特許 7521285 同期噛合装置の制御装置

(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】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】同期噛合装置の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20240717BHJP

   F16D 23/06 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

F16D48/02 640A

F16D23/06 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020119755

(22)【出願日】2020-07-13

(65)【公開番号】P2022016809

(43)【公開日】2022-01-25

【審査請求日】2023-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100183689

【弁理士】

【氏名又は名称】諏訪 華子

(74)【代理人】

【識別番号】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】川口 峻征

【審査官】鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３８４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０５４３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ １１／００－２３／１４，

２５／００－３９／００，

４８／００－４８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の駆動源の動力伝達経路に介装されたギヤスリーブとギヤピースとを噛合させて前記車両の駆動力に係るトルクを伝達するとともに前記ギヤスリーブを前記ギヤピースから離隔させて前記トルクの伝達を遮断する同期噛合装置の制御装置であって、
前記同期噛合装置が、前記駆動源の一つであるジェネレータのトルクを前記ギヤスリーブに入力されて前記ギヤピースへと伝達する機構と、前記駆動源の一つであるモータのトルクを前記ギヤピースに入力されて前記ギヤスリーブへと伝達する機構と、を有し、
前記制御装置が、
前記ギヤピースに対する前記ギヤスリーブの相対位置に基づき、前記ギヤスリーブ及び前記ギヤピースのチャンファ同士が接触状態で係止されるギヤブロックの発生を検知する検知部と、
前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記ジェネレータと前記モータとのいずれのトルクであるかを判定するトルク源判定部と、
前記ギヤブロックの発生時における前記駆動源の回転方向に基づき、前記ギヤブロックの位置が前記ギヤピースにおけるチャンファの表面のうち加速面及び減速面のどちらであるかを判定する判定部と、
前記同期噛合装置に入力されるトルクを増減させることで前記ギヤブロックを解消する制御を実施する制御部と、
を備え、
前記制御部が、
前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記ジェネレータのトルクである場合において、前記ギヤブロックの位置が前記加速面である場合に前記ジェネレータの正転方向のトルクを増加させ、前記ギヤブロックの位置が前記減速面である場合に前記ジェネレータの正転方向のトルクを減少させ、
前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記モータのトルクである場合において、前記ギヤブロックの位置が前記減速面である場合に前記モータの正転方向のトルクを増加させ、前記ギヤブロックの位置が前記加速面である場合に前記モータの正転方向のトルクを減少させる
ことを特徴とする、同期噛合装置の制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記相対位置が変化し始めるまで前記同期噛合装置に入力されるトルクを増加または減少させ続ける
ことを特徴とする、請求項１に記載の同期噛合装置の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記相対位置が変化し始めてから停止するまでの間は、前記同期噛合装置に入力されるトルクの絶対値が０でない状態を維持する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の同期噛合装置の制御装置。

【請求項4】

前記ギヤブロックが解消された後に前記相対位置の変化が停止したときの前記相対位置を、前記ギヤスリーブのストッパ点として学習する学習部を備える
ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の同期噛合装置の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動源の動力伝達経路に介装される同期噛合装置の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の駆動源の動力伝達経路に同期噛合装置（噛合式クラッチ）を介装させて、駆動力の伝達状態を制御する技術が知られている。同期噛合装置には、例えば複数の歯を有してギヤに固設されるギヤピースと、ギヤピースに噛合する歯を有するとともにギヤピースに対してスライド可能に設けられるギヤスリーブとが含まれる。ギヤスリーブをスライドさせてギヤピースに係合させることで駆動力が伝達される状態となり、その係合を解除することで駆動力の伝達が遮断されるようになっている（特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開2016-183770号公報

【文献】特開2016-080101号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

同期噛合装置では、ギヤピース及びギヤスリーブのチャンファ同士が接触した状態で引っ掛かるギヤブロックが発生することがある。この場合、一旦ギヤスリーブをギヤピースから離隔する方向へと移動させて引っ掛かりを解除した後に、再びギヤスリーブをギヤピース側に接近させて、正しく係合させる操作がなされる。しかしながら、引っ掛かりを解除するにはギヤスリーブを大きく移動させなければならないことが多く、時間がかかってしまうという課題がある。このようなギヤピースとギヤスリーブとの係合時間の長期化は、同期噛合装置の制御性を低下させる要因の一つとなる。

【0005】

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、ギヤピースとギヤスリーブとの係合時間を短縮して制御性を改善した同期噛合装置の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示の同期噛合装置の制御装置は、車両の駆動源の動力伝達経路に介装されたギヤスリーブとギヤピースとを噛合させて駆動力に係るトルクを伝達するとともに前記ギヤスリーブを前記ギヤピースから離隔させて前記トルクの伝達を遮断する同期噛合装置の制御装置である。
前記同期噛合装置は、前記駆動源の一つであるジェネレータのトルクを前記ギヤスリーブに入力されて前記ギヤピースへと伝達する機構と、前記駆動源の一つであるモータのトルクを前記ギヤピースに入力されて前記ギヤスリーブへと伝達する機構と、を有する。
前記制御装置は、前記ギヤピースに対する前記ギヤスリーブの相対位置に基づき、前記ギヤスリーブ及び前記ギヤピースのチャンファ同士が接触状態で係止されるギヤブロックの発生を検知する検知部と、前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記ジェネレータと前記モータとのいずれのトルクであるかを判定するトルク源判定部と、前記ギヤブロックの発生時における前記駆動源の回転方向に基づき、前記ギヤブロックの位置が前記ギヤピースにおけるチャンファの表面のうち加速面及び減速面のどちらであるかを判定する判定部と、前記同期噛合装置に入力されるトルクを増減させることで前記ギヤブロックを解消する制御を実施する制御部と、を備える。
前記制御部は、前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記ジェネレータのトルクである場合において、前記ギヤブロックの位置が前記加速面である場合に前記ジェネレータの正転方向のトルクを増加させ、前記ギヤブロックの位置が前記減速面である場合に前記ジェネレータの正転方向のトルクを減少させ、前記同期噛合装置に入力されるトルクが前記モータのトルクである場合において、前記ギヤブロックの位置が前記減速面である場合に前記モータの正転方向のトルクを増加させ、前記ギヤブロックの位置が前記加速面である場合に前記モータの正転方向のトルクを減少させる。

【発明の効果】

【0007】

開示の同期噛合装置の制御装置によれば、同期噛合装置の制御性を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例としての同期噛合装置の制御装置が適用された車両の動力伝達経路を例示する模式的な骨子図である。

【図2】図１の同期噛合装置（ジェネレータ側）の構造を示す模式図である。

【図3】図１の同期噛合装置（モータ側）の構造を示す模式図である。

【図4】(A)～(D)は図１の同期噛合装置（ジェネレータ側）の制御手法を説明するためのグラフであり、(A)はスリーブストロークの経時変化、(B)はジェネレータ回転数の経時変化、(C)はギヤブロック判定の経時変化、(D)は印加トルクの経時変化を表す。

【図5】(A)～(D)は図１の同期噛合装置（モータ側）の制御手法を説明するためのグラフであり、(A)はスリーブストロークの経時変化、(B)はモータ回転数の経時変化、(C)はギヤブロック判定の経時変化、(D)は印加トルクの経時変化を表す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［１．車両］
以下、図１～図５を参照して、実施例としての同期噛合装置６の制御装置１０について説明する。同期噛合装置６は、図１に示す車両の動力伝達経路に介装される。この車両には、駆動輪５に駆動力を伝達する駆動源としてジェネレータ１（発電機）とモータ２（電動機）とエンジン３（内燃機関）とが搭載される。また、この車両には、モータ２と駆動輪５とを接続する動力伝達経路と、ジェネレータ１及びエンジン３と駆動輪５とを接続する動力伝達経路とが独立して別設される。同期噛合装置６は、各々の動力伝達経路に介装される。これらの同期噛合装置６は、例えばトランスミッション（トランスアクスル）に内蔵される。

【0010】

前者（モータ２側）の動力伝達経路に介装される同期噛合装置６は、モータ２と駆動輪５とが接続される状態と切断される状態とを切り替えるように機能する。また、後者（ジェネレータ１側）の動力伝達経路には、減速比が相違するとともに互いに並行に配置された二つの副経路が設けられる。後者の動力伝達経路に介装される同期噛合装置６は、二つの副経路のいずれかが選択される状態（ジェネレータ１及びエンジン３と駆動輪５とが接続される状態）と、いずれの副経路も選択されない状態（ジェネレータ１及びエンジン３と駆動輪５とが切断される状態）とを切り替えるように機能する。なお、駆動輪５の回転軸に伝達された駆動力は、ディファレンシャル９（デフ，差動装置）を介して左右の駆動輪５に分配される。上記の各動力伝達経路には他の歯車列や変速機構なども介装されうるが、本実施例ではそれらの説明を省略する。

【0011】

ジェネレータ１及びモータ２は、例えば三相交流型の同期電動機である。ジェネレータ１は、図示しない走行用バッテリの電力を利用してエンジン３を始動させる機能や車両の駆動力を生成する機能やエンジン３の回転動力を利用して発電する機能を併せ持つ。また、モータ２は、図示しない走行用バッテリの電力を利用して車両の駆動力を生成する機能と、車両の慣性動力を利用して発電する機能とを併せ持つ。エンジン３は、燃料をシリンダ内で燃焼させてピストンを往復移動させることで回転駆動力を生成する内燃機関であり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。エンジン３の出力軸にはフライホイール４（バネマス）が接続される。

【0012】

この車両には、EVモード，シリーズモード，パラレルモードの三種類の走行モードが用意される。これらの走行モードは、走行状態に応じて択一的に選択され、その種類に応じてジェネレータ１，モータ２，エンジン３が使い分けられる。EVモードは、ジェネレータ１やエンジン３を停止させたままモータ２の駆動力のみで車両を駆動する走行モードである。シリーズモードは、エンジン３でジェネレータ１を駆動して発電しつつモータ２の駆動力で車両を駆動する走行モードである。パラレルモードは、モータ２及びエンジン３の駆動力を併用して車両を駆動する走行モードである。同期噛合装置６は、走行モードの切り替えに際し、駆動力の伝達状態を制御するように機能する。

【0013】

図２は、ジェネレータ１側の動力伝達経路に介装される同期噛合装置６の構造を示す模式図である。この同期噛合装置６には、ギヤスリーブ２１と二つのギヤピース２２，２３とが設けられる。ジェネレータ１やエンジン３の駆動力は、ギヤスリーブ２１に入力されてギヤピース２２，２３へと伝達される。つまり、駆動力の伝達方向は、ギヤスリーブ２１からギヤピース２２，２３への方向である。ギヤスリーブ２１は、ジェネレータ１やエンジン３の駆動力が伝達される第一回転軸１７に対して軸方向にスライド可能に設けられる。また、ギヤピース２２，２３は、第一回転軸１７に対して回転可能に軸支された歯車に固定される。なお、各々のギヤピース２２，２３に形成されるチャンファのうち、車両の前進時における回転方向前側の斜面のことを加速面２６と呼び、回転方向後側の斜面のことを減速面２７と呼ぶ。

【0014】

ギヤスリーブ２１及びギヤピース２２，２３は噛合可能であり、例えばギヤスリーブ２１の内周面に形成された内周歯が、ギヤピース２２，２３の外周面に形成された外周歯とスプライン嵌合する。一方のギヤピース２２は、二つの副経路の一方に駆動力を伝達するための部位であり、他方のギヤピース２３は、二つの副経路の他方に駆動力を伝達するための部位である。図１に示すように、各々のギヤピース２２，２３は、カウンタシャフトに固定された歯車と噛合しており、異なる減速比で駆動力を駆動輪５側へと伝達するようになっている。

【0015】

ギヤスリーブ２１には、第一アクチュエータ７が接続される。第一アクチュエータ７は、ギヤスリーブ２１をスライド方向に駆動する装置である。この第一アクチュエータ７は、ギヤスリーブ２１とギヤピース２２，２３とを噛合させ、あるいは、ギヤスリーブ２１をギヤピース２２，２３から離隔させて係合を解除する機能を持つ。また、ギヤスリーブ２１の近傍には、その位置を検出するための第一ストロークセンサ１５が設けられる。第一ストロークセンサ１５は、基準位置（例えば、完全に開放された位置）からのギヤスリーブ２１の移動量に応じた信号を出力する。

【0016】

図３は、モータ２側の動力伝達経路に介装される同期噛合装置６の構造を示す模式図である。この同期噛合装置６には、ギヤスリーブ２４とギヤピース２５とが設けられる。モータ２の駆動力は、ギヤピース２５に入力されてギヤスリーブ２４へと伝達される。つまり、駆動力の伝達方向は、ギヤピース２５からギヤスリーブ２４への方向である。ギヤスリーブ２４は、第二回転軸１８に対して軸方向にスライド可能に設けられる。また、ギヤピース２５は、第二回転軸１８に対して回転可能に軸支されるとともにモータ２の駆動力が伝達される歯車に固定される。

【0017】

ギヤスリーブ２４には、ギヤスリーブ２４をスライド方向に駆動する第二アクチュエータ８が接続される。第二アクチュエータ８は、ギヤスリーブ２４とギヤピース２５とを噛合させ、あるいは、ギヤスリーブ２４をギヤピース２５から離隔させて係合を解除する機能を持つ。また、ギヤスリーブ２４の近傍には、その位置を検出するための第二ストロークセンサ１６が設けられる。なお、第一アクチュエータ７，第二アクチュエータ８の具体例としては、油圧式アクチュエータや電動アクチュエータなどが挙げられる。

【0018】

同期噛合装置６の作動状態は、制御装置１０（電子制御装置，コンピュータ，ECU等とも称される）で制御される。制御装置１０の内部には、プロセッサ（中央処理装置），メモリ（メインメモリ），記憶装置（ストレージ），インタフェース装置などが内蔵され、これらが内部バスを介して互いに通信可能に接続される。また、図１に示すように、制御装置１０にはジェネレータ１，モータ２，第一アクチュエータ７，第二アクチュエータ８，第一ストロークセンサ１５，第二ストロークセンサ１６が接続される。制御装置１０は、ストロークセンサ１５，１６で検出された位置（スリーブストローク）の情報に基づき、ジェネレータ１及びモータ２のトルクやギヤスリーブ２１，２４の実際のストロークを制御する制御を実施する。

【0019】

［２．制御装置］
図１に示すように、制御装置１０の内部には、検知部１１，判定部１２，制御部１３，学習部１４が設けられる。これらの要素は、制御装置１０の機能を便宜的に分類して示したものである。これらの要素は独立したプログラムとして記述でき、複数の要素を合体させた複合プログラムとして記述することもできる。各要素に相当するプログラムは、制御装置１０のメモリや記憶装置に記憶され、プロセッサで実行される。

【0020】

検知部１１は、ギヤブロックの発生を検知するものである。ここでは、ジェネレータ１側の同期噛合装置６におけるギヤブロック（ギヤスリーブ２１及びギヤピース２２，２３のチャンファ同士が接触状態で係止されるギヤブロック）と、モータ２側の同期噛合装置６におけるギヤブロック（ギヤスリーブ２４及びギヤピース２５のチャンファ同士が接触状態で係止されるギヤブロック）とが個別に検知されうる。また、ギヤブロックの有無は、ギヤピース２２，２３，２５に対するギヤスリーブ２１，２４の相対位置に基づいて判断される。例えば、ギヤスリーブ２１のスリーブストロークが所定値未満であって（すなわち、噛合位置に達しておらず）その状態が所定時間継続した場合に、ギヤブロックが発生したと判断される。

【0021】

判定部１２は、ギヤブロックが発生したときに、そのギヤブロックの位置がギヤピース２２，２３，２５におけるチャンファの表面のうち、加速面２６及び減速面２７のどちらであるかを判定するものである。この判定は、少なくとも同期噛合装置６に入力される回転方向（正転，逆転）に基づいてなされる。本実施例では、ジェネレータ１やモータ２に内蔵されるレゾルバの出力信号が参照され、ジェネレータ１やモータ２の回転方向が把握されるとともに、その回転方向に基づいてギヤブロックの位置が判定される。

【0022】

例えば、ギヤスリーブ２１とギヤピース２２との間でギヤブロックが発生したときに、ジェネレータ１が正転方向に回転していた場合には、図２中に破線で示すように、ギヤピース２２の加速面２６でギヤブロックが発生しているものと判定される。また、ギヤスリーブ２４とギヤピース２５との間でギヤブロックが発生したときに、モータ２が正転方向に回転していた場合には、図３中に破線で示すように、ギヤピース２５の減速面２７でギヤブロックが発生しているものと判定される。

【0023】

制御部１３は、ギヤブロックの位置に応じて同期噛合装置６に入力されるトルクを増減させることで、そのギヤブロックを解消する制御を実施するものである。ギヤブロックの位置が加速面２６であるときには、ギヤスリーブ２１，２４が相対的に正転側へ移動するとともに、ギヤピース２２，２３，２５が相対的に逆転側へ移動するように、入力トルク（ジェネレータ１やモータ２のトルク）の大きさが制御される。

【0024】

例えば、図２に示すように、ジェネレータ１側の同期噛合装置６にてギヤピース２２の加速面２６でギヤブロックが発生している場合には、ジェネレータ１の正転方向のトルクが増加するように、ジェネレータ１の作動状態が制御される。これにより、ギヤスリーブ２１が白抜き矢印方向へと相対移動する。したがって、ギヤスリーブ２１をギヤピース２２の方向へ駆動すれば、ギヤブロックが解消される。一方、ギヤブロックの位置が減速面２７である場合には、ジェネレータ１の正転方向のトルクを減少させる（ジェネレータ１の逆転方向のトルクを増加させる）ように、ジェネレータ１の作動状態が制御される。

【0025】

また、図３に示すように、モータ２側の同期噛合装置６にてギヤピース２５の減速面２７でギヤブロックが発生している場合には、モータ２の正転方向のトルクが増加するように、モータ２の作動状態が制御される。これにより、ギヤピース２５が白抜き矢印方向へと相対移動する。したがって、ギヤスリーブ２４をギヤピース２５の方向へ駆動すれば、ギヤブロックが解消される。一方、ギヤブロックの位置が加速面２６である場合には、モータ２の正転方向のトルクを減少させる（モータ２の逆転方向のトルクを増加させる）ように、モータ２の作動状態が制御される。

【0026】

上記のギヤブロックを解消するための制御に際し、本実施例の制御装置１０は、ギヤピース２２，２３，２５に対するギヤスリーブ２１，２４の相対位置が変化し始めるまでトルクを変化させ続ける（増加または減少させ続ける）制御を実施する。また、少なくともジェネレータ１側の同期噛合装置６に対して、相対位置が変化し始めてから停止するまでの間は、トルクの絶対値が０でない状態を維持する制御を実施する。例えば、相対位置が変化し始めてから停止するまでの間は、相対位置が変動し始めたときのトルクを維持するような制御を実施する。

【0027】

学習部１４は、ギヤブロックが解消された後にギヤスリーブ２１，２４のストッパ点を学習するものである。ストッパ点とは、ギヤスリーブ２１，２４がギヤピース２２，２３，２５と完全に噛合する位置のことを意味し、例えばギヤスリーブ２１，２４のストロークの変化が停止した地点におけるストロークの値で表現される。なお、ここでいう「学習」とは、既存のストッパ点の情報に新たなストッパ点の情報を反映させることを意味する。制御部１３がギヤブロックを解消した後にストッパ点を学習することで、学習精度が向上する。

【0028】

［３．作用］
［３－１．ジェネレータ側］
図４(A)～(D)は、車両停止中にジェネレータ１側の同期噛合装置６を接続したときに、加速面２６でギヤブロックが発生した場合の制御手法を説明するためのグラフである。第一アクチュエータ７を作動させてギヤスリーブ２１をギヤピース２２に接近させると、第一ストロークセンサ１５で検出されるスリーブストロークが徐々に増加する。図４(A)中の破線はギヤスリーブ２１の目標ストロークを表し、実線は第一ストロークセンサ１５での検出値（実ストローク）を表す。

【0029】

時刻t₁にギヤスリーブ２１及びギヤピース２２のチャンファ同士が接触した後、トランスミッションの内部ガタ分に相当する角度だけジェネレータ１が回動する。また、図４(B)に示すように、その直後の時刻t₂にはチャンファ同士の摩擦抵抗によって引っ掛かり、ジェネレータ１の回動が停止する。これによりギヤスリーブ２１の動作が停止し、図４(A)に示すようにスリーブストロークが噛合位置に相当する所定値S₁未満の状態から変化しなくなる。

【0030】

時刻t₂から所定時間が経過した時刻t₃には、制御装置１０の検知部１１によってギヤブロックが検知される。これにより、図４(C)に示すように、ギヤブロック判定（ギヤブロックの有無を表すフラグ）がOFFからONになる。また、判定部１２では、ギヤブロックの位置が加速面２６であるか減速面２７であるかが判定される。例えば、図４(B)に示すグラフは、ジェネレータ１が正転方向へ回転してから停止したことを示しているため、ギヤブロックの位置が加速面２６であると判定される。

【0031】

これを受けて制御部１３は、ギヤブロックを解消すべくジェネレータ１の正転方向のトルクを増加させる制御を実施する。例えば図４(D)に示すように、正転方向に印加されるトルクの大きさは、時刻t₃から直線状に増加するように制御される。その後、時刻t₄にスリーブストロークが再び増加し始めると、検知部１１によってギヤブロックが解消されたと判断され、ギヤブロック判定がONからOFFになる〔図４(C)参照〕。

【0032】

時刻t₄以降にジェネレータ１に印加されるトルクの大きさは、例えば図４(D)中に実線で示すように、時刻t₄におけるトルクを維持するように制御してもよい。このように、ジェネレータ１に印加されるトルクの大きさを一定にすることで、簡素な制御構成で過剰なトルク付与によるエネルギーの浪費を抑制できる。また、図４(D)中に破線で示すように、少なくともトルクの絶対値が０でない状態を維持するように制御してもよい。これにより、第一回転軸１７に接続されたフライホイール４によるギヤスリーブ２１の弾性的な逆戻り回転が抑制されるため、スリーブストロークの増加を促進しつつ、エネルギーの浪費をさらに抑制できる。

【0033】

時刻t₅にスリーブストロークが所定値S₁より噛合い判定量L₁を超えた位置に達すると、ギヤスリーブ２１がギヤピース２２と噛合したものと判断される。また、学習部１４では、この時点よりさらにM₁移動してスリーブストロークが停止した時刻t₆の位置に基づいてギヤスリーブ２１のストッパ点が学習され、ジェネレータ１へのトルクの印加が終了する。このように本実施例では、ギヤスリーブ２１をギヤピース２２から離隔する方向へと移動させることなく、ギヤブロックが解消される。したがって、走行モードの切り替えやストッパ点の学習にかかる時間が短時間で済み、同期噛合装置６の制御性が向上する。

【0034】

［３－２．モータ側］
図５(A)～(D)は、車両停止中にモータ２側の同期噛合装置６を接続したときに、減速面２７でギヤブロックが発生した場合の制御手法を説明するためのグラフである。第二アクチュエータ８を作動させてギヤスリーブ２４をギヤピース２５に接近させると、第二ストロークセンサ１６で検出されるスリーブストロークが徐々に増加する〔図５(A)参照〕。図５(A)中の破線はギヤスリーブ２４の目標ストロークを表し、実線は第二ストロークセンサ１６での検出値（実ストローク）を表す。

【0035】

時刻t₇にギヤスリーブ２４及びギヤピース２５のチャンファ同士が接触し、モータ２がわずかに回動する〔図５(B)参照〕。また、時刻t₈にはチャンファ同士の摩擦抵抗によって引っ掛かり、モータ２の回動が停止する〔図５(B)参照〕。これにより、スリーブストロークが噛合位置に相当する所定値S₂未満の状態に維持され、時刻t₉にギヤブロックが検知される〔図５(C)参照〕。また、図５(B)に示すグラフは、モータ２が正転方向へ回転してから停止したことを示しているため、ギヤブロックの位置が減速面２７であると判定される。

【0036】

これを受けて制御部１３は、ギヤブロックを解消すべくモータ２の正転方向のトルクを増加させる制御を実施する。例えば図５(D)に示すように、正転方向に印加されるトルクの大きさは、時刻t₉から直線状に増加するように制御される。その後、時刻t₁₀にスリーブストロークが再び増加し始めると、検知部１１によってギヤブロックが解消されたと判断され、ギヤブロック判定がONからOFFになる〔図５(C)参照〕。

【0037】

時刻t₁₀以降にモータ２に印加されるトルクの大きさは、例えば図５(D)中に実線で示すように、時刻t₉におけるトルクを維持するように制御してもよい。このように、モータ２に印加されるトルクの大きさを一定にすることで、簡素な制御構成で過剰なトルク付与によるエネルギーの浪費を抑制できる。時刻t₁₁にスリーブストロークが所定値S₂より噛合い判定量L₂を超えた位置に達すると、ギヤスリーブ２４がギヤピース２５と噛合したものと判断される。また、学習部１４では、この時点よりさらにM_２移動してスリーブストロークが停止した時刻t₁₂の位置に基づいてギヤスリーブ２４のストッパ点が学習され、モータ２へのトルクの印加が終了する。

【0038】

なお、第二回転軸１８には第一回転軸１７のようなフライホイール４が介装されていないため、時刻t₁₀にモータ２に印加されるトルクを小さくしたとしても、ギヤスリーブ２４が弾性的な逆戻り回転をすることがない。したがって、図５(D)中に破線で示すように、時刻t₁₀以降のトルクを０にしてもよい。

【0039】

［４．効果］
（１）上記の実施例では、ギヤブロックの発生時におけるジェネレータ１やモータ２の回転方向に基づき、ギヤピース２２，２３，２５の加速面２６でギヤブロックが発生したのか、それとも減速面２７でギヤブロックが発生したのかが判定される。また、この判定結果に応じて同期噛合装置６に入力されるトルクを増減させることで、ギヤブロックを解消する制御が実施される。

【0040】

このような制御構成により、ギヤスリーブ２１，２４をギヤピース２２，２３，２５から離隔する方向へと移動させることなく、ギヤブロックを解消できる。したがって、簡素な制御構成で、走行モードの切り替えやストッパ点の学習にかかる時間を短縮でき、同期噛合装置６の制御性を向上できる。また、走行モードの切り替え時間が短縮されることから、車両の走行性能を改善できる。

【0041】

（２）上記の実施例におけるジェネレータ１側の同期噛合装置６では、ギヤブロックの位置が加速面２６である場合に、ジェネレータ１の正転方向のトルクを増加させる制御が実施される。これにより、図２に示すように、加速面２６に作用する垂直抗力が減少する方向へとギヤスリーブ２１を移動させることができ、加速面２６の摩擦力を減少できる。したがって、ギヤブロックが解消されやすくなり、同期噛合装置６の制御性をさらに向上できる。

【0042】

また、ギヤブロックの位置が減速面２７である場合には、ジェネレータ１の正転方向のトルクを減少させる制御（反転方向のトルクを増加させる制御）が実施される。これにより、ギヤスリーブ２１が図２中の上方向へと移動することになる。つまり、減速面２７に作用する垂直抗力が減少する方向へとギヤスリーブ２１を移動させることができ、減速面２７の摩擦力を減少できる。したがって、ギヤブロックが解消されやすくなり、同期噛合装置６の制御性をさらに向上できる。

【0043】

（３）上記の実施例におけるモータ２側の同期噛合装置６では、ギヤブロックの位置が減速面２７である場合に、モータ２の正転方向のトルクを増加させる制御が実施される。これにより、図３に示すように、減速面２７に作用する垂直抗力が減少する方向へとギヤスリーブ２４を移動させることができ、減速面２７の摩擦力を減少できる。したがって、ギヤブロックが解消されやすくなり、同期噛合装置６の制御性をさらに向上できる。

【0044】

また、ギヤブロックの位置が加速面２６である場合には、モータ２の正転方向のトルクを減少させる制御（反転方向のトルクを増加させる制御）が実施される。これにより、ギヤスリーブ２４が図３中の下方向へと移動することになる。つまり、加速面２６に作用する垂直抗力が減少する方向へとギヤスリーブ２４を移動させることができ、加速面２６の摩擦力を減少できる。したがって、ギヤブロックが解消されやすくなり、同期噛合装置６の制御性をさらに向上できる。

【0045】

（４）上記の実施例では、図４(D)の時刻t₃～t₄や図５(D)の時刻t₉～t₁₀に示すように、ギヤブロックを解消させる際にスリーブストロークが変化し始めるまでトルクを増加（または減少）させ続ける制御が実施される。このように、印加トルクの絶対値を徐々に大きくすることで、ギヤスリーブ２１，２４及びギヤピース２２，２３，２５を確実に相対移動させることができ、ギヤブロックの解消効果を高めることができる。また、最初は小さなトルクが付与されることになるため、過剰なトルク付与によるエネルギー浪費やトルクショックの発生を防止できる。

【0046】

（５）上記の実施例では、図４(D)の時刻t₄～t₅に示すように、スリーブストロークが変化し始めてから再び停止するまでの間は、トルクの絶対値が０でない状態を維持する制御が実施される。このように、ある程度の大きさのトルクを付与し続けることで、第一回転軸１７に接続されたフライホイール４によるギヤスリーブ２１の弾性的な逆戻り回転を抑制できる。したがって、スリーブストロークの増加を促進しつつ、エネルギーの浪費をさらに抑制できる。

【0047】

（６）上記の実施例には、ギヤブロックが解消された後にスリーブストロークの変化が停止した地点におけるそのストロークの値がギヤスリーブのストッパ点として学習される。このように、ギヤブロックが解消された時点でストッパ点の学習を実施することで、短時間で効率のよい学習を実施できるとともに、学習精度を向上できる。

【0048】

［５．変形例］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。

【0049】

例えば上記の実施例では、ジェネレータ１側の同期噛合装置６に関して、ギヤスリーブ２１とギヤピース２２とのギヤブロック時の制御について詳述したが、ギヤスリーブ２１とギヤピース２３とのギヤブロック時にも同様の制御を実施でき、同様の作用・効果を獲得できる。また、上記の実施例では、モータ２側の同期噛合装置６に関して、モータ２の駆動力がギヤピース２５に入力されてギヤスリーブ２４へと伝達される構造を例示したが、駆動力の伝達方向はこれに限定されず、駆動力が逆方向に伝達される構造も想定されうる。何れにしても、ギヤブロック時の摩擦抵抗が小さくなる方向にギヤスリーブ２４やギヤピース２５を移動させることで、上記の実施例と同様にギヤブロックを解消する制御を実現できる。

【符号の説明】

【0050】

１ ジェネレータ（駆動源）
２ モータ（駆動源）
３ エンジン（駆動源）
４ フライホイール
５ 駆動輪
６ 同期噛合装置
７ 第一アクチュエータ
８ 第二アクチュエータ
９ ディファレンシャル
１０ 制御装置
１１ 検知部
１２ 判定部
１３ 制御部
１４ 学習部
１５ 第一ストロークセンサ
１６ 第二ストロークセンサ
１７ 第一回転軸
１８ 第二回転軸
２１ ギヤスリーブ
２２ ギヤピース
２３ ギヤピース
２４ ギヤスリーブ
２５ ギヤピース
２６ 加速面
２７ 減速面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】