(57)【要約】  回転電機（３，４）と同期回転することで動力伝達される第一軸（１１，１３）と第一軸（１１，１３）の動力が伝達される第二軸（１５，１６）との間の噛み合いクラッチ（２０，３０Ｈ，３０Ｌ）にはスリーブ（２２，３２Ｈ，３２Ｌ）と被係合ギヤ（１６ｄ，１１ｄ，１５ｄ）とが設けられる。制御装置（５）は、クラッチ（２０，３０Ｈ，３０Ｌ）が断状態での車両走行中に、上記スリーブの回転と上記被係合ギヤの回転とを合わせるように回転電機（３，４）を制御する回転制御部（５Ａ）と、回転制御部（５Ａ）による制御中に上記スリーブを上記被係合ギヤに係合させるよう第一方向に移動させるスリーブ制御部（５Ｂ）と、上記スリーブの移動量Ｄを検出する移動検出部（４５ａ〜４５ｃ）と、移動量Ｄが予め設定された所定量Ｄｐ未満である場合に上記スリーブと上記被係合ギヤとが噛み合わずに衝突するギヤブロックが生じたと判定する判定部（５Ｃ）と、を備える。
2019111457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの回転電機と同期して回転することで動力が伝達される第一軸と前記第一軸の動力が伝達される第二軸との動力伝達を断接する噛み合いクラッチを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
前記噛み合いクラッチには、前記第一軸及び前記第二軸の一方に対して同期回転しかつ軸方向へ移動可能に設けられたスリーブと、前記第一軸及び前記第二軸の他方に対して相対回転可能に設けられた被係合ギヤと、が設けられ、
前記クラッチ制御装置は、
前記噛み合いクラッチが断状態での前記車両の走行中に、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御する回転制御部と、
前記回転制御部による制御中に、前記スリーブを前記被係合ギヤに係合させるよう第一方向に移動させるスリーブ制御部と、
前記スリーブの移動量を検出する移動検出部と、
前記移動量が予め設定された所定量未満である場合に、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合わずに衝突するギヤブロックが生じたと判定する判定部と、を備えた
ことを特徴とする、クラッチ制御装置。
【請求項２】
前記スリーブ制御部は、前記判定部により前記ギヤブロックが生じたと判定された場合に、前記スリーブを前記第一方向とは逆の第二方向に移動させたのち、前記スリーブを再び前記第一方向に移動させる
ことを特徴とする、請求項１記載のクラッチ制御装置。
【請求項３】
前記回転制御部は、前記スリーブ制御部により前記スリーブが前記第二方向に移動した場合に、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が大きくなるよう前記回転電機を制御したのち、再び前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御する
ことを特徴とする、請求項２記載のクラッチ制御装置。
【請求項４】
前記車両には、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部が設けられ、
前記回転制御部は、前記アクセル開度が所定開度未満であれば、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを同期させることで前記合わせる制御を実行する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
【請求項５】
前記回転制御部は、前記アクセル開度が前記所定開度以上であれば、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が所定の回転数範囲内に収まるように前記回転電機を制御することで前記合わせる制御を実行する
ことを特徴とする、請求項４記載のクラッチ制御装置。
【請求項６】
前記回転制御部は、車速が高いほど前記回転数範囲を広く設定する
ことを特徴とする、請求項５記載のクラッチ制御装置。
【請求項７】
アクセル開速度を取得する取得部と、
アクセル操作に基づいて前記車両の駆動源を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記スリーブ制御部による制御中に前記アクセル開速度が所定値以上であれば、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合うまで前記駆動源の制御を待機する
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
【請求項８】
前記車両は、二つの前記回転電機とエンジンとを具備し、一方の前記回転電機の動力を前記車両の駆動輪を駆動する出力軸に伝達する第一動力伝達経路と、前記エンジンの動力を前記出力軸に伝達する第二動力伝達経路と、前記エンジンの動力を他方の前記回転電機に伝達する第三動力伝達経路と、を有するハイブリッド車両であり、
前記噛み合いクラッチは、前記第一動力伝達経路及び前記第二動力伝達経路のそれぞれに介装される
ことを特徴とする、請求項７記載のクラッチ制御装置。
【請求項９】
前記回転制御部により制御される前記回転電機は、前記他方の回転電機であり、
前記第二動力伝達経路には、前記噛み合いクラッチとして、互いに独立したハイ側クラッチ及びロー側クラッチが介装され、
前記他方の前記回転電機により、前記ハイ側クラッチ及び前記ロー側クラッチを同期させる
ことを特徴とする、請求項８記載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、少なくとも一つの回転電機からの動力が伝達される第一軸と出力側の第二軸との間に介装された噛み合いクラッチ（いわゆるドグクラッチ）を備えた車両のクラッチ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の変速時や動力源の切り換え時に用いられるクラッチとして、シンクロ機構を持たないドグクラッチが採用されることがある。このドグクラッチは、シャフトに固定されたハブと、ハブに対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブと、スリーブをスライド移動させるアクチュエータとを有し、スリーブの歯が隣接する被係合ギヤ（いわゆるドグギヤ）の歯と噛み合うことで係合する。【０００３】
シンクロ機構のないドグクラッチは、オイルポンプが不要であることや車両搭載性が良いなどのメリットがある一方で、クラッチ係合時の振動や騒音を抑制するために、回転を同期させる必要がある。これに対し、例えば特許文献１では、トルク変化又は車速変化に応じた補正制御を同期制御に加えることで、車両速度が変化してもドグクラッチの接続（係合）を速やかに達成できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０５０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シンクロ機構を持たないドグクラッチは、回転を同期させたとしても、スリーブの歯とドグギヤの歯とが衝突する、いわゆるギヤブロックが生じることがある。これらの歯が噛み合わないままスリーブを係合させる方向にスライド移動させると、振動や騒音の原因になるほか、スリーブの歯とドグギヤの歯とにダメージを与えかねない。【０００６】
本件のクラッチ制御装置は、このような課題に鑑み案出されたもので、ギヤブロックによるドグクラッチの損傷を抑制することを目的の一つとする。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により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示するクラッチ制御装置は、少なくとも一つの回転電機と同期して回転することで動力が伝達される第一軸と前記第一軸の動力が伝達される第二軸との動力伝達を断接する噛み合いクラッチを備えた車両のクラッチ制御装置であって、前記噛み合いクラッチには、前記第一軸及び前記第二軸の一方に対して同期回転しかつ軸方向へ移動可能に設けられたスリーブと、前記第一軸及び前記第二軸の他方に対して相対回転可能に設けられた被係合ギヤと、が設けられている。【０００８】
前記クラッチ制御装置は、前記噛み合いクラッチが断状態での前記車両の走行中に、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御する回転制御部と、前記回転制御部による制御中に、前記スリーブを前記被係合ギヤに係合させるよう第一方向に移動させるスリーブ制御部と、前記スリーブの移動量を検出する移動検出部と、前記移動量が予め設定された所定量未満である場合に、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合わずに衝突するギヤブロックが生じたと判定する判定部と、を備えている。なお、前記判定部は、前記移動量が前記所定量以上である場合には、前記スリーブと前記ドグ被係合ギヤとが噛み合ったと判定することが好ましい。【０００９】
（２）前記スリーブ制御部は、前記判定部により前記ギヤブロックが生じたと判定された場合に、前記スリーブを前記第一方向とは逆の第二方向に移動させたのち、前記スリーブを再び前記第一方向に移動させることが好ましい。
（３）前記回転制御部は、前記スリーブ制御部により前記スリーブが前記第二方向に移動した場合に、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が大きくなるよう前記回転電機を制御したのち、再び前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御することが好ましい。【００１０】
（４）前記車両には、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部が設けられることが好ましい。この場合、前記回転制御部は、前記アクセル開度が所定開度未満であれば、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを同期させることで前記合わせる制御を実行することが好ましい。
（５）前記回転制御部は、前記アクセル開度が前記所定開度以上であれば、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が所定の回転数範囲内に収まるように前記回転電機を制御することで前記合わせる制御を実行することが好ましい。【００１１】
（６）前記回転制御部は、車速が高いほど前記回転数範囲を広く設定することが好ましい。
（７）前記クラッチ制御装置は、アクセル開速度を取得する取得部と、アクセル操作に基づいて前記車両の駆動源を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記スリーブ制御部による制御中に前記アクセル開速度が所定値以上であれば、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合うまで前記駆動源の制御を待機することが好ましい。【００１２】
（８）前記車両は、二つの前記回転電機とエンジンとを具備し、一方の前記回転電機の動力を前記車両の駆動輪を駆動する出力軸に伝達する第一動力伝達経路と、前記エンジンの動力を前記出力軸に伝達する第二動力伝達経路と、前記エンジンの動力を他方の前記回転電機に伝達する第三動力伝達経路と、を有するハイブリッド車両であることが好ましい。この場合、前記噛み合いクラッチは、前記第一動力伝達経路及び前記第二動力伝達経路のそれぞれに介装されることが好ましい。
（９）前記回転制御部により制御される前記回転電機は、前記他方の回転電機であり、前記第二動力伝達経路には、前記噛み合いクラッチとして、互いに独立したハイ側クラッチ及びロー側クラッチが介装され、前記他方の前記回転電機により、前記ハイ側クラッチ及び前記ロー側クラッチを同期させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
開示したクラッチ制御装置によれば、車両の走行中に噛み合いクラッチを断から接に切り替える場合、スリーブの移動量に基づいて、スリーブの歯と被係合ギヤの歯との衝突（いわゆるギヤブロック）を検知できる。このため、これらの歯にダメージが加わることを回避でき、ギヤブロックによる噛み合いクラッチの損傷を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るクラッチ制御装置を搭載した車両の内部構成を例示する上面図である。
【図２】図１のクラッチ制御装置の制御対象であるトランスアクスルを備えたパワートレインの模式的な側面図である。
【図３】図２のトランスアクスルを備えたパワートレインを示すスケルトン図に、図１のクラッチ制御装置のブロック図を併せて示した模式図である。
【図４】図１の制御装置で実施されるクラッチ係合制御の内容を説明するための模式図であり、（ａ）はニュートラル状態、（ｂ）は係合状態、（ｃ）はギヤブロック状態、（ｄ）はギヤブロックを回避する状態を示す。
【図５】図１の制御装置で実施されるクラッチ係合制御のフローチャート例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して、実施形態としてのクラッチ制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態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。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１６】
［１．全体構成］
本実施形態のクラッチ制御装置５（以下「制御装置５」という）は、図１に示す車両１０に適用され、この車両１０に搭載されるトランスアクスル１を制御する。車両１０は、エンジン２と走行用のモータ３（電動機，一方の回転電機）と発電用のジェネレータ４（発電機，他方の回転電機）とを装備したハイブリッド車両である。ジェネレータ４はエンジン２に連結され、モータ３の作動状態とは独立して作動可能である。また、車両１０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、制御装置５によって、車両状態や走行状態，運転者の要求出力等に応じて択一的に選択され、その種類に応じてエンジン２，モータ３，ジェネレータ４が使い分けられる。
【００１７】
ＥＶモードは、エンジン２及びジェネレータ４を停止させたまま、図示しない駆動用のバッテリの充電電力を用いてモータ３のみで車両１０を駆動する走行モードである。ＥＶモードは、走行負荷，車速が低い場合やバッテリの充電レベルが高い場合に選択される。シリーズモードは、エンジン２でジェネレータ４を駆動して発電しつつ、その電力を利用してモータ３で車両１０を駆動する走行モードである。シリーズモードは、走行負荷，車速が中程度の場合やバッテリの充電レベルが低い場合に選択される。パラレルモードは、おもにエンジン２で車両１０を駆動し、必要に応じてモータ３で車両１０の駆動をアシストする走行モードであり、走行負荷，車速が高い場合に選択される。
【００１８】
駆動輪８には、トランスアクスル１を介してエンジン２及びモータ３が並列に接続され、エンジン２及びモータ３のそれぞれの動力が互いに異なる動力伝達経路から個別に伝達される。すなわち、エンジン２及びモータ３のそれぞれは、車両１０の出力軸１２を駆動する駆動源である。また、エンジン２には、トランスアクスル１を介してジェネレータ４及び駆動輪８が並列に接続され、エンジン２の動力が、駆動輪８に加えてジェネレータ４にも伝達される。
【００１９】
トランスアクスル１は、デファレンシャルギヤ１８（差動装置、以下「デフ１８」と呼ぶ）を含むファイナルドライブ（終減速機）とトランスミッション（減速機）とを一体に形成した動力伝達装置であり、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。本実施形態のトランスアクスル１は、ハイロー切替（高速段，低速段の切替）が可能に構成されており、パラレルモードでの走行時において、制御装置５によって走行状態や要求出力等に応じてハイギヤ段とローギヤ段とが切り替えられる。
【００２０】
エンジン２は、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）である。このエンジン２は、クランクシャフト２ａ（回転軸）の向きが車両１０の車幅方向に一致するように横向きに配置されたいわゆる横置きエンジンであり、トランスアクスル１の右側面に対して固定される。クランクシャフト２ａは、駆動輪８のドライブシャフト９に対して平行に配置される。エンジン２の作動状態は、制御装置５で制御される。
【００２１】
本実施形態のモータ３及びジェネレータ４はいずれも、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。モータ３は、おもに電動機として機能して車両１０を駆動し、回生時には発電機として機能する。ジェネレータ４は、エンジン２を始動させる際に電動機（スターター）として機能し、エンジン２の作動時にはエンジン動力で発電を実施する。モータ３及びジェネレータ４の各周囲（又は各内部）には、直流電流と交流電流とを変換するインバータ（図示略）が設けられる。モータ３及びジェネレータ４の各回転速度は、インバータを制御することで制御される。なお、モータ３，ジェネレータ４，各インバータの作動状態は、制御装置５で制御される。
【００２２】
本実施形態のモータ３は、その外形が回転軸３ａを中心軸とした円筒状に形成され、その底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。また、本実施形態のジェネレータ４は、その外形が回転軸４ａを中心軸とした円筒状に形成され、モータ３と同様に、その底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。なお、図２はパワートレイン７を左側から見た側面図である。パワートレイン７は、エンジン２，モータ３，ジェネレータ４，トランスアクスル１を含んで構成される。なお、図２ではエンジン２は省略している。
【００２３】
車両１０には、車両１０に搭載される各種装置を統合制御する制御装置５が設けられる。また、車両１０には、アクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４１（アクセル開度検出部）と、車輪の回転数を検出する車輪速センサ４２と、モータ３の回転数を検出するモータ回転数センサ４３と、ジェネレータ４の回転数を検出するジェネレータ回転数センサ４４とが設けられる。各センサ４１〜４４で検出された情報は、制御装置５に伝達される。
【００２４】
制御装置５は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成された電子制御装置であり、車両１０に搭載される各種装置を統合制御する。本実施形態の制御装置５は、運転者の要求出力等に応じて走行モードを選択し、選択した走行モードに応じて各種機器（例えばエンジン２やモータ３）を制御するとともにトランスアクスル１内のクラッチ２０，３０の断接状態を制御する。この制御については後述する。
【００２５】
［２．トランスアクスル］
図３は、本実施形態のトランスアクスル１を備えたパワートレイン７のスケルトン図である。図２及び図３に示すように、トランスアクスル１には、互いに平行に配列された六つの軸１１〜１６が設けられる。以下、クランクシャフト２ａと同軸上に接続される回転軸を入力軸１１と呼ぶ。
【００２６】
同様に、ドライブシャフト９，モータ３の回転軸３ａ，ジェネレータ４の回転軸４ａのそれぞれと同軸上に接続される回転軸を、出力軸１２，モータ軸１３，ジェネレータ軸１４と呼ぶ。また、入力軸１１と出力軸１２との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第一カウンタ軸１５と呼び、モータ軸１３と出力軸１２との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第二カウンタ軸１６と呼ぶ。六つの軸１１〜１６はいずれも、両端部が図示しない軸受を介してケーシング１Ｃに軸支される。なお、入力軸１１，出力軸１２，モータ軸１３，ジェネレータ軸１４のそれぞれの軸上に位置するケーシング１Ｃの側面には開口が形成され、ケーシング１Ｃの外側に位置するクランクシャフト２ａ，ドライブシャフト９，回転軸３ａ，回転軸４ａと接続される。
【００２７】
トランスアクスル１の内部には、三つの動力伝達経路が形成される。具体的には、図２中に二点鎖線で示すように、モータ３からモータ軸１３を介して出力軸１２に至る動力伝達経路（以下「第一経路５１」と呼ぶ）と、エンジン２から入力軸１１を介して出力軸１２に至る動力伝達経路（以下「第二経路５２」と呼ぶ）と、エンジン２から入力軸１１を介してジェネレータ軸１４に至る動力伝達経路（以下「第三経路５３」と呼ぶ）とが形成される。ここで、第一経路５１及び第二経路５２は駆動用動力伝達経路であり、第三経路５３は発電用動力伝達経路である。
【００２８】
第一経路５１（第一動力伝達経路）は、モータ３から駆動輪８への動力伝達に係る経路であり、モータ３の動力伝達を担うものである。第一経路５１上には、モータ３と同期して回転することで動力が伝達されるモータ軸１３（第一軸）及びモータ軸１３の動力が伝達される第二カウンタ軸１６（第二軸）が設けられ、第一経路５１の中途にはその動力伝達を断接する後述の第一ドグクラッチ２０（噛み合いクラッチ）が介装される。
【００２９】
第二経路５２（第二動力伝達経路）は、エンジン２から駆動輪８への動力伝達に係る経路であり、エンジン２の作動時における動力の伝達を担うものである。第二経路５２上には、ジェネレータ４と同期して回転することで動力が伝達される入力軸１１（第一軸）及び入力軸１１の動力が伝達される第一カウンタ軸１５（第二軸）が設けられ、第二経路５２の中途にはその動力伝達の断接とハイロー切替とを実施する後述の第二ドグクラッチ３０（噛み合いクラッチ）が介装される。
【００３０】
第三経路５３（第三動力伝達経路）は、エンジン２からジェネレータ４への動力伝達に係る経路であり、エンジン始動時の動力伝達及びエンジン２による発電時の動力伝達を担うものである。
【００３１】
次に、図３を用いてトランスアクスル１の構成を詳述する。なお、以下の説明において、「固定ギヤ」とは、軸と一体に設けられ、軸に対して同期回転する（相対回転不能な）歯車を意味する。また、「遊転ギヤ」とは、軸に対して相対回転可能に枢支された歯車を意味する。
【００３２】
入力軸１１には、エンジン２に近い側から順に、固定ギヤ１１ａと、ハイ側の第二ドグクラッチ３０（以下、「ハイ側ドグクラッチ３０Ｈ」と呼ぶ）と、遊転ギヤ１１Ｈと、固定ギヤ１１Ｌとが設けられる。また、第一カウンタ軸１５には、エンジン２の近い側から順に、固定ギヤ１５ａと、固定ギヤ１５Ｈと、遊転ギヤ１５Ｌと、ロー側の第二ドグクラッチ３０（以下、「ロー側ドグクラッチ３０Ｌ」と呼ぶ）とが設けられる。すなわち、第二経路５２には、第二ドグクラッチ３０として、互いに独立したハイ側ドグクラッチ３０Ｈ及びロー側ドグクラッチ３０Ｌが介装される。
【００３３】
入力軸１１の固定ギヤ１１ａは、ジェネレータ軸１４に設けられた固定ギヤ１４ａと常時噛合している。つまり、入力軸１１とジェネレータ軸１４とは、二つの固定ギヤ１１ａ，１４ａを介して連結されており、エンジン２とジェネレータ４との間で動力伝達可能とされる。また、第一カウンタ軸１５の固定ギヤ１５ａは、出力軸１２に設けられたデフ１８のリングギヤ１８ａと常時噛合している。
【００３４】
入力軸１１に設けられた遊転ギヤ１１Ｈ及び固定ギヤ１１Ｌは互いに異なる歯数を持ち、第一カウンタ軸１５に設けられた固定ギヤ１５Ｈ及び遊転ギヤ１５Ｌのそれぞれと常時噛合している。なお、第一カウンタ軸１５の固定ギヤ１５Ｈ及び遊転ギヤ１５Ｌも互いに異なる歯数を持つ。本実施形態では、遊転ギヤ１１Ｈの方が固定ギヤ１１Ｌよりも歯数が多い。この遊転ギヤ１１Ｈは、歯数が少ない固定ギヤ１５Ｈと噛み合ってハイギヤ段を形成する。反対に、歯数が少ない固定ギヤ１１Ｌは、歯数が多い遊転ギヤ１５Ｌと噛み合ってローギヤ段を形成する。
【００３５】
ハイ側ドグクラッチ３０Ｈと同軸上に隣接配置された遊転ギヤ１１Ｈは、第一カウンタ軸１５の固定ギヤ１５Ｈと噛み合う歯面部の右側に一体で設けられたドグギヤ１１ｄ（被係合ギヤ）を有する。また、ロー側ドグクラッチ３０Ｌと同軸上に隣接配置された遊転ギヤ１５Ｌは、入力軸１１の固定ギヤ１１Ｌと噛み合う歯面部の左側に一体で設けられたドグギヤ１５ｄ（被係合ギヤ）を有する。ドグギヤ１１ｄの先端部（径方向外側の端部）には、ドグ歯１１ｔが設けられる。また、ドグギヤ１５ｄの先端部にも、ドグ歯１１ｔと同様のドグ歯（図示略）が設けられる。
【００３６】
ハイ側ドグクラッチ３０Ｈ及びロー側ドグクラッチ３０Ｌはいずれも第二経路５２上に設けられ、エンジン２の動力の断接状態を制御するとともにハイギヤ段とローギヤ段とを切り替えるものであり、シンクロ機構を持たない噛み合いクラッチである。本実施形態では、走行モードがパラレルモードである場合に、ハイ側ドグクラッチ３０Ｈ及びロー側ドグクラッチ３０Ｌの一方が係合されて他方が切断される。なお、どちらのクラッチ３０Ｈ，３０Ｌが係合するかは、車両１０の走行状態や要求出力等に基づいて決定される。
【００３７】
ハイ側ドグクラッチ３０Ｈは、入力軸１１に固定されたハブ３１Ｈと、ハブ３１Ｈ（入力軸１１）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ３２Ｈとを有する。スリーブ３２Ｈは、図示しないアクチュエータ（例えばサーボモータ）が制御装置５によって制御されることで軸方向にスライド移動する。スリーブ３２Ｈの近傍には、その移動量（ストローク量）を検出するストロークセンサ４５ａ（移動検出部）が設けられる。また、スリーブ３２Ｈの径方向内側には、ドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔと噛合するスプライン歯３２ｔが設けられる。
【００３８】
スプライン歯３２ｔとドグ歯１１ｔとが噛み合うことで、スリーブ３２Ｈとドグギヤ１１ｄとが噛合（係合）する。この状態では、エンジン２からの駆動力がハイ側のギヤ対１１Ｈ，１５Ｈを通じて出力軸１２へと伝達される。反対に、スリーブ３２Ｈのスプライン歯３２ｔとドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔとが離隔している場合には遊転ギヤ１１Ｈが空転状態となり、第二経路５２におけるハイ側の動力伝達が遮断された状態となる。
【００３９】
同様に、ロー側ドグクラッチ３０Ｌは、第一カウンタ軸１５に固定されたハブ３１Ｌと、ハブ３１Ｌ（第一カウンタ軸１５）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ３２Ｌとを有する。スリーブ３２Ｌも、図示しないアクチュエータが制御装置５によって制御されることで軸方向にスライド移動するものであり、ストロークセンサ４５ｂ（移動検出部）によってその移動量（ストローク量）が検出される。スリーブ３２Ｌの径方向内側には、ドグギヤ１５ｄのドグ歯と噛合するスプライン歯（図示略）が設けられる。スプライン歯とドグ歯とが噛み合うことで、スリーブ３２Ｌとドグギヤ１５ｄとが噛合（係合）する。この状態では、エンジン２からの駆動力がロー側のギヤ対１１Ｌ，１５Ｌを通じて出力軸１２へと伝達される。反対に、スリーブ３２Ｌのスプライン歯とドグギヤ１５ｄのドグ歯とが離隔している場合には遊転ギヤ１５Ｌが空転状態となり、第二経路５２におけるロー側の動力伝達が遮断された状態となる。
【００４０】
第二カウンタ軸１６には、エンジン２に近い側から順に、第一ドグクラッチ２０と、遊転ギヤ１６Ｍと、パーキングギヤ１９と、固定ギヤ１６ａとが設けられる。固定ギヤ１６ａは、デフ１８のリングギヤ１８ａと常時噛合している。パーキングギヤ１９は、パーキングロック装置を構成する要素であり、運転者によりＰレンジが選択されると、図示しないパーキングスプラグと係合して、第二カウンタ軸１６（すなわち出力軸１２）の回転を禁止する。
【００４１】
遊転ギヤ１６Ｍは、モータ軸１３に設けられた固定ギヤ１３ａよりも歯数が多く、この固定ギヤ１３ａと常時噛合している。遊転ギヤ１６Ｍは、固定ギヤ１３ａと噛み合う歯面部の右側に一体で設けられたドグギヤ１６ｄを有する。なお、このドグギヤ１６ｄは、上述したドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔと同様のドグ歯（図示略）をその先端部に有する。
【００４２】
第一ドグクラッチ２０は、第二カウンタ軸１６に固定されたハブ２１と、ハブ２１（第二カウンタ軸１６）に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ２２とを有する。スリーブ２２も、図示しないアクチュエータが制御装置５によって制御されることで軸方向にスライド移動するものであり、ストロークセンサ４５ｃ（移動検出部）によってその移動量（ストローク量）が検出される。スリーブ２２の径方向内側には、上述したスリーブ３２Ｈのスプライン歯３２ｔと同様のスプライン歯（図示略）が設けられる。スリーブ２２のスプライン歯と遊転ギヤ１６Ｍのドグギヤ１６ｄとが噛み合うことで、スリーブ２２とドグギヤ１６ｄとが噛合（係合）する。
【００４３】
本実施形態では、走行モードがパラレルモードであってモータ３によるアシストが不要な場合に、スリーブ２２のスプライン歯と遊転ギヤ１６Ｍのドグギヤ１６ｄとが離隔され、遊転ギヤ１６Ｍが空転状態となり、第一経路５１の動力伝達が遮断された状態となる。反対に、走行モードがＥＶモード又はシリーズモードである場合、又はパラレルモードであってモータアシストが必要な場合には、スリーブ２２とドグギヤ１６ｄとが噛合（係合）され、モータ３からの駆動力が出力軸１２へと伝達される。本実施形態では、モータ３の作動時に（オン状態で）スリーブ２２がドグギヤ１６ｄと係合し、モータ３の停止時に（オフ状態で）スリーブ２２がニュートラル位置に制御される。なお、ここでいう「ニュートラル位置」とは、スリーブがドグギヤから離隔した位置を意味し、例えば、スリーブがアクチュエータによって移動させられる際に基準となる位置（０点位置）を含む所定範囲である。
【００４４】
［３．制御構成］
上述したトランスアクスル１では、選択されている走行モードに応じて、三つのドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌの断接状態が制御される。上記した通り、本実施形態では、走行モードの選択、ドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌの断接状態、エンジン２やモータ３等の作動状態を、すべて制御装置５が制御する。以下、これらの制御のうち、ドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌを係合させるときの制御（以下「クラッチ係合制御」と呼ぶ）について詳述する。
【００４５】
クラッチ係合制御は、車両１０の走行中に、三つのドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌのうち少なくとも一つに対して実施される制御である。本実施形態では、全てのドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌに対して同様の制御が実施されるため、以下の説明では、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、ハイ側ドグクラッチ３０Ｈを例に挙げる。ハイ側ドグクラッチ３０Ｈが切断されている場合には、図４（ａ）に示すように、スリーブ３２Ｈはニュートラル位置にいる状態（ニュートラル状態）とされる。
【００４６】
制御装置５には、クラッチ係合制御を実施するための要素として、回転制御部５Ａ，スリーブ制御部５Ｂ，判定部５Ｃ，取得部５Ｄおよび駆動制御部５Ｅが設けられる。これらの要素は、制御装置５で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
【００４７】
回転制御部５Ａは、車両１０の走行中に、ハイ側ドグクラッチ３０Ｈを係合する必要があれば、スリーブ３２Ｈの回転とドグギヤ１１ｄの回転とを合わせるようにジェネレータ４を制御する。なお、ここでいう「合わせる」とは、完全な一致（すなわち同期）だけでなく、互いの回転を近づけて所定の回転数範囲ΔＮｐ内に収めることを意味する。本実施形態の回転制御部５Ａは、アクセル開度センサ４１で検出されたアクセル開度ＡＰに応じて、互いの回転を同期させるか、あるいは回転数範囲ΔＮｐ内に収めるか（回転数偏差を所定値以下にするか）を決定する。
【００４８】
具体的には、制御装置５は、アクセル開度ＡＰが所定開度ＡＰｐ未満の場合には、スリーブ３２Ｈの回転とドグギヤ１１ｄの回転とを同期させる。これにより、要求出力が小さい場合には静かなクラッチ係合が実現される。一方、制御装置５は、アクセル開度ＡＰが所定開度ＡＰｐ以上の場合には、スリーブ３２Ｈの回転数（以下、「スリーブ回転数Ｎｓ」という）とドグギヤ１１ｄの回転数（以下「ドグギヤ回転数Ｎｄ」という）との差ΔＮ（ΔＮ＝Ｎｓ−Ｎｄ）を所定の回転数範囲ΔＮｐ内に収める。これにより、要求出力が大きい場合には速やかなクラッチ係合が実現される。
【００４９】
回転数範囲ΔＮｐは、０を中心とする範囲であり、上限値（正の値）及び下限値（負の値）の絶対値は同一とされる。回転数範囲ΔＮｐは予め設定された固定値であってもよいし、例えば車速（車輪速）に応じた可変値としてもよい。回転数範囲ΔＮｐを可変値とする場合には、例えば回転制御部５Ａが、車速が高いほど回転数範囲ΔＮｐを広く設定する構成が考えられる。高車速であるほど歯と歯が噛み合いやすくなるため、高車速であるほど回転数範囲ΔＮｐを広げることでより早期にクラッチ係合が完了する。
【００５０】
所定開度ＡＰｐは予め設定された値であり、クラッチ係合において静粛性と応答性とのどちらを優先させるかを決める閾値となる。なお、制御装置５は、各ドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌを係合する必要があるか否かを、車両１０の走行状態や要求トルク等に基づき判断し、「必要がある」と判断したドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌの種類を回転制御部５Ａに伝達する。
【００５１】
また、回転制御部５Ａは、ハイ側ドグクラッチ３０Ｈを係合させる場合には、スリーブ３２Ｈの回転がドグギヤ１１ｄの回転に合うように、ジェネレータ４のトルクを制御（調整）する。反対に、ロー側ドグクラッチ３０Ｌを係合させる場合には、ドグギヤ１５ｄの回転がスリーブ３２Ｌの回転に合うように（両者の回転を合わせるように）、ジェネレータ４のトルクを制御（調整）する。また、第一ドグクラッチ２０を係合させる場合には、ドグギヤ１６ｄの回転がスリーブ２２の回転に合うように（両者の回転を合わせるように）、モータ３のトルクを制御（調整）する。
【００５２】
スリーブ制御部５Ｂは、回転制御部５Ａによる制御中、すなわちスリーブ３２Ｈの回転とドグギヤ１１ｄの回転とを合わせるようにジェネレータ４のトルクを調整している際に、スリーブ３２Ｈをドグギヤ１１ｄに向かう方向及びドグギヤ１１ｄから離れる方向にスライド移動するようアクチュエータを制御する。以下、クラッチを係合させる方向（例えばスリーブ３２Ｈがドグギヤ１１ｄに向かう方向）を「第一方向」と呼び、第一方向とは逆方向（すなわちクラッチを切断する方向）を「第二方向」と呼ぶ。スリーブ制御部５Ｂによりスリーブ３２Ｈが移動すると、ストロークセンサ４５ａにより移動量Ｄが検出され、検出された情報（移動量Ｄ）が制御装置５に伝達される。
【００５３】
判定部５Ｃは、図４（ｃ）に示すように、移動量Ｄが予め設定された所定量Ｄｐ未満である場合に、スリーブ３２Ｈのスプライン歯３２ｔとドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔとが噛合せずに衝突するギヤブロックが生じたと判定する。反対に、図４（ｂ）に示すように、移動量Ｄが所定量Ｄｐ以上である場合には、スリーブ３２Ｈのスプライン歯３２ｔとドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔとが噛合したと判定する。つまり、判定部５Ｃは、スリーブ３２Ｈの移動量Ｄに基づいてギヤブロックの有無を判定（検知）する。所定量Ｄｐは、スリーブ３２Ｈの係合とギヤブロックとを判別可能な値に設定される。判定部５Ｃは、ギヤブロックが生じたと判定した場合には、その判定結果を回転制御部５Ａ及びスリーブ制御部５Ｂに伝達する。
【００５４】
スリーブ制御部５Ｂは、判定部５Ｃから判定結果が伝達された場合、すなわち図４（ｃ）に示すギヤブロックが生じた場合には、図４（ｄ）に示すように、スリーブ３２Ｈを第二方向に移動させて、スリーブ３２Ｈとドグギヤ１１ｄとの接触を回避したのち、スリーブ３２Ｈを再び第一方向に移動させる。このように、一旦接触を回避することで、互いの歯（スプライン歯３２ｔ及びドグ歯１１ｔ）が傷つけ合わないようにする。また、スリーブ３２Ｈをドグギヤ１１ｄから一旦離すことで、この間に出力軸１２側（ドグギヤ１１ｄ）の回転が変化する可能性があり、再度スリーブ３２Ｈを噛み合わせにいくことでギヤブロックせずに係合しうる。
【００５５】
なお、出力軸１２側の回転が変化する可能性に頼らず、確実にギヤブロックを回避するために、ジェネレータ４を駆動して入力軸１１の回転を積極的に変化させてもよい。具体的には、回転制御部５Ａが、スリーブ制御部５Ｂによりスリーブ３２Ｈが第二方向に移動した場合に、スリーブ回転数Ｎｓとドグギヤ回転数Ｎｄとの差ΔＮが大きくなるようにジェネレータ４を制御したのち、再びこれらの回転が合うようにジェネレータ４を制御する。回転制御部５Ａは、例えばジェネレータ４にトルクを印加することで、入力軸１１と一体回転するスリーブ３２Ｈの回転をドグギヤ１１ｄの回転よりも高めることで、スリーブ３２Ｈとドグギヤ１１ｄとの位相をずらし、再度、ジェネレータ４のトルクを制御してスリーブ３２Ｈの回転とドグギヤ１１ｄの回転とを合わせることで、ギヤブロックを積極的に回避する。
【００５６】
スリーブ３２Ｈのスリーブ回転数Ｎｓ及びドグギヤ１５ｄのドグギヤ回転数Ｎｄは、ジェネレータ回転数センサ４４で検出されたジェネレータ４の回転数に基づいて求められる。また、ドグギヤ１１ｄのドグギヤ回転数Ｎｄ及びスリーブ３２Ｌのスリーブ回転数Ｎｓは、車輪速センサ４２で検出された車輪（出力軸１２）の回転数に基づいて求められる。また、第一ドグクラッチ２０のスリーブ２２のスリーブ回転数Ｎｓは車輪（出力軸１２）の回転数に基づいて求められ、ドグギヤ１６ｄのドグギヤ回転数Ｎｄはモータ回転数センサ４３で検出されたモータ３の回転数に基づいて求められる。
【００５７】
取得部５Ｄは、アクセル開度センサ４１で検出されたアクセル開度ＡＰの変化率であるアクセル開速度を取得（算出）するものであり、駆動制御部５Ｅは、アクセル操作に基づいて車両１０の駆動源（本実施形態では、エンジン２及びモータ３）を制御するものである。これら取得部５Ｄ及び駆動制御部５Ｅは、クラッチ係合制御の実施中にドライバの強い加速要求が検出された場合には、その加速要求よりも変速（クラッチの切替）を優先させる。具体的には、駆動制御部５Ｅが、スリーブ制御部５Ｂによる制御中に、取得部５Ｄで取得されたアクセル開速度が所定値以上であれば、スリーブ３２のスプライン歯３２ｔとドグギヤ１１ｄのドグ歯１１ｔとが噛合するまで駆動源の制御を待機する。
【００５８】
つまり、回転制御部５Ａによる合わせる制御が実行され、スリーブ３２Ｈの移動が実施されている最中にアクセルペダルが強く踏み込まれたとしても、クラッチ係合が完了するまでは、車両１０を加速させるための駆動源（エンジン２，モータ３）の制御を待機する。これにより、出力軸１２側（ドグギヤ１１ｄ）の回転と入力軸１１側（スリーブ３２Ｈ）との回転とが大きくずれることによる、振動や騒音の発生を防止する。
【００５９】
［４．フローチャート］
図５は、上述したクラッチ係合制御の内容を説明するためのフローチャート例である。このフローチャートは、車両１０の走行中であってクラッチを切り替える必要がある場合に制御装置５で実施される。なお、このフローチャートは、いずれのドグクラッチ２０，３０Ｈ，３０Ｌが係合されるときにも実施されるため、スリーブ及びドグギヤの符号を省略して説明する。また、回転を調整するために用いるモータ３及びジェネレータ４を総称して回転電機と呼ぶ。
【００６０】
ステップＳ１では、アクセル開度センサ４１からアクセル開度ＡＰが取得され、ステップＳ２では、アクセル開度ＡＰが所定開度ＡＰｐ以上であるか否かが判定される。ＡＰ＜ＡＰｐのとき、すなわち要求出力が小さい場合には、ステップＳ３に進み、スリーブの回転とドグギヤの回転とを合わせるように回転電機のトルクが制御され、スリーブ回転数Ｎｓとドグギヤ回転数Ｎｄとが取得される（ステップＳ４）。ステップＳ５では、回転数差ΔＮが０であるか否かが判定され、回転数差ΔＮが０でなければステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ５の処理が繰り返される。
【００６１】
ステップＳ５において回転数差ΔＮが０であると判定された場合、すなわち回転が同期したら、スリーブを第一方向に移動させ（ステップＳ６）、次いで、急なアクセル操作の有無が判定される（ステップＳ７）。具体的には、ステップＳ７において、アクセル開速度が取得されるとともに所定値と比較され、アクセル開速度が所定値以上であれば「急なアクセル操作あり」と判定される。この場合、ステップＳ８において駆動源のトルク増大が待機状態とされる。一方、急なアクセル操作がなければ、ステップＳ８をスキップしてステップＳ９に進む。
【００６２】
ステップＳ９では、スリーブの第一方向への移動量Ｄが取得され、その移動量Ｄが所定量Ｄｐ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。Ｄ≧Ｄｐであればスリーブとドグギヤとが係合状態になっているため、このフローを終了する。一方、Ｄ＜Ｄｐであればギヤブロックが生じているため、スリーブを第二方向へと移動させ（ステップＳ１１）、回転数差ΔＮができるように回転電機が制御される（ステップＳ１２）。つまり、ギヤブロックが生じたときは、一旦スリーブがドグギヤから離され、回転が非同期にされる。そして、ステップＳ３に戻り、再び回転が同期するように回転電機が制御される。
【００６３】
また、ステップＳ２においてＡＰ≧ＡＰｐの場合、すなわち要求出力が大きい場合には、ステップＳ１３に進み、スリーブの回転とドグギヤの回転とが合うように回転電機のトルクが制御される。ステップＳ１４では、スリーブ回転数Ｎｓとドグギヤ回転数Ｎｄとが取得され、ステップＳ１５では、回転数差ΔＮが回転数範囲ΔＮｐ内に収まったか否かが判定される。ΔＮ≧ΔＮｐであればステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理が繰り返される。
【００６４】
ステップＳ１５において、ΔＮ＜ΔＮｐであると判定された場合、すなわち互いの回転がある程度近づいたら、スリーブを第一方向に移動させ（ステップＳ１６）、次いで、ステップＳ７と同様に、急なアクセル操作の有無が判定され（ステップＳ１７）、急なアクセル操作があれば、ステップＳ１８において駆動源のトルク増大が待機状態とされる。一方、急なアクセル操作がなければ、ステップＳ１８をスキップして、このフローを終了する。
【００６５】
すなわち、このフローチャートでは、回転数差ΔＮがある状態でスリーブを係合させた場合には、基本的にはギヤブロックは生じないものと判断して、移動量Ｄを検出することなくフローを終了する。なお、ステップＳ２からステップＳ１３に進んだ場合にも、上述したステップＳ９〜Ｓ１２の処理と同様の処理を実施してもよい。また、ステップＳ２からステップＳ１３に進んだ場合に、ステップＳ１７及びＳ１８を省略してもよい。
【００６６】
［５．作用，効果］
（１）上述した制御装置５では、車両１０の走行中にドグクラッチ２０，３０を断から接に切り替える場合、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌの移動量Ｄに基づいて、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌの歯とドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄの歯との衝突（いわゆるギヤブロック）を検知できる。このため、これらの歯にダメージが加わることを回避でき、ギヤブロックによるドグクラッチ２０，３０の損傷を抑制できる。例えば、ギヤブロックを検知したらクラッチ係合を一旦中断し、再度トライするように構成すれば、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌと、これらと噛み合うドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄとにダメージを与えずにクラッチ係合を完了させることができる。
【００６７】
（２）上述した制御装置５では、ギヤブロックが生じた場合には、一旦スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌをドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄから離してから再び第一方向に移動させることで、ギヤブロックを回避しつつ、クラッチ係合を完了させることができる。
（３）特に、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌを第二方向に移動させる際に回転数差ΔＮを大きくする場合には、出力軸１２側の回転の変化に頼ることなく確実にギヤブロックを回避できる。すなわち、一度合わせた回転を意図的にずらすことでスリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌとドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄとの位相をずらすことができる。そして、再び回転を合わせる制御を実行しつつスリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌを第一方向に移動させることで静かにクラッチ係合を完了させることができる。
【００６８】
（４）上述した制御装置５では、アクセル開度ＡＰが小さいときには回転を同期させてからスリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌをドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄに係合させる。このため、要求出力が小さい場合には静かな変速を実現できる。
（５）一方、アクセル開度ＡＰが大きいときには回転数差ΔＮが所定の回転数範囲ΔＮｐ内に収まるように制御され、回転数差ΔＮがある状態でスリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌをドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄに係合させる。このため、要求出力が大きい場合には、ギヤブロックを回避しつつ動力性能を確保できる。
（６）また、回転数範囲ΔＮｐが、車速が高いほど広く設定される場合には、より早期にクラッチ係合を完了させることができる。
【００６９】
（７）上述した制御装置５では、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌを第一方向に移動させている最中に急なアクセル操作がされた場合には、そのアクセル操作に基づく加速を待機し、クラッチ係合を優先させる。このため、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌの第一方向への移動中に回転が大きくずれることがなく、速やかにクラッチ係合を完了させることができるとともに、振動や騒音の発生を抑制できる。
【００７０】
（８）上述した制御装置５は、第一経路５１上に設けられた第一ドグクラッチ２０と、第二経路５２上に設けられた第二ドグクラッチ３０とのそれぞれに対してクラッチ係合制御を実施する。言い換えると、モータ３の動力のみを用いた走行（ＥＶモード，シリーズモード）と、エンジン２を主体とし、モータ３の動力をアシストとして利用する走行（パラレルモード）とを、シンクロ機構を持たないドグクラッチ２０，３０によって切り替えるため、小型化を図ることができ、省スペース化を実現できる。また、油圧を利用したクラッチ機構ではないためオイルポンプが不要であり、さらに引き摺り損失を低減できるため高効率化が期待できる。
【００７１】
また、上述したトランスアクスル１では、第一経路５１上に第一ドグクラッチ２０が設けられており、パラレルモードでの走行時に、モータ３によるアシストが不要な場合には第一ドグクラッチ２０を開放することでモータ３を出力軸１２から切り離すことができる。これにより、モータ３の連れ回りを回避でき、電力消費を抑えられ、損失低減を図ることができる。
【００７２】
（９）なお、上述したトランスアクスル１では、第二経路５２上に第二ドグクラッチ３０が設けられ、パラレルモードでの走行時に、走行状態や要求出力等に応じてハイギヤ段とローギヤ段とが切り替えられる。つまり、パラレルモードにおいて、エンジン２の動力を二段階に切り替えて伝達（出力）することができるため、走行パターンを増やすことができ、ドライブフィーリングの向上や燃費改善といった効果が得られ、車両商品性を向上させることができる。さらに、上述したトランスアクスル１では、第二ドグクラッチ３０として互いに独立して設けられたハイ側ドグクラッチ３０Ｈ及びロー側ドグクラッチ３０Ｌが、一つの回転電機（すなわちジェネレータ４）によって回転調整することができる。
【００７３】
また、上述した第二ドグクラッチ３０は、ハイ側ドグクラッチ３０Ｈとロー側ドグクラッチ３０Ｌとから構成され、各ドグクラッチ３０Ｈ，３０Ｌにはスリーブ３２Ｈ，３２Ｌが設けられるため、ギヤ比の制約がない。すなわち、ハイギヤ段，ローギヤ段の各ギヤ比を自由に設定することができる。さらに、上述した車両１０では、エンジン２及びモータ３の動力を個別に出力可能であるため、ハイロー切替時におけるトルク抜けをモータ３の動力でカバーすることができる。これにより、変速ショックを抑制することができるとともに、ハイロー切替を早急に行う必要性が低くなることから第二ドグクラッチ３０の構成を簡素化することができる。
【００７４】
［６．その他］
上述したクラッチ係合制御の内容は一例であって、上述したものに限られない。例えば、アクセル開度ＡＰによらず、常にスリーブ回転数Ｎｓとドグギヤ回転数Ｎｄとを同期させてもよい。あるいは、アクセル開度ＡＰによらず、常に回転数差ΔＮが回転数範囲ΔＮｐに収まるようにしてもよい。前者の構成にすれば、静かなクラッチ係合を実現でき、後者の構成にすれば、早期にクラッチ係合を完了させることができる。
【００７５】
また、クラッチ係合途中にアクセルペダルが急に踏み込まれた場合に、ドライバの要求を優先させてもよい。すなわち、クラッチ係合を一旦中断して出力を高めてから、再度回転を合わせる制御を実行してもよい。このような構成であれば、ドライバの要求に速やかに応答できるため、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００７６】
なお、ギヤブロックが生じたと判定された場合に、スリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌとドグギヤ１６ｄ，１１ｄ，１５ｄとの間に僅かな隙間が形成される程度にスリーブ２２，３２Ｈ，３２Ｌを移動させる構成であってもよい。すなわち、第二方向へと移動させ、回転電機によって回転数を意図的にずらす構成は必須ではなく、少なくともギヤブロックを判定（検知）できる構成であればよい。
【００７７】
上述したトランスアクスル１は一例であって、その構成は上述したものに限られない。例えば、上述したトランスアクスル１では、第二ドグクラッチ３０が入力軸１１及び第一カウンタ軸１５のそれぞれに設けられているが、一方の軸１１，１５に一つの第二ドグクラッチが設けられていてもよい。例えば、入力軸１１に設けられた第二ドグクラッチの軸方向の一側にハイ側のドグギヤを配置し、他側にロー側のドグギヤを配置して、第二ドグクラッチのスリーブが両方のドグギヤと選択的に噛み合うように設けられていてもよい。このような構成のトランスアクスルであっても、上述したクラッチ係合制御を適用可能である。なお、トランスアクスル１に対するエンジン２，モータ３，ジェネレータ４の相対位置は上述したものに限らない。これらの相対位置に応じて、トランスアクスル１内の六つの軸１１〜１６の配置を設定すればよい。また、トランスアクスル１内の各軸に設けられるギヤの配置も一例であって、上述したものに限られない。
【００７８】
また、上述したトランスアクスル１は、ハイギヤ段とローギヤ段とを有し、これらが第二ドグクラッチ３０により切り替えられるが、２段切り替え式のトランスアクスル以外の変速機に用いられる噛み合いクラッチに対して、上述したクラッチ係合制御を適用してもよい。すなわち、上述したクラッチ係合制御は、トランスアクスルに限られず、あらゆる噛み合いクラッチに対して適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  トランスアクスル
２  エンジン
３  モータ（電動機，一方の回転電機）
４  ジェネレータ（発電機，他方の回転電機）
５  制御装置（クラッチ制御装置）
５Ａ  回転制御部
５Ｂ  スリーブ制御部
５Ｃ  判定部
５Ｄ  取得部
５Ｅ  駆動制御部
８  駆動輪
１０  車両
１１  入力軸（第一軸）
１１ｄ  ドグギヤ（被係合ギヤ）
１３  モータ軸（第一軸）
１５  第一カウンタ軸（第二軸）
１５ｄ  ドグギヤ（被係合ギヤ）
１６  第二カウンタ軸（第二軸）
１６ｄ  ドグギヤ（被係合ギヤ）
２０  第一ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
２２  スリーブ
３０  第二ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
３０Ｈ  ハイ側ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
３０Ｌ  ロー側ドグクラッチ（噛み合いクラッチ）
３２Ｈ，３２Ｌ  スリーブ
４１  アクセル開度センサ（アクセル開度検出部）
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ  ストロークセンサ（移動検出部）
５１  第一経路（第一動力伝達経路）
５２  第二経路（第二動力伝達経路）
５３  第三経路（第三動力伝達経路）
ＡＰ  アクセル開度
ＡＰｐ  所定開度
Ｄ  移動量（ストローク量）
Ｄｐ  所定量
Ｎｄ  ドグギヤ回転数
Ｎｓ  スリーブ回転数
ΔＮ  回転数差
ΔＮｐ  回転数範囲
【図１】
2019111457.tif 000003
【図２】
2019111457.tif 000004
【図３】
2019111457.tif 000005
【図４】
2019111457.tif 000006
【図５】
2019111457.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月9日(2019.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの回転電機と同期して回転することで動力が伝達される第一軸と前記第一軸の動力が伝達される第二軸との動力伝達を断接する噛み合いクラッチを備えた車両のクラッチ制御装置であって、
前記噛み合いクラッチには、前記第一軸及び前記第二軸の一方に対して同期回転しかつ軸方向へ移動可能に設けられたスリーブと、前記第一軸及び前記第二軸の他方に対して相対回転可能に設けられた被係合ギヤと、が設けられ、
前記クラッチ制御装置は、
前記噛み合いクラッチが断状態での前記車両の走行中に、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御し、前記噛み合いクラッチが係合された際に前記回転電機の制御を終了する回転制御部と、
前記回転制御部による制御中に、前記スリーブを前記被係合ギヤに係合させるよう第一方向に移動させるスリーブ制御部と、
前記スリーブの移動量を検出する移動検出部と、
前記移動量が予め設定された所定量未満である場合に、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合わずに衝突するギヤブロックが生じたと判定する判定部と、を備えた
ことを特徴とする、クラッチ制御装置。
【請求項２】
前記スリーブ制御部は、前記判定部により前記ギヤブロックが生じたと判定された場合に、前記スリーブを前記第一方向とは逆の第二方向に移動させたのち、前記スリーブを再び前記第一方向に移動させる
ことを特徴とする、請求項１記載のクラッチ制御装置。
【請求項３】
前記回転制御部は、前記スリーブ制御部により前記スリーブが前記第二方向に移動した場合に、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が大きくなるよう前記回転電機を制御したのち、再び前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを合わせるように前記回転電機を制御する
ことを特徴とする、請求項２記載のクラッチ制御装置。
【請求項４】
前記車両には、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部が設けられ、
前記回転制御部は、前記アクセル開度が所定開度未満であれば、前記スリーブの回転と前記被係合ギヤの回転とを同期させることで前記合わせる制御を実行する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
【請求項５】
前記回転制御部は、前記アクセル開度が前記所定開度以上であれば、前記スリーブの回転数と前記被係合ギヤの回転数との差が所定の回転数範囲内に収まるように前記回転電機を制御することで前記合わせる制御を実行する
ことを特徴とする、請求項４記載のクラッチ制御装置。
【請求項６】
前記回転制御部は、車速が高いほど前記回転数範囲を広く設定する
ことを特徴とする、請求項５記載のクラッチ制御装置。
【請求項７】
アクセル開速度を取得する取得部と、
アクセル操作に基づいて前記車両の駆動源を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記スリーブ制御部による制御中に前記アクセル開速度が所定値以上であれば、前記スリーブと前記被係合ギヤとが噛み合うまで前記駆動源の制御を待機する
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
【請求項８】
前記車両は、二つの前記回転電機とエンジンとを具備し、一方の前記回転電機の動力を前記車両の駆動輪を駆動する出力軸に伝達する第一動力伝達経路と、前記エンジンの動力を前記出力軸に伝達する第二動力伝達経路と、前記エンジンの動力を他方の前記回転電機に伝達する第三動力伝達経路と、を有するハイブリッド車両であり、
前記噛み合いクラッチは、前記第一動力伝達経路及び前記第二動力伝達経路のそれぞれに介装される
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
【請求項９】
前記回転制御部により制御される前記回転電機は、前記他方の回転電機であり、
前記第二動力伝達経路には、前記噛み合いクラッチとして、互いに独立したハイ側クラッチ及びロー側クラッチが介装され、
前記他方の前記回転電機により、前記ハイ側クラッチ及び前記ロー側クラッチを同期させる
ことを特徴とする、請求項８記載のクラッチ制御装置。
【国際調査報告】
2019111457.tif 000008
2019111457.tif 000009
2019111457.tif 000010
2019111457.tif 000011