JP5930121B2 - 係合装置及び動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、係合装置及び動力伝達装置に関する。

従来、噛み合い式のドグクラッチ構造を用いた係合装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１０−０６５８０４号公報

従来のドグクラッチ構造では、係合時のピースとスリーブとの位相のばらつきにより、十分な噛み合い幅が確保されない状態でトルク伝達を行なったり、ラチェッティングが起こる場合があった。このような場合、ドグ歯に局所的に大きな力が加わってドグ歯が損傷するなど、ドグ歯の耐久性が低下する虞があった。このように、係合装置の耐久性の点で改善の余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐久性を向上できる係合装置及び動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る係合装置は、回転軸まわりに回転可能に配置され、前記回転軸と連動して回転する被係合部と、前記被係合部と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合部との係合及び前記被係合部との係合状態からの解放を行なう係合部と、前記被係合部の回転及び前記係合部の軸方向移動を制御する制御手段と、前記回転軸から前記係合部に連結される連結部材への動力伝達経路上に配置されるワンウェイクラッチと、を備え、前記制御手段は、前記係合部と前記被係合部との係合または解放を行なう際には、前記被係合部を前記ワンウェイクラッチの空転方向に回転させる、ことを特徴とする。

また、上記の係合装置において、前記係合部及び前記被係合部がドグクラッチであることが好ましい。

また、上記の係合装置において、前記ワンウェイクラッチが、前記動力伝達経路上において前記係合部より前記連結部材側に配置されることが好ましい。

また、上記の係合装置は、前記係合部と前記ワンウェイクラッチとを連結するハブと、前記ワンウェイクラッチと前記連結部材とを接続する接続部材とを備え、前記制御手段が、前記係合部を駆動する駆動源を有し、前記駆動源の内周側に、前記係合部、前記被係合部、前記ハブ、及び前記ワンウェイクラッチを配置し、前記係合部、前記ハブ、前記ワンウェイクラッチの順で径方向外側から内側へ配置し、前記ワンウェイクラッチのアウタレースを前記ハブと一体化し、前記ワンウェイクラッチのインナレースを前記接続部材と一体化して構成することが好ましい。

同様に、上記課題を解決するために、本発明に係る動力伝達装置は、上記の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする。

上記の動力伝達装置は、エンジンと、第一回転機と、前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、前記駆動輪に接続される第二回転機と、を備え、前記係合装置の前記被係合部は、前記第一回転機の回転軸に連結され、前記係合装置の前記ワンウェイクラッチは、前記第一回転機の負回転方向に空転するよう設置され、前記係合装置の前記制御手段は、前記係合部と前記被係合部とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制する制御を実行可能であり、前記制御の実行中、かつ、エンジンブレーキ要求時には、前記被係合部の回転を制御して、前記ワンウェイクラッチの噛み合い方向にトルクを発生させることで前記ワンウェイクラッチの空転を抑制することが好ましい。

本発明に係る係合装置及び動力伝達装置は、耐久性を向上できるという効果を奏する。

図１は、本発明の第一実施形態に係る係合装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、第一実施形態に係る係合装置により実施される係合制御処理のフローチャートである。 図３は、第一実施形態に係る係合装置により実施される係合制御処理のタイムチャートである。 図４は、第一実施形態に係る係合装置により実施される解放制御処理のフローチャートである。 図５は、第一実施形態に係る係合装置により実施される解放制御処理のタイムチャートである。 図６は、本発明の第二実施形態に係る係合装置が適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置のスケルトン図である。 図７は、図６の動力伝達装置のうちの係合装置の主要部分を拡大視した縦断面図である。 図８は、第二実施形態に係る動力伝達装置により実施される押し付けトルク制御のフローチャートである。 図９は、第二実施形態に係る動力伝達装置により実施される押し付けトルク制御のタイムチャートである。

以下に、本発明に係る係合装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

［第一実施形態］
図１〜５を参照して第一実施形態について説明する。まず、図１を参照して、第一実施形態に係る係合装置１０の構成について説明する。図１は、第一実施形態に係る係合装置の概略構成を示す模式図である。

係合装置１０は、動力の送り側から受け側への動力伝達経路を断接するものであり、例えば、ハイブリッド車両において、エンジンやモータなどの駆動源からの動力を出力軸に伝達する動力伝達装置に組み込まれる。係合装置１０は、例えば動力伝達装置から出力軸に伝達する動力を制御するために、動力伝達装置の回転要素間の動力伝達を断接するクラッチ装置や、動力伝達装置の回転要素の一部の回転を規制するブレーキ装置として使用される。

図１に示す係合装置１０は、適用の一例として、モータジェネレータＭＧから出力された駆動力を出力軸へ伝達するための回転軸３０の回転を規制することができるよう構成されるものである。係合装置１０は、モータジェネレータＭＧ、ピース１１（被係合部）、スリーブ１２（係合部）、ハブ１３、ワンウェイクラッチ１４、アクチュエータ１５、及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）４０を備えて構成される。

ピース１１及びスリーブ１２は、回転軸３０の周囲に配置されている。回転軸３０は、例えば動力伝達装置の構成要素を内包するハウジングなどの基体３２に支持されている。なお、回転軸３０は、図１の左右方向に延在しており、以下の説明では特に断りのない限り、図１の左右方向を回転軸３０の「軸方向」、上下方向を回転軸３０の「径方向」と表現する。また、回転軸３０まわりの方向を「周方向」と表現する。

ピース１１は、回転軸３０まわりに回転可能に配置され、回転軸３０と連動して回転するよう連結されている。また、ピース１１は、軸方向及び径方向の移動が規制されている。

スリーブ１２は、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、軸方向に移動可能に構成されており、かつ、径方向の移動が規制されている。

スリーブ１２とピース１１は、スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２の内周面とピース１１の外周面とを係合／解放することができる。ピース１１の外周面には、径方向外側に向けて回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１１ａが配設されている。スリーブ１２の内周面には、径方向内側に向けて、回転軸３０まわりの周方向に沿ってドグ歯１２ａが配設される。ドグ歯１１ａ，１２ａの歯筋が延在する方向は軸方向である。これらのドグ歯１１ａ，１２ａは、噛み合いドグクラッチになっており、両者が噛み合うことにより、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができる。スリーブ１２をピース１１に噛合することにより、モータジェネレータＭＧ及び回転軸３０の回転を固定することができる。

ハブ１３は、ピース１１及びスリーブ１２と同様に回転軸３０の周囲に配置されている。ハブ１３は、スリーブ１２の径方向内側に配置され、その外周面上にてスリーブ１２をスプライン嵌合している。つまり、スリーブ１２は、ハブ１３との嵌合によってハブ１３に対して相対的に周方向の移動が規制されると共に、軸方向へ移動可能に設置されている。また、ハブ１３は、軸方向の解放方向側にてピース１１と隣接して配置されている。すなわちスリーブ１２は、ハブ１３の外周面上に沿って軸方向に移動自在とされ、ハブ１３から軸方向の係合方向に突出することでピース１１と係合することができ、また、ピース１１上から軸方向の解放方向に移動してハブ１３の外周面上に戻ることでピース１１との係合状態から解放することができる。

ハブ１３は、基体３２（連結部材）に連結されており、径方向及び軸方向の移動が規制されている。また、ハブ１３と基体３２との間の連結部分にはワンウェイクラッチ１４が設置されている。

ワンウェイクラッチ１４は、一方向の回転時に噛み合って動力伝達を行い、他方向の回転時に空転して動力伝達を遮断する。このワンウェイクラッチ１４により、ハブ１３と、このハブ１３にスプライン嵌合されるスリーブ１２は、回転軸３０まわりの一方向への回転が規制され、他方向に回転可能に設置されている。また、スリーブ１２がピース１１に係合している際には、ピース１１及び回転軸３０の一方向の回転も規制される。なお、本実施形態では、ワンウェイクラッチ１４は、係合装置１０の係合時において、モータジェネレータＭＧの正回転方向に回転軸３０が回転する際に噛み合うよう設置されている。また、ワンウェイクラッチ１４は、その空転方向がモータジェネレータＭＧの負回転方向となるように設置されている。

アクチュエータ１５は、ＥＣＵ４０からの制御指令に応じて、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ１２を軸方向に移動させる動力源である。アクチュエータ１５は、例えばソレノイドタイプの電磁アクチュエータである。

スリーブ１２は、アクチュエータ１５により軸方向に推力が与えられることで、軸方向のピース１１へ接近する方向（係合方向）またはピース１１から離間する方向（解放方向）に移動することができる。スリーブ１２が係合方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａと噛み合うことで、スリーブ１２とピース１１が係合する。また、スリーブ１２が解放方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａから離れることで、スリーブ１２とピース１１との係合状態が解放される。

係合装置１０は、アクチュエータ１５から与えられる駆動力によってスリーブ１２を軸方向に移動させることで、係合状態と解放状態とを切替可能である。係合状態では、スリーブ１２のドグ歯１２ａと、ピース１１のドグ歯１１ａとが相対回転不能に接続される。したがって、係合装置１０が係合状態にあると、回転軸３０から、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３を介して動力伝達経路が接続された状態となる。このとき、回転軸３０の回転は、ワンウェイクラッチ１４によって一方向のみの回転が許容される。一方、係合装置１０が解放状態にあると、回転軸３０の回転が許容される。

また、スリーブ１２の係合方向側にはリターンスプリング１６が接続されている。リターンスプリング１６は、軸方向に沿って伸縮可能に設定されている。リターンスプリング１６は、係合制御時にスリーブ１２がピース１１との係合方向に移動する際に、スリーブ１２の軸線方向の移動に応じて収縮し、解放方向に付勢力を発揮する。この付勢力によって、スリーブ１２は、アクチュエータ１５による推力がなくなると解放方向に軸方向の位置を戻される。

ＥＣＵ４０は、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、車両各部の制御を行なう制御装置である。特に本実施形態のＥＣＵ４０は、アクチュエータ１５の推力を制御して、スリーブ１２の軸方向位置を調整して、スリーブ１２とピース１１の係合動作及び解放動作を行なう。また、ＥＣＵ４０は、係合動作及び解放動作の際には、ピース１１の回転方向がワンウェイクラッチ１４の空転方向となるようにモータジェネレータＭＧの回転制御を行なう。

ここで、ＥＣＵ４０は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。上述したＥＣＵ４０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行なうことで実現される。

なお、本実施形態では、モータジェネレータＭＧ、アクチュエータ１５、リターンスプリング１６及びＥＣＵ４０が、ピース１１の回転及びスリーブ１２の軸方向移動を制御する制御手段として機能する。

また、係合装置１０では、ピース１１がモータジェネレータＭＧの回転軸３０と連動して回転している場合、モータジェネレータＭＧの回転トルクは、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３、及びワンウェイクラッチ１４を介して、基体３２に伝達される。つまり、本実施形態では、ピース１１とスリーブ１２との係合時には、基体３２が、ピース１１側の動力送り部（モータジェネレータＭＧ）から伝達される動力を受ける動力受け部として機能する。

次に、図２〜５を参照して第一実施形態に係る係合装置１０の動作について説明する。

まず図２，３を参照して、第一実施形態に係る係合装置１０により実施される係合制御処理について説明する。図２は、第一実施形態に係る係合装置により実施される係合制御処理のフローチャートであり、図３は、第一実施形態に係る係合装置により実施される係合制御処理のタイムチャートである。図２に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ４０により実施される。

図３のタイムチャートにおいて、（ａ）は係合要求の有無、（ｂ）はアクチュエータ１５の推力、（ｃ）はスリーブ１２及びハブ１３の回転数、（ｄ）はスリーブ１２のストローク量、（ｅ）はピース１１の回転数、（ｆ）はモータジェネレータＭＧ（図では単に「ＭＧ」のみでも表記する）の反力トルク、（ｇ）はドグブレーキ（ピース１１及びスリーブ１２の係合部分）の反力トルクを示す。図３において、係合要求は、０のときこの要求が無く、正方向に立ち上がると要求が有ることを表す。図３において、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３の回転数は、０より下方にあるとき、モータジェネレータＭＧの負回転方向となり、ワンウェイクラッチ１４の空転方向に回転していることを表す。図３において、スリーブ１２のストローク量は、０以下のときピース１１と非係合の状態であり、正方向に遷移するほど、スリーブ１２が係合方向に移動し、ピース１１との係合部分が増加することを表す。図３において、本実施形態に係る係合装置１０における係合動作時の各値の時間推移を実線で示し、比較例としてワンウェイクラッチ１４を有しない構成における係合動作時の各値の時間推移を二点鎖線で示す。

以下、図２のフローチャートに沿って係合制御処理を説明する。ステップＳ１０１では、係合要求が有るか否かが確認される。ＥＣＵ４０は、例えば、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、係合装置１０の係合を行なうか否かを決定し、係合を行なう場合に係合要求のフラグを立ち上げることができる。係合要求が有る場合にはステップＳ１０２に進み、係合要求が無い場合には本制御フローを終了する。図３のタイムチャートでは、図３の（ａ）に示すように、時刻Ｔ１以降にて係合要求が発生している。

ステップＳ１０２では、モータジェネレータＭＧによるワンウェイクラッチ（以降「ＯＷＣ」とも表記する）１４の空転方向制御が実施される。モータジェネレータＭＧは、ワンウェイクラッチ１４の空転方向、すなわち負回転方向に回転を変更する制御を行い、ピース１１の回転数が所定の負回転数となるよう制御する（この制御を「負回転制御」とも記載する）。モータジェネレータＭＧ及びピース１１の回転数が所定の負回転数となるとこの回転数が維持される。ステップＳ１０２の処理が完了するとステップＳ１０３に進む。

図３のタイムチャートでは、時刻Ｔ１において、ステップＳ１０２の負回転制御が開始され、図３の（ｅ）に示すように、ピース１１の回転数が負回転方向に遷移しはじめる。そして、時刻Ｔ２において、ピース１１の回転数が所定の負回転数に到達し、Ｔ２以降この回転数が維持されている。

ステップＳ１０３では、アクチュエータ１５の推力発生制御が実施される。アクチュエータ１５は、スリーブ１２を係合方向に移動させる推力を発生する制御を行なう。この推力発生制御により、スリーブ１２が係合方向に移動し、ピース１１との係合が開始される。

図３のタイムチャートでは、時刻Ｔ２において、アクチュエータ１５の推力発生制御が開始され、スリーブ１２のピース１１との係合動作が開始される。図３の（ｂ）に実線で示すように、時刻Ｔ２以降、アクチュエータ１５の推力が徐々に増大する。これに応じて、図３の（ｄ）に示すように、スリーブ１２のストローク量も増大している。時刻Ｔ２以降、スリーブ１２はピース１１と係合し始めるので、スリーブ１２はピース１１から回転トルクを受ける。この回転トルクは負回転方向である。

ここで、図３に二点鎖線で示す、比較例としてのワンウェイクラッチ１４を備えない構成の場合の挙動を考える。スリーブ１２と基体３２との間にワンウェイクラッチ１４が無い場合には、スリーブ１２及びハブ１３は、回転軸３０まわりの回転が規制される。この場合、時刻Ｔ２にてスリーブ１２がピース１１と係合しはじめ、ピース１１から負方向の回転トルクが伝達されても、スリーブ１２は負方向に回転できないので、図３の（ｃ）に二点鎖線で示すように、スリーブ１２の回転数は０のまま変化しない。このため、図３の（ｇ）に二点鎖線で示すように、時刻Ｔ２の係合動作開始時に、ピース１１及びスリーブ１２（ドグブレーキ）の係合部分には、ピース１１の回転トルクに対する反力トルクが負方向に発生する。これにより、図３の（ｅ）に二点鎖線で示すように、時刻Ｔ２において、ピース１１の回転も停止される。また、このとき、ドグブレーキに反力トルクが印加しているので、この反力トルクにより接触歯面間に発生する摩擦力に抗してスリーブ１２をピース１１側に押し込む必要があるので、図３の（ｂ）に二点鎖線で示すように、アクチュエータ１５の推力は比較的大きい値が必要となる。

一方、本実施形態の係合装置１０では、上述のように、スリーブ１２と基体３２との間にワンウェイクラッチ１４が配置されており、このワンウェイクラッチ１４はモータジェネレータＭＧの負回転方向に空転するよう設置されている。このため、図３の（ｃ），（ｅ）に実線で示すように、時刻Ｔ２以降において、スリーブ１２は、ピース１１から受ける回転トルクによってピース１１と一体回転しており、ピース１１と同一の所定の負回転数で回転している。

本実施形態の係合装置１０では、係合動作の間、スリーブ１２はピース１１と一体回転しているので、図３の（ｇ）に実線で示すように、スリーブ１２とピース１１との係合部分である、スリーブ１２のドグ歯１２ａとピース１１のドグ歯１１ａの歯面間には、反力トルクは発生せず、動力伝達は行なわれない。このため、従来のピース１１とスリーブ１２の間に回転数差がある状態で係合動作を行なう場合と比較して、スリーブ１２のドグ歯１２ａとピース１１のドグ歯１１ａの歯面間に発生する摩擦力が大幅に小さい状態で係合動作が行われる。歯面間の摩擦力の影響が小さくなるので、図３の（ｂ）に実線で示すように、係合時に必要なアクチュエータ推力は、従来より小さく設定することが可能となり、アクチュエータ１５を小型化することができる。

図２に戻り、ステップＳ１０４では、スリーブ１２とピース１１との係合が完了したか否かが確認される。係合完了の判定は、例えばスリーブ１２のストローク量を計測し、このストローク量が所定量に到達したことを判定基準とすることができる。ステップＳ１０４の判定の結果、係合が完了している場合にはステップＳ１０５に進み、係合が未完了の場合にはステップＳ１０３に戻り、引き続きアクチュエータ１５の推力発生制御と、スリーブ１２の係合方向への移動が継続される。

ステップＳ１０５では、モータジェネレータＭＧによるワンウェイクラッチ１４の噛み合い回転方向制御が実施される。モータジェネレータＭＧは、ワンウェイクラッチ１４の噛み合い方向、すなわち正回転方向に回転を変更する制御を行い、ピースの回転数が０となるよう制御する。ステップＳ１０５の処理が完了すると本制御フローを終了する。

図３のタイムチャートでは、時刻Ｔ３において、スリーブ１２のストローク量が所定量に到達し、係合動作が完了したものと判断されている。そして、時刻Ｔ３以降において、ステップＳ１０５の噛み合い回転方向制御が開始されている。図３の（ｅ）に実線で示すように、時刻Ｔ３において、ピース１１の回転数が正回転方向に遷移しはじめ、時刻Ｔ４において０に到達し、Ｔ４以降はピース１１の回転が停止する。また、図３の（ｃ）に示すように、このピース１１の回転制御に応じて、ピース１１と一体回転していたスリーブ１２及びハブ１３も、時刻Ｔ３において正回転方向に遷移しはじめ、時刻Ｔ４にて回転を停止する。時刻Ｔ４にてピース１１とスリーブ１２及びハブ１３との回転同期が終了する。

そして、図３の（ｆ），（ｇ）に示すように、係合が完了した後の時刻Ｔ４からＴ５の間において、モータジェネレータＭＧからドグブレーキへの反力トルクの持ち替えが行なわれている。反力トルクの持ち替えは、例えば、モータジェネレータＭＧの反力トルクを抜くようにモータジェネレータＭＧを駆動制御することで行なうことができる。このように、本実施形態の係合装置１０は、スリーブ１２とピース１１との間に十分な噛み合い長さが確保された後にトルク伝達が行なわれている。

次に、図４，５を参照して、第一実施形態に係る係合装置により実施される解放制御処理について説明する。図４は、第一実施形態に係る係合装置により実施される解放制御処理のフローチャートであり、図５は、第一実施形態に係る係合装置により実施される解放制御処理のタイムチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ４０により実施される。

図５のタイムチャートにおいて、（ａ）は解放要求の有無を示す。図５において、解放要求は、０のときこの要求が無く、正方向に立ち上がると要求が有ることを表す。なお、図５のタイムチャートのその他の項目は、図３のタイムチャートと同一であるので説明を省略する。

以下、図４のフローチャートに沿って解放制御を説明する。ステップＳ２０１では、解放要求が有るか否かが確認される。ＥＣＵ４０は、例えば、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、係合装置１０の解放を行なうか否かを決定し、解放を行なう場合に解放要求のフラグを立ち上げることができる。解放要求が有る場合にはステップＳ２０２に進み、解放要求が無い場合には本制御フローを終了する。

図５のタイムチャートでは、図５の（ａ）に示すように、時刻Ｔ６以降にて解放要求が発生している。また、図５の（ｆ），（ｇ）に示すように、解放動作開始前の時刻Ｔ６からＴ７の間において、ドグブレーキからモータジェネレータＭＧへの反力トルクの持ち替えが行なわれている。

ステップＳ２０２では、モータジェネレータＭＧによるワンウェイクラッチ１４の空転方向制御（負回転制御）が実施される。この負回転制御は、図３のステップＳ１０２の負回転制御と同様である。ステップＳ２０２の処理が完了するとステップＳ２０３に進む。

図５のタイムチャートでは、時刻Ｔ７において、負回転制御が開始され、図５の（ｅ）に示すように、ピース１１の回転数が所定の負回転数に変更されている。これに応じて、ピース１１と係合状態にあるスリーブ１２は、ピース１１から負回転方向の回転トルクを受ける。上述のとおり、スリーブ１２と基体３２との間に配置されているワンウェイクラッチ１４は負回転方向に空転するよう設置されているので、図５の（ｃ），（ｅ）に実線で示すように、時刻Ｔ７において、スリーブ１２は、ピース１１から受ける回転トルクによってピース１１と一体回転し、ピース１１と同一の所定の負回転数で回転している。

ステップＳ２０３では、アクチュエータ１５の推力低減制御が実施される。アクチュエータ１５は、係合状態中にスリーブ１２に印加していた係合方向の推力を０に低減する制御を行なう。この推力低減制御により、リターンスプリング１６からスリーブ１２に印加される解放方向の付勢力によって、スリーブ１２が解放方向に移動し、ピース１１との係合状態からの解放動作が開始される。

ステップＳ２０４では、スリーブ１２とピース１１との解放が完了したか否かが確認される。解放完了の判定は、例えばスリーブ１２のストローク量を計測し、このストローク量が０に戻ったことを判定基準として用いることができる。ステップＳ２０４の判定の結果、解放が完了している場合には本制御フローを終了する。解放が未完了の場合にはステップＳ２０３に戻り、引き続きアクチュエータ１５の推力低減制御と、スリーブ１２の解放方向への移動が継続される。

図５のタイムチャートでは、時刻Ｔ７においてアクチュエータ１５の推力低減制御が開始され、図５の（ｂ）に実線で示すように、アクチュエータ推力が０に変更されている。これにより、図５の（ｄ）に示すように、時刻Ｔ７において、スリーブ１２のストローク量も０に推移している。

解放動作の間、スリーブ１２とピース１１は一体回転しているので、図５の（ｇ）に示すように、スリーブ１２のドグ歯１２ａとピース１１のドグ歯１１ａの歯面間には、反力トルクは発生せず、動力伝達は行なわれない。このため、従来のピース１１とスリーブ１２の間に回転数差がある状態で解放動作を行なう場合と比較して、スリーブ１２のドグ歯１２ａとピース１１のドグ歯１１ａの歯面間に発生する摩擦力が大幅に小さい状態で解放動作が行われる。歯面間の摩擦力の影響が小さくなるので、解放時に必要なリターンスプリング１６の付勢力も従来より小さく設定することが可能となり、リターンスプリング１６を小型化できる。スリーブ１２は、時刻Ｔ７以降は、ピース１１から完全に解放した後も、解放動作中にピース１１から受けた回転トルクによりしばらく惰性で回転し、やがて回転を停止する。図５のタイムチャートでは、時刻Ｔ８において、ステップＳ２０４の解放完了の判定が行なわれている。

次に、第一実施形態に係る係合装置１０の効果を説明する。

本実施形態の係合装置１０は、回転軸３０まわりに回転可能に配置され、回転軸３０と連動して回転するピース１１と、ピース１１と同軸上に配置され、軸方向の移動によってピース１１との係合及びピース１１との係合状態からの解放を行なうスリーブ１２と、ピース１１の回転及びスリーブ１２の軸方向移動を制御する制御手段（モータジェネレータＭＧ、アクチュエータ１５、リターンスプリング１６、ＥＣＵ４０）と、回転軸３０からスリーブ１２に連結される基体３２への動力伝達経路上に配置されるワンウェイクラッチ１４と、を備える。ＥＣＵ４０は、ピース１１とスリーブ１２との係合または解放を行なう際には、ピース１１をワンウェイクラッチ１４の空転方向に回転させる。

この構成により、ピース１１とスリーブ１２との係合／解放時には、両者の回転数差が無くなり、両者の接触部分であるドグ歯１１ａ，１２ａ間で動力伝達が行なわれないので、ドグ歯１１ａ，１２ａの耐久性を向上でき、係合装置１０の耐久性を向上できる。また、ピース１１とスリーブ１２との係合／解放時には、ドグ歯１１ａ，１２ａ間で反力トルクが発生しないので、歯面間の摩擦力の影響が低減し、係合／解放時に必要な推力を小さく設定できる。これにより、スリーブ１２の軸方向移動の駆動源であるアクチュエータ１５及びリターンスプリング１６を小型化することが可能となり、係合装置１０のサイズの小型化を図ることができる。

また、本実施形態の係合装置１０において、ピース１１及びスリーブ１２がドグクラッチである。この構成により、係合部分に引き摺り損失を発生させることなく、動力送り側（モータジェネレータＭＧ）から動力受け側（基体３２）への動力伝達を好適に行なうことができる。

また、本実施形態の係合装置１０において、ワンウェイクラッチ１４が、動力伝達経路上においてスリーブ１２より基体３２側に配置される。この構成により、係合装置１０が解放状態のときに、回転軸３０をワンウェイクラッチ１４のイナーシャの影響を受けることなく回転させることができる。

なお、上記第一実施形態では、ピース１１のドグ歯１１ａが径方向外側に突出し、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１の径方向外側から内側に突出する構成を例示したが、ピース１１とスリーブ１２の歯の位置は他の態様でもよく、例えば、ピース１１のドグ歯１１ａとスリーブ１２のドグ歯１２ａとが、互いの方向にそれぞれ突出する態様でもよい。

また、上記第一実施形態では、係合装置１０は、ピース１１とスリーブ１２のドグ歯１１ａ，１２ａを係合／解放するドグクラッチの構成を例示したが、ＡＴ内湿式多板クラッチなどの他の係合要素と置き換えることも可能である。

また、上記第一実施形態では、ワンウェイクラッチ１４はハブ１３と基体３２との間に設置する構成を例示したが、ワンウェイクラッチ１４は、ピース１１側の動力送り部（モータジェネレータＭＧ）からスリーブ１２側の動力受け部（基体３２）への動力伝達経路上に配置されていればよく、上記構成の代わりに、ピース１１と回転軸３０との間に配置する構成としてもよい。

［第二実施形態］
図６〜９を参照して第二実施形態について説明する。まず図６，７を参照して第二実施形態に係る係合装置１０及び動力伝達装置１の構成について説明する。図６は、本発明の第二実施形態に係る係合装置が適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置のスケルトン図であり、図７は、図６の動力伝達装置のうちの係合装置の主要部分を拡大視した縦断面図である。

図６に示すように、第二実施形態において、係合装置１０は、ハイブリッド車両１００に搭載される動力伝達装置１に適用されている。ハイブリッド車両１００は、動力源としてエンジン２、第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２を有する。

動力伝達装置１は、エンジン２、遊星歯車機構３、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、係合装置１０を含んで構成されている。動力伝達装置１は、ＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）車両あるいはＲＲ（後置きエンジン後輪駆動）車両等に適用可能である。動力伝達装置１は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両１００に搭載される。

エンジン２は、ＥＣＵ４０からの制御指令に応じて、燃料の燃焼エネルギーを回転軸２ａの回転運動に変換して出力する。エンジン２の回転軸２ａは、ダンパ２３を介して入力軸４と接続されている。エンジン２の回転軸２ａと入力軸４とは同軸上に配置されている。入力軸４は、遊星歯車機構３のキャリア３ｄと接続されている。

遊星歯車機構３は、エンジン２からの動力を出力側と第一回転機ＭＧ１とに分配する動力分配機構としての機能を有する。遊星歯車機構３は、サンギヤ３ａ、ピニオンギヤ３ｂ、リングギヤ３ｃ及びキャリア３ｄを有する。サンギヤ３ａは、入力軸４の径方向外側に配置されている。サンギヤ３ａは、入力軸４と同軸上に回転自在に配置されている。リングギヤ３ｃは、サンギヤ３ａの径方向外側でかつサンギヤ３ａと同軸上に回転自在に配置されている。ピニオンギヤ３ｂは、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間に配置されており、サンギヤ３ａ及びリングギヤ３ｃとそれぞれ噛み合っている。ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４と同軸上に配置されたキャリア３ｄによって回転自在に支持されている。

キャリア３ｄは入力軸４と連結されており、入力軸４と一体回転する。従って、ピニオンギヤ３ｂは、入力軸４の中心軸線を回転中心としての回転（公転）可能であり、かつ、キャリア３ｄによって支持されてピニオンギヤ３ｂの中心軸線を回転中心として回転（自転）可能である。

サンギヤ３ａには、第一回転機ＭＧ１が接続されている。第一回転機ＭＧ１の回転軸３０は、入力軸４と同軸上に配置されており、サンギヤ３ａと接続されている。従って、第一回転機ＭＧ１のロータは、サンギヤ３ａと一体回転する。また、図７に示すように、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０は、動力伝達装置１を内包するハウジング３２の内表面から回転軸３０まで延在する支持部材３２ａによって支持されている。

リングギヤ３ｃには、カウンタドライブギヤ５が接続されている。カウンタドライブギヤ５は、リングギヤ３ｃと一体回転する出力ギヤである。カウンタドライブギヤ５は、軸線方向では、リングギヤ３ｃよりもエンジン２側に近接して配置されている。リングギヤ３ｃは、第一回転機ＭＧ１またはエンジン２から入力された回転を駆動輪２２側に出力することができる出力要素でもある。

カウンタドライブギヤ５は、カウンタドリブンギヤ６と噛み合っている。カウンタドリブンギヤ６には、第二回転機ＭＧ２のリダクションギヤ７が噛み合っている。リダクションギヤ７は、第二回転機ＭＧ２の回転軸３１に配置されており、回転軸３１と一体回転する。つまり、第二回転機ＭＧ２の出力するトルクは、リダクションギヤ７を介してカウンタドリブンギヤ６に伝達される。リダクションギヤ７は、カウンタドリブンギヤ６よりも小径であり、第二回転機ＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギヤ６に伝達する。

第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリ（図示せず）と接続されている。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２は、ＥＣＵ４０からの制御指令に応じて、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力する電動機として機能することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換する発電機として機能することができる。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機ＭＧ１及び第二回転機ＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。

カウンタドリブンギヤ６には、ドライブピニオンギヤ８が接続されている。ドライブピニオンギヤ８は、カウンタドリブンギヤ６と同軸上に配置されており、カウンタドリブンギヤ６と一体回転する。ドライブピニオンギヤ８は、差動装置２０のデフリングギヤ９と噛み合っている。差動装置２０は、左右の駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。つまり、リングギヤ３ｃは、カウンタドライブギヤ５、カウンタドリブンギヤ６、ドライブピニオンギヤ８、差動装置２０及び駆動軸２１を介して駆動輪２２と接続されている。また、第二回転機ＭＧ２は、リングギヤ３ｃよりも駆動輪２２側に配置され、リングギヤ３ｃと駆動輪２２との間の動力伝達経路上に対して接続されており、リングギヤ３ｃ及び駆動輪２２に対してそれぞれ動力を伝達可能である。

エンジン２から出力されるエンジントルクは、動力分配機構としての遊星歯車機構３、や差動装置２０を介して一対の駆動輪２２に伝達される。また、第一回転機ＭＧ１は、発電機として機能するときには、遊星歯車機構３にて分配され供給されたエンジントルクにより電力を回生発電する。遊星歯車機構３は、第一回転機ＭＧ１を発電機として機能させ回生制御することにより、無段変速機として用いられる。すなわち、エンジン２の出力は、遊星歯車機構３によって変速された後に駆動輪２２に伝達される。なお、第二回転機ＭＧ２の駆動制御、あるいは第一回転機ＭＧ１または第二回転機ＭＧ２の回転数制御を行なうことにより、エンジン２のエンジン回転数の制御や駆動輪２２への出力制御を行なうことができる。

本実施形態の車両１００では、図６に示すように、エンジン２の回転軸２ａと同軸上に、第一回転機ＭＧ１が配置されている。第二回転機ＭＧ２は、エンジン２の回転軸２ａとは異なる回転軸３１上に配置されている。つまり、本実施形態の動力伝達装置１は、入力軸４と、第二回転機ＭＧ２の回転軸３１とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。

本実施形態の動力伝達装置１では、遊星歯車機構３は、エンジン２と第一回転機ＭＧ１との間に、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に配置されている。また、係合装置１０は、第一回転機ＭＧ１を基準としてエンジン２と反対側に配置されている。すなわち、本実施形態の動力伝達装置１では、エンジン２の回転軸２ａと同一軸線上に、エンジン２から近い側から順に、カウンタドライブギヤ５、遊星歯車機構３、第一回転機ＭＧ１、係合装置１０が配置されている。

係合装置１０は、図６に示すように、第一回転機ＭＧ１に連結されている。係合装置１０は、本実施形態では、第一回転機ＭＧ１の回転を規制することができるよう構成され、第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックするＭＧ１ロック機構として使用される。つまり、第二実施形態における第一回転機ＭＧ１は、第一実施形態におけるモータジェネレータＭＧに相当し、第二実施形態における第一回転機ＭＧ１の回転軸３０は、第一実施形態におけるモータジェネレータＭＧの回転軸３０に相当する。また、第二実施形態におけるハウジング３２は、第一実施形態における基体３２に相当する。

動力伝達装置１によるエンジン回転数制御や駆動輪への出力制御の実行時に、第一回転機ＭＧ１の回転数を０に制御する必要がある場合に、係合装置１０により第一回転機ＭＧ１の回転が機械的にロックされる。このため、第一回転機ＭＧ１の回転数を電気的に制御する必要がなくなるので、第一回転機ＭＧ１への電力供給が不要となり、燃費向上を図ることができる。係合装置１０が第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックすることで、遊星歯車機構３は無段変速機として機能しなくなり、固定段となる。

このように係合装置１０をＭＧ１ロック機構として用いる場合、係合装置１０は、例えば図７に示すような構成をとることができる。

ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の周囲に配置されており、回転軸３０の周面のスプライン上に固定されている。スリーブ１２は、ピース１１と同様に第一回転機ＭＧ１の回転軸３０の周囲に配置されており、かつ、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、ハブ１３の外周面上にスプライン嵌合されており、ハブ１３の外周面上を軸方向に移動可能に構成されている。

スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａと噛合することにより、係合装置１０が係合状態となり、第一回転機ＭＧ１の回転を固定することができる。

ハブ１３は、ピース１１の解放方向側に隣接して配置されている。ハブ１３は、スリーブ１２の径方向内側に配置されており、上述のように外周面にてスリーブ１２をスプライン嵌合している。ワンウェイクラッチ１４は、ハブ１３の径方向内側に配置されている。ワンウェイクラッチ１４は、係合装置１０の係合時において、第一回転機ＭＧ１の正回転方向に回転軸３０が回転する際に噛み合うよう設置されている。また、ワンウェイクラッチ１４は、その空転方向が第一回転機ＭＧ１の負回転方向となるように設置されている。

アクチュエータ１５は、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３、ワンウェイクラッチ１４の径方向外側に配置されている。すなわち、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３、ワンウェイクラッチ１４が、アクチュエータの内周側かつアクチュエータの軸方向長さの範囲内に配置され、係合装置１０の軸方向の全長を短縮することができるよう構成されている。

本実施形態のアクチュエータ１５は、ソレノイドタイプの電磁アクチュエータである。図７に示すように、アクチュエータ１５は、電磁コイル１５ａと、電磁コイル１５ａの内周側に嵌め合わされた駆動対象としてのアーマチュア１５ｂと、を備えている。アーマチュア１５ｂは、軸方向に沿って移動可能に設置されている。アーマチュア１５ｂの軸方向の第一回転機ＭＧ１側への移動に伴い、スリーブ１２に係合方向に押圧力が伝達されることで、スリーブ１２もアーマチュア１５ｂと連動して係合方向に移動することができる。

また、アーマチュア１５ｂ及びスリーブ１２から軸方向の第一回転機ＭＧ１側（図７の右側）の位置には、プランジャー１５ｃが軸方向に移動可能に設置されている。プランジャー１５ｃは、アーマチュア１５ｂ及びスリーブ１２とそれぞれ当接可能かつ非連結の状態で設置されている。また、プランジャー１５ｃには、アーマチュア１５ｂ及びスリーブ１２と対向する一端部と反対側（第一回転機ＭＧ１側）の端部にリターンスプリング１６が取り付けられている。リターンスプリング１６は、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されている。リターンスプリング１６は、プランジャー１５ｃの第一回転機ＭＧ１側への移動が進むほど、つまり、スリーブ１２とピース１１との噛み合い度合いが深くなるほど、プランジャー１５ｃの移動方向と反対側への付勢力を大きく発生させる。

スリーブ１２は、このプランジャー１５ｃを介してリターンスプリング１６からの付勢力を受ける構成となっている。スリーブ１２がプランジャー１５ｃから付勢力を受ける接触部分にはスラストワッシャー１８が配置されている。同様に、スリーブ１２がアーマチュア１５ｂから軸方向の推力を受ける接触部分にもスラストワッシャー１８が配置されている。これらのスラストワッシャー１８の潤滑性能によって、スリーブ１２は、アーマチュア１５ｂ及びプランジャー１５ｃに対して回転軸３０まわりに相対回転することが可能である。

係合装置１０が解放状態のときには、アクチュエータ１５は停止しており、スリーブ１２は、プランジャー１５ｃを介して、リターンスプリング１６の付勢力を解放方向（図７の左方向）に受ける。この付勢力により、スリーブ１２は、ピース１１と離間するハブ１３上の位置に保持され、ピース１１と非噛合の状態となる。ピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０と連動して回転することができる。

ＥＣＵ４０からの制御指令に応じて、電磁コイル１５ａに電流が流れると、電磁コイル１５ａの周囲の磁路に磁束が流れ、アーマチュア１５ｂを係合方向（図７の右方向）へ移動させる力が発生する。アーマチュア１５ｂの移動に伴い、スリーブ１２が推力を受けて、ピース１１に接近する係合方向へ移動する。この結果、スリーブ１２のドグ歯１２ａがピース１１のドグ歯１１ａと噛み合い、係合装置１０は係合状態となる。

係合装置１０の上記の構成要素は、ハウジング３２、支持部材３２ａ、回転軸３０の周面により形成される空間に収容され、軸方向の解放方向側（図７の左側）からカバー部材１７により被覆されている。カバー部材１７は、回転軸３０まわりに、ピース１１に隣接して延在する内円筒部１７ａを有する。カバー部材１７は、この内円筒部１７ａから、ワンウェイクラッチ１４、アクチュエータ１５の形状に沿って径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部１７ｂにて支持部材３２ａと共にハウジング３２にボルト固定されている。つまり、カバー部材１７は、ワンウェイクラッチ１４とハウジング３２とを接続する接続部材としても機能する。

本実施形態の係合装置１０は、図７に示すように、ワンウェイクラッチ１４のアウタレースをハブ１３と一体化し、さらに、ワンウェイクラッチ１４のインナレースをカバー部材１７の内円筒部１７ａと一体化する構成をとる。これにより、部品点数を少なくすることができ、係合装置１０のサイズを小型化できる。

次に、図８，９を参照して第二実施形態に係る係合装置１０及び動力伝達装置１の動作について説明する。

本実施形態の動力伝達装置１は、係合装置１０を係合状態とすることによって、第一回転機ＭＧ１の回転を規制するＭＧ１ロック機能を実行することができる。ここで本実施形態では、係合装置１０のワンウェイクラッチ１４が第一回転機ＭＧ１の負回転方向に空転するよう設置されているので、係合装置１０は係合状態であっても負回転方向には回転可能である。つまり、ＭＧ１ロック機能の実行中でも、エンジン２の被駆動時には、第一回転機ＭＧ１に負方向のトルクが入力されるため、ワンウェイクラッチ１４は空転する場合がある。この場合、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０も負回転するため、第一回転機ＭＧ１はエンジンブレーキ反力を受け持つことができず、この結果、被駆動トルク（エンジンブレーキ）を出力軸（駆動軸２１）側に伝達することができない。

そこで、本実施形態の動力伝達装置１は、エンジンブレーキ要求時にＭＧ１ロックが行なわれている場合には、ワンウェイクラッチ１４の押し付けトルク制御を実行するよう構成されている。「押し付けトルク制御」とは、第一回転機ＭＧ１を制御して、ワンウェイクラッチ１４を噛み合い方向に押し付けるようトルクを発生させる制御である。この押し付けトルク制御により、ＭＧ１ロック機能の実行中、かつエンジン２の被駆動時であっても、ワンウェイクラッチ１４及び第一回転機ＭＧ１の空転を抑制して、エンジンブレーキ反力を第一回転機ＭＧ１で受け持つことが可能となる。

図８，９を参照して、押し付けトルク制御について説明する。図８は、第二実施形態に係る動力伝達装置により実施される押し付けトルク制御のフローチャートであり、図９は、第二実施形態に係る動力伝達装置により実施される押し付けトルク制御のタイムチャートである。

図８に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ４０により実施される。図９のタイムチャートにおいて、（ａ）はエンジン２（ＥＮＧ）の回転数、（ｂ）はエンジン２の出力トルク、（ｃ）は第一回転機ＭＧ１（図では単に「ＭＧ１」のみでも表記する）の回転数、（ｄ）は第一回転機ＭＧ１のトルク、（ｅ）は出力軸（駆動軸２１）の回転数、（ｆ）は出力軸のトルクを示す。図９において、本実施形態の動力伝達装置１における押し付けトルク制御実行時の各値の時間推移を実線で示し、比較例として押し付けトルク制御を実行しない場合の各値の時間推移を二点鎖線で示す。なお、図９のタイムチャートは、前提としてＭＧ１ロック機能が実施中であり、第一回転機ＭＧ１が係合装置１０のワンウェイクラッチ１４（図では「ＯＷＣ」とも表記する）と接続されているものとする。

以下、図８のフローチャートに沿って押し付けトルク制御を説明する。ステップＳ３０１では、エンジンブレーキ要求が有るか否かが確認される。ＥＣＵ４０は、例えば、ドライバのアクセルオフ操作を検出することで、エンジンブレーキが要求されていることを検知することができる。エンジンブレーキ要求が有る場合にはステップＳ３０２に進み、そうでない場合には本制御フローを終了する。図９のタイムチャートでは、時刻Ｔ９においてアクセルオフ操作が検出され、時刻Ｔ９以降エンジンブレーキ要求が有るものと判定されている。

ステップＳ３０２では、ＭＧ１ロック中であるか否かが確認される。ＭＧ１ロック中の場合にはステップＳ３０３に進み、そうでない場合にはステップＳ３０４に進む。図９のタイムチャートでは、上述のようにＭＧ１ロックが実施中であるものとしている。このため、ピース１１とスリーブ１２は係合状態となっており、第一回転機ＭＧ１がワンウェイクラッチ１４と接続されているので、図９の（ｃ）に示すように、第一回転機ＭＧ１とワンウェイクラッチ１４の回転は同期している。

ステップＳ３０３では、エンジンブレーキ要求が有り、かつ、ＭＧ１ロックが実施中である場合に、第一回転機ＭＧ１によるワンウェイクラッチ１４の押し付けトルク制御が実施される。押し付けトルク制御では、第一回転機ＭＧ１は、正回転方向にトルクを出力する。このトルクによって、ワンウェイクラッチ１４は噛み合い方向に押し付けられ、空転を抑制された状態となる。ステップＳ３０３の処理が完了すると本制御フローを終了する。

図９のタイムチャートでは、時刻Ｔ９において、（ｂ）に示すように、アクセルオフ操作に応じてエンジントルクが負方向に反転してエンジンブレーキ力が発生する。

ここで、まずは図９に二点鎖線で示すように、押し付けトルク制御を実施しない場合の推移を説明する。上述のとおり、第一回転機ＭＧ１はワンウェイクラッチ１４と接続されているので、第一回転機ＭＧ１にエンジンブレーキ力が伝達されると、図９の（ｃ）に示すように、第一回転機ＭＧ１はワンウェイクラッチ１４と負回転方向に空転する。第一回転機ＭＧ１が空転しているので、第一回転機ＭＧ１はエンジンブレーキ反力を受け持つことができない。このため、エンジンブレーキ力（被駆動トルク）は出力軸（駆動軸２１）に伝達されず、図９の（ｅ），（ｆ）に二点鎖線で示すように、時刻Ｔ９のアクセルオフ操作後、出力軸のトルクは０となり、回転数も変化しない。つまり、エンジンブレーキによる車両の減速が行なわれていない。

一方、本実施形態では、時刻Ｔ９において、エンジンブレーキ要求と同時に押し付けトルク制御が開始される。これにより、図９の（ｄ）に実線で示すように、時刻Ｔ９において第一回転機ＭＧ１が正方向にトルクを出力する。このとき、ワンウェイクラッチ１４にも正方向にトルクがかかり、噛み合い状態が維持されるので、ワンウェイクラッチ１４の空転が抑制される。これにより、図９の（ｃ）に実線で示すように、第一回転機ＭＧ１も空転を抑制され、回転停止の状態を維持することができるので、エンジンブレーキ反力を受け持つことができる。この結果、図９の（ｆ）に実線で示すように、時刻Ｔ９以降、エンジンブレーキ力（被駆動トルク）が出力軸（駆動軸２１）まで伝達され、図９の（ｅ）に実線で示すように、出力軸の回転数が低下して、エンジンブレーキによる車両の減速が行なわれる。

図８に戻り、ステップＳ３０４では、エンジンブレーキ要求があり、かつ、ＭＧ１ロックを非実施の場合には、通常のエンブレ制御が実施される。この理由は、この場合、係合装置１０が解放状態であり、第一回転機ＭＧ１はワンウェイクラッチ１４と接続していない状態であるので、第一回転機ＭＧ１は常時エンジンブレーキ反力を受け持つことができるからである。ステップＳ３０４の処理が完了すると本制御フローを終了する。

次に、第二実施形態に係る係合装置１０及び動力伝達装置１の効果を説明する。

本実施形態の係合装置１０は、スリーブ１２とワンウェイクラッチ１４とを連結するハブ１３と、ワンウェイクラッチ１４とハウジング３２とを接続するカバー部材１７と、スリーブ１２を駆動するアクチュエータ１５とを備える。係合装置１０は、アクチュエータ１５の内周側に、ピース１１、スリーブ１２、ハブ１３、及びワンウェイクラッチ１４を配置し、スリーブ１２、ハブ１３、ワンウェイクラッチ１４の順で径方向外側から内側へ配置する。また、ワンウェイクラッチ１４のアウタレースをハブ１３と一体化し、ワンウェイクラッチ１４のインナレースをカバー部材１７と一体化して構成する。

この構成により、係合装置１０の軸方向の全長を短縮することができ、また、部品点数を少なくすることができるので、係合装置１０のサイズを小型化することが可能となり、搭載性を向上できる。

本実施形態の動力伝達装置１において、係合装置１０のピース１１は、第一回転機ＭＧ１の回転軸３０に連結され、係合装置１０のワンウェイクラッチ１４は、第一回転機ＭＧ１の負回転方向に空転するよう設置される。ＥＣＵ４０は、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることで第一回転機ＭＧ１の回転を規制するＭＧ１ロック機能を実行可能である。ＥＣＵ４０は、ＭＧ１ロック機能の実行中、かつ、エンジンブレーキ要求時には、ピース１１の回転を制御して、ワンウェイクラッチ１４の噛み合い方向にトルクを発生させることで、ワンウェイクラッチ１４の空転を抑制する押し付けトルク制御を実行する。

この構成により、エンジン２の被駆動時にも、係合装置１０のワンウェイクラッチ１４が空転することを抑制できるので、エンジンブレーキ反力を第一回転機ＭＧ１で受け持つことが可能となり、被駆動トルクを出力軸（駆動軸２１）に伝達することが可能となる。

なお、上記第二実施形態では、第一回転機ＭＧ１の回転を機械的にロックするＭＧ１ロック機構として、本発明に係る係合装置１０を適用する構成を例示したが、本発明に係る係合装置１０は、例えばオーバードライブロック、エンジン直達軸変速、エンジン軸切り離し、など動力伝達装置１内の他の要素に係る係合要素やブレーキ要素として、または動力伝達経路を断接する要素としても適用することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 動力伝達装置
２ エンジン
３ 遊星歯車機構
１０ 係合装置
３０ 回転軸
１１ ピース（被係合部）
１２ スリーブ（係合部）
１３ ハブ
１４ ワンウェイクラッチ
１５ アクチュエータ（制御手段）
１６ リターンスプリング（制御手段）
１７ カバー部材（接続部材）
３２ 基体、ハウジング（連結部材）
４０ ＥＣＵ（制御手段）
２２ 駆動輪
ＭＧ モータジェネレータ（制御手段）
ＭＧ１ 第一回転機（制御手段）

Claims (6)

1. 回転軸まわりに回転可能に配置され、前記回転軸と連動して回転する被係合部と、
   前記被係合部と同軸上に配置され、軸方向の移動によって前記被係合部との係合及び前記被係合部との係合状態からの解放を行なう係合部と、
   前記被係合部の回転及び前記係合部の軸方向移動を制御する制御手段と、
   前記回転軸から前記係合部に連結される連結部材への動力伝達経路上に配置されるワンウェイクラッチと、
   を備え、
   前記制御手段は、前記係合部と前記被係合部との係合または解放を行なう際には、前記被係合部を前記ワンウェイクラッチの空転方向に回転させる、
   ことを特徴とする係合装置。
2. 前記係合部及び前記被係合部がドグクラッチであることを特徴とする、請求項１に記載の係合装置。
3. 前記ワンウェイクラッチが、前記動力伝達経路上において前記係合部より前記連結部材側に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。
4. 前記係合部と前記ワンウェイクラッチとを連結するハブと、
   前記ワンウェイクラッチと前記連結部材とを接続する接続部材とを備え、
   前記制御手段が、前記係合部を駆動する駆動源を有し、
   前記駆動源の内周側に、前記係合部、前記被係合部、前記ハブ、及び前記ワンウェイクラッチを配置し、
   前記係合部、前記ハブ、前記ワンウェイクラッチの順で径方向外側から内側へ配置し、
   前記ワンウェイクラッチのアウタレースを前記ハブと一体化し、前記ワンウェイクラッチのインナレースを前記接続部材と一体化して構成する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の係合装置。
5. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の係合装置を、動力源から駆動輪までの動力伝達経路上に備えることを特徴とする動力伝達装置。
6. エンジンと、
   第一回転機と、
   前記エンジン及び前記第一回転機に接続され、前記エンジンの動力を駆動輪及び前記第一回転機に分配する動力分配機構と、
   前記駆動輪に接続される第二回転機と、を備え、
   前記係合装置の前記被係合部は、前記第一回転機の回転軸に連結され、
   前記係合装置の前記ワンウェイクラッチは、前記第一回転機の負回転方向に空転するよう設置され、
   前記係合装置の前記制御手段は、前記係合部と前記被係合部とを係合させることで前記第一回転機の回転を規制する制御を実行可能であり、
   前記制御の実行中、かつ、エンジンブレーキ要求時には、前記被係合部の回転を制御して、前記ワンウェイクラッチの噛み合い方向にトルクを発生させることで前記ワンウェイクラッチの空転を抑制する
   ことを特徴とする、請求項５に記載の動力伝達装置。

Images