特許 7433473 車両のクラッチ制御方法及び車両のクラッチ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-08

(45)【発行日】2024-02-19

(54)【発明の名称】車両のクラッチ制御方法及び車両のクラッチ制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/06 20060101AFI20240209BHJP

【ＦＩ】

F16D28/00 A

F16D48/06 102

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022563246

(86)(22)【出願日】2020-11-18

(86)【国際出願番号】 IB2020000959

(87)【国際公開番号】W WO2022106862

(87)【国際公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古閑 雅人

(72)【発明者】

【氏名】加賀谷 隆行

【審査官】中野 裕之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４９９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３００２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８０８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２４６３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４８／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチの締結を検出する締結センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、
前記締結センサの正常時に前記噛み合いクラッチの差回転の大きさが所定値以下の場合に前記噛み合いクラッチの締結を実行し、前記締結センサで前記噛み合いクラッチの締結を判定することと、
前記締結センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転を前記所定値よりも大きい値に設定した上で、締結開始時点での前記噛み合いクラッチの差回転と、前記噛み合いクラッチの差回転との差分に基づき前記噛み合いクラッチの締結を判定することと、
を含む車両のクラッチ制御方法。

【請求項2】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチにばねを介さずにクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、前記噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、
前記噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させて前記シフト機構による前記噛み合いクラッチの解放を実行することと、
前記解放センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転に基づき前記噛み合いクラッチの解放を判定することと、
前記噛み合いクラッチの解放を行う際に低下させる前記伝達トルクを前記解放センサの故障時には前記解放センサの正常時より絶対値で大きな値に低下させることと、
を含む車両のクラッチ制御方法。

【請求項3】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチにばねを介してクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、前記噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、
前記噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させて前記シフト機構による前記噛み合いクラッチの解放を実行することと、
前記解放センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転に基づき前記噛み合いクラッチの解放を判定することと、
前記解放センサの故障時に所定時間が経過しても、前記噛み合いクラッチの差回転が絶対値で所定値より大きく変化しない場合に、前記伝達トルクを絶対値で増加させることと、
を含む車両のクラッチ制御方法。

【請求項4】

請求項１に記載の車両のクラッチ制御方法であって、
前記所定値を締結後の前記噛み合いクラッチの差回転の変動幅より大きい値に設定する、
車両のクラッチ制御方法。

【請求項5】

請求項１に記載の車両のクラッチ制御方法であって、
前記車両の加速中は前記噛み合いクラッチを介した動力伝達経路において前記噛み合いクラッチの上流側締結要素の回転速度が下流側締結要素の回転速度より高い場合に前記噛み合いクラッチの締結を実行し、
前記車両の減速中は前記噛み合いクラッチを介した動力伝達経路において前記上流側締結要素の回転速度が前記下流側締結要素の回転速度より低い場合に前記噛み合いクラッチの締結を実行する、
車両のクラッチ制御方法。

【請求項6】

請求項２に記載の車両のクラッチ制御方法であって、
前記解放センサの故障時に所定時間が経過しても、前記噛み合いクラッチの差回転が絶対値で所定値より大きく変化しない場合に、前記伝達トルクを絶対値で増加させる、
車両のクラッチ制御方法。

【請求項7】

請求項２に記載の車両のクラッチ制御方法であって、
前記噛み合いクラッチを介した動力伝達経路において前記噛み合いクラッチより上流側には発電機が設けられており、
前記噛み合いクラッチの解放開始時より解放後のほうが前記発電機の回転速度が高い場合は正側に、前記噛み合いクラッチの解放開始時より解放後のほうが前記発電機の回転速度が低い場合は負側に、前記伝達トルクを低下させる、
車両のクラッチ制御方法。

【請求項8】

請求項２に記載の車両のクラッチ制御方法であって、
前記車両の加速中は正側に、前記車両の減速中は負側に前記伝達トルクを低下させる、
車両のクラッチ制御方法。

【請求項9】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチの締結を検出する締結センサと、コントローラとを有する車両のクラッチ制御装置であって、
前記コントローラは、
前記締結センサの正常時に前記噛み合いクラッチの差回転の大きさが所定値以下の場合に前記噛み合いクラッチの締結を実行し、前記締結センサで前記噛み合いクラッチの締結を判定し、
前記締結センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転を前記所定値よりも大きい値に設定した上で、締結開始時点での前記噛み合いクラッチの差回転と、前記噛み合いクラッチの差回転との差分に基づき前記噛み合いクラッチの締結を判定する、
車両のクラッチ制御装置。

【請求項10】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチにばねを介さずにクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、前記噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサと、コントローラとを有する車両のクラッチ制御装置であって、
前記コントローラは、
前記噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させて前記シフト機構による前記噛み合いクラッチの解放を実行し、
前記解放センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転に基づき前記噛み合いクラッチの解放を判定し、
前記噛み合いクラッチの解放を行う際に低下させる前記伝達トルクを前記解放センサの故障時には前記解放センサの正常時より絶対値で大きな値に低下させる、
車両のクラッチ制御装置。

【請求項11】

噛み合いクラッチと、前記噛み合いクラッチにばねを介してクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、前記噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサと、コントローラとを有する車両のクラッチ制御装置であって、
前記コントローラは、
前記噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させて前記シフト機構による前記噛み合いクラッチの解放を実行し、
前記解放センサの故障時に前記噛み合いクラッチの差回転に基づき前記噛み合いクラッチの解放を判定し、
前記解放センサの故障時に所定時間が経過しても、前記噛み合いクラッチの差回転が絶対値で所定値より大きく変化しない場合に、前記伝達トルクを絶対値で増加させる、
車両のクラッチ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のクラッチ制御に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ２０１５－０２８３５９Ａには、ストロークセンサを用いて噛み合いクラッチのスリーブ位置を検出する技術が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

センサにより噛み合いクラッチのスリーブ位置を認識する場合、センサが故障するとスリーブの位置を把握できなくなる。結果、噛み合いクラッチの締結、解放を判定できなくなり、噛み合いクラッチの締結制御、解放制御を完了できなくなる虞がある。

【0004】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、センサ故障時であっても、噛み合いクラッチの締結又は解放を判定可能にすることを目的とする。

【0005】

本発明のある態様の車両のクラッチ制御方法は、噛み合いクラッチと、噛み合いクラッチの締結を検出する締結センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、締結センサの正常時に噛み合いクラッチの差回転の大きさが所定値以下の場合に噛み合いクラッチの締結を実行し、締結センサで噛み合いクラッチの締結を判定することと、締結センサの故障時に噛み合いクラッチの差回転を所定値よりも大きい値に設定した上で、締結開始時点での前記噛み合いクラッチの差回転と、前記噛み合いクラッチの差回転との差分に基づき噛み合いクラッチの締結を判定することとを含む。

【0006】

本発明の別の態様の車両のクラッチ制御方法は、噛み合いクラッチと、噛み合いクラッチにばねを介さずにクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させてシフト機構による噛み合いクラッチの解放を実行することと、解放センサの故障時に噛み合いクラッチの差回転に基づき噛み合いクラッチの解放を判定することと、噛み合いクラッチの解放を行う際に低下させる伝達トルクを解放センサの故障時には解放センサの正常時より絶対値で大きな値に低下させることとを含む。

【0007】

本発明のさらに別の態様の車両のクラッチ制御方法は、噛み合いクラッチと、噛み合いクラッチにばねを介してクラッチ作動力を伝えるシフト機構と、噛み合いクラッチの解放を検出する解放センサとを有する車両のクラッチ制御方法であって、噛み合いクラッチの伝達トルクを低下させてシフト機構による噛み合いクラッチの解放を実行することと、解放センサの故障時に噛み合いクラッチの差回転に基づき噛み合いクラッチの解放を判定することと、解放センサの故障時に所定時間が経過しても、差回転が絶対値で所定値より大きく変化しない場合に、伝達トルクを絶対値で増加させることとを含む。

【0008】

本発明のさらに別の態様によれば、上述の車両のクラッチ制御方法それぞれに対応する車両のクラッチ制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、車両の概略構成図である。

【図2】図２は、シリーズハイブリッドモードにおける動力伝達状態を示す図である。

【図3】図３は、内燃機関直結モードにおける動力伝達状態を示す図である。

【図4】図４は、車両の運転領域を示す図である。

【図5】図５は、第１シフト機構を示す図である。

【図6】図６は、第２シフト機構を示す図である。

【図7】図７は、締結制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図8A】図８Ａは、クラッチ差回転の狙い値の説明図の第１図である。

【図8B】図８Ｂは、クラッチ差回転の狙い値の説明図の第２図である。

【図9】図９は、図７に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。

【図10】図１０は、第２実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図11】図１１は、図１０に示す処理の一部をサブルーチンで示す図である。

【図12】図１２は、第３実施形態の第１シフト機構を示す図である。

【図13】図１３は、第３実施形態の第２シフト機構を示す図である。

【図14】図１４は、第３実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図15】図１５は、図１４に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。

【図16】図１６は、変形例の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図17】図１７は、第４実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図18】図１８は、図１７に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。

【図19】図１９は、第１変形例の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、車両１の概略構成図である。車両１は、内燃機関３と、発電用モータ４と、バッテリ５と、走行用モータ２と、コントローラ７と、を備える。

【0012】

内燃機関３は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのいずれでもかまわない。

【0013】

発電用モータ４は、内燃機関３の動力によって駆動されることで発電する。また、発電用モータ４は、後述するバッテリ５の電力により力行することで内燃機関３をモータリングする機能も有する。

【0014】

バッテリ５には、発電用モータ４で発電された電力と、後述する走行用モータ２で回生された電力と、が充電される。

【0015】

走行用モータ２は、バッテリ５の電力により駆動されて、駆動輪６を駆動する。また、走行用モータ２は、減速時等に駆動輪６の回転に伴って連れ回されることにより減速エネルギを電力として回生する、いわゆる回生機能も有する。

【0016】

コントローラ７は、走行用モータ２、内燃機関３及び発電用モータ４の制御を行なう。

【0017】

なお、コントローラ７は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

【0018】

また、車両１は、走行用モータ２と駆動輪６との間で動力を伝達する動力伝達経路２４と、内燃機関３と駆動輪６との間で動力を伝達する動力伝達経路２５と、内燃機関３と発電用モータ４との間で動力を伝達する動力伝達経路２６と、を有する。

【0019】

動力伝達経路２４は、走行用モータ２の回転軸２Ａに設けられた第１減速ギヤ８と、第１減速ギヤ８と噛み合う第２減速ギヤ９と、デファレンシャルケース１１に設けられたデファレンシャルギヤ１２と、第２減速ギヤ９と同軸上に設けられてデファレンシャルギヤ１２と噛み合う第３減速ギヤ１０と、で構成される。また、動力伝達経路２４には、第１減速ギヤ８が回転軸２Ａに対して相対回転可能な状態と相対回転不可能な状態とを切り替える第１クラッチ機構１９が設けられている。第１クラッチ機構１９は、回転軸２Ａに軸方向に摺動可能に支持された第１スリーブ２０と、第１減速ギヤ８に設けられた係合部８Ａとで構成された、いわゆるドグクラッチである。すなわち、第１スリーブ２０が第１減速ギヤ８の方向に移動し、第１スリーブ２０に係合部８Ａの方向に突出するよう設けられた複数の凸部と、係合部８Ａに第１スリーブ２０の方向に突出するよう設けられた複数の凸部とが、回転方向において互い違いに配置される噛み合うことで締結状態となる。この状態から、第１スリーブ２０が第１減速ギヤ８とは反対方向に移動して、両者の凸部の噛み合いが解消されることで解放状態となる。なお、第１スリーブ２０の移動は、電動アクチュエータにより行なわれる。

【0020】

第１クラッチ機構１９が締結状態であれば、走行用モータ２の動力は駆動輪６に伝達される。一方、第１クラッチ機構１９が解放状態であれば、走行用モータ２の回転軸２Ａの回転は第１減速ギヤ８に伝達されないので、走行用モータ２から駆動輪６への動力伝達は遮断される。

【0021】

動力伝達経路２５は、内燃機関３の出力軸３Ａに設けられた第４減速ギヤ１６と、第４減速ギヤ１６と噛み合う第５減速ギヤ１７と、デファレンシャルケース１１に設けられたデファレンシャルギヤ１２と、第５減速ギヤ１７と同軸上に設けられてデファレンシャルギヤ１２と噛み合う第６減速ギヤ１８と、で構成される。また、動力伝達経路２５には、第４減速ギヤ１６が出力軸３Ａに対して相対回転可能な状態と相対回転不可能な状態とを切り替える第２クラッチ機構２１が設けられている。第２クラッチ機構２１は、出力軸３Ａに軸方向に摺動可能に支持された第２スリーブ２２と、第４減速ギヤ１６に設けられた係合部１６Ａとで構成された、いわゆるドグクラッチである。すなわち、第２スリーブ２２が第４減速ギヤ１６の方向に移動し、第２スリーブ２２に係合部１６Ａの方向に突出するよう設けられた複数の凸部と、係合部１６Ａに第２スリーブ２２の方向に突出するよう設けられた複数の凸部とが、回転方向において互い違いに配置される噛み合うことで締結状態となる。この状態から、第２スリーブ２２が第４減速ギヤ１６とは反対方向に移動して、両者の凸部の噛み合いが解消されることで解放状態となる。なお、第２スリーブ２２の移動は、電動アクチュエータにより行なわれる。

【0022】

第２クラッチ機構２１が締結状態であれば、内燃機関３の動力は駆動輪６に伝達される。以下の説明において、この状態を内燃機関直結状態ともいう。一方、第２クラッチ機構２１が解放状態であれば、内燃機関３の出力軸３Ａの回転は第４減速ギヤ１６に伝達されないので、内燃機関３から駆動輪６への動力伝達は遮断される。

【0023】

動力伝達経路２６は、内燃機関３の出力軸３Ａに設けられた第７減速ギヤ１３と、第７減速ギヤ１３と噛み合う第８減速ギヤ１４と、発電用モータ４の回転軸４Ａに設けられた第９減速ギヤ１５と、で構成される。動力伝達経路２６は、動力伝達を遮断する要素を備えていない。すなわち、動力伝達経路２６は常に動力が伝達される状態になっている。

【0024】

第１クラッチ機構１９及び第２クラッチ機構２１はともに噛み合いクラッチであり、第１クラッチ機構１９及び第２クラッチ機構２１の締結、解放動作は、コントローラ７により制御される。コントローラ７には各種信号が入力される。各種信号は例えば、第１クラッチ機構１９の第１スリーブ２０、第１減速ギヤ８、第２クラッチ機構２１の第２スリーブ２２、第４減速ギヤ１６の回転速度を可能な回転速度センサそれぞれからの信号を含む。これらの回転速度は、第１クラッチ機構１９及び第２クラッチ機構２１の差回転を検出するのに用いられる。

【0025】

コントローラ７にはこのほか、バッテリ５の充電量を指標するバッテリ充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）がバッテリ５から入力される。また、コントローラ７には、車両１のアクセルペダルの踏み込み量を指標するアクセル開度を検出するアクセル開度センサや、車速ＶＳＰを検出する車速センサや、後述する第１クラッチ位置センサ５１、第２クラッチ位置センサ５２等からの信号が入力される。

【0026】

本実施形態では、内燃機関３の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第１スリーブ２０の回転速度を構成し、走行用モータ２の回転速度Ｎ＿ＭＧが第２スリーブ２２の回転速度を構成する。第１減速ギヤ８の回転速度や第４減速ギヤ１６の回転速度は駆動輪６とともに回転する出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴを構成する。出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴは例えば車速センサからの信号に基づきギヤ比を用いて演算されてもよい。

【0027】

上述した構成の車両１は、動力伝達経路２４により駆動輪６に動力を伝達して走行するシリーズハイブリッドモードと、内燃機関直結状態にして動力伝達経路２５により駆動輪６に動力を伝達して走行する内燃機関直結モードと、を切り替え可能である。シリーズハイブリッドモードでは、内燃機関３の動力により駆動されて発電する発電用モータ４の電力を利用して走行用モータ２で駆動輪６を駆動する。コントローラ７は、シリーズハイブリッドモードと内燃機関直結モードとを運転状態、具体的には車速ＶＳＰと車両駆動力ＤＰとに応じて切り替える。

【0028】

図２は、シリーズハイブリッドモードにおける動力伝達状態を示す図である。シリーズハイブリッドモードでは、動力伝達経路２４により駆動輪６に動力が伝達される。すなわち、シリーズハイブリッドモードでは、第１クラッチ機構１９が締結状態になることで、走行用モータ２が発生した動力が駆動輪６に伝達される。このとき、第２クラッチ機構２１は解放状態となる。

【0029】

また、シリーズハイブリッドモードにおいても内燃機関３の動力は動力伝達経路２６を介して発電用モータ４に伝達され、発電用モータ４は発電を行い、発電された電力はバッテリ５に充電される。ただし、発電用モータ４で発電するか否かはバッテリ５の充電量に応じて定まり、バッテリ５に充電する必要がない場合には内燃機関３は停止する。

【0030】

図３は、内燃機関直結モードにおける動力伝達状態を示す図である。内燃機関直結モードでは、動力伝達経路２５により駆動輪６に動力が伝達される。すなわち、内燃機関直結モードでは、第２クラッチ機構２１が締結状態になることで、内燃機関３が発生した動力が駆動輪６に伝達される。

【0031】

内燃機関直結モードでは、第１クラッチ機構１９は解放状態となる。仮に、内燃機関直結モードにおいて第１クラッチ機構１９を締結状態にすると、駆動輪６の回転に伴って走行用モータ２が連れ回り、誘起起電力が発生する。バッテリ５の充電容量に余裕がある場合には、発生した電力をバッテリ５に充電することでエネルギを回生することになる。しかし、バッテリ５の充電容量に余裕がない場合には、発電抵抗が駆動輪６の回転を妨げるフリクションとなり、燃費性能低下の要因となる。これに対し本実施形態では、内燃機関直結モードにおいて第１クラッチ機構１９は解放状態になるので、上述した走行用モータ２の連れ回りによる燃費性能の低下を抑制できる。

【0032】

図４は、車両１の運転領域を示す図である。領域Ｒ１はシリーズハイブリッドモード領域であり、低速域で車両駆動力ＤＰの上限値が一定に、中高速域で車速ＶＳＰが高くなるほど小さくなるように設定される。領域Ｒ２は内燃機関直結モード領域であり、車速ＶＳＰが所定車速ＶＳＰ１より高く且つ車両駆動力ＤＰが所定駆動力ＤＰ１より小さい領域とされる。所定車速ＶＳＰ１は中高速域に設定され、所定駆動力ＤＰ１は領域Ｒ１の車両駆動力ＤＰの上限値より低く設定される。このように領域Ｒ２が設定される理由は次の通りである。

【0033】

すなわち、シリーズハイブリッドモードでは燃費の良い動作点で内燃機関３を運転しながら発電用モータ４を駆動して発電することができ、これにより高い燃費性能が得られる。その一方で、高速走行時には要求駆動力が小さくなる結果、内燃機関３の動作点が燃費の良い動作点に近づく。この場合、電気変換効率を加味すると、シリーズハイブリッドモードと内燃機関直結モードとでシステム効率が逆転する。

【0034】

領域Ｒ１と領域Ｒ２との間の境界線にはヒステリシスが設けられる。従って、加速状態で運転モードがシリーズハイブリッドモードから内燃機関直結モードに移行した後、車両１が直ちに減速しても運転モードは直ちにはシリーズハイブリッドモードには切り替わらない。同様に、減速状態で運転モードが内燃機関直結モードからシリーズハイブリッドモードに移行した後、車両１が直ちに加速しても運転モードは直ちには内燃機関直結モードには切り替わらない。

【0035】

次に車両１が備えるシフト機構について説明する。

【0036】

図５は第１シフト機構３０を示す図であり、図６は第２シフト機構４０を示す図である。車両１は、第１シフト機構３０と第２シフト機構４０とを備える。

【0037】

第１シフト機構３０は第１クラッチ機構１９の締結、解放を行うための機構であり、第１シフトアクチュエータ３１と、第１シフトカム３２と、第１ピン３３と、第１ばね３４と、第１シフトフォーク３５とを有する。第１シフト機構３０は第１シフトアクチュエータ３１の動力をクラッチ作動力として第１クラッチ機構１９に締結方向及び解放方向のクラッチ作動力を伝達する。

【0038】

第２シフト機構４０は第２クラッチ機構２１の締結、解放を行うための機構であり、第２シフトアクチュエータ４１と、第２シフトカム４２と、第２ピン４３と、第２ばね４４と、第２シフトフォーク４５とを有する。第２シフト機構４０は第２シフトアクチュエータ４１の動力をクラッチ作動力として締結方向及び解放方向のクラッチ作動力を第２クラッチ機構２１に伝達する。

【0039】

第１シフト機構３０と第２シフト機構４０とは互いに同様の構造を有する。このため、以下では第１シフト機構３０を例に説明する。

【0040】

第１シフトアクチュエータ３１は第１シフトカム３２を駆動する。第１シフトアクチュエータ３１は例えばモータにより構成され、第１シフトカム３２を回転駆動する。第１シフトカム３２は第１案内溝３２１を有する。第１案内溝３２１には第１ピン３３が係合する。第１案内溝３２１は第１シフトカム３２の回転時に第１ピン３３を案内することにより、第１ピン３３を第１シフトカム３２の軸方向に移動させる。第１シフトカム３２の軸方向は、第１スリーブ２０が設けられた回転軸２Ａの軸方向、つまり第１クラッチ機構１９の作動方向に沿った方向とされる。

【0041】

第１ピン３３は第１ばね３４を介して第１シフトフォーク３５と接続される。第１ばね３４は第１シフトアクチュエータ３１と第１シフトフォーク３５とを結ぶ動力伝達経路上、第１シフトカム３２と第１シフトフォーク３５との間に設けられる。第１ばね３４には第１シフトフォーク３５を解放位置から締結位置まで移動させるのに必要な長さをストローク可能なばねが用いられる。

【0042】

第１シフトフォーク３５は第１クラッチ機構１９の第１スリーブ２０と係合する。第１スリーブ２０の外周溝は回転方向に摺動可能に第１シフトフォーク３５と係合する。第１スリーブ２０は、第１シフトフォーク３５から伝達されるクラッチ作動力により第１クラッチ機構１９の作動方向、つまり第１クラッチ機構１９を締結する方向と第１クラッチ機構１９を解放する方向とに移動する。

【0043】

第１シフト機構３０には第１クラッチ位置センサ５１が設けられ、第２シフト機構４０には第２クラッチ位置センサ５２が設けられる。第１クラッチ位置センサ５１は第１スリーブ２０の軸方向位置を検出し、第２クラッチ位置センサ５２は第２スリーブ２２の軸方向位置を検出する。

【0044】

第１クラッチ位置センサ５１の被検出部は第１ばね３４及び第１シフトフォーク３５間の動力伝達部位、つまり第１スリーブ２０と一体的に軸方向に移動する部位に設けられる。同様に第２クラッチ位置センサ５２の被検出部は第２スリーブ２２と一体的に軸方向に移動する部位に設けられる。

【0045】

第１クラッチ位置センサ５１には例えばストロークセンサを用いることができる。この例では第１クラッチ位置センサ５１は被検出部の軸方向位置を検出することで、第１スリーブ２０の締結位置を検出するように構成される。第２クラッチ位置センサ５２についても同様である。

【0046】

第１クラッチ位置センサ５１は第１スリーブ２０の締結位置を検出することで締結センサとして機能し、第１スリーブ２０の解放位置を検出することで解放センサとして機能する。締結センサ及び解放センサとしての第１クラッチ位置センサ５１はストロークセンサ以外のセンサであってもよく、複数のセンサにより構成されてもよい。第２クラッチ位置センサ５２についても同様である。

【0047】

第２クラッチ機構２１の締結を行うにあたり、コントローラ７は第２クラッチ位置センサ５２により第２スリーブ２２の位置を認識する。この場合、第２クラッチ位置センサ５２が故障すると第２スリーブ２２の位置を把握できなくなる。結果、第２クラッチ機構２１の締結を判定できなくなり、第２クラッチ機構２１の締結制御を完了できなくなることが懸念される。第１クラッチ機構１９についても同様である。

【0048】

このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ７が次に説明するクラッチ締結制御を行う。

【0049】

図７はコントローラ７が行う締結制御の一例をフローチャートで示す図である。以下では噛み合いクラッチとして第２クラッチ機構２１を例にして説明し、第１クラッチ機構１９の場合については適宜補足して説明する。

【0050】

ステップＳ１で、コントローラ７はクラッチ締結が開始したか否かを判定する。ここで、第２クラッチ機構２１はシリーズハイブリッドモードから内燃機関直結モードに運転モードが移行した場合に締結される。

【0051】

このため、ステップＳ１では車両１の運転動作点が領域Ｒ１から領域Ｒ２に移動した場合に締結が開始したと判定される。第１クラッチ機構１９の場合は、車両１の運転動作点が領域Ｒ２から領域Ｒ１に移行した場合に締結が開始したと判定することができる。ステップＳ１で否定判定であれば処理は一旦終了し、ステップＳ１で肯定判定であれば処理はステップＳ２に進む。

【0052】

ステップＳ２で、コントローラ７は位置センサが正常か否かを判定する。第２クラッチ位置センサ５２の異常は第２スリーブ２２の締結位置や解放位置を適切に検出できなくなるセンサ異常であり、断線等を含む。第２クラッチ位置センサ５２の異常の有無は公知技術のほか適宜の技術で判定されてよい。ステップＳ２で肯定判定であれば、処理はステップＳ３に進む。

【0053】

ステップＳ３で、コントローラ７は回転同期時のクラッチ差回転の狙い値を第１所定値Ａ１に設定する。第１所定値Ａ１は第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合の狙い値であり、予め設定される。

【0054】

ステップＳ４で、コントローラ７はクラッチ回転同期を実施する。第２クラッチ機構２１の回転同期は、発電用モータ４を制御して第２スリーブ２２の回転を第４減速ギヤ１６の回転に近づけることにより行われる。これにより、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさ（絶対値）が次第に小さくなる。第１クラッチ機構１９の場合、走行用モータ２を制御して第１スリーブ２０の回転を第１減速ギヤ８の回転に近づけることにより回転同期を行うことができる。

【0055】

ステップＳ４で、コントローラ７はさらにクラッチ締結指示を行う。ステップＳ４では、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが予め設定した判定時間の間、第１所定値Ａ１以下の場合に第２クラッチ機構２１のクラッチ締結指示が行われ、これにより第２クラッチ機構２１の締結が開始される。

【0056】

ステップＳ５で、コントローラ７はクラッチスリーブが締結位置にあるか否かを判定する。ステップＳ５では、正常な第２クラッチ位置センサ５２の出力に基づき第２クラッチ機構２１のクラッチ締結判定が行われる。

【0057】

ステップＳ５で否定判定の場合、第２クラッチ機構２１が締結していないと判定され、処理はステップＳ５に戻る。ステップＳ５で肯定判定の場合、第２クラッチ機構２１が締結したと判定され、処理はステップＳ６に進む。

【0058】

ステップＳ６で、コントローラ７はクラッチ締結制御を完了させる。ステップＳ６では例えばクラッチが締結したか否かを示すフラグがＯＮにされ、これにより、第２クラッチ機構２１の締結制御が完了する。シリーズハイブリッドモード、内燃機関直結モード間で運転モードが変化する場合、クラッチ締結制御が完了すると、走行用モータ２と内燃機関３とでのトルクの架替えが開始される。ステップＳ６の後には処理は一旦終了する。

【0059】

ステップＳ２で否定判定であった場合、処理はステップＳ７に進む。ステップＳ７で、コントローラ７は回転同期時のクラッチ差回転の狙い値を第２所定値Ａ２に設定する。第２所定値Ａ２は次のように設定される。

【0060】

図８Ａ、図８Ｂはクラッチ差回転の狙い値の説明図である。図８Ａは位置センサ正常時の場合を示し、図８Ｂは位置センサ異常時の場合を示す。以下では、第２クラッチ位置センサ５２を例にして説明するが、第１クラッチ位置センサ５１の場合も同様である。

【0061】

図８Ａに示すように、第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合は回転同期時の差回転の狙い値が第１所定値Ａ１とされる。その一方で、第２クラッチ位置センサ５２からの出力に基づき検出される検出差回転は狙いの差回転を中心とした計測ばらつきαを有する。計測ばらつきαは主に回転変動に起因して発生する。このため、計測ばらつきαはクラッチ締結完了後つまり第２クラッチ機構２１の噛み合い後の計測ばらつきとされる。結果、実際の差回転が第１所定値Ａ１の場合の検出差回転は下限値Ａ１－αを有する。

【0062】

第１所定値Ａ１は下限値Ａ１－αが第２クラッチ機構２１締結後の差回転つまりゼロ以下にならないように設定される。従って、クラッチ締結は差回転がゼロになる前に開始される。これにより、締結開始後に第２クラッチ機構２１のドグ歯同士が干渉するティースオンティースが発生しても、ドグ歯同士の回転方向の位相がずれることによりティースオンティースが解消されるので、クラッチ締結が再び進行する。

【0063】

第１所定値Ａ１は下限値Ａ１－αの大きさが計測ばらつきαの大きさより小さくなるように設定されている。このためこの場合は、クラッチ締結前後で検出差回転の範囲に重なり合いが生じる。結果、クラッチ締結前後で検出差回転が変わらない事態が生じ得る。

【0064】

第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合、第２クラッチ機構２１の締結は第２クラッチ位置センサ５２を用いて判定される。このためこの場合は、クラッチ締結前後で検出差回転が変わらなくても、第２クラッチ機構２１の締結を判定できる。

【0065】

第２クラッチ位置センサ５２が異常な場合、第２クラッチ機構２１の締結判定に第２クラッチ位置センサ５２を用いることができなくなる。また、回転同期時の差回転の狙い値が第１所定値Ａ１の場合、クラッチ締結前後で検出差回転が変わらない事態が生じ得る。従ってこの場合、差回転に基づきクラッチ締結を判定しようとすると、実際にはクラッチが締結していないにも関わらず、クラッチが締結したと誤判定する事態が生じ得る。

【0066】

本実施形態では、第２クラッチ位置センサ５２が異常な場合は、図８Ｂに示すように回転同期時の差回転の狙い値を第２所定値Ａ２に設定した上で、差回転に基づき第２クラッチ機構２１が締結したか否かを判定する。

【0067】

第２所定値Ａ２は、実際の差回転が第２所定値Ａ２の場合の検出差回転の下限値Ａ２－αの大きさが計測ばらつきαよりも大きくなるように設定される。第２所定値Ａ２は第１所定値Ａ１を大きい側にオフセットさせた値に相当し、第１所定値Ａ１を差回転の変動幅２αより大きい値にオフセットさせた値とされる。

【0068】

この場合、クラッチ締結前後で検出差回転の範囲に重なり合いは生じない。従って、クラッチ締結前後で検出差回転が異なるので、差回転に基づき第２クラッチ機構２１が締結したか否かを判定できる。

【0069】

第２所定値Ａ２は、第２クラッチ機構２１を締結な可能な差回転の範囲内で実験等に基づき予め設定される。差回転が大きすぎる場合、第２クラッチ機構２１を締結できない場合があるためである。第１所定値Ａ１、第２所定値Ａ２の具体的な数値は第１クラッチ機構１９と第２クラッチ機構２１とで異なってもよい。

【0070】

図７に戻り、ステップＳ８Ａでコントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ回転同期を実施する。第２クラッチ機構２１の回転同期は、発電用モータ４を制御して第２スリーブ２２の回転を第４減速ギヤ１６の回転に近づけることにより行われる。ステップＳ８Ａでコントローラ７はさらに、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが予め設定した判定時間の間、第２所定値Ａ２以下の場合に第２クラッチ機構２１のクラッチ締結指示を行う。これにより、第２クラッチ機構２１の締結が開始される。

【0071】

ステップＳ９で、コントローラ７は差回転の大きさが所定値Ｄ１以下か否かを判定する。クラッチ締結後の差回転はゼロなので、ステップＳ９では換言すれば、現在の差回転とクラッチ締結後の差回転との差分の大きさが所定値Ｄ１以下であるか否かが判定される。所定値Ｄ１はクラッチが締結したか否かを判定するための判定値であり、予め設定される。

【0072】

ステップＳ９で否定判定であれば、第２クラッチ機構２１が締結していないと判定され、処理はステップＳ９に戻る。ステップＳ９で肯定判定であれば、第２クラッチ機構２１が締結したと判定される。この場合、処理はステップＳ６に進み、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ締結制御を完了させる。

【0073】

図９は図７に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。図９では、シリーズハイブリッドモードから内燃機関直結モードへの運転モード移行制御が行われる場合について説明する。

【0074】

運転モード移行制御は、回転同期フェーズと、クラッチ締結フェーズと、トルク架替えフェーズと、クラッチ解放フェーズとを有する。回転同期フェーズでは噛み合いクラッチの回転同期が行われ、クラッチ締結フェーズでは噛み合いクラッチのクラッチ締結制御が行われる。トルク架替えフェーズでは走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧと、内燃機関３及び発電用モータ４のトルクＴ＿ＳＵＭとの間で車両１の駆動トルクを架替えるトルクの架替えが行われる。クラッチ解放フェーズでは噛み合いクラッチのクラッチ解放制御が行われる。

【0075】

タイミングＴ１では車両１の運転動作点が領域Ｒ１から領域Ｒ２に移動する。このため、シリーズハイブリッドモードから内燃機関直結モードに運転モードを移行すべく、破線で示すように運転モードの移行要求が発生する。また、運転モードの移行要求に応じて第２クラッチ機構２１の回転同期が開始される。

【0076】

このため、発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮの増加により内燃機関３の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２に近づけられる。第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２は第４減速ギヤ１６の回転速度である。従って、タイミングＴ１からは第２スリーブ２２の回転が第４減速ギヤ１６の回転に近づけられる。

【0077】

第２クラッチ機構２１の伝達トルクは内燃機関３のトルクＴ＿ＩＣＥと発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮとの和つまりトルクＴ＿ＳＵＭであり、トルクＴ＿ＧＥＮがその後ゼロになると、トルクＴ＿ＩＣＥがトルクＴ＿ＳＵＭを表すことになる。この際、回転速度Ｎ＿ＩＣＥを一定の回転速度に保つためにトルクＴ＿ＧＥＮで微調整する制御が行われてもよい。

【0078】

タイミングＴ２では、第２クラッチ機構２１の差回転、つまり第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２と回転速度Ｎ＿ＩＣＥとの差回転の大きさが第２所定値Ａ２以下になる。差回転の大きさは、判定時間が経過するタイミングＴ３まで第２所定値Ａ２以下のままとなる。このため、タイミングＴ３ではクラッチ締結が開始され、第２ピン４３及び第２スリーブ２２が締結側に移動し始める。

【0079】

タイミングＴ４では、第２クラッチ機構２１でティースオンティースが発生し、第２スリーブ２２の移動が妨げられる。このため、タイミングＴ４からは第２ピン４３が移動しても第２スリーブ２２は移動せず、第２ばね４４が圧縮される。

【0080】

第２ピン４３はタイミングＴ５で締結位置に移動するが、ティースオンティースはタイミングＴ５では解除されず、その後タイミングＴ６で解除される。ティースオンティースが解除されると、第２スリーブ２２は第２ばね４４のばね力によって締結側に移動し始め、タイミングＴ７で締結位置に到達する。結果、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ１以下になり、クラッチ締結が完了する。

【0081】

このように、本実施形態では第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが第２所定値Ａ２以下の場合に第２クラッチ機構２１の締結を実行する。そしてこの際の検出差回転の範囲は、図８Ｂを用いて説明したようにクラッチ締結後の検出差回転の範囲と重なり合わない。このため本実施形態では、タイミングＴ７で第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ１以下になるまでは第２クラッチ機構２１が締結したと誤判定されない。

【0082】

タイミングＴ７以降について説明すると次の通りである。

【0083】

タイミングＴ７からは、第２クラッチ機構２１のクラッチ締結制御の完了に応じて第１クラッチ機構１９の解放が開始され、第１ピン３３が解放側に移動し始める。このとき、第１クラッチ機構１９には未だ走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧが作用している。トルクＴ＿ＭＧは、第１スリーブ２０の解放側への移動を妨げる解放抵抗力を第１クラッチ機構１９で発生させる。

【0084】

このため、タイミングＴ７、タイミングＴ８間で第１ピン３３が締結位置から解放位置に移動しても、第１スリーブ２０は破線で示すようには移動せず、この際には第１ばね３４が伸長する。

【0085】

タイミングＴ７からは、走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧからトルクＴ＿ＳＵＭに車両１の駆動トルクを変更するトルクの架替えが行われる。トルクの架替えでは第１クラッチ機構１９の伝達トルクの低下と第２クラッチ機構２１の伝達トルクの増加とが同時進行で行われる。

【0086】

トルクＴ＿ＭＧは第１クラッチ機構１９の伝達トルクを構成し、トルクＴ＿ＳＵＭは前述の通り第２クラッチ機構２１の伝達トルクを構成する。このため、タイミングＴ７からはトルクＴ＿ＭＧが低下し始める一方で、トルクＴ＿ＳＵＭが上昇し始める。この際、トルクＴ＿ＳＵＭの上昇は基本的にトルクＴ＿ＩＣＥの上昇により行われ、発電用モータ４はトルクＴ＿ＳＵＭの微調整を担う。この際、トルクＴ＿ＳＵＭの上昇はトルクＴ＿ＧＥＮのみによって行われてもよい。

【0087】

タイミングＴ９では、トルクＴ＿ＭＧの低下に伴い第１ばね３４のばね力が解放抵抗力を上回る。このため、タイミングＴ９からは第１ばね３４のばね力によって第１スリーブ２０が解放側に移動し始める。タイミングＴ８、タイミングＴ９間は、第１ピン３３が解放位置に移動してから第１スリーブ２０が移動を開始するまでの第１スリーブ２０の待ち時間となる。

【0088】

トルクの架替えはタイミングＴ１０で完了し、第１クラッチ機構１９のクラッチ解放制御はタイミングＴ１１で第１スリーブ２０が解放位置に移動すると完了する。結果、運転モードの移行が完了する。タイミングＴ１１からは内燃機関３から第１減速ギヤ８を介して第１スリーブ２０に動力が伝達されなくなる。このため、第１スリーブ２０とともに回転する走行用モータ２の回転速度Ｎ＿ＭＧが低下し始める。タイミングＴ９、タイミングＴ１１間は第１スリーブ２０が締結位置から解放位置に移動するまでの第１スリーブ２０の抜け時間となる。

【0089】

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0090】

本実施形態にかかる車両１のクラッチ制御方法は、噛み合いクラッチの一例である第２クラッチ機構２１と、第２クラッチ機構２１の締結を検出する第２クラッチ位置センサ５２とを有する車両１で用いられる。車両１のクラッチ制御方法は、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが第１所定値Ａ１以下の場合に第２クラッチ機構２１の締結を実行することと、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に回転同期時の差回転の狙い値を第２所定値Ａ２とした上で、つまり第１所定値Ａ１を大きい側にオフセットさせた上で、差回転に基づき第２クラッチ機構２１の締結を判定することとを含む。

【0091】

このような方法によれば、第２クラッチ位置センサ５２が故障した場合でも、第２クラッチ機構２１の締結判定が可能になるので、実現したい運転モードに移行できる。結果、車両１の燃費、動力性能の低下を防止できる。

【0092】

本実施形態では、第１所定値Ａ１を第２クラッチ機構２１の締結後の差回転の変動幅２αより大きい値にオフセットさせる。換言すれば、第２所定値Ａ２は第２クラッチ機構２１の締結後の差回転の変動幅２αより大きい値とされる。

【0093】

このような方法によれば、クラッチ締結前後で差回転を異ならせることができるので、第２クラッチ機構２１の締結判定を正確に行うことができる。

【0094】

内燃機関直結モードで走行中に第１クラッチ位置センサ５１の故障が判定された場合、運転モードをシリーズハイブリッドモードに移行させることにより、内燃機関３のストールを防ぎ且つ車両１が走行不能になることを回避できる。そのためには第１クラッチ位置センサ５１が故障した場合に第１クラッチ機構１９のクラッチ締結制御を完了させる必要がある。

【0095】

車両１のクラッチ制御方法は、噛み合いクラッチの一例である第１クラッチ機構１９を締結する場合にも用いることができる。このため、内燃機関直結モードで走行中に第１クラッチ位置センサ５１の故障が判定された場合でも、運転モードをシリーズハイブリッドモードに移行させるべく第１クラッチ機構１９のクラッチ締結制御を完了させることができる。結果、内燃機関３のストールを防ぎ且つ車両１が走行不能になることを回避できる。

【0096】

（第２実施形態）
本実施形態では、コントローラ７がさらに以下で説明する制御を行うように構成される。以下では噛み合いクラッチとして第２クラッチ機構２１を例にして説明するが、第１クラッチ機構１９の場合についても同様である。

【0097】

図１０は本実施形態でコントローラ７が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。図１１は図１０に示すステップＳ８Ｂのサブルーチンを示す図である。図１０に示すフローチャートはステップＳ８Ａの代わりにステップＳ８Ｂが設けられる以外、図７に示すフローチャートと同じとなっている。本実施形態では、ステップＳ８Ｂにおけるクラッチ回転同期の実施とクラッチ締結指示とが図１１に示すサブルーチンで行われる。

【0098】

図１１に示すように、ステップＳ８１で、コントローラ７は車両１が加速状態か否かを判定する。車両１が加速状態か否かは例えば車速センサの出力に基づき判定できる。ステップＳ８１で肯定判定の場合、処理はステップＳ８２に進む。

【0099】

ステップＳ８２で、コントローラ７は内燃機関３の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より高いか否かを判定する。

【0100】

ここで、第２クラッチ機構２１を介した動力伝達経路２５において、第２スリーブ２２は動力伝達経路上、第４減速ギヤ１６より内燃機関３側つまり上流側に位置する。従って、第２スリーブ２２は動力伝達経路２５における上流側締結要素に相当し、第４減速ギヤ１６は動力伝達経路２５における下流側締結要素に相当する。

【0101】

動力伝達経路２５において上流側締結要素の回転速度が下流側締結要素の回転速度より高い場合、第２クラッチ機構２１締結の際に下流側締結要素の回転速度が変動し得る方向は加速方向となり、車両１の加速状態と合致する。

【0102】

このため、ステップＳ８２で肯定判定の場合は処理がステップＳ８４に進み、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ回転同期及びクラッチ締結指示を行う。

【0103】

この場合、クラッチ回転同期では回転速度Ｎ＿ＩＣＥを低下方向に制御することにより、回転速度Ｎ＿ＩＣＥを第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２に近づけることができる。クラッチ締結指示は、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが判定時間の間、第２所定値Ａ２以下の場合に行われる。ステップＳ８４の後には処理は一旦終了する。

【0104】

上流側締結要素の回転速度が下流側締結要素の回転速度より低い場合、第２クラッチ機構２１締結の際に下流側締結要素の回転速度が変動し得る方向は減速方向となり、車両１の加速状態と合致しない。結果、第２クラッチ機構２１締結の際に車両１の挙動が変化しドライバに違和感を与え得る。

【0105】

このため、ステップＳ８２で否定判定の場合は処理がステップＳ８３に進み、コントローラ７は発電用モータ４を制御することにより回転速度Ｎ＿ＩＣＥを第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より上昇させる。これにより、第２クラッチ機構２１締結の際にドライバが車両１の挙動変化を感じにくくなる。

【0106】

ステップＳ８３で、回転速度Ｎ＿ＩＣＥは予め設定した所定値分、第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より高くすることができる。ステップＳ８３の後には処理はステップＳ８４に進み、ステップＳ８２で肯定判定であった場合と同様に第２クラッチ機構２１のクラッチ回転同期及びクラッチ締結指示が行われる。

【0107】

ステップＳ８１で否定判定の場合は減速状態と判断され、処理がステップＳ８５に進む。ステップＳ８５で、コントローラ７は回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より低いかを判定する。

【0108】

動力伝達経路２５において上流側締結要素の回転速度が下流側締結要素の回転速度より低い場合、第２クラッチ機構２１締結の際に下流側締結要素の回転速度が変動し得る方向は減速方向となり、車両１の減速状態と合致する。

【0109】

このため、ステップＳ８５で否定判定の場合、処理はステップＳ８４に進み、第２クラッチ機構２１のクラッチ回転同期及びクラッチ締結指示が行われる。

【0110】

この場合、クラッチ回転同期では回転速度Ｎ＿ＩＣＥを上昇方向に制御することにより、回転速度Ｎ＿ＩＣＥを第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２に近づけることができる。クラッチ締結指示は、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが判定時間の間、第２所定値Ａ２以下の場合に行われる。

【0111】

上流側締結要素の回転速度が下流側締結要素の回転速度より高い場合、第２クラッチ機構２１締結の際に下流側締結要素の回転速度が変動し得る方向は加速方向となり、車両１の減速状態と合致しない。結果、第２クラッチ機構２１締結の際に車両１の挙動が変化しドライバに違和感を与え得る。

【0112】

このため、ステップＳ８５で否定判定の場合、処理はステップＳ８６に進み、コントローラ７は内燃機関３を制御することにより回転速度Ｎ＿ＩＣＥを第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より低下させる。これにより、第２クラッチ機構２１締結の際にドライバが車両１の挙動変化を感じにくくなる。

【0113】

ステップＳ８６で回転速度Ｎ＿ＩＣＥは予め設定した所定値分、第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より低くすることができる。ステップＳ８６の後には処理はステップＳ８４に進む。この場合、ステップＳ８５で肯定判定であった場合と同様に第２クラッチ機構２１のクラッチ回転同期及びクラッチ締結指示が行われる。

【0114】

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0115】

本実施形態では、車両１の加速中は第２クラッチ機構２１を介した動力伝達経路２５において第２スリーブ２２の回転速度に相当する回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第４減速ギヤ１６の回転速度である第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より大きい場合に第２クラッチ機構２１の締結が実行される。また、車両１の減速中は第２クラッチ機構２１を介した動力伝達経路２５において回転速度Ｎ＿ＩＣＥが第２出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ２より小さい場合に第２クラッチ機構２１の締結が実行される。

【0116】

このような方法によれば、加速中に第２クラッチ機構２１を締結する際に車両１の加速度がマイナス値になる事態、及び減速中に第２クラッチ機構２１を締結する際に車両１の加速度がプラス値になる事態を回避できる。従って、車両１の加減速中に第２クラッチ機構２１を締結する際にドライバに対し車両１の挙動変化を感じにくくすることができる。

【0117】

（第３実施形態）
本実施形態は第１シフト機構３０及び第２シフト機構４０とコントローラ７とが以下で説明するように構成される点以外、第１実施形態と同様とされる。同様の変更は第２実施形態に適用することもできる。

【0118】

図１２は本実施形態における第１シフト機構３０を示す図である。図１３は本実施形態における第２シフト機構４０を示す図である。本実施形態では第１シフト機構３０は第１ばね３４を備えず、第２シフト機構４０は第２ばね４４を備えない。従って、第１シフト機構３０はばね（第１ばね３４を含むばね）を介さずに第１クラッチ機構１９にクラッチ作動力を伝える構成とされ、第２シフト機構４０はばね（第２ばね４４を含むばね）を介さずに第２クラッチ機構２１にクラッチ作動力を伝える構成とされる。

【0119】

本実施形態では噛み合いクラッチを解放するにあたり、コントローラ７が次に説明する制御を行うように構成される。以下では噛み合いクラッチとして第２クラッチ機構２１を例にして説明するが、第１クラッチ機構１９の場合も同様である。

【0120】

図１４は本実施形態でコントローラ７が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。ステップＳ１１でコントローラ７はトルク架替えフェーズが開始したか否かを判定する。トルク架替えフェーズはクラッチ締結フェーズが完了すると開始される。従って、ステップＳ１１では例えば、第２クラッチ機構２１が締結したか否かを示すフラグに基づき判定を行うことができる。ステップＳ１１で肯定判定であれば、処理はステップＳ１２に進む。

【0121】

ステップＳ１２で、コントローラ７は第２クラッチ位置センサ５２が正常か否かを判定する。ステップＳ１２で肯定判定であれば、処理はステップＳ１３に進む。

【0122】

ステップＳ１３で、コントローラ７はトルクの架替えを開始する。ここで、第２クラッチ機構２１では、伝達トルクを低下させることにより第２スリーブ２２の解放側への移動を妨げる解放抵抗力が小さくなり、第２クラッチ機構２１の解放が可能になる。このため、第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合、トルクの架替えでは第２クラッチ機構２１の伝達トルクつまりトルクＴ＿ＳＵＭがゼロを目標値として低下される。

【0123】

ステップＳ１４で、コントローラ７はトルクの架替えが終了した否かを判定する。トルクの架替えが終了したか否かは例えば、トルクＴ＿ＳＵＭが目標値になったか否かで判定できる。ステップＳ１４で否定判定であれば処理はステップＳ１４に戻る。ステップＳ１４で肯定判定であれば処理はステップＳ１５に進む。

【0124】

ステップＳ１５で、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ解放指示を行う。これにより、第２クラッチ機構２１の伝達トルクを低下させた上で、第２シフトアクチュエータ４１が第２クラッチ機構２１の解放方向に駆動される。結果、第２シフト機構４０により解放方向のクラッチ作動力が第２スリーブ２２に伝えられる。

【0125】

ステップＳ１６で、コントローラ７は第２スリーブ２２が解放位置か否かを判定する。ステップＳ１６では、正常な第２クラッチ位置センサ５２の出力に基づき第２クラッチ機構２１のクラッチ解放判定が行われる。ステップＳ１６で否定判定であれば処理はステップＳ１６に戻り、ステップＳ１６で肯定判定であれば処理はステップＳ１７に進む。

【0126】

ステップＳ１７で、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御を完了させる。ステップＳ１７では例えばクラッチが解放されたか否かを示すフラグをＯＮにすることができる。ステップＳ１７の後には処理は一旦終了する。

【0127】

ステップＳ１２で否定判定であった場合、処理はステップＳ１８Ａに進み、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ解放後に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇するか否かを判定する。第２クラッチ機構２１の解放後には運転モードはシリーズハイブリッドモードになり、内燃機関３では発電運転が行われる。従って、ステップＳ１８Ａでは換言すれば、第２クラッチ機構２１の解放後に発電運転で回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇するか否かが判定される。

【0128】

内燃機関３の発電運転では、バッテリ充電状態ＳＯＣや車速ＶＳＰ及びアクセル開度に基づく車両駆動力ＤＰの要求値等に応じて発電すべき電力である要求発電電力が演算される。また、要求発電電力に応じて回転速度Ｎ＿ＩＣＥの目標値が設定される。このため、ステップＳ１８Ａでは要求発電電力または回転速度Ｎ＿ＩＣＥの目標値に基づき判定を行うことができる。内燃機関３は発電用モータ４とともに発電機を構成する。回転速度Ｎ＿ＩＣＥは発電機の回転速度に相当する。ステップＳ１８Ａで肯定判定であれば処理はステップＳ１９に進み、ステップＳ１８Ａで否定判定であれば処理はステップＳ２０に進む。

【0129】

ステップＳ１９で、コントローラ７は低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ１にして、トルクの架替えを開始する。所定値Ｔ＿ＳＵＭ１はゼロより大きい値であり、予め設定される。

【0130】

これにより、第２クラッチ機構２１の解放後に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが高くなる場合は、第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値が正側に設定される。従って、第２クラッチ機構２１の解放開始時より解放後のほうが回転速度Ｎ＿ＩＣＥが高い場合は、低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクは正側に低下される。

【0131】

ステップＳ２０で、コントローラ７は低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ１のマイナス値にして、トルクの架替えを開始する。

【0132】

これにより、第２クラッチ機構２１の解放後に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低くなる場合は、低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値が負側に設定される。従って、第２クラッチ機構２１の解放開始時より解放後のほうが回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低い場合は、低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクは負側に低下される。

【0133】

前述の通り、第２クラッチ位置センサ５２の正常時には第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値はゼロとされる。このため、ステップＳ１９、ステップＳ２０では低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクは、第２クラッチ位置センサ５２の正常時より絶対値で大きな値に低下される。換言すればこの際には、第２クラッチ機構２１の伝達トルクを低下させる行先の値が正常時より絶対値で大きな値とされる。低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値は、第２クラッチ機構２１の解放抵抗力が解放方向のクラッチ作動力を下回る範囲内で第２クラッチ位置センサ５２の正常時より絶対値で大きくすることができる。

【0134】

ステップＳ１９、ステップＳ２０の後には処理はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１ではトルクの架替えが終了したか否かが判定され、否定判定であれば処理はステップＳ２１に戻り、肯定判定であれば処理はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２ではステップＳ１５と同様、第２クラッチ機構２１のクラッチ解放指示が行われる。

【0135】

ステップＳ２３で、コントローラ７は第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ２以上か否かを判定する。ステップＳ２３では、第２クラッチ機構２１の差回転に基づき第２クラッチ機構２１の解放判定が行われる。クラッチ解放前の差回転はゼロなので、ステップＳ２３では換言すれば、現在の差回転とクラッチ解放前の差回転との差分の大きさが所定値Ｄ２以上であるか否かが判定される。

【0136】

所定値Ｄ２はクラッチが解放されたか否かを判定するための判定値であり、差回転の変動幅２αより大きな値とされる。この場合、クラッチ解放前後で検出差回転の範囲に重なり合いは生じない。従って、クラッチ解放前後で検出差回転が異なるので、差回転に基づき第２クラッチ機構２１が解放されたか否かを判定できる。

【0137】

ステップＳ２３で否定判定であれば、処理はステップＳ２３に戻る。ステップＳ２３で肯定判定であれば、第２クラッチ機構２１が解放されたと判定される。この場合、処理はステップＳ１７に進み、第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御が完了する。

【0138】

第２クラッチ位置センサ５２の故障時にもこのようにして第２クラッチ機構２１の解放制御を完了させる理由は次の通りである。

【0139】

すなわち、内燃機関直結モードで走行中に第２クラッチ位置センサ５２の故障が判定された場合、運転モードをシリーズハイブリッドモードに移行させることで、内燃機関３のストールを防ぎ且つ車両１が走行不能になることを回避できる。そしてそのためには、第２クラッチ位置センサ５２が故障した場合に、第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御を完了させる必要があるためである。

【0140】

図１５は図１４に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。タイミングＴ１１では車両１の運転動作点が領域Ｒ２から領域Ｒ１に移動する。このため、内燃機関直結モードからシリーズハイブリッドモードに運転モードを移行すべく、破線で示すように運転モードの移行要求が発生する。

【0141】

タイミングＴ１１では、運転モードの移行要求に応じて第１クラッチ機構１９の回転同期が開始される。結果、走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧが上昇し、回転速度Ｎ＿ＭＧが第１出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ１に近づけられる。第１出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ１は第１減速ギヤ８の回転速度である。従って、タイミングＴ１１からは第１スリーブ２０の回転が第１減速ギヤ８の回転に近づけられる。

【0142】

タイミングＴ１２では、第１クラッチ機構１９の差回転、つまり第１出力側回転速度Ｎ＿ＯＵＴ１と回転速度Ｎ＿ＭＧとの差回転の大きさが第２所定値Ａ２以下になり、判定時間が経過するタイミングＴ１３まで第２所定値Ａ２以下のままとなる。このため、タイミングＴ１３では第１クラッチ機構１９のクラッチ締結が開始され、第１ピン３３及び第１スリーブ２０が締結側に移動し始める。

【0143】

タイミングＴ１４では、第１クラッチ機構１９でティースオンティースが発生し、第１スリーブ２０の移動が妨げられる。本実施形態では第１ばね３４が第１シフト機構３０に設けられていないので、タイミングＴ１４では第１ピン３３の移動も停止する。

【0144】

ティースオンティースはタイミングＴ１５で解除される。結果、第１スリーブ２０及び第１ピン３３が締結側に再び移動し始め、タイミングＴ１６で締結位置に到達する。これにより、第１クラッチ機構１９の差回転の大きさが所定値Ｄ１以下になり、第１クラッチ機構１９のクラッチ締結制御が完了する。

【0145】

このように第１クラッチ機構１９の差回転の大きさが第２所定値Ａ２以下の場合に第１クラッチ機構１９の締結を実行すれば、この際の検出差回転の範囲はクラッチ締結後の検出差回転の範囲と重なり合わない。このためこの場合は、タイミングＴ１６で第１クラッチ機構１９の差回転の大きさが所定値Ｄ１以下になるまでは第１クラッチ機構１９が締結したと誤判定されない。

【0146】

タイミングＴ１６からは、クラッチ締結制御の完了に応じてトルクの架替えが行われる。トルクの架替えでは走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧの上昇とトルクＴ＿ＳＵＭの低下とが同時進行で行われる。これにより、車両１の駆動トルクがトルクＴ＿ＳＵＭからトルクＴ＿ＭＧに次第に架替えられる。トルクＴ＿ＳＵＭの低下は基本的に内燃機関３のトルクＴ＿ＩＣＥの低下により行われる。

【0147】

トルクの架替えは低下させるトルクＴ＿ＳＵＭの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ１にして開始される。これはこの例では第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが発電運転に応じて第２クラッチ機構２１の解放開始時より上昇されるためである。結果、トルクの架替えが終了するタイミングＴ１７では、トルクＴ＿ＳＵＭは所定値Ｔ＿ＳＵＭ１になる。

【0148】

タイミングＴ１７ではトルクの架替え終了に応じて第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御が開始される。本実施形態では第２ばね４４が第２シフト機構４０に設けられていないので、クラッチ解放制御はトルクの架替えが終了し第２クラッチ機構２１の伝達トルクが低下してから行われる。結果、タイミングＴ１７からは第２ピン４３及び第２スリーブ２２が解放方向に移動する。

【0149】

第２ピン４３及び第２スリーブ２２はタイミングＴ１８で解放位置に到達する。第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合は、第２スリーブ２２が解放位置の場合にクラッチ解放制御が完了する。このためこの場合は、タイミングＴ１８でクラッチ解放制御フェーズが終了する。

【0150】

この例では、第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合の第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥは発電運転により破線で示すように緩やかに上昇する。また、第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合、トルクの架替えで低下されるトルクＴ＿ＳＵＭの目標値はゼロとされる。

【0151】

この場合、第２クラッチ機構２１の解放後に第２クラッチ機構２１の差回転が十分に大きくならない。結果、仮に第２クラッチ位置センサ５２の故障時だった場合は、差回転を用いて第２クラッチ機構２１の解放を適切に判定できない。

【0152】

本実施形態では、第２クラッチ位置センサ５２が異常な場合は、タイミングＴ１７に示されるようにトルクの架替えで低下させたトルクＴ＿ＳＵＭが所定値Ｔ＿ＳＵＭ１になっている。このため、タイミングＴ１８で第２クラッチ機構２１が解放されると、回転速度Ｎ＿ＩＣＥがトルクＴ＿ＳＵＭに応じて上昇し、第２クラッチ機構２１の差回転が拡大する。結果、タイミングＴ１９で第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ２以上になり、タイミングＴ１８後にクラッチ解放制御を速やかに完了させることができる。

【0153】

この例では、第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇するので、トルクの架替えで低下されるトルクＴ＿ＳＵＭの目標値が正側つまりゼロより大きい側に設定される。これにより、トルクＴ＿ＳＵＭに基づき変化する回転速度Ｎ＿ＩＣＥの変化方向が発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥの変化方向と同方向になる。従って、逆方向になる場合と比較し、発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが速やかに達成される。

【0154】

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0155】

本実施形態では、車両１のクラッチ制御方法は第２クラッチ機構２１と、第２クラッチ機構２１にばねを介さずにクラッチ作動力を伝える第２シフト機構４０と、第２クラッチ機構２１の解放を検出する第２クラッチ位置センサ５２とを有する車両１で用いられる。車両１のクラッチ制御方法は、第２クラッチ機構２１の伝達トルクを低下させて第２シフト機構４０による第２クラッチ機構２１の解放を実行することと、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に第２クラッチ機構２１の差回転に基づき第２クラッチ機構２１の解放を判定することと、第２クラッチ機構２１の解放を行う際に低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルク、つまりトルクＴ＿ＳＵＭを第２クラッチ機構２１の故障時には所定値Ｔ＿ＳＵＭ１に低下させることにより、第２クラッチ位置センサ５２の正常時より絶対値で大きな値に低下させることとを含む。

【0156】

このような方法によれば、第２クラッチ機構２１を解放した際に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが変化して第２クラッチ機構２１の差回転が拡大するので、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に第２クラッチ機構２１の解放を的確に判定できる。

【0157】

本実施形態では、第２クラッチ機構２１を介した動力伝達経路２５において第２クラッチ機構２１より上流側には発電機を構成する内燃機関３及び発電用モータ４が設けられている。第２クラッチ機構２１の解放を行う際に低下させるトルクＴ＿ＳＵＭは、第２クラッチ機構２１の解放開始時より解放後のほうが回転速度Ｎ＿ＩＣＥが高い場合は正側に、第２クラッチ機構２１の解放開始時より解放後のほうが回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低い場合は負側に低下される。

【0158】

このような方法によれば、第２クラッチ機構２１を解放した際に発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥの変化方向と同方向に回転速度Ｎ＿ＩＣＥを変化させることができる。このため、逆方向に変化させる場合と比較し、第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥを発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥに速やかに移行させることができる。

【0159】

第１クラッチ位置センサ５１と第２クラッチ位置センサ５２とが同時に故障している場合、運転モード移行後に締結される噛み合いクラッチの締結を判定した後に、運転モード移行後に解放される噛み合いクラッチの解放を判定することができる。

【0160】

これにより、運転モード移行制御においてクラッチ締結フェーズの後にクラッチ解放フェーズが到来することに照らし、噛み合いクラッチの締結及び解放を適切に判定できる。このことは後述する第４実施形態についても同様である。

【0161】

コントローラ７は次のように構成されてもよい。

【0162】

図１６は本実施形態の変形例の制御をフローチャートで示す図である。図１６に示すフローチャートはステップＳ１８Ａの代わりにステップＳ１８Ｂが設けられている点以外、図１５に示すフローチャートと同じである。このため以下では、主にステップＳ１８Ｂについて説明する。

【0163】

ステップＳ１８Ｂで、コントローラ７は車両１が加速状態か否かを判定する。そして、加速状態の場合は低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ１にしてトルクの架替えが開始され（ステップＳ１９）、減速状態の場合は低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ１のマイナス値にしてトルクの架替えが開始される（ステップＳ２０）。

【0164】

この場合、シリーズハイブリッドモードに移行した際に加速状態では発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇し、減速状態では発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低下することを見越して、低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値が設定される。

【0165】

このためこのような方法でも、第２クラッチ機構２１を解放した際に回転速度Ｎ＿ＩＣＥを発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥの変化方向と同方向に変化させることができる。結果、第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥを発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥに速やかに移行させることができる。また、第２クラッチ機構２１が未だ解放されていない場合に車両挙動変化を感じさせ難くすることができる。

【0166】

（第４実施形態）
本実施形態はコントローラ７が以下で説明するように構成される点以外、第１実施形態と同様とされる。従って、第１シフト機構３０は第１ばね３４を有し、第２シフト機構４０は第２ばね４４を有する。同様の変更は第２実施形態に適用することもできる。

【0167】

本実施形態では噛み合いクラッチを解放するにあたり、コントローラ７が次に説明する制御を行うように構成される。以下では噛み合いクラッチとして第２クラッチ機構２１を例にして説明するが、第１クラッチ機構１９の場合も同様である。

【0168】

図１７は本実施形態でコントローラ７が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。ステップＳ３１でコントローラ７はトルク架替えフェーズが開始したか否かを判定する。ステップＳ３１で否定判定であれば処理は一旦終了し、ステップＳ３１で肯定判定であれば処理はステップＳ３２に進む。

【0169】

ステップＳ３２で、コントローラ７は第２シフトアクチュエータ４１を解放位置まで作動させるとともに、解放の際に低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクの目標値を所定値Ｔ＿ＳＵＭ２にしてトルクの架替えを実施する。

【0170】

つまり、本実施形態では第２シフト機構４０が第２ばね４４を有するので、第２クラッチ機構２１を解放するにあたり第２クラッチ機構２１の伝達トルクが十分低下してから第２シフトアクチュエータ４１を作動させる必要がない。このため、ステップＳ３２では、トルクの架替えを開始すると同時に第２シフトアクチュエータ４１の作動が開始される。

【0171】

所定値Ｔ＿ＳＵＭ２はゼロに設定される。これは、第２クラッチ機構２１に伝達トルクが掛かっていると解放抵抗力が発生し第２ばね４４のばね力により第２クラッチ機構２１を解放できない可能性があるためである。所定値Ｔ＿ＳＵＭ２は解放抵抗力に抗して第２ばね４４のばね力により第２クラッチ機構２１を解放可能な範囲内でゼロより大きく設定されてもよい。

【0172】

ステップＳ３３で、コントローラ７は第２クラッチ位置センサ５２が正常か否かを判定する。ステップＳ３３で肯定判定であれば、処理はステップＳ３４に進む。

【0173】

ステップＳ３４で、コントローラ７は第２スリーブ２２が解放位置か否かを判定する。ステップＳ３４で否定判定であれば処理はステップＳ３４に戻り、ステップＳ３４で肯定判定であれば処理はステップＳ３５に進む。

【0174】

ステップＳ３５で、コントローラ７は第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御を完了させる。ステップＳ３５の後には処理は一旦終了する。

【0175】

ステップＳ３３で否定判定であった場合、処理はステップＳ３６に進む。この場合、コントローラ７は第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが解放見込み時間が経過するまでの間、所定値Ｄ３以下か否かを判定する。

【0176】

解放見込み時間は解放が開始されてから解放が完了するまでの第２クラッチ機構２１の解放見込み時間であり、実験等に基づき予め設定される。解放見込み時間には例えば、第２クラッチ機構２１の解放に最も時間がかかる場合の解放時間以上の時間を設定することができる。解放見込み時間は所定時間に相当する。

【0177】

所定値Ｄ３は解放見込み時間内の差回転の大きさを判定するための値であり、例えば計測ばらつきαに設定される。この場合、第２クラッチ機構２１が解放されていない間は差回転がゼロなので、検出差回転の大きさは計測ばらつきα以下になり、第２クラッチ機構２１が解放されていないと判定することができる。

【0178】

所定値Ｄ３は計測ばらつきαより大きく設定されてもよい。所定値Ｄ３は所定値Ｄ２より小さく設定することができる。これにより、解放見込み時間経過後に差回転の大きさが所定値Ｄ３以下であれば、第２クラッチ機構２１は解放されたものの、発電運転に起因して差回転が拡大し難くなっていることを判定できる。

【0179】

ステップＳ３６で肯定判定であれば、第２クラッチ機構２１の差回転が絶対値で所定値Ｄ３より大きく変化していないと判定され、処理はステップＳ３７Ａに進む。

【0180】

ステップＳ３７Ａでコントローラ７は回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇するか否かを判定する。ステップＳ３７Ａで肯定判定であれば処理はステップＳ３８に進み、ステップＳ３７Ａで否定判定であれば処理はステップＳ３９に進む。

【0181】

ステップＳ３８で、コントローラ７は発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮを所定値Ｔ＿ＧＥＮ１に設定する。所定値Ｔ＿ＧＥＮ１はゼロより大きい値であり、予め設定される。これにより、第２クラッチ機構２１解放後に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが高くなる場合は、第２クラッチ機構２１の伝達トルクつまりトルクＴ＿ＳＵＭが正側に設定される。

【0182】

ステップＳ３９で、コントローラ７はトルクＴ＿ＧＥＮを所定値Ｔ＿ＧＥＮ１のマイナス値に設定する。これにより、第２クラッチ機構２１解放後に回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低くなる場合は、トルクＴ＿ＳＵＭが負側に設定される。

【0183】

ステップＳ３８、ステップＳ３９では、第２クラッチ機構２１が解放されても第２クラッチ機構２１の差回転が絶対値で所定値Ｄ３より大きく変化しない場合に、トルクＴ＿ＳＵＭが絶対値で増加される。ステップＳ３８、ステップＳ３９の後には処理はステップＳ４０に進む。ステップＳ３６で否定判定であった場合も処理はステップＳ４０に進む。

【0184】

ステップＳ４０で、コントローラ７は第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ４０で否定判定であれば処理はステップＳ４０に戻り、ステップＳ４０で肯定判定であれば第２クラッチ機構２１が解放されたと判定され、処理はステップＳ３５に進む。結果、第２クラッチ機構２１のクラッチ解放制御が完了する。

【0185】

図１８は図１７に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。タイミングＴ２１では内燃機関直結モードからシリーズハイブリッドモードに運転モードを移行すべく、破線で示すように運転モードの移行要求が発生し、また、運転モードの移行要求に応じて第１クラッチ機構１９の回転同期が開始される。結果、走行用モータ２のトルクＴ＿ＭＧが上昇する。

【0186】

第１クラッチ機構１９の差回転の大きさはタイミングＴ２２から判定時間が経過するタイミングＴ２３まで第２所定値Ａ２以下となる。このため、タイミングＴ２３では第１クラッチ機構１９のクラッチ締結が開始され、第１ピン３３と第１スリーブ２０とが締結側に移動し始める。

【0187】

タイミングＴ２４では、第１クラッチ機構１９でティースオンティースが発生し、第１スリーブ２０の移動が妨げられる。本実施形態では第１シフト機構３０が第１ばね３４を有するので、第１ピン３３はタイミングＴ２４から引き続き締結側に移動する。第１ピン３３はタイミングＴ２５で締結位置に到達する。

【0188】

ティースオンティースはタイミングＴ２６で解除され、これにより第１スリーブ２０が締結側に再び移動し始める。第１スリーブ２０はタイミングＴ２７で締結位置に到達する。結果、第１クラッチ機構１９の差回転の大きさが所定値Ｄ１以下になり、クラッチ締結制御が完了する。

【0189】

この場合も、第１クラッチ機構１９の差回転の大きさが第２所定値Ａ２以下の場合に第１クラッチ機構１９の締結を実行するので、タイミングＴ２３、タイミングＴ２７間で第１クラッチ機構１９が締結したと誤判定されることはない。

【0190】

タイミングＴ２７からは、第１クラッチ機構１９のクラッチ締結制御の完了に応じてトルクの架替えが開始されるとともに、第２シフトアクチュエータ４１の解放位置への作動が開始されて第２ピン４３が解放側に移動する。第２スリーブ２２はトルクＴ＿ＳＵＭが十分低下し、第２ばね４４のばね力が解放抵抗力に抗して第２スリーブ２２を移動できるようになるまで移動しない。このため、第２スリーブ２２はタイミングＴ２７から破線で示すようには移動せず、締結位置のままとなる。

【0191】

タイミングＴ２８では第２ピン４３が解放位置に到達する。タイミングＴ２９ではトルクＴ＿ＳＵＭが十分低下し、第２ばね４４が解放抵抗力に抗して第２スリーブ２２を解放側に移動させ始める。結果、タイミングＴ２９からは第２スリーブ２２が解放側に移動する。トルクの架替えはタイミングＴ３０で終了する。

【0192】

タイミングＴ３１では第２スリーブ２２が解放位置に到達する。タイミングＴ２８、タイミングＴ２９間は第２スリーブ２２の待ち時間となり、タイミングＴ２９、タイミングＴ３１間は第２スリーブ２２の抜け時間となる。この例では、タイミングＴ３１で解放見込み時間が経過する。

【0193】

破線で示すトルクＴ＿ＳＵＭは第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合を示す。この場合、タイミングＴ３１で第２クラッチ機構２１の解放が完了し、運転モードがシリーズハイブリッドモードに移行する。第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥ、つまり発電運転が行われる内燃機関３の回転速度Ｎ＿ＩＣＥの変化方向は上昇方向になる。

【0194】

第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合、第２スリーブ２２解放後に発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮを絶対値で増加させない。結果、この場合は回転速度Ｎ＿ＩＣＥが発電運転により破線で示すように緩やかに上昇し、第２クラッチ機構２１の差回転が拡大し難くなっている。このため、仮に第２クラッチ位置センサ５２の故障時だったとすると、第２クラッチ機構２１の差回転の大きさがすぐには所定値Ｄ２以上にならず、第２クラッチ機構２１の解放判定が適切に行われない。

【0195】

本実施形態では、タイミングＴ３１で第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ３より大きくなり、発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮが増加される結果、トルクＴ＿ＳＵＭが上昇する。このため、回転速度Ｎ＿ＩＣＥもタイミングＴ３１から第２クラッチ位置センサ５２が正常な場合より大きく上昇する。結果、タイミングＴ３２で第２クラッチ機構２１の差回転の大きさが所定値Ｄ２以上になり、第２クラッチ機構２１の解放がタイミングＴ３１から大きく遅れることなく適切に判定される。

【0196】

この例では、タイミングＴ３１でトルクＴ＿ＳＵＭが絶対値で増加される。また、第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇するので、絶対値で増加されるトルクＴ＿ＳＵＭは正側つまりゼロより大きい側に設定される。

【0197】

これにより、絶対値で増加されたトルクＴ＿ＳＵＭに応じて回転速度Ｎ＿ＩＣＥが発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥと同じ方向に変化するので、逆方向に変化する場合と比較し、発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが速やかに達成される。

【0198】

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0199】

本実施形態では、車両１のクラッチ制御方法は第２クラッチ機構２１と、第２クラッチ機構２１に第２ばね４４を介してクラッチ作動力を伝える第２シフト機構４０と、第２クラッチ機構２１の解放を検出する第２クラッチ位置センサ５２とを有する車両１で用いられる。車両１のクラッチ制御方法は、第２クラッチ機構２１の伝達トルクつまりトルクＴ＿ＳＵＭを低下させて第２シフト機構４０による第２クラッチ機構２１の解放を実行することと、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に第２クラッチ機構２１の差回転に基づき第２クラッチ機構２１の解放を判定することと、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に第２クラッチ機構２１が解放されても、第２クラッチ機構２１の差回転が絶対値で所定値Ｄ２より大きく変化しない場合に、トルクＴ＿ＳＵＭを絶対値で増加させることとを含む。

【0200】

このような方法によれば、第２クラッチ機構２１解放後に第２クラッチ機構２１の差回転が拡大し難い場合でも第２クラッチ機構２１の差回転を拡大することができる。このため、第２クラッチ位置センサ５２の故障時に第２クラッチ機構２１の解放を的確に判定できる。

【0201】

コントローラ７は次のように構成されてもよい。

【0202】

図１９は本実施形態の変形例の制御をフローチャートで示す図である。図１９に示すフローチャートはステップＳ３７Ａの代わりにステップＳ３７Ｂが設けられている点以外、図１７に示すフローチャートと同じである。このため以下では、主にステップＳ３７Ｂについて説明する。

【0203】

ステップＳ３７Ｂで、コントローラ７は車両１が加速状態か否かを判定する。そして、加速状態の場合は発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮが所定値Ｔ＿ＧＥＮ１に設定され（ステップＳ３８）、減速状態の場合はトルクＴ＿ＧＥＮが所定値Ｔ＿ＧＥＮ１のマイナス値に設定される（ステップＳ３９）。

【0204】

この場合、シリーズハイブリッドモードに移行した際、加速状態では発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが上昇し、減速状態では発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥが低下することを見越して、発電用モータ４のトルクＴ＿ＧＥＮが設定される。

【0205】

このためこのような方法でも、第２クラッチ機構２１を解放した際にトルクＴ＿ＳＵＭに応じて回転速度Ｎ＿ＩＣＥを発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥと同方向に変化させることができる。結果、第２クラッチ機構２１解放後の回転速度Ｎ＿ＩＣＥを発電運転で求められる回転速度Ｎ＿ＩＣＥに速やかに移行させることができる。また、第２クラッチ機構２１が未だ解放されていない場合に車両挙動変化を感じさせ難くすることができる。

【0206】

第２クラッチ機構２１が解放されても第２クラッチ機構２１の差回転が絶対値で所定値Ｄ２より大きく変化しない場合にトルクＴ＿ＳＵＭを絶対値で増加させる制御は第３実施形態に適用されてもよい。

【0207】

この場合、低下させる第２クラッチ機構２１の伝達トルクを所定値Ｔ＿ＳＵＭ１に低下させたものの、第２クラッチ機構２１が解放されても第２クラッチの差回転が十分拡大しなかった場合に、トルクＴ＿ＳＵＭを絶対値で増加させることで差回転を拡大できる。このためこの場合は、第２クラッチ機構２１の解放判定の信頼性が向上する。

【0208】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0209】

例えば、上述した実施形態ではコントローラ７を単一のコントローラで実現する場合について説明したが、コントローラ７は複数のコントローラにより構成されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】