え、前記制御手段は、前記検出推定手段により検出または推定された前記係合部伝達トルクの絶対値が、予め定められた閾値未満である場合に、前記検出推定手段により検出または推定された前記係合部伝達トルクの絶対値が、前記閾値以上である場合と比較して前記指令値を大きな値に設定し、前記閾値は、前記本体に対して係合方向に作用する力の大きさと、前記本体に対して前記係合方向と反対方向である解放方向に作用する力の大きさとが等しくなる前記係合部伝達トルクに基づいて設定されていることを特徴とする。 In the clutch device of the present invention, the clutch device includes detection estimation means for detecting or estimating the engagement portion transmission torque, and the control means has an absolute value of the engagement portion transmission torque detected or estimated by the detection estimation means, When the absolute value of the engagement portion transmission torque detected or estimated by the detection estimation means is less than a predetermined threshold, the command value is set to a larger value than when the absolute value is greater than or equal to the threshold. The threshold is equal to the magnitude of the force acting on the main body in the engaging direction and the magnitude of the force acting on the main body in the release direction opposite to the engaging direction. It is set based on the joint transmission torque.

本発明のクラッチ装置において、前記回転体は、車両の駆動源の動力を駆動輪に伝達する駆動系に設けられるものであって、前記車両の走行状態と前記指令値との対応関係を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記走行状態と、前記記憶手段に記憶された前記対応関係とに基づいて、前記指令値を設定し、前記走行状態は、前記係合部伝達トルクに対応していることを特徴とする。 In the clutch device of the present invention, the rotating body is provided in a drive system that transmits the power of the drive source of the vehicle to the drive wheels, and stores a correspondence relationship between the traveling state of the vehicle and the command value. Storage means, wherein the control means sets the command value based on the running state and the correspondence stored in the storage means, and the running state corresponds to the engagement portion transmission torque. It is characterized by that.

本発明のクラッチ装置において、前記係合方向と反対方向である解放方向に前記本体が移動したことを検出する移動検出手段と、前記回転体係合部と前記本体係合部とが噛合った状態を保持する制御の実行中に、前記移動検出手段により前記解放方向に前記本体が移動したことが検出された場合に、前記記憶手段に記憶された前記対応関係を更新する更新手段とを備えることを特徴とする。 In the clutch device of the present invention, the movement detecting means for detecting that the main body has moved in the release direction that is opposite to the engaging direction, and the rotating body engaging portion and the main body engaging portion mesh with each other. Update means for updating the correspondence stored in the storage means when the movement detection means detects that the main body has moved in the release direction during execution of control for maintaining the state. It is characterized by that.

本発明のクラッチ装置では、駆動手段の推進力の指令値を設定し、かつ、指令値を駆動手段に出力する制御手段を備え、制御手段は、回転体係合部と本体係合部とが噛合った状態を保持する制御において、回転体係合部と本体係合部とが噛合う部分において伝達されるトルクである係合部伝達トルクの絶対値が大きい場合には、係合部伝達トルクの絶対値が小さい場合と比較して、回転体係合部と本体係合部とが噛合った状態で指令値を小さな値に設定する。よって、推進力を適切に設定し、回転体と本体とが噛合った状態を保持するために駆動手段で消費されるエネルギーを低減することができる。 The clutch device of the present invention includes a control unit that sets a command value for the propulsive force of the driving unit and outputs the command value to the driving unit. The control unit includes a rotating body engaging portion and a main body engaging portion. In the control for maintaining the engaged state, when the absolute value of the engaging portion transmission torque, which is the torque transmitted at the portion where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged, is large, the engaging portion is transmitted. Compared to the case where the absolute value of the torque is small, the command value is set to a small value in a state where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged. Therefore, it is possible to reduce the energy consumed by the driving means in order to appropriately set the propulsive force and maintain the state where the rotating body and the main body are engaged with each other.

以下、本発明のクラッチ装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a clutch device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１から図６を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、回転体に対して軸方向に移動可能に設けられた本体と、入力される指令値に応じた推進力で本体を軸方向において回転体に向かう方向である係合方向に駆動する駆動手段とを備え、駆動手段により駆動された本体が、係合方向に移動することで、回転体に軸方向に形成された回転体係合部と、本体に軸方向に形成された本体係合部とが噛合うクラッチ装置に関する。 (First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In this embodiment, the main body is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the rotating body, and the main body is driven in the engagement direction, which is a direction toward the rotating body in the axial direction, with a propulsive force according to an input command value. A rotating body engaging portion formed in the axial direction on the rotating body, and a main body formed in the axial direction on the main body by moving the main body driven by the driving means in the engaging direction. The present invention relates to a clutch device that engages with an engaging portion.

本実施形態の構成としては、以下の（１）から（８）の構成を備えていることが前提となる。
（１）電流をリニアまたは決められた値に制御して動作させるアクチュエータ（電磁アクチュエータ）
（２）アクチュエータの動力源として、少なくとも一方に電磁力によって吸引もしくは離間方向に力を発する構造
（３）アクチュエータの動力源として、少なくとも一方にばね等の反力部材を持ち、押し付け力が発生する構造（電磁力と反力部材の方向は同方向でもよい）
（４）アクチュエータの位置、もしくは係合解放の状態を検知できるセンサ
（５）ドグ噛み合い部のトルクを測定できるトルクセンサ、もしくは推定することのできる構成
（６）電磁アクチュエータの電流量もしくは印可電圧を複数の目標値もしくは任意に制御できる駆動回路
（７）ＦＦ制御もしくはＦＢ制御にて電流量もしくは印可電圧を指定できる駆動回路
（８）駆動回路もしくはアクチュエータもしくは電源部に電流もしくは電圧を計測することができる機構を有する仕様 The configuration of this embodiment is premised on the following configurations (1) to (8).
(1) Actuator (electromagnetic actuator) that operates by controlling the current linearly or to a predetermined value
(2) Structure that generates a force in the direction of attraction or separation by electromagnetic force on at least one as a power source of the actuator (3) At least one of the actuators has a reaction force member such as a spring to generate a pressing force Structure (The direction of electromagnetic force and reaction force member may be the same direction)
(4) A sensor that can detect the position of the actuator or the state of disengagement (5) A torque sensor that can measure the torque of the dog meshing portion, or a configuration that can estimate (6) The current amount or applied voltage of the electromagnetic actuator Multiple target values or drive circuit that can be controlled arbitrarily (7) Drive circuit that can specify current amount or applied voltage by FF control or FB control (8) Current or voltage can be measured in the drive circuit, actuator, or power supply Specification with mechanism that can

図２は、本実施形態に係るクラッチ装置を備えた変速装置の要部詳細図である。なお、以下の説明では、軸方向とは、どの軸線かを記載していない場合、後述する変速装置１の入力軸５や出力軸６が回転をする際に回転の中心となる軸である中心軸７に平行な方向をいう。また、同様な場合における径方向とは、中心軸７と直交する方向をいい、周方向とは、中心軸７が中心となる円周方向をいう。本実施形態に係るクラッチ装置１−１の駆動手段である電磁アクチュエータ４０は、車両（図示省略）に搭載された変速装置１に設けられている。この変速装置１には、当該変速装置１と同様に車両に搭載されたエンジン（図示省略）と発電機（図示省略）とが接続されており、変速装置１は、エンジンからの動力が入力される入力軸５と、入力軸５に入力された動力を分割する動力分割機構１０と、動力分割機構１０で分割された動力の一部を出力する出力軸６とが設けられている。また、動力分割機構１０で分割された動力の一部は発電機に伝達される。また、変速装置１の出力軸６はモータ（図示省略）に接続されている。 FIG. 2 is a detailed view of a main part of the transmission including the clutch device according to the present embodiment. In the following description, the axial direction is a center that is the axis that becomes the center of rotation when the input shaft 5 and the output shaft 6 of the transmission 1 to be described later rotate when the axial line is not described. A direction parallel to the axis 7 is said. Moreover, the radial direction in the same case means a direction orthogonal to the central axis 7, and the circumferential direction means a circumferential direction around the central axis 7. The electromagnetic actuator 40 that is a driving unit of the clutch device 1-1 according to the present embodiment is provided in the transmission 1 that is mounted on a vehicle (not shown). An engine (not shown) and a generator (not shown) mounted on the vehicle are connected to the transmission 1 in the same manner as the transmission 1. The transmission 1 receives power from the engine. An input shaft 5, a power split mechanism 10 that splits the power input to the input shaft 5, and an output shaft 6 that outputs a part of the power split by the power split mechanism 10. A part of the power divided by the power split mechanism 10 is transmitted to the generator. The output shaft 6 of the transmission 1 is connected to a motor (not shown).

このように設けられる変速装置１が有する動力分割機構１０は、第１遊星歯車機構１１と第２遊星歯車機構２１とを有しており、第１遊星歯車機構１１は、互いに同軸的に配置されたサンギア１２及びリングギア１４と、これらのギアの間に介在する複数のプラネタリギア１３と、プラネタリギア１３を回転自在に支持するプラネタリキャリア１５とを有している。同様に、第２遊星歯車機構２１は、互いに同軸的に配置されたサンギア２２及びリングギア２４と、これらのギアの間に介在する複数のプラネタリギア２３と、プラネタリギア２３を回転自在に支持するプラネタリキャリア２５とを有している。入力軸５は、これらのように設けられる第１遊星歯車機構１１と第２遊星歯車機構２１とのうち、第１遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア１５と一体回転可能に接続されている。また、変速装置１に接続される発電機は、この動力分割機構１０に接続されており、発電機の駆動軸１８は入力軸５と同軸の中空状に形成され、且つ、第１遊星歯車機構１１のサンギア１２と一体回転可能に接続されている。 The power split mechanism 10 of the transmission 1 provided in this way has a first planetary gear mechanism 11 and a second planetary gear mechanism 21, and the first planetary gear mechanism 11 is arranged coaxially with each other. The sun gear 12 and the ring gear 14, a plurality of planetary gears 13 interposed between these gears, and a planetary carrier 15 that rotatably supports the planetary gears 13 are provided. Similarly, the second planetary gear mechanism 21 rotatably supports the sun gear 22 and the ring gear 24 arranged coaxially with each other, a plurality of planetary gears 23 interposed between these gears, and the planetary gear 23. And a planetary carrier 25. Of the first planetary gear mechanism 11 and the second planetary gear mechanism 21 provided as described above, the input shaft 5 is connected to the planetary carrier 15 of the first planetary gear mechanism 11 so as to be integrally rotatable. The generator connected to the transmission 1 is connected to the power split mechanism 10, the drive shaft 18 of the generator is formed in a hollow shape coaxial with the input shaft 5, and the first planetary gear mechanism. 11 sun gears 12 so as to be integrally rotatable.

また、第１遊星歯車機構１１のリングギア１４は第２遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア２５と一体回転可能に接続され、さらに、第２遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア２５は、出力軸６と一体回転可能に接続されている。また、第２遊星歯車機構２１のリングギア２４は連結部材２６を介して第１遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア１５と一体回転可能に接続されている。さらに、第２遊星歯車機構２１のサンギア２２は、出力軸６の外周に相対回転可能に配設されている。このように設けられるサンギア２２の軸端部には、クラッチホイール３５が一体回転可能に設けられており、クラッチホイール３５の外周には、クラッチホイール３５の歯部であるクラッチ歯３６が軸方向に形成されている。クラッチ歯３６は、クラッチホイール３５に対して周方向に複数形成されている。また、電磁アクチュエータ４０は、動力分割機構１０の外周に設けられている。これらの動力分割機構１０や電磁アクチュエータ４０は、変速装置１のハウジング３に内設されている。 Further, the ring gear 14 of the first planetary gear mechanism 11 is connected to the planetary carrier 25 of the second planetary gear mechanism 21 so as to rotate integrally therewith, and the planetary carrier 25 of the second planetary gear mechanism 21 is integrated with the output shaft 6. It is connected so that it can rotate. Further, the ring gear 24 of the second planetary gear mechanism 21 is connected to the planetary carrier 15 of the first planetary gear mechanism 11 via a connecting member 26 so as to be integrally rotatable. Further, the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 is disposed on the outer periphery of the output shaft 6 so as to be relatively rotatable. A clutch wheel 35 is provided at the shaft end portion of the sun gear 22 thus provided so as to be integrally rotatable. On the outer periphery of the clutch wheel 35, clutch teeth 36 that are tooth portions of the clutch wheel 35 are provided in the axial direction. Is formed. A plurality of clutch teeth 36 are formed in the circumferential direction with respect to the clutch wheel 35. The electromagnetic actuator 40 is provided on the outer periphery of the power split mechanism 10. The power split mechanism 10 and the electromagnetic actuator 40 are installed in the housing 3 of the transmission 1.

図３は、クラッチ装置１−１の詳細図である。電磁アクチュエータ４０は、電磁駆動部４１と操作部９０とを備えている。電磁駆動部４１は、フロントカバー４５と、フロントカバー４５の内部に収容されたアウターヨーク５５と、アウターヨーク５５の内部に収容された電磁コイル５０と、アウターヨーク５５の一端部に固定されたインナーヨーク６０と、アウターヨーク５５の内周に嵌め合わされた駆動対象としてのプランジャ７０と、プランジャ７０の内周に嵌め合わされたスリーブ８０とを備えている。電磁駆動部４１の外周において、フロントカバー４５とアウターヨーク５５、及びアウターヨーク５５とインナーヨーク６０は、それらの全周に亘って互いに密着しており、これにより、フロントカバー４５、アウターヨーク５５及びインナーヨーク６０は、実質的に電磁駆動部４１の外周側のハウジングを形成する。また、アウターヨーク５５、インナーヨーク６０及びプランジャ７０は、磁性材料により構成されている。 FIG. 3 is a detailed view of the clutch device 1-1. The electromagnetic actuator 40 includes an electromagnetic drive unit 41 and an operation unit 90. The electromagnetic drive unit 41 includes a front cover 45, an outer yoke 55 housed in the front cover 45, an electromagnetic coil 50 housed in the outer yoke 55, and an inner member fixed to one end of the outer yoke 55. A yoke 60, a plunger 70 as a driving object fitted to the inner circumference of the outer yoke 55, and a sleeve 80 fitted to the inner circumference of the plunger 70 are provided. On the outer periphery of the electromagnetic drive unit 41, the front cover 45 and the outer yoke 55, and the outer yoke 55 and the inner yoke 60 are in close contact with each other over the entire periphery thereof. The inner yoke 60 substantially forms a housing on the outer peripheral side of the electromagnetic drive unit 41. The outer yoke 55, the inner yoke 60, and the plunger 70 are made of a magnetic material.

また、アウターヨーク５５の内周面５６は、円筒面状に設けられており、アウターヨーク５５の内周に嵌め合わされたプランジャ７０の外周面７１も、円筒面状に設けられている。これにより、プランジャ７０は、アウターヨーク５５に対して相対的に内周面５６の軸方向に移動可能になっている。即ち、プランジャ７０は、アウターヨーク５５の内周面５６に沿って軸方向に移動可能になっている。 Further, the inner peripheral surface 56 of the outer yoke 55 is provided in a cylindrical surface shape, and the outer peripheral surface 71 of the plunger 70 fitted to the inner periphery of the outer yoke 55 is also provided in a cylindrical surface shape. Thereby, the plunger 70 is movable in the axial direction of the inner peripheral surface 56 relative to the outer yoke 55. That is, the plunger 70 is movable in the axial direction along the inner peripheral surface 56 of the outer yoke 55.

このように設けられるプランジャ７０の、インナーヨーク６０側の先端部の内周には、プランジャ７０の軸方向においてインナーヨーク６０から離れるに従って内径が減少する形状で形成されたテーパ部７２が設けられている。また、テーパ部７２におけるインナーヨーク６０から離れている側の端部には、プランジャ７０の移動方向と直交する面、即ち軸方向と直交する面で形成されたストッパ面７３が設けられている。 On the inner periphery of the distal end portion of the plunger 70 provided in this way on the inner yoke 60 side, a tapered portion 72 having a shape in which the inner diameter decreases with increasing distance from the inner yoke 60 in the axial direction of the plunger 70 is provided. Yes. In addition, a stopper surface 73 formed of a surface orthogonal to the moving direction of the plunger 70, that is, a surface orthogonal to the axial direction, is provided at the end of the tapered portion 72 on the side away from the inner yoke 60.

これに対し、インナーヨーク６０におけるプランジャ７０に対向している側の面には、プランジャ７０に向かって延びる筒状部６１が設けられている。筒状部６１の外周には、プランジャ７０のテーパ部７２と同一方向に傾斜した面で形成されたテーパ部６２が設けられている。さらに、筒状部６１におけるプランジャ７０の方向の先端には、プランジャ７０の移動方向と直交する面、即ち軸方向と直交する面で形成されたストッパ面６３が設けられている。 On the other hand, a cylindrical portion 61 extending toward the plunger 70 is provided on the surface of the inner yoke 60 facing the plunger 70. A tapered portion 62 formed with a surface inclined in the same direction as the tapered portion 72 of the plunger 70 is provided on the outer periphery of the cylindrical portion 61. Further, a stopper surface 63 formed of a surface orthogonal to the moving direction of the plunger 70, that is, a surface orthogonal to the axial direction, is provided at the tip of the cylindrical portion 61 in the direction of the plunger 70.

また、プランジャ７０の軸方向におけるインナーヨーク６０側の端部の反対側に位置する端部には、内周方向側にリング状に突出する形状で形成されたスリーブ受け７４が設けられている。また、スリーブ８０は、フロントカバー４５における内周側に円筒形状に設けられた円筒部４６の外周に嵌め合わされる円筒部８１を有している。また、インナーヨーク６０の内周面６４は円筒面状に形成されており、この内周面６４は、スリーブ８０の円筒部８１の径方向における外方に位置している。これらのため、スリーブ８０は、フロントカバー４５及びインナーヨーク６０に対して相対的に軸方向に移動可能になっている。 In addition, a sleeve receiver 74 formed in a shape protruding in a ring shape on the inner circumferential direction side is provided at an end portion located on the opposite side of the end portion on the inner yoke 60 side in the axial direction of the plunger 70. Further, the sleeve 80 has a cylindrical portion 81 fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 46 provided in a cylindrical shape on the inner peripheral side of the front cover 45. Further, the inner peripheral surface 64 of the inner yoke 60 is formed in a cylindrical shape, and the inner peripheral surface 64 is located outward in the radial direction of the cylindrical portion 81 of the sleeve 80. For these reasons, the sleeve 80 is movable in the axial direction relative to the front cover 45 and the inner yoke 60.

また、スリーブ８０には、円筒部８１のインナーヨーク６０側の先端から径方向外方側に伸ばされて形成されたフランジ部８２が設けられている。フランジ部８２は、インナーヨーク６０におけるアウターヨーク５５側と反対側に位置する面に沿って形成されている。このフランジ部８２には、軸方向におけるインナーヨーク６０側の面の反対側に位置する面に、円柱形状の形状でインナーヨーク６０から離れる方向に突出したばね保持部８３が複数設けられている。 Further, the sleeve 80 is provided with a flange portion 82 formed to extend radially outward from the tip of the cylindrical portion 81 on the inner yoke 60 side. The flange portion 82 is formed along a surface located on the opposite side of the inner yoke 60 from the outer yoke 55 side. The flange portion 82 is provided with a plurality of spring holding portions 83 that protrude in the direction away from the inner yoke 60 in a columnar shape on a surface that is opposite to the surface on the inner yoke 60 side in the axial direction.

また、プランジャ７０の内周には、軸方向に亘って形成された溝である油溝７５が複数形成されている。この油溝７５は、プランジャ７０の周方向に等間隔に配設されている。また、フロントカバー４５には、当該フロントカバー４５の円筒部４６とスリーブ８０との間をシールするＯリング８５が装着されており、インナーヨーク６０には、当該インナーヨーク６０の筒状部６１とスリーブ８０との間をシールするＯリング８６が装着されている。これらのＯリング８５、８６により、電磁駆動部４１は、外部、即ち第１遊星歯車機構１１（図２参照）や第２遊星歯車機構２１（図２参照）側に対してシールされている。シールされたフロントカバー４５の内部の空間には、電磁駆動部４１の可動部材であるプランジャ７０及びスリーブ８０の摩擦抵抗を減少させるための適量の潤滑油が封入されている。 A plurality of oil grooves 75 that are grooves formed in the axial direction are formed on the inner periphery of the plunger 70. The oil grooves 75 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the plunger 70. The front cover 45 is provided with an O-ring 85 that seals between the cylindrical portion 46 of the front cover 45 and the sleeve 80, and the inner yoke 60 is connected to the tubular portion 61 of the inner yoke 60. An O-ring 86 that seals between the sleeve 80 is attached. By these O-rings 85 and 86, the electromagnetic drive unit 41 is sealed to the outside, that is, the first planetary gear mechanism 11 (see FIG. 2) and the second planetary gear mechanism 21 (see FIG. 2). An appropriate amount of lubricating oil for reducing the frictional resistance of the plunger 70 and the sleeve 80 which are movable members of the electromagnetic drive unit 41 is sealed in the space inside the sealed front cover 45.

また、操作部９０には、リアカバー９５と、リアカバー９５の内周側に配設されるドグ１００とを備えている。リアカバー９５の内周には外側スプライン歯９６が一体に形成され、ドグ１００の外周には外側スプライン歯９６と噛み合う内側スプライン歯１０１が形成されている。外側スプライン歯９６及び内側スプライン歯１０１は、それぞれ軸方向に形成されている。すなわち、外側スプライン歯９６と内側スプライン歯１０１とは、外側スプライン歯９６と内側スプライン歯１０１とが噛合った状態で、ドグ１００とリアカバー９５とが軸方向に相対移動可能であるように形成されている。 The operation unit 90 includes a rear cover 95 and a dog 100 disposed on the inner peripheral side of the rear cover 95. Outer spline teeth 96 are integrally formed on the inner periphery of the rear cover 95, and inner spline teeth 101 that mesh with the outer spline teeth 96 are formed on the outer periphery of the dog 100. The outer spline teeth 96 and the inner spline teeth 101 are each formed in the axial direction. That is, the outer spline teeth 96 and the inner spline teeth 101 are formed such that the dog 100 and the rear cover 95 are relatively movable in the axial direction with the outer spline teeth 96 and the inner spline teeth 101 engaged. ing.

また、ドグ１００の内周には、ドグ１００の歯部であるドグ歯１０２が軸方向に形成されている。ドグ歯１０２は、ドグ１００に対して周方向に複数形成されている。このドグ歯１０２は、クラッチホイール３５に形成されたクラッチ歯３６と噛み合い可能に形成されており、且つ、ドグ１００と共にクラッチ歯３６に対して軸方向に移動可能に設けられている。このように、ドグ歯１０２が設けられるドグ１００及びクラッチ歯３６が設けられるクラッチホイール３５は、係合手段であるドグクラッチ３０を構成している。即ち、ドグ歯１０２は、本体としてのドグ１００に軸方向に形成された本体係合部として設けられており、ドグ歯３６は、回転体としてのクラッチホイール３５に軸方向に形成された回転体係合部として設けられている。 Further, dog teeth 102 that are tooth portions of the dog 100 are formed in the axial direction on the inner periphery of the dog 100. A plurality of dog teeth 102 are formed in the circumferential direction with respect to the dog 100. The dog teeth 102 are formed so as to be able to mesh with the clutch teeth 36 formed on the clutch wheel 35, and are provided so as to be movable in the axial direction with respect to the clutch teeth 36 together with the dog 100. As described above, the dog 100 provided with the dog teeth 102 and the clutch wheel 35 provided with the clutch teeth 36 constitute a dog clutch 30 which is an engaging means. That is, the dog tooth 102 is provided as a main body engaging portion formed in the axial direction on the dog 100 as the main body, and the dog tooth 36 is a rotating body formed in the axial direction on the clutch wheel 35 as the rotating body. It is provided as an engaging part.

また、ドグ１００とスリーブ８０の円筒部８１との間には、止め輪１０５が設けられている。止め輪１０５は、ドグ１００及びスリーブ８０に対して周方向に相対的に滑ることができるように設けられている。これにより、ドグ１００とスリーブ８０とは、軸方向に相対移動不能、且つ、周方向には相対回転可能に組み合わされている。 A retaining ring 105 is provided between the dog 100 and the cylindrical portion 81 of the sleeve 80. The retaining ring 105 is provided so as to be able to slide relative to the dog 100 and the sleeve 80 in the circumferential direction. Thereby, the dog 100 and the sleeve 80 are combined so as not to be relatively movable in the axial direction and to be relatively rotatable in the circumferential direction.

リアカバー９５とスリーブ８０のばね保持部８３との間には、圧縮ばねからなるリターンスプリング１１０が、適度に圧縮された状態で保持されている。具体的には、リアカバー９５におけるスリーブ８０と対向している面には、周方向及び径方向においてスリーブ８０のばね保持部８３と同じ位置となる位置に、ばね受け部９７が設けられている。このばね受け部９７は、リアカバー９５におけるスリーブ８０と対向している面に形成された凹部であり、軸方向と直交する方向の断面形状がリターンスプリング１１０の断面形状と対応する形状、すなわち、円形状に形成されている。ばね保持部８３とばね受け部９７とのうち、ばね保持部８３は、当該ばね保持部８３の形状である円柱形の外径が、リターンスプリング１１０の内径よりも若干小さい径となって形成されている。また、ばね受け部９７は、当該ばね受け部９７の断面形状である円形状の径が、リターンスプリング１１０の外径よりも若干大きい径となって形成されている。 Between the rear cover 95 and the spring holding portion 83 of the sleeve 80, a return spring 110 made of a compression spring is held in a state of being appropriately compressed. Specifically, a spring receiving portion 97 is provided on the surface of the rear cover 95 facing the sleeve 80 at a position that is the same position as the spring holding portion 83 of the sleeve 80 in the circumferential direction and the radial direction. The spring receiving portion 97 is a concave portion formed on a surface of the rear cover 95 facing the sleeve 80, and a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axial direction corresponds to a cross-sectional shape of the return spring 110, that is, a circular shape. It is formed into a shape. Of the spring holding portion 83 and the spring receiving portion 97, the spring holding portion 83 is formed so that the outer diameter of the cylindrical shape that is the shape of the spring holding portion 83 is slightly smaller than the inner diameter of the return spring 110. ing. Further, the spring receiving portion 97 is formed such that a circular diameter which is a cross-sectional shape of the spring receiving portion 97 is slightly larger than the outer diameter of the return spring 110.

また、リターンスプリング１１０は、フロントカバー４５及びインナーヨーク６０に対して相対的に軸方向に移動可能なスリーブ８０が最もフロントカバー４５寄りに位置した状態におけるスリーブ８０のフランジ部８２と、リアカバー９５におけるリターンスプリング１１０の接触面９８との距離よりも、自由長が長くなっている。このため、リターンスプリング１１０がリアカバー９５とスリーブ８０との間に保持される場合には、リターンスプリング１１０は圧縮した状態で保持される。 The return spring 110 includes a flange portion 82 of the sleeve 80 and a rear cover 95 in a state where the sleeve 80 that is movable in the axial direction relative to the front cover 45 and the inner yoke 60 is located closest to the front cover 45. The free length is longer than the distance from the contact surface 98 of the return spring 110. For this reason, when the return spring 110 is held between the rear cover 95 and the sleeve 80, the return spring 110 is held in a compressed state.

圧縮した状態で保持されるリターンスプリング１１０は、スリーブ８０側はリターンスプリング１１０の内側にばね保持部８３が入り込むことにより保持され、リアカバー９５側はリターンスプリング１１０がばね受け部９７の内側に入り込むことにより保持される。このようにリアカバー９５とスリーブ８０との間で保持されるリターンスプリング１１０の圧縮に対する弾性復元力により、スリーブ８０はプランジャ７０のスリーブ受け７４に向かって押し込まれている。即ち、圧縮した状態で保持されるリターンスプリング１１０は、リアカバー９５とスリーブ８０とに、双方が離間する方向の付勢力を付与した状態で保持される。 The return spring 110 held in a compressed state is held by the spring holding portion 83 entering the inside of the return spring 110 on the sleeve 80 side, and the return spring 110 entering the inside of the spring receiving portion 97 on the rear cover 95 side. Held by. Thus, the sleeve 80 is pushed toward the sleeve receiver 74 of the plunger 70 by the elastic restoring force against the compression of the return spring 110 held between the rear cover 95 and the sleeve 80. That is, the return spring 110 that is held in a compressed state is held in a state in which a biasing force is applied to the rear cover 95 and the sleeve 80 in a direction in which both are separated.

また、プランジャ７０は、スリーブ受け７４においてスリーブ８０と軸方向に当接するため、スリーブ８０に付与したリターンスプリング１１０の付勢力は、スリーブ受け７４を介してプランジャ７０にも付与される。スリーブ８０を介してプランジャ７０に付与される付勢力は、プランジャ７０がインナーヨーク６０から離間する方向の力になっている。 Further, since the plunger 70 is in axial contact with the sleeve 80 at the sleeve receiver 74, the urging force of the return spring 110 applied to the sleeve 80 is also applied to the plunger 70 via the sleeve receiver 74. The urging force applied to the plunger 70 via the sleeve 80 is a force in a direction in which the plunger 70 is separated from the inner yoke 60.

さらに、ドグ１００とスリーブ８０とは、軸方向に相対移動不能に組み合わされているため、スリーブ８０に付与したリターンスプリング１１０の付勢力は、ドグ１００にも付与される。スリーブ８０を介してドグ１００に付与される付勢力は、ドグ１００がクラッチホイール３５から離間する方向の力になっている。このようにリターンスプリング１１０は、ドグクラッチ３０に、ドグ１００とクラッチホイール３５とが離間する方向の付勢力を付与することが可能に設けられている。すなわち、リターンスプリング１１０は、ドグ１００を後述する解放方向Ａ２に向けて付勢する付勢手段としての機能を有する。 Further, since the dog 100 and the sleeve 80 are combined so as not to be relatively movable in the axial direction, the urging force of the return spring 110 applied to the sleeve 80 is also applied to the dog 100. The biasing force applied to the dog 100 via the sleeve 80 is a force in a direction in which the dog 100 is separated from the clutch wheel 35. Thus, the return spring 110 is provided so as to be able to apply a biasing force in the direction in which the dog 100 and the clutch wheel 35 are separated from each other to the dog clutch 30. That is, the return spring 110 has a function as a biasing unit that biases the dog 100 in a release direction A 2 described later.

さらに、リアカバー９５は、固定手段としてのボルト１１５により変速装置１のハウジング３に固定されている。このようにハウジング３に固定されるリアカバー９５は、操作部９０の支持部材として機能する。 Further, the rear cover 95 is fixed to the housing 3 of the transmission 1 by bolts 115 as fixing means. Thus, the rear cover 95 fixed to the housing 3 functions as a support member for the operation unit 90.

車両には、電磁アクチュエータ４０を制御する制御部２００が設けられている。制御部２００は、周知のマイクロコンピュータによって構成され、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力ポート、出力ポート、及びコモンバス等を備えている。制御部２００は、電磁コイル５０に流す電流の指令値を電磁アクチュエータ４０に出力する。電磁アクチュエータ４０は、図示しない駆動回路を有し、入力された指令値に基づいて、電磁コイル５０に流す電流値を指令値とするように制御する。これにより、電磁コイル５０は、指令値に応じた吸引力をプランジャ７０、スリーブ８０を介してドグ１００に作用させる。すなわち、制御部２００は、電磁コイル５０で発生させる吸引力（ドグ１００を後述する係合方向Ａ１に駆動する推進力）の指令値を設定し、かつ、指令値を駆動手段としての電磁アクチュエータ４０に出力する制御手段、および、係合部伝達トルクＴｄを検出または推定する検出推定手段としての機能を有する。 The vehicle is provided with a control unit 200 that controls the electromagnetic actuator 40. The control unit 200 is configured by a known microcomputer and includes a CPU, RAM, ROM, input port, output port, common bus, and the like (not shown). The control unit 200 outputs a command value for the current flowing through the electromagnetic coil 50 to the electromagnetic actuator 40. The electromagnetic actuator 40 has a drive circuit (not shown), and controls the current value flowing through the electromagnetic coil 50 as a command value based on the input command value. As a result, the electromagnetic coil 50 applies a suction force according to the command value to the dog 100 via the plunger 70 and the sleeve 80. That is, the control unit 200 sets a command value for an attractive force generated by the electromagnetic coil 50 (a propulsive force that drives the dog 100 in an engagement direction A1 described later), and the electromagnetic actuator 40 uses the command value as a drive unit. And a detection estimation means for detecting or estimating the engagement portion transmission torque Td.

この実施例に係る電磁アクチュエータ４０を備える変速装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。この変速装置１は、当該変速装置１に備えられる電磁アクチュエータ４０を制御し、ドグ１００のドグ歯１０２とクラッチホイール３５のクラッチ歯３６を噛み合わせた状態である係合状態と、ドグ１００のドグ歯１０２とクラッチホイール３５のクラッチ歯３６とを離間させた状態である解放状態とに切り替える。以下、軸方向においてドグ１００がクラッチホイール３５に向かう方向、即ち、電磁アクチュエータ４０がドグ１００を駆動する方向を「係合方向Ａ１」と記述する。また、軸方向においてドグ１００がクラッチホイール３５から離間する方向、即ち、リターンスプリング１１０によりドグ１００に付与される付勢力の方向を「解放方向Ａ２」と記述する。 The transmission 1 provided with the electromagnetic actuator 40 according to this embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. The transmission 1 controls the electromagnetic actuator 40 provided in the transmission 1, an engaged state in which the dog teeth 102 of the dog 100 and the clutch teeth 36 of the clutch wheel 35 are engaged, and the dog 100 of the dog 100. The tooth 102 and the clutch tooth 36 of the clutch wheel 35 are switched to a released state that is a separated state. Hereinafter, the direction in which the dog 100 faces the clutch wheel 35 in the axial direction, that is, the direction in which the electromagnetic actuator 40 drives the dog 100 is described as “engagement direction A1”. Further, the direction in which the dog 100 is separated from the clutch wheel 35 in the axial direction, that is, the direction of the urging force applied to the dog 100 by the return spring 110 is described as a “release direction A2”.

ドグクラッチ３０を係合状態にした場合には、クラッチホイール３５の回転が阻止されるため、クラッチホイール３５と一体回転可能に設けられている第２遊星歯車機構２１のサンギア２２も回転が阻止された状態になる。反対に、ドグクラッチ３０を解放状態にした場合には、クラッチホイール３５は回転が許容された状態になるため、第２遊星歯車機構２１のサンギア２２も回転が許容された状態になる。 When the dog clutch 30 is in the engaged state, the rotation of the clutch wheel 35 is prevented, so that the rotation of the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 provided to rotate integrally with the clutch wheel 35 is also prevented. It becomes a state. On the other hand, when the dog clutch 30 is released, the clutch wheel 35 is allowed to rotate, so that the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 is also allowed to rotate.

このように、ドグクラッチ３０を切り替えることにより制御される変速装置１にエンジンの動力が伝達される場合には、エンジンの動力は変速装置１の入力軸５に伝達される。これにより入力軸５は回転するが、入力軸５が回転した場合、第１遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア１５、及び第２遊星歯車機構２１のリングギア２４は、入力軸５の回転に伴って入力軸５と等速で回転する。 In this way, when engine power is transmitted to the transmission 1 controlled by switching the dog clutch 30, the engine power is transmitted to the input shaft 5 of the transmission 1. As a result, the input shaft 5 rotates, but when the input shaft 5 rotates, the planetary carrier 15 of the first planetary gear mechanism 11 and the ring gear 24 of the second planetary gear mechanism 21 move along with the rotation of the input shaft 5. It rotates at the same speed as the input shaft 5.

ここで、ドグクラッチ３０を解放状態にすることにより第２遊星歯車機構２１のサンギア２２の回転が許容された状態となっている場合は、モータの動力による出力軸６及び第２遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア２５の回転速度と、エンジンの動力による第１遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア１５及び第２遊星歯車機構２１のリングギア２４の回転速度とに応じた速度で、第２遊星歯車機構２１のサンギア２２が出力軸６の周りを空転する。さらに、第２遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア２５と等速で第１遊星歯車機構１１のリングギア１４が回転することにより、当該リングギア１４の回転速度と第１遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア１５の回転速度とに応じた速度で第１遊星歯車機構１１のサンギア１２が回転して発電機の駆動軸１８が回転し、発電機が駆動される。この場合、モータの動力による出力軸６の回転速度とエンジンの動力による入力軸５の回転速度とは、互いに自由に設定することができ、第２遊星歯車機構２１のサンギア２２は、それらの回転速度差を吸収するように出力軸６の周りを空転する。 Here, if the rotation of the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 is permitted by disengaging the dog clutch 30, the output shaft 6 and the second planetary gear mechanism 21 of the second planetary gear mechanism 21 are driven by the power of the motor. The speed of the planetary carrier 25 and the rotational speed of the planetary carrier 15 of the first planetary gear mechanism 11 and the rotational speed of the ring gear 24 of the second planetary gear mechanism 21 by the power of the engine are the speeds of the second planetary gear mechanism 21. The sun gear 22 idles around the output shaft 6. Further, when the ring gear 14 of the first planetary gear mechanism 11 rotates at a constant speed with the planetary carrier 25 of the second planetary gear mechanism 21, the rotational speed of the ring gear 14 and the planetary carrier 15 of the first planetary gear mechanism 11 are rotated. The sun gear 12 of the first planetary gear mechanism 11 rotates at a speed corresponding to the rotation speed of the first planetary gear mechanism 11, the drive shaft 18 of the generator rotates, and the generator is driven. In this case, the rotational speed of the output shaft 6 by the power of the motor and the rotational speed of the input shaft 5 by the power of the engine can be freely set, and the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 rotates them. It idles around the output shaft 6 so as to absorb the speed difference.

一方、ドグクラッチ３０を係合状態にすることにより第２遊星歯車機構２１のサンギア２２の回転が阻止された状態となっている場合は、第２遊星歯車機構２１におけるリングギア２４またはプラネタリキャリア２５のいずれか一方の回転速度が定まれば他方も定まる関係になる。この場合、エンジンの動力による入力軸５の回転速度と、モータの動力による出力軸６の回転速度とが互いに関連付けられ、且つ、それらの回転速度のいずれか一方が定まれば、第１遊星歯車機構１１のサンギア１２による発電機の駆動軸１８の回転速度も定まる。このような状態になるドグクラッチ３０の係合状態は、例えば出力軸６の回転速度を高速度域に設定する場合に使用される。 On the other hand, when the rotation of the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 21 is prevented by bringing the dog clutch 30 into the engaged state, the ring gear 24 or the planetary carrier 25 of the second planetary gear mechanism 21 is If one of the rotational speeds is determined, the other is determined. In this case, if the rotational speed of the input shaft 5 by the power of the engine and the rotational speed of the output shaft 6 by the power of the motor are associated with each other and one of these rotational speeds is determined, the first planetary gear The rotational speed of the generator drive shaft 18 by the sun gear 12 of the mechanism 11 is also determined. The engaged state of the dog clutch 30 in such a state is used, for example, when the rotational speed of the output shaft 6 is set to a high speed region.

変速装置１は、このようにドグクラッチ３０を切り替えることにより作動状態が切り替わるが、このドグクラッチ３０は、電磁アクチュエータ４０を作動させることにより状態が切り替わる。まず、ドグクラッチ３０を解放状態にする場合について説明すると、ドグクラッチ３０を解放状態にする場合には、電磁アクチュエータ４０に設けられる電磁コイル５０を非励磁の状態にする。これにより、スリーブ８０にはリターンスプリング１１０の付勢力が作用することにより、リアカバー９５から離れる方向、即ち、解放方向Ａ２に向かう力が作用し、フロントカバー４５の方向に押し込まれる。これにより、スリーブ８０は、フロントカバー４５側に位置する端部がプランジャ７０のスリーブ受け７４に当接し、スリーブ８０と共にプランジャ７０もフロントカバー４５の方向に押し込まれる。フロントカバー４５の方向に押し込まれたプランジャ７０は、フロントカバー４５に当接することにより停止し、スリーブ８０もプランジャ７０の停止と共に停止して保持される。このように、電磁コイル５０を非励磁の状態にした場合におけるプランジャ７０及びスリーブ８０は、インナーヨーク６０から離れた位置である待機位置（図３の位置）に保持される。 The operation state of the transmission 1 is switched by switching the dog clutch 30 in this manner, but the state of the dog clutch 30 is switched by operating the electromagnetic actuator 40. First, the case where the dog clutch 30 is released will be described. When the dog clutch 30 is released, the electromagnetic coil 50 provided in the electromagnetic actuator 40 is de-energized. As a result, the urging force of the return spring 110 acts on the sleeve 80, so that a force that moves away from the rear cover 95, that is, in the release direction A 2 acts and is pushed in the direction of the front cover 45. As a result, the end portion of the sleeve 80 located on the front cover 45 side contacts the sleeve receiver 74 of the plunger 70, and the plunger 70 is pushed in the direction of the front cover 45 together with the sleeve 80. The plunger 70 pushed in the direction of the front cover 45 is stopped by coming into contact with the front cover 45, and the sleeve 80 is also stopped and held together with the stop of the plunger 70. In this manner, the plunger 70 and the sleeve 80 when the electromagnetic coil 50 is in a non-excited state are held at the standby position (position in FIG. 3) that is a position away from the inner yoke 60.

また、ドグ１００は、止め輪１０５を介してスリーブ８０と軸方向に相対移動不能に組み合わされているので、スリーブ８０がフロントカバー４５の方向に押し込まれた場合には、ドグ１００も同一方向に移動する。この場合、ドグ１００の内側スプライン歯１０１とリアカバー９５の外側スプライン歯９６との噛み合いは維持されるが、ドグ歯１０２は、軸方向におけるクラッチホイール３５のクラッチ歯３６との位置が完全に離れ、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とは、完全に離れる。即ち、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とは噛み合わない状態になり、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との間で、トルクの伝達が行なわれない状態になる。従って、電磁コイル５０を非励磁の状態にした場合には、ドグ１００とクラッチホイール３５とが離間することにより、クラッチホイール３５の回転方向のトルクがドグ１００とクラッチホイール３５との間で伝達されない状態である解放状態になる。 In addition, since the dog 100 is combined with the sleeve 80 via the retaining ring 105 so as not to move in the axial direction, when the sleeve 80 is pushed in the direction of the front cover 45, the dog 100 is also moved in the same direction. Moving. In this case, the meshing between the inner spline teeth 101 of the dog 100 and the outer spline teeth 96 of the rear cover 95 is maintained, but the dog teeth 102 are completely separated from the clutch teeth 36 of the clutch wheel 35 in the axial direction, The dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are completely separated. That is, the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are not engaged with each other, and no torque is transmitted between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36. Accordingly, when the electromagnetic coil 50 is in a non-excited state, the dog 100 and the clutch wheel 35 are separated from each other, so that torque in the rotational direction of the clutch wheel 35 is not transmitted between the dog 100 and the clutch wheel 35. It becomes a released state that is a state.

これに対し、電磁コイル５０を励磁した場合は、電磁コイル５０の周囲に磁界が発生する。このように磁界が発生した場合、電磁コイル５０を囲むように配設されるアウターヨーク５５、インナーヨーク６０及びプランジャ７０を周回する磁路が形成される。これにより、アウターヨーク５５、インナーヨーク６０、プランジャ７０は、磁路に沿って磁化される。磁化されたプランジャ７０は、アウターヨーク５５の内周面５６に案内されつつ、インナーヨーク６０に向かって引き寄せられる。即ち、プランジャ７０には、インナーヨーク６０に向かって引き寄せられる力である吸引力が作用する。これらのように、プランジャ７０とインナーヨーク６０とは、電磁コイル５０で発生した吸引力が作用した際に双方が近付くように作動する作動手段である電磁作動部４３として設けられている。また、電磁コイル５０は、この吸引力を発生する吸引力発生手段として設けられている。 On the other hand, when the electromagnetic coil 50 is excited, a magnetic field is generated around the electromagnetic coil 50. When a magnetic field is generated in this way, a magnetic path that goes around the outer yoke 55, the inner yoke 60, and the plunger 70 disposed so as to surround the electromagnetic coil 50 is formed. Thereby, the outer yoke 55, the inner yoke 60, and the plunger 70 are magnetized along the magnetic path. The magnetized plunger 70 is drawn toward the inner yoke 60 while being guided by the inner peripheral surface 56 of the outer yoke 55. That is, a suction force that is a force attracted toward the inner yoke 60 acts on the plunger 70. As described above, the plunger 70 and the inner yoke 60 are provided as the electromagnetic operating portion 43 that is an operating means that operates so that both approach when the attractive force generated by the electromagnetic coil 50 is applied. The electromagnetic coil 50 is provided as an attractive force generating means for generating this attractive force.

このように、吸引力が作用することによってプランジャ７０がインナーヨーク６０の方向に移動する場合、プランジャ７０のスリーブ受け７４に当接しているスリーブ８０には、スリーブ受け７４からプランジャ７０の移動方向の力が作用し、換言すると、スリーブ８０にはプランジャ７０を介して吸引力が作用する。吸引力が作用するスリーブ８０には、リターンスプリング１１０によりフロントカバー４５の方向への付勢力が付与されているが、吸引力は付勢力よりも大きな力でスリーブ８０に作用するので、プランジャ７０及びスリーブ８０は、吸引力が作用する方向である係合方向Ａ１、即ち、フロントカバー４５から離れ、リアカバー９５に近付く方向に移動する。 As described above, when the plunger 70 moves in the direction of the inner yoke 60 by the action of the suction force, the sleeve 80 that is in contact with the sleeve receiver 74 of the plunger 70 is moved from the sleeve receiver 74 to the movement direction of the plunger 70. A force acts, in other words, a suction force acts on the sleeve 80 via the plunger 70. A biasing force in the direction of the front cover 45 is applied by the return spring 110 to the sleeve 80 on which the suction force acts. However, since the suction force acts on the sleeve 80 with a force larger than the biasing force, the plunger 70 and The sleeve 80 moves in the engagement direction A1, which is the direction in which the suction force acts, that is, in the direction away from the front cover 45 and approaching the rear cover 95.

スリーブ８０が係合方向Ａ１に移動した場合、ドグ１００も同一方向に移動する。このため、ドグ１００のドグ歯１０２と、クラッチホイール３５のクラッチ歯３６とは、軸方向における位置が重なり始める。これにより、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とは互いに噛み合った状態になり、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との間で、トルクの伝達が可能になり始める。従って、電磁コイル５０を励磁した場合には、クラッチホイール３５の回転方向のトルクがドグ１００とクラッチホイール３５との間で伝達可能な状態である係合状態に切り替わる。また、このように電磁コイル５０は、ドグクラッチ３０に対して、電磁力を用いることにより、離間した状態のドグ１００とクラッチホイール３５とを近付けさせる力である吸引力をプランジャ７０やスリーブ８０を介して付与することができるように設けられている。つまり、プランジャ７０は、電磁コイル５０が発生した吸引力が付与された際にインナーヨーク６０との距離が近付くことによりドグクラッチ３０に吸引力を伝達可能に設けられている。 When the sleeve 80 moves in the engagement direction A1, the dog 100 also moves in the same direction. For this reason, the dog teeth 102 of the dog 100 and the clutch teeth 36 of the clutch wheel 35 begin to overlap in the axial direction. As a result, the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are in mesh with each other, and torque can be transmitted between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36. Accordingly, when the electromagnetic coil 50 is energized, the clutch wheel 35 is switched to an engaged state where torque in the rotational direction of the clutch wheel 35 can be transmitted between the dog 100 and the clutch wheel 35. Further, in this way, the electromagnetic coil 50 uses the electromagnetic force to the dog clutch 30 to apply a suction force that is a force for bringing the dog 100 and the clutch wheel 35 in a separated state closer to each other via the plunger 70 and the sleeve 80. It is provided so that it can be granted. That is, the plunger 70 is provided so as to be able to transmit the attraction force to the dog clutch 30 by approaching the inner yoke 60 when the attraction force generated by the electromagnetic coil 50 is applied.

以上のように構成されたクラッチ装置１−１において、ドグクラッチ３０の係合状態を保持するために電磁コイル５０に流す電流である保持電流を低減できることが望まれている。従来の電磁クラッチでは、係合状態を保持する場合の保持電流は、例えば、一定値であった。電磁クラッチの歯抜けが発生しないように、ある程度大きな保持電流を流し続けていた。言い換えると、不意の解放を防ぐために係合時の全ての状態を想定し、最も解放しやすい状態であっても電磁コイル５０で発生させる吸引力により電磁クラッチの解放を防ぐことができる値に保持電流を設定していた。このため、実際にはそれだけの保持電流が必要でないときにも最悪時と同じだけの保持電流を流すこととなり、保持時の消費電力が大きなものとなっていた。 In the clutch device 1-1 configured as described above, it is desired that a holding current, which is a current flowing through the electromagnetic coil 50 in order to maintain the engaged state of the dog clutch 30, can be reduced. In the conventional electromagnetic clutch, the holding current when the engaged state is maintained is, for example, a constant value. A large holding current was kept flowing to prevent the electromagnetic clutch from missing. In other words, in order to prevent unintentional release, all states at the time of engagement are assumed and maintained at a value that can prevent the release of the electromagnetic clutch by the attractive force generated by the electromagnetic coil 50 even in the most easily released state. The current was set. For this reason, even when such a holding current is not actually required, the same holding current as in the worst case is supplied, and the power consumption during holding is large.

ここで、以下に説明するように、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との間で伝達されるトルクの大きさによって、ドグクラッチ３０の抜けやすさは異なる。本実施形態では、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とが噛合う部分（係合部）に作用するトルクである後述する係合部伝達トルクに応じて保持電流が可変に設定される。これにより、保持電流を適切な値に設定し、保持時の消費電力を低減させることができる。 Here, as described below, the ease of disengagement of the dog clutch 30 varies depending on the magnitude of the torque transmitted between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36. In the present embodiment, the holding current is variably set according to an engagement portion transmission torque described later, which is a torque acting on a portion (engagement portion) where the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 mesh. As a result, the holding current can be set to an appropriate value, and the power consumption during holding can be reduced.

図４は、係合した状態のドグ歯１０２とクラッチ歯３６を示す図である。図４には、中心軸７と直交する方向、すなわち径方向から見たドグ歯１０２とクラッチ歯３６が示されている。 FIG. 4 is a view showing the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 in an engaged state. FIG. 4 shows the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 viewed from the direction orthogonal to the central axis 7, that is, from the radial direction.

図４に示すように、ドグ歯１０２およびクラッチ歯３６は、それぞれ抜け防止のためのテーパ形状を有している。ドグ歯１０２は、係合方向Ａ１へ向かうほど歯厚Ｌ１が大きく、解放方向Ａ２へ向かうほど歯厚Ｌ１が小さくなるテーパ角θのテーパ形状に形成されている。これに対して、クラッチ歯３６は、係合方向Ａ１へ向かうほど歯厚Ｌ２が小さく、解放方向Ａ２へ向かうほど歯厚Ｌ２が大きくなるテーパ角θのテーパ形状に形成されている。このように、ドグ歯１０２およびクラッチ歯３６がそれぞれテーパ形状に形成されていることで、係合状態のドグクラッチ３０の抜け防止が図られている。 As shown in FIG. 4, the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 each have a tapered shape for preventing slipping. The dog tooth 102 is formed in a taper shape having a taper angle θ that has a tooth thickness L1 that increases toward the engagement direction A1 and decreases toward the release direction A2. On the other hand, the clutch teeth 36 are formed in a tapered shape having a taper angle θ in which the tooth thickness L2 decreases toward the engagement direction A1 and increases toward the release direction A2. Thus, the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are each formed in a tapered shape, thereby preventing the dog clutch 30 in the engaged state from coming off.

係合状態のドグ１００には、係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏ（Ｆｋｅｉｇｏ１，Ｆｋｅｉｇｏ２）と、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏがそれぞれ作用する。なお、図４には、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力が０である場合にドグ１００に作用する力が示されている。実際にドグ１００に対して係合方向Ａ１に作用する力の総和には、係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏに加えて、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力が含まれる。解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏは、リターンスプリング１１０がドグ１００に付与する付勢力等によるものである。係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏには、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との係合部Ｂにおいてドグ歯１０２に作用する２つの力Ｆｋｅｉｇｏ１、および、Ｆｋｅｉｇｏ２が含まれる。 A force Fkego (Fkeigo1, Fkeigo2) in the engagement direction A1 and a force Fkaiho in the release direction A2 are respectively applied to the dog 100 in the engaged state. FIG. 4 shows the force acting on the dog 100 when the propulsive force applied to the dog 100 by the electromagnetic actuator 40 is zero. The total sum of the forces actually acting on the dog 100 in the engagement direction A1 includes the propulsive force that the electromagnetic actuator 40 applies to the dog 100 in addition to the force Fkeigo in the engagement direction A1. The force Fkaiho in the release direction A2 is due to the urging force applied to the dog 100 by the return spring 110 or the like. The force Fkeigo in the engagement direction A1 includes two forces Fkeigo1 and Fkeigo2 that act on the dog teeth 102 at the engagement portion B between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36.

ここで、係合部Ｂは、ドグ歯１０２においてクラッチ歯３６と周方向に対向し、かつ、クラッチ歯３６と当接する部分１０２ａと、クラッチ歯３６において、ドグ歯１０２と周方向に対向し、かつ、ドグ歯１０２と当接する部分３６ａとで構成されている。係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏは、以下に説明するように、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との間で伝達されるトルク、すなわち、係合部Ｂで伝達されるトルク（以下、単に「係合部伝達トルクＴｄ」とする）の大きさによって変化する。 Here, the engaging portion B is opposed to the clutch teeth 36 in the circumferential direction at the dog teeth 102 and is opposed to the dog teeth 102 at the clutch teeth 36 in the circumferential direction, And it is comprised by the part 36a contact | abutted with the dog tooth | gear 102. FIG. As described below, the force Fkeigo in the engagement direction A1 is a torque transmitted between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36, that is, a torque transmitted in the engagement portion B (hereinafter simply referred to as “engagement”). It changes with the magnitude | size of the part transmission torque Td ".

符号Ｆは、係合部伝達トルクＴｄに対応する周方向の力であり、径方向のドグクラッチ３０の位置における周方向の力を示す。周方向の力Ｆは、以下の式（１）で算出される
Ｆ＝係合部伝達トルクＴｄ／半径Ｒ（１）
ここで、半径Ｒは、ドグクラッチ３０の半径、つまり、中心軸７と係合部Ｂとの間の距離である。 Reference symbol F is a circumferential force corresponding to the engagement portion transmission torque Td, and indicates a circumferential force at the position of the radial dog clutch 30. The circumferential force F is calculated by the following equation (1): F = engagement portion transmission torque Td / radius R (1)
Here, the radius R is a radius of the dog clutch 30, that is, a distance between the center shaft 7 and the engaging portion B.

周方向の力Ｆにより、ドグ歯１０２に対して係合部Ｂと直交する方向の力Ｎが作用する。係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏは、この直交する方向の力Ｎの軸方向成分Ｆｋｅｉｇｏ１（以下、「スラスト力Ｆｋｅｉｇｏ１」とする）と、直交する方向の力Ｎに対応する静止摩擦力の軸方向成分Ｆｋｅｉｇｏ２（以下、単に「静止摩擦力Ｆｋｅｉｇｏ２」とする）との和として算出することができる。従って、係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏは、係合部伝達トルクＴｄの大きさによって変化するものである。係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏは、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との間で伝達される係合部伝達トルクＴｄが大きくなるほど増加し、係合部伝達トルクＴｄが小さくなるほど減少する。このため、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏに抗してドグクラッチ３０の係合状態を保持するために、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力を必要とするか否か、また、上記推進力が必要とされる場合の必要な推進力の大きさは、係合部伝達トルクＴｄの大きさによって変化することとなる。 The force N in the direction perpendicular to the engaging portion B acts on the dog teeth 102 by the circumferential force F. The force Fkeigo in the engagement direction A1 is an axial component Fkego1 (hereinafter referred to as “thrust force Fkeigo1”) of the force N in the orthogonal direction and an axial component of the static friction force corresponding to the force N in the orthogonal direction. Fkego2 (hereinafter simply referred to as “static friction force Fkeigo2”) can be calculated. Accordingly, the force Fkeigo in the engagement direction A1 varies depending on the magnitude of the engagement portion transmission torque Td. The force Fkeigo in the engagement direction A1 increases as the engagement portion transmission torque Td transmitted between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 increases, and decreases as the engagement portion transmission torque Td decreases. For this reason, in order to maintain the engagement state of the dog clutch 30 against the force Fkaiho in the release direction A2, whether or not the propulsive force that the electromagnetic actuator 40 gives to the dog 100 is necessary, and the propulsive force is necessary. In this case, the necessary propulsive force varies depending on the magnitude of the engagement portion transmission torque Td.

本実施形態では、ドグクラッチ３０の係合状態を保持する保持制御において、係合部伝達トルクＴｄの変動に応じて電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力が制御される。具体的には、係合部伝達トルクＴｄの大きさが予め定められた閾値を下回る場合、言い換えると、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力が低下し、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏに近づいた場合には、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力を増加させる。一方、係合部伝達トルクＴｄの大きさが上記閾値を上回る場合、言い換えると、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力が解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏに対して十分大きな値である場合には、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力を低下させる。 In the present embodiment, in the holding control for holding the engaged state of the dog clutch 30, the propulsive force that the electromagnetic actuator 40 applies to the dog 100 is controlled in accordance with the fluctuation of the engaging portion transmission torque Td. Specifically, when the magnitude of the engagement portion transmission torque Td is less than a predetermined threshold, in other words, the force acting on the dog 100 in the engagement direction A1 decreases, and approaches the force Fkaiho in the release direction A2. If this happens, the propulsive force applied to the dog 100 by the electromagnetic actuator 40 is increased. On the other hand, when the magnitude of the engagement portion transmission torque Td exceeds the above threshold value, in other words, when the force acting on the dog 100 in the engagement direction A1 is sufficiently large with respect to the force Fkaiho in the release direction A2. The propulsive force that the electromagnetic actuator 40 applies to the dog 100 is reduced.

上記閾値は、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさと等しくなるような係合部伝達トルクＴｄの大きさ、すなわち、電磁アクチュエータ４０がドグ１００に与える推進力と、係合方向Ａ１の力Ｆｋｅｉｇｏとの和と、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏとが同じ大きさとなるような係合部伝達トルクＴｄの大きさに基づいて設定されている。以下、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさと等しくなるような係合部伝達トルクＴｄの大きさを「下限トルクＴｎ」とする。 The threshold value is the magnitude of the engagement portion transmission torque Td such that the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 is equal to the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2, that is, the electromagnetic actuator 40 It is set based on the magnitude of the engaging portion transmission torque Td so that the sum of the propulsive force applied to the dog 100 and the force Fkeigo in the engagement direction A1 and the force Fkaiho in the release direction A2 have the same magnitude. . Hereinafter, the magnitude of the engagement portion transmission torque Td that makes the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 equal to the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2 is referred to as “lower limit torque Tn”.

本実施形態では、以下に図５を参照して説明する方法により、係合部伝達トルクＴｄを推定する。図５は、ドグクラッチ３０の係合状態における動力分割機構１０の共線図である。図５の縦軸は、各軸（各ギア）の回転数を示している。 In the present embodiment, the engaging portion transmission torque Td is estimated by the method described below with reference to FIG. FIG. 5 is a collinear diagram of the power split mechanism 10 when the dog clutch 30 is engaged. The vertical axis | shaft of FIG. 5 has shown the rotation speed of each axis | shaft (each gear).

図５において、符号Ｓ，Ｃ，Ｒは、それぞれ第１遊星歯車機構１１のサンギア１２、プラネタリキャリア１５、およびリングギア１４を示す。また、符号Ｓ’，Ｃ’，Ｒ’は、それぞれ第２遊星歯車機構２１のサンギア２２、プラネタリキャリア２５、およびリングギア２４を示す。符号ρ、およびρ’は、それぞれ第１遊星歯車機構１１のギア比、および第２遊星歯車機構２１のギア比である。図５に示したように、ドグクラッチ３０が係合状態のときは、第２遊星歯車機構２１のサンギア２２（Ｓ’）が回転不可に固定され、いわゆるロックされるので、その部分を中心にエンジン（入力軸５）、発電機（駆動軸１８）、および出力軸６の回転数が変化する。符号Ｔｃは、エンジンが入力軸５に付加するトルク（以下、単に「入力軸付加トルクＴｃ」とする）を示す。係合部伝達トルクＴｄは、下記［数１］により算出される。

In FIG. 5, symbols S, C, and R indicate the sun gear 12, the planetary carrier 15, and the ring gear 14 of the first planetary gear mechanism 11, respectively. Reference numerals S ′, C ′, and R ′ denote the sun gear 22, the planetary carrier 25, and the ring gear 24 of the second planetary gear mechanism 21, respectively. Symbols ρ and ρ ′ are the gear ratio of the first planetary gear mechanism 11 and the gear ratio of the second planetary gear mechanism 21, respectively. As shown in FIG. 5, when the dog clutch 30 is in the engaged state, the sun gear 22 (S ′) of the second planetary gear mechanism 21 is fixed so as not to rotate and is so-called locked. The rotational speeds of the (input shaft 5), the generator (drive shaft 18), and the output shaft 6 change. Reference symbol Tc indicates torque applied to the input shaft 5 by the engine (hereinafter simply referred to as “input shaft additional torque Tc”). The engaging portion transmission torque Td is calculated by the following [Equation 1].

本実施形態では、［数１］により推定された係合部伝達トルクＴｄに基づいて、以下に図６を参照して説明するように電磁コイル５０に流す保持電流が制御される。図６は、本実施形態の保持電流の制御がなされる場合のタイムチャートである。 In the present embodiment, the holding current that flows through the electromagnetic coil 50 is controlled based on the engaging portion transmission torque Td estimated by [Equation 1] as described below with reference to FIG. FIG. 6 is a time chart when the holding current of this embodiment is controlled.

図６において、符号１２０は、推定された係合部伝達トルクＴｄ、符号Ｔｂは、予め定められた係合部伝達トルクＴｄの閾値を示す。閾値Ｔｂは、ドグ１００に対して係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和と、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさとが等しくなる下限トルクＴｎに基づいて設定されている。具体的には、閾値Ｔｂは、下限トルクＴｎに所定の安全率を乗じた値として設定されている。 In FIG. 6, reference numeral 120 denotes an estimated engaging portion transmission torque Td, and reference numeral Tb denotes a predetermined threshold value of the engaging portion transmission torque Td. The threshold value Tb is set based on the lower limit torque Tn at which the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 is equal to the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2. Specifically, the threshold value Tb is set as a value obtained by multiplying the lower limit torque Tn by a predetermined safety factor.

符号１３０は、本実施形態で電磁コイル５０に流す保持電流を示す。符号１４０は、従来の電磁クラッチにおいて電磁コイル５０に流される保持電流の一例を示す。従来の電磁クラッチでは、係合部伝達トルクＴｄにかかわりなく、保持電流１４０が一定であった。不意の解放を防ぐために電磁クラッチの係合時の全ての状態を想定し、最も解放しやすい状態であっても電磁コイル５０で発生させる吸引力により電磁クラッチの解放を防ぐことができる値に保持電流１４０が設定されていた。 Reference numeral 130 denotes a holding current that flows through the electromagnetic coil 50 in the present embodiment. Reference numeral 140 indicates an example of a holding current that flows in the electromagnetic coil 50 in the conventional electromagnetic clutch. In the conventional electromagnetic clutch, the holding current 140 is constant regardless of the engagement portion transmission torque Td. In order to prevent unintentional release, all states at the time of engagement of the electromagnetic clutch are assumed, and even if the state is most easily released, the value that can prevent the release of the electromagnetic clutch by the attractive force generated by the electromagnetic coil 50 is maintained. The current 140 was set.

これに対して、本実施形態では、符号Ｔ２，Ｔ４に示す期間のように、推定された係合部伝達トルクＴｄ（１２０）の大きさ（絶対値）が、閾値Ｔｂよりも小さい場合には保持電流１３０が大きな第一電流値Ｉ１に設定される。第一電流値Ｉ１は、例えば、係合部伝達トルクＴｄにかかわらずドグクラッチ３０の係合状態を実現することが可能な電流値として設定されている。一方、符号Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５に示す期間のように、推定された係合部伝達トルクＴｄ（１２０）の大きさ（絶対値）が、閾値Ｔｂよりも大きい場合には、閾値Ｔｂよりも小さい場合と比較して、保持電流１３０が小さな第二電流値Ｉ２に設定される。第二電流値Ｉ２は、係合部伝達トルクＴｄ（１２０）の大きさ（絶対値）が、閾値Ｔｂよりも大きい場合に、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とが噛合った状態を実現できる電流値の範囲で設定される値である。 On the other hand, in the present embodiment, when the estimated magnitude (absolute value) of the engagement portion transmission torque Td (120) is smaller than the threshold value Tb, as in the periods indicated by reference numerals T2 and T4. The holding current 130 is set to a large first current value I1. The first current value I1 is set, for example, as a current value that can realize the engaged state of the dog clutch 30 regardless of the engaging portion transmission torque Td. On the other hand, when the magnitude (absolute value) of the estimated engagement portion transmission torque Td (120) is larger than the threshold Tb as in the periods indicated by the symbols T1, T3, and T5, it is smaller than the threshold Tb. Compared to the case, the holding current 130 is set to a small second current value I2. The second current value I2 is a current that can realize a state in which the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are engaged when the magnitude (absolute value) of the engaging portion transmission torque Td (120) is larger than the threshold value Tb. It is a value set in the range of values.

なお、下限トルクＴｎは、例えば、保持電流１３０を第二電流値Ｉ２とした場合に、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさと等しくなるような係合部伝達トルクＴｄの大きさとして設定されている。これにより、保持電流１３０を第二電流値Ｉ２とした状態において、係合部伝達トルクＴｄの大きさが低下した場合に、ドグクラッチ３０が解放する状態に近づいたことを適切に判定し、保持電流１３０を第一電流値Ｉ１に上昇させることができる。よって、ドグクラッチ３０の不意の解放を効果的に抑制することができる。また、係合部伝達トルクＴｄが十分に大きな値である場合には、保持電流１３０を第二電流値Ｉ２に設定することで、ドグクラッチ３０を係合状態に保持するための消費電力を低減することができる。 The lower limit torque Tn is, for example, when the holding current 130 is set to the second current value I2, the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 is the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2. The engaging portion transmission torque Td is set to be equal. Thus, when the holding current 130 is set to the second current value I2, when the magnitude of the engagement portion transmission torque Td is reduced, it is appropriately determined that the dog clutch 30 is close to the released state, and the holding current 130 130 can be increased to the first current value I1. Therefore, the unexpected release of the dog clutch 30 can be effectively suppressed. Further, when the engagement portion transmission torque Td is a sufficiently large value, the power consumption for holding the dog clutch 30 in the engaged state is reduced by setting the holding current 130 to the second current value I2. be able to.

図１を参照して、本実施形態における電磁コイル５０の電流制御について説明する。図１は、本実施形態の電磁コイル５０の電流制御の動作を示すフローチャートである。本フローチャートに基づく制御は、ドグクラッチ３０を係合状態とすると判定されている場合に実行される。なお、制御部２００は、本制御フローの実行中に、ドグクラッチ３０を解放状態とすると判定されたか否かを定期的にチェックしている。ドグクラッチ３０を解放状態とすると判定された場合には、本制御フローが中断され、ドグクラッチ３０を解放状態とする制御へ移行する。 With reference to FIG. 1, the current control of the electromagnetic coil 50 in the present embodiment will be described. FIG. 1 is a flowchart showing the current control operation of the electromagnetic coil 50 of the present embodiment. The control based on this flowchart is executed when it is determined that the dog clutch 30 is in the engaged state. Note that the control unit 200 periodically checks whether or not the dog clutch 30 is determined to be in the released state during execution of this control flow. When it is determined that the dog clutch 30 is in the released state, this control flow is interrupted, and the control shifts to the control in which the dog clutch 30 is released.

まず、ステップＳ１０では、制御部２００において、ドグクラッチ３０の係合を開始するという指令がなされる。次に、ステップＳ２０では、制御部２００により、係合制御が開始される。制御部２００は、離間した状態のドグ歯１０２とクラッチ歯３６とを係合させるために、電磁コイル５０に電流を流すよう電磁アクチュエータ４０に指令値を出力する。この係合開始時に電磁コイル５０に流される電流値は、第一電流値Ｉ１よりも大きな電流値である。電磁コイル５０に電流が流れると、プランジャ７０に対する吸引力が発生し、プランジャ７０と共に、スリーブ８０、およびドグ１００が係合方向Ａ１に移動し、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６とが係合する。 First, in step S10, the control unit 200 issues a command to start the engagement of the dog clutch 30. Next, in step S20, the control control unit 200 starts engagement control. The control unit 200 outputs a command value to the electromagnetic actuator 40 so that a current flows through the electromagnetic coil 50 in order to engage the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 in a separated state. The current value that flows through the electromagnetic coil 50 at the start of engagement is a current value that is larger than the first current value I1. When a current flows through the electromagnetic coil 50, an attractive force is generated on the plunger 70, and the sleeve 80 and the dog 100 move together with the plunger 70 in the engagement direction A 1, and the dog teeth 102 and the clutch teeth 36 are engaged.

次に、ステップＳ３０では、制御部２００により、ドグクラッチ３０の係合完了が確認される。車両には、ドグクラッチ３０の噛合い状態を検知する図示しないポジションセンサが設けられている。ポジションセンサの検出結果は、制御部２００に出力される。制御部２００は、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、ドグクラッチ３０の係合完了を確認する。 Next, in step S30, the completion of engagement of the dog clutch 30 is confirmed by the control unit 200. The vehicle is provided with a position sensor (not shown) that detects the meshing state of the dog clutch 30. The detection result of the position sensor is output to the control unit 200. The control unit 200 confirms the completion of the engagement of the dog clutch 30 based on the signal indicating the state of engagement release of the dog clutch 30 output from the position sensor.

次に、ステップＳ４０では、ドグクラッチ３０が係合状態となったことにより、係合状態における制御フロー（ステップＳ５０以降のフロー）へ移行する。言い換えると、解放された状態のドグクラッチ３０を係合させるための係合制御から、係合したドグクラッチ３０の係合状態を保持するための保持制御へ移行する。制御部２００により、電磁コイル５０に流される電流の指令値が、係合状態を保持する電流値である保持電流値に設定される。例えば、電磁コイル５０に流される電流値が、ステップＳ２０で設定された電流値から、第二電流値Ｉ２まで低下される。 Next, in step S40, when the dog clutch 30 is in the engaged state, the process proceeds to the control flow in the engaged state (the flow after step S50). In other words, the control shifts from the engagement control for engaging the released dog clutch 30 to the holding control for maintaining the engaged state of the engaged dog clutch 30. The control unit 200 sets the command value of the current flowing through the electromagnetic coil 50 to a holding current value that is a current value for holding the engaged state. For example, the current value passed through the electromagnetic coil 50 is reduced from the current value set in step S20 to the second current value I2.

次に、ステップＳ５０では、制御部２００により、係合部Ｂで伝達されるトルクである係合部伝達トルクＴｄの絶対値が閾値Ｔｂよりも大であるか否かが判定される。制御部２００は、上記［数１］により算出（推定）された係合部伝達トルクＴｄに基づいてステップＳ５０の判定を行う。その判定の結果、係合部伝達トルクＴｄの絶対値が閾値Ｔｂよりも大であると判定された場合（ステップＳ５０−Ｙ）にはステップＳ６０に進み、そうでない場合（ステップＳ５０−Ｎ）にはステップＳ７０へ進む。 Next, in step S50, the control unit 200 determines whether or not the absolute value of the engagement portion transmission torque Td, which is the torque transmitted by the engagement portion B, is larger than the threshold value Tb. The control unit 200 performs the determination in step S50 based on the engagement portion transmission torque Td calculated (estimated) by the above [Equation 1]. As a result of the determination, if it is determined that the absolute value of the engaging portion transmission torque Td is larger than the threshold value Tb (step S50-Y), the process proceeds to step S60, and if not (step S50-N). Advances to step S70.

ステップＳ６０では、制御部２００により、スリーブ８０が抜け方向に移動したか否かが判定される。制御部２００は、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、スリーブ８０が抜け方向に移動したことを検知する。ポジションセンサの信号に基づいて、ドグクラッチ３０の係合解放の状態が、解放方向に変化したことが検知された場合に、スリーブ８０が抜け方向に移動したと判定される。ステップＳ６０の判定の結果、スリーブ８０が抜け方向に移動したと判定された場合（ステップＳ６０−Ｙ）には、ステップＳ７０に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０へ移行する。 In step S60, the control unit 200 determines whether or not the sleeve 80 has moved in the removal direction. The control unit 200 detects that the sleeve 80 has moved in the disengagement direction based on a signal indicating the engagement / release state of the dog clutch 30 output from the position sensor. Based on the signal from the position sensor, when it is detected that the disengagement state of the dog clutch 30 has changed in the release direction, it is determined that the sleeve 80 has moved in the removal direction. As a result of the determination in step S60, if it is determined that the sleeve 80 has moved in the removal direction (step S60-Y), the process proceeds to step S70, and if not, the process proceeds to step S40.

ステップＳ７０では、制御部２００により、電磁コイル５０に流す保持電流の指令値が規定値まで上昇される。規定値は、例えば、第一電流値Ｉ１であることができる。あるいは、規定値は、推定された係合部伝達トルクＴｄの大きさに基づいて、第一電流値Ｉ１よりも小さく、かつ、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏに抗してドグ１００を係合方向Ａ１に駆動するために十分な推進力（吸引力）を発生させることができる電流値とされてもよい。この場合、一律に第一電流値Ｉ１まで保持電流を上昇させる場合と比較して、消費電力の低減を図ることができる。ステップＳ７０が実行されて電磁コイル５０に流す保持電流が上昇することにより、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさに対して、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が上回るようになり、ドグクラッチ３０の係合状態が維持される。 In step S 70, the control unit 200 increases the command value of the holding current that flows through the electromagnetic coil 50 to a specified value. The specified value can be, for example, the first current value I1. Alternatively, the specified value is smaller than the first current value I1 based on the estimated magnitude of the engagement portion transmission torque Td, and the dog 100 is engaged in the engagement direction A1 against the force Fkaiho in the release direction A2. It may be a current value that can generate a sufficient propulsive force (suction force) to drive the motor. In this case, power consumption can be reduced as compared with the case where the holding current is increased uniformly to the first current value I1. As a result of step S70 being executed and the holding current flowing through the electromagnetic coil 50 being increased, the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 exceeds the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2. Thus, the engaged state of the dog clutch 30 is maintained.

次に、ステップＳ８０では、制御部２００により、スリーブ８０が噛合い位置まで移動した（噛合い位置にある）か否かが判定される。制御部２００は、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、ステップＳ８０の判定を行う。その判定の結果、スリーブ８０が噛合い位置まで移動したと判定された場合（ステップＳ８０−Ｙ）にはステップＳ９０に進み、そうでない場合（ステップＳ８０−Ｎ）には、ステップＳ８０の判定がＹｅｓになるまで段階的に保持電流を上昇させる。 Next, in step S80, the control unit 200 determines whether or not the sleeve 80 has moved to the meshing position (is in the meshing position). The control unit 200 performs the determination in step S80 based on the signal indicating the engagement / release state of the dog clutch 30 output from the position sensor. As a result of the determination, if it is determined that the sleeve 80 has moved to the meshing position (step S80-Y), the process proceeds to step S90; otherwise (step S80-N), the determination in step S80 is Yes. The holding current is increased step by step until.

ステップＳ９０では、制御部２００により、係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂよりも大であるか否かが判定される。その判定の結果、係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂよりも大であると判定された場合（ステップＳ９０−Ｙ）にはステップＳ１００に進み、そうでない場合（ステップＳ９０−Ｎ）にはステップＳ９０の判定が繰り返される。 In step S90, the controller 200 determines whether or not the absolute value of the engaging portion transmission torque Td is larger than the threshold value Tb. As a result of the determination, when it is determined that the absolute value of the engaging portion transmission torque Td is larger than the threshold value Tb (step S90-Y), the process proceeds to step S100, and otherwise (step S90-N). In step S90, the determination in step S90 is repeated.

ステップＳ１００では、制御部２００により、電磁コイル５０に流す保持電流の指令値が低下される。保持電流の指令値は、たとえば、第二電流値Ｉ２に設定される。ここで、第二電流値Ｉ２は例えば、０に設定されてもよく、この場合、ステップＳ１００において電磁コイル５０が非励磁の状態とされる。ステップＳ１００が実行されると、ステップＳ４０に移行する。 In Step S 100, the control unit 200 decreases the command value of the holding current that flows through the electromagnetic coil 50. The command value for the holding current is set to, for example, the second current value I2. Here, the second current value I2 may be set to 0, for example, and in this case, the electromagnetic coil 50 is de-energized in step S100. When step S100 is executed, the process proceeds to step S40.

以上説明したように、本実施形態のクラッチ装置１−１では、ドグクラッチ３０の係合状態を保持する保持制御において、推定された係合部伝達トルクＴｄに基づいて、電磁コイル５０に流す保持電流の指令値、言い換えると、電磁アクチュエータ４０によりドグ１００に与える推進力の指令値が可変に設定される。推定された係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂを上回る場合には、ドグクラッチ３０の係合状態を維持しつつ、保持電流が小さな値に設定され、係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂ以下である場合には、保持電流が大きな値に設定される。これにより、ドグ歯１０２とクラッチ歯３６との係合部Ｂにおいてドグ歯１０２に作用する力Ｆｋｅｉｇｏ１、および、Ｆｋｅｉｇｏ２の変動に応じて、ドグクラッチ３０の係合状態を維持しつつ、保持制御において電磁コイル５０で消費される消費電力を低減することができる。言い換えると、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさを下回ってドグクラッチ３０が解放してしまうことを抑制しつつ、係合状態を維持するために適切な値に対して電磁コイル５０に流す保持電流が過大となることを抑制することができる。 As described above, in the clutch device 1-1 of the present embodiment, in the holding control for holding the engagement state of the dog clutch 30, the holding current that flows through the electromagnetic coil 50 based on the estimated engaging portion transmission torque Td. In other words, the command value of the propulsive force applied to the dog 100 by the electromagnetic actuator 40 is variably set. If the estimated absolute value of the engaging portion transmission torque Td exceeds the threshold value Tb, the holding current is set to a small value while maintaining the engaged state of the dog clutch 30, and the absolute value of the engaging portion transmission torque Td is set. When the value is equal to or less than the threshold value Tb, the holding current is set to a large value. Thus, in the holding control, the engagement state of the dog clutch 30 is maintained while the engagement state of the dog clutch 30 is maintained in accordance with the fluctuations of the forces Fkeigo1 and Fkeigo2 acting on the dog teeth 102 at the engagement portion B between the dog teeth 102 and the clutch teeth 36. The power consumption consumed by the coil 50 can be reduced. In other words, it is possible to prevent the dog clutch 30 from being released by the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 being less than the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2, while maintaining the engagement state. It is possible to suppress an excessive holding current flowing through the electromagnetic coil 50 with respect to an appropriate value for maintaining.

なお、本実施形態では、推定された係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂを上回る場合に、保持電流が小さな値に設定されたが、これに代えて、推定された係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂ以上である場合に保持電流を小さな値に設定するようにしてもよい。言い換えると、保持電流を小さな値に設定すると判定する条件に、推定された係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂと等しい場合が含まれてもよい。この場合、保持電流を大きな値に設定すると判定される条件は、推定された係合部伝達トルクＴｄの絶対値が、閾値Ｔｂ未満であることとなる。 In the present embodiment, when the absolute value of the estimated engaging portion transmission torque Td exceeds the threshold value Tb, the holding current is set to a small value, but instead, the estimated engaging portion is estimated. When the absolute value of the transmission torque Td is equal to or greater than the threshold value Tb, the holding current may be set to a small value. In other words, the condition for determining that the holding current is set to a small value may include a case where the absolute value of the estimated engaging portion transmission torque Td is equal to the threshold value Tb. In this case, the condition for determining that the holding current is set to a large value is that the estimated absolute value of the engaging portion transmission torque Td is less than the threshold value Tb.

なお、本実施形態のクラッチ装置１−１のドグクラッチ３０は、ドグ１００がクラッチホイール３５に係合することで、クラッチホイール３５の回転を規制するものであったが、本実施形態の制御を適用可能なドグクラッチ３０は、これには限定されない。例えば、ドグ１００がクラッチホイール３５に係合することで、ドグ１００とクラッチホイール３５とが一体回転するものであってもよい。すなわち、回転体（例えば、クラッチホイール３５）に対して軸方向に移動可能に設けられた本体（例えば、ドグ１００）と、入力される指令値に応じた推進力で本体を軸方向において回転体に向かう方向である係合方向Ａ１に駆動する駆動手段（例えば、電磁アクチュエータ４０）とを備え、駆動手段により駆動された本体が、係合方向Ａ１に移動することで、回転体に軸方向に形成された回転体係合部（クラッチ歯３６）と、本体に軸方向に形成された本体係合部（ドグ歯１０２）とが噛合うクラッチ装置であれば、本実施形態のクラッチ装置１−１を適用可能である。 The dog clutch 30 of the clutch device 1-1 of the present embodiment regulates the rotation of the clutch wheel 35 by engaging the dog 100 with the clutch wheel 35, but the control of the present embodiment is applied. The possible dog clutch 30 is not limited to this. For example, the dog 100 and the clutch wheel 35 may rotate integrally by engaging the dog 100 with the clutch wheel 35. That is, a main body (for example, the dog 100) provided so as to be movable in the axial direction with respect to the rotating body (for example, the clutch wheel 35), and the main body in the axial direction with a propulsive force according to an input command value. Drive means (for example, electromagnetic actuator 40) that drives in the engagement direction A1, which is a direction toward the head, and the main body driven by the drive means moves in the engagement direction A1, thereby causing the rotating body to move in the axial direction. Any clutch device 1- of the present embodiment can be used as long as it is a clutch device in which the formed rotating body engaging portion (clutch teeth 36) and the main body engaging portion (dog teeth 102) formed in the axial direction on the main body mesh. 1 is applicable.

本実施形態のクラッチ装置１−１では、ドグ１００を駆動する駆動手段が電磁アクチュエータ４０であったが、駆動手段はこれには限定されない。入力される指令値に応じた推進力でドグ１００を係合方向Ａ１に駆動する駆動手段であれば、推進力を発生させる手段は電磁力には限定されない。 In the clutch device 1-1 of the present embodiment, the driving means for driving the dog 100 is the electromagnetic actuator 40, but the driving means is not limited to this. As long as the driving means drives the dog 100 in the engagement direction A 1 with the propulsive force according to the input command value, the means for generating the propulsive force is not limited to the electromagnetic force.

本実施形態のクラッチ装置１−１では、クラッチホイール３５が、第２遊星歯車機構２１を構成するギア、具体的にはサンギア２２と一体回転するものであったが、回転体としてのクラッチホイール３５の設置箇所は、これには限定されない。クラッチホイール３５は、駆動源の動力を駆動軸に伝達する駆動系に設けられるものであればよい。また、本実施形態では、クラッチ装置１−１が車両に適用される場合について説明したが、クラッチ装置１−１の適用対象は、車両には限定されない。 In the clutch device 1-1 of the present embodiment, the clutch wheel 35 rotates integrally with the gear constituting the second planetary gear mechanism 21, specifically, the sun gear 22, but the clutch wheel 35 as a rotating body. The installation location is not limited to this. The clutch wheel 35 only needs to be provided in a drive system that transmits the power of the drive source to the drive shaft. Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the clutch apparatus 1-1 was applied to a vehicle, the application object of the clutch apparatus 1-1 is not limited to a vehicle.

（第１実施形態の第１変形例）
第１実施形態の第１変形例について説明する。 (First modification of the first embodiment)
A first modification of the first embodiment will be described.

上記第１実施形態では、図５を参照して説明したように、入力軸付加トルクＴｃと共線図に基づいて係合部伝達トルクＴｄが推定されたが、これに代えて、トルクセンサにより係合部伝達トルクＴｄを測定してもよい。 In the first embodiment, as described with reference to FIG. 5, the engagement portion transmission torque Td is estimated based on the input shaft additional torque Tc and the alignment chart. The engagement portion transmission torque Td may be measured.

（第１実施形態の第２変形例）
第１実施形態の第２変形例について説明する。 (Second modification of the first embodiment)
A second modification of the first embodiment will be described.

上記第１実施形態では、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、スリーブ８０が抜け方向に移動したことが検知されたが、スリーブ８０の抜け方向への移動を検知する方法は、これには限定されない。例えば、以下に説明するように、実際に電磁コイル５０に流れる保持電流の変化に基づいて、スリーブ８０の抜け方向への移動を検知することができる。 In the first embodiment, it has been detected that the sleeve 80 has moved in the removal direction based on the signal indicating the state of disengagement of the dog clutch 30 output from the position sensor. The method for detecting movement is not limited to this. For example, as will be described below, the movement of the sleeve 80 in the removal direction can be detected based on the change in the holding current that actually flows through the electromagnetic coil 50.

スリーブ８０が抜け方向へ移動した場合、電磁コイル５０に逆起電力が発生するため、保持電流が変化する。よって、例えば、電磁アクチュエータ４０の駆動回路に電流を計測する電流計測手段を設け、電流計測手段の計測結果に基づいて、スリーブ８０が抜け方向へ移動したことを検知することができる。 When the sleeve 80 moves in the removal direction, a back electromotive force is generated in the electromagnetic coil 50, so that the holding current changes. Therefore, for example, a current measuring unit that measures current is provided in the drive circuit of the electromagnetic actuator 40, and based on the measurement result of the current measuring unit, it can be detected that the sleeve 80 has moved in the removal direction.

（第１実施形態の第３変形例）
第１実施形態の第３変形例について説明する。 (Third Modification of First Embodiment)
A third modification of the first embodiment will be described.

上記第１実施形態では、係合部伝達トルクＴｄの閾値Ｔｂは１つであったが、係合部伝達トルクＴｄの閾値が複数段設けられてもよい。例えば、係合部伝達トルクＴｄにおいて、トルクの領域を複数に分割するように互いに異なる閾値を設定し、それぞれの閾値により分割された領域ごとに段階的に保持電流の指令値を異ならせるようにしてもよい。この場合、例えば、分割された領域のうち、係合部伝達トルクＴｄが高トルクの領域であるほど、保持電流の指令値が小さな値に設定される。 In the first embodiment, the threshold value Tb of the engagement portion transmission torque Td is one, but a plurality of threshold values of the engagement portion transmission torque Td may be provided. For example, in the engaging portion transmission torque Td, different threshold values are set so as to divide the torque region into a plurality of regions, and the command value of the holding current is changed stepwise for each region divided by each threshold value. May be. In this case, for example, the holding current command value is set to a smaller value as the engagement portion transmission torque Td is a higher torque region in the divided regions.

（第２実施形態）
図７を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。 (Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described.

上記第１実施形態では、検出または推定された係合部伝達トルクＴｄに基づいて、電磁コイル５０に流す保持電流の指令値が可変に設定された。これに代えて、本実施形態では、車両の走行状態に基づいて上記保持電流の指令値が設定される。具体的には、車両に対する要求パワーと、車速とに基づいて保持電流値の指令値が設定される。制御部２００は、予め定められた、車両に対する要求パワーおよび車速と、保持電流値との対応関係を示すマップ（以下、「保持電流値マップ」とする）を記憶しており、上記マップに基づいて保持電流の指令値を決定する。 In the first embodiment, the command value of the holding current that flows through the electromagnetic coil 50 is variably set based on the detected or estimated engaging portion transmission torque Td. Instead, in this embodiment, the command value for the holding current is set based on the running state of the vehicle. Specifically, the command value for the holding current value is set based on the required power for the vehicle and the vehicle speed. The control unit 200 stores a map (hereinafter referred to as “holding current value map”) indicating a correspondence relationship between a predetermined required power and vehicle speed for the vehicle and a holding current value, and is based on the map. To determine the command value for the holding current.

ここで、車両に対する要求パワーおよび車速は、係合部伝達トルクＴｄに対応している。すなわち、車両に対する要求パワーと車速とに基づいて、エンジンの出力制御や変速装置１の変速制御等が行われるため、その結果として発生する係合部伝達トルクＴｄは、要求パワーと車速とに基づいて推測可能である。本実施形態では、要求パワーと車速とに基づいて、保持電流の指令値が設定されることで、実質的に、係合部伝達トルクＴｄに基づいて保持電流の指令値が可変に設定される。 Here, the required power and the vehicle speed for the vehicle correspond to the engaging portion transmission torque Td. That is, since engine output control, shift control of the transmission 1, and the like are performed based on the required power and vehicle speed for the vehicle, the resulting engagement portion transmission torque Td is based on the required power and vehicle speed. Can be guessed. In the present embodiment, the holding current command value is set based on the required power and the vehicle speed, so that the holding current command value is substantially variably set based on the engaging portion transmission torque Td. .

保持電流値マップは、例えば、適合実験の結果に基づいて設定される。保持電流値マップは、車両の走行状態に応じ、ドグクラッチ３０の解放を抑制しつつ、係合状態を維持するために適切な値に対して電磁コイル５０に流す保持電流が過大となることを抑制できるように設定されている。具体的には、保持電流値マップに記憶された保持電流値は、例えば、ドグクラッチ３０の係合状態を維持することができる電流値の最小値に対して予め定められた所定の安全率を乗じた値に設定される。ドグクラッチ３０の係合状態を維持することができる電流値の最小値は、係合部伝達トルクＴｄ（言い換えると、係合部伝達トルクＴｄに対応する車両の走行状態）によって変化する。本実施形態では、ドグクラッチ３０の係合状態を維持することができる電流値の最小値に基づいて保持電流の指令値を設定することで、ドグクラッチ３０の係合状態を保持する際の消費電力を効果的に低減することができる。本実施形態の制御部２００は、記憶手段、移動検出手段、および、更新手段としての機能を併せ持つ。 The holding current value map is set based on, for example, the result of the adaptation experiment. The holding current value map suppresses the holding current flowing through the electromagnetic coil 50 from being excessive with respect to an appropriate value for maintaining the engaged state while suppressing the release of the dog clutch 30 according to the traveling state of the vehicle. It is set to be possible. Specifically, the holding current value stored in the holding current value map is obtained by, for example, multiplying the minimum value of the current value that can maintain the engaged state of the dog clutch 30 by a predetermined safety factor. Value is set. The minimum value of the current value that can maintain the engagement state of the dog clutch 30 varies depending on the engagement portion transmission torque Td (in other words, the vehicle traveling state corresponding to the engagement portion transmission torque Td). In the present embodiment, the power consumption when maintaining the engaged state of the dog clutch 30 is set by setting the command value of the holding current based on the minimum value of the current value that can maintain the engaged state of the dog clutch 30. It can be effectively reduced. The control unit 200 of the present embodiment has functions as a storage unit, a movement detection unit, and an update unit.

図７を参照して、本実施形態における電磁コイル５０の電流制御について説明する。図７は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。上記第１実施形態と同様に、本フローチャートに基づく制御は、ドグクラッチ３０を係合状態とすると判定されている場合に実行される。なお、制御部２００は、本制御フローの実行中に、ドグクラッチ３０を解放状態とすると判定されたか否かを定期的にチェックしている。ドグクラッチ３０を解放状態とすると判定された場合には、本制御フローが中断され、ドグクラッチ３０を解放状態とする制御へ移行する。 With reference to FIG. 7, the current control of the electromagnetic coil 50 in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of this embodiment. Similar to the first embodiment, the control based on this flowchart is executed when it is determined that the dog clutch 30 is engaged. Note that the control unit 200 periodically checks whether or not the dog clutch 30 is determined to be in the released state during execution of this control flow. When it is determined that the dog clutch 30 is in the released state, this control flow is interrupted, and the control shifts to the control in which the dog clutch 30 is released.

ステップＳ１１０からステップＳ１３０までは、上記第１実施形態のステップＳ１０からステップＳ３０までと同様であることができる。ステップＳ１１０で制御部２００において、ドグクラッチ３０の係合を開始するという指令がなされ、ステップＳ１２０では、制御部２００により、係合制御が開始される。次に、ステップＳ１３０では、制御部２００により、ドグクラッチ３０の係合完了が確認される。 Steps S110 to S130 can be the same as steps S10 to S30 in the first embodiment. In step S110, the control unit 200 issues a command to start engagement of the dog clutch 30, and in step S120, the control unit 200 starts engagement control. Next, in step S130, the completion of engagement of the dog clutch 30 is confirmed by the control unit 200.

次に、ステップＳ１４０では、係合状態を保持する保持制御が実行される。制御部２００により、電磁コイル５０に流される電流の指令値が保持電流値に設定される。制御部２００は、車両の走行状態をセンシングし、保持電流をマップ値から呼び出される値に適宜変更する。具体的には、制御部２００は、例えば、図示しないアクセルペダルのアクセル開度と、車両の車速とに基づいて車両に対する要求パワーを算出する。次に、制御部２００は、算出された要求パワーと、車速とに基づいて、保持電流値マップを参照して保持電流の指令値を算出し、算出された指令値を電磁アクチュエータ４０に出力する。制御部２００は、センシングされた走行状態が変化した場合には、適宜変化後の走行状態に応じて保持電流の指令値を変更する。 Next, in step S140, holding control for holding the engaged state is executed. The control unit 200 sets the command value of the current flowing through the electromagnetic coil 50 to the holding current value. The control unit 200 senses the running state of the vehicle, and changes the holding current as appropriate from a map value to a value called. Specifically, the control unit 200 calculates a required power for the vehicle based on, for example, an accelerator opening of an accelerator pedal (not shown) and a vehicle speed. Next, the control unit 200 calculates a holding current command value with reference to the holding current value map based on the calculated required power and the vehicle speed, and outputs the calculated command value to the electromagnetic actuator 40. . When the sensed travel state changes, the control unit 200 appropriately changes the command value of the holding current according to the travel state after the change.

ステップＳ１５０では、制御部２００により、スリーブ８０が抜け方向である解放方向Ａ２に移動したか否かが判定される。制御部２００は、例えば、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、スリーブ８０が抜け方向に移動したことを検知する。ステップＳ１５０の判定の結果、スリーブ８０が抜け方向に移動したと判定された場合（ステップＳ１５０−Ｙ）にはステップＳ１６０に進み、そうでない場合（ステップＳ１５０−Ｎ）にはステップＳ１４０に移行する。 In step S150, the control unit 200 determines whether or not the sleeve 80 has moved in the release direction A2, which is the removal direction. For example, the control unit 200 detects that the sleeve 80 has moved in the disengagement direction based on a signal indicating a state of disengagement of the dog clutch 30 output from the position sensor. As a result of the determination in step S150, if it is determined that the sleeve 80 has moved in the removal direction (step S150-Y), the process proceeds to step S160. If not (step S150-N), the process proceeds to step S140.

ステップＳ１６０では、制御部２００により電磁コイル５０に流す電流の指令値が規定値まで上昇される。ステップＳ１６０の規定値は、例えば、上記第１実施形態（図１）のステップＳ７０の規定値と同様であることができる。すなわち、規定値は、第一電流値Ｉ１であってもよく、あるいは、車両の走行状態に対応する係合部伝達トルクＴｄの大きさに基づいて、第一電流値Ｉ１よりも小さく、かつ、解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏに抗してドグ１００を係合方向Ａ１に駆動するために十分な推進力（吸引力）を発生させることができる電流値とされてもよい。 In step S160, the command value of the current passed through the electromagnetic coil 50 by the control unit 200 is increased to a specified value. The specified value in step S160 can be the same as the specified value in step S70 of the first embodiment (FIG. 1), for example. That is, the specified value may be the first current value I1, or is smaller than the first current value I1 based on the magnitude of the engaging portion transmission torque Td corresponding to the running state of the vehicle, and It may be a current value that can generate a sufficient propulsive force (suction force) to drive the dog 100 in the engagement direction A1 against the force Fkaiho in the release direction A2.

ステップＳ１７０では、制御部２００により、スリーブ８０が噛合い位置まで移動した（噛合い位置にある）か否かが判定される。制御部２００は、ポジションセンサから出力されるドグクラッチ３０の係合解放の状態を示す信号に基づいて、ステップＳ１７０の判定を行う。その判定の結果、スリーブ８０が噛合い位置まで移動したと判定された場合（ステップＳ１７０−Ｙ）にはステップＳ１８０に進み、そうでない場合（ステップＳ１７０−Ｎ）には、ステップＳ１７０の判定がＹｅｓになるまで段階的に保持電流を上昇させる。 In step S170, the control unit 200 determines whether or not the sleeve 80 has moved to the meshing position (is in the meshing position). The control unit 200 performs the determination in step S170 based on the signal indicating the engagement / release state of the dog clutch 30 output from the position sensor. As a result of the determination, if it is determined that the sleeve 80 has moved to the meshing position (step S170-Y), the process proceeds to step S180. If not (step S170-N), the determination in step S170 is Yes. The holding current is increased step by step until.

ステップＳ１８０では、制御部２００により、保持電流値マップの保持電流値が変更される。制御部２００は、ステップＳ１４０でセンシングされた走行状態に対応して保持電流値マップに記憶されている保持電流値を更新する。更新後の保持電流値は、例えば、更新前の保持電流値よりも大きな電流値に変更される。ステップＳ１８０が実行されるとステップＳ１４０に移行する。 In step S180, the control unit 200 changes the holding current value in the holding current value map. The controller 200 updates the holding current value stored in the holding current value map corresponding to the running state sensed in step S140. For example, the updated holding current value is changed to a current value larger than the holding current value before the update. When step S180 is executed, the process proceeds to step S140.

本実施形態によれば、車両の走行状態に基づいて保持電流の指令値が設定される。つまり、車両の走行状態が変わるのと同時に保持電流を変化させることが可能である。従って、係合部伝達トルクＴｄの検出または推測結果に基づいて保持電流を変化させる場合と比較して、係合部伝達トルクＴｄの変化に対する保持電流の応答性を向上させることができる。よって、ドグクラッチ３０の不意の解放が生じることをより確実に抑制しつつ、ドグクラッチ３０の係合状態を保持する際の消費電力をより一層低減することができる。 According to the present embodiment, the holding current command value is set based on the running state of the vehicle. That is, it is possible to change the holding current at the same time when the running state of the vehicle changes. Therefore, the responsiveness of the holding current to the change in the engagement portion transmission torque Td can be improved as compared with the case where the holding current is changed based on the detection or estimation result of the engagement portion transmission torque Td. Therefore, it is possible to further reduce the power consumption when maintaining the engaged state of the dog clutch 30 while more reliably suppressing the unexpected release of the dog clutch 30.

ここで、下限トルクＴｎ、すなわち、ドグ１００に係合方向Ａ１に作用する力の大きさの総和が解放方向Ａ２の力Ｆｋａｉｈｏの大きさと等しくなるような係合部伝達トルクＴｄの大きさは、各車両によってばらつきがあったり、経年変化が生じたりすることがある。これに対して、保持電流値マップを学習により更新する学習制御を実行することができる。保持電流値マップを学習により更新する学習制御を実行することで、保持電流値マップを現在の車両の状態に適合させ、ドグクラッチ３０の不意の解放をより確実に抑制したり、ドグクラッチ３０の係合状態を保持する際の消費電力を低減したりすることができる。 Here, the lower limit torque Tn, that is, the magnitude of the engagement portion transmission torque Td such that the sum of the magnitudes of the forces acting on the dog 100 in the engagement direction A1 is equal to the magnitude of the force Fkaiho in the release direction A2 is: There may be variation depending on each vehicle, and aging may occur. On the other hand, learning control for updating the holding current value map by learning can be executed. By executing learning control that updates the holding current value map by learning, the holding current value map is adapted to the current vehicle state, and the unexpected release of the dog clutch 30 is more reliably suppressed, or the dog clutch 30 is engaged. It is possible to reduce power consumption when maintaining the state.

上記学習制御では、例えば、ドグクラッチ３０の係合状態において、保持電流値を低下させていき、スリーブ８０の抜け方向への移動が検知されたときの保持電流値に基づいて保持電流値マップが更新される。これにより、各車両にばらつきがあったり、経年変化が生じたりしたとしても、保持制御における保持電流値を適切な値に制御することができる。 In the learning control, for example, the holding current value is decreased in the engaged state of the dog clutch 30, and the holding current value map is updated based on the holding current value when the movement of the sleeve 80 in the disconnecting direction is detected. Is done. As a result, even if there is a variation in each vehicle or a secular change occurs, the holding current value in the holding control can be controlled to an appropriate value.

本実施形態では、車両の走行状態として、車両に対する要求パワーと車速とが用いられたが、走行状態は、これには限定されない。車両の走行状態は、例えば、エンジン要求トルクと車速など、係合部伝達トルクＴｄを推測できる値であればよい。 In the present embodiment, the required power and the vehicle speed for the vehicle are used as the traveling state of the vehicle, but the traveling state is not limited to this. The running state of the vehicle may be a value that can estimate the engaging portion transmission torque Td, such as the engine request torque and the vehicle speed.

本発明のクラッチ装置の第１実施形態における電磁コイルの電流制御の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the current control of the electromagnetic coil in 1st Embodiment of the clutch apparatus of this invention. 本発明のクラッチ装置の第１実施形態に係る装置を備えた変速装置の要部詳細図である。It is a principal part detail drawing of the transmission provided with the apparatus which concerns on 1st Embodiment of the clutch apparatus of this invention. 本発明のクラッチ装置の第１実施形態の詳細図である。It is detail drawing of 1st Embodiment of the clutch apparatus of this invention. 本発明のクラッチ装置の第１実施形態において、係合した状態のドグ歯とクラッチ歯を示す図である。In 1st Embodiment of the clutch apparatus of this invention, it is a figure which shows the dog tooth and clutch tooth of the engaged state. 本発明のクラッチ装置の第１実施形態において、ドグクラッチの係合状態における動力分割機構の共線図である。In 1st Embodiment of the clutch apparatus of this invention, it is an alignment chart of the power split mechanism in the engagement state of a dog clutch. 本発明のクラッチ装置の第１実施形態において、保持電流の制御がなされる場合のタイムチャートである。4 is a time chart when the holding current is controlled in the first embodiment of the clutch device of the present invention. 本発明のクラッチ装置の第２実施形態における電磁コイルの電流制御の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the current control of the electromagnetic coil in 2nd Embodiment of the clutch apparatus of this invention.

Explanation of symbols

１−１クラッチ装置
１変速装置
３ハウジング
５入力軸
６出力軸
７中心軸
１０動力分割機構
１１第１遊星歯車機構
２１第２遊星歯車機構
３０ドグクラッチ
３５クラッチホイール
３６クラッチ歯
４０電磁アクチュエータ
４１電磁駆動部
４３電磁作動部
４５フロントカバー
５０電磁コイル
５５アウターヨーク
６０インナーヨーク
６３ストッパ面
７０プランジャ
７３ストッパ面
８０スリーブ
８２フランジ部
８３ばね保持部
９０操作部
９５リアカバー
９６外側スプライン歯
９７ばね受け部
９８接触面
１００ドグ
１０１内側スプライン歯
１０２ドグ歯
１０５止め輪
１１０リターンスプリング
Ａ１係合方向
Ａ２解放方向
Ｂ係合部
Ｆｋｅｉｇｏ係合方向の力
Ｆｋｅｉｇｏ１スラスト力
Ｆｋｅｉｇｏ２静止摩擦力
Ｆｋａｉｈｏ解放方向の力
Ｉ１第一電流値
Ｉ２第二電流値
Ｔｂ閾値
Ｔｃ入力軸付加トルク
Ｔｄ係合部伝達トルク
Ｔｎ下限トルク 1-1 Clutch device 1 Transmission device 3 Housing 5 Input shaft 6 Output shaft 7 Center shaft 10 Power split mechanism 11 First planetary gear mechanism 21 Second planetary gear mechanism 30 Dog clutch 35 Clutch wheel 36 Clutch tooth 40 Electromagnetic actuator 41 Electromagnetic drive unit 43 Electromagnetic Acting Unit 45 Front Cover 50 Electromagnetic Coil 55 Outer Yoke 60 Inner Yoke 63 Stopper Surface 70 Plunger 73 Stopper Surface 80 Sleeve 82 Flange Part 83 Spring Holding Part 90 Operation Part 95 Rear Cover 96 Outer Spline Teeth 97 Spring Receiving Part 98 Contact Surface 100 Dog 101 Inner spline teeth 102 Dog teeth 105 Retaining ring 110 Return spring A1 Engagement direction A2 Release direction B Engagement part Fkeigo Engagement direction force Fkeigo1 Thrust force Fkeigo2 Stopping frictional force Fkaiho release force I1 first current value I2 second current value Tb threshold Tc input shaft additional torque Td engaging portion transmission torque Tn minimum torque

Claims

A body provided to be movable in the axial direction with respect to the rotating body;
Driving means for driving the main body in an engagement direction that is a direction toward the rotating body in the axial direction with a propulsive force according to an input command value;
The main body driven by the driving means moves in the engagement direction, whereby a rotary body engaging portion formed in the axial direction on the rotary body and a main body engagement formed in the axial direction on the main body. A clutch device that meshes with the part,
Control means for setting the command value and outputting the command value to the drive means;
The control means is transmitted in a portion where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged in the control for maintaining the state where the rotating body engaging portion and the main body engaging portion are engaged. When the absolute value of the engaging portion transmission torque, which is a torque, is large, the rotating body engaging portion and the main body engaging portion mesh with each other as compared with the case where the absolute value of the engaging portion transmission torque is small. The clutch device is characterized in that the command value is set to a small value in a state where

The clutch device according to claim 1,
Detection detecting means for detecting or estimating the engagement portion transmission torque,
The control means detects the engagement detected or estimated by the detection estimation means when the absolute value of the engagement portion transmission torque detected or estimated by the detection estimation means is less than a predetermined threshold value. The absolute value of the part transmission torque is set to a large value compared to the case where the absolute value is equal to or greater than the threshold value,
The engagement portion where the magnitude of the force acting on the main body in the engagement direction is equal to the magnitude of the force acting on the main body in the release direction opposite to the engagement direction. The clutch device is set based on a transmission torque.

The clutch device according to claim 1,
The rotating body is provided in a drive system that transmits power of a drive source of a vehicle to drive wheels,
Storage means for storing a correspondence relationship between the running state of the vehicle and the command value;
The control means sets the command value based on the running state and the correspondence relationship stored in the storage means,
The traveling state corresponds to the engagement portion transmission torque.

In the clutch device according to claim 3,
Movement detecting means for detecting that the main body has moved in a release direction that is opposite to the engagement direction;
When the movement detecting means detects that the main body has moved in the release direction during execution of the control for maintaining the meshing state between the rotating body engaging portion and the main body engaging portion, An update unit that updates the correspondence stored in the storage unit.