(57)【要約】【課題】同期装置において正常なインギヤ動作を行うことができなくなることを回避できる動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（１００）は、動力伝達装置（１）が備える同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、アクチュエータ（１１０）の駆動力でスリーブ（３２）をインギヤ方向に駆動した状態で、電動機（３）の回転動力でハブ（３１）を強制的に回転させる制御を行うことで、スリーブ（３２）のスプライン歯（３２ａ）に形成されたチャンファ面（３２ａ１）とブロッキングリング（３３）のドグ歯（３３ａ）に形成されたチャンファ面（３３ａ１）の頂点同士が衝突するセルフロックなどによるインギヤ動作の不良を解消する制御を行う。【選択図】図１１
2019182079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設置された第１部材と、前記第１部材に対して相対回転可能に設置された第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて前記第１部材と前記第２部材とを同期係合させるための同期装置と、発生した回転動力で前記第１部材を回転させることが可能な電動機と、を少なくとも備える動力伝達装置と、
前記動力伝達装置を制御する制御装置と、を備え、
前記同期装置は、前記第１部材に固定されたハブと、該ハブの外周にスプライン嵌合して軸方向にスライド可能なスリーブと、前記スリーブを前記軸方向に駆動するアクチュエータと、前記第２部材に固定されたドグギヤと、軸方向において該ドグギヤと前記ハブとの間に配置されたブロッキングリングと、を備え、
前記制御装置は、前記同期装置のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、前記アクチュエータの駆動力で前記スリーブをインギヤ方向に駆動した状態で、前記電動機の回転動力で前記ハブを強制的に回転させる制御を行う
ことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記同期装置のインギヤ動作が所定時間内に完了しなかった場合に、前記同期装置のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記動力伝達装置は、駆動源として内燃機関と前記電動機とを備えるハイブリッド車両に搭載される変速機であり、
前記内燃機関によって回転駆動される入力軸上に設けられた遊星ギヤ機構と、
前記入力軸上に相対回転可能に設けられて前記遊星ギヤ機構のキャリアと共に一体に回転する変速駆動ギヤと、
出力軸に固定されて前記変速駆動ギヤに噛合する変速従動ギヤと、を備え、
前記第１部材は、前記遊星ギヤ機構のリングギヤであり、
前記第２部材は、前記変速機のハウジングであり、
前記遊星ギヤ機構の前記サンギヤが固定された前記入力軸の軸方向の一端を前記電動機のロータに固定し、
前記制御装置は、前記同期装置のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断する場合には、前記電動機のロータと前記サンギヤの回転速度を制御して前記ハブを強制的に回転させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記変速機は、変速段として第１速段が選択されると、前記同期装置によって前記リングギヤを前記ハウジングに固定し、前記入力軸の回転を、前記遊星ギヤ機構のサンギヤと遊星ギヤ及びキャリアを経て前記変速駆動ギヤに伝達し、該変速駆動ギヤの回転を前記変速従動ギヤを経て出力軸に伝達するよう構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機などの動力伝達装置の制御装置に関し、特に、動力伝達装置が備える同期装置（シンクロメッシュ装置）を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される動力伝達装置の一つである変速機は、シフト操作に応じて各段の変速ギヤの噛み合いを変化させることによって変速段を切り替えるように構成されている。このような変速機に関しては、例えば特許文献１に提案がなされている。
【０００３】
特許文献１において提案された車両用の変速機は、駆動源によって回転駆動される入力軸の軸方向一端に設けられた遊星ギヤ機構と、該遊星ギヤ機構のリングギヤのハウジングへの固定をＯＮ／ＯＦＦする同期装置と、入力軸上に相対回転可能に設けられて遊星ギヤ機構のキャリアと共に一体に回転する変速駆動ギヤと、出力軸に固定されて変速駆動ギヤに噛合する変速従動ギヤとを備えている。そして、例えば、変速段として第１速段が選択されると、同期装置によってリングギヤをハウジングに固定する。これにより、入力軸の回転を、遊星ギヤ機構のサンギヤと遊星ギヤ及びキャリアを経て変速駆動ギヤに伝達し、該変速駆動ギヤの回転を変速従動ギヤを経て出力軸に伝達するよう構成されている。
【０００４】
また、同期装置に関しては、例えば特許文献２に示すように、ハブと、該ハブの外周にスプライン嵌合して軸方向にスライド可能なスリーブと、ハウジングに固定されたドグギヤと、軸方向において該ドグギヤとハブとの間に配置されたブロッキングリングとを備えている。そして、ハブの外周に形成された切欠状のスロットの周方向（回転方向）における何れか一方の端面にブロッキングリングの外周に形成された突起を接触させることによって、これらのハブとブロッキングリングとを周方向に位置決めするよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４８０２４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８１６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成の同期装置において、例えばハブのスロットにおけるブロッキングリングの突起が接触する端面が長年の使用によって過度に摩耗したような場合には、ハブとブロッキングリングとの間に周方向の位置ズレが発生するおそれがある。この位置ズレが大きくなると、同期装置におけるインギヤ動作時に、スリーブのスプライン歯に形成されたチャンファ面とブロッキングリングのドグ歯に形成されたチャンファ面の頂点同士が衝突する「セルフロック」と称される現象が発生するおそれがある。このようなセルフロックが発生した場合には、同期装置において正常なインギヤ動作を行うことができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、同期装置において正常なインギヤ動作を行うことができなくなることを回避できる動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明にかかる動力伝達装置の制御装置は、回転可能に設置された第１部材（１５ｒ）と、第１部材（１５ｒ）に対して相対回転可能に設置された第２部材（３０）と、第１部材（１５ｒ）と第２部材（３０）との間に配置されて第１部材（１５ｒ）と第２部材（３０）とを同期係合させるための同期装置（ＳＬ）と、発生した回転動力で第１部材（１５ｒ）を回転させることが可能な電動機（３）と、を少なくとも備える動力伝達装置（１）と、動力伝達装置（１）を制御する制御装置（１００）と、を備え、同期装置（ＳＬ）は、第１部材（１５ｒ）に固定されたハブ（３１）と、該ハブ（３１）の外周にスプライン嵌合して軸方向にスライド可能なスリーブ（３２）と、スリーブ（３２）を軸方向に駆動するアクチュエータ（１１０）と、第２部材（３０）に固定されたドグギヤ（３４）と、軸方向において該ドグギヤ（３４）とハブ（３１）との間に配置されたブロッキングリング（３３）と、を備え、制御装置（１００）は、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、アクチュエータ（１１０）の駆動力でスリーブ（３２）をインギヤ方向に駆動した状態で、電動機（３）の回転動力でハブ（３１）を強制的に回転させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる動力伝達装置の制御装置によれば、同期装置のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、アクチュエータの駆動力でスリーブをインギヤ方向に駆動した状態で、電動機の回転動力でハブを強制的に回転させる制御を行うことで、ハブのスロットの端面の摩耗による位置ズレなどに起因するセルフロックが発生した場合でも、同期装置のインギヤ動作を行わせることが可能となる。したがって、同期装置において正常なインギヤ動作を行うことができなくなることを回避できる。
【００１０】
また、この動力伝達装置の制御装置では、制御装置（１００）は、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作が所定時間内に完了しなかった場合に、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断するようにしてよい。
【００１１】
この構成によれば、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作が所定時間内に完了しなかった場合に、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断することで、ハブのスロットの端面の摩耗によるハブとブロッキングリングとの位置ズレなどに起因するセルフロックが発生していることをより適切に判断できるようになる。
【００１２】
また、この動力伝達装置の制御装置では、動力伝達装置（１）は、駆動源として内燃機関（２）と電動機（３）とを備えるハイブリッド車両に搭載される変速機であり、内燃機関（２）によって回転駆動される入力軸（４）上に設けられた遊星ギヤ機構（１５）と、入力軸（４）上に相対回転可能に設けられて遊星ギヤ機構（１５）のキャリア（１５ｃ）と共に一体に回転する変速駆動ギヤ（１６）と、出力軸（６）に固定されて変速駆動ギヤ（１６）に噛合する変速従動ギヤ（２２）と、を備え、第１部材（１５ｒ）は、遊星ギヤ機構（１５）のリングギヤ（１５ｒ）であり、第２部材（３０）は、変速機（１）のハウジング（３０）であり、遊星ギヤ機構（１５）のサンギヤ（１５ｓ）が固定された入力軸（４）の軸方向の一端を電動機（３）のロータ（３ａ）に固定し、制御装置（１００）は、同期装置（ＳＬ）のインギヤ動作を正常に行うことができないと判断する場合には、電動機（３）のロータ（３ａ）とサンギヤ（１５ｓ）の回転速度を制御してハブ（３１）を強制的に回転させるようにしてもよい。
【００１３】
また、この動力伝達装置の制御装置では、変速機（１）は、変速段として第１速段が選択されると、同期装置（ＳＬ）によってリングギヤ（１５ｒ）をハウジング（３０）に固定し、入力軸（４）の回転を、遊星ギヤ機構（１５）のサンギヤ（１５ｓ）と遊星ギヤ（１５ｐ）及びキャリア（１５ｃ）を経て変速駆動ギヤ（１６）に伝達し、該変速駆動ギヤ（１６）の回転を変速従動ギヤ（２２）を経て出力軸（６）に伝達するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる動力伝達装置の制御装置によれば、同期装置において正常なインギヤ動作を行うことができなくなることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。
【図２】同期装置を備えた変速機の基本構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図３】変速機のリングギヤ同期装置の半裁断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面展開図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】遊星ギヤ機構の速度線図である。
【図７】リングギヤ同期装置の動作をその動作順に示す図４と同様の図である。
【図８】問題が発生した状態を示す図４と同様の図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】セルフロックによるインギヤ不良について説明するための図である。
【図１１】本発明にかかる制御を実施した状態を示す図である。
【図１２】本発明にかかる制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる制御装置を備えたハイブリッド車両の構成例を示す概略図である。本実施形態の車両は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン（内燃機関）２及び電動機（モータ・ジェネレータ）３を備えたハイブリッド自動車の車両であって、さらに、電動機３を制御するためのインバータ（電動機制御手段）２００と、バッテリ３００と、トランスミッション（変速機）１と、ディファレンシャル機構５０と、左右のドライブシャフト６０Ｒ，６０Ｌと、左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬとを備える。ここで、電動機３は、モータジェネレータを含み、バッテリ３００は、蓄電器でありキャパシタを含む。また、エンジン２は、内燃機関エンジンであり、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。エンジン２及び電動機３の回転駆動力は、変速機１、ディファレンシャル機構５０およびドライブシャフト６０Ｒ，６０Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。
【００１７】
また、車両は、エンジン２、電動機３、変速機１、ディファレンシャル機構５０、インバータ（電動機制御手段）２００およびバッテリ３００をそれぞれ制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００を備える。電子制御ユニット１００は本発明にかかる制御装置であり、１つのユニットとして構成されるだけでなく、例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵ、電動機３やインバータ２００を制御するためのモータジェネレータＥＣＵ、バッテリ３００を制御するためのバッテリＥＣＵ、変速機１を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなど複数のＥＣＵから構成されてもよい。本実施形態の電子制御ユニット１００は、エンジン２を制御するとともに、電動機３やバッテリ３００、変速機１を制御する。
【００１８】
電子制御ユニット１００は、各種の運転条件に応じて、電動機３のみを動力源とするモータ単独走行（ＥＶ走行）をするように制御したり、エンジン２のみを動力源とするエンジン単独走行をするように制御したり、エンジン２と電動機３の両方を動力源として併用する協働走行（ＨＥＶ走行）をするように制御する。また、電子制御ユニット１００は、公知の各種の制御パラメータに従って、後述する電動機３のストール状態におけるインバータ２００の保護制御や、その他の各種の運転に必要な制御を行う。
【００１９】
また、電子制御ユニット１００には、制御パラメータとして、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダル開度センサ（アクセル開度検出手段）７１からのアクセルペダル開度、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ７２からのブレーキペダル開度、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ７３からのシフト位置、電動機３の回転数を検出する回転数センサ７４からのモータ回転数、車両の傾きを検知する傾斜角センサ（勾配検出手段）７５からの傾斜角、バッテリ３００の残容量（ＳＯＣ）を測定する残容量検出器（残容量検出手段）７９からの残容量、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）７６からの車速などの各種信号が入力されるようになっている。また、図示は省略するが電子制御ユニット１００には、さらに、車両に搭載されたカーナビゲーションシステムなどから、車両が現在走行している道路の状況（例えば、平坦路、上り坂、下り坂の別など）に関するデータが入力されるようになっていてもよい。また、車両には、駆動輪ＷＲ、ＷＬの制動を行うためのブレーキ（制動手段）７７が設けられている。
【００２０】
次に、変速機１の構成を説明する。図２は、変速機１の基本構成を模式的に示すスケルトン図である。同図に示す変速機１は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の二つのクラッチを備えるデュアルクラッチ式の変速機であって、本実施の形態では、前進７段と後進１段の変速段が設定可能である。
【００２１】
エンジン２は、発生した動力を外部に出力するための出力軸２ａを備えている。また、電動機３は、本実施の形態では３相のブラシレスモータで構成されており、そのハウジング（不図示）内に回転可能に収容された中空のロータ３ａと、該ロータ３ａの周囲に固設されたステータ３ｂを備えている。ここで、ロータ３ａには、複数の不図示の永久磁石が内蔵されており、ステータ３ｂには、３相分のコイル３ｂａが巻装されている。
【００２２】
変速機１は、奇数段用の第１クラッチＣ１を介してエンジン２の出力軸２ａに断接可能に連結される第１入力軸４と、偶数段用の第２クラッチＣ２を介してエンジン２の出力軸２ａに断接可能に連結される第２入力軸５と、これらの第１入力軸４と第２入力軸５に対して平行に配置されたカウンタ軸（出力軸）６とリバース軸７及びアイドル軸８を備えている。なお、カウンタ軸６は、ディファレンシャル機構（差動機構）５０を経て左右の車軸６０Ｒ，６０Ｌに回転を伝達し、左右の車軸６０Ｒ，６０Ｌに固定された駆動輪ＷＬ，ＷＲを回転駆動する。
【００２３】
また、第２クラッチＣ２に連結された中空の外側メイン軸９は、第１入力軸４のエンジン２側（図２の右側）の外周に回転可能に支持されている。そして、この外側メイン軸９上には、ギヤ１０が固定されており、このギヤ１０は、アイドル軸８上に固定されたギヤ１１に噛合している。そして、ギヤ１１は、第２入力軸５上に固定されたギヤ１２に噛合するとともに、リバース軸７上に固定されたギヤ１３に噛合している。また、第２入力軸５上に固定されたギヤ１２は、カウンタ軸６上に固定されたギヤ１４に噛合している。従って、外側メイン軸９は、アイドル軸８を介してリバース軸７及び第２入力軸５に常時連結されるとともに、アイドル軸８と第２入力軸５を介してカウンタ軸６に常時連結されている。
【００２４】
ところで、変速機１は、電動機３の内側に配置された遊星ギヤ機構１５を備えている。この遊星ギヤ機構１５は、第１入力軸４の軸方向の一端（図２の左端）に固定されたサンギヤ１５ｓと、このサンギヤ１５ｓの周囲に同心的に配置されたリングギヤ（第１部材）１５ｒと、サンギヤ１５ｓとリングギヤ１５ｒに噛合して自転しながらサンギヤ１５ｓの周りを公転する複数（図２には２つのみ図示）の遊星ギヤ１５ｐと、各遊星ギヤ１５ｐを回転可能に支持するキャリア１５ｃによって構成されている。ここで、サンギヤ１５ｓとリングギヤ１５ｒ及びキャリア１５ｃは、互いの間で動力伝達が可能であるとともに、それぞれの回転数（回転速度）の間の関係を一定の共線関係を保ちつつ回転する（図６に示す速度線図参照）。
【００２５】
第１入力軸４上には、３速駆動ギヤ１６と７速駆動ギヤ１７及び５速駆動ギヤ１８がそれぞれ相対回転可能且つ同心状に配置されている。そして、３速駆動ギヤ１６と７速駆動ギヤ１７との間には、同期装置（シンクロメッシュ機構）Ｓ１が設けられており、５速駆動ギヤ１８の近傍には、同期装置（シンクロメッシュ機構）Ｓ２が設けられている。なお、３速駆動ギヤ１６は、遊星ギヤ機構１５のキャリア１５ｃに連結されており、両者は、第１入力軸４上で一体的に回転する。第１入力軸４上の同期装置Ｓ１，Ｓ２を第１変速機構という。
【００２６】
また、第２入力軸５上には、２速駆動ギヤ１９と６速駆動ギヤ２０及び４速駆動ギヤ２１がそれぞれ相対回転可能且つ同心状に配置されている。そして、２速駆動ギヤ１９と６速駆動ギヤ２０との間には、同期装置（シンクロメッシュ機構）Ｓ３が設けられており、４速駆動ギヤ２１の近傍には、同期装置（シンクロメッシュ機構）Ｓ４が設けられている。第２入力軸５上の同期装置Ｓ３，Ｓ４を第２変速機構という。
【００２７】
そして、カウンタ軸６上には、大小異径の３つの従動ギヤ２２，２３，２４が固定されており、従動ギヤ２２は、第１入力軸４上の３速駆動ギヤ１６と第２入力軸５上の２速駆動ギヤ１９に常時噛合している。また、従動ギヤ２３は、第１入力軸４上の７速駆動ギヤ１７と第２入力軸５上の６速駆動ギヤ２０に常時噛合し、従動ギヤ２４は、第１入力軸４上の５速駆動ギヤ１８と第２入力軸５上の４速駆動ギヤ２１に常時噛合している。なお、カウンタ軸６上に固定されたギヤ２５は、不図示のパーキング機構のギヤに噛合するパーキングギヤである。
【００２８】
上記構成において、第１入力軸４の回転は、同期装置（シンクロメッシュ機構）Ｓ１，Ｓ２の作用によって３速駆動ギヤ１６と従動ギヤ２２、７速駆動ギヤ１７と従動ギヤ２３または５速駆動ギヤ１８と受動ギヤ２４を介してカウンタ軸６へと伝達される。
【００２９】
即ち、同期装置Ｓ２が中立位置にある状態において、同期装置Ｓ１は、不図示のアクチュエータとシフトフォークにより、スリーブを第１入力軸４の軸方向にスライドさせることによって、３速駆動ギヤ１６または７速駆動ギヤ１７を第１入力軸４に選択的に連結させる。具体的には、スリーブが図２に示す中立位置から左側へとスライドした場合には、３速駆動ギヤ１６と第１入力軸４とが連結される。そして、スリーブが中立位置から右側へとスライドした場合には、７速駆動ギヤ１７と第１入力軸４とが連結される。
【００３０】
また、同期装置Ｓ１が中立位置にある状態において、同期装置Ｓ２は、不図示のアクチュエータとシフトフォークにより、スリーブが図２に示す中立位置から右方向へとスライドすると、５速駆動ギヤ１８を第１入力軸４に連結させる。
【００３１】
外側メイン軸９の回転は、ギヤ１０，１１，１２を経て第２入力軸５へと伝達されるが、第２入力軸５の回転は、同期装置Ｓ３，Ｓ４の作用によって２速駆動ギヤ１９と従動ギヤ２２、６速駆動ギヤ２０と従動ギヤ２３または４速駆動ギヤ２１と従動ギヤ２４を介してカウンタ軸６へと伝達される。
【００３２】
即ち、同期装置Ｓ４が中立位置にある状態において、同期装置Ｓ３は、不図示のアクチュエータとシフトフォークにより、スリーブを第２入力軸５の軸方向にスライドさせることによって、２速駆動ギヤ１９または６速駆動ギヤ２０を第２入力軸５に選択的に連結させるよう機能する。具体的には、スリーブが図２に示す中立位置から左側へとスライドした場合には、２速駆動ギヤ１９と第２入力軸５とが連結される。そして、スリーブが中立位置から右側へとスライドした場合には、６速駆動ギヤ２０と第２入力軸５とが連結される。
【００３３】
また、同期装置Ｓ３が中立位置にある状態において、同期装置Ｓ４は、不図示のアクチュエータとシフトフォークにより、スリーブが図２に示す中立位置から右方向へとスライドすると、４速駆動ギヤ２１を第２入力軸５に連結させる。
【００３４】
リバース軸７の外周には、中空状のリバースアイドル軸２６が相対回転可能且つ同心的に配置されている。ここで、リバースアイドル軸２６上にはリバース駆動ギヤ２７が固定されており、このリバース駆動ギヤ２７は、第１入力軸４に固定されたギヤ２８とアイドル軸８上に固定されたギヤ１１に噛合している。そして、リバース軸７上には、ギヤ１３とギヤ２９が固定されており、リバース駆動ギヤ２７は、リバース同期装置ＳＲによってリバース軸７に選択的に連結される。
【００３５】
即ち、上記リバース同期装置ＳＲは、不図示のアクチュエータとシフトフォークにより、スリーブをリバースアイドル軸２６の軸方向にスライドさせることによって、リバース駆動ギヤ２７をリバース軸７に選択的に連結させる。
【００３６】
ところで、遊星ギヤ機構１５においては、図２に示すように、サンギヤ１５ｓは、第１入力軸４の電動機３側の一端部（図２の左端部）に固定されており、第１入力軸４の電動機３側の一端（図２の左端）は、電動機３のロータ３ａに連結されている。このため、サンギヤ１５ｓと第１入力軸４及びロータ３ａは、連動して一体的に回転する。
【００３７】
そして、遊星ギヤ機構１５のリングギヤ１５ｒは、リングギヤ同期装置（シンクロメッシュ機構）ＳＬによって、不動部であるハウジング３０に対して固定される状態（ＯＮ状態）と、回転可能な非固定状態（ＯＦＦ状態）とに切り替えられるよう構成されている。なお、リングギヤ同期装置ＳＬの構成と作用の詳細については後述する。
【００３８】
本実施の形態に係る変速機１を備えるハイブリッド車両においては、エンジン２のみを駆動源として走行するエンジン走行モードと、電動機３のみを駆動源として走行するＥＶ走行モードと、エンジン２と電動機３の双方を駆動源として走行するＨＥＶ走行モードとを選択することができる。そして、ＨＥＶ走行モードには、エンジン２の出力に電動機３の出力を加えて走行するアシスト走行モードと、エンジン２の出力を電動機３に分配して電動機３が回生運転を行いながら走行する回生運転モードとがある。なお、回生走行モードでは、電動機３の回生運転により不図示のバッテリの充電が行われ、ＥＶ走行モードでは、バッテリに蓄積された電気エネルギーを消費して電動機３が動力を出力する。
【００３９】
次に、リングギヤ同期装置ＳＬの構成の詳細を図３〜図５に基づいて以下に説明する。
【００４０】
図３は変速機のリングギヤ同期装置の半裁断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面展開図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。リングギヤ同期装置ＳＬは、ハブ３１と、スリーブ３２と、ブロッキングリング３３及びドグギヤ３４を含んで構成されている。スリーブ３２は、ＥＣＵ１００の制御に基づくアクチュエータ１１０（図２参照）の駆動力で第１入力軸４の軸方向に沿ってスライド移動（進退）するようになっている。
【００４１】
ハブ３１は、その外周が遊星ギヤ機構１５のリングギヤ１５ｒの内周に嵌合して該リングギヤ１５ｒと一体に回転するよう構成されている。そして、このハブ３１の外周面には、図４に示すように、軸方向に延びる複数のスプライン歯３１ａが周方向に等角度ピッチで形成されている。なお、ハブ３１は、その内周部がボールベアリング３５によって遊星ギヤ機構１５のキャリア１５ｃに回転可能に支持されており、該ハブ３１とキャリア１５ｃとは相対回転可能である。また、図４及び図５に示すように、ハブ３１の軸方向一端面（図４の右端面）には、矩形切欠状の複数（本実施の形態では３つ）のスロット３１ｂ（図４及び図５には１つのみ図示）が周方向に等角度ピッチで形成されている。
【００４２】
スリーブ３２は、ハブ３１の外周にスプライン嵌合して軸方向（図３の左右方向）にスライド可能であって、図４に示すように、その内周面には、軸方向に延びる複数（ハブ３１の外周面に形成されたスプライン歯３１ａと同数）のスプライン歯３２ａが周方向に等角度ピッチで形成されており、これらのスプライン歯３２ａとハブ３１のスプライン歯３１ａとが噛み合うことによって、ハブ３１とスリーブ３２とは一体に回転する。なお、図４に示すように、スリーブ３２に形成された各スプライン歯３２ａの軸方向一端（図４の右端）には、先端が尖った三角状のチャンファ面３２ａ１が面取加工によって形成されている。
【００４３】
ブロッキングリング３３は、所定幅を有するリング状の部材であって、軸方向においてハブ３１とドグギヤ３４との間に配置されている。このブロッキングリング３３の外周面には、図４に示すように、径方向外方に突出した複数のドグ歯３３ａが周方向に所定のピッチで形成されている。また、ブロッキングリング３３の内周には、図３に示すように、円錐状の傾斜面から成るテーパコーン面３３ｂが形成されている。なお、各ドグ歯３３ａの一端（スリーブ３２のスプライン歯３２ａに対向する側の一端（図４の左端））には、先端が尖った三角状のチャンファ面３３ａ１が面取加工によって形成されている。
【００４４】
ところで、図４及び図５に示すように、ブロッキングリング３３のハブ３１に対向する一端面（図４の左端面）には、矩形状の複数（本実施の形態では３つ）の突起３３ｃ（図４及び図５には１つのみ図示）が周方向に等角度ピッチで形成されている。ここで、各突起３３ｃの幅は、ハブ３１に形成された各スロット３１ｂの幅よりも小さく設定されており、ブロッキングリング３３は、各突起３３ｃがハブ３１の各スロット３１ｂ内で周方向に移動し得る範囲で、ハブ３１に対して相対回転することができる。そして、ハブ３１が図４及び図５の矢印方向に回転（正転）している状態では、ブロッキングリング３３の各突起３３ｃは、ハブ３１の各スロット３１ｂのＬ端面に当接しており、この状態においてハブ３１とスリーブ３２及びブロッキングリング３３は一体に回転し、このとき、ブロッキングリング３３の各ドグ歯３３ａとスリーブ３２の各スプライン歯３２ａとは周方向に正確に位置決めされている。
【００４５】
ドグギヤ３４は、リング状の部材であって、ハウジング３０に固定されている。そして、このドグギヤ３４の外周面には、図４に示すように、軸方向に延びる複数（ハブ３１とスリーブ３２の各スプライン歯３１ａ，３２ａと同数）のドグスプライン３４ａが周方向に等角度ピッチで形成されており、これらのドグスプライン３４ａとハブ３１のスプライン歯３１ａとが噛み合うことによって、ハブ３１とスリーブ３２及びブロッキングリング３３は、回転を停止して固定状態となる。ここで、図４に示すように、ドグギヤ３４に形成された各ドグスプライン３４ａの軸方向一端（図４の左端）には、先端が尖った三角状のチャンファ面３４ａ１が面取加工によって形成されている。
【００４６】
また、ドグギヤ３４のフランジ部３４Ａの外周には、円錐状の傾斜面から成るテーパコーン面３４ｂが形成されており、このテーパコーン面３４ｂとブロッキングリング３３の内周に形成されたテーパコーン面３３ｂとは互いに接触している。なお、図３及び図４は、リングギヤ同期装置ＳＬにおいてスリーブ３２がブロッキングリング３３とドグギヤ３４の何れにも嵌合していない中立状態を示しており、この中立状態では、リングギヤ１５ｒは、ハブ３１とスリーブ３２と共に自由に回転することができる。
【００４７】
ところで、遊星ギヤ機構１５においては、前述のようにサンギヤ１５ｓは、第１入力軸４の軸方向一端（図３の左端）に固定されており、該サンギヤ１５ｓとリングギヤ１５ｒに噛合する複数（図３には１つのみ図示）の各遊星ギヤ１５ｐは、支軸３６とニードルベアリング３７を介してキャリア１５ｃに回転（自転）可能に支持されている。そして、その外周にキャリア１５ｃが連結された３速駆動ギヤ１６は、ボールベアリング３８によってハウジング３０に回転可能に支持されるとともに、ニードルベアリング３９によって第１入力軸４に回転可能に支持されている。
【００４８】
次に、変速機の動作を図２及び図６に基づいて以下に説明する。なお、図６は遊星ギヤ機構の速度線図である。
【００４９】
後述のように、本発明に係る制御装置による制御は、変速段として第１速（１ｓｔ）が選択されたときにリングギヤ同期装置ＳＬに対して実施される制御であるため、以下、変速段として第１速段が選択された場合の変速機１の動作についてのみ説明し、他の変速段（第２速〜第７速及び後進段）についての説明は省略する。
【００５０】
変速段として第１速段（１ｓｔ）が選択された場合には、リングギヤ同期装置ＳＬによって遊星ギヤ機構１５のリングギヤ１５ｒをハウジング３０に固定した状態（ＯＮ状態）とし、同期装置Ｓ１，Ｓ２とリバース同期装置ＳＲを中立状態とする。この場合、例えばエンジン２から出力される動力のみによってハイブリッド車両が走行する場合には、第１クラッチＣ１を接続状態（ＯＮ状態）とし、第２クラッチＣ２を遮断状態（ＯＦＦ状態）とする。
【００５１】
すると、エンジン２から出力された動力は、第１入力軸４からサンギヤ１５ｓへと伝達され、該サンギヤ１５ｓが正転する（図６参照）。このサンギヤ１５ｓの正転によって複数の遊星ギヤ１５ｐが自転しながらサンギヤ１５ｓの周りを公転するため、該遊星ギヤ１５ｐを回転可能に支持するキャリア１５ｃがこれに連結された３速駆動ギヤ１６と共に減速された状態で第１入力軸４上で回転する（図６参照）。
【００５２】
上述のように３速駆動ギヤ１６が回転すると、その回転は、従動ギヤ２２を経てカウンタ軸６に伝達されて該カウンタ軸６が回転する。そして、このカウンタ軸６の回転は、ディファレンシャル機構５０を経て左右の車軸６Ｌ，６Ｒへと伝達され、左右の車軸６Ｌ，６Ｒに固定された左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲが所定の速度で回転駆動されるため、ハイブリッド車両が第１速で走行する。
【００５３】
なお、詳細な説明は省略するが、変速段として第３速段（３ｒｄ）が選択された場合には、リングギヤ同期装置ＳＬによってリングギヤ１５ｒのハウジング３０への固定が解除（ＯＦＦ）されるため、遊星ギヤ機構１５においては、サンギヤ１５ｓとキャリア１５ｃ及びリングギヤ１５ｒは一体となって同じ速度で回転するが、図６には参考として第３速の速度線図を破線にて示している。
【００５４】
ここで、リングギヤ同期装置ＳＬの動作を図６及び図７に基づいて以下に説明する。なお、図７（ａ）〜（ｄ）はリングギヤ同期装置の動作をその動作順に示す図４と同様の図である。
【００５５】
通常（正常）状態では、図４及び図５に示すように、ブロッキングリング３３の突起３３ｃは、ハブ３１のスロット３１ｂのＬ端面に当接しており、この状態ではブロッキングリング３３のドグ歯３３ａとスリーブ３２のスプライン歯３２ａとは周方向に正確に位置決めされている。
【００５６】
スリーブ３２が図７（ａ）に示す中立状態にあるときには、該スリーブ３２のスプライン歯３２ａは、ブロッキングリング３３のドグ歯３３ａ及びドグギヤ３４のドグスプライン３４ａに噛合していない。従って、この中立状態においては、ハブ３１とスリーブ３２は、リングギヤ１５ｒと共に自由に回転することができる。
【００５７】
上記中立状態から、スリーブ３２が軸方向右側にスライドすると、図７（ｂ）に示すように、該スリーブ３２のスプライン歯３２ａの先端がブロッキングリング３３のドグ歯３３ａの先端に形成されたチャンファ面（斜面）３３ａ１に接触するため、ブロッキングリング３３がスリーブ３２のスプライン歯３２ａによって掻き分けられる。そして、このとき、ブロッキングリング３３のテーパコーン面３３ｂとドグギヤ３４のテーパコーン面３４ｂとの摺接による摩擦抵抗によってリングギヤ１５ｒとスリーブ３２の回転に制動が加えられるため、これらの回転速度が次第に低下する。なお、ブロッキングリング３３の掻き分けは、該ブロッキングリング３３の各突起３３ｃがハブ３１の各スロット３１ｂ内で周方向に移動することによってなされる。
【００５８】
上記状態から、スリーブ３２が軸方向右側に更にスライドすると、図７（ｃ）に示すように、スリーブ３２のスプライン歯３２ａがブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに噛み合い、その先端がドグギヤ３４のドグスプライン３４ａの先端に形成されたチャンファ面（斜面）３４ａ１に接触するため、スリーブ３２のスプライン歯３２ａによるドグギヤ３４の掻き分けがなされる。この状態では、ハブ３１とブロッキングリング３３と共に一体に回転するリングギヤ１５ｒの回転速度は、スリーブ３２のスプライン歯３２ａとドグスプライン３４ａのチャンファ面３４ａ１との接触による摩擦抵抗とブロッキングリング３３のテーパコーン面３３ｂとドグギヤ３４のテーパコーン面３４ｂとの摺接による摩擦抵抗によって次第に減速される。
【００５９】
その後、スリーブ３２が軸方向の右側へと更にスライドすると、図７（ｄ）に示すように、スリーブ３２のスプライン歯３２ａがブロッキングリング３３のドグ歯３３ａとドグギヤ３４のドグスプライン３４ａと確実に噛合するため、リングギヤ１５ｒとハブ３１及びブロッキングリング３３の回転が停止し、１速（１ｓｔ）のインギヤが完了する。この結果、リングギヤ同期装置ＳＬによってリングギヤ１５ｒとハウジング３０とが連結状態（ＯＮ状態）となるために、前述のように変速段が第１速段（１ｓｔ）に設定される。
【００６０】
ところで、以上説明した第１速段でのリングギヤ同期装置ＳＬによる１速インギヤ動作においては、以下のような問題が発生する可能性がある。以下、この問題を図８及び図９に基づいて説明する。なお、図８は問題が発生した状態を示す図４と同様の図、図９は図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【００６１】
ブロッキングリング３３の突起３３ｃとハブ３１のスロット３１ｂのＬ端面に対する接触と離脱が頻繁に繰り返されることで、例えば、図８及び図９に示すように、ハブ３１のＬ端面が図示のδだけ摩耗した結果、ハブ３１とブロッキングリング３３との間に周方向の位置ズレが発生すると、ブロッキングリング３３のドグ歯３３ａとスリーブ３２のスプライン歯３２ａとの間に周方向の位置ズレが生じる。このような位置ズレが発生すると、インギヤ動作時に図８に示すように、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１の頂点同士が衝突する「セルフロック」と称される現象が発生する可能性がある。このようなセルフロックが発生した場合には、正常なインギヤ動作を行うことができず、変速段を第１速に設定することが不可能となる。
【００６２】
図１０は、上記のセルフロックによるインギヤ不良について説明するための模式図である。ここで、同図を用いてセルフロックによるインギヤ不良についてより詳細に説明する。図１０は、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１との位置関係を示す図で、同図（ａ）は、スロット３１ｂのＬ端面に磨耗が無い状態、同図（ｂ）は、Ｌ端面の摩耗量δ＝δ１である場合、同図（ｃ）は、Ｌ端面の磨耗量δ＝δ２（＞δ１）である場合、同図（ｄ）は、Ｌ端面の磨耗量δ＝δ３（＞δ２＞δ１）である場合を示している。すなわち、同図では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順でスロットの端面の磨耗量が次第に大きくなった状態を示している。そして、同図（ａ）に示すＬ端面の磨耗が無い状態と、同図（ｂ）に示すＬ端面の磨耗量δ＝δ１の状態では、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１とが正常な位置関係にて接触することで、上記のセルフロックは発生しておらず、スリーブ３２のスプライン歯３２ａがブロッキングリング３３のドグ歯３３ａを掻き分けることが可能である。その一方で、同図（ｃ）に示すように、Ｌ端面の磨耗量δ＝δ２となると、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１とが正常な位置関係にて接触せず、セルフロックが発生することで、スリーブ３２のスプライン歯３２ａがブロッキングリング３３のドグ歯３３ａを掻き分けることができなくなる。さらにＬ端面の磨耗が進み、同図（ｄ）に示すように、Ｌ端面の磨耗量δ＝δ３となると、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１との接触において、正常なインギヤ時とは反対側の斜面同士が当接する状態となり、完全セルフロック状態となる。この完全セルフロック状態でも、勿論、スリーブ３２のスプライン歯３２ａがブロッキングリング３３のドグ歯３３ａを掻き分けることができない。
【００６３】
そこで、本発明にかかる制御装置では、上記のセルフロック又は完全セルフロックが発生した状態において、リングギヤ同期装置ＳＬによるインギヤ動作が行えないことを回避するために、リングギヤ同期装置ＳＬを下記の手法で制御するようにしている。
【００６４】
以下、本発明に係るリングギヤ同期装置ＳＬの制御を図１１及び図１２を用いて説明する。
【００６５】
図１１は、本発明にかかる制御を実施した状態を示す図である。すなわち、本発明にかかる制御では、リングギヤ同期装置ＳＬのインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、アクチュエータ１１０の駆動力でリングギヤ同期装置ＳＬのスリーブ３２をインギヤ方向（同図Ａ）に駆動した状態で、電動機３の回転動力でハブ３１を強制的に回転させる制御（同図Ｂ）を行う。詳細に説明すると、リングギヤ同期装置ＳＬのインギヤ動作において、スリーブ３２のスプライン歯３２ａに形成されたチャンファ面３２ａ１とブロッキングリング３３のドグ歯３３ａに形成されたチャンファ面３３ａ１の頂点同士が衝突するか、あるいは、チャンファ面３２ａ１とチャンファ面３３ａ１における正常なインギヤ時に接触する斜面とは異なる側（頂点に対して反対側）の斜面が接触することで、図１１（ａ）に示すようにセルフロックが発生した場合おいて、同図（ｂ）に示すように、アクチュエータ１１０の駆動力でスリーブ３２をインギヤ方向（同図の矢印Ａで示す右向き）に駆動した状態で、電動機３の回転動力でハブ３１を強制的に回転させる。このときにハブ３１を回転させる向きは、チャンファ面３２ａ１の頂点とチャンファ面３３ａ１の頂点とが互いを乗り越えてそれらの正常なインギヤ時に接触する斜面同士が接するような向き（同図の矢印Ｂで示す下向き）である。これにより、同図（ｃ）に示すように、チャンファ面３２ａ１の頂点とチャンファ面３３ａ１とが正常な状態で接触するようになるので、以降、リングギヤ同期装置ＳＬのインギヤが可能となる。以下、上記の制御を「強制インギヤ制御」と称する。
【００６６】
次に、この強制インギヤ制御の手順を図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６７】
ＥＣＵ１００は、リングギヤ同期装置ＳＬのインギヤ要求（１速インギヤ要求）の有無を判断する（ステップＳ１）。その結果、インギヤ要求が無いと判断すると（ＮＯ）、そのまま処理を終了する。一方、インギヤ要求有りと判断すると（ＹＥＳ）、インギヤ動作を実施する（ステップＳ２）。このインギヤ動作は、具体的には、アクチュエータ１１０でスリーブ３２をインギヤ方向へ駆動することで、先の図７（ａ）〜（ｄ）に示す手順による動作を行うことである。そして、このインギヤ動作の実施により、所定時間内にインギヤ動作が完了したか否かを判断する（ステップＳ３）。その結果、所定時間内にインギヤ動作が完了した場合（ＹＥＳ）には、そのまま処理を終了する。一方、所定時間内にインギヤ動作が完了しなかった場合（ＮＯ）には、セルフロックが検知される（ステップＳ４）。すなわち、正常にインギヤ動作を行うことができない原因であるセルフロックが発生していると判断される。このセルフロックが検知されることで、電動機３の駆動による強制インギヤ制御が実施される（ステップＳ５）。その後、インギヤが完了したか否かを判断する（ステップＳ６）。その結果、インギヤが完了していない場合（ＮＯ）は、リトライ制御へ移行し、ステップＳ５の電動機３による強制インギヤ制御を再度実施する。一方、インギヤが完了している場合（ＹＥＳ）には、制御を終了する。
【００６８】
以上のように、上記の電動機３の回転動力による強制インギヤ制御によれば、リングギヤ同期装置ＳＬでのインギヤ動作を正常に行うことができないと判断した場合、アクチュエータ１１０の駆動力でスリーブ３２をインギヤ方向に駆動した状態で、電動機３の回転動力でハブ３１を強制的に回転させる制御を行うことで、ハブ３１のスロット３１ｂの端面（Ｌ端面）の摩耗などに起因するハブ３１とブロッキングリング３３との位置ズレによるセルフロックが発生した場合でも、リングギヤ同期装置ＳＬのインギヤ動作を行わせることが可能となる。したがって、リングギヤ同期装置ＳＬにおいて正常なインギヤ動作を行うことができなくなることを回避できる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の第１部材が遊星ギヤ機構１５のリングギヤ１５ｒであり、第２部材が変速機１のハウジング３０である場合を示したが、本発明の第１部材と第２部材は、第１部材が回転自在であり、第２部材が第１部材に対して相対回転可能であれば、上記実施形態に示すものには限らず、特に、第２部材は回転軸などの回転する部材であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１          変速機（動力伝達装置）
２          エンジン（内燃機関）
３          電動機
３ａ        ロータ
３ｂ        ステータ
４          第１入力軸
５          第２入力軸
６          カウンタ軸（出力軸）
７          リバース軸
８          アイドル軸
９          外側メイン軸
１０〜１４  ギヤ
１５        遊星ギヤ機構
１５ｃ      キャリア
１５ｐ      遊星ギヤ
１５ｒ      リングギヤ（第１部材）
１５ｓ      サンギヤ
１６〜２１  駆動ギヤ
２２〜２４  従動ギヤ
２５        パーキングギヤ
２６        リバースアイドル軸
２７        リバース駆動ギヤ
２８，２９  ギヤ
３０        ハウジング（第２部材）
３１        ハブ
３１ａ      スプライン歯
３１ｂ      スロット
３２        スリーブ
３２ａ      スプライン歯
３３        ブロッキングリング
３３ａ      ドグ歯
３３ｂ      テーパコーン面
３３ｃ      突起
３４        ドグギヤ
３４ａ      ドグスプライン
３５        ボールベアリング
３６        支軸
３７        ニードルベアリング
３８        ボールベアリング
３９        ニードルベアリング
５０        ディファレンシャル機構
６０Ｌ，６０Ｒ  車軸
１００      ＥＣＵ（制御装置）
Ｃ１        第１クラッチ
Ｃ２        第２クラッチ
Ｓ１〜Ｓ４  同期装置
ＳＬ        リングギヤ同期装置
ＳＲ        リバース同期装置
ＷＬ，ＷＲ  駆動輪
【図１】
2019182079.tif 000003
【図２】
2019182079.tif 000004
【図３】
2019182079.tif 000005
【図４】
2019182079.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019182079.tif 000009
【図８】
2019182079.tif 000010
【図９】
2019182079.tif 000011
【図１０】
2019182079.tif 000012
【図１１】
2019182079.tif 000013
【図１２】
2019182079.tif 000014