JP6705372B2

JP6705372B2 - 動力伝達制御装置

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Publication number: JP6705372B2
Application number: JP2016253213A
Authority: JP
Inventors: 秀人万田; 大貴井上; 充俊神谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: JP2018105438A; CN110121606A; DE112017005857T5; WO2018123392A1; US10875409B2; CN110121606B; US20200171963A1

Description

本発明は、動力伝達制御装置に関する。

複数のモータジェネレータにそれぞれ内蔵されたレゾルバによって検出された回転位相の情報を利用して、ドグクラッチの切断状態から接続状態への切替時に、回転位相を調整する特許文献１に示す動力伝達制御装置が公知になっている。

また、同様の手法を利用したものとして、特許文献２に示す動力伝達制御装置が公知になっている。同文献の動力伝達制御装置は、第１回転軸と、前記第１回転軸の回転数を調整できるように設けられた第１動力源と、車軸と連動して回転する第２回転軸と、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第１切替機構と、前記第１回転軸及び前記第２回転軸とは異なる第３回転軸と、前記第３回転軸の回転数を調整できるように設けられた第２動力源とを備えている。

この動力伝達制御装置は、さらに、前記第１動力源及び前記第２動力源の動作並びに前記第１切替機構の断接切替動作を制御する制御部と、前記第１回転軸の回転位相を検出する第１回転位相検出部と、前記第３回転軸の回転位相を検出する第３回転位相検出部とを備えている。前記第１切替機構はドグクラッチ形式である。前記第３回転軸の動力は第２回転軸に伝動される。

前記制御部は、前記ドグクラッチを切断状態から接続状態に切り替える場合、前記第１回転位相検出部及び前記第３回転位相検出部によって検出される回転位相の情報に基づいて、前記ドグクラッチを接続状態にすることが可能なように、前記第１動力源又は第２動力源によって位相調整を行う。

特開２００９−２１０１０８号公報特開２０１６−１２４３３６号公報

特許文献２の動力伝達制御装置は、前記第３回転軸と第２回転軸とが動力伝動可能に常時接続され、エネルギーロスが大きいため、両者の間に動力伝達の断接切替を行う第２切替機構を設けることが望ましい。

しかし、ただ単に前記第２切替機構を設けたのみでは、前記第２切替機構が切断された場合、前記第２切替機構を接続状態とする回転位相の関係が不明になり、支障をきたすおそれがある。

本発明は、第１回転軸と、前記第１回転軸の回転数を調整可能な第１動力源と、車軸と連動して回転する第２回転軸と、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第１切替機構と、第３回転軸と、前記第３回転軸の回転数を調整可能な第２動力源と、前記第３回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第２切替機構を備え、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の少なくとも一方の切替機構がドグクラッチ形式であり、前記少なくとも一方の切替機構の接続状態への切り替えを確実且つ安定的に行うことが可能な動力伝達制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１回転軸と、前記第１回転軸の回転数を調整できるように設けられた第１動力源と、車軸と連動して回転する第２回転軸と、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第１切替機構と、前記第１回転軸及び前記第２回転軸とは異なる第３回転軸と、前記第３回転軸の回転数を調整できるように設けられた第２動力源と、前記第３回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第２切替機構と、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の断接切替動作並びに前記第１動力源及び前記第２動力源の動作を制御する制御部と、記憶部と、前記第１回転軸の回転位相を検出する第１回転位相検出部と、前記第３回転軸の回転位相を検出する第３回転位相検出部と、を備え、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の少なくとも一方の切替機構がドグクラッチ形式であり、前記制御部は、前記少なくとも一方の切替機構を接続解除する場合において、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の両方を接続状態に切り替えるように動作させる同時接続処理と、前記同時接続処理を実行した後、第１回転位相検出部で検出した第１回転軸の回転位相及び第３回転位相検出部で検出した第３回転軸の回転位相を前記記憶部に記憶する位相記憶処理と、前記位相記憶処理を実行した後、少なくとも他方の切替機構は接続状態を維持しつつ、前記少なくとも一方の切替機構を切断状態に切り替えるように動作させる切断処理と、を行うことを特徴とする。

前記制御部は、前記少なくとも一方の切替機構を切断状態から接続状態にする場合において、前記位相記憶処理によって前記記憶部に記憶した第１回転軸の回転位相及び第３回転軸の回転位相に基づいて第１動力源又は第２動力源を制御して第１回転軸の回転位相及び第３回転軸の回転位相を調整する位相調整処理と、前記位相調整処理を実行した後、前記少なくとも一方の切替機構を接続する接続処理と、を行うものとしてもよい。

必要な回転位相の情報が不明にならないように、第１切替機構及び第２切替機構の断接切替と、検出された回転位相の検出及び記憶部の記憶とを適切なタイミングで行うため、ドグクラッチ形式の切替機構の接続状態への切り替えを確実且つ安定的に行うことができる。

本発明を適用した動力伝達制御装置の動力伝動構成図である。（Ａ）はアップロックが発生している状態の低速入力ギヤ及びスリーブの拡大図であり、（Ｂ）はスプライン結合した低速入力ギヤ及びスリーブの拡大図である。制御部の構成を示すブロック図である。エンジン走行モードからモータ走行モードへのモード切替の処理フロー図である。モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替の処理フロー図である。第１切替機構による変速切替時の処理における前半の流れを示すフロー図である。第１切替機構による変速切替時の処理における後半の流れを示すフロー図である。

図１は、本発明を適用した動力伝達制御装置の動力伝動構成図であり、図２（Ａ）はアップロックが発生している状態の低速入力ギヤ及びスリーブの拡大図であり、（Ｂ）はスプライン結合した低速入力ギヤ及びスリーブの拡大図である。動力伝達制御装置１は、自家用車等の車両に搭載され、前記車両の左右一対の車輪２，３へ動力伝達を制御する。

前記動力伝達制御装置１は、第１回転軸４と、車軸６，７と連動して回転する第２回転軸８と、前記第１回転軸４及び前記第２回転軸８とは異なる第３回転軸９と、前記第１回転軸４に動力を出力して前記第１回転軸４の回転数を調整できるように設けられたエンジン１１と、前記第１回転軸４の回転数を調整できるように設けられた第１モータジェネレータ１２と、前記第３回転軸９に動力を出力して前記第３回転軸９の回転数を調整できるように設けられた第２モータジェネレータ１３とを備えている。

さらに、前記動力伝達制御装置１は、前記第１回転軸４と前記第２回転軸８との間で動力伝達の断接切替を行う第１切替機構１４と、前記第３回転軸９と前記第２回転軸８との間で動力伝達の断接切替を行う第２切替機構１６とを備えている。

前記エンジン１１及び前記第１ジェネレータ１２は第１動力源の一例であり、前記第２モータジェネレータ１３は第２動力源の一例である。また、前記第１モータジェネレータ１２は、回転数の調整を、前記エンジン１１及び第２モータジェネレータ１３よりも高精度に行うことができる。

前記第１切替機構１４は、前記第１回転軸４に一体回転するように装着されたハブ１７と、前記第１回転軸４に遊転状態で装着された一対の入力ギヤ１８，２１と、前記第２回転軸８に一体回転するように装着された一対の出力ギヤ２３，２４と、前記ハブ１７の外周に一体回転するように装着され且つ前記第１回転軸４の軸方向にスライド可能なスリーブ２６とを備えている。

前記一対の入力ギヤ１８，２１の一方は小径の低速入力ギヤ１８になり、他方は大径の高速入力ギヤ２１になる。前記ハブ１７は、この一対の入力ギヤ１８，２１の間に配置されている。前記一対の出力ギヤ２３，２４の一方は低速入力ギヤ１８と常時噛合う大径の低速出力ギヤ２３になり、他方は高速入力ギヤ２１と常時噛合う小径の高速出力ギヤ２４になる。

各入力ギヤ１８，２１には、前記ハブ１７に向かって突出するピース１９，２２がそれぞれ一体的に形成されている。言換えると、ハブ１７は一対のピース１９，２２に挟まれるように配置され、両者と隣接している。

前記ハブ１７の外周と、前記スリーブ２６の内周とは、スプライン結合するように、スプライン歯２６ａが等間隔毎にそれぞれ形成されている。各ピース１９，２２の外周にも、スリーブ２６の内周とスプライン結合可能となるように、スプライン歯１９ａが相互且つ等間隔に形成されている。ちなみに、図２は、低速入力ギヤ１８及びスリーブ２６の状態を示しているが、高速入力ギヤ２１及びスリーブ２６の状態も同様になる。

前記スリーブ２６が前記低速入力ギヤ１８に向かってスライド移動した場合、この低速入力ギヤ１８のピース１９の外周と、前記スリーブ２６の内周とがスプライン結合され、前記ピース１９を含む低速入力ギヤ１８が前記ハブ１７及びスリーブ２６と共に一体回転する。この状態は、前記第１回転軸４の動力が第２回転軸８に低速伝動される低速状態になる。

前記スリーブ２６が前記高速入力ギヤ２１に向かってスライド移動した場合、この高速入力ギヤ２１のピース２２の外周と、前記スリーブ２６の内周とがスプライン結合され、前記ピース２２を含む高速入力ギヤ２１が前記ハブ１７及びスリーブ２６と共に一体回転する。この状態は、前記第１回転軸４の動力が第２回転軸８に高速伝動される高速状態になる。

前記スリーブ２６が隣接する一対のピース１９，２２の中間に位置する係合解除位置にスライド移動した場合、前記スリーブ２６は、前記一対のピース１９，２２の何れにもスプライン結合せず、前記第１回転軸４の動力が第２回転軸８には伝動されない係合解除状態になる。

すなわち、前記第１切替機構１４は、前記断接切替と共に、接続状態においては変速切替も行う。また、前記構成によって、前記ハブ１７、一対のピース１９，２２及びスリーブ２６は、スプライン結合・結合解除によって動力を断接するドグクラッチ２７，２８を構成している。言換えると、前記第１切替機構１４はドグクラッチ形式の切替機構になる。

前記スリーブ２６のスライド範囲内の両端寄りには、それぞれ、このスリーブ２６が前記低速入力ギヤ１８のピース１９と完全にスプライン結合される係合完了位置が設定されている。前記スリーブ２６を、前記スライド範囲において、係合完了位置よりもさらに端寄りにスライドした場合、図示しないストッパと当接して押付けられる押付け完了状態になる。

前記スリーブ２６のスライド範囲内における係合完了位置と係合解除位置との間には、前記スリーブ２６及び前記ピース１９，２２のスプライン歯１９ａ，２６ａ同士が接触し且つ動力は伝動されない係合開始状態になる係合開始位置が設定されている。

ちなみに、前記ハブ１７と前記スリーブ２６とは常にスプライン結合しているが、前記スリーブ２６と前記ピース１９，２２とは、常時スプライン結合はされておらず、スプライン結合が解除された状態及びスプライン結合させる状態の一方から他方及び他方から一方への切替が行われる。このため、スリーブ２６のスライドに伴って前記ピース１９，２２と前記スリーブ１７とがスムーズにスプライン結合されるように、両者のスプライン歯１９ａ，２６ａの向い合う先端部同士には、それぞれ楔状に尖ったチャンファ１９ａ１，２６ａ１が形成されている。

このチャンファ１９ａ１，２６ａ１の作用を利用して、一方のスプライン歯１９ａ１が他方のスプライン歯１９ａ１，１９ａ１の間に形成された歯溝に正確に位置していない場合でも、両者を噛合わせることが可能になる。

ただし、前記ピース１９，２２及びスリーブ２６の位相が完全に一致してチャンファ１９ａ１の周方向位置が一致して回転位相が同一な状態のまま、前記スリーブ２６を前記係合完了位置にスライドさせようとすると、図２（Ａ）に示すように、前記チャンファ１９ａ１，２６ａ１の先端同士が当接するアップロックが発生し、前記係合が妨げられる。

このアップロックの発生を防止し、図２（Ｂ）に示すように、前記係合をスムーズに完了させるためには、チャンファ１９ａ１，２６ａ１の押し分け作用が発生するように、前記ピース１９，２２及びスリーブ２６の回転位相を完全に一致させていない状態で、このスリーブ２６を前記係合完了位置にスライドさせる必要がある。

また、前記ピース１９，２２の回転数Ｎ１と、スリーブ２６の回転数Ｎ２との回転数差ΔＮが大きい場合、ピース１９，２２及びスリーブ２６の回転位相関係がそもそも安定的しないため、前記ピース１９，２２の前記係合完了位置へのスライド作動をスムーズに行うことが困難になる。一方、前記回転数差ΔＮを０とすると、前記ピース１９，２２及びスリーブ２６の回転位相が完全に一致していた場合、前記アップロックが発生する。

すなわち、前記回転数差ΔＮが前記回転数Ｎ１及び前記回転数Ｎ２よりも十分に小さい値であって且つ０よりも大きい範囲である最適範囲内で保持されるように回転数の制御を実行する。

ちなみに、この際、前記ピース１９，２２と前記スリーブ２６との回転位相関係を正確に把握できれば、シンクロナイザリング等の同期手段を用いることなく、ドグクラッチ２７，２８の切断状態から接続状態への切替をスムーズに行うことが可能になる。さらに、その精度が向上させれば、チャンファ１９ａ１，２６ａ１を設ける必要もなくなる。

前記第１切替機構１４の前記回転位相の制御は、主に、前記エンジン１１又は前記第１モータジェネレータ１２によって行うが、前記第２切替機構１６が接続状態であれば、前記第２モータジェネレータ１３を補助的に用いてもよい。

ちなみに、前記スリーブ２６のスライド操作は、図３に示す第１アクチュエータ２９によって行う。

前記第２回転軸８の動力は、ドライブギヤ３１及びドリブンギヤ３２を介して、差動機構３３に伝動される。前記差動機構３３は、前記第２回転軸８からの動力を、左右の前記車軸６，７に分配する。ちなみに、左右の車輪２，３は、車両の後輪であってもよいし、前輪であってもよい。

前記第２切換機構１６は、前記第３回転軸９に一体回転するように装着されたハブ３４と、前記第３回転軸９に遊転状態で支持され且つ前記ドライブギヤ３１と常時噛合うギヤ３６と、前記ハブ３４の外周に一体回転するように装着され且つ前記第３回転軸９の軸方向にスライド可能なスリーブ３８とを備えている。前記ギヤ３６は、前記ハブ３４に向かって突出するピース３７を一体的に有している

前記ハブ３４、前記ピース３７を含む前記ギヤ３６及び前記スリーブ３８は、前記ハブ１７、前記ピース１９，２２を含む入力ギヤ１８，２１及び前記スリーブ２６と同一又は略同一に構成されている。このため、前記ピース３７及び前記スリーブ３８はドグクラッチ３９を構成している。すなわち、前記第２切替機構１６も前記第１切替機構１４と同様にドグクラッチ形式の切替機構になる。

前記スリーブ３８を、前記ハブ３４に隣接する前記ピース３７にスライド移動した場合、前記スリーブ３８が前記ハブ３４及び前記ピース３７の両方にスプライン結合し、ドグクラッチ３９の接続切替が行われ、前記第２モータジェネレータ１３によって回転駆動される第３回転軸９の動力が第２回転軸８に伝動されるモータ作動状態に切替る。

前記スリーブ３８を、前記ギヤ３６から離れた位置にスライド移動した場合、このスリーブ３８が前記ハブ３４のみとスプライン結合し、前記ドグクラッチ３９の切断切替が行われ、前記第２モータジェネレータ１３によって回転駆動される第３回転軸９の動力が前記第２回転軸８に伝動されないモータ非作動状態に切換る。

ちなみに、このドグクラッチ３９の接続切替の際にも、ピース１９，２２及びスリーブ２６の場合と同様、回転位相関係は正確に把握する必要がある。両者の回転位相関係を正確に把握できれば、シンクロナイザリング等の同期手段を用いることなく、前記ドグクラッチ３９の接続切替をスムーズに行うことが可能になる。

前記第１切替機構１６の前記回転位相の制御は、主に、前記第２モータジェネレータ１３によって行うが、前記第１切替機構１４が接続状態であれば、前記エンジン１１又は前記第１モータジェネレータ１２を補助的に用いてもよい。

また、前記スリーブ３８をスライドする操作は、図３に示す第２アクチュエータ４１によって行われる。

ところで、図１では、前記第１回転軸４の回転位相と、前記第２回転軸８の回転位相と、前記第３回転軸９の回転位相とが、エンコーダ等の回転センサで常時把握できれば、前記ドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替をスムーズに行うことが可能になる。

しかし、この場合は、回転センサの数が多くなり、コスト高いになり、デメリットが大きい。本例では、前記第１回転軸４の回転位相を検出する図３に示す第１回転位相検出部１２ａと、第３回転軸９の回転位相を検出する図３に示す第３回転位相検出部１３ａとによって、前記接続切替の円滑な実行を実現する。ちなみに、前記第１回転位相検出部１２ａは、前記第１モータジェネレータ１２に内蔵されたレゾルバによって構成され、前記第３回転位相検出部１３ａは、前記第２モータジェネレータ１３に内蔵されたレゾルバによって構成されている。

このドグクラッチ２７，２８，３９の断接切替の制御は、図３に示す制御部４２によって行う。

図３は制御部の構成を示すブロック図である。前記制御部４２は、１つのマイコンによって構成されるか、或いはＣＡＮ等によって相互接続された複数のマイコンによって構成される。ちなみに、前記制御部４２を構成する複数のマイコンのうちの１つが前記エンジン２を制御する専用のマイコンであるＥＣＵであってもよい。前記制御部４２はＲＯＭ等によって構成される記憶部４２ａを有している。なお、この記憶部４２ａは、制御部４２によるデータのリード・ライトが可能であれば、内蔵タイプではなく、外付けタイプのものでもよい。

前記制御部４２の入力側には、前記第１回転位相検出部１２a及び前記第２回転位相検出部１３ａと、前記スリーブ２６のスライド位置を検出する第１位置センサ４３と、前記スリーブ３８のスライド位置を検出する第２位置センサ４４とが接続されている。前記第１位置センサ４３及び前記第２位置センサ４４は前記ドグクラッチ２７，２８，３９の接続状態、切断状態等を検出可能な位置検出部の一種である。

前記制御部４２の出力側には、前記エンジン１１、前記第１モータジェネレータ１２、前記第２モータジェネレータ１３、前記第１アクチュエータ２９及び第２アクチュエータ４１がそれぞれ接続されている。

前記第１アクチュエータ２９及び前記第２アクチュエータ４１は、前記スリーブ２６，３８をスライド操作させる駆動力を発生させる電動モータ等を含み、通常、前記電動モータと前記スリーブ２６，３８との間には、ダンパー機構等の緩衝手段が設けられ、この緩衝手段によって変速ショック等の低減を図っているが、本例では、回転位相の適切な調整よって変速ショックが低減されるため、前記緩衝手段を設けることが必須ではない。

前記制御部４２は、走行状態の変化や運転者の操作に起因したシフト指令を図示しない受信部によって受信すると、前記第１位相検出部１２ａ及び前記第２位相検出部１３ａの検出結果に基づいて、前記エンジン１１、第１モータジェネレータ１２又は第２モータジェネレータ１３により回転位相の最適制御を行うとともに、第１アクチュエータ２９又は第２アクチュエータ４１によって前記スリーブ２６，３９のスライド操作を行う。

具体的に説明すると、前記制御部４２は、車両の走行中、走行状態や運転者からのアクセス操作又はブレーキ操作等の情報に基づき、前記第１切替機構１４によって前記高速状態又は前記低速状態への切替を行うとともに前記第２切替機構１６によって前記モータ非作動状態への切替を行うエンジン走行モードと、前記第１切替機構１４によって前記ニュートラル状態への切替を行うとともに前記第２切替機構１６によって前記モータ作動状態への切替を行うモータ走行モードとの何れかを選択する。

前記エンジン走行モード及び前記モータ走行モードの一方から他方、他方から一方への切替を行う際、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６の少なくとも何れか一方は、動力を伝動する状態で保持され、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６の両方が動力を切断する状態にはならないようにする。この際、前記第３回転位相検出部１３ａ及び前記第１回転位相検出部１２ａによって取得される回転位相の情報は、逐次、記憶部４２ａに記憶される。前記記憶部４２ａに記憶された過去の回転位相の情報は、必要に応じて読出され、ドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替が可能となるように前記エンジン１１、前記第１モータジェネレータ１２又は前記第２モータジェネレータ１３によって回転位相を調整する制御に利用される。

具体的に説明すると、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６における一方の切替機構１４，１６の一のドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替を行うとともに、他方の切替機構１４，１６の一のドグクラッチ２７，２８，３９の切断切替を行うことにより、前記モード切替を行う。

このようなモータ切替を行うにあたり、前記制御部４２は、まず、前記一方の切替機構１４，１６における接続切替の対象になっている一の前記ドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替を後述する手段によって行う同時接続処理を行う。

前記制御部４２は、前記同時接続処理を実行した後、前記第１回転位相検出部１２ａで検出した前記第１回転軸４の回転位相及び前記第３回転位相検出部１３ａで検出した前記第３回転軸９の回転位相を前記記憶部４２ａに記憶する位相記憶処理を行う。ちなみに、このようにした記憶した回転位相の情報は、前記切断切替の対象になっている一の前記ドグクラッチ２７，２８，３９の切断切替を行った後、再び、接続切替を行う場合における回転位相の調整に利用される。

前記制御部４２は、前記位相記憶処理を実行した後、前記他方の切替機構１４，１６の切断切替の対象になっている一のドグクラッチ２７，２８，３９の切断切替を、前記同時接続処理によって接続切替を行った一のドグクラッチ２７，２８，３９の接続状態を保持させた状態で行う切断処理を行う。

続いて、前記第１切替機構１４又は前記第２切替機構１６の接続切替を、一の前記ドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替によって行う制御について、説明する。前記制御部４２は、まず、接続切替の対象になっているドグクラッチ２７，２８，３９が直近で切断切替された際に、前記位相記処理によって記憶された前記第１回転軸４の回転位相及び前記第３回転軸９の回転位相の情報を、前記記憶部４２ａから取得し、続いて、この回転位相の情報を利用して、前記エンジン１１、前記第１モータジェネレータ１２又は前記第２モータジェネレータ１３を用いて、前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相を調整して制御する位相調整処理を行う。

前記制御部４２は、前記位相調整処理の実行後、前記接続切替の対象になっているドグクラッチ２７，２８，３９の接続切替を行う接続処理を実行する。

なお、回転位相の情報は前記記憶部４２ａに逐次記憶され、前記位相調整処理の処理内容に基づく位相調整処理の結果の良し悪しも検出可能であるため、これらの情報を機械学習させ、前記位相調整処理又は前記接続処理の精度がより高めてもよい。

次に、前記制御部４２の具体的な処理内容を図４乃至図７のフロー図に基づいて説明する。

図４は、エンジン走行モードからモータ走行モードへのモード切替の処理フロー図である。同図に示す処理は、所定間隔毎に定期的に実行される。処理はステップＳ１０１から開始される。ステップＳ１０１では、モータ走行モードへの切替条件を満たしているか否かを確認し、満たしていなければ処理を終了させる一方で、満たしていればステップＳ１０２に進む。ちなみに、前記切替条件の判断の際は、上述した通り、運転手の操作や車両の走行状態等を利用する。

ステップＳ１０２では、前記第２切替機構１６の前記ドグクラッチ３９が断続状態であるか否かを前記第２位置センサ４４によって確認し、切断状態であればステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、前記ドグクラッチ３９を一番最近切断切り替えした際に前記記憶部４２ａに記憶させた過去の前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相の情報を、前記記憶部４２ａから取得し、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、前記ドグクラッチ３９が接続切り替えできるように、前記ステップＳ１０３で取得した回転位相の情報を利用して、前記第２モータジェネレータ１３により、前記第１回転軸４及び第３回転軸９の回転位相を調整して制御し、ステップＳ１０５に進む。

ちなみに、前記ステップＳ１０３及び前記ステップＳ１０４の処理が前記位相調整処理に該当する。

ステップＳ１０５では、前記第２アクチュエータ４１によって、ドグクラッチ３９の接続切替を行い、ステップＳ１０６に進む。

ちなみに、前記ステップＳ１０５の処理が前記接続処理に該当するとともに、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６の両方の接続状態とする同時接続処理にも該当する。

ステップＳ１０６では、前記第１切替機構１４において切断切替の対象になっている一の前記ドグクラッチ２７，２８の回転位相の関係を将来利用する目的で、前記第１回転位相検出部１２ａによって前記第１回転軸４の回転位相を検出するとともに、前記第３回転位相検出部１３ａによって前記第３回転軸９の回転位相を検出し、これらの回転位相の情報を記憶部４２ａに記憶し、ステップＳ１０７に進む。

ちなみに、前記ステップＳ１０６の処理が前記位相記憶処理に該当する。

ステップＳ１０７では、前記切断切替の対象になっている一の前記ドグクラッチ２７，２８の切断切替を前記第１アクチュエータ２９によって行い、前記第１切替機構１４が動力を遮断する状態とし、処理を終了させる。ステップＳ１０２において、前記第２切替機構１６のドグクラッチ３９が接続状態の場合には、前記ステップＳ１０６に進む。ちなみに、図示する例では、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７において、前記ドグクラッチ２７が切断切替対象になっており、低速状態のエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替えているが、勿論、高速状態のエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替える場合もあり、この場合は、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７において、前記ドグクラッチ２８が切断切替対象になる。

図５は、モータ走行モードからエンジン走行モードへのモード切替の処理フロー図である。同図に示す処理は、所定間隔毎に定期的に実行される。処理はステップＳ２０１から開始される。ステップＳ２０１では、エンジン走行モードへの切替条件を満たしているか否かを確認し、満たしていなければ処理を終了させる一方で、満たしていればステップＳ２０２に進む。ちなみに、この切替条件の判断の際も運転手の操作や車両の走行状態等が利用される。

ステップＳ２０２では、前記第１切替機構１４において接続対象になっている一のドグクラッチ２７，２８が切断状態であるか否かを確認し、切断状態であればステップＳ２０３に進む。ちなみに、前記第１切替機構１４において接続対象外のドグクラッチ２７，２７は当然に切断状態になっている。また、図示する例では、前記ドグクラッチ２７が接続対象になっており、モータ走行モードから低速状態のエンジン走行モードへの切替を行うが、モータ走行モードから高速状態のエンジン走行モードへの切替を行うことも勿論可能であり、この場合は、前記ドグクラッチ２８が接続対象になる。

ステップＳ２０３では、前記第１切替機構１４において接続対象になっている一のドグクラッチ２７，２８を一番最近切断させた際に、前記記憶部４２ａに記憶させた前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相の情報を、前記記憶部４２ａから取得し、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、前記接続対象になっている一のドグクラッチ２７，２８が接続切り替えが可能になるように、前記ステップＳ２０３で取得した回転位相の情報を利用して、前記エンジン１１又は前記第１モータジェネレータ１２により、前記第１回転軸４及び第３回転軸９の回転位相を調整して制御し、ステップＳ２０５に進む。

ちなみに、前記ステップＳ２０３及び前記ステップＳ２０４の処理が前記位相調整処理になる。

ステップＳ２０５では、前記第１アクチュエータ２９によって、前記接続対象のドグクラッチ２７の接続切替を行い、ステップＳ２０６に進む。

ちなみに、前記ステップＳ２０５の処理が前記接続処理に該当するとともに、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６の両方の接続状態とする同時接続処理にも該当する。

ステップＳ２０６では、切断切替の対象になっている前記第２切替機構１６の前記ドグクラッチ３９の回転位相の関係を将来の接続切替の際に利用する目的で、前記第１回転位相検出部１２ａによって前記第１回転軸４の回転位相を検出するとともに、前記第３回転位相検出部１３ａによって前記第３回転軸９の回転位相を検出し、これらの回転位相の情報を記憶部４２ａに記憶し、ステップＳ２０７に進む。

ちなみに、前記ステップＳ２０６の処理が前記位相記憶処理に該当する。

ステップＳ２０７では、前記切断切替の対象になっている前記ドグクラッチ３９の切断切替を前記第２アクチュエータ４１によって行い、前記第２切替機構１６が動力を遮断する状態とし、処理を終了させる。ステップＳ２０２において、前記第１切替機構１４において接続対象になっている前記ドグクラッチ２７，２８が接続状態の場合には、前記ステップＳ２０６に進む。

図６は第１切替機構による変速切替時の処理における前半の流れを示すフロー図であり、図７は第１切替機構による変速切替時の処理における後半の流れを示すフロー図である。これらの図に示される処理は、所定間隔毎に定期的に実行される。処理はステップＳ３０１から開始される。ステップＳ３０１では、低速状態から高速状態への変速切替の必要があるか否かを判断し、必要がなければ処理を終了させる一方で、必要がある場合にはステップＳ３０２に進む。ちなみに、前記ステップＳ３０１の判断の際も運転手からのシフト指令の有無や車両の走行状態に関する情報を利用する。

ステップＳ３０２では、前記第２切替機構１６の前記ドグクラッチ３９が断続状態であるか否かを確認し、切断状態であればステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、前記ドグクラッチ３９を一番最近切断切り替えした際に前記位相記憶処理によって前記記憶部４２ａに記憶した前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相の情報を、前記記憶部４２ａから取得し、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、前記ステップＳ３０３において前記記憶部４２ａから取得した直近の回転位相の情報を利用して、前記ドグクラッチ３９が接続切替可能になるように、前記第２モータジェネレータ１３によって、前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相を調整する制御を行い、ステップＳ３０５に進む。

ちなみに、前記ステップＳ３０３及び前記ステップＳ３０４の処理も前記位相調整処理に該当する。

ステップＳ３０５では、第２アクチュエータ４１によって、前記ドグクラッチ３９の接続切替を行い、ステップＳ３０６に進む。

ちなみに、前記ステップＳ３０５の処理が前記接続処理に該当するとともに、前記第１切替機構１４及び前記第２切替機構１６の両方の接続状態とする同時接続処理にも該当する。

ステップＳ３０６では、前記第１切替機構１４において、これから切断切替を行う対象の前記ドグクラッチ２７の将来の接続切替が可能になるように、その時点での位相関係の情報を、記第１回転位相検出部１２ａによる前記第１回転軸４の回転位相の検出と、前記第３回転位相検出部１３ａによる前記第３回転軸９の回転位相の検出とによって取得し、この情報を前記記憶部４２ａに記憶し、ステップＳ３０７に進む。

ちなみに、前記ステップＳ３０６の処理も前記位相記憶処理に該当する。

ステップＳ３０７では、前記第１アクチュエータ２９によって、前記対象の前記ドグクラッチ２７の切断切替を行い、ステップＳ３０８に進む。

ちなみに、前記ステップＳ３０７の処理も前記切断処理に該当する。

ステップＳ３０８では、前記第１切替機構１４において、これから接続切替を行う対象の前記ドグクラッチ２８を一番最近切断切り替えした際に前記位相記憶処理によって前記記憶部４２ａに記憶した前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相の情報を、前記記憶部４２ａから取得し、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０９では、前記ステップＳ３０８において前記記憶部４２ａから取得した直近の回転位相の情報を利用して、前記対象の前記ドグクラッチ２８が接続切替可能になるように、前記エンジン１１又は第１モータジェネレータ１２によって、前記第１回転軸４及び前記第３回転軸９の回転位相を調整する制御を行い、ステップＳ３１０に進む。

ちなみに、前記ステップＳ３０８及び前記ステップＳ３０９の処理も前記位相調整処理に該当する。

ステップＳ３１０では、前記第１アクチュエータ２９によって、前記対象の前記ドグクラッチ２８の接続切替を行い、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、前記第２切替機構１６の前記ドグクラッチ３９の切断切替を行い、処理を終了する。

なお、ステップＳ３１１の処理は必須ではなく、省略も可能である。

また、同図は低速状態から高速状態への切替を例に説明したが、高速状態から低速状態への切替でも、前記ドグクラッチ２７と前記ドグクラッチ２８とで切断切替の対象と、接続切替の対象とを反対にすれば、同様の考えをそのまま適用可能である。

以上のように構成される動力伝達制御装置１によれば、少ないセンサ数で、しかもモータジェネレータ１２，１３に内蔵されたレゾルバを用いて、前記ドグクラッチ２７，２８，３９の断接制御を行うため、低コスト化を容易に図ることが可能である。また、機械学習によって、その制度の順次高めることも容易である。

１動力伝達制御装置
４第１回転軸
８第２回転軸
９第３回転軸
１１エンジン（第１動力源）
１２モータジェネレータ（第１動力源）
１２ａ第１回転位相検出部
１３モータジェネレータ（第２動力源）
１３ａ第３回転位相検出部
１４第１切替機構
１６第２切替機構
４２制御部
４２ａ記憶部

Claims

第１回転軸と、
前記第１回転軸の回転数を調整できるように設けられた第１動力源と、
車軸と連動して回転する第２回転軸と、
前記第１回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第１切替機構と、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸とは異なる第３回転軸と、
前記第３回転軸の回転数を調整できるように設けられた第２動力源と、
前記第３回転軸と前記第２回転軸との間で動力伝達の断接切替を行う第２切替機構と、
前記第１切替機構及び前記第２切替機構の断接切替動作並びに前記第１動力源及び前記第２動力源の動作を制御する制御部と、
記憶部と、
前記第１回転軸の回転位相を検出する第１回転位相検出部と、
前記第３回転軸の回転位相を検出する第３回転位相検出部と、を備え、
前記第１切替機構及び前記第２切替機構の少なくとも一方の切替機構がドグクラッチ形式であり、
前記制御部は、
前記少なくとも一方の切替機構を接続解除する場合において、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の両方を接続状態に切り替えるように動作させる同時接続処理と、
前記同時接続処理を実行した後、第１回転位相検出部で検出した第１回転軸の回転位相及び第３回転位相検出部で検出した第３回転軸の回転位相を前記記憶部に記憶する位相記憶処理と、
前記位相記憶処理を実行した後、少なくとも他方の切替機構は接続状態を維持しつつ、前記少なくとも一方の切替機構を切断状態に切り替えるように動作させる切断処理と、を行う
動力伝達制御装置。
前記制御部は、
前記少なくとも一方の切替機構を切断状態から接続状態にする場合において、前記位相記憶処理によって前記記憶部に記憶した第１回転軸の回転位相及び第３回転軸の回転位相に基づいて第１動力源又は第２動力源を制御して第１回転軸の回転位相及び第３回転軸の回転位相を調整する位相調整処理と、
前記位相調整処理を実行した後、前記少なくとも一方の切替機構を接続する接続処理と、を行う
請求項１に記載された動力伝達制御装置。