JP6330583B2 - 噛合式係合装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の変速機等に用いられる噛合式係合装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば係合装置を構成する一対の噛み合い部材を、係合状態から解放状態に切り替える際に、一対の噛み合い部材の一方が揺動されるように電動機のトルクの増加及び減少を行う揺さ振り制御を実行する装置が提案されている（特許文献１参照）。

或いは、係合装置であるドグクラッチを係合状態から解放状態に切り替える際に、エンジンの運転条件に応じたモータ・ジェネレータのトルクをドグクラッチに作用させる装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００９−０２９３９４号公報 特開２００９−２８６３５６号公報

ここで、係合装置の係合中には該係合装置の回転軸方向にトルクがかかっている。このため、該係合装置を解放する際には、該トルクを緩和又は打ち消して、噛み合い部材を離れやすくすることが求められる。

上記特許文献２に記載の技術では、エンジンの運転条件に応じて、モータ・ジェネレータのトルクを調整して、係合装置の回転軸方向にかかるトルクを小さくしている。しかしながら、時々刻々と変化するエンジントルクを直接測定する手段がない場合、エンジントルクを推定する必要があるが、該エンジントルクを高精度で推定することは困難である。

上記特許文献１に記載の技術では、推定されたエンジントルクに対応するモータ・ジェネレータのトルクを所定の振り幅で増減させることにより、エンジントルクの推定に係る誤差を吸収している。しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、例えばエンジンの動作状態等によっては、該係合装置を係合状態から解放状態に切り替えにくい状況が生じる可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、係合装置を係合状態から解放状態へ確実に切り替えることができる噛合式係合装置を提供することを課題とする。

本発明の噛合式係合装置は、上記課題を解決するために、複数の歯を有し、電動機の出力トルクにより回転可能な第１係合要素と、前記第１係合要素と係合した係合状態において、前記複数の歯と夫々噛合する複数の歯を有する第２係合要素と、前記第１係合要素及び前記第２係合要素が係合しない解放状態と前記係合状態とを相互に切り替え可能なアクチュエータとを備え、前記第１係合要素及び前記第２係合要素を、前記係合状態から前記解放状態へ切り替える際に、前記第１係合要素及び前記第２係合要素を離間させるために、前記電動機の出力トルクの増減により前記第１係合要素の揺動を行う揺さ振り制御を実行する噛合式係合装置であって、前記揺さ振り制御の開始時に前記電動機から出力される一のトルク値から、前記一のトルク値とは異なる他のトルク値まで、前記電動機の出力トルクを増加又は減少させた後、前記電動機の出力トルクの増減周期及び前記電動機の出力トルクの増減幅が増加するように前記電動機を制御する制御手段を備える。

本発明の噛合式係合装置によれば、第１係合要素及び第２係合要素各々は、複数の歯部を有しており、該複数の歯部が互いに噛み合うことにより第１係合要素及び第２係合要素が係合される。アクチュエータは、第１係合要素及び第２係合要素の一方の係合要素を、その回転軸に沿う方向に動かすことにより、係合状態と解放状態とを相互に切り替える。

ここで、当該噛合式係合装置では、当該噛合式係合装置を搭載するエンジンの動作領域に応じて、第１係合要素及び第２係合要素の係合状態と解放状態とが切り替えられる。

係合状態では、エンジンの出力トルクに起因して、第１係合要素及び第２係合要素にその回転軸回りの力が加わっている。このため、第１係合要素及び第２係合要素各々に設けられた複数の歯部に面圧が生じ、第１係合要素と第２係合要素とを離間させることが困難になる。

そこで、推定されたエンジントルクに基づいて、第１係合要素及び第２係合要素の回転軸回りの力を打ち消すようなトルクを電動機から出力させることにより、第１係合要素と第２係合要素との離間を容易にすることが図られる。尚、エンジントルクの推定方法には、公知の各種態様を適用可能である。

しかしながら、エンジントルクを高精度に推定することは困難であるので、当該噛合式係合装置では、第１係合要素と第２係合要素とを離間させるために（即ち、係合状態から解放状態へ切り替えるために）、電動機の出力トルクの増減により第１係合要素の回転揺動を行う揺さ振り制御が実行される。この結果、推定されたエンジントルクが実際のエンジントルクと多少異なっていたとしても、比較的容易に第１係合要素と第２係合要素とを離間させることができる。

尚、「電動機」は、モータ・ジェネレータ（電動発電機）により実現される電動機であってもよい。即ち、電動機として機能し得る限りにおいて、例えばハイブリッド車両等に用いられるモータ・ジェネレータを意味してかまわない。

ところで、例えば経年変化の影響等によりエンジントルクの推定精度が悪化していたり、エンジンが過渡状態であり、推定されたエンジントルクと実際のエンジントルクとが大きくずれてしまったりする場合、一定の範囲内で電動機の出力トルクを増減させ続けたとしても、第１係合要素と第２係合要素とを離間させることができない可能性がある。或いは、係合状態における第１係合要素の歯部と第２係合要素の歯部との間のガタ量によっては、揺さ振り制御に起因して、第１係合要素と第２係合要素とが離間する前に、第１係合要素の歯部と第２係合要素の歯部とが再び押しつけられ、第１係合要素と第２係合要素とが離間するまでに比較的長い時間がかかる可能性がある。

そこで、本発明では特に、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段により、揺さ振り制御の開始時に電動機から出力される一のトルク値から、該一のトルク値とは異なる他のトルク値まで、電動機の出力トルクが増加又は減少された後、該電動機の出力トルクの増減周期及び該電動機の出力トルクの増減幅が増加するように電動機が制御される。

つまり、制御手段は、揺さ振り制御として、出力トルクを一のトルク値から他のトルク値まで増加又は減少するように電動機を制御する。電動機の出力トルクが一のトルク値から他のトルク値まで増加又は減少する間に、第１係合要素と第２係合要素とが離間されない場合、制御手段は更に、出力トルクの増減周期及び出力トルクの増減幅が増加するように電動機を制御する。尚、典型的には、一のトルク値と他のトルク値との間に、推定されたエンジントルクの値が含まれる。

このように、揺さ振り制御に係る出力トルクの増減周期及び増減幅が増加されるので、第１係合要素と第２係合要素とが離間しにくい場合であっても、該第１係合要素と第２係合要素が離間し易い状況をもたらすことができる。従って、本発明の噛合式係合装置によれば、第１係合要素及び第２係合要素を係合状態から解放状態へ確実に切り替えることができる。

本発明の噛合式係合装置の一態様では、前記制御手段は、前記揺さ振り制御の実行中に、前記電動機、及び前記電動機の回転数を制御するインバータの少なくとも一方の温度が所定温度以上となったことを条件に、前記電動機の出力トルクが一旦減少するように前記電動機を制御する。

この態様によれば、電動機及びインバータを適切に保護することができ実用上非常に有利である。つまり、「出力トルクが一旦減少するように電動機が制御される」ことにより、インバータ及び電動機に流れる電流量が低下するので、インバータ及び電動機各々において生じる熱が低減され、インバータ及び電動機各々の温度が低下する。

本発明に係る「所定温度」は、電動機の出力トルクを一旦減少するか否かを決定する値であり、予め固定値として、又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定される。このような所定温度は、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば温度と、所定の性能が発揮されているか否かとの関係を、電動機及びインバータ各々について求め、該求められた関係に基づいて、所定の機能を発揮可能な温度の上限値より所定値だけ低い温度として設定すればよい。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る噛合式係合装置が搭載された車両の要部を示す構成図である。 第１実施形態に係るドグクラッチを示す概略構成図である。 第１実施形態に係る揺さ振り制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る揺さ振り制御の概念を示すタイムチャートの一例である。 第２実施形態に係る揺さ振り制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る揺さ振り制御の概念を示すタイムチャートの一例である。 第３実施形態に係る揺さ振り制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る揺さ振り制御の概念を示すタイムチャートの一例である。

本発明の噛合式係合装置に係る実施形態を、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、噛合式係合装置の一例としてドグクラッチを有する装置を挙げる。

＜第１実施形態＞
本発明の噛合式係合装置に係る第１実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。

（車両の構成）
実施形態に係る噛合式係合装置１００が搭載された車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る噛合式係合装置が搭載された車両の要部を示す構成図である。

図１において、実施形態に係る車両は、エンジン１１、第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２を備えている。エンジン１１、第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、動力分配機構１４を介して相互に連結されている。

動力分配機構１４は、相互に差動回転可能な回転要素としてのサンギアＳ、リングギアＲ及びキャリアＣＡを有するシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。キャリアＣＡには、入力軸１２を介してエンジン１１が連結されている。サンギアＳには、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転軸１３が連結されており、サンギアＳと回転軸１３とが一体回転する。リングギアＲには、出力軸１６及び変速部１５を介して、第２モータ・ジェネレータＭＧ２の回転軸が連結されている。

ここで特に、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転軸１３のケース（図示せず）への固定と解放とを切り替えるドグクラッチ３０が設けられている。ドグクラッチ３０が係合状態となることにより回転軸１３が固定される（即ち、サンギアＳが固定される）と、動力分配機構１４のギア比が固定され、エンジン１１の回転を減速する固定変速比モードとなる。他方、ドグクラッチ３０が解放状態なることにより、動力分配機構１４のギア比が無段階に変速される無段変速比モードとなる。

ドグクラッチ３０は、図２に示すように、本発明に係る「第１係合要素」の一例としてのハブ３１と、本発明に係る「第２係合要素」の一例としてのブレーキ部材３２と、を備えて構成されている。ハブ３１にはその外周全てにわたって複数の歯部が設けられている。同様に、ブレーキ部材３２には、ハブ３１に設けられた複数の歯部と夫々噛合するように配置された複数の歯部が設けられている。

ドグクラッチ３０は、ハブ３１とブレーキ部材３２とが係合する係合位置と、ハブ３１とブレーキ部材３２とが離間する解放位置との間で、図２に矢印Ａ、Ｂで示した軸方向にブレーキ部材３２を駆動するアクチュエータ３３を更に備えている。ハブ３１とブレーキ部材３２とが係合すると、上述の如く、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転軸１３が固定されるので、ハブ３１とブレーキ部材３２とが係合されることを、以降、適宜「ＭＧ１ロック」と称する。

ドグクラッチ３０のアクチュエータ３３は、ＭＧＥＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２により制御される。ＭＧＥＣＵ２２は、例えばメモリ、プロセッサ等を含んだコンピュータとして構成されている。ＭＧＥＣＵ２２は、車両に要求される駆動力やバッテリ（図示せず）の充電状態等に基づいて、第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２を夫々制御する。

エンジン１１は、ＥＣＵ２１により制御される。ＥＣＵ２１は、図１に示すように、ＭＧＥＣＵ２２と情報を共有可能なように互いに接続されている。

（ドグクラッチの制御）
上述の如く構成された車両において、ＭＧＥＣＵ２２は、運転者から車両に要求された出力や、該車両の走行状態等に応じて、ドグクラッチ３０を係合状態及び解放状態のいずれの状態にて動作させるかを判定し、ドグクラッチ３０の状態の切り替えが必要な場合は、ドグクラッチ３０が採るべき状態に切り替わるように、アクチュエータ３３を制御する。

具体的には、ＭＧＥＣＵ２２は、ドグクラッチ３０を解放状態から係合状態へ切り替える条件が成立した場合、ドグクラッチ３０のハブ３１とブレーキ部材との位相が一致するように、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転数及びトルクを制御すると共に、ハブ３１とブレーキ部材３２とが噛み合うようにアクチュエータ３３を制御する。

他方、ＭＧＥＣＵ２２は、ドグクラッチ３０を係合状態から解放状態へ切り替える条件が成立した場合、ドグクラッチ３０のハブ３１とブレーキ部材３２との間に作用するトルクがほぼゼロとなるように、第１モータ・ジェネレータＭＧ１のトルクを制御すると共に、ハブ３１とブレーキ部材３２とが離間するようにアクチュエータ３３を制御する。

尚、ドグクラッチ３０の係合及び解放は、例えばエンジン１１の動作領域に応じて決定される。具体的には例えば、エンジン１１の軽負荷〜中負荷の領域では、ＭＧ１ロックとしたほうがエンジン１１の燃費がよいので、ドグクラッチ３０が係合状態とされる。他方、エンジン１１の高負荷領域、或いは車両の減速時には、ＭＧ１ロックを解除したほうがエンジン１１の燃費がよいので、ドグクラッチ３０が解放状態とされる。

本実施形態では特に、ドグクラッチ３０を係合状態から解放状態へ切り替える際に、ＭＧＥＣＵ２２により、第１モータ・ジェネレータＭＧ１から出力されるトルクが増加及び減少を繰り返すように該第１モータ・ジェネレータＭＧ１が制御され、ハブ３１を揺動する揺さ振り制御が実行される。

次に、揺さ振り制御について、図３のフローチャート及び図４を参照して、説明を加える。

ＭＧＥＣＵ２２は、例えばアクセル開度センサ（図示せず）の出力信号に基づいて、運転者が車両に要求する要求トルク値を、公知の算出方法により、逐次算出する。ＭＧＥＣＵ２２は、算出された要求トルク値が、ＭＧ１ロックを維持可能なトルク範囲の閾値を超えているか否かを判定して、ドグクラッチ３０を係合状態から解放状態へ切り替える条件が成立したか否かを判定する。

ドグクラッチ３０を係合状態から解放状態へ切り替える条件が成立した場合（即ち、ＭＧ１ロックを解除する場合）、ＭＧＥＣＵ２２は、エンジン１１のエンジントルクを推定して、該推定されたエンジントルクに基づいて、ドグクラッチ３０のハブ３１とブレーキ部材３２との回転軸回りにかかっているトルクを推定する。そして、ＭＧＥＣＵ２２は、例えば推定誤差等を考慮して、揺さ振り制御に係るトルクの最小値（図４の時刻ｔ１における“Ｔｇ＿ｅｍｉｎ”）及び最大値（図４の時刻ｔ１における“Ｔｇ＿ｅｍａｘ”）を設定する。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、例えば該第１モータ・ジェネレータＭＧ１の回転軸１３が負方向へ回転するようなトルクが第１モータ・ジェネレータＭＧ１から出力され、且つ、例えば、Ｔｇ＿ｅｍｉｎからＴｇ＿ｅｍａｘまで、出力トルクが減少（言い換えれば、回転軸１３を負方向へ回転させるトルクが増加）するように、該第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する。

ＭＧＥＣＵ２２は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを超えたか否か（或いは、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘに達したか否か）を判定する（ステップＳ１０１）。

第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを超えたと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、揺さ振り制御に係るトルクの最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを一定量Ｋ＿ｍｘｍｎだけ増加して（即ち、０Ｎｍに近づけて）、新たな最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎ＝Ｔｇ＿ｅｍｉｎ＋Ｋ＿ｍｘｍｎを設定する（ステップＳ１０５）。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、揺さ振り制御に係るトルクの増減値Ｋ＿ｓｗｇ（即ち、増減レート）の符号を反転する（ステップＳ１０７）。ここでは、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを超えるまでは、該出力トルクが該最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘに近づくように増減値Ｋ＿ｓｗｇの符号が設定されていたので、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが新たな最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎに近づくように、増減値Ｋ＿ｓｗｇの符号が反転される。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、増減値Ｋ＿ｓｗｇずつ変化しながら、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘから、新たな最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎまで変化するように、該第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（ステップＳ１０３）（例えば、図４の時刻ｔ２〜ｔ３参照）。続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、ドグクラッチ３０が解放状態になったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ドグクラッチ３０が解放状態になった（即ち、ＭＧ１ロックが解除された）と判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、処理を終了する。他方、ドグクラッチ３０が解放状態になっていないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＭＧＥＣＵ２２は、ステップＳ１０１の処理を実行する。

ステップＳ１０１の処理において、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを超えていないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＭＧＥＣＵ２２は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えたか否か（或いは、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎに達したか否か）を判定する（ステップＳ１０２）。

第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えていないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクは、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｘと最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘとの間の値であるので、ＭＧＥＣＵ２２は、増減値Ｋ＿ｓｗｇずつ、出力トルクが変化するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（ステップＳ１０３）。

他方、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えたと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、揺さ振り制御に係るトルクの最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを、回転軸１３を負方向へ回転させる側に一定量Ｋ＿ｍｘｍｎだけ増加して、新たな最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ＝Ｔｇ＿ｅｍａｘ−Ｋ＿ｍｘｍｎを設定する（ステップＳ１０６）。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、揺さ振り制御に係るトルクの増減値Ｋ＿ｓｗｇの符号を反転する（ステップＳ１０７）。ここでは、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えるまでは、該出力トルクが該最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎに近づくように増減値Ｋ＿ｓｗｇの符号が設定されていたので、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが新たな最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘに近づくように、増減値Ｋ＿ｓｗｇの符号が反転される。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、増減値Ｋ＿ｓｗｇずつ変化しながら、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎから、新たな最小値Ｔｇ＿ｅｍａｘまで変化するように、該第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（ステップＳ１０３）（例えば、図４の時刻ｔ３〜ｔ４参照）。

本実施形態では、増減値Ｋ＿ｓｗｇが固定値であるので、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ又は最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎが新たに設定される度に、揺さ振り制御に係る第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクの増減周期及び増減幅が増加する。

本実施形態に係る噛合式係合装置１００によれば、例えば、実際のエンジントルクと推定されたエンジントルクとが誤差範囲を超えて異なっていた場合であっても（図４における“実際のエンジントルク（Ａ）”又は“実際のエンジントルク（Ｂ）”参照）、比較的短時間で、ドグクラッチ３０を解放状態にすることができる。

本実施形態に係る「ＭＧＥＣＵ２２」は、本発明に係る「制御手段」の一例である。つまり、本実施形態では、第１モータ・ジェネレータＭＧ１、第２モータ・ジェネレータＭＧ２等の制御用のＭＧＥＣＵ２２の機能の一部を、噛合式係合装置１００の一部として用いている。本実施形態に係る「第１モータ・ジェネレータＭＧ１」は、本発明に係る「電動機」の一例である。

＜第２実施形態＞
本発明の噛合式係合装置に係る第２実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。第２実施形態では、揺さ振り制御処理が一部異なっている以外は、上述した第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５及び図６を参照して説明する。

図５において、ＭＧＥＣＵ２２は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ又は最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘも最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎも超えていないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクは、最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｘと最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘとの間の値であるので、ＭＧＥＣＵ２２は、増減値Ｋ＿ｓｗｇずつ、出力トルクが変化するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（ステップＳ２０２）。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、ドグクラッチ３０が解放状態になったか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ドグクラッチ３０が解放状態になった（即ち、ＭＧ１ロックが解除された）と判定された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、処理を終了する。他方、ドグクラッチ３０が解放状態になっていないと判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ＭＧＥＣＵ２２は、ステップＳ２０１の処理を実行する。

ステップＳ２０１の処理において、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ又は最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超えたと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、増減値Ｋ＿ｓｗｇを一定割合で減少させると共に、該増減値の符号を反転する（ステップＳ２０４）。

この結果、本実施形態では、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ又は最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超える度に、揺さ振り制御に係る第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクの増減周期が増加する。

ここで、例えば、実際のエンジントルクと推定されたエンジントルクとは殆どずれていないが、ドグクラッチ３０のガタが想定より狭くなっている場合、揺さ振り制御に起因して、係合されているドグクラッチ３０の歯部同士が一旦離れたとしても、すぐに別の歯部に押し付けられてしまい、ドグクラッチ３０が解放状態となるまでに、比較的時間がかかる可能性がある。

しかるに本実施形態に係る噛合式係合装置１００によれば、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力トルクが、最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘ又は最小値Ｔｇ＿ｅｍｉｎを超える度に、増減レート（即ち、増減値Ｋ＿ｓｗｇ）が緩やかにされるので、ドグクラッチ３０の歯部同士が一旦離れた後、別の歯部に押し付けられるまでの期間を徐々に延ばすことができるので、ドグクラッチ３０を比較的容易にして解放状態にすることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の噛合式係合装置に係る第３実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。第３実施形態では、揺さ振り制御処理が一部異なっている以外は、上述した第１実施形態と同様である。よって、第３実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図７及び図８を参照して説明する。

図８において、揺さ振り制御時にＭＧＥＣＵ２２は、逐次、インバータ（図示せず）及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１各々の温度を検出する。尚、温度の検出には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

ＭＧＥＣＵ２２は、検出されたインバータの温度及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１の温度のいずれかが、本発明に係る「所定温度」の一例としての、許可温度を超えたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。尚、許可温度は、インバータ及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１各々について設定されている。このような許可温度は、インバータや第１モータ・ジェネレータＭＧ１各々の仕様に応じて適宜設定すればよい。

インバータの温度及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１の温度のいずれも許可温度を超えていないと判定された場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ＭＧＥＣＵ２２は、上述した第１実施形態又は第２実施形態に係る揺さ振り制御を続行する（ステップＳ３０５）。

続いて、ＭＧＥＣＵ２２は、ドグクラッチ３０が解放状態になったか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ドグクラッチ３０が解放状態になった（即ち、ＭＧ１ロックが解除された）と判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、処理を終了する。他方、ドグクラッチ３０が解放状態になっていないと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ＭＧＥＣＵ２２は、ステップＳ３０１の処理を実行する。

ステップＳ３０１の処理において、インバータの温度及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１の温度の少なくとも一方が許可温度を超えたと判定された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ＭＧＥＣＵ２２は、出力トルクが一旦ゼロとなるように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（ステップＳ３０２）（図８における時刻ｔ２参照）。

この結果、インバータ及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１に流れる電流量が低下するので、インバータ及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１各々において生じる熱が低減され、インバータ及び第１モータ・ジェネレータＭＧ１各々の温度が低下する。

次に、ＭＧＥＣＵ２２は、揺さ振り制御に係るトルクの最大値Ｔｇ＿ｅｍａｘを、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の出力可能なトルクの最大値に設定すると共に（ステップＳ３０３）、所定の増減値Ｋ＿ｓｗｇずつ、出力トルクが変化するように第１モータ・ジェネレータＭＧ１を制御する（図８における時刻ｔ２以降参照）。

このように構成すれば、第１モータ・ジェネレータＭＧ１及びインバータを適切に保護することができ、実用上非常に有利である。加えて、例えば図８に示すように、実際のエンジントルクと推定されたエンジントルクとが誤差範囲を超えて異なっていた場合にも（図８における“実際のエンジントルク（Ａ）”又は“実際のエンジントルク（Ｂ）”参照）、本実施形態に係る揺さ振り制御により、ドグクラッチ３０を解放状態にすることができる。

尚、第１モータ・ジェネレータＭＧ１の温度が許可温度を超えた場合、該第１モータ・ジェネレータＭＧ１の仕様によっては、温度が低下しにくい場合もあるので、上記ステップＳ３０２の処理の後、ステップＳ３０３の処理が開始される前に、適切な冷却期間が設けられることが望ましい。

上述した第１実施形態乃至第３実施形態各々に係る揺さ振り制御処理は、相互に適宜組み合わされてよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う噛合式係合装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１１…エンジン、１４…動力分配機構、１５…変速機、２１…ＥＣＵ、２２…ＭＧＥＣＵ、３０…ドグクラッチ、３１…ハブ、３２…ブレーキ部材、３３…アクチュエータ、ＭＧ１…第１モータ・ジェネレータ、ＭＧ２…第２モータ・ジェネレータ

Claims (2)

1. 複数の歯を有し、電動機の出力トルクにより回転可能な第１係合要素と、前記第１係合要素と係合した係合状態において、前記複数の歯と夫々噛合する複数の歯を有する第２係合要素と、前記第１係合要素及び前記第２係合要素が係合しない解放状態と前記係合状態とを相互に切り替え可能なアクチュエータとを備え、前記第１係合要素及び前記第２係合要素を、前記係合状態から前記解放状態へ切り替える際に、前記第１係合要素及び前記第２係合要素を離間させるために、前記電動機の出力トルクの増減により前記第１係合要素の揺動を行う揺さ振り制御を実行する噛合式係合装置であって、
   前記揺さ振り制御の開始時に前記電動機から出力される一のトルク値から、前記一のトルク値とは異なる他のトルク値まで、前記電動機の出力トルクを増加又は減少させた後、前記電動機の出力トルクの増減周期及び前記電動機の出力トルクの増減幅が増加するように前記電動機を制御する制御手段を備える
   ことを特徴とする噛合式係合装置。
2. 前記制御手段は、前記揺さ振り制御の実行中に、前記電動機、及び前記電動機の回転数を制御するインバータの少なくとも一方の温度が所定温度以上となったことを条件に、前記電動機の出力トルクが一旦減少するように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載の噛合式係合装置。

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