(57)【要約】【課題】付着した水分を除去することのできる係合装置の制御装置を提供する。【解決手段】内部と外部とを連通する貫通孔が形成されたケース内に収容されるとともに、エンジンの出力軸と前記エンジンの出力側に配置された変速機の入力軸との間の動力伝達経路に配置され、相対回転する２つの回転体を係合させて前記各回転体の間でトルク伝達を可能にする係合装置の制御装置において、湿度と、外気温と、エンジンの冷却水の温度と、エンジンを始動してから停止するまでの運転継続時間とのうち少なくともいずれか一つに基づいて係合装置に結露が生じていると判断した場合に、各回転体を相対回転させ、遠心力によって係合装置に付着した水分を除去するように構成されている（ステップＳ１，Ｓ２）。【選択図】図１
2017002914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部と外部とを連通する貫通孔が形成されたケース内に収容されるとともに、エンジンの出力軸と前記エンジンの出力側に配置された変速機の入力軸との間の動力伝達経路に配置され、相対回転する２つの回転体を係合させて前記各回転体の間でトルク伝達を可能にする係合装置の制御装置において、
湿度と、外気温と、前記エンジンの冷却水の温度と、前記エンジンを始動してから停止するまでの運転継続時間とのうち少なくともいずれか一つに基づいて前記係合装置に結露が生じていると判断した場合に、前記各回転体を相対回転させ、遠心力によって前記係合装置に付着した水分を除去するように構成されている
ことを特徴とする係合装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１の回転方向ではトルクを伝達し、かつ、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向ではトルクを伝達しないように構成された係合装置に関し、特に、エンジンの出力軸に取り付けられた係合装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力側に係合装置としてワンウェイクラッチ（以下、ＯＷＣと記す。）を配置した一例が特許文献１に記載されている。そのＯＷＣは、同心円上に設けられた外輪と内輪との間にスプラグを配置した構造であって、外輪は変速機のケースの内周面に固定され、内輪はフライホイールの半径方向で外側部分に固定されている。そして、上記のＯＷＣは、エンジンの出力軸が正回転する場合に、内輪と外輪との相対回転を許容し、出力軸に前記正回転とは反対方向の負方向のトルクが作用する場合に、内輪と外輪とがスプラグを介して一体化されて出力軸の回転を阻止する。
【０００３】
なお、特許文献２には、エンジンとモータとの間に配置された乾式クラッチが記載されている。その乾式クラッチはクラッチハウジングとハウジングカバーとによって仕切られたクラッチ室に収容されており、上記のハウジングカバーの半径方向で内側に吸気孔が形成され、半径方向で外側に排気孔が形成されている。乾式クラッチの回転に伴う遠心力によりクラッチ室内で圧力差が生じると、その圧力差によってクラッチ室内に吸気孔から空気が吸引される。その空気は塵埃と共に排気孔からクラッチ室の外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０５２７号
【特許文献２】特開２０１４−６２５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された構成では、ＯＷＣやフライホイールによってケースの内部空間が、ＯＷＣやフライホイールを挟んでエンジン側空間と変速機側空間とに分割されるとともに、ＯＷＣやフライホイールによって各空間が閉じられる。そのため、ケースの隙間から前記各空間内に水や塵埃などの異物が侵入した場合には、前記異物の排出が困難になってしまう。そこで、特許文献２に記載されているように、ケースに吸気孔や排出孔を設ければ、ＯＷＣの回転に伴って生じた空気流によって前記異物をケースの外部に排出できる。しかしながら、吸気孔や排出孔を介して各空間の内部と外部とが連通されるため、外気における湿度が高くなったり、気温が低下したりした場合には、ＯＷＣに結露が生じる可能性がある。そして、付着した水分が要因となってＯＷＣに錆が生じたり、外気温が低下して前記水分が凍結したりする事態が生じると、ＯＷＣの動作が阻害される不都合が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされものであり、付着した水分を除去することのできる係合装置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、内部と外部とを連通する貫通孔が形成されたケース内に収容されるとともに、エンジンの出力軸と前記エンジンの出力側に配置された変速機の入力軸との間の動力伝達経路に配置され、相対回転する２つの回転体を係合させて前記各回転体の間でトルク伝達を可能にする係合装置の制御装置において、湿度と、外気温と、前記エンジンの冷却水の温度と、前記エンジンを始動してから停止するまでの運転継続時間とのうち少なくともいずれか一つに基づいて前記係合装置に結露が生じていると判断した場合に、前記各回転体を相対回転させ、遠心力によって前記係合装置に付着した水分を除去するように構成されている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、係合装置に結露が生じていると判断した場合には、係合装置を構成する２つの回転体が相対回転させられるため、係合装置に付着した水分は遠心力によって係合装置から除去される。その結果、係合装置に付着した水分が要因となって係合装置に錆が生じたり、前記水分が凍結して係合装置の動作が阻害されたりすることを抑制できる。また、既設のセンサからの信号を用いて係合装置で結露が生じているか否かを判断するため、係合装置に付着した水分を検出するためのセンサを前記係合装置に新たに取り付ける必要がない。その結果、部品点数の増大を抑制できるとともに、その分、部品コストおよび製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施形態における制御装置で実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【図２】この発明の実施形態における制御装置で実行される他の制御例を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施形態における制御装置で実行される更に他の制御例を示すフローチャートである。
【図４】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車のパワートレーンの一例を説明するためのスケルトン図である。
【図５】図４に示すパワートレーンの一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図４は、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車のパワートレーンの一例を説明するためのスケルトン図である。ここに示すパワートレーンは、駆動力源としてエンジン（ＥＮＧ）１ならびに第１モータ（ＭＧ１）２および第２モータ（ＭＧ２）３を備えている。エンジン１の出力軸１ａにフライホイール４と共にワンウェイクラッチ（以下、ＯＷＣと記す。）５が設けられている。
【００１１】
このＯＷＣ５は、相対回転可能な第１回転体と第２回転体とを備え、第１回転体は後述する固定プレート２７を介してエンジンブロック１ｂに固定され、第２回転体はフライホイール４と共に出力軸１ａに連結されている。そしてＯＷＣ５は、エンジンが正回転する場合に第１回転体と第２回転体との相対回転を許容して出力軸１ａと後述する入力軸８との間でトルクを伝達するように構成されている。また、出力軸１ａに負方向のトルクが作用する場合に各回転体を一体化して出力軸１ａの回転を止めるように構成されている。なお、上述したＯＷＣ５が、この発明の実施形態における係合装置に相当している。
【００１２】
上記のフライホイール４にトルクリミッタ６を介してダンパ機構７が連結され、そのダンパ機構７に入力軸８が連結されている。トルクリミッタ６は、駆動側のプレートと従動側のプレートとを摩擦接触させた公知の構成のものであって、摩擦力を超えるトルクが作用することにより各プレートの間で相対回転が生じるように構成されている。ダンパ機構７は、従来、車両に広く採用されている公知の構成のものであってよい。入力軸８は、エンジン１が出力した動力を動力分割機構９に伝達するためのものであって動力分割機構９における所定の入力要素に連結されている。なお、上記の入力軸８がこの発明の実施形態における変速機の入力軸に相当している。
【００１３】
図４に示す例では、動力分割機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。この動力分割機構９は、外歯歯車であるサンギヤ１０と、このサンギヤ１０に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１１と、それらサンギヤ１０とリングギヤ１１とに噛み合っているピニオンギヤを自転可能および公転可能に保持するキャリヤ１２とを有している。サンギヤ１０に第１モータ２が連結されている。なお、第１モータ２は、発電機能を有するモータであって、動力分割機構９に隣接してエンジン１とは反対側に配置されている。また、リングギヤ１１が出力要素となっており、このリングギヤ１１に出力ギヤ１３が連結されている。さらにキャリヤ１２が入力要素となっており、このキャリヤ１２に前記入力軸８が連結されている。
【００１４】
入力軸８と平行にカウンタシャフト１４が配置され、そのカウンタシャフト１４に取り付けられたドリブンギヤ１５が出力ギヤ１３に噛み合っている。またカウンタシャフト１４には、第１カウンタドライブギヤ１６と第２カウンタドライブギヤ１７とが取り付けられている。第１カウンタドライブギヤ１６はデファレンシャルギヤ１８のリングギヤ１９に噛み合っており、デファレンシャルギヤ１８から左右のドライブシャフト２０にトルクを出力するようになっている。第２カウンタドライブギヤ１７は後述する第２リダクションギヤ２３に噛み合っている。
【００１５】
第２モータ３は、発電機能のあるモータであって、その回転中心軸線が入力軸８やカウンタシャフト１４と平行になるように配置されている。第１モータ２と第２モータ３とは電気的に接続されており、第１モータ２で発電した電力によって第２モータ３を駆動し、その第２モータ３の出力トルクを、出力ギヤ１３からデファレンシャルギヤ１８に伝達されるトルクに付加するように構成されている。すなわち、第２モータ３のロータ軸２１に第１リダクションギヤ２２と第２リダクションギヤ２３とが相対回転可能に取り付けられている。第１リダクションギヤ２２とドリブンギヤ１５とが噛み合っており、第２リダクションギヤ２３と第２カウンタドライブギヤ１７とが噛み合っている。
【００１６】
第１リダクションギヤ２２および第２リダクションギヤ２３は切替クラッチ２４によってロータ軸２１に連結されるように構成されている。図４に示す切替クラッチ２４は、第１リダクションギヤ２２のボス部に形成されたスプラインもしくは第２リダクションギヤ２３のボス部に形成されたスプラインと、ロータ軸２１のハブに形成されたスプラインとにスリーブ２４ａを嵌合させる。こうすることにより、第１リダクションギヤ２２もしくは第２リダクションギヤ２３とロータ軸２１とが選択的に連結される。
【００１７】
上記の第１リダクションギヤ２２は、ドリブンギヤ１５より小径のギヤによって構成されている。したがって、切替クラッチ２４によってロータ軸２１と第１リダクションギヤ２２とが連結された状態では、第２モータ３の出力トルクが増大されてカウンタシャフト１４に伝達される。また、第２リダクションギヤ２３は、第２カウンタドライブギヤ１７と同等もしくは第２カウンタドライブギヤ１７より大径のギヤによって構成されている。したがって、切替クラッチ２４によってロータ軸２１と第２リダクションギヤ２３とが連結された状態では、第２モータ３の出力トルクは、そのまま、もしくは、減少されてカウンタシャフト１４に伝達される。上述したドリブンギヤ１５、第２カウンタドライブギヤ１７、第１リダクションギヤ２２、第２リダクションギヤ２３、切替クラッチ２４などによって変速機構２５が構成されている。
【００１８】
上記のエンジン１および各モータ２，３などの動作を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２６が設けられている。このＥＣＵ２６は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや記憶しているデータあるいは指令信号などに基づいて演算を行い、その演算の結果を制御指令信号としてエンジン１および各モータ２，３などに出力するように構成されている。その入力データの例を挙げると、ＥＣＵ２６には、車速、アクセル開度すなわち要求駆動量Ａｃｃ、第１モータ２および第２モータ３の回転数、エンジン１の回転数、エンジン１の冷却水の温度、エンジン１を始動してから停止するまでの運転継続時間、外気温および外気温の変化速度、湿度、シフト装置で設定されるシフトポジションを検出するシフトセンサからの検出信号などが入力されている。また、ＥＣＵ２６から出力される指令信号の例を挙げると、第１モータ２および第２モータ３のトルク指令値、エンジン１のトルク指令値などが出力されている。
【００１９】
図５は、図４に示すパワートレーンの一部を示す断面図である。エンジンブロック１ｂとフライホイール４との間に、固定プレート２７が配置されている。この固定プレート２７は、前記第１回転体を固定状態に保持するためのものであって、全体としてほぼ環状に形成され、その外周側の部分が、エンジンブロック１ｂに連結されたトランスミッションケース２８とエンジンブロック１ｂとの間に挟み込まれてエンジンブロック１ｂに対して固定されている。また、固定プレート２７の内周側の部分は、中心軸線と平行な方向に屈曲して円筒状に形成されている。この円筒状の部分の外周部に第１回転体がスプライン嵌合している。したがって、エンジンブロック１ｂとトランスミッションケース２８とによって形成される空間Ｓが、ＯＷＣ５および固定プレート２７とによってエンジン１側の第１の空間ＳＥとトランスミッションケース２８側の第２の空間ＳＴとに分割されている。
【００２０】
また、固定プレート２７を板厚方向に貫通する第１貫通孔２９が形成されている。この第１貫通孔２９は、エンジンブロック１ｂに固定プレート２７を取り付けた場合に、車両の上下方向でエンジンブロック１ｂの下側に位置している。さらに車両の上下方向でトランスミッションケース２８の下部に、当該トランスミッションケース２８を板厚方向に貫通する第２貫通孔３０が形成されている。なお、第２貫通孔３０は、軸線方向で上記のＯＷＣ５が配置されている領域αから外れた位置に形成されている。エンジンブロック１ｂとトランスミッションケース２８との隙間から第１空間ＳＥに侵入した水や塵埃などの異物は第１貫通孔２９を通って第２の空間ＳＴに移動し、この第２の空間ＳＴに移動してきた異物は第２貫通孔２９を通って外部に排出される。なお、上述した第１貫通孔２９や第２貫通孔２９が、この発明の実施形態における貫通孔に相当している。
【００２１】
図１は、この発明の実施形態における制御装置で実行される制御の一例を示すフローチャートであって、この図１にフローチャートで示すルーチンは、例えば上述したＥＣＵ２６によって所定の短時間ごとに繰り返し実行される。
【００２２】
先ず、ステップＳ１では、ＯＷＣ５に結露が生じる状況であるか否かが判断される。これは、外気温および外気温の変化速度、外気における湿度、エンジン１の冷却水の温度、エンジン１を始動してから停止するまでの運転継続時間などのうち、少なくとも１つに基づいて行うことができる。例えば、気温と湿度との関係を定めたマップを記憶しておき、そのマップと図示しない温度センサによって検出した外気温と、図示しない湿度センサによって検出した湿度とに基づいて、ＯＷＣ５で結露が生じているか否かを判断することができる。また、ＯＷＣ５は外気温やエンジン１によって暖められるから、外気温や外気温の変化速度、あるいは、車両の走行を開始してから走行を終了するまでの間における前記運転継続時間あるいはエンジン１の冷却水温に基づいて、ＯＷＣ５で結露が生じているか否かを判断することができる。つまり運転継続時間が予め定めた運転継続時間より長かったり、外気温が所定の外気温より高かったり、冷却水温が所定の水温より高かったりした場合には、ＯＷＣ５が暖められており、ＯＷＣ５で結露が生じないあるいは結露が生じにくい状況であると判断することができる。これらの場合には、ステップＳ１で否定的に判断され、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００２３】
これに対して、ＯＷＣ５で結露が生じる状況であることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２に進む。そして、ＯＷＣ５が回転させられる。その後、リターンする。ＯＷＣ５の回転は、エンジン１を運転したり、第１モータ２を正回転方向に回転させることにより行うことができる。こうすることにより、ＯＷＣ５に付着した水分を遠心力によって除去したり、第１回転体と第２回転体とが相対回転することに伴う空気流によってＯＷＣ５に付着した水分を吹き飛ばして除去したりすることができる。このようにしてＯＷＣ５から除去された水分は、前記空気流に乗って移動し、第１貫通孔２９および第２貫通孔２９を通って外部に排出される。そのため、ＯＷＣ５に付着した水分が要因となってＯＷＣ５に錆が生じたり、その水分が凍結したりしてＯＷＣ５の動作に異常が生じることを抑制できる。
【００２４】
また上述した構成では、従来、車両に広く搭載されるセンサを使用してＯＷＣ５で結露が生じる状況であるか否かを判断するように構成されているため、ＯＷＣ５に結露が生じていることを検出するためのセンサをＯＷＣ５に取り付ける必要がない。したがって、その分、部材コストを抑制するとともに製造コストを低減できる。
【００２５】
図２は、この発明の実施形態における制御装置で実行される他の制御例を示すフローチャートである。ここに示す制御例は、前記水分を除去するために回転させたＯＷＣ５の回転を停止する制御例である。なお、図１と同じステップには、同じ参照符号を付してその説明を省略する。図１でのステップＳ２の制御に続いて、ステップＳ３に進む。そして、ＯＷＣ５の回転を停止させるか否かが判断される。この判断は、エンジン１あるいはＯＷＣ５もしくは第１モータ２の回転数、前記水分を除去するためにエンジンや第１モータ２を駆動してから現時点までの継続時間、第１モータ２の回転数の制御に使用したエネルギつまり電力量などのうち、少なくとも１つに基づいて行うことができる。例えば、エンジン１や第１モータ２の回転数が予め定めた回転数以上である場合には、遠心力やＯＷＣ５の回転に伴う空気流などによってＯＷＣ５に付着した水分がＯＷＣ５から除去されていると判断できる。また、前記継続時間が予め定めた継続時間以上であったり、電力量が予め定めた電力量以上であったりした場合もこれと同様である。このような場合には、ステップＳ３で肯定的に判断される。
【００２６】
ステップＳ３で肯定的に判断されると、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＯＷＣ５の回転が停止させられる。つまりエンジン１の運転が停止されたり、第１モータ２の回転数制御が終了されたりする。その後、リターンする。このように構成することにより、特には車両のエネルギを損なうことなく、ＯＷＣ５に付着した水分を除去することができる。
【００２７】
これに対して、ステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ５に進み、ＯＷＣ５の回転が維持される。その後、リターンする。
【００２８】
図３は、この発明の実施形態における制御装置で実行される更に他の制御例を示すフローチャートである。例えば、車両の走行中に第１モータ２によってＯＷＣ５を回転させると、第１モータ２でのトルクの低下分を第２モータ３の出力トルクによって補うことになる。要求駆動力Ａｃｃが閾値ｔＡｃｃより大きい場合に、このような制御を行うと、駆動トルクに不足を生じる可能性がある。ここに示す制御例は、駆動トルクの不足を生じさせずにＯＷＣ５を回転させるように構成した制御例である。なお、図１および図２と同じステップには、同じ参照符号を付してその説明を省略する。また上記の閾値ｔＡｃｃは、車速毎に予め設定されている。
【００２９】
図１でのステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６に進む。そして、ＯＷＣ５を回転させるか否かが判断される。これは、要求駆動力Ａｃｃが閾値ｔＡｃｃより小さいか否か、あるいは、図示しないシフト装置でＮ（ニュートラル）レンジやＰ（パーキング）レンジが選択されているか否かを判断することにより行うことができる。例えば、要求駆動力Ａｃｃが閾値ｔＡｃｃより小さい場合には、上述したように、第１モータ２でのトルクの低下分を第２モータ３の出力トルクによって補ったとしても駆動トルクの不足を生じにくい。そのため、ステップＳ６で肯定的に判断され、上述したステップＳ２に進み、その後、リターンする。
【００３０】
またＰレンジが選択されている場合には、図示しないパーキングロック機構によってカウンタシャフト１４の回転が機械的に阻止される。さらに、Ｎレンジが選択されている場合には、トルクの伝達を遮断するように各モータ２，３が制御される。したがって、Ｐレンジが選択されている場合には、第１モータ２によってＯＷＣ５を回転させたとしてもドライブシャフト２０が回転しない。また、Ｎレンジが選択されている場合には、第１モータ２を正回転させてＯＷＣ５を回転させると、その第１モータ２での出力トルクを相殺するように第２モータ３が制御される。そのため、これらの場合にも、ステップＳ６で肯定的に判断され、上述したステップＳ２に進み、その後、リターンする。
【００３１】
これに対して、ＰレンジやＮレンジ以外のレンジすなわちＤ（ドライブ）レンジやＲ（リバース）レンジが選択されていたり、ＤレンジやＲレンジが選択されていてかつ要求駆動力Ａｃｃが閾値ｔＡｃｃより大きかったりした場合には、ステップＳ６で否定的に判断される。そして、上述したステップＳ４に進み、その後、リターンする。このように構成することにより、駆動トルクの不足を生じることなく、つまり運転者に違和感を感じさせることなく、ＯＷＣ５に付着した水分を除去することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…エンジン、  １ａ…出力軸、  ５…ワンウェイクラッチ（係合装置）、  ７…ダンパ機構（振動低減装置）、  ２８…トランスミッションケース（ケース）、  ３０…第２貫通孔（貫通孔）。  
【図１】
2017002914.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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