(57)【要約】【課題】噛合式の一対の係合要素を備えた噛合式係合装置において、係合要素のストローク停止時点における噛合部材の噛み合いの深さを安定させる。【解決手段】一対の係合要素（５１１、５１２）を備え、該一対の係合要素を係合させる場合において、該一対の係合要素に回転速度差が与えられ、且つ、該一対の係合要素の一方（５１２）が他方（５１１）の方向へストロークされる過程において該一対の係合要素の各々に形成された噛合部材同士（５１３、５１４）が噛合する噛合式係合装置（５００）を制御する、噛合式係合装置の制御装置は、前記一方がストロークする過程におけるストローク停止位置を検出する検出手段（１５、１１０）と、前記検出されたストローク停止位置に基づいて前記回転速度差の目標値を設定する設定手段（１１０）とを具備する。【選択図】図５
2015222103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合時に相互に噛合する噛合部材が夫々形成されてなる一対の係合要素を備え、該一対の係合要素を係合させる場合において、該一対の係合要素に回転速度差が与えられ、且つ、該一対の係合要素の一方が他方の方向へストロークする噛合式係合装置を制御する、噛合式係合装置の制御装置であって、
前記一方がストロークする過程においてストロークが停止するストローク停止位置を検出する検出手段と、
前記検出されたストローク停止位置に基づいて前記回転速度差の目標値を設定する設定手段と
を具備することを特徴とする噛合式係合装置の制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記検出されたストローク停止位置が基準位置よりも浅い場合に前記回転速度差を相対的に小さくし、前記検出されたストローク停止位置が基準位置よりも深い場合に前記回転速度差を相対的に大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の噛合式係合装置の制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記検出されたストローク停止位置が所定範囲外である場合に前記目標値を更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の噛合式係合装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される噛合式係合装置を制御する噛合式係合装置の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
外郭部分に形成された噛合要素同士が噛合することによって一対の係合要素が係合する噛合式係合装置が公知である。この種の噛合式係合装置を制御する装置が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された噛み合いクラッチシステムの制御装置によれば、一対の係合要素同士を係合させるにあたって両者に微小な回転速度差を与えることにより、噛合要素同士の接触後に両者を正常な噛み合い位置に誘導することが可能とされる。
【０００４】
尚、噛合機構の係合時又は解放時におけるドグ歯のストローク変化量から、解放時にドグ歯に作用するトルクを推定し、推定したトルクに基づいて噛合機構を解放する際の解放時間のばらつきを低減する装置も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２２１０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−０８９５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
噛合部材同士が噛合することによって係合する一対の係合要素を備え、当該一対の係合要素を係合させる場合に、一方の係合要素を他方へ向けてストロークさせる係合装置においては、当該一方の係合要素をストロークさせる過程において、噛合部材相互間に作用する摩擦力等の影響により、ストロークが停止することがある。このストローク停止時点における噛合部材の噛み合いの深さは、係合要素或いは噛合部材の経年変化の影響により変化する。
【０００７】
本発明は係る技術的問題点に鑑みてなされたものであり、噛合式の一対の係合要素を備えた噛合式係合装置において、係合要素のストローク停止時点における噛合部材の噛み合いの深さを安定させることが可能な、噛合式係合装置の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置は、係合時に相互に噛合する噛合部材が夫々形成されてなる一対の係合要素を備え、該一対の係合要素を係合させる場合において、該一対の係合要素に回転速度差が与えられ、且つ、該一対の係合要素の一方が他方の方向へストロークする噛合式係合装置を制御する、噛合式係合装置の制御装置であって、前記一方がストロークする過程においてストロークが停止するストローク停止位置を検出する検出手段と、前記検出されたストローク停止位置に基づいて前記回転速度差の目標値を設定する設定手段とを具備することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明に係る噛合式係合装置の制御装置によれば、ストローク側の係合要素（即ち、一対の係合要素の一方）のストローク停止位置が検出される。このストローク停止位置は、係合要素本体部分の停止位置であっても、係合要素に形成された噛合部材の停止位置であってもよい。
【００１０】
尚、本発明に係る検出手段は、センサ等一次的な検出を行う手段であってもよいし、センサ等から検出値を受け取る二次的な検出を行う手段であってもよい。また、本発明に係るストローク停止位置は、ストロークが停止した時点の係合要素の位置に加えて、当該位置と相関を有する他の物理量や制御量等を包括する概念である。即ち、検出されるストローク位置としては、好適な一形態として、係合要素のストローク量や当該ストローク量に対応する電気信号値等が含まれ得る。
【００１１】
ここで、ストローク停止位置は、係合要素（或いは、噛合部材）の質量や摩擦係数の経年変化、或いは、係合装置に待ちバネ機構が備わる場合には、この待ちバネ機構のバネ定数の経年変化等の影響を受けて、最適な位置から変化し得る。上述したように、ストローク停止位置は、係合装置の耐久性及び騒音振動等に影響する。
【００１２】
そこで、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置によれば、この検出されたストローク停止位置に基づいて、一対の係合要素の回転速度差の目標値が設定される。
【００１３】
ストローク停止位置は、主として、この回転速度差と、係合要素のストローク速度とにより変化する。従って、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置によれば、ストローク停止位置を回転速度差の目標値にフィードバックすることにより、ストローク停止位置の変化を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る歯噛合式係合装置の制御装置の一の態様では、前記設定手段は、前記検出されたストローク停止位置が基準位置よりも浅い場合に前記回転速度差を相対的に小さくし、前記検出されたストローク停止位置が基準位置よりも深い場合に前記回転速度差を相対的に大きくする（請求項２）。
【００１５】
この態様によれば、検出されたストローク停止位置と基準位置との大小関係に応じて、回転速度差の目標値を的確に設定することができる。尚、ストローク停止位置が基準位置よりも「浅い」とは、ストローク量が基準位置に対応するストローク量よりも小さいことを意味し、ストローク停止位置が基準位置よりも「深い」とは、ストローク量が基準位置に対応するストローク量よりも大きいことを意味する。
【００１６】
本発明に係る噛合式係合装置の制御装置の他の態様では、
前記設定手段は、前記検出されたストローク停止位置が所定範囲外である場合に前記目標値を更新する（請求項３）。
【００１７】
この態様によれば、ストローク停止位置に一種の不感帯が設けられ、ストローク停止位置がこの不感帯を逸脱する場合に、次回以降の回転速度差を規定する目標値が更新される。従って、回転速度差の頻繁な変化を抑制することができる。
【００１８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置におけるドグクラッチの概略断面図である。
【図４】ストローク停止位置の概念図である。
【図５】目標値算出処理のフローチャートである。
【図６】補正係数βと停止位置ストローク量との関係を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００２２】
図１において、ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ１００、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、車速センサ１３、アクセル開度センサ１４及びストロークセンサ１５並びにハイブリッド駆動装置１０を備えた車両である。
【００２３】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「噛合式係合装置の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する目標値算出処理を始めとする各種処理を実行可能に構成されている。
【００２４】
ＥＣＵ１００は、クラッチ制御部１１０と動力制御部１２０とを備える。クラッチ制御部１１０は、後述するドグクラッチ５００の動作状態を制御する装置である。また、動力制御部１２０は、後述するエンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の動作状態を制御する装置である。これら制御部は、各々が予め設定された制御プログラムに従って動作し、図示しない他の制御部とも併せ、適宜相互に協調しつつハイブリッド車両１の動作状態を制御する。
【００２５】
尚、本実施形態では、クラッチ制御部１１０が適宜動力制御部１２０と協調して目標値算出処理を実行するが、このようなＥＣＵ１００の構成は一例である。例えば、ＥＣＵ１００は、クラッチ制御部１１０及び動力制御部１２０の機能を併有する一個の制御装置であってもよい。
【００２６】
ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給可能に構成された、昇圧コンバータ、ＭＧ１用インバータ及びＭＧ２用インバータ等（いずれも公知の構成のため不図示）を含み、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力を制御可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００２７】
バッテリ１２は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な蓄電手段である。バッテリ１２は、例えば、出力電圧数Ｖの単位二次電池セルが数百個単位で直列に接続された構成を有している。
【００２８】
車速センサ１３は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００に適宜参照される。
【００２９】
アクセル開度センサ１４は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００に適宜参照される。
【００３０】
ストロークセンサ１５は、後述するドグクラッチ５００のスリーブ５１２に形成されたドグ歯５１４のストローク量ｓｔを検出可能に構成されたセンサである。ストロークセンサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたストローク量ｓｔは、ＥＣＵ１００によって適宜参照される構成となっている。
【００３１】
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインである。ハイブリッド駆動装置１０は、後述するエンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２から供給される動力を、駆動輪ＤＷに連結された車軸ＶＳに伝達可能に構成される。
【００３２】
ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００３３】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２、減速機構４００及びドグクラッチ機構５００を備える。
【００３４】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１の一動力源として機能するガソリンエンジンである。エンジン２００としては、燃料の燃焼に伴う熱エネルギを運動エネルギに変化して取り出し可能な機関としての各種内燃機関を広く適用可能である。不図示のクランク軸を介したエンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅは、ハイブリッド駆動装置１０の入力軸ＩＳに入力される。
【００３５】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。
【００３６】
モータジェネレータＭＧ２は、電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成となっている。但し、これらは他の構成を有していてもよい。
【００３７】
動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられたリングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアＰ１と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアＣ１とを備えた遊星歯車機構である。動力分割機構３００は、サンギアＳ１、リングギアＲ１及びプラネタリキャリアＣ１の各回転要素を差動要素とする回転二自由度の差動機構として機能する。
【００３８】
サンギアＳ１は、サンギア軸ＳＳを介してモータジェネレータＭＧ１に連結されており、その回転数は、モータジェネレータＭＧ１の回転数であるＭＧ１回転数Ｎｇと等価である。尚、ＭＧ１回転数Ｎｇは、図１及び図２において不図示のレゾルバ（回転センサ）により検出されるモータジェネレータＭＧ１の回転角を時間処理することによって算出される。
【００３９】
リングギアＲ１は、駆動軸ＤＳ及びデファレンシャルギア等の各種減速ギアを含む減速機構４００を介して車軸ＶＳに連結されている。このため、リングギアＲ１の回転数及び駆動軸ＤＳの回転数である駆動軸回転数Ｎｄｓは、車速Ｖに対し一義的な値を採る。また、駆動軸ＤＳにはモータジェネレータＭＧ２も連結されているため、駆動軸回転数Ｎｄｓは、モータジェネレータＭＧ２の回転数であるＭＧ２回転数Ｎｍとも等価である。必然的に、ＭＧ２回転数Ｎｍもまた、車速Ｖに対し一義的な値を採る。尚、ＭＧ２回転数Ｎｍは、図１及び図２において不図示のレゾルバ（回転センサ）により検出されるモータジェネレータＭＧ２の回転角を時間処理することによって算出される。
【００４０】
尚、ここではモータジェネレータＭＧ２が駆動軸ＤＳに直結された構成となっているが、駆動軸ＤＳとモータジェネレータＭＧ２との間には、適宜変速装置や減速装置が介装されていてもよい。
【００４１】
プラネタリキャリアＣ１は、上述した入力軸ＩＳに連結されている。従って、プラネタリキャリアＣ１の回転数は、エンジン２００の回転数であるエンジン回転数Ｎｅと等価である。
【００４２】
動力分割機構３００は、係る構成の下で、エンジントルクＴｅを、プラネタリキャリアＣ１とピニオンギアＰ１とを介してサンギアＳ１及びリングギアＲ１に所定の比率（各ギア相互間のギア比に応じた比率）で分配する構成となっている。
【００４３】
この際、動力分割機構３００の動作を分かり易くするため、リングギアＲ１の歯数に対するサンギアＳ１の歯数としてのギア比ρを定義すると、エンジン２００からプラネタリキャリアＣ１に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合にサンギアＳ１に作用するサンギア軸トルクＴｅｓは下記（１）式により、また駆動軸ＤＳに現れるエンジン直達トルクＴｅｐは下記（２）式により夫々表すことができる。
【００４４】
Ｔｅｓ＝Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅｐ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）・・・（２）
ドグクラッチ５００は、一対の係合要素が相互に係合又は解放可能に構成された、本発明に係る「噛合式係合装置」の一例である。
【００４５】
図３において、ドグクラッチ５００は、ピース５１１、スリーブ５１２、ハブブラケット５１５、電磁アクチュエータ５２０を備える。
【００４６】
ピース５１１及びスリーブ５１２は、動力分割機構３００の一回転要素である上述したサンギアＳ１の周囲に配置された、本発明に係る「一対の係合要素」の一例である。尚、本発明との対比の上では、ピース５１１が「一対の係合要素の他方」に該当し、スリーブ５１２が「一対の係合要素の一方」に該当する。図３に一点鎖線で描画された軸線Ｃは、サンギアＳ１の回転軸である上述したサンギア軸ＳＳに相当する。尚、以下の説明では、特に断りのない限り、図３の左右方向を「軸方向」、上下方向を「径方向」と定義する。また、軸線Ｃ周りの方向を「周方向」と表現する。
【００４７】
ピース５１１は、サンギアＳ１と連動して軸線Ｃ周りを一体回転する。ピース５１１は、軸方向及び径方向の移動が制限されている。
【００４８】
スリーブ５１２は、ピース５１１よりも径方向外側に配置される。スリーブ５１２は、ハブブラケット５１５にスプライン嵌合される。ハブブラケット５１５は、動力分割機構３００の構成要素を内包する不図示のケースに固設されている。即ち、スリーブ５１２は、ハブブラケット５１５にスプライン嵌合されることによって、軸方向に移動可能に構成されると共に、径方向の移動及び軸線周りの回転が制限されている。スリーブ５１２は、径方向外側に延在する被挟持部５１２ａを有する。
【００４９】
ピース５１１とスリーブ５１２は、スリーブ５１２の軸方向の移動によって、スリーブ５１２の内周面とピース５１１の外周面とを係合及び解放することができる。より具体的には、ピース５１１の外周面には、径方向外側に向けて軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯５１３が配設されている。スリーブ５１２の内周面には、径方向内側に向けて、軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯５１４が配設されている。これらドグ歯５１３及び５１４は、相互に噛合する構成となっており、本発明に係る「噛合部材」の一例をなしている。即ち、両者が噛合することにより、ピース５１１とスリーブ５１２とは係合する。スリーブ５１２とピース５１１とが噛合することにより、ピース５１１と連動するサンギアＳ１は回転不能に固定されたロック状態となる。
【００５０】
尚、図３では、スリーブ５１２がピース５１１に対し左側に配置され、スリーブ５１２が右方向にストロークするとピース５１１と係合し、左方向にストロークするとピース５１１から解放する構成となっている。以下の説明では、図３の右方向を「係合方向」、左方向を「解放方向」と定義する。
【００５１】
電磁アクチュエータ５２０は、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ５１２を軸方向にストロークさせる動力源である。図３に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ５２０は、具体的には電磁ソレノイド方式のアクチュエータである。電磁アクチュエータ５２０は、軸線Ｃを中心して回転するサンギアＳ１の周囲、且つ、ピース５１１及びスリーブ５１２の径方向外側に配置されている。
【００５２】
電磁アクチュエータ５２０は、電磁コイル５２１と、インナーヨーク５２２と、アウターヨーク５２３と、アーマチュア５２４と、リターンスプリング５２５と、待ちスプリング５２６とを備える。電磁アクチュエータ５２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００のクラッチ制御部１１０により電磁コイル５２１の励磁状態が制御される構成となっている。
【００５３】
インナーヨーク５２２は、係合方向側から電磁コイル５２１を挟むように配置され、アウターヨーク５２３は、解放方向側から電磁コイル２１を挟むように配置される。インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３は、電磁コイル５２１の径方向外側にて連結し、共にケースに固設されている。即ち、インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３は、電磁コイル５２１を軸方向両側から挟み込むように電磁コイル５２１の周囲に固定配置される、固定部として機能する。また、インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３は、電磁コイル５２１の径方向内側では相互に接続されておらず、電磁コイル５２１の径方向内側の一部に開口部５２７を形成している。インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３は、共に磁性体で形成されている。
【００５４】
アーマチュア５２４は、インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３の径方向内側、且つ、スリーブ５１２の径方向外側に配置されている。アーマチュア５２４は、軸方向に移動可能に設置されており、軸方向へのストローク動作によってスリーブ５１２に推力を付与することができる。
【００５５】
アーマチュア５２４は、第１部材５２４ａ及び第２部材５２４ｂの２つの部材から構成される。
【００５６】
アーマチュア５２４の第１部材５２４ａは、待ちスプリング５２６を介してスリーブ５１２の被挟持部５１２ａの解放側端面と当接している。待ちスプリング５２６は、アーマチュア５２４とスリーブ５１２の被挟持部５１２ａとの軸方向の相対的位置関係に応じて軸方向に伸縮可能に構成されている。また、アーマチュア５２４の第２部材５２４ｂは、スリーブ５１２の被挟持部５１２ａの係合方向側端面と当接している。
【００５７】
アーマチュア５２４の第１部材５２４ａは、アウターヨーク５２３の径方向内側にて、ブッシュ等の支持用部材５２８を介して支持されており、第２部材５２４ｂもまた、インナーヨーク５２２の径方向内側にて支持用部材５２８を介して支持されている。このように、第１部材５２４ａ及び第２部材５２４ｂは、固定部（インナーヨーク５２２、アウターヨーク５２３）に個別に支持されることによって、軸方向移動の安定性が担保されており、スリーブ５１２への推力の伝達が効率良く行われる構成となっている。
【００５８】
アーマチュア５２４の第１部材５２４ａは、径方向外側に突出し、且つ、軸方向の係合方向側に突出する突出部５２４ｃを有する。突出部５２４ｃは、インナーヨーク５２２とアウターヨーク５２３との間に形成された開口部５２７に挿入されている。突出部５２４ｃの係合方向側の端面には、アーマチュア５２４の動作方向に直交するストッパ面５２４ｄが設けられている。一方、インナーヨーク５２２の解放方向側の端面にも、アーマチュア５２４のストッパ面５２４ｄと対向する位置にストッパ面５２２ａが設けられている。アーマチュア５２４が係合方向にストロークした際には、アーマチュア５２４のストッパ面５２４ｄが、このインナーヨーク５２２のストッパ面５２２ａと突き当たることで、アーマチュア５２４の係合方向へのストローク動作が停止する構成となっている。
【００５９】
リターンスプリング５２５は、アーマチュア５２４の第２部材５２４ｂとインナーヨーク５２２との間に配置されている。リターンスプリング５２５は、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されており、アーマチュア５２４を解放方向に付勢している。リターンスプリング５２５は、アーマチュア５２４の係合方向へのストロークが進む程、即ち、スリーブ５１２とピース５１１との噛み合い度合いが深くなるほど、解放方向への付勢力を大きく発生させる構成となっている。
【００６０】
ハブブラケット５１５は、軸線Ｃ周りに、ピース５１１に隣接して延在し、スリーブ５１２とスプライン嵌合する内円筒部５１５ａを有する。ハブブラケット５１５は、この内円筒部５１５ａから電磁アクチュエータ５２０の形状に沿って、スリーブ５１２及び電磁アクチュエータ５２０を被覆しながら径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部５１５ｂにて図示せぬケースにボルトで固定されている。ハブブラケット５１５の内円筒部５１５ａは、スリーブ５１２の径方向内側に配置されており、内円筒部５１５ａの外周面上には、径方向外側に向けて周方向に沿って複数のスプライン歯（不図示）が配設されている。スリーブ５１２は、ドグ歯５１４をこのスプライン歯の間に挿入することによって、ハブブラケット５１５にスプライン嵌合され、軸方向へのストローク動作が許容されている。
【００６１】
＜実施形態の動作＞
次に、実施形態の動作について説明する。
【００６２】
＜ドグクラッチ５００の動作＞
始めに、図３を参照し、ドグクラッチ５００の動作について説明する。
【００６３】
図３において、電磁アクチュエータ５２０の電磁コイル５２１が非励磁状態にあるときは、電磁アクチュエータ５２０は停止しており、スリーブ５１２の被挟持部５１２ａは、アーマチュア５２４の第２部材５２４ｂを介して、リターンスプリング５２５の付勢力を解放方向に受ける。この付勢力により、スリーブ５１２は、図３に示すように、ピース５１１と離間するハブブラケット５１５の内円筒部５１５ａ上の位置に保持され、ピース５１１と非噛合の状態となる。即ち、アクチュエータ５２０が非励磁状態にあるときは、ドグクラッチ５００が解放状態となり、ピース５１１はサンギアＳ１と連動して回転することができる。
【００６４】
一方、ＥＣＵ１００のクラッチ制御部１１０からの制御指令に応じて、電磁コイル５２１が励磁されると、電磁コイル５２１の周囲に配置されている磁性体のインナーヨーク５２２、アウターヨーク５２３及びアーマチュア５２４の第１部材５２４ａを周回する磁気回路Ｍが形成される。この磁気回路Ｍは、図３に点線矢印で示すように、アーマチュア５２４の突出部５２４ｃのストッパ面５２４ｄと、インナーヨーク５２２のストッパ面５２２ａとの間隙を横切るように形成される。従って、アーマチュア５２４は、インナーヨーク５２２及びアウターヨーク５２３の内周面に案内されつつ、電磁力Ｆｍによってインナーヨーク５２２の方向に磁気吸引される。アーマチュア５２４は、この磁気吸引力（電磁力Ｆｍ）によって、リターンスプリング５２５に抗して係合方向にストロークする。このアーマチュア５２４のストローク動作に伴い、スリーブ５１２の被挟持部５１２ａは待ちスプリング５２６を介して推力を受け、スリーブ５１２が係合方向にストロークする。その結果、スリーブ５１２のドグ歯５１４がピース５１１のドグ歯５１３と噛み合った噛合状態となる。即ち、電磁アクチュエータ５２０が励磁状態にあるときは、ドグクラッチ５００が係合状態となり、ピース５１１と連結されるサンギアＳ１の回転を停止させることができる。
【００６５】
尚、上述したスリーブ５１２の係合方向へのストローク動作によって、スリーブ５１２がピース５１１との係合を開始したものの、例えばピース５１１とスリーブ５１２との位相がずれているために、スリーブ５１２のドグ歯５１４がピース５１１のドグ歯５１３と良好に噛み合わない状況が起こり得る。即ち、ドグ歯５１４の係合方向の端面と、ドグ歯５１３の解放方向の端面とが一時的に接触する状況が起こり得る。このような状況では、スリーブ５１２の係合方向への更なるストローク動作がピース５１１によって阻害され得る。電磁アクチュエータ５２０では、このような状況においても、アーマチュア５２４が、待ちスプリング５２６を押し縮めつつ、係合方向へのストローク動作を継続することができる。そして、ピース５１１とスリーブ５１２との位相が一致する状況に遷移した後に、待ちスプリング５２６の付勢力によって、スリーブ５１２は係合方向に押し出され、スリーブ５１２のドグ歯５１４とピース５１１のドグ歯５１３との噛み合いが十分となる位置までストロークすることができる。
【００６６】
＜ストローク停止位置の説明＞
ドグクラッチ５００の係合時においては、ストローク側の係合要素であるスリーブ１２と、受け側の係合要素であるピース５１１との間に回転速度差（所謂、差回転）が与えられる。この回転速度差によって、スリーブ５１２のドグ歯５１４の位相と、ピース５１１のドグ歯５１３の位相とが、両者がその相対回転方向における歯面同士を接触させ得る正常な位相に誘導される。尚、既に述べたようにスリーブ５１２は軸線Ｃ周りに回転しない構成となっているため、この回転速度差はピース５１１の回転速度と等価である。即ち、この回転速度差は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎｇと等価である。ドグクラッチ５００を係合させる際には、このＭＧ１回転速度Ｎｇが、差回転目標値Ｎｇｔｇ（例えば、数〜数十回転／分）に制御される。
【００６７】
ところで、スリーブ５１２が係合方向（即ち、ピース５１１の方向）へストロークする過程においては、ドグ歯５１４とドグ歯５１３との間に作用する摩擦力によって、ドグ歯５１４のストローク動作が停止することがある。このことを、図４を参照して説明する。ここに、図４は、ドグクラッチ５００におけるストローク停止の概念図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００６８】
図４において、図４（ａ）には、係合開始時のスリーブ５１２とピース５１１との位置関係が例示される。ストロークセンサ１５により検出されるドグ歯５１４のストローク量ｓｔは、スリーブ５１２の内周面に形成されたドグ歯５１４の係合方向端面の移動距離であり、図４（ａ）の位置関係においてｓｔ＝０である。また、ストローク量ｓｔの最大値ｓｔｍａｘは、上述したように、アーマチュア５２４のストッパ面５２４ｄがインナーヨーク５２２のストッパ面５２２ａと突き当たった時点のストローク量である。
【００６９】
図４（ｂ）は、ストローク動作の停止時におけるドグ歯５１４とドグ歯５１３との位置関係の一例を示している。既に述べたように、ドグクラッチ５００を、一対の係合要素であるスリーブ５１２とピース５１１とが相互に解放された解放状態から両者が相互に係合した係合状態に移行させるにあたっては、両者の間に差回転目標値Ｎｇｔｇに相当する回転速度差が与えられる。
【００７０】
一方、スリーブ５１２は、待ちスプリング５２６を経由して伝達される、アーマチュア５２４に作用する電磁力Ｆｍにより係合方向へストロークする。このため、スリーブ５１２のドグ歯５１４は、ストローク動作が行われる期間において、高い確率でピース５１１のドグ歯５１３と接触する。即ち、ドグ歯同士の歯面接触が生じる。ドグ歯５１４のストローク動作は、このドグ歯同士の歯面接触時において両者間に作用する摩擦力が電磁力Ｆｍによるドグ歯５１４の係合方向への推進力（本実施形態では、待ちスプリング５２６の弾性力）に打ち勝つか、或いは、ドグ歯５１４のストローク量ｓｔが最大ストローク量ｓｔｍａｘに達した場合に停止する。本実施形態では、このストローク動作が所定時間以上停止したドグ歯５１４の位置に相当するストローク量を、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇと定義する。停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇは、本発明に係る「ストローク停止位置」の一例である。
【００７１】
ここで、ドグ歯相互間に作用する摩擦力は、ドグ歯５１３及び５１４の摩擦係数、ドグ歯５１３及び５１４の質量並びにドグ歯相互間の回転速度差（即ち、係合方向に直交する垂直抗力に関係する）等によって変化する。また、ドグ歯５１４の係合方向への推進力は、待ちスプリング５２６の弾性係数によって変化する。従って、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇは、ドグ歯の質量及び摩擦係数の経年変化や待ちスプリング５２６のバネ定数の経年変化等により、時間経過に対して必ずしも安定しない。即ち、何らの対策も講じられることがなければ、ドグ歯５１４のストローク動作の停止時（必ずしも係合完了時と一致しない）におけるドグ歯同士の噛み合いの深さは、安定しない。
【００７２】
ここで、図４（ｂ）のように、ストローク停止時点におけるドグ歯同士の噛み合いが浅過ぎる（即ち、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇが小さ過ぎる）場合、ドグ歯に加わる負荷が相対的に大きくなり耐久性が低下し易い。また、振動騒音も大きくなり易い。一方、図４（ｂ）とは逆に、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇが最大ストローク量ｓｔｍａｘである場合、アーマチュア５２４のストッパ面５２４ｄと、インナーヨーク５２２のストッパ面５２２ａとが突き当たる際の衝撃が振動騒音の原因となり易い。また、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇが最大ストローク量ｓｔｍａｘである場合を含め、ストローク停止時点におけるドグ歯同士の噛み合いが深過ぎる（即ち、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇが大き過ぎる）場合、ドグクラッチ５００の係合開始から係合完了までに要する時間が総じて長くなり易い。
【００７３】
そこで、本実施形態においては、クラッチ制御部１１０により実行される目標値算出処理により、スリーブ５１２とピース５１１との回転速度差を規定する差回転目標値Ｎｇｔｇが算出される。算出された差回転目標値Ｎｇｔｇは、動力制御部１２０におけるモータジェネレータＭＧ１の回転制御に適用される。
【００７４】
ここで、図５を参照し、目標値算出処理の詳細について説明する。ここに、図５は、目標値算出処理のフローチャートである。
【００７５】
図５において、始めに、クラッチ制御部１１０は、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇの前回値ｓｔｅｎｇｐを取得する（ステップＳ１１０）。
【００７６】
尚、クラッチ制御部１１０は、ドグクラッチ５００の係合要求が発生した場合に、この目標値算出処理において算出された差回転目標値Ｎｇｔｇを動力制御部１２０に提供する。差回転目標値Ｎｇｔｇを受け取った動力制御部１２０は、ＭＧ１回転速度Ｎｇを、この差回転目標値Ｎｇｔｇに制御すると共に、ＭＧ１回転速度Ｎｇが差回転目標値Ｎｇｔｇに収束したことをクラッチ制御部１１０に伝達する。クラッチ制御部１１０は、ＭＧ１回転速度Ｎｇが差回転目標値Ｎｇｔｇに収束したことを確認した後、電磁アクチュエータ５２０の制御により、アーマチュア５２４に対して電磁力Ｆｍを供給し、スリーブ５１２を係合方向へストロークさせる。また、クラッチ制御部１１０は、このスリーブ５１２のストローク動作の過程におけるドグ歯５１４のストローク量ｓｔの時間変化を監視しており、所定時間以上ストローク量ｓｔが変化しない場合に、ドグ歯５１４がドグ歯５１３との歯面接触により停止したものとして、その時点のストローク量ｓｔを停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇとして記憶する。記憶された停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇは、上記前回値ｓｔｅｎｇｐとして、次回の目標値算出処理に使用される。
【００７７】
図５に戻り、前回値ｓｔｅｎｇｐを取得すると、クラッチ制御部１１０は、この前回値ｓｔｅｎｇｐが下限基準値ｓｔｅｎｇｌｌ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。尚、下限基準値ｓｔｅｎｇｌｌは、ストローク停止時点のドグ歯同士の噛み合いの深さの許容範囲の下限を規定する下限値であり、予め実験的に決定されている。
【００７８】
停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが下限基準値ｓｔｅｎｇｌｌ未満である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、即ち、前回の係合制御時におけるストローク停止時点のドグ歯同士の噛み合いが浅過ぎた場合、差回転目標値Ｎｇｔｇは、補正値Ｎｇｔｇｃ−αと、差回転下限値Ｎｇｔｇｌｌとのうち大きい方の値に更新される（ステップＳ１３０）。
【００７９】
尚、Ｎｇｔｇｃは、差回転目標値Ｎｇｔｇの現在値であり、αは、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められた補正量である。即ち、差回転目標値Ｎｇｔｇは、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが下限基準値ｓｔｅｎｇｌｌ未満である場合において、差回転下限値Ｎｇｔｇｌｌ以上の範囲で減速側に更新される。
【００８０】
一方、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが下限基準値ｓｔｅｎｇｌｌ以上である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、クラッチ制御部１１０は、この前回値ｓｔｅｎｇｐが、上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。
【００８１】
尚、上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌは、上述した許容範囲の上限を規定する上限値であり、予め実験的に決定されている。また、この許容範囲は、本発明に係る「所定範囲」の一例である。この許容範囲は、一例として、ドグ歯５１４のストローク可能範囲の１／４程度の大きさであってもよい。
【００８２】
停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌよりも大きい場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、即ち、前回の係合制御時におけるストローク停止時点のドグ歯同士の噛み合いが深過ぎた場合、差回転目標値Ｎｇｔｇは、補正値Ｎｇｔｇｃ＋αと、差回転上限値Ｎｇｔｇｕｌとのうち小さい方の値に更新される（ステップＳ１５０）。
【００８３】
尚、Ｎｇｔｇｃは、差回転目標値Ｎｇｔｇの現在値であり、αは、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められた補正量である。即ち、差回転目標値Ｎｇｔｇは、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌよりも大きい場合において、差回転上限値Ｎｇｔｇｕｌ以下の範囲で増速側に更新される。
【００８４】
停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌ以下である場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、即ち、前回の係合制御時において、ドグ歯５１４の歯面停止時におけるドグ歯同士の噛み合い深さが良好であった場合、差回転目標値Ｎｇｔｇは現在値Ｎｇｔｇｃから更新されずに目標値算出処理が終了する。目標値算出処理は以上のように実行される。
【００８５】
このように、本実施形態に係る目標値算出処理によれば、ドグ歯５１４のストローク停止時点における、ドグ歯５１３とドグ歯５１４との噛み合いが浅い場合には、ピース５１１とスリーブ５１２との回転速度差を規定する差回転目標速度Ｎｇｔｇが減速側に補正される。このため、係合制御時において、ドグ歯５１４がドグ歯５１３と歯面接触する前に、ドグ歯５１４のストロークをより深く進行させることができる。一方、ドグ歯５１４のストローク停止時点における、ドグ歯５１３とドグ歯５１４との噛み合いが深い場合には、ピース５１１とスリーブ５１２との回転速度差を規定する差回転目標速度Ｎｇｔｇが増速側に補正される。このため、次回の係合制御時において、ドグ歯５１４が過剰にストロークする前に、ドグ歯５１４をドグ歯５１３との歯面接触により停止させることができる。従って、ドグクラッチ５００の各部の経年変化によらず、ドグクラッチ５００の係合時においてドグ歯５１４のストロークが停止した時点におけるドグ歯５１４とドグ歯５１３との噛み合い深さ（即ち、歯面停止時のストローク量ｓｔ）を好適な範囲に維持することができ、耐久性の低下や振動騒音の発生を抑制することができる。
【００８６】
尚、本実施形態において、補正値αは、ステップＳ１３０に係る補正値αと共通であるが、ステップＳ１３０とステップＳ１５０で異なる補正値が使用されてもよい。また、本実施形態において補正値αは固定値であるが、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐの大きさに応じて段階的又は連続的に変化する値とされてもよい。
【００８７】
また、差回転目標値Ｎｇｔｇの補正の態様は、本実施形態に係る補正値αを利用した増減補正に限定されない。例えば、差回転目標値の現在値Ｎｇｔｇｃに対して補正係数βを乗じることによって補正が行われてもよい（即ち、Ｎｇｔｇ＝β×Ｎｇｔｇｃ）。この場合、補正係数βは、図６に例示されるように、停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇに対して、連続的に変化するよう設定されてもよい。
【００８８】
尚、本実施形態では、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐが使用されたが、差回転目標値Ｎｇｔｇを適宜更新するにあたって参照される値は、前回値を含む、過去数回の停止位置ストローク量ｓｔｅｎｇの平均値であってもよい。
【００８９】
また、本実施形態では、停止位置ストローク量の前回値ｓｔｅｎｇｐに対して、下限値ｓｔｅｎｇｌｌと上限基準値ｓｔｅｎｇｕｌとにより規定される許容範囲が一種の不感帯として設定されているが、この種の不感帯は必ずしも設けられずともよい。即ち、前回値ｓｔｅｎｇｐ等の対象値と基準値との大小関係に基づいて、本実施形態よりも頻繁に差回転目標値Ｎｇｔｇが補正或いは更新されてもよい。
【００９０】
尚、本実施形態では、本発明に係る噛合式係合装置の一例としてのドグクラッチ５００が、動力分割機構３００の一回転要素たるサンギアＳ１を回転不能に固定する構成となっている。しかしながら、本発明に係る噛合式係合装置が適用される回転要素に制限はなく、本発明に係る噛合式係合装置の制御装置に係る実践上の利益は、回転要素の別によらず享受される。
【００９１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う噛合式係合装置の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、１１０…クラッチ制御部、１２０…動力制御部、２００…エンジン、３００…動力分割機構、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、５００…ドグクラッチ、５１１…ピース、５１２…スリーブ、５１３…ドグ歯、５１４…ドグ歯、５２０…電磁アクチュエータ、５２２…インナーヨーク、５２３…アウターヨーク、５２４…アーマチュア、５２６…待ちスプリング。
【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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