阅读说明：本技术 离合器控制装置 (Clutch control device ) 是由 那须刚太 清水亮 安部洋则 于 2018-08-29 设计创作，主要内容包括：在通过与旋转电机(3、4)同步旋转而被传递动力的第一轴(11、13)与被传递第一轴(11、13)的动力的第二轴(15、16)之间的啮合离合器(20、30H、30L)设置有套筒(22、32H、32L)和被接合齿轮(16d、11d、15d)。控制装置(5)具备：旋转控制部(5A),在离合器(20、30H、30L)为分离状态的车辆行驶过程中,控制旋转电机(3、4)使上述套筒的旋转与上述被接合齿轮的旋转匹配；套筒控制部(5B),在旋转控制部(5A)的控制过程中,使上述套筒向第一方向移动以与上述被接合齿轮接合；移动检测部(45a～45c),检测上述套筒的移动量D；以及判定部(5C),在移动量D小于预先设定的预定量Dp时判定为产生了上述套筒与上述被接合齿轮未啮合而碰撞的打齿。(An engagement clutch (20, 30H, 30L) between a first shaft (11, 13) to which power is transmitted by rotating in synchronization with a rotating electric machine (3, 4) and a second shaft (15, 16) to which power of the first shaft (11, 13) is transmitted is provided with a sleeve (22, 32H, 32L) and an engaged gear (16D, 11D, 15D). A control device (5) is provided with a rotation control unit (5A) for controlling the rotating electric machine (3, 4) to match the rotation of the sleeve with the rotation of the engaged gear during the traveling of a vehicle in which the clutch (20, 30H, 30L) is in a disengaged state, a sleeve control unit (5B) for moving the sleeve in a first direction to engage the engaged gear during the control of the rotation control unit (5A), a movement detection units (45A-45C) for detecting a movement amount D of the sleeve, and a determination unit (5C) for determining that the sleeve and the engaged gear are not engaged when the movement amount Dp is smaller than a predetermined amount.)

离合器控制装置

技术领域

本发明涉及一种具备啮合离合器(所谓爪型离合器)的车辆的离合器控制装置，该啮合离合器夹装于传递来自至少一个旋转电机的动力的第一轴与输出侧的第二轴之间。

背景技术

以往，作为用于车辆变速时或切换动力源时的离合器有时会采用不具有同步机构的爪型离合器。该爪型离合器具有：固定于轴的轮毂；环状的套筒，与轮毂结合成不能相对于轮毂旋转且在轴向上滑动自如；以及使套筒滑动移动的致动器，通过套筒的齿与相邻的被接合齿轮(所谓爪型齿轮)的齿啮合而接合。

没有同步机构的爪型离合器具有不需要油泵和车辆搭载性良好等优点，而为了抑制离合器接合时的振动和噪声，需要使旋转同步。对此，例如在专利文献1中，通过在同步控制中增加与转矩变化或车速变化相应的修正控制，即使车辆速度发生变化，也能够迅速实现爪型离合器的连接(接合)。

专利文献1：日本特开2011-105024号公报

但是，不具有同步机构的爪型离合器即使使旋转同步，有时也会产生套筒的齿与爪型齿轮的齿碰撞的所谓打齿。如果在这些齿不啮合的状态下使套筒向接合的方向滑动移动，则除了成为振动和噪声的原因以外，还可能对套筒的齿和爪型齿轮的齿造成损伤。

发明内容

本申请的离合器控制装置是鉴于这种技术问题提出的，其目的之一在于抑制打齿对爪型离合器的损伤。此外，并不限于该目的，本申请的另一目的在于起到通过后述的用于实施发明的方式所示的各构成导出的无法根据现有技术得到的作用效果。

(1)这里公开的离合器控制装置是具备啮合离合器的车辆的离合器控制装置，所述啮合离合器对第一轴与第二轴的动力传递进行接通和断开，所述第一轴通过与至少一个旋转电机同步旋转而被传递动力，所述第二轴被传递所述第一轴的动力，在所述啮合离合器设置有：套筒，设置成相对于所述第一轴和所述第二轴中的一方同步旋转且能够在轴向上移动；以及被接合齿轮，设置成能够相对于所述第一轴和所述第二轴中的另一方相对旋转。

所述离合器控制装置具备：旋转控制部，在所述啮合离合器为分离状态的所述车辆的行驶过程中，控制所述旋转电机以使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转匹配；套筒控制部，在所述旋转控制部的控制过程中，使所述套筒向第一方向移动以与所述被接合齿轮接合；移动检测部，检测所述套筒的移动量；以及判定部，在所述移动量小于预先设定的预定量的情况下，判定为产生了所述套筒与所述被接合齿轮未啮合而发生碰撞的打齿。此外，优选的是，在所述移动量为所述预定量以上的情况下，所述判定部判定为所述套筒与所述爪型被接合齿轮啮合。

(2)优选的是，在通过所述判定部判定为产生了所述打齿的情况下，所述套筒控制部在使所述套筒向与所述第一方向相反的第二方向移动之后，使所述套筒再次向所述第一方向移动。

(3)优选的是，在通过所述套筒控制部使所述套筒向所述第二方向移动的情况下，所述旋转控制部在控制所述旋转电机以使所述套筒的转速与所述被接合齿轮的转速的差变大之后，再次控制所述旋转电机以使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转匹配。

(4)优选的是，在所述车辆设置有检测加速器开度的加速器开度检测部。在这种情况下，优选的是，所述加速器开度小于预定开度时，所述旋转控制部使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转同步，从而执行所述匹配的控制。

(5)优选的是，所述加速器开度为所述预定开度以上时，所述旋转控制部控制所述旋转电机以使所述套筒的转速与所述被接合齿轮的转速的差收敛在预定的转速范围内，从而执行所述匹配的控制。

(6)优选的是，车速越高，所述旋转控制部将所述转速范围设定为越宽。

(7)优选的是，所述离合器控制装置具备：获取部，获取加速器开度速度；以及驱动控制部，基于加速器操作控制所述车辆的驱动源，在所述套筒控制部的控制过程中所述加速器开度速度为预定值以上时，所述驱动控制部使所述驱动源的控制待机，直到所述套筒与所述被接合齿轮啮合为止。

(8)优选的是，所述车辆是混合动力车辆，所述混合动力车辆具备两个所述旋转电机和发动机，并且具有：第一动力传递路径，将一个所述旋转电机的动力传递到驱动所述车辆的驱动轮的输出轴；第二动力传递路径，将所述发动机的动力传递到所述输出轴；以及第三动力传递路径，将所述发动机的动力传递到另一个所述旋转电机。在这种情况下，优选的是，所述啮合离合器分别夹装于所述第一动力传递路径以及所述第二动力传递路径。

(9)优选的是，由所述旋转控制部控制的所述旋转电机是所述另一个旋转电机，在所述第二动力传递路径夹装有相互独立的高侧离合器和低侧离合器而作为所述啮合离合器，通过所述另一个所述旋转电机使所述高侧离合器和所述低侧离合器同步。

根据所公开的离合器控制装置，在车辆行驶过程中使啮合离合器从分离切换为接合的情况下，能够基于套筒的移动量来检测套筒的齿与被接合齿轮的齿的碰撞(所谓打齿)。因此，能够避免对这些齿造成损伤，能够抑制打齿对啮合离合器的损伤。

附图说明

图1是示出搭载有实施方式所涉及的离合器控制装置的车辆的内部构成的俯视图。

图2是具备作为图1的离合器控制装置的控制对象的驱动桥的动力传动系的示意性的侧视图。

图3是在示出具备图2的驱动桥的动力传动系的框架图上一并示出图1的离合器控制装置的框图的示意图。

图4是用于说明在图1的控制装置中实施的离合器接合控制的内容的示意图，(a)示出中立状态，(b)示出接合状态，(c)示出打齿状态，(d)示出避免打齿的状态。

图5是在图1的控制装置中实施的离合器接合控制的流程图例。

具体实施方式

参照附图对作为实施方式的离合器控制装置进行说明。以下所示的实施方式仅是例示，并非旨在排除以下实施方式中未明示的各种变形和技术的应用。本实施方式的各构成在不脱离这些主旨的范围内能够进行各种变形来实施。另外，能够根据需要进行取舍选择，或者能够进行适当组合。

[1.整体构成]

本实施方式的离合器控制装置5(以下称为“控制装置5”)应用于图1所示的车辆10，控制搭载于该车辆10的驱动桥(transaxle)1。车辆10是装备有发动机2、行驶用的马达3(电动机、一个旋转电机)和发电用的发电机4(发电器、另一个旋转电机)的混合动力车辆。发电机4与发动机2连接，能够独立于马达3的工作状态而动作。另外，对车辆10准备EV模式、串联模式、并联模式这三种行驶模式。这些行驶模式通过控制装置5根据车辆状态、行驶状态、驾驶员的需求输出等来择一地选择，根据其种类区分使用发动机2、马达3、发电机4。

EV模式是在保持使发动机2和发电机4停止的状态下使用未图示的驱动用的电池的充电电力而仅通过马达3来驱动车辆10的行驶模式。在行驶负载、车速低的情况下或电池的充电水平高的情况下选择EV模式。串联模式是由发动机2驱动发电机4而使之发电并利用该电力通过马达3驱动车辆10的行驶模式。在行驶负载、车速为中等程度的情况下或电池的充电水平低的情况下选择串联模式。并联模式是主要由发动机2驱动车辆10并根据需要由马达3辅助车辆10的驱动的行驶模式，在行驶负载、车速高的情况下选择并联模式。

在驱动轮8经由驱动桥1并联有发动机2和马达3，从相互不同的动力传递路径分开传递发动机2和马达3的各动力。即，发动机2和马达3分别是驱动车辆10的输出轴12的驱动源。另外，在发动机2经由驱动桥1并联有发电机4和驱动轮8，发动机2的动力除了向驱动轮8传递以外还向发电机4传递。

驱动桥1是一体形成有包括差动齿轮18(差动装置；以下称为“差动器18”)的最终传动(主减速机)和变速器(减速机)的动力传递装置，内置承担驱动源与被驱动装置之间的动力传递的多个机构。本实施方式的驱动桥1构成为能够进行高低切换(高速级、低速级的切换)，在并联模式下行驶时，通过控制装置5根据行驶状态、需求输出等来切换高档位和低档位。

发动机2是将汽油或轻油作为燃料的内燃机(汽油发动机、柴油发动机)。该发动机2是以曲轴2a(旋转轴)的朝向与车辆10的车宽方向一致的方式横向配置的所谓横置发动机，固定于驱动桥1的右侧面。曲轴2a相对于驱动轮8的驱动轴9平行配置。由控制装置5控制发动机2的工作状态。

本实施方式的马达3和发电机4均为兼具作为电动机的功能和作为发电器的功能的电动发电器(马达/发电机)。马达3主要作为电动机发挥功能来驱动车辆10，再生时作为发电器发挥功能。发电机4在使发动机2起动时作为电动机(起动器)发挥功能，发动机2工作时，通过发动机动力实施发电。在马达3和发电机4的各周围(或各内部)设置有转换直流电流和交流电流的逆变器(省略图示)。通过控制逆变器来控制马达3和发电机4的各旋转速度。此外，由控制装置5控制马达3、发电机4和各逆变器的工作状态。

本实施方式的马达3的外形形成为以旋转轴3a为中心轴的圆筒状，马达3以其底面朝向驱动桥1侧的姿态固定于驱动桥1的左侧面。另外，本实施方式的发电机4的外形形成为以旋转轴4a为中心轴的圆筒状，发电机4与马达3同样以其底面朝向驱动桥1侧的姿态固定于驱动桥1的左侧面。此外，图2是从左侧观察动力传动系7的侧视图。动力传动系7构成为包括发动机2、马达3、发电机4和驱动桥1。此外，图2中省略了发动机2。

在车辆10设置有对搭载于车辆10的各种装置进行综合控制的控制装置5。另外，在车辆10设置有：检测加速踏板的踏入操作量(加速器开度)的加速器开度传感器41(加速器开度检测部)；检测车轮的转速的车轮速度传感器42；检测马达3的转速的马达转速传感器43；以及检测发电机4的转速的发电机转速传感器44。由各传感器41～44检测出的信息被传递到控制装置5。

控制装置5例如是构成为集成了微处理器、ROM、RAM等的LSI设备或嵌入式电子设备的电子控制装置，对搭载于车辆10的各种装置进行综合控制。本实施方式的控制装置5根据驾驶员的需求输出等来选择行驶模式，根据选择的行驶模式控制各种设备(例如发动机2、马达3)并控制驱动桥1内的离合器20、30的离合状态。对于该控制在下文中进行说明。

[2.驱动桥]

图3是本实施方式的具备驱动桥1的动力传动系7的框架图。如图2和图3所示，在驱动桥1设置有相互平行排列的六个轴11～16。下面，将在同轴上与曲轴2a连接的旋转轴称为输入轴11。

同样，将与驱动轴9、马达3的旋转轴3a、发电机4的旋转轴4a在同轴上分别连接的旋转轴称为输出轴12、马达轴13、发电机轴14。另外，将配置在输入轴11与输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴称为第一中间轴15，将配置在马达轴13与输出轴12之间的动力传递路径上的旋转轴称为第二中间轴16。六个轴11～16的两端部均通过未图示的轴承轴支撑于外壳1C。此外，在位于输入轴11、输出轴12、马达轴13、发电机轴14的各轴上的外壳1C的侧面形成有开口，与位于外壳1C的外侧的曲轴2a、驱动轴9、旋转轴3a、旋转轴4a连接。

在驱动桥1的内部形成有三个动力传递路径。具体而言，如图2中双点划线所示，形成有从马达3经由马达轴13到达输出轴12的动力传递路径(以下称为“第一路径51”)、从发动机2经由输入轴11到达输出轴12的动力传递路径(以下称为“第二路径52”)以及从发动机2经由输入轴11到达发电机轴14的动力传递路径(以下称为“第三路径53”)。其中，第一路径51和第二路径52是驱动用动力传递路径，第三路径53是发电用动力传递路径。

第一路径51(第一动力传递路径)是从马达3到驱动轮8的动力传递所涉及的路径，承担马达3的动力传递。在第一路径51上设置有：通过与马达3同步旋转而被传递动力的马达轴13(第一轴)和被传递马达轴13的动力的第二中间轴16(第二轴)，在第一路径51的中途夹装有使该动力传递接通及断开的后述的第一爪型离合器20(啮合离合器)。

第二路径52(第二动力传递路径)是从发动机2到驱动轮8的动力传递所涉及的路径，承担发动机2工作时的动力的传递。在第二路径52上设置有：通过与发电机4同步旋转而被传递动力的输入轴11(第一轴)和被传递输入轴11的动力的第一中间轴15(第二轴)，在第二路径52的中途夹装有实施该动力传递的接通及断开和高低切换的后述的第二爪型离合器30(啮合离合器)。

第三路径53(第三动力传递路径)是从发动机2到发电机4的动力传递所涉及的路径，承担发动机起动时的动力传递和通过发动机2发电时的动力传递。

接着，利用图3对驱动桥1的构成进行详细说明。此外，在以下说明中，“固定齿轮”是指与轴一体设置且相对于轴同步旋转的(不能相对旋转的)齿轮。另外，“惰轮”是指被枢轴支撑为能够相对于轴相对旋转的齿轮。

在输入轴11从接近发动机2的一侧依次设置有固定齿轮11a、高侧的第二爪型离合器30(以下称为“高侧爪型离合器30H”)、惰轮(遊転ギヤ)11H和固定齿轮11L。另外，在第一中间轴15从接近发动机2的一侧依次设置有固定齿轮15a、固定齿轮15H、惰轮15L和低侧的第二爪型离合器30(以下称为“低侧爪型离合器30L”)。即，在第二路径52夹装有相互独立的高侧爪型离合器30H和低侧爪型离合器30L而作为第二爪型离合器30。

输入轴11的固定齿轮11a与设置于发电机轴14的固定齿轮14a始终啮合。即，输入轴11与发电机轴14通过两个固定齿轮11a、14a连接，能够在发动机2与发电机4之间传递动力。另外，第一中间轴15的固定齿轮15a与设置于输出轴12的差动器18的齿圈18a始终啮合。

设置于输入轴11的惰轮11H和固定齿轮11L具有相互不同的齿数，分别与设置于第一中间轴15的固定齿轮15H和惰轮15L始终啮合。此外，第一中间轴15的固定齿轮15H和惰轮15L也具有相互不同的齿数。在本实施方式中，惰轮11H与固定齿轮11L相比齿数更多。该惰轮11H与齿数少的固定齿轮15H啮合而形成高档位。相反，齿数少的固定齿轮11L与齿数多的惰轮15L啮合而形成低档位。

与高侧爪型离合器30H在同轴上相邻配置的惰轮11H具有在与第一中间轴15的固定齿轮15H啮合的齿面部的右侧一体设置的爪型齿轮11d(被接合齿轮)。另外，与低侧爪型离合器30L在同轴上相邻配置的惰轮15L具有在与输入轴11的固定齿轮11L啮合的齿面部的左侧一体设置的爪型齿轮15d(被接合齿轮)。在爪型齿轮11d的前端部(径向外侧的端部)设置有爪型齿11t。另外，在爪型齿轮15d的前端部也设置有与爪型齿11t同样的爪型齿(省略图示)。

高侧爪型离合器30H和低侧爪型离合器30L均设置在第二路径52上，它们是控制发动机2的动力的离合状态并切换高档位和低档位且不具有同步机构的啮合离合器。在本实施方式中，在行驶模式为并联模式的情况下，接合高侧爪型离合器30H和低侧爪型离合器30L中的一方并切断另一方。此外，基于车辆10的行驶状态、需求输出等确定接合离合器30H、30L中的哪一个。

高侧爪型离合器30H具有：轮毂31H，固定于输入轴11；以及环状的套筒32H，与轮毂31H(输入轴11)结合成不能相对于轮毂31H相对旋转且在轴向上滑动自如。套筒32H通过由控制装置5控制未图示的致动器(例如伺服马达)而在轴向上滑动移动。在套筒32H的附近设置有检测其移动量(行程量)的行程传感器45a(移动检测部)。另外，在套筒32H的径向内侧设置有与爪型齿轮11d的爪型齿11t啮合的花键齿32t。

通过花键齿32t与爪型齿11t啮合，套筒32H与爪型齿轮11d啮合(接合)。在这种状态下，来自发动机2的驱动力通过高侧的齿轮对11H、15H传递到输出轴12。相反，在套筒32H的花键齿32t与爪型齿轮11d的爪型齿11t分开的情况下，惰轮11H为空转状态，成为断开第二路径52中的高侧的动力传递的状态。

同样，低侧爪型离合器30L具有：轮毂31L，固定于第一中间轴15；以及环状的套筒32L，与轮毂31L(第一中间轴15)结合成不能相对于轮毂31L相对旋转且在轴向上滑动自如。套筒32L也通过由控制装置5控制未图示的致动器而在轴向上滑动移动，通过行程传感器45b(移动检测部)检测套筒32L的移动量(行程量)。在套筒32L的径向内侧设置有与爪型齿轮15d的爪型齿啮合的花键齿(省略图示)。通过花键齿与爪型齿啮合，套筒32L与爪型齿轮15d啮合(接合)。在这种状态下，来自发动机2的驱动力通过低侧的齿轮对11L、15L传递到输出轴12。相反，在套筒32L的花键齿与爪型齿轮15d的爪型齿分开的情况下，惰轮15L为空转状态，成为断开第二路径52中的低侧的动力传递的状态。

在第二中间轴16从接近发动机2的一侧依次设置有第一爪型离合器20、惰轮16M、停车齿轮19和固定齿轮16a。固定齿轮16a与差动器18的齿圈18a始终啮合。停车齿轮19是构成停车锁止装置的部件，如果由驾驶员选择P档，则与未图示的停车楔块接合，禁止第二中间轴16(即输出轴12)的旋转。

惰轮16M与设置于马达轴13的固定齿轮13a相比齿数更多，并与该固定齿轮13a始终啮合。惰轮16M具有在与固定齿轮13a啮合的齿面部的右侧一体设置的爪型齿轮16d。此外，该爪型齿轮16d在其前端部具有与上述爪型齿轮11d的爪型齿11t同样的爪型齿(省略图示)。

第一爪型离合器20具有：轮毂21，固定于第二中间轴16；以及环状的套筒22，与轮毂21(第二中间轴16)结合成不能相对于轮毂21相对旋转且在轴向上滑动自如。套筒22也通过由控制装置5控制未图示的致动器而在轴向上滑动移动，通过行程传感器45c(移动检测部)检测套筒22的移动量(行程量)。在套筒22的径向内侧设置有与上述套筒32H的花键齿32t同样的花键齿(省略图示)。通过套筒22的花键齿与惰轮16M的爪型齿轮16d啮合，套筒22与爪型齿轮16d啮合(接合)。

在本实施方式中，在行驶模式为并联模式且不需要马达3的辅助的情况下，套筒22的花键齿与惰轮16M的爪型齿轮16d分开，惰轮16M为空转状态，成为断开第一路径51的动力传递的状态。相反，在行驶模式为EV模式或串联模式的情况或者行驶模式为并联模式且需要马达辅助的情况下，套筒22与爪型齿轮16d啮合(接合)，来自马达3的驱动力传递到输出轴12。在本实施方式中，马达3工作时(开启状态下)套筒22与爪型齿轮16d接合，马达3停止时(关闭状态下)套筒22被控制在中立位置。此外，这里所说的“中立位置”是指套筒与爪型齿轮分开的位置，例如是包括套筒通过致动器而移动时成为基准的位置(0点位置)的预定范围。

[3.控制构成]

在上述驱动桥1中，根据选择的行驶模式，控制三个爪型离合器20、30H、30L的离合状态。如上所述，在本实施方式中，行驶模式的选择、爪型离合器20、30H、30L的离合状态、发动机2或马达3等的工作状态全都是由控制装置5控制的。下面，对这些控制中的使爪型离合器20、30H、30L接合时的控制(以下称为“离合器接合控制”)进行详细说明。

离合器接合控制是在车辆10行驶过程中对三个爪型离合器20、30H、30L中的至少一个实施的控制。在本实施方式中，由于对所有爪型离合器20、30H、30L实施同样的控制，所以在以下说明中，如图4的(a)～(d)所示，以高侧爪型离合器30H为例进行说明。在高侧爪型离合器30H切断的情况下，如图4的(a)所示，套筒32H成为处于中立位置的状态(中立状态)。

在控制装置5设置有旋转控制部5A、套筒控制部5B、判定部5C、获取部5D和驱动控制部5E而作为用于实施离合器接合控制的部件。这些部件呈现由控制装置5执行的程序的一部分的功能并由软件实现。但是，各功能的一部分或全部也可以由硬件(电子电路)实现，或者也可以并用软件和硬件来实现。

如果在车辆10行驶过程中需要接合高侧爪型离合器30H，则旋转控制部5A控制发电机4以使套筒32H的旋转与爪型齿轮11d的旋转匹配。此外，这里所说的“匹配”并不仅是指完全一致(即同步)，还指使彼此的旋转接近而收敛在预定的转速范围ΔNp内。本实施方式的旋转控制部5A根据由加速器开度传感器41检测出的加速器开度AP来确定是使彼此的旋转同步还是收敛在转速范围ΔNp内(使转速偏差为预定值以下)。

具体而言，在加速器开度AP小于预定开度APp的情况下，控制装置5使套筒32H的旋转与爪型齿轮11d的旋转同步。由此，在需求输出小的情况下，实现安静的离合器接合。另一方面，在加速器开度AP为预定开度APp以上的情况下，控制装置5使套筒32H的转速(以下称为“套筒转速Ns”)与爪型齿轮11d的转速(以下称为“爪型齿轮转速Nd”)的差ΔN(ΔN＝Ns-Nd)收敛在预定的转速范围ΔNp内。由此，在需求输出大的情况下，实现快速的离合器接合。

转速范围ΔNp是以0为中心的范围，上限值(正值)和下限值(负值)的绝对值相同。转速范围ΔNp可以是预先设定的固定值，例如也可以是与车速(车轮速度)相应的可变值。在将转速范围ΔNp作为可变值的情况下，例如可以考虑车速越高则旋转控制部5A将转速范围ΔNp设定为越宽的构成。由于车速越高则齿与齿越容易啮合，所以通过车速越高则使转速范围ΔNp越宽，提前完成离合器接合。

预定开度APp是预先设定的值，其为在离合器接合中确定使静音性和响应性中的哪一个优先的阈值。此外，控制装置5基于车辆10的行驶状态、需求转矩等，判断是否需要接合各爪型离合器20、30H、30L，并且将判断为“需要”的爪型离合器20、30H、30L的种类传递到旋转控制部5A。

另外，在使高侧爪型离合器30H接合时，旋转控制部5A控制(调整)发电机4的转矩以使套筒32H的旋转与爪型齿轮11d的旋转匹配。相反，在使低侧爪型离合器30L接合时，控制(调整)发电机4的转矩以使爪型齿轮15d的旋转与套筒32L的旋转匹配(使两者的旋转匹配)。另外，在使第一爪型离合器20接合时，控制(调整)马达3的转矩以使爪型齿轮16d的旋转与套筒22的旋转匹配(使两者的旋转匹配)。

在旋转控制部5A的控制过程中、即调整发电机4的转矩以使套筒32H的旋转与爪型齿轮11d的旋转匹配时，套筒控制部5B控制致动器以使套筒32H向朝向爪型齿轮11d的方向和离开爪型齿轮11d的方向滑动移动。下面，将使离合器接合的方向(例如套筒32H朝向爪型齿轮11d的方向)称为“第一方向”，将与第一方向相反的方向(即切断离合器的方向)称为“第二方向”。如果套筒32H通过套筒控制部5B而移动，则由行程传感器45a检测移动量D，检测出的信息(移动量D)被传递到控制装置5。

如图4的(c)所示，在移动量D小于预先设定的预定量Dp的情况下，判定部5C判定为产生了套筒32H的花键齿32t与爪型齿轮11d的爪型齿11t未啮合而发生碰撞的打齿。相反，如图4的(b)所示，在移动量D为预定量Dp以上的情况下，判定为套筒32H的花键齿32t与爪型齿轮11d的爪型齿11t啮合。即，判定部5C基于套筒32H的移动量D来判定(检测)有无打齿。预定量Dp被设定为能够判别套筒32H的接合和打齿的值。判定部5C在判定为产生了打齿的情况下，将该判定结果传递到旋转控制部5A和套筒控制部5B。

在从判定部5C向套筒控制部5B传递了判定结果的情况下，即在产生了图4的(c)所示的打齿的情况下，如图4的(d)所示，套筒控制部5B使套筒32H向第二方向移动而避免套筒32H与爪型齿轮11d接触之后，使套筒32H再次向第一方向移动。这样，通过暂时避免接触而避免了彼此的齿(花键齿32t和爪型齿11t)彼此损伤。另外，通过使套筒32H暂时离开爪型齿轮11d，在此期间输出轴12侧(爪型齿轮11d)的旋转有可能发生变化，通过再次使套筒32H啮合，能够接合而不产生打齿。

此外，为了不依赖于输出轴12侧的旋转发生变化的可能性而可靠地避免打齿，也可以驱动发电机4而积极地使输入轴11的旋转发生变化。具体而言，在套筒32H通过套筒控制部5B向第二方向移动的情况下，旋转控制部5A在控制发电机4以使套筒转速Ns与爪型齿轮转速Nd的差ΔN变大之后，再次控制发电机4以使它们的旋转匹配。旋转控制部5A通过例如向发电机4施加转矩，使与输入轴11一体旋转的套筒32H的旋转高于爪型齿轮11d的旋转，从而使套筒32H与爪型齿轮11d的相位错开，并且通过再次控制发电机4的转矩以使套筒32H的旋转与爪型齿轮11d的旋转匹配，积极地避免打齿。

基于由发电机转速传感器44检测出的发电机4的转速，求出套筒32H的套筒转速Ns和爪型齿轮15d的爪型齿轮转速Nd。另外，基于由车轮速度传感器42检测出的车轮(输出轴12)的转速，求出爪型齿轮11d的爪型齿轮转速Nd和套筒32L的套筒转速Ns。另外，基于车轮(输出轴12)的转速，求出第一爪型离合器20的套筒22的套筒转速Ns，基于由马达转速传感器43检测出的马达3的转速，求出爪型齿轮16d的爪型齿轮转速Nd。

获取部5D获取(计算)由加速器开度传感器41检测出的加速器开度AP的变化率亦即加速器开度速度，驱动控制部5E基于加速器操作对车辆10的驱动源(在本实施方式中为发动机2和马达3)进行控制。在离合器接合控制的实施过程中检测到驾驶员有较强的加速需求的情况下，这些获取部5D和驱动控制部5E使变速(离合器的切换)比该加速需求优先。具体而言，如果驱动控制部5E在套筒控制部5B的控制过程中由获取部5D获取到的加速器开度速度为预定值以上，则使驱动源的控制待机，直到套筒32的花键齿32t与爪型齿轮11d的爪型齿11t啮合为止。

即，即使由旋转控制部5A执行匹配的控制而正在实施套筒32H的移动时较强地踩下加速踏板，也使得用于使车辆10加速的驱动源(发动机2、马达3)的控制待机，直到离合器接合完成为止。由此，防止由于输出轴12侧(爪型齿轮11d)的旋转与输入轴11侧(套筒32H)的旋转大幅度错开而产生的振动、噪声。

[4.流程图]

图5是用于说明上述离合器接合控制的内容的流程图例。该流程图在车辆10行驶过程中且需要切换离合器时由控制装置5实施。此外，由于该流程图在接合任意一个爪型离合器20、30H、30L时都会实施，所以省略套筒和爪型齿轮的附图标记来进行说明。另外，将用于调整旋转的马达3和发电机4统称为旋转电机。

在步骤S1中，从加速器开度传感器41获取加速器开度AP，在步骤S2中，判定加速器开度AP是否为预定开度APp以上。AP<APp时，即需求输出小时，前进至步骤S3，控制旋转电机的转矩以使套筒的旋转与爪型齿轮的旋转匹配，获取套筒转速Ns和爪型齿轮转速Nd(步骤S4)。在步骤S5中，判定转速差ΔN是否为0，如果转速差ΔN不为0，则返回步骤S3并重复进行步骤S3～S5的处理。

在步骤S5中判定为转速差ΔN为0的情况下，即旋转同步时，使套筒向第一方向移动(步骤S6)，接着，判定有无急加速器操作(步骤S7)。具体而言，在步骤S7中，获取加速器开度速度并将加速器开度速度与预定值进行比较，如果加速器开度速度为预定值以上，则判定为“有急加速器操作”。在这种情况下，在步骤S8中驱动源的转矩增大成为待机状态。另一方面，如果没有急加速器操作，则跳过步骤S8而前进至步骤S9。

在步骤S9中，获取套筒向第一方向的移动量D，判定该移动量D是否为预定量Dp以上(步骤S10)。如果D≥Dp，则套筒与爪型齿轮处于接合状态，因此结束本流程。另一方面，如果D<Dp，则产生了打齿，因此使套筒向第二方向移动(步骤S11)，控制旋转电机以形成转速差ΔN(步骤S12)。即，产生了打齿时，套筒暂时离开爪型齿轮，旋转为不同步。然后，返回步骤S3，再次控制旋转电机以使旋转同步。

另外，在步骤S2中AP≥APp的情况下，即需求输出大的情况下，前进至步骤S13，控制旋转电机的转矩以使套筒的旋转与爪型齿轮的旋转匹配。在步骤S14中，获取套筒转速Ns和爪型齿轮转速Nd，在步骤S15中，判定转速差ΔN是否收敛在转速范围ΔNp内。如果ΔN≥ΔNp，则返回步骤S13并重复进行步骤S13～S15的处理。

在步骤S15中判定为ΔN<ΔNp的情况下，即彼此的旋转以一定程度接近时，使套筒向第一方向移动(步骤S16)，接着，与步骤S7同样，判定有无急加速器操作(步骤S17)，如果有急加速器操作，则在步骤S18中驱动源的转矩增大成为待机状态。另一方面，如果没有急加速器操作，则跳过步骤S18并结束本流程。

即，在本流程图中，在存在转速差ΔN的状态下使套筒接合的情况下，判断为基本上没有产生打齿，从而不检测移动量D而结束流程。此外，在从步骤S2前进至步骤S13的情况下，也可以实施与上述步骤S9～S12的处理同样的处理。另外，在从步骤S2前进至步骤S13的情况下，也可以省略步骤S17、S18。

[5.作用及效果]

(1)在上述控制装置5中，在车辆10的行驶过程中将爪型离合器20、30从分离切换为接合时，能够基于套筒22、32H、32L的移动量D来检测套筒22、32H、32L的齿与爪型齿轮16d、11d、15d的齿的碰撞(所谓打齿)。因此，能够避免对这些齿造成损伤，能够抑制打齿对爪型离合器20、30的损伤。例如，如果构成为检测到打齿时使离合器接合暂时中断并再次使离合器接合，则能够不对套筒22、32H、32L和与它们啮合的爪型齿轮16d、11d、15d造成损伤而完成离合器接合。

(2)在上述控制装置5中，在产生了打齿的情况下，通过使套筒22、32H、32L暂时离开爪型齿轮16d、11d、15d后再次向第一方向移动，能够避免打齿而完成离合器接合。

(3)特别是在使套筒22、32H、32L向第二方向移动时使转速差ΔN变大时，能够不依赖于输出轴12侧的旋转的变化而可靠地避免打齿。即，通过有意地使已匹配一次的旋转错开，能够使套筒22、32H、32L与爪型齿轮16d、11d、15d的相位错开。然后，通过再次执行使旋转匹配的控制并使套筒22、32H、32L向第一方向移动，能够安静地完成离合器接合。

(4)在上述控制装置5中，在加速器开度AP小时，使旋转同步之后使套筒22、32H、32L与爪型齿轮16d、11d、15d接合。因此，在需求输出小的情况下能够实现安静的变速。

(5)另一方面，在加速器开度AP大时，控制成使转速差ΔN收敛在预定的转速范围ΔNp内，在存在转速差ΔN的状态下使套筒22、32H、32L与爪型齿轮16d、11d、15d接合。因此，在需求输出大的情况下，能够避免打齿并确保动力性能。

(6)另外，在车速越高则将转速范围ΔNp设定为越宽的情况下，能够提前完成离合器接合。

(7)在上述控制装置5中，在正在使套筒22、32H、32L向第一方向移动时进行了急加速器操作的情况下，使基于该加速器操作的加速待机而使离合器接合优先。因此，套筒22、32H、32L向第一方向移动的过程中旋转不会大幅度错开，能够快速地完成离合器接合，并且能够抑制振动和噪声的产生。

(8)上述控制装置5分别对设置在第一路径51上的第一爪型离合器20和设置在第二路径52上的第二爪型离合器30实施离合器接合控制。换句话说，通过不具有同步机构的爪型离合器20、30来切换仅使用马达3的动力的行驶(EV模式、串联模式)和将发动机2作为主体且将马达3的动力用作辅助的行驶(并联模式)，因此能够实现小型化，并且能够实现节省空间。另外，由于并非利用油压的离合器机构，因此不需要油泵，而且还能够降低拖拽损失，因此能够期待高效化。

另外，在上述驱动桥1中，在第一路径51上设置有第一爪型离合器20，在并联模式下行驶时，在不需要马达3辅助的情况下，通过使第一爪型离合器20分离，能够使马达3离开输出轴12。由此，能够避免马达3被牵连旋转(連れ回り)，从而能够抑制电力消耗并实现降低损失。

(9)另外，在上述驱动桥1中，在第二路径52上设置有第二爪型离合器30，在并联模式下行驶时，根据行驶状态、需求输出等切换高档位和低档位。即，在并联模式中，能够将发动机2的动力切换为两个阶段并进行传递(输出)，因此能够增加行驶模式，能够得到提高驾驶感受度和改善燃耗这样的效果，能够提高车辆商品性。进一步地，在上述驱动桥1中，作为第二爪型离合器30相互独立设置的高侧爪型离合器30H和低侧爪型离合器30L能够由一个旋转电机(即发电机4)来进行旋转调整。

另外，上述第二爪型离合器30由高侧爪型离合器30H和低侧爪型离合器30L构成，在各爪型离合器30H、30L设置有套筒32H、32L，因此不会限制齿轮比。即，能够自由地设定高档位、低档位的各齿轮比。进一步地，在上述车辆10中，由于能够将发动机2和马达3的动力单独输出，所以能够由马达3的动力补偿高低切换时的转矩损失。由此，能够抑制变速冲击并降低紧急地进行高低切换的必要性，因此能够使第二爪型离合器30的构成简单化。

[6.其他]

上述离合器接合控制的内容是一个示例，并不限于上述内容。例如，也可以与加速器开度AP无关地始终使套筒转速Ns与爪型齿轮转速Nd同步。或者也可以与加速器开度AP无关地而始终使转速差ΔN收敛在转速范围ΔNp内。如果为前者的构成，则能够实现安静的离合器接合，如果为后者的构成，则能够提前完成离合器接合。

另外，在离合器接合中途急速踩下了加速踏板的情况下，也可以使驾驶员的需求优先。即，可以在使离合器接合暂时中断来提高输出之后，再次执行使旋转匹配的控制。如果是这种构成，则能够快速地响应驾驶员的需求，因此能够提高驾驶感受度。

此外，也可以构成为在判定为产生了打齿的情况下，使套筒22、32H、32L移动以在套筒22、32H、32L与爪型齿轮16d、11d、15d之间形成稍许的间隙的程度。即，并非必须是向第二方向移动且通过旋转电机有意地使转速错开的构成，只要是至少能够判定(检测)打齿的构成即可。

上述驱动桥1是一个示例，其构成并不限于上述内容。例如，在上述驱动桥1中，第二爪型离合器30分别设置于输入轴11和第一中间轴15，但是也可以在轴11、15中的一方设置有一个第二爪型离合器。例如，可以在设置于输入轴11的第二爪型离合器的轴向的一侧配置高侧的爪型齿轮，在另一侧配置低侧的爪型齿轮，第二爪型离合器的套筒被设置成选择性地与双方的爪型齿轮啮合。即使是这种构成的驱动桥，也能够应用上述离合器接合控制。此外，发动机2、马达3、发电机4相对于驱动桥1的相对位置并不限于上述相对位置。只要根据这些相对位置来设定驱动桥1内的六个轴11～16的配置即可。另外，设置于驱动桥1内的各轴的齿轮的配置也是一个示例，并不限于上述配置。

另外，上述驱动桥1具有高档位和低档位并通过第二爪型离合器30来切换它们，但是也可以将上述离合器接合控制应用于两档切换式的驱动桥以外的变速机所使用的啮合离合器。即，上述离合器接合控制并不限于驱动桥，能够应用于任何啮合离合器。

附图标记说明

1…驱动桥；2…发动机；3…马达(电动机、一个旋转电机)；4…发电机(发电器、另一个旋转电机)；5…控制装置(离合器控制装置)；5A…旋转控制部；5B…套筒控制部；5C…判定部；5D…获取部；5E…驱动控制部；8…驱动轮；10…车辆；11…输入轴(第一轴)；11d…爪型齿轮(被接合齿轮)；13…马达轴(第一轴)；15…第一中间轴(第二轴)；15d…爪型齿轮(被接合齿轮)；16…第二中间轴(第二轴)；16d…爪型齿轮(被接合齿轮)；20…第一爪型离合器(啮合离合器)；22…套筒；30…第二爪型离合器(啮合离合器)；30H…高侧爪型离合器(啮合离合器)；30L…低侧爪型离合器(啮合离合器)；32H、32L…套筒；41…加速器开度传感器(加速器开度检测部)；45a、45b、45c…行程传感器(移动检测部)；51…第一路径(第一动力传递路径)；52…第二路径(第二动力传递路径)；53…第三路径(第三动力传递路径)；AP…加速器开度；APp…预定开度；D…移动量(行程量)；Dp…预定量；Nd…爪型齿轮转速；Ns…套筒转速；ΔN…转速差；ΔNp…转速范围。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种离合器控制装置，所述离合器控制装置为具备啮合离合器的车辆的离合器控制装置，所述啮合离合器对第一轴与第二轴的动力传递进行接通和断开，所述第一轴通过与至少一个旋转电机同步旋转而被传递动力，所述第二轴被传递所述第一轴的动力，所述离合器控制装置的特征在于，

在所述啮合离合器设置有：套筒，设置成相对于所述第一轴和所述第二轴中的一方同步旋转且能够在轴向上移动；以及被接合齿轮，设置成能够相对于所述第一轴和所述第二轴中的另一方相对旋转，

所述离合器控制装置具备：

旋转控制部，在所述啮合离合器为分离状态的所述车辆的行驶过程中，控制所述旋转电机以使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转匹配，在所述啮合离合器接合时结束所述旋转电机的控制；

套筒控制部，在所述旋转控制部的控制过程中，使所述套筒向第一方向移动以与所述被接合齿轮接合；

移动检测部，检测所述套筒的移动量；以及

判定部，在所述移动量小于预先设定的预定量的情况下，判定为产生了所述套筒与所述被接合齿轮未啮合而发生碰撞的打齿。

2.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其特征在于，

在通过所述判定部判定为产生了所述打齿的情况下，所述套筒控制部在使所述套筒向与所述第一方向相反的第二方向移动之后，使所述套筒再次向所述第一方向移动。

3.根据权利要求2所述的离合器控制装置，其特征在于，

在通过所述套筒控制部使所述套筒向所述第二方向移动的情况下，所述旋转控制部在控制所述旋转电机以使所述套筒的转速与所述被接合齿轮的转速的差变大之后，再次控制所述旋转电机以使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转匹配。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，

在所述车辆设置有检测加速器开度的加速器开度检测部，

所述加速器开度小于预定开度时，所述旋转控制部使所述套筒的旋转与所述被接合齿轮的旋转同步，从而执行所述匹配的控制。

5.根据权利要求4所述的离合器控制装置，其特征在于，

所述加速器开度为所述预定开度以上时，所述旋转控制部控制所述旋转电机以使所述套筒的转速与所述被接合齿轮的转速的差收敛在预定的转速范围内，从而执行所述匹配的控制。

6.根据权利要求5所述的离合器控制装置，其特征在于，

车速越高，所述旋转控制部将所述转速范围设定为越宽。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，所述离合器控制装置具备：

获取部，获取加速器开度速度；以及

驱动控制部，基于加速器操作来控制所述车辆的驱动源，

在所述套筒控制部的控制过程中所述加速器开度速度为预定值以上时，所述驱动控制部使所述驱动源的控制待机，直到所述套筒与所述被接合齿轮啮合为止。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，

所述车辆是混合动力车辆，所述混合动力车辆具备两个所述旋转电机和发动机，并且具有：第一动力传递路径，将一个所述旋转电机的动力传递到驱动所述车辆的驱动轮的输出轴；第二动力传递路径，将所述发动机的动力传递到所述输出轴；以及第三动力传递路径，将所述发动机的动力传递到另一个所述旋转电机，

所述啮合离合器分别夹装于所述第一动力传递路径以及所述第二动力传递路径。

9.根据权利要求8所述的离合器控制装置，其特征在于，

由所述旋转控制部控制的所述旋转电机是所述另一个旋转电机，

在所述第二动力传递路径夹装有相互独立的高侧离合器和低侧离合器而作为所述啮合离合器，

通过所述另一个所述旋转电机使所述高侧离合器和所述低侧离合器同步。