JP6307974B2 - 車両用動力伝達機構の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行のための動力を伝達する機構を制御する装置に関し、特にセレクタブルワンウェイクラッチを備えている動力伝達機構の制御装置に関するものである。

セレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）を備えた車両用の変速機が特許文献１に記載されている。そのＳＯＷＣは、互いに対向して配置された一対のリングを有し、一方のリングには、他方のリングに向けて突き出すストラットが設けられるとともに、他方のリングにはそのストラットの先端部が入り込んで係合するポケットが設けられている。そのストラットは、一方のリングに形成された貫通孔の内部に収容され、その貫通孔に前記一方のリングの背面側（前記他方のリングに対向する面とは反対側）から差し込まれる突出歯によってスプリングを介して前記ポケット側に押し出されるように構成されている。また、各リングの間には、ストラットを貫通させる窓孔を備えたセレクタープレートが所定角度回転するように配置されている。

ストラットが前記スプリングの弾性力によって他方のリング側に押圧されている状態で、セレクタープレートが回転してその窓孔が前記貫通孔（すなわちストラット）に回転方向で一致することにより、ストラットが前記他方のリング側に突き出し、当該他方のリングに形成されているポケットに係合する。セレクタープレートは、他方のリングの正面に接触することによる摩擦力によって回転させられる。また、ストラットがポケットに係合している状態で、前記突出歯が後退することにより、ストラットはポケット側に押圧されなくなるが、ストラットとポケットとの間の摩擦力によってストラットはポケットに係合した状態を維持する。突出歯が後退することによりセレクタープレートを他方のリングに押し付ける荷重が低下する。これに対して前記一方のリングとセレクタープレートとの間にはセレクタープレートを回転させるスプリングが配置されているので、突出歯が後退することによりセレクタープレートが弾性力で回動させられ、その窓孔がストラットの位置に対してずれる。すなわち、ストラットはセレクタープレートによって貫通孔の内部に押し込められ、ポケットから離脱し、その結果、ＳＯＷＣは解放状態に切り替わる。

米国特許出願公開第２００９／００８４６５３号

特許文献１に記載されたＳＯＷＣは、いわゆる噛み合いクラッチであり、ストラットがポケットに係合している状態では、両者の間に摩擦力が作用し、ストラットの動きが制約される。したがって、ＳＯＷＣを係合状態から解放状態に切り替える場合、上記の突出歯を後退させるだけではストラットがポケットから抜け出ることがなく、係合状態が継続する。その後、セレクタープレートがストラットを貫通孔内に押し込める力が、ストラットとポケットとの間の摩擦力に打ち勝つことにより、ストラットがポケットから抜けて出て係合が外れる。

その場合のストラットとポケットとの間の摩擦力や、セレクタープレートがストラットを貫通孔側に押し込める力は、各リングの間に作用しているトルクや、ストラットとポケットとの間の摩擦係数、セレクタープレートと他方のリングの正面との間の摩擦力などの多様な要因によって決まり、必ずしも、常時一定になることはない。また、特許文献１の装置では、それらの力や摩擦力などを積極的に制御するようには構成されていない。

このように特許文献１に記載されている装置では、ＳＯＷＣを係合状態から解放状態に切り替える場合、突出歯を後退させたとしても直ちにはストラットがポケットから抜け出ることがなく、解放状態への切替に遅れが生じる。しかも、ストラットがポケットから抜け出て実質的に解放状態になるタイミングを正確に検出もしくは把握することができないので、ＳＯＷＣの解放から次の制御を開始するまでの遅れ時間（あるいは待ち時間）を長く取らなければならなくなる。言い換えれば、ＳＯＷＣの解放に続く次の制御の開始が早い場合には、ＳＯＷＣが解放状態に切り替わらないまま次の制御が開始されて、所定の歯車や軸などに過大な荷重が掛かったり、あるいはショックが生じるなどの可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、セレクタブルワンウェイクラッチを特に遅れを生じさせることなく確実に解放させることのできる車両用動力伝達機構の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、相対回転可能な第１部材と第２部材と、前記第１部材側から前記第２部材側へ突出するように動作するストラットと、前記ストラットの前記第２部材側への突出を許容する状態ならびに前記ストラットの前記第２部材側への突出を阻止する状態を選択的に設定するアクチュエータとを有し、前記ストラットが前記第２部材側へ突出して前記第２部材と係合することにより正回転方向もしくは逆回転方向のいずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と、前記ストラットを前記第２部材側へ突出させないことにより正回転方向ならびに逆回転方向の両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わるセレクタブルワンウェイクラッチ、および、前記第１部材もしくは前記第２部材のいずれか一方の部材を回転させることが可能なモータを備え、前記モータによって、前記セレクタブルワンウェイクラッチの前記係合状態で規制される方向の相対回転である正の差回転と、前記セレクタブルワンウェイクラッチの前記係合状態で許容される方向の相対回転である負の差回転とをそれぞれ生じさせることが可能な車両用動力伝達機構の制御装置において、前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記係合状態から前記解放状態に切り替える場合に、前記いずれか一方の部材に前記モータによってトルクを与えて、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記規制されている相対回転方向とは反対方向の相対回転である負差回転を生じさせ、前記負差回転が生じている状態で前記第１部材と前記第２部材との回転数差を予め定めた目標値に維持し、前記回転数差の前記目標値への維持は、前記セレクタブルワンウェイクラッチが前記係合状態から前記解放状態に切り替わるまで継続するように構成されていることを特徴としている。

一方、この発明は、前記負差回転の回転数が予め定めた基準回転数に達したことに基づいて前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記解放状態に切り替える制御を行うように構成されていてよい。

あるいはこの発明では、前記ストラットは、前記第１部材に支持され、前記ストラットの先端部を嵌合させて前記ストラットと係合する凹部が前記第２部材に形成され、前記ストラットを前記第２部材に向けて突出させて前記凹部に係合させる係合位置と前記ストラットを前記第２部材から引き下がらせて前記凹部から外す解放位置とに動作させる前記アクチュエータの動作量を検出するセンサが設けられ、前記センサによって検出された前記アクチュエータの動作量に基づいて前記セレクタブルワンウェイクラッチが解放状態に切り替わったことの判定を成立させるように構成されていてよい。

さらに、この発明では、前記車両は、内燃機関を有し、前記車両用動力伝達機構は、前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータおよび前記いずれか一方の部材が連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構とを有し、前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成されていてよい。

または、この発明では、前記車両は、内燃機関を有し、前記車両用動力伝達機構は、内燃機関と、前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータが連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構と、互いに差動作用を行う３つの他の回転要素を有するとともにそれら他の３つの回転要素のうちの第４の回転要素に前記第１の回転要素が連結され、第５の回転要素に前記第２の回転要素が連結され、第６の回転要素に前記いずれか一方の部材が連結されるとともに該第６の回転要素の回転が止められることにより前記第５の回転要素を前記第４の回転要素とは反対方向に回転させるように構成された第２の差動機構とを有し、前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成されていてよい。

この発明における前記第１部材と第２部材との間に生じさせる前記負差回転の回転数は、前記第２の回転要素を前記逆方向に回転させる前記モータの回転数もしくは前記第６の回転要素の回転数であり、かつ前記内燃機関を自立回転させることができる最低回転数以上の回転数とすることができる。

そして、この発明では、前記車両は、内燃機関を有し、前記いずれか他方の部材は、前記内燃機関のトルクが作用するように構成され、前記目標値は、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える過程で前記内燃機関のトルクが変動した場合であっても前記負差回転の回転数の絶対値が「０」より大きい回転数を維持する値とすることができる。

また、この発明は、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える制御を実行している状態で前記負差回転を生じさせることにより前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替えるように構成されていてよい。

この発明によれば、第１部材と第２部材との間に、前記相対回転が規制される方向にトルクが作用していると係合状態のセレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構に荷重が掛かっているが、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を係合状態から解放状態に切り替える場合、第１部材と第２部材との間に、前記規制されている方向とは反対方向の相対回転を生じさせるので、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構に掛かっていた前記荷重が解消される。このような係合機構の解放のための相対回転は、モータによって生じさせるから、確実に前記荷重を解消することができる。セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構の解放の動作は、このようにして荷重を解消した状態で生じるので、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を確実かつ迅速に解放状態に切り替えることができる。

特に、解放状態に切り替える制御を、上記の負差回転が生じている状態で実行すれば、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構に上記の荷重が作用していない状態で解放状態に切り替えるための制御が開始されるので、その制御の開始とほぼ同時に解放状態に切り替わり、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を迅速かつ確実に解放状態に切り替えることができる。

上記の負差回転の回転数を目標値に維持するように構成されている場合には、第１部材と第２部材との間に、何らかの外乱要因で、前記規制されている回転方向のトルクが作用しても負差回転状態が維持されるので、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構の解放動作が一時的であっても阻害されることが回避され、その結果、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を迅速かつ確実に解放状態に切り替えることができる。

特に負差回転の回転数を、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構が解放状態に切り替わるまで上記の目標値に維持することにより、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を確実かつ迅速に解放状態に切り替えることができる。

この発明では、上記の負差回転が生じることによりセレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構が解放状態に切り替わるので、その負差回転の回転数が所定の基準回転数に達することにより、セレクタブルワンウェイクラッチもしくはその係合機構を解放状態に切り替える制御を行うので、係合状態から解放状態に確実に切り替えることができる。

また、この発明では、前記係合機構を構成している係合片を所定のアクチュエータで動作させるように構成した場合には、そのアクチュエータの動作量に基づいて、係合機構が係合状態から解放状態に切り替わったことを検出もしくは判定することができる。

さらに、この発明は、内燃機関の回転数を差動機構を介してモータによって制御できる動力伝達機構の制御装置に適用することができ、その場合に差動機構のいずれかの回転要素の所定の方向の回転を係合機構によって規制することができる。そして、その係合機構を係合状態から解放状態に確実かつ迅速に切り替えることができる。

その場合、前記負差回転の回転数は内燃機関が自立回転できる回転数に設定されるので、内燃機関がストールすることを回避もしくは抑制することができる。

そしてまた、この発明では、係合機構に内燃機関のトルクが作用するように構成されている場合に、前記負差回転の回転数を「０」より大きい回転数に維持するので、内燃機関のトルクの変動があっても係合機構に荷重が掛かったり、それに伴って解放動作が阻害されるなどの事態が生じず、係合機構を確実に解放状態に切り替えることができる。

なおまた、この発明では、係合機構を解放させる制御を開始している状態で、前記負差回転を生じさせるように構成することができ、その場合であっても、負差回転が生じることにより係合機構を確実に解放状態に切り替えることができる。

この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の一例を示すスケルトン図である。 その動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。 この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示すスケルトン図である。 その動力分割機構およびオーバードライブ機構を構成している複合遊星歯車機構についての共線図である。 この発明で対象とすることのできるセレクタブルワンウェイクラッチにおける係合機構の構成を示す模式的な断面図である。 その第１クラッチ板に形成されている収容部および第２クラッチ板に形成されているポケットを示す模式的な部分図である。 この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その制御を行った場合の負差回転の回転数および第１モータのトルクの変化の一例を示すタイムチャートである。 この発明に係る制御装置で実行される他の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の更に他の例を示すスケルトン図である。 その動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。

この発明はハイブリッド車における動力伝達機構を対象とする制御装置に適用することができるので、先ず、その動力伝達機構の例を説明する。図１は、複軸式の２モータタイプのハイブリッド車における動力伝達機構を模式的に示しており、駆動力源としてこの発明における内燃機関に相当するエンジン（Ｅｎｇ）１と、この発明におけるモータに相当する発電機能のある第１のモータ（ＭＧ１）２と、発電機能のある第２のモータ（ＭＧ２）３とを備えている。第１モータ２は、主として、エンジン１の回転数の制御およびエンジン１のクランキングを行い、この発明における第１の差動機構に相当する動力分割機構４にエンジン１と共に連結されている。

動力分割機構４は、図１に示す例では、サンギヤ５およびキャリヤ６ならびにリングギヤ７を回転要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、この発明における第２の回転要素に相当するサンギヤ５に第１モータ２のロータが連結され、この発明における第１の回転要素に相当するキャリヤ６にエンジン１の出力軸（クランクシャフト）が連結され、この発明における第３の回転要素に相当するリングギヤ７が出力要素となっている。リングギヤ７に出力部材として出力ギヤ８が取り付けられており、その出力ギヤ８がカウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。カウンタドリブンギヤ９が取り付けられているカウンタシャフト１０には、カウンタドリブンギヤ９より小径のカウンタドライブギヤ１１が取り付けられ、そのカウンタドライブギヤ１１がデファレンシャル１２におけるリングギヤ１３に噛み合っている。このデファレンシャル１２から左右の駆動輪１４に駆動トルクを出力するようになっている。

第２モータ３は、主として、走行のための駆動力源として機能し、そのロータ軸に取り付けられたドライブギヤ１５が前記カウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。このドライブギヤ１５はカウンタドリブンギヤ９より小径のギヤであり、したがってドライブギヤ１５およびカウンタドリブンギヤ９は減速機構を構成している。

そして、前記第１モータ２が連結されているサンギヤ５とこの発明における固定部に相当するケーシング１６との間にセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）１７が設けられている。このＳＯＷＣ１７は解放状態では正逆いずれの方向の相対回転も可能にしてトルクを伝達することがなく、係合状態では正逆いずれか一方のみの相対回転を規制（もしくは阻止）してその相対回転方向のトルクを伝達しかつこれとは反対方向には相対回転を可能にしてトルクを伝達しないように構成されたクラッチである。ここで、正回転とは、エンジン１の回転方向と同方向の回転であり、逆回転（もしくは負回転）とは、エンジン１の回転方向とは反対方向の回転である。なお、ＳＯＷＣ１７の具体的な構成は後述する。

上記の第１モータ２と第２モータ３とは、図示しない蓄電装置やインバータなどのコントローラユニットに接続されるとともに、相互に電力を授受できるように電気的に接続されている。また、これらの蓄電装置やコントローラユニットあるいはＳＯＷＣ１７などを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１８が設けられている。この電子制御装置１８は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、車速やアクセル開度、エンジン回転数ならびに推定出力トルク、各モータ２，３の回転数ならびにトルク、ＳＯＷＣ１７の動作状態などの検出信号がデータとして入力され、そのデータに基づいて演算を行って各モータ２，３やＳＯＷＣ１７の制御のための指令信号を出力するように構成されている。

図２は、上記の動力分割機構４を構成している遊星歯車機構についての共線図であり、（ａ）はハイブリッドモード（ＨＶモードもしくはパワースプリットモード）での前進状態を示しており、エンジン１が駆動状態になっていることによりキャリヤ６が正回転し、また前進走行していることによりリングギヤ７が正回転している。そして、ＳＯＷＣ１７は解放状態になっていてサンギヤ５およびこれに連結されている第１モータ２は正逆いずれの方向にも回転することができ、図２の（ａ）の状態では、第１モータ２は正回転しつつ発電機として機能している。すなわち、第１モータ２は負方向（図２の（ａ）における下向き）のトルクを出力し、これによりエンジン１の回転数を燃費効率の良好な回転数に制御している。その第１モータ２で発生した電力は第２モータ３に供給されて第２モータ３がモータとして機能し、走行のための駆動力を出力する。

図２の（ｃ）は、サンギヤ５の正回転をＳＯＷＣ１７によって止めて、エンジン１の駆動力で前進走行し、もしくはこれに第２モータ３の駆動力を加えて前進走行している状態（いわゆるパラレルモード）を示している。この状態ではエンジン回転数（キャリヤ６の回転数）よりもリングギヤ７の回転数が大きくなってリングギヤ７からトルクが出力される。第２モータ３をモータとして動作させれば、その駆動力が、リングギヤ７から出力される駆動力に付加されてデファレンシャル１２を介して駆動輪１４に伝達される。またこの場合、第１モータ２がサンギヤ５と共に固定されて通電が止められている（オフ状態になっている）から、高車速で走行する際の燃費が良好になる。

図２の（ｂ）は上記の（ａ）に示す状態と（ｃ）に示す状態との間でＳＯＷＣ１７を切り替える過渡状態（遷移状態）を示し、第１モータ２がモータとして機能してサンギヤ５を逆回転方向に回転させている。したがって、ＳＯＷＣ１７の係合制御をしてもＳＯＷＣ１７の後述するストラットにトルクは掛からない。

図３は、この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示す模式図であり、上述した図１に示す構成にオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構１９を追加して設け、そのオーバードライブ機構１９をＳＯＷＣ１７によって選択的にロックするように構成した例である。オーバードライブ機構１９はこの発明における第２の差動機構に相当し、ここに示す例ではサンギヤ２０およびキャリヤ２１ならびにリングギヤ２２を回転要素とするダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。この発明における第４の回転要素に相当するキャリヤ２１に前述した動力分割機構４におけるキャリヤ６が連結され、したがってこれらのキャリヤ６，２１にエンジン１の出力トルクが伝達されるようになっている。また、この発明における第５の回転要素に相当するサンギヤ２０に動力分割機構４におけるサンギヤ５が連結され、したがってこれらのサンギヤ５，２０に第１モータ２のトルクが伝達されるように構成されている。さらに、この発明における第６の回転要素に相当するリングギヤ２２とケーシング１６との間に前述したＳＯＷＣ１７が配置され、リングギヤ２２の所定方向の回転をＳＯＷＣ１７によって規制（阻止）してオーバードライブ状態を設定するように構成されている。したがって、動力分割機構４を構成しているシングルピニオン型遊星歯車機構とオーバードライブ機構１９を構成しているダブルピニオン型遊星歯車機構とは、それぞれの回転要素が上記のように連結されることにより、いわゆる四要素の複合遊星歯車機構を構成している。他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図３に図１と同様の参照符号を付してその説明を省略する。

図４は、上記の複合遊星歯車機構についての共線図であり、（ａ）はハイブリッドモード（ＨＶモードもしくはパワースプリットモード）での前進状態を示しており、エンジン１が駆動状態になっていることによりキャリヤ６が正回転し、また前進走行していることによりリングギヤ７が正回転している。そして、ＳＯＷＣ１７は解放状態になっていて各サンギヤ５もしくはリングギヤ２２およびこれらを回転させることのできる第１モータ２は正逆いずれの方向にも回転することができ、図４の（ａ）の状態では、第１モータ２は正回転しつつ発電機として機能している。すなわち、第１モータ２は負方向（図４の（ａ）における下向き）のトルクを出力し、これによりエンジン１の回転数を燃費効率の良好な回転数に制御している。その第１モータ２で発生した電力は第２モータ３に供給されて第２モータ３がモータとして機能し、走行のための駆動力を出力する。

図４の（ｃ）は、リングギヤ２２の正回転をＳＯＷＣ１７によって止めて、エンジン１の駆動力で前進走行し、もしくはこれに第２モータ３の駆動力を加えて前進走行している状態を示している。オーバードライブ機構１９ではリングギヤ２２が正回転方向に回転しないように固定された状態でキャリヤ２１に正回転方向のトルクが入力されるから、サンギヤ２０は逆回転する。動力分割機構４ではそのサンギヤ５がオーバードライブ機構１９におけるサンギヤ２０と一体となって逆回転する。したがって、動力分割機構４ではサンギヤ５が逆回転している状態でキャリヤ６にエンジン１のトルクが入力されるから、出力要素であるリングギヤ７がキャリヤ６（すなわちエンジン１）より高回転数で回転する。すなわち、オーバードライブ状態となる。なお、この状態で第２モータ３をモータとして動作させれば、その駆動力が、リングギヤ７から出力される駆動力に付加されてデファレンシャル１２を介して駆動輪１４に伝達される。なお、このオーバードライブ状態では、リングギヤ２２と共に第１モータ２が固定されてオフ状態に制御されるから、高車速で走行する際の燃費が良好になる。

図４の（ｂ）は上記の図４の（ａ）に示す状態と図４の（ｃ）に示す状態との間で切り替える過渡状態（遷移状態）を示し、第１モータ２がモータとして機能してサンギヤ５もしくはリングギヤ２２を逆回転方向に回転させている。その回転数はリングギヤ２２が逆回転する回転数であり、したがってＳＯＷＣ１７の係合制御をしてもＳＯＷＣ１７の後述するストラットにトルクは掛からない。

ここでＳＯＷＣ１７の構成について説明する。この発明で対象とする動力伝達機構では、前述した特許文献１に記載されたＳＯＷＣや米国特許出願公開第２０１０／０２５２３８４号に記載されているＳＯＷＣなどを採用することができ、さらには図５および図６に模式的に示すように構成されたＳＯＷＣ１７を採用することができる。これら図５および図６はそのＳＯＷＣ１７における係合機構２３を示しており、第１クラッチ板２４は全体として円板状に形成されており、この第１クラッチ板２４に対向して円板状をなす第２クラッチ板２５が配置されている。これらの各クラッチ板２４，２５のいずれか一方のクラッチ板がこの発明における第１部材に相当し、いずれか他方のクラッチ板がこの発明における第２部材に相当しており、これら各クラッチ板２４，２５は相対回転できるように保持されている。例えば一方のクラッチ板２４（２５）が前述したケーシング１６に取り付けられ、他方のクラッチ板２５（２４）が図１に示すサンギヤ５に連結され、あるいは図３に示すリングギヤ２２に連結されている。

第１クラッチ板２４の正面で回転中心から半径方向で外側にずれた箇所すなわち外周側の所定箇所に、回転方向に長い凹部が形成され、この凹部が収容部２６となっている。また、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する対向面のうち前記収容部２６と同一の半径位置に収容部２６とほぼ同形状の凹部であるポケット２７が形成されている。収容部２６には、断面形状が収容部２６の形状とほぼ等しい板状の係合片（以下、ストラットと言う）２８が収容されている。そのストラット２８はその長さ方向の中央部に、第１クラッチ板２４の半径方向に向けて設けられた支持ピン２９を中心にして揺動するように収容部２６の内部に配置されている。収容部２６の深さは、その支持ピン２９を境にして異なっており、収容部２６のうち図５での上側半分はストラット２８の厚さ程度の深さ、あるいはそれより僅かに深い程度の深さであり、これとは反対の図５での下側半分は、ストラット２８の厚さより深く、ストラット２８が支持ピン２９を中心にして揺動できるように構成されている。

収容部２６のうち深さの浅い部分には、ストラット２８の一端部側を収容部２６から押し出す方向に弾性力を作用させるスプリング３０が配置されている。また、収容部２６のうち深さの深い部分には、ストラット２８の他端部側を収容部２６から押し出す方向に押圧するアクチュエータ３１が配置されている。このアクチュエータ３１はストラット２８の他端部側に押圧力を付与できるものであればよく、油圧ピストンなどの油圧式アクチュエータや電磁力で推力を発生するソレノイドなどの電磁式アクチュエータを採用することができる。したがって、ストラット２８はアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧していない状態では、一端部がスプリング３０に押圧されて収容部２６から突出し、これとは反対にアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧している状態ではストラット２８がスプリング３０を圧縮する方向に支持ピン２９を中心にして回動し、ストラット２８の全体が収容部２６の内部に収まるように構成されている。なお、アクチュエータ３１による押圧力を緩和し、あるいはアクチュエータ３１がストラット２８の一端部を押圧している状態でのストラット２８の揺動を許容するなどのために、アクチュエータ３１とストラット２８の一端部との間にバネなどの適宜の弾性部材を介在させてもよい。また、以下の説明ではアクチュエータ３１をＯＦＦ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧して係合機構２３が解放状態になり、またＯＮ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部の押圧を解除して係合機構２３が係合状態になるように構成されている例について説明する。

第２クラッチ板２５に形成されたポケット２７は、上述したように収容部２６から突出したストラット２８の一端部を入り込ませて係合させる部分である。したがって、係合機構２３は、ストラット２８の一端部を第２クラッチ板２５側に突き出させた状態で、第１クラッチ板２４に図５の上向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図５の下向きのトルクが作用すると、ストラット２８が収容部２６とポケット２７との間に噛み込まれて各クラッチ板２４，２５を回転方向に一体化するように連結する。すなわち、第１クラッチ板２４の第２クラッチ板２５に対する図５における上方向に向けた相対回転、言い換えれば、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する図５における下方向に向けた相対回転が規制される。この規制される回転方向は、前述した図１や図３に示す動力伝達機構においては正回転方向である。このようにして前述したサンギヤ５あるいはリングギヤ２２の正回転を規制（もしくは阻止）している状態が係合機構２３もしくはＳＯＷＣ１７の係合状態である。この状態で逆回転方向（負回転方向）のトルクがいずれかのクラッチ板２４，２５に作用すると、すなわち第１クラッチ板２４に図５での下向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図５での上向きのトルクが作用すると、ストラット２８の表面が第２クラッチ板２５におけるポケット２７の開口端のエッジ部分で押され、ストラット２８がスプリング３０の弾性力に抗して収容部２６に押し込められる。すなわち、ストラット２８による係合が解除され、各クラッチ板２４，２５が相対回転できる状態になる。

そして、アクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧すると、ストラット２８が前記スプリング３０を圧縮しつつ、その一端部を収容部２６に入り込ませる方向に回動し、ストラット２８が収容部２６の内部に収まる。したがって、各クラッチ板２４，２５を繋ぐ部材が存在しなくなるので、各クラッチ板２４，２５は正逆いずれの方向にも相対回転することができる。この状態が係合機構２３あるいはＳＯＷＣ１７の解放状態である。

このように係合状態と解放状態とは、アクチュエータ３１が動作することにより切り替わるから、アクチュエータ３１の動作状態もしくは動作量を検出することにより、その検出結果に基づいて、係合状態および解放状態の判定を行うことができる。その検出を行うためのストロークセンサ３２が設けられている。このストロークセンサ３２は従来知られている適宜のセンサであってよく、例えばアクチュエータ３１の動作量に応じて変化する静電容量や電気抵抗によってストロークを検出する形式のセンサや光学的にストロークを検出する形式のセンサなどであってよい。また、ストロークを検出することに替えて、アクチュエータ３１の前進端と後退端とで信号を出力するいわゆるＯＮ／ＯＦＦセンサであってもよい。

上述したＳＯＷＣ１７はいわゆる噛み合いクラッチであるから、係合してトルクを伝達している状態では上記のストラット２８が第１クラッチ板２４における収容部２６と第２クラッチ板２５におけるポケット２７との間に挟み込まれてストラット２８の回動もしくは揺動を阻害する摩擦力が生じている。そこで上記の動力伝達機構を対象としたこの発明に係る制御装置は、以下に説明する制御を実行するように構成されている。図７はその制御例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンはＳＯＷＣ１７が係合状態で車両が走行している場合あるいはエンジン１が動作している場合に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。ステップＳ１ではＳＯＷＣ１７を解放することの判断が成立したか否かが判断される。図１に示す構成の動力伝達機構を備えたハイブリッド車では、ＳＯＷＣ１７を係合させてサンギヤ５の正回転を止めている場合には、エンジン１の駆動力もしくはエンジン１の駆動力に第２モータ３の駆動力を加えた駆動力で走行している。これに対してＳＯＷＣ１７を解放した駆動状態は前述した図２の（ａ）に示すＨＶモードもしくはパワースプリットモードであり、実質的な変速比が上記のパラレルモードより大きくなる。このようにそれぞれの走行モードに応じて車両の加速性能あるいは動力性能が異なるので、各走行モードはアクセル開度で表すことのできる駆動要求量や車速に応じて予め定めておくことができる。そして、ＨＶモードはＳＯＷＣ１７を解放し、パラレルモードではＳＯＷＣ１７を係合させるから、ＳＯＷＣ１７の解放の判断は走行モードの判断で代替でき、あるいは走行モードの判断に基づいて行うことができる。これは、図３に示す動力伝達装置を備えた車両においても同様である。したがって、ステップＳ１の判断は、その駆動要求量や車速ならびに予め用意したマップなどに基づいて行うことができる。

駆動要求量や車速などで表される走行状態が走行モードを変更するほどには変化していない場合にはステップＳ１で否定的に判断される。その場合は、特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対に例えばアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれるなどのことによって駆動要求量が増大すると、ステップＳ１で肯定的に判断される。この場合、ＳＯＷＣ１７あるいは前述した係合機構２３を解放状態に切り替えるために、この発明における負差回転を生じさせる制御が開始される。すなわちトルク遷移制御が開始される（ステップＳ２）。このトルク遷移制御は、ＳＯＷＣ１７が受け持っていたトルクをモータで受け持たせるための制御である。前述した図１あるいは図３に示す動力伝達機構においては、第１モータ２を逆回転方向に回転させるトルクを次第に増大させる制御であり、逆回転し始めた後はモータとして出力するトルクを次第に増大させる制御である。

このトルク遷移制御を開始した当初のトルクの変化レートは、トルクの変化を停止する直前での変化レートより大きくする。これは、第１モータ２のトルクを次第に増大させる過程で回転数の変化が生じない間はトルクを迅速に変化させるためである。その変化レートは、制御のいわゆるオーバーシュートによってエンジン１などの回転部材の回転数を急激に変化させたり、あるいはそれに伴ってショックが生じたりしないように設定され、例えば実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。

このようにして変化させた第１モータ２のトルクがエンジン１が出力するトルクに基づいてサンギヤ５もしくはリングギヤ２２および第１モータ２に作用するトルク、すなわち第１モータ２で受け持つ反力トルクとほぼ等しくなったか否かが判断される（ステップＳ３）。エンジン１のトルクは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンにおいてはスロットル開度や燃料噴射量に基づいて推定することができ、またエンジントルクに基づいてサンギヤ５もしくはリングギヤ２２に作用する正回転方向のトルクは、前述した図２や図４に示すように、動力分割機構４やオーバードライブ機構１９を構成する遊星歯車機構のギヤ比に基づいて幾何学的な解析によって求めることができる。

第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力に達しないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ２での制御を継続する。これとは反対に第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力に達してステップＳ３で肯定的に判断された場合には、第１モータ２のトルクを変化させるトルク変化レートを、上記のステップＳ２で設定した変化レートより小さくする（ステップＳ４）。第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力とほぼ等しくなった後に第１モータ２のトルクが変化すると、エンジン１の回転数が変化し始める。その変化が急速であれば、慣性力が大きくなり、ショックなどの違和感の要因となる。そこで、ステップＳ４ではそのようなショックや違和感を回避もしくは抑制するために、第１モータ２のトルク変化レートを小さくしたのである。したがって、そのトルク変化レートは、エンジン１などの回転部材の回転数の変化およびそれに伴う慣性力がショックや違和感とならないように実験やシミュレーションなどによって予め定めておくことができる。

第１モータ２のトルクが更に変化することに伴ってサンギヤ５もしくはリングギヤ２２の正回転方向の回転数が減少し、あるいは逆回転方向（負回転方向）の回転数が次第に増大する。その変化をＳＯＷＣ１７における変化として説明すると、前記ストラット２８を挟み込んで互いに連結されている各クラッチ板２４，２５の間に作用しているトルク（すなわちＳＯＷＣ１７で伝達しているトルク）が次第に小さくなり、ついには「０」になる。その後、第１モータ２のトルクが小さい変化レートで更に変化することにより各クラッチ板２４，２５の間に相対回転が生じ始める。その回転方向は、図５において第１クラッチ板２４が第２クラッチ板２５に対して下方向に回転する方向であり、あるいは図５において第２クラッチ板２５が第１クラッチ板２４に対して上方向に回転する方向である。このような相対回転がこの発明における「負差回転」である。この負差回転が生じている状態が前述した図２の（ｂ）に共線図で示す状態、および図４の（ｂ）に共線図で示す状態である。この負差回転が生じているか否か、すなわちＳＯＷＣ１７に生じている相対回転の回転数が「０」より小さいか否か（負方向の相対回転が生じているか否か）が判断される（ステップＳ５）。

前述したサンギヤ５もしくはリングギヤ２２の回転を止めているＳＯＷＣ１７は、いわゆる噛み合い式のクラッチ機構であってもサンギヤ５もしくはリングギヤ２２のいわゆる逆回転（負回転）を可能にするクラッチ機構であるから、上記の負差回転を生じさせることができるのであり、その負差回転が生じることにより、ＳＯＷＣ１７あるいはその係合機構２３（特にストラット２８）にはトルクが掛からなくなる。そこで、ステップＳ５で否定的に判断された場合にはステップＳ４の制御を継続し、これとは反対にステップＳ５で肯定的に判断された場合には、サンギヤ５もしくはリングギヤ２２の正回転の規制を解除する判定（ロックｏｆｆ判定）を成立させ、また前述したアクチュエータ３１をＯＦＦ制御（Ａｃｔ．ｏｆｆ）する（ステップＳ６）。なお、ロックｏｆｆ判定は、ＳＯＷＣ１７もしくは係合機構２３を解放する制御の開始もしくは許可のための判定であり、例えば所定の制御フラグをＯＮにする制御である。より具体的には、その時点における負差回転の回転数変化率とアクチュエータ３１が実際にオフ動作するまでの無駄時間（遅れ時間）とからその無駄時間内での回転数の変化量を求め、その回転数の変化量を負差回転の後述する目標値から減じた回転数を閾値とし、負差回転の回転数がその閾値に達したことによりロックｏｆｆ判定を成立させる。また、アクチュエータ３１のＯＦＦ制御は前述したように、アクチュエータ３１によってストラット２８の他端部を第２クラッチ板２５側に押圧させる制御であり、したがってストラット２８には、第２クラッチ板２５側に突出していた一端部を収容部２６側に移動させる回転力が作用する。

上記のステップＳ６の制御に続けて、もしくはステップＳ６の制御と並行して、前記負差回転の回転数（すなわちロックｏｆｆ回転数）を所定の目標値に維持する制御が実行される（ステップＳ７）。この制御は、係合機構２３を確実に解放状態に切り替えることと車両に対する他の要求との両立を図るための制御である。その目標値は、エンジン回転数が自立回転を継続できる回転数以上になること、要求されている駆動力を得られること、ＮＶ特性が特には悪化しないこと、共振などの強度低下の要因を生じさせないこと、燃料や電力の消費率を悪化させないこと、電力収支や発熱あるいは回転数などの点でハイブリッド駆動システムに悪影響が生じないこと、前述した負差回転の回転数が外乱によって正側に変化したとしても負差回転の回転数が負の状態にとどまれることなどのいずれかもしくは全てを考慮して実験あるいはシミュレーションなどに基づいて予め決められる。また、エンジン１が自立回転を継続できる回転数は、エンジン１の温度（エンジン水温）や補機類の動作の状態によって異なる場合もあるので、これらをも考慮して上記の目標値を定めてもよい。さらに、負差回転の回転数をその目標値に維持する時間はエンジントルクの変動による回転数の変動などの外乱要因があった場合であっても前記ストラット２８をポケット２７から確実に脱出させることのできる時間（すなわち係合状態から解放状態に切り替わるのに十分な時間）であり、設計上、予め定めておくことができる。

ついで、アクチュエータ３１の動作量（例えばストローク量）が係合機構２３を完全に解放させる動作量に達したか否か、すなわちストロークが完了したか否かが判断される（ステップＳ８）。これは、前述したストロークセンサ３２による検出信号に基づいて判断することができる。このステップＳ８で否定的に判断された場合には、係合機構２３が解放状態に切り替わっていないことになるので、ステップＳ７の制御を継続する。これとは反対にステップＳ８で肯定的に判断された場合には、動力伝達機構の制御が、ＳＯＷＣ１７を解放状態にして実行される制御に移行させられる（ステップＳ９）。例えばＨＶモードに切り替えられてエンジン１および各モータ２，３の制御が実行され、サンギヤ５もしくはリングギヤ２２および第１モータ２の回転数がその時点の車速やアクセル開度、前述した各遊星歯車機構のギヤ比などに基づいて求められる目標回転数に制御される。

上述した図７に示す制御を実行した場合の前記負差回転の回転数および第１モータ２のトルク（ＭＧトルク）の変化の一例を図８に示してある。ＳＯＷＣ１７を係合させて走行している状態でＳＯＷＣ１７を解放状態に切り替える判断が成立すると（ｔ1 時点）、前述したトルク遷移制御が開始されて第１モータ２のトルクが大きい変化レートで前述したように変化させられる（ｔ2 時点）。その第１モータ２のトルクがエンジン推定反力トルクとほぼ等しくなると、第１モータ２のトルクの変化レートが小さいレートに変更される（ｔ3 時点）。なお、このｔ3 時点は、エンジン推定トルク反力を中心にした所定のトルクの範囲を予め定め、第１モータ２のトルクがそのトルク範囲に入った時点とすることができる。

第１モータ２のトルクがエンジン推定反力トルクを上回ると、第１モータ２およびサンギヤ５もしくはリングギヤ２２が逆回転方向（負回転方向）に次第に回転し始める。ＳＯＷＣ１７では各クラッチ板２４，２５がストラット２８を介した連結を解除する方向に相対回転し始める。そして、その回転数が前述したロックｏｆｆ判定のための閾値に達すると（ｔ4 時点）、係合機構２３すなわちＳＯＷＣ１７を解放させるようにアクチュエータ３１が制御される。その後、負差回転の回転数が前述した目標値（ロックｏｆｆ維持目標回転数）に達すると、その目標値に維持される。

その状態でアクチュエータ３１が動作し続けるので、係合機構２３が解放状態に向けて次第に切り替わり、その結果、アクチュエータ３１の動作（ストローク）が完了したことがストロークセンサ３２の検出信号に基づいて判断されると（ｔ5 時点）、動力伝達機構の制御内容がＳＯＷＣ１７を解放した状態で実行される制御に移行させられる（ｔ6 時点）。具体的にはＨＶモードでの制御が開始される。すなわち、第１モータ２およびサンギヤ５もしくはリングギヤ２２が正回転させられるとともに、第１モータ２が発電機として機能させられて負のトルクを発生する。

以上、具体的に説明したように、この発明に係る制御装置によれば、ＳＯＷＣ１７を構成している第１クラッチ板２４と第２クラッチ板２５との間に、ストラット２８の挟み込みもしくは噛み込みを解消する方向の負差回転を生じさせることにより、係合機構２３を解放状態に切り替える。すなわち、ストラット２８を各クラッチ板２４，２５の間に噛み込まない状態あるいはストラット２８にその回動もしくは揺動を阻害する荷重が作用しない状態を積極的に形成することにより係合機構２３を解放させるので、エンジントルクなどの変動やそれに起因する回転数の変動が生じても確実かつ迅速に解放状態に切り替えることができる。

なお、この発明は上述したようにいわゆる負差回転をＳＯＷＣ１７で生じさせることにより係合機構２３を解放状態に切り替えるように構成されていればよく、したがってこの発明は、ＳＯＷＣ１７を解放状態に切り替えるようにアクチュエータ３１を動作させ、その状態で前述したトルク遷移制御（負差回転を生じさせるためのトルク制御）を実行することとしてもよい。図９はその制御例を説明するためのフローチャートであって、ここに示す制御例は、前述した図７に示す制御例のうち、ＳＯＷＣ１７を解放状態に切り替えるためのアクチュエータ３１の動作すなわちアクチュエータ３１のＯＦＦ制御（Ａｃｔ．ｏｆｆ）をトルク遷移制御に先立って実行するように構成した例である。

具体的には、図９に示すように、ＳＯＷＣ１７の解放判断（ステップＳ１）が成立すると、アクチュエータ３１がＯＦＦ状態に切り替えられ（ステップＳ１１）、それに続けてトルク遷移制御が開始される（ステップＳ２）。このステップＳ２の制御は前述したとおりであり、第１モータ２のトルクがエンジン推定トルクに基づく反力にほぼ等しくなるまで（ステップＳ３で肯定的に判断されるまで）継続される。そして、ステップＳ３で肯定的に判断された後は、ＳＯＷＣ１７に負差回転が生じ始め、その回転数を前述した目標値に維持する制御が実行される（ステップＳ７）。この制御は図７を参照して説明したとおりであり、このように制御することにより前述した係合機構２３におけるストラット２８に対してこれを挟み込む荷重（もしくは噛み込む荷重）が作用しなくなるので、ストラット２８が第１クラッチ板２４の収容部２６の内部に収まるように回動し、ＳＯＷＣ１７が解放状態に切り替わる。そして、アクチュエータ（Ａｃｔ）が完全に動作（ストローク）し終わったことがストロークセンサ３２によって検出されること（ステップＳ８で肯定的に判断されること）により、ＳＯＷＣ１７が解放状態に切り替わったことの判定が成立し、ＳＯＷＣ１７が解放した後の制御に移行する（ステップＳ９）。

このように制御した場合、アクチュエータ３１による押圧力が前述したストラット２８に作用しても、ストラット２８には各クラッチ板２４，２５の間に挟み込まれていることによる摩擦力が作用していることにより、ストラット２８は直ちには解放状態に向けて動作することがない。その後、負差回転が生じることにより、ストラット２８に作用していた摩擦力が低下し、あるいは解消されるので、ストラット２８がアクチュエータ３１による押圧力によって回動もしくは揺動して前述した収容部２６内に収まり、ＳＯＷＣ１７は解放状態に切り替わる。したがって、この発明に係る制御装置によれば、ＳＯＷＣ１７を確実かつ迅速に解放状態に切り替えることができる。

上述した具体例は、ＳＯＷＣ１７をサンギヤ５もしくはリングギヤ２２の回転を選択的に止めるブレーキとして使用した例であるが、この発明ではＳＯＷＣ１７を、二つの回転部材の間で選択的にトルクを伝達するクラッチとして使用するように構成することができる。その例を図１０に模式的に示してある。ここに示す例は、前述した図１に示す構成の一部を変更した例であり、動力分割機構４を構成している遊星歯車機構におけるキャリヤ６にエンジン１に替えて出力ギヤ８が連結され、またリングギヤ７に出力ギヤ８に替えてエンジン１が連結されており、さらにＳＯＷＣ１７はリングギヤ７（エンジン１）とサンギヤ５とを選択的に連結するように構成されている。その係合の方向は、エンジン１から正回転方向にサンギヤ５に対してトルクを伝達する方向である。他の構成は、図１に示す構成と同様であるから図１０に図１と同様の符号を付してその説明を省略する。

図１０に示す構成の動力伝達機構では、エンジン１が出力した動力を出力ギヤ８と第１モータ２とに分割するＨＶモード（もしくはパワースプリットモード）と、動力分割機構４の差動作用を止めて動力分割機構４の全体を一体化させて回転させる直結モード（もしくはパラレルモード）とを設定することができる。ＳＯＷＣ１７はその直結モードで前進走行する場合に係合させられる。

図１１は、図１０に示す動力分割機構４を構成している遊星歯車機構についての共線図であり、（ａ）はＳＯＷＣ１７を解放したＨＶモードで前進走行している状態を示している。リングギヤ７にはエンジン１の正回転方向のトルクが伝達され、これに対してキャリヤ６には車両が走行することに伴う逆回転方向の反力トルクが作用している。したがってサンギヤ５には逆回転方向のトルクが作用している。これは、エンジン１がサンギヤ５に対して正回転する方向のトルクであるが、ＳＯＷＣ１７が解放しているから、サンギヤ５は例えば図１１の（ａ）に示すように逆回転する。このサンギヤ５に連結されている第１モータ２が発電機として機能してサンギヤ５に対して正回転方向（図１１の（ａ）における上方向）のトルクを反力として与える。その結果、キャリヤ６に連結されている出力ギヤ８にはエンジン１のトルクが増幅されて伝達される。また、第１モータ２によってエンジン１の回転数が燃費の良い回転数に制御される。さらに、第１モータ２で発生した電力は第２モータ３に供給されて第２モータ３がモータとして機能し、電力に一旦変換したエンジン１の動力の一部を、再度機械的な動力に変換して駆動輪１４に伝達する。

図１１の（ｃ）は直結モードで前進走行している状態を示している。前進走行状態では、上述したように、サンギヤ５には逆回転させる方向のトルクが作用し、エンジン１がサンギヤ５に対して相対的に正回転しようとするので、ＳＯＷＣ１７を係合状態に制御すると、前述したストラット２８が第１クラッチ板２４の収容部２６と第２クラッチ板２５のポケット２７との間に挟み込まれて（噛み込まれて）、サンギヤ５とエンジン１とが正回転方向に一体となって回転するように連結される。その結果、動力分割機構４は二つの回転要素が一体化されるので、全体が一体となって回転し、結局、エンジン１が出力ギヤ８に直結された状態となる。

ＳＯＷＣ１７を係合状態から解放状態に切り替える場合、ＳＯＷＣ１７が受け持っていたトルクを第１モータ２で受け持ち、かつ第１モータ２によってサンギヤ５をエンジン１に対して正回転方向に相対回転させる。すなわち、エンジン１がサンギヤ５に対して相対的に逆回転（負回転）するように第１モータ２を制御する。このような相対回転がこの発明における負差回転に相当している。この状態を図１１の（ｂ）に示してある。したがって、負差回転の方向や第１モータ２のトルクおよび回転方向は、前述した図８に示す例とは反対になるが、図７に示す制御例と同様に制御してＳＯＷＣ１７を確実かつ迅速に解放させることができる。

なお、この発明は上述した各ハイブリッド式の動力伝達機構以外に、有段変速機や無段変速機を備えた動力伝達機構の制御装置に適用することができ、したがってこの発明におけるモータはＳＯＷＣのみを制御するためのモータであってもよい。

１…エンジン（Ｅｎｇ）、 ２…第１のモータ（ＭＧ１）、 ３…第２のモータ（ＭＧ２）、 ４…動力分割機構、 ５…サンギヤ、 ６…キャリヤ、 ７…リングギヤ、 ８…出力ギヤ、 ９…カウンタドリブンギヤ、 １６…ケーシング、 １７…セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）、 １８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 １９…オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構、 ２０…サンギヤ、 ２１…キャリヤ、 ２２…リングギヤ、 ２３…係合機構、 ２４…第１クラッチ板、 ２５…第２クラッチ板、 ２６…収容部、 ２７…ポケット、 ２８…係合片（ストラット）、 ２９…支持ピン、 ３０…スプリング、 ３１…アクチュエータ、 ３２…ストロークセンサ。

Claims (11)

1. 相対回転可能な第１部材と第２部材と、前記第１部材側から前記第２部材側へ突出するように動作するストラットと、前記ストラットの前記第２部材側への突出を許容する状態ならびに前記ストラットの前記第２部材側への突出を阻止する状態を選択的に設定するアクチュエータとを有し、前記ストラットが前記第２部材側へ突出して前記第２部材と係合することにより正回転方向もしくは逆回転方向のいずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と、前記ストラットを前記第２部材側へ突出させないことにより正回転方向ならびに逆回転方向の両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わるセレクタブルワンウェイクラッチ、および、
   前記第１部材もしくは前記第２部材のいずれか一方の部材を回転させることが可能なモータを備え、
   前記モータによって、前記セレクタブルワンウェイクラッチの前記係合状態で規制される方向の相対回転である正の差回転と、前記セレクタブルワンウェイクラッチの前記係合状態で許容される方向の相対回転である負の差回転とをそれぞれ生じさせることが可能な車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記係合状態から前記解放状態に切り替える場合に、前記いずれか一方の部材に前記モータによってトルクを与えて、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記規制されている相対回転方向とは反対方向の相対回転である負差回転を生じさせ、
   前記負差回転が生じている状態で前記第１部材と前記第２部材との回転数差を予め定めた目標値に維持し、
   前記回転数差の前記目標値への維持は、前記セレクタブルワンウェイクラッチが前記係合状態から前記解放状態に切り替わるまで継続するように構成されている
   ことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
2. 前記負差回転の回転数が予め定めた基準回転数に達したことに基づいて前記セレクタブルワンウェイクラッチを前記解放状態に切り替える制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
3. 前記ストラットは、前記第１部材に支持され、
   前記ストラットの先端部を嵌合させて前記ストラットと係合する凹部が前記第２部材に形成され、
   前記ストラットを前記第２部材に向けて突出させて前記凹部に係合させる係合位置と前記ストラットを前記第２部材から引き下がらせて前記凹部から外す解放位置とに動作させる前記アクチュエータの動作量を検出するセンサが設けられ、
   前記センサによって検出された前記アクチュエータの動作量に基づいて前記セレクタブルワンウェイクラッチが解放状態に切り替わったことの判定を成立させるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
4. 前記車両は、内燃機関を有し、
   前記車両用動力伝達機構は、
   前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、
   互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータおよび前記いずれか一方の部材が連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構とを有し、
   前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
5. 前記車両は、内燃機関を有し、
   前記車両用動力伝達機構は、
   前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、
   互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータが連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構と、
   互いに差動作用を行う３つの他の回転要素を有するとともにそれら他の３つの回転要素のうちの第４の回転要素に前記第１の回転要素が連結され、第５の回転要素に前記第２の回転要素が連結され、第６の回転要素に前記いずれか一方の部材が連結されるとともに該第６の回転要素の回転が止められることにより前記第５の回転要素を前記第４の回転要素とは反対方向に回転させるように構成された第２の差動機構とを有し、
   前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
6. 相対回転可能な第１部材と第２部材との正逆いずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と前記第１部材と前記第２部材との正逆両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わる係合機構を有するセレクタブルワンウェイクラッチと、前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方の部材を回転させることのできるモータとを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記車両は、内燃機関を有し、
   前記車両用動力伝達機構は、前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータおよび前記いずれか一方の部材が連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構とを有し、前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成され、
   前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える場合に、前記いずれか一方の部材に前記モータによってトルクを与えて、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記規制されている相対回転方向とは反対方向の相対回転である負差回転を生じさせて、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替えるように構成され、かつ
   前記第１部材と前記第２部材との間に生じさせた前記負差回転の回転数は、前記第２の回転要素を前記逆方向に回転させる前記モータの回転数であり、かつ前記内燃機関を自立回転させることができる最低回転数以上の回転数である
   ことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
7. 相対回転可能な第１部材と第２部材との正逆いずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と前記第１部材と前記第２部材との正逆両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わる係合機構を有するセレクタブルワンウェイクラッチと、前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方の部材を回転させることのできるモータとを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記車両は、内燃機関を有し、
   前記車両用動力伝達機構は、前記いずれか他方の部材が連結された、回転および移動することのない固定部と、互いに差動作用を行う３つの回転要素を有するとともにそれら３つの回転要素のうちの第１の回転要素に前記内燃機関が連結され、第２の回転要素に前記モータが連結され、第３の回転要素からトルクを出力する第１の差動機構と、互いに差動作用を行う３つの他の回転要素を有するとともにそれら他の３つの回転要素のうちの第４の回転要素に前記第１の回転要素が連結され、第５の回転要素に前記第２の回転要素が連結され、第６の回転要素に前記いずれか一方の部材が連結されるとともに該第６の回転要素の回転が止められることにより前記第５の回転要素を前記第４の回転要素とは反対方向に回転させるように構成された第２の差動機構とを有し、前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向と同方向の回転数が小さくなり、また前記第２の回転要素の前記内燃機関の回転方向とは逆方向の回転数が大きくなることにより、前記内燃機関の回転数が低下するように構成され、
   前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える場合に、前記いずれか一方の部材に前記モータによってトルクを与えて、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記規制されている相対回転方向とは反対方向の相対回転である負差回転を生じさせて、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替えるように構成され、かつ
   前記第１部材と前記第２部材との間に生じさせた前記負差回転の回転数は、前記第６の回転要素の回転数であり、かつ前記内燃機関を自立回転させることができる最低回転数以上の回転数である
   ことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
8. 相対回転可能な第１部材と第２部材との正逆いずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と前記第１部材と前記第２部材との正逆両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わる係合機構を有するセレクタブルワンウェイクラッチと、前記第１部材と前記第２部材とのいずれか一方の部材を回転させることのできるモータとを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、
   前記車両は、内燃機関を有し、
   前記いずれか他方の部材は、前記内燃機関のトルクが作用するように構成され、
   前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える場合に、前記いずれか一方の部材に前記モータによってトルクを与えて、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記規制されている相対回転方向とは反対方向の相対回転である負差回転を生じさせて、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替えるように構成され、かつ
   前記負差回転が生じている状態での前記第１部材と前記第２部材との回転数差を予め定めた目標値に維持するように構成され、
   前記目標値は、前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える過程で前記内燃機関のトルクが変動した場合であっても前記負差回転の回転数の絶対値が「０」より大きい回転数を維持する値である
   ことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
9. 前記回転数差の前記目標値への維持は、前記係合機構が前記係合状態から前記解放状態に切り替わるまで継続するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
10. 前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える制御を実行している状態で前記負差回転を生じさせることにより前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか一項に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。
11. 前記負差回転を生じさせている状態で前記係合機構を前記係合状態から前記解放状態に切り替える制御を実行するように構成されていることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか一項に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。

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