(57)【要約】【課題】電力の不必要な消費やショックなどを生じさせることなくＳＯＷＣを確実かつ迅速に解放させる。【解決手段】複数の回転要素によって差動作用を生じる差動機構にエンジンとモータとが連結され、係合機構を有するＳＯＷＣが、複数の回転要素のうちエンジンが連結された回転要素とは異なる他の回転要素と所定の固定部との間に設けられた車両用動力伝達機構の制御装置であって、係合機構を係合状態から解放状態に切り替える場合にモータによって他の回転要素にＳＯＷＣによって回転が規制されている方向とは反対方向のトルクを与えるとともに、そのモータのトルクを予め定めた目標値まで増大させ、かつそのモータのトルクを増大させ始めた初期の増大率をモータのトルクが前記目標値に近づいた終期の増大率より大きくした（ステップＳ２，Ｓ４）。【選択図】図７
2015189323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転要素によって差動作用を生じる差動機構にエンジンとモータとが連結され、相対回転可能な第１部材と第２部材との正逆いずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と前記第１部材と前記第２部材との正逆両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わる係合機構を有するセレクタブルワンウェイクラッチが、前記複数の回転要素のうち前記エンジンが連結された回転要素とは異なる他の回転要素と所定の固定部との間に設けられた車両用動力伝達機構の制御装置において、
前記係合機構を係合状態から解放状態に切り替える場合に前記モータによって前記他の回転要素に前記セレクタブルワンウェイクラッチによって回転が規制されている方向とは反対方向のトルクを与えるとともに、そのモータのトルクを予め定めた目標値まで増大させ、かつそのモータのトルクを増大させ始めた初期の増大率を前記モータのトルクが前記目標値に近づいた終期の増大率より大きくしたことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の走行のための動力を伝達する機構を制御する装置に関し、特にセレクタブルワンウェイクラッチを備えている動力伝達機構の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）を備えた車両用の変速機が特許文献１に記載されている。そのＳＯＷＣは、互いに対向して配置された一対のリングを有し、一方のリングには、他方のリングに向けて突き出すストラットが設けられるとともに、他方のリングにはそのストラットの先端部が入り込んで係合するポケットが設けられている。そのストラットは、一方のリングに形成された貫通孔の内部に収容され、その貫通孔に前記一方のリングの背面側（前記他方のリングに対向する面とは反対側）から差し込まれる突出歯によってスプリングを介して前記ポケット側に押し出されるように構成されている。また、各リングの間には、ストラットを貫通させる窓孔を備えたセレクタープレートが所定角度回転するように配置されている。
【０００３】
ストラットが前記スプリングの弾性力によって他方のリング側に押圧されている状態で、セレクタープレートが回転してその窓孔が前記貫通孔（すなわちストラット）に回転方向で一致することにより、ストラットが前記他方のリング側に突き出し、当該他方のリングに形成されているポケットに係合する。セレクタープレートは、他方のリングの正面に接触することによる摩擦力によって回転させられる。また、ストラットがポケットに係合している状態で、前記突出歯が後退することにより、ストラットはポケット側に押圧されなくなるが、ストラットとポケットとの間の摩擦力によってストラットはポケットに係合した状態を維持する。突出歯が後退することによりセレクタープレートを他方のリングに押し付ける荷重が低下する。これに対して前記一方のリングとセレクタープレートとの間にはセレクタープレートを回転させるスプリングが配置されているので、突出歯が後退することによりセレクタープレートが弾性力で回動させられ、その窓孔がストラットの位置に対してずれる。すなわち、ストラットはセレクタープレートによって貫通孔の内部に押し込められ、ポケットから離脱し、その結果、ＳＯＷＣは解放状態に切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００８４６５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたＳＯＷＣは、いわゆる噛み合いクラッチであり、ストラットがポケットに係合している状態では、両者の間に摩擦力が作用し、ストラットの動きが制約される。そのＳＯＷＣをブレーキとして使用し、そのブレーキを迅速に解放する場合、ＳＯＷＣによって回転を止められている部材に所定のモータによって、上記の摩擦力を解消するようにトルクを作用させることが考えられる。そのモータトルクは、ＳＯＷＣを確実に解放させるために、ある程度大きいトルクすることがあるが、こうすると必要以上に電力を消費する可能性がある。また、モータトルクが過大であれば、ＳＯＷＣによって回転が止められていた部材を急激に回転させたり、それに伴ってショックが生じるなどの可能性がある。これとは反対にモータトルクをゆっくり増大させれば、電力消費量やモータトルクが過大になることが回避もしくは抑制される半面、ＳＯＷＣの解放に時間が掛かって制御応答性が悪化し、あるいは車両にあってはドライバビリティが悪化する可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、セレクタブルワンウェイクラッチを特に遅れを生じさせることなく確実に解放させることのできる車両用動力伝達機構の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、複数の回転要素によって差動作用を生じる差動機構にエンジンとモータとが連結され、相対回転可能な第１部材と第２部材との正逆いずれか一方向のみの相対回転を規制する係合状態と前記第１部材と前記第２部材との正逆両方向の相対回転を許容する解放状態とに切り替わる係合機構を有するセレクタブルワンウェイクラッチが、前記複数の回転要素のうち前記エンジンが連結された回転要素とは異なる他の回転要素と所定の固定部との間に設けられた車両用動力伝達機構の制御装置であって、前記係合機構を係合状態から解放状態に切り替える場合に前記モータによって前記他の回転要素に前記セレクタブルワンウェイクラッチによって回転が規制されている方向とは反対方向のトルクを与えるとともに、そのモータのトルクを予め定めた目標値まで増大させ、かつそのモータのトルクを増大させ始めた初期の増大率を前記モータのトルクが前記目標値に近づいた終期の増大率より大きくしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、セレクタブルワンウェイクラッチを係合状態から解放状態に切り替える場合、係合機構に掛かっている荷重を減少させるために、モータによって前記他の回転要素にいわゆる解放方向のトルクを付与する。そして、モータトルクは、当初、大きい増大率で増大させ、目標値に近いトルクになった終期にはトルクの増大率を低下させる。その結果、目標値に達するまでの時間が短くなるとともに、モータトルクを目標値に過不足なく一致させることができ、したがってセレクタブルワンウェイクラッチを確実に解放させることができるとともに、電力の不必要な消費や前記他の回転要素の回転数が急激に、また過剰に増大することを防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の一例を示すスケルトン図である。
【図２】その動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。
【図３】この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示すスケルトン図である。
【図４】その動力分割機構およびオーバードライブ機構を構成している複合遊星歯車機構についての共線図である。
【図５】この発明で対象とすることのできるセレクタブルワンウェイクラッチにおける係合機構の構成を示す模式的な断面図である。
【図６】その第１クラッチ板に形成されている収容部および第２クラッチ板に形成されているポケットを示す模式的な部分図である。
【図７】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】その制御を行った場合の負差回転の回転数および第１モータのトルクの変化の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明はハイブリッド車における動力伝達機構を対象とする制御装置に適用することができるので、先ず、その動力伝達機構の例を説明する。図１は、複軸式の２モータタイプのハイブリッド車における動力伝達機構を模式的に示しており、駆動力源として、エンジン（Ｅｎｇ）１と、この発明におけるモータに相当する発電機能のある第１のモータ（ＭＧ１）２と、発電機能のある第２のモータ（ＭＧ２）３とを備えている。第１モータ２は、主として、エンジン１の回転数の制御およびエンジン１のクランキングを行い、この発明における差動機構に相当する動力分割機構４にエンジン１と共に連結されている。
【００１１】
動力分割機構４は、図１に示す例では、サンギヤ５およびキャリヤ６ならびにリングギヤ７を回転要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、この発明における他の回転要素に相当するサンギヤ５に第１モータ２のロータが連結され、キャリヤ６にエンジン１の出力軸（クランクシャフト）が連結され、リングギヤ７が出力要素となっている。リングギヤ７に出力部材として出力ギヤ８が取り付けられており、その出力ギヤ８がカウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。カウンタドリブンギヤ９が取り付けられているカウンタシャフト１０には、カウンタドリブンギヤ９より小径のカウンタドライブギヤ１１が取り付けられ、そのカウンタドライブギヤ１１がデファレンシャル１２におけるリングギヤ１３に噛み合っている。このデファレンシャル１２から左右の駆動輪１４に駆動トルクを出力するようになっている。
【００１２】
第２モータ３は、主として、走行のための駆動力源として機能し、そのロータ軸に取り付けられたドライブギヤ１５が前記カウンタドリブンギヤ９に噛み合っている。このドライブギヤ１５はカウンタドリブンギヤ９より小径のギヤであり、したがってドライブギヤ１５およびカウンタドリブンギヤ９は減速機構を構成している。
【００１３】
そして、前記第１モータ２が連結されているサンギヤ５とこの発明における所定の固定部に相当するケーシング１６との間にセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す）１７が設けられている。このＳＯＷＣ１７は解放状態では正逆いずれの方向の相対回転も可能にしてトルクを伝達することがなく、係合状態では正逆いずれか一方のみの相対回転を規制（もしくは阻止）してその相対回転方向のトルクを伝達しかつこれとは反対方向には相対回転を可能にしてトルクを伝達しないように構成されたクラッチである。ここで、正回転とは、エンジン１の回転方向と同方向の回転であり、逆回転（もしくは負回転）とは、エンジン１の回転方向とは反対方向の回転である。なお、ＳＯＷＣ１７の具体的な構成は後述する。
【００１４】
上記の第１モータ２と第２モータ３とは、図示しない蓄電装置やインバータなどのコントローラユニットに接続されるとともに、相互に電力を授受できるように電気的に接続されている。また、これらの蓄電装置やコントローラユニットあるいはＳＯＷＣ１７などを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１８が設けられている。この電子制御装置１８は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、車速やアクセル開度、エンジン回転数ならびに推定出力トルク、各モータ２，３の回転数ならびにトルク、ＳＯＷＣ１７の動作状態などの検出信号がデータとして入力され、そのデータに基づいて演算を行って各モータ２，３やＳＯＷＣ１７の制御のための指令信号を出力するように構成されている。
【００１５】
図２は、上記の動力分割機構４を構成している遊星歯車機構についての共線図であり、（ａ）はハイブリッドモード（ＨＶモードもしくはパワースプリットモード）での前進状態を示しており、エンジン１が駆動状態になっていることによりキャリヤ６が正回転し、また前進走行していることによりリングギヤ７が正回転している。そして、ＳＯＷＣ１７は解放状態になっていてサンギヤ５およびこれに連結されている第１モータ２は正逆いずれの方向にも回転することができ、図２の（ａ）の状態では、第１モータ２は正回転しつつ発電機として機能している。すなわち、第１モータ２は負方向（図２の（ａ）における下向き）のトルクを出力し、これによりエンジン１の回転数を燃費効率の良好な回転数に制御している。その第１モータ２で発生した電力は第２モータ３に供給されて第２モータ３がモータとして機能し、走行のための駆動力を出力する。
【００１６】
図２の（ｃ）は、サンギヤ５の正回転をＳＯＷＣ１７によって止めて、エンジン１の駆動力で前進走行し、もしくはこれに第２モータ３の駆動力を加えて前進走行している状態（いわゆるパラレルモード）を示している。この状態ではエンジン回転数（キャリヤ６の回転数）よりもリングギヤ７の回転数が大きくなってリングギヤ７からトルクが出力される。第２モータ３をモータとして動作させれば、その駆動力が、リングギヤ７から出力される駆動力に付加されてデファレンシャル１２を介して駆動輪１４に伝達される。またこの場合、第１モータ２がサンギヤ５と共に固定されて通電が止められている（オフ状態になっている）から、高車速で走行する際の燃費が良好になる。
【００１７】
図２の（ｂ）は上記の（ａ）に示す状態と（ｃ）に示す状態との間で切り替える過渡状態（遷移状態）を示し、第１モータ２がモータとして機能してサンギヤ５を逆回転方向に回転させている。したがって、ＳＯＷＣ１７を係合させてもＳＯＷＣ１７にトルクは掛からない。
【００１８】
図３は、この発明で対象とすることのできる動力伝達機構の他の例を示す模式図であり、上述した図１に示す構成にオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構１９を追加して設け、そのオーバードライブ機構１９をＳＯＷＣ１７によって選択的にロックするように構成した例である。オーバードライブ機構１９は、ここに示す例ではサンギヤ２０およびキャリヤ２１ならびにリングギヤ２２を回転要素とするダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。キャリヤ２１に前述した動力分割機構４におけるキャリヤ６が連結され、したがってこれらのキャリヤ６，２１にエンジン１の出力トルクが伝達されるようになっている。また、サンギヤ２０に動力分割機構４におけるサンギヤ５が連結され、したがってこれらのサンギヤ５，２０に第１モータ２のトルクが伝達されるように構成されている。さらに、リングギヤ２２とケーシング１６との間に前述したＳＯＷＣ１７が配置され、リングギヤ２２の所定方向の回転をＳＯＷＣ１７によって規制（阻止）してオーバードライブ状態を設定するように構成されている。したがって、動力分割機構４を構成しているシングルピニオン型遊星歯車機構とオーバードライブ機構１９を構成しているダブルピニオン型遊星歯車機構とは、それぞれの回転要素が上記のように連結されることにより、いわゆる四要素の複合遊星歯車機構を構成し、この複合遊星歯車機構がこの発明における差動機構に相当している。他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図３に図１と同様の参照符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
図４は、上記の複合遊星歯車機構についての共線図であり、（ａ）はハイブリッドモード（ＨＶモードもしくはパワースプリットモード）での前進状態を示しており、エンジン１が駆動状態になっていることによりキャリヤ６が正回転し、また前進走行していることによりリングギヤ７が正回転している。そして、ＳＯＷＣ１７は解放状態になっていて各サンギヤ５もしくはリングギヤ２２およびこれらを回転させることのできる第１モータ２は正逆いずれの方向にも回転することができ、図４の（ａ）の状態では、第１モータ２は正回転しつつ発電機として機能している。すなわち、第１モータ２は負方向（図４の（ａ）における下向き）のトルクを出力し、これによりエンジン１の回転数を燃費効率の良好な回転数に制御している。その第１モータ２で発生した電力は第２モータ３に供給されて第２モータ３がモータとして機能し、走行のための駆動力を出力する。
【００２０】
図４の（ｃ）は、リングギヤ２２の正回転をＳＯＷＣ１７によって止めて、エンジン１の駆動力で前進走行し、もしくはこれに第２モータ３の駆動力を加えて前進走行している状態を示している。オーバードライブ機構１９ではリングギヤ２２が正回転方向に回転しないように固定された状態でキャリヤ２１に正回転方向のトルクが入力されるから、サンギヤ２０は逆回転する。動力分割機構４ではそのサンギヤ５がオーバードライブ機構１９におけるサンギヤ２０と一体となって逆回転する。したがって、動力分割機構４ではサンギヤ５が逆回転している状態でキャリヤ６にエンジン１のトルクが入力されるから、出力要素であるリングギヤ７がキャリヤ６（すなわちエンジン１）より高回転数で回転する。すなわち、オーバードライブ状態となる。なお、この状態で第２モータ３をモータとして動作させれば、その駆動力が、リングギヤ７から出力される駆動力に付加されてデファレンシャル１２を介して駆動輪１４に伝達される。なお、このオーバードライブ状態では、リングギヤ２２と共に第１モータ２が固定されてオフ状態に制御されるから、高車速で走行する際の燃費が良好になる。
【００２１】
図４の（ｂ）は上記の図４の（ａ）に示す状態と図４の（ｃ）に示す状態との間で切り替える過渡状態（遷移状態）を示し、第１モータ２がモータとして機能してサンギヤ５もしくはリングギヤ２２を逆回転方向に回転させている。その回転数はリングギヤ２２が逆回転する回転数であり、したがってＳＯＷＣ１７の係合制御をしてもＳＯＷＣ１７の後述するストラットにトルクは掛からない。
【００２２】
ここでＳＯＷＣ１７の構成について説明する。この発明で対象とする動力伝達機構では、前述した特許文献１に記載されたＳＯＷＣや米国特許出願公開第２０１０／０２５２３８４号に記載されているＳＯＷＣなどを採用することができ、さらには図５および図６に模式的に示すように構成されたＳＯＷＣ１７を採用することができる。これら図５および図６はそのＳＯＷＣ１７における係合機構２３を示しており、第１クラッチ板２４は全体として円板状に形成されており、この第１クラッチ板２４に対向して円板状をなす第２クラッチ板２５が配置されている。これらの各クラッチ板２４，２５のいずれか一方のクラッチ板がこの発明における第１部材に相当し、いずれか他方のクラッチ板がこの発明における第２部材に相当しており、これら各クラッチ板２４，２５は相対回転できるように保持されている。例えば一方のクラッチ板２４（２５）が前述したケーシング１６に取り付けられ、他方のクラッチ板２５（２４）が図１に示すサンギヤ５に連結され、あるいは図３に示すリングギヤ２２に連結されている。
【００２３】
第１クラッチ板２４の正面で回転中心から半径方向で外側にずれた箇所すなわち外周側の所定箇所に、回転方向に長い凹部が形成され、この凹部が収容部２６となっている。また、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する対向面のうち前記収容部２６と同一の半径位置に収容部２６とほぼ同形状の凹部であるポケット２７が形成されている。収容部２６には、断面形状が収容部２６の形状とほぼ等しい板状の係合片（以下、ストラットと言う）２８が収容されている。そのストラット２８はその長さ方向の中央部に、第１クラッチ板２４の半径方向に向けて設けられた支持ピン２９を中心にして揺動するように収容部２６の内部に配置されている。収容部２６の深さは、その支持ピン２９を境にして異なっており、収容部２６のうち図５での上側半分はストラット２８の厚さ程度の深さ、あるいはそれより僅かに深い程度の深さであり、これとは反対の図５での下側半分は、ストラット２８の厚さより深く、ストラット２８が支持ピン２９を中心にして揺動できるように構成されている。
【００２４】
収容部２６のうち深さの浅い部分には、ストラット２８の一端部側を収容部２６から押し出す方向に弾性力を作用させるスプリング３０が配置されている。また、収容部２６のうち深さの深い部分には、ストラット２８の他端部側を収容部２６から押し出す方向に押圧するアクチュエータ３１が配置されている。このアクチュエータ３１はストラット２８の他端部側に押圧力を付与できるものであればよく、油圧ピストンなどの油圧式アクチュエータや電磁力で推力を発生するソレノイドなどの電磁式アクチュエータを採用することができる。したがって、ストラット２８はアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧していない状態では、一端部がスプリング３０に押圧されて収容部２６から突出し、これとは反対にアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧している状態ではストラット２８がスプリング３０を圧縮する方向に支持ピン２９を中心にして回動し、ストラット２８の全体が収容部２６の内部に収まるように構成されている。なお、アクチュエータ３１による押圧力を緩和し、あるいはアクチュエータ３１がストラット２８の一端部を押圧している状態でのストラット２８の揺動を許容するなどのために、アクチュエータ３１とストラット２８の一端部との間にバネなどの適宜の弾性部材を介在させてもよい。また、以下の説明ではアクチュエータ３１をＯＦＦ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧して係合機構２３が解放状態になり、またＯＮ制御することによりアクチュエータ３１がストラット２８の他端部の押圧を解除して係合機構２３が係合状態になるように構成されている例について説明する。
【００２５】
第２クラッチ板２５に形成されたポケット２７は、上述したように収容部２６から突出したストラット２８の一端部を入り込ませて係合させる部分である。したがって、係合機構２３は、ストラット２８の一端部を第２クラッチ板２５側に突き出させた状態で、第１クラッチ板２４に図５の上向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図５の下向きのトルクが作用すると、ストラット２８が収容部２６とポケット２７との間に噛み込まれて各クラッチ板２４，２５を回転方向に一体化するように連結する。すなわち、第１クラッチ板２４の第２クラッチ板２５に対する図５における上方向に向けた相対回転、言い換えれば、第２クラッチ板２５の第１クラッチ板２４に対する図５における下方向に向けた相対回転が規制される。この規制される回転方向は、前述した図１や図３に示す動力伝達機構においては正回転方向である。このようにして前述したサンギヤ５あるいはリングギヤ２２の正回転を規制（もしくは阻止）している状態が係合機構２３もしくはＳＯＷＣ１７の係合状態である。この状態で逆回転方向（負回転方向）のトルクがいずれかのクラッチ板２４，２５に作用すると、すなわち第１クラッチ板２４に図５での下向きのトルクが作用し、あるいは第２クラッチ板２５に図５での上向きのトルクが作用すると、ストラット２８の表面が第２クラッチ板２５におけるポケット２７の開口端のエッジ部分で押され、ストラット２８がスプリング３０の弾性力に抗して収容部２６に押し込められる。すなわち、ストラット２８による係合が解除され、各クラッチ板２４，２５が相対回転する。
【００２６】
そして、アクチュエータ３１がストラット２８の他端部を押圧すると、ストラット２８が前記スプリング３０を圧縮しつつ、その一端部を収容部２６に入り込ませる方向に回動し、ストラット２８が収容部２６の内部に収まる。したがって、各クラッチ板２４，２５を繋ぐ部材が存在しなくなるので、各クラッチ板２４，２５は正逆いずれの方向にも相対回転することができる。この状態が係合機構２３あるいはＳＯＷＣ１７の解放状態である。
【００２７】
このように係合状態と解放状態とは、アクチュエータ３１が動作することにより切り替わるから、アクチュエータ３１の動作状態もしくは動作量を検出することにより、その検出結果に基づいて、係合状態および解放状態の判定を行うことができる。その検出を行うためのストロークセンサ３２が設けられている。このストロークセンサ３２は従来知られている適宜のセンサであってよく、例えばアクチュエータ３１の動作量に応じて変化する静電容量や電気抵抗によってストロークを検出する形式のセンサや光学的にストロークを検出する形式のセンサなどであってよい。また、ストロークを検出することに替えて、アクチュエータ３１の前進端と後退端とで信号を出力するいわゆるＯＮ／ＯＦＦセンサであってもよい。
【００２８】
上述したＳＯＷＣ１７はいわゆる噛み合いクラッチであるから、係合してトルクを伝達している状態では上記のストラット２８が第１クラッチ板２４における収容部２６と第２クラッチ板２５におけるポケット２７との間に挟み込まれてストラット２８の回動もしくは揺動を阻害する摩擦力が生じている。そこで上記の動力伝達機構を対象としたこの発明に係る制御装置は、以下に説明する制御を実行するように構成されている。図７はその制御例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンはＳＯＷＣ１７が係合状態で車両が走行している場合あるいはエンジン１が動作している場合に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。ステップＳ１ではＳＯＷＣ１７を解放することの判断が成立したか否かが判断される。図１に示す構成の動力伝達機構を備えたハイブリッド車では、ＳＯＷＣ１７を係合させてサンギヤ５の正回転を止めている場合には、エンジン１の駆動力もしくはエンジン１の駆動力に第２モータ３の駆動力を加えた駆動力で走行している。この駆動状態はパラレルモードと称される。これに対してＳＯＷＣ１７を解放した駆動状態は前述した図２の（ａ）に示すＨＶモードもしくはパワースプリットモードであり、実質的な変速比が上記のパラレルモードより大きくなる。このようにそれぞれの走行モードに応じて車両の加速性能あるいは動力性能が異なるので、各走行モードはアクセル開度で表すことのできる駆動要求量や車速に応じて予め定めておくことができる。そして、ＨＶモードはＳＯＷＣ１７を解放し、パラレルモードではＳＯＷＣ１７を係合させるから、ＳＯＷＣ１７の解放の判断は走行モードの判断で代替でき、あるいは走行モードの判断に基づいて行うことができる。これは、図３に示す動力伝達装置を備えた車両においても同様である。したがって、ステップＳ１の判断は、その駆動要求量や車速ならびに予め用意したマップなどに基づいて行うことができる。
【００２９】
駆動要求量や車速などで表される走行状態が走行モードを変更するほどには変化していない場合にはステップＳ１で否定的に判断される。その場合は、特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対に例えばアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれるなどのことによって駆動要求量が増大すると、ステップＳ１で肯定的に判断される。この場合、ＳＯＷＣ１７あるいは前述した係合機構２３を解放状態に切り替えるために、負差回転を生じさせる制御が開始される。すなわちトルク遷移制御が開始される（ステップＳ２）。このトルク遷移制御は、ＳＯＷＣ１７が受け持っていたトルクを次第にモータで受け持たせるための制御である。前述した図１あるいは図３に示す動力伝達機構においては、第１モータ２を逆回転方向に回転させるトルクを次第に増大させる制御であり、逆回転し始めた後はモータとして出力するトルクを次第に増大させる制御である。
【００３０】
このトルク遷移制御を開始した当初のトルクの変化レート（単位時間当たりのトルクの増大量）は、第１モータ２のトルクが目標値に近づいてそのトルクの変化を停止する直前での変化レートより大きくする。これは、第１モータ２のトルクを次第に増大させる過程で回転数の変化が生じない間はトルクを迅速に変化させるためである。なお、変化レートを大きくする期間は、設計上、適宜に設定してよい。その変化レートは、制御のいわゆるオーバーシュートによってエンジン１などの回転部材の回転数を急激に変化させたり、あるいはそれに伴ってショックが生じたりしないように設定され、例えば実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。
【００３１】
このようにして変化させた第１モータ２のトルクがエンジン１が出力するトルクに基づいてサンギヤ５もしくはリングギヤ２２および第１モータ２に作用するトルク、すなわち第１モータ２で受け持つ反力トルクとほぼ等しくなったか否かが判断される（ステップＳ３）。エンジン１のトルクは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンにおいてはスロットル開度や燃料噴射量に基づいて推定することができ、またエンジントルクに基づいてサンギヤ５もしくはリングギヤ２２に作用する正回転方向のトルクは、前述した図２や図４に示すように、動力分割機構４やオーバードライブ機構１９を構成する遊星歯車機構のギヤ比に基づいて幾何学的な解析によって求めることができる。
【００３２】
第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力に達しないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ２での制御を継続する。これとは反対に第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力に達してステップＳ３で肯定的に判断された場合には、第１モータ２のトルクを変化させるトルク変化レートを、上記のステップＳ２で設定した変化レートより小さくする（ステップＳ４）。第１モータ２のトルクがエンジン推定トルク反力とほぼ等しくなった後に第１モータ２のトルクが変化すると、エンジン１の回転数が変化し始める。その変化が急速であれば、慣性力が大きくなり、ショックなどの違和感の要因となる。そこで、ステップＳ４ではそのようなショックや違和感を回避もしくは抑制するために、第１モータ２のトルク変化レートを小さくしたのである。したがって、そのトルク変化レートは、エンジン１などの回転部材の回転数の変化およびそれに伴う慣性力がショックや違和感とならないように実験やシミュレーションなどによって予め定めておくことができる。
【００３３】
第１モータ２のトルクが更に変化することに伴ってサンギヤ５もしくはリングギヤ２２の正回転方向の回転数が減少し、あるいは逆回転方向（負回転方向）の回転数が次第に増大する。その変化をＳＯＷＣ１７における変化として説明すると、前記ストラット２８を挟み込んで互いに連結されている各クラッチ板２４，２５の間に作用しているトルク（すなわちＳＯＷＣ１７で伝達しているトルク）が次第に小さくなり、ついには「０」になる。この状態が上記のステップＳ３の判断が成立した状態であり、第１モータ２のトルクが小さい変化レートで更に変化することにより各クラッチ板２４，２５の間に相対回転が生じ始める。その回転方向は、図５において第１クラッチ板２４が第２クラッチ板２５に対して下方向に回転する方向であり、あるいは図５において第２クラッチ板２５が第１クラッチ板２４に対して上方向に回転する方向である。このような相対回転が「負差回転」である。この負差回転が生じている状態が前述した図２の（ｂ）に共線図で示す状態、および図４の（ｂ）に共線図で示す状態である。この負差回転が生じているか否か、すなわちＳＯＷＣ１７に生じている相対回転の回転数が「０」より小さいか否か（負方向の相対回転が生じているか否か）が判断される（ステップＳ５）。
【００３４】
前述したサンギヤ５もしくはリングギヤ２２の回転を止めているＳＯＷＣ１７は、いわゆる噛み合い式のクラッチ機構であってもサンギヤ５もしくはリングギヤ２２のいわゆる逆回転（負回転）を可能にするクラッチ機構であるから、上記の負差回転を生じさせることができるのであり、その負差回転が生じることにより、ＳＯＷＣ１７あるいはその係合機構２３（特にストラット２８）にはトルクが掛からなくなる。そこで、ステップＳ５で否定的に判断された場合にはステップＳ４の制御を継続し、これとは反対にステップＳ５で肯定的に判断された場合には、サンギヤ５もしくはリングギヤ２２の正回転の規制を解除する判定（ロックｏｆｆ判定）を成立させ、また前述したアクチュエータ３１をＯＦＦ制御（Ａｃｔ．ｏｆｆ）する（ステップＳ６）。なお、ロックｏｆｆ判定は、ＳＯＷＣ１７もしくは係合機構２３を解放する制御の開始もしくは許可のための判定であり、例えば所定の制御フラグをＯＮにする制御である。より具体的には、その時点における負差回転の回転数変化率とアクチュエータ３１が実際にオフ動作するまでの無駄時間（遅れ時間）とからその無駄時間内での回転数の変化量を求め、その回転数の変化量を負差回転の後述する目標値から減じた回転数を閾値とし、負差回転の回転数がその閾値に達したことによりロックｏｆｆ判定を成立させる。また、アクチュエータ３１のＯＦＦ制御は前述したように、アクチュエータ３１によってストラット２８の他端部を第２クラッチ板２５側に押圧させる制御であり、したがってストラット２８には、第２クラッチ板２５側に突出していた一端部を収容部２６側に移動させる回転力が作用する。
【００３５】
上記のステップＳ６の制御に続けて、もしくはステップＳ６の制御と並行して、前記負差回転の回転数（すなわちロックｏｆｆ回転数）を所定の目標値に維持する制御が実行される（ステップＳ７）。この制御は、係合機構２３を確実に解放状態に切り替えることと車両に対する他の要求との両立を図るための制御である。その目標値は、エンジン回転数が自立回転を継続できる回転数以上になること、要求されている駆動力を得られること、ＮＶ特性が特には悪化しないこと、共振などの強度低下の要因を生じさせないこと、燃料や電力の消費率を悪化させないこと、電力収支や発熱あるいは回転数などの点でハイブリッド駆動システムに悪影響が生じないこと、前述した負差回転の回転数が外乱によって正側に変化したとしても負差回転の回転数が負の状態にとどまれることなどのいずれかもしくは全てを考慮して実験あるいはシミュレーションなどに基づいて予め決められる。また、エンジン１が自立回転を継続できる回転数は、エンジン１の温度（エンジン水温）や補機類の動作の状態によって異なる場合もあるので、これらをも考慮して上記の目標値を定めてもよい。さらに、負差回転の回転数をその目標値に維持する時間はエンジントルクの変動による回転数の変動などの外乱要因があった場合であっても前記ストラット２８をポケット２７から確実に脱出させることのできる時間（すなわち係合状態から解放状態に切り替わるのに十分な時間）であり、設計上、予め定めておくことができる。
【００３６】
ついで、アクチュエータ３１の動作量（例えばストローク量）が係合機構２３を完全に解放させる動作量に達したか否か、すなわちストロークが完了したか否かが判断される（ステップＳ８）。これは、前述したストロークセンサ３２による検出信号に基づいて判断することができる。このステップＳ８で否定的に判断された場合には、係合機構２３が解放状態に切り替わっていないことになるので、ステップＳ７の制御を継続する。これとは反対にステップＳ８で肯定的に判断された場合には、動力伝達機構の制御が、ＳＯＷＣ１７を解放状態にして実行される制御に移行させられる（ステップＳ９）。例えばＨＶモードに切り替えられてエンジン１および各モータ２，３の制御が実行され、サンギヤ５もしくはリングギヤ２２および第１モータ２の回転数がその時点の車速やアクセル開度、前述した各遊星歯車機構のギヤ比などに基づいて求められる目標回転数に制御される。
【００３７】
上述した図７に示す制御を実行した場合の前記負差回転の回転数および第１モータ２のトルク（ＭＧトルク）の変化の一例を図８に示してある。ＳＯＷＣ１７を係合させて走行している状態でＳＯＷＣ１７を解放状態に切り替える判断が成立すると（ｔ1 時点）、前述したトルク遷移制御が開始されて第１モータ２のトルクが大きい変化レートで前述したように変化させられる（ｔ2 時点）。その第１モータ２のトルクがエンジン推定反力トルクとほぼ等しくなると、第１モータ２のトルクの変化レートが小さいレートに変更される（ｔ3 時点）。なお、このｔ3 時点は、エンジン推定トルク反力を中心にした所定のトルクの範囲を予め定め、第１モータ２のトルクがそのトルク範囲に入った時点とすることができる。
【００３８】
第１モータ２のトルクがエンジン推定反力トルクを上回ると、第１モータ２およびサンギヤ５もしくはリングギヤ２２が逆回転方向（負回転方向）に次第に回転し始める。ＳＯＷＣ１７では各クラッチ板２４，２５がストラット２８を介した連結を解除する方向に相対回転し始める。そして、その回転数が前述したロックｏｆｆ判定のための閾値に達すると（ｔ4 時点）、係合機構２３すなわちＳＯＷＣ１７を解放させるようにアクチュエータ３１が制御される。その後、負差回転の回転数が前述した目標値（ロックｏｆｆ維持目標回転数）に達すると、その目標値に維持される。
【００３９】
その状態でアクチュエータ３１が動作し続けるので、係合機構２３が解放状態に向けて次第に切り替わり、その結果、アクチュエータ３１の動作（ストローク）が完了したことがストロークセンサ３２の検出信号に基づいて判断されると（ｔ5 時点）、動力伝達機構の制御内容がＳＯＷＣ１７を解放した状態で実行される制御に移行させられる（ｔ6 時点）。具体的にはＨＶモードでの制御が開始される。すなわち、第１モータ２およびサンギヤ５もしくはリングギヤ２２が正回転させられるとともに、第１モータ２が発電機として機能させられて負のトルクを発生する。
【００４０】
以上、具体的に説明したように、この発明に係る制御装置によれば、ＳＯＷＣ１７に所定の負差回転を生じさせるように第１モータ２のトルクを目標値にまで増大させる場合、トルクの増大初期は単位時間当たりのトルクの増大量である変化レートを大きくし、第１モータ２のトルクが目標値に近づいた終期には変化レートを小さくするので、第１モータ２のトルクが目標値に達する時間、すなわちＳＯＷＣ１７を係合状態から解放状態に切り替えるのに要する時間が短くなる。また、第１モータ２は、ＳＯＷＣ１７を開放させるためには、最大で目標値のトルクを出力すればよいので、第１モータ２が必要以上に電力を消費することを防止もしくは抑制することができる。さらに、第１モータ２のトルクが目標値に達する時点では第１モータ２のトルクがゆっくり変化しているので、第１モータ２のトルクが目標値を大きく超えるなどの制御のオーバーショートが生じにくく、この点でも電力の不必要な消費を防止もしくは抑制することができるとともに、前述したサンギヤ５やリングギヤ２２が急激に大きく回転することを防止もしくは抑制することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…エンジン（Ｅｎｇ）、  ２…第１のモータ（ＭＧ１）、  ３…第２のモータ（ＭＧ２）、  ４…動力分割機構、  ５…サンギヤ、  ６…キャリヤ、  ７…リングギヤ、  ８…出力ギヤ、  ９…カウンタドリブンギヤ、  １６…ケーシング、  １７…セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）、  １８…電子制御装置（ＥＣＵ）、  １９…オーバードライブ（Ｏ／Ｄ）機構、  ２０…サンギヤ、  ２１…キャリヤ、  ２２…リングギヤ、  ２３…係合機構、  ２４…第１クラッチ板、  ２５…第２クラッチ板、  ２６…収容部、  ２７…ポケット、  ２８…係合片（ストラット）、  ２９…支持ピン、  ３０…スプリング、  ３１…アクチュエータ、  ３２…ストロークセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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