クラッチ装置の異常検出装置
【課題】係合部材同士を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、弾性部材でそれら係合部材を離すクラッチ装置の異常の有無を診断することが可能な異常検出装置を提供する。
【解決手段】係合機構２１と駆動機構２２とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、所定の係合条件が成立した場合は電磁コイル３０にて係合機構２１の第２クラッチ板２４を係合位置に移動させて駆動機構２２と接触させ、所定の解放条件が成立した場合は電磁コイル３０を停止させてリターンスプリング２８にて第２クラッチ板２４を駆動機構２２から離れる解放位置に移動させるロック装置２０に適用される異常検出装置において、駆動機構２２の摩擦部３１の温度を検出する温度センサ３１を備え、所定の解放条件が成立して電磁コイル３０が停止した時期からの所定期間中に温度センサ３１が検出した温度の変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断する。
【解決手段】係合機構２１と駆動機構２２とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、所定の係合条件が成立した場合は電磁コイル３０にて係合機構２１の第２クラッチ板２４を係合位置に移動させて駆動機構２２と接触させ、所定の解放条件が成立した場合は電磁コイル３０を停止させてリターンスプリング２８にて第２クラッチ板２４を駆動機構２２から離れる解放位置に移動させるロック装置２０に適用される異常検出装置において、駆動機構２２の摩擦部３１の温度を検出する温度センサ３１を備え、所定の解放条件が成立して電磁コイル３０が停止した時期からの所定期間中に温度センサ３１が検出した温度の変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合部材同士を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、弾性部材にてそれら係合部材を離すクラッチ装置の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキライニングの温度を検出し、その温度が所定値以上である場合にブレーキに不具合が発生していると判定してその旨を報知するブレーキ装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９７８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クラッチ装置として、一対の係合部材を接触させ、摩擦力を利用して動力を伝達し、これら係合部材を離して動力の伝達を阻止するものが知られている。また、このようなクラッチ装置において、バネ等の弾性部材の弾性力を利用して係合部材同士を離すものが知られている。このクラッチ装置では、経時劣化などによりバネの弾性力が弱くなると係合部材同士を離す際に係合部材同士が接触しつつ異なる回転数で回転する、いわゆる半クラッチの期間が長くなる。この場合、摩擦損失が大きくなり、エネルギが無駄に消費される。そのため、車両に搭載した場合には、燃費が悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、係合部材同士を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、弾性部材でそれら係合部材を離すクラッチ装置の異常の有無を診断することが可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のクラッチ装置の異常検出装置は、第１係合部材と第２係合部材とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、前記第１係合部材は、前記第１係合部材と前記第２係合部材との間で動力伝達が可能なように前記第２係合部材と接触する係合位置と前記第２係合部材と離れる解放位置との間で移動可能なクラッチ部材を有し、前記クラッチ部材を前記第２係合部材から離れる方向に付勢する弾性部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に前記弾性部材に抗して駆動可能な駆動手段と、所定の係合条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記係合位置に移動するように前記駆動手段を動作させ、所定の解放条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記弾性部材の弾性力にて前記解放位置に移動するように前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備えたクラッチ装置に適用され、前記クラッチ部材のうち前記第２係合部材と接触する部分の温度及び前記第２係合部材のうち前記クラッチ部材と接触する部分の温度の少なくともいずれか一方の温度を取得する温度取得手段と、前記所定の解放条件が成立して前記制御手段が前記駆動手段を停止させた時期からの所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度の変化に基づいて前記弾性部材の異常の有無を診断する診断手段と、を備えている（請求項１）。
【０００７】
弾性部材に異常が生じて弾性力が弱くなると、弾性部材が正常の場合と比較して係合部材同士を離す際にこれらが離れるまでに要する時間が長くなり、またクラッチ装置が半クラッチの状態になる期間が長くなる。周知のように半クラッチの状態では、摩擦熱により各係合部材のうち相手方と接触している部分の温度が高くなる。そのため、弾性部材に異常があると、クラッチ装置の解放時においてクラッチ部材のうち第２係合部材と接触する部分の温度及び第２係合部材のうちクラッチ部材と接触する部分の温度が、弾性部材が正常な場合とは異なる変化を示す。そのため、これらの部分の少なくともいずれか一方の温度変化に基づいて弾性部材に異常が有るか否か診断することができる。
【０００８】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記診断手段は、前記所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度が所定の判定温度より高くなった場合に前記弾性部材に異常が有ると診断してもよい（請求項２）。上述したように半クラッチの状態では、第２係合部材及びクラッチ部材の相手方と接触する部分の温度が上昇する。そのため、弾性部材に異常が生じて半クラッチの状態の期間が長くなると、クラッチ装置を解放する際に弾性部材が正常の場合よりも第２係合部材及びクラッチ部材の相手方と接触する部分の温度が高くなる。従って、判定温度を適切に設定することにより、クラッチ装置の解放時にこれらの部分の温度が判定温度より高くなった場合に弾性部材に異常が有ると診断できる。
【０００９】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記クラッチ部材は磁性材料で構成され、前記駆動手段として、通電時に前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に駆動可能な磁力を発生する電磁コイルが前記第２係合部材に設けられてもよい（請求項３）。このクラッチ装置では、電磁コイルに通電されるとクラッチ部材が第２係合部材に磁力で吸引され、これにより係合部材同士が係合される。一方、クラッチ装置を解放する場合は電磁コイルの通電が停止される。この際に弾性部材は、クラッチ部材を解放位置に付勢するので、解放時にクラッチ部材を第２係合部材から速やかに離すことができる。そのため、解放時の引き摺り損失を低減できる。
【００１０】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記クラッチ装置は、動力伝達経路に電動機が配置された車両用駆動装置に設けられ、前記第１係合部材は、前記電動機と一体回転可能に接続され、前記第２係合部材は、所定の固定部材に回転不能に固定され、前記制御手段は、前記所定の係合条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記係合位置に移動させて前記電動機をロックし、前記所定の解放条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記解放位置に移動させて前記電動機のロックを解除してもよい（請求項４）。このように第２係合部材を固定部材に固定することにより、クラッチ装置にて電動機をロックしたりそのロックを解除したりすることができる。
【００１１】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記第１係合部材は、前記解放位置から前記係合位置への移動後に前記第１係合部材に生じる所定方向のトルクを利用して前記クラッチ部材を前記第２係合部材に押し付ける方向の力を発生させる係合補助手段を備えてもよい（請求項５）。この場合、第１係合部材と第２係合部材とを接触させ続けるために外部から与えるべきエネルギを低減できる。
【００１２】
この形態において、係合補助手段としては適宜の構成を採用できる。例えば、前記第１係合部材は、前記クラッチ部材と対向するように同軸上に配置されて動力が伝達される回転部材と、前記回転部材と前記クラッチ部材との間に介在する介在部材と、をさらに備え、前記係合補助手段は、前記介在部材が前記クラッチ部材及び前記回転部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持されることにより構成されてもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、弾性部材に異常が生じて弾性力が弱くなると、クラッチ装置の解放時におけるクラッチ部材及び第２係合部材の相手方と接触する部分の温度は、弾性部材が正常なときとは異なる変化を示す。本発明の異常検出装置によれば、温度取得手段によってこれらの部分の少なくともいずれか一方の温度を取得できるので、診断手段によって弾性部材に異常が有るか否か診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る異常検出装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示す図。
【図２】図１のロック装置の詳細を示した図であって、解放状態におけるロック装置を示す図。
【図３】図１のロック装置の詳細を示した図であって、係合状態におけるロック装置を示す図。
【図４】軸線方向から見た第１クラッチ板を示す図。
【図５】各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相が一致している状態を示した図。
【図６】各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相がずれている状態を示した図。
【図７】ロック制御装置が実行するロック制御ルーチンを示すフローチャート。
【図８】ロック制御装置が実行する異常診断ルーチンを示すフローチャート。
【図９】ロック装置を係合状態から解放状態に切り替えるときの摩擦部の温度変化の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る異常検出装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示している。車両１はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。車両１に搭載されている駆動装置２は、内燃機関３と、電動機としての第１モータ・ジェネレータ４と、内燃機関３及び第１モータ・ジェネレータ４がそれぞれ連結された動力分配機構５と、車両１の駆動輪１０に動力を出力するための出力ギア６とを備えている。また、駆動装置２には変速機構７を介して出力ギア６に連結された第２モータ・ジェネレータ８が設けられている。出力ギア６の動力は差動装置９を介して左右の駆動輪１０に伝達される。
【００１６】
内燃機関３は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸１１を介して動力分配機構５に伝達される。入力軸１１と内燃機関３との間にはダンパ１２が介在しており、内燃機関３のトルク変動はダンパ１２にて吸収される。第１モータ・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ８とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第１モータ・ジェネレータ４は、固定部材であるケース１３に固定されたステータ４ａと、そのステータ４ａの内周側に同軸に配置されたロータ４ｂとを備えている。第２モータ・ジェネレータ８も同様に、ケース１３に固定されたステータ８ａと、そのステータ８ａの内周側に同軸に配置されたロータ８ｂとを備えている。
【００１７】
動力分配機構５は、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアＳ１と、そのサンギアＳ１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ１と、これらのギアＳ１、Ｒ１に噛み合うＰ１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１とを備えている。この形態では、入力軸１１がキャリアＣ１に、第１モータ・ジェネレータ４が連結部材１４を介してサンギアＳ１に、出力ギア６がリングギアＲ１にそれぞれ連結されている。連結部材１４は中空状に構成されて、かつ入力軸１１が挿入された状態で不図示の軸受を介してケース１３に支持されている。連結部材１４の外周には第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ｂが固定されている。
【００１８】
図１に示すように、減速機構７は、第２モータ・ジェネレータ８の回転を減速して出力ギア６に伝達するための機構であり、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構７は外歯歯車であるサンギアＳ２と、そのサンギアＳ２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ２と、これらのギアＳ２、Ｒ２に噛み合うピニオンＰ２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ２とを備えている。この形態では、サンギアＳ２が第２モータ・ジェネレータ８に、リングギアＲ２が出力ギア６にそれぞれ連結されており、キャリアＣ２はケース１３に固定されている。これにより、第２モータ・ジェネレータ８の回転が減速されて出力ギア６に伝達されるとともに、第２モータ・ジェネレータ８の動力が増幅されて出力ギア６に伝達される。
【００１９】
駆動装置２には、第１モータ・ジェネレータ４がロックされる係合状態と、そのロックが解除される解放状態とに状態を切り替え可能なクラッチ装置としてのロック装置２０が設けられている。図２及び図３はロック装置２０の詳細を示した図であり、図２は解放状態を、図３は係合状態をそれぞれ示している。ロック装置２０は、第１係合部材としての係合機構２１と、第２係合部材としての駆動機構２２とを備えている。係合機構２１と駆動機構２２とは共通の軸線の回りを相対回転可能に配置されている。係合機構２１には連結部材１４が接続されており、連結部材１４を介して第１モータ・ジェネレータ４のトルクが入力される。駆動機構２２は係合機構２１とケース１３との間に介在しており、ケース１３に対して固定されている。
【００２０】
係合機構２１は、回転部材としての第１クラッチ板２３と、クラッチ部材としての第２クラッチ板２４と、これらのクラッチ板２３、２４の間に介在する介在部材としての球状のカムボール２５とを備えている。第１クラッチ板２３と第２クラッチ板２４とは、同軸上に互いに対向するように配置されている。また、各クラッチ板２３、２４は、円板状に構成されていて、各クラッチ板２３、２４の対向面にはカムボール２５を保持するＶ字溝２６、２７が形成されている。第１クラッチ板２３は、連結部材１４に固定されている。第２クラッチ板２４は、図３に示した駆動機構２２と接触する係合位置と、図２に示した駆動機構２２から離れる解放位置との間で軸線方向に移動可能なように設けられている。また、第２クラッチ板２４は、磁性材料で構成されている。
【００２１】
図４は第１クラッチ板２３を軸線方向から見た状態を示しており、図５及び図６は各クラッチ板２３、２４を半径方向から見た状態を示している。図５は各クラッチ板２３、２４の位相が一致している状態を、図６は各クラッチ板２３、２４の位相がずれている状態をそれぞれ示している。図４から明らかなように、第１クラッチ板２３に設けられたＶ字溝２６は、周方向に等間隔に６個並べられている。第２クラッチ板２４に形成された他方のＶ字溝２７も同様に周方向に等間隔に６個並べられている。各Ｖ字溝２６、２７は、第１クラッチ板２３の中心線を含む断面で切断した場合には断面半円形をなしている（図２及び図３参照）。また、図４に示すように、第１クラッチ板２３の軸線方向から見ると、各Ｖ字溝２６、２７は、第１クラッチ板２３の中心寄りの内側縁部と中心から離れた外側縁部とが同心の円弧をなすように湾曲している。更に、図５及び図６に示すように、第１クラッチ板２３の半径方向から見ると、各Ｖ字溝２６、２７はＶ字状に形成されていて、回転方向（図の上又は下方向）に関して深さが徐々に浅くなっている。
【００２２】
第２クラッチ板２４と駆動機構２２との間には、駆動機構２２から離れる方向に第２クラッチ板２４を付勢する弾性部材としてのリターンスプリング２８が設けられている。図２に示すように、第２クラッチ板２４が解放位置にある場合、第２クラッチ板２４と駆動機構２２との間には所定の隙間Ｇが形成されている。そのため、ロック装置２０が解放状態の場合は、第２クラッチ板２４が第１クラッチ板２３に接近する方向に押し付けられた状態で、第１クラッチ板２３と第２クラッチ板２４とが供回りする。
【００２３】
駆動機構２２には、ケース１７に固定されたコイルハウジング２９と、コイルハウジング２９内に組み込まれた駆動手段としての電磁コイル３０と、が設けられている。コイルハウジング２９には、リターンスプリング２８の一端が固定されている。一方、リターンスプリング２８の他端は、リターンスプリング２８が第２クラッチ板２４と共に回転しないようにベアリング２８ａを介して第２クラッチ板２４と接続されている。これによりコイルハウジング２９と第２クラッチ板２４とは相対回転可能に構成されている。コイルハウジング２９のうち係合状態において第２クラッチ板２４が接触する部分には、摩擦部３１が設けられている。また、コイルハウジング２９には、摩擦部３１の温度に対応する信号を出力する温度取得手段としての温度センサ３２が設けられている。上述したように第２クラッチ板２４は磁性材料製であるため、図２の状態で電磁コイル３０に通電して励磁すると、電磁コイル３０の磁力により第２クラッチ板２４はリターンスプリング２８の弾性力に抗して係合位置側に移動する。そして、第２クラッチ板２４が係合位置に移動してその接触面２４ａが摩擦部３１と接触すると、接触面２４ａと摩擦部３１との間に摩擦力が生じるため、第２クラッチ板２４が駆動機構２２に対して停止する。つまり、図３に示すように、第１モータ・ジェネレータ４をロックする係合状態へ移行する。
【００２４】
第１クラッチ板２３にトルクが生じている場合、図６に示すように各クラッチ板２３、２４の位相がずれることにより、カムボール２５がＶ字溝２６、２７内の浅い位置に移動して、第２クラッチ板２４を駆動機構２２に押し付ける力が発生する。そのため、係合状態に移行した後に第１クラッチ板２３に同じ方向のトルクが作用している限りにおいてその押し付け力は維持される。このように押し付け力を発生させることにより、係合機構２１が本発明の係合補助手段として機能する。
【００２５】
図１に示したように、ロック装置２０に設けられた電磁コイル３０の動作はコンピュータユニットとして構成されたロック制御装置４０にて制御される。ロック制御装置４０は、駆動装置２を制御するトランスミッションコントロールユニットなどの他のコンピュータユニットと兼用されてもよいし、ロック装置２０の制御のために専用に設けられてもよい。ロック制御装置４０には、車両１の車速に応じた信号を出力する車速センサ４１と、駆動装置２の負荷（駆動力）に相関するアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ４２とがそれぞれ接続されている。また、このロック制御装置４０には、温度センサ３２も接続されている。
【００２６】
図７は、ロック制御装置４０が車両１の走行状態に応じてロック装置２０の制御するために車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行するロック制御ルーチンを示している。この制御ルーチンを実行することにより、ロック制御装置４０が本発明の制御手段として機能する。図７の制御ルーチンにおいてロック制御装置４０は、まずステップＳ１で車速及びアクセル開度を車両１の走行状態を代表するパラメータとして取得する。次のステップＳ２においてロック制御装置４０は、ロック装置２０を係合状態に切り替えるべき所定の係合条件が成立したか否か判断する。係合条件が成立したか否かは、車両１の走行状態に基づいて判定される。例えば予め車両１の走行状態のうち第１モータ・ジェネレータ４をロックすべき運転領域である係合領域を設定しておき、車両１の走行状態がこの係合領域内の場合に係合条件が成立したと判断される。係合条件が成立したと判断した場合はステップＳ３に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０を励磁させてロック装置２０を係合状態に切り替える係合制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、係合条件が不成立と判断した場合はステップＳ４に進み、ロック制御装置４０はロック装置２０を解放状態に切り替えるべき所定の解放条件が成立したか否か判断する。この解放条件が成立したか否かも車両１の走行状態に基づいて判定され、走行状態が上述した係合領域外の場合に成立したと判断される。解放条件が不成立と判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、解放条件が成立したと判断した場合はステップＳ５に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０への通電を停止させてロック装置２０を解放状態に切り替える解放制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２８】
ロック制御装置４０は、この他にもロック装置２０に関する種々のルーチンを実行する。図８は、ロック制御装置４０が、リターンスプリング２８の異常の有無を診断するために実行する異常診断ルーチンを示している。このルーチンを実行することにより、ロック制御装置４０が本発明の診断手段として機能する。このルーチンを説明する前に、まず図９を参照してリターンスプリング２８の異常の有無を診断する方法について説明する。図９は、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替えるときの摩擦部３１の温度変化の一例を示している。なお、図９の線Ａがリターンスプリング２８が正常なときの温度変化の一例を示し、線Ｂがリターンスプリング２８に異常が有るときの温度変化の一例を示している。リターンスプリング２８は、経時劣化などによって異常が生じ、弾性力が弱くなることがある。この場合、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際に第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが離れ難くなり、第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが接触しつつ異なる回転数で回転する、いわゆる半クラッチ（半係合と称することもある。）の期間が長くなる。
【００２９】
この図では、解放条件が成立して電磁コイル３０への通電が停止された時刻を０とする。リターンスプリング２８が正常な場合は、時刻０から摩擦部３１の温度が上昇し、時刻ｔ１において温度Ｔ１となり、その後時刻ｔ２において温度Ｔ２となる。一方、リターンスプリング２８に異常が有る場合は、第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが離れ難くなるので、時刻ｔ１より遅い時刻ｔ１’において摩擦部３１の温度が温度Ｔ１になる。また、半係合の期間が長くなるので、時刻ｔ２における摩擦部３１の温度は温度Ｔ２より高い温度Ｔ３になる。そのため、時刻０から摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１になった時刻までの時間ｔＴ１が時刻ｔ１より大きく、かつ時刻ｔ２になったときの摩擦部３１の温度Ｔｔ２が温度Ｔ２より高い場合にリターンスプリング２８に異常が有ると判断できる。すなわち、以下の２式の両方が満たされる場合にリターンスプリング２８に異常が有ると判断できる。そこで、ロック制御装置４０は、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際の摩擦部３１の温度の変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断する。このように異常の有無を診断することにより、温度Ｔ２が本発明の判定温度に相当する。
【００３０】
ｔＴ１＞ｔ１ ・・・ （１）
Ｔｔ２＞Ｔ２ ・・・ （２）
【００３１】
図８の異常診断ルーチンの説明に戻る。ロック制御装置４０は、このルーチンを車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行する。また、このルーチンは、ロック制御装置４０が実行する他のルーチンを並行に実行される。なお、このルーチンにおいて図７の制御ルーチンと同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。このルーチンにおいてロック制御装置４０は、まずステップＳ１で車両の走行状態を取得し、次のステップＳ４で所定の解放条件が成立したか否か判断する。解放条件が不成立と判断した場合は、今回のルーチンを終了する。一方、解放条件が成立したと判断した場合はステップＳ１１に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０への通電を停止してから経過した時間を計測するためのタイマをリセットし、その後電磁コイル３０への通電が停止されると同時にそのタイマのカウントを開始する。
【００３２】
続くステップＳ１２においてロック制御装置４０は、摩擦部３１の温度Ｔが上述した図９の温度Ｔ１か否か判断する。摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１ではない場合、温度Ｔが温度Ｔ１になるまでこの処理を繰り返し実行する。一方、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１であると判断した場合はステップＳ１３に進み、ロック制御装置４０は、タイマによってカウントされている経過時間ｔが上述した図９の時刻ｔ１より大きいか否か判断する。このときの経過時間ｔは、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１になったときの時間であるため、上述した時間ｔＴ１である。すなわち、この処理では上述した（１）式が成立するか否か判断している。経過時間ｔが時刻ｔ１以下と判断した場合は今回のルーチンを終了する。
【００３３】
一方、経過時間ｔが時刻ｔ１より大きいと判断した場合はステップＳ１４に進み、ロック制御装置４０は経過時間ｔが時刻ｔ２か否か判断する。経過時間ｔが時刻ｔ２ではない場合は、経過時間ｔが時刻ｔ２になるまでこの処理を繰り返し実行する。一方、経過時間ｔが時刻ｔ２であると判断した場合はステップＳ１５に進み、ロック制御装置４０は摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２より高いか否か判断する。このときの摩擦部３１の温度Ｔは、時刻ｔ２における摩擦部３１の温度であるため、上述した温度Ｔｔ２である。すなわち、この処理では上述した（２）式が成立するか否か判断している。摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２以下と判断した場合は今回のルーチンを終了する。一方、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２より高いと判断した場合はステップＳ１６に進み、ロック制御装置４０はロック装置２０に異常があることを運転者に示すための異常警告処理を実行する。異常警告処理としては、例えば車両１のインパネ内の異常ランプの点灯などが行われる。その後、今回のルーチンを終了する。
【００３４】
以上に説明したように、本発明によれば、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際の摩擦部３１の温度変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断することができる。また、リターンスプリング２８に異常が有る場合は運転者にその異常が報知されるので、運転者にリターンスプリング２８を修理することを促すことができる。これによりリターンスプリング２８に異常が生じている期間を短縮することができるので、ロック装置２０の解放時に無駄にエネルギが消費されることを抑制できる。そのため、燃費悪化を抑制できる。
【００３５】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、リターンスプリングの異常の有無を診断する際に使用する温度は摩擦部の温度に限定されない。この第２クラッチ板の接触面の温度も摩擦部の温度と同様に変化すると考えられるので、この接触面の温度変化に基づいてリターンスプリングの異常の有無を診断してもよい。さらにこの接触面及び摩擦部の両方の温度に基づいて異常の有無を診断してもよい。
【００３６】
上述した形態では、駆動機構をケースに固定してクラッチ装置を第１モータ・ジェネレータをロックするためのロック装置として機能させたが、このクラッチ装置は回転運動が伝達される種々の動力伝達経路中に設けられてもよい。この場合、係合機構及び駆動機構の両方がそれぞれ異なる回転体に設けられてもよい。
【００３７】
本発明の異常検出装置が適用されるクラッチ装置は、上述した形態のクラッチ装置に限定されない。一対の係合部材を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、これらの係合部材を弾性部材にて離す種々のクラッチ装置に適用してよい。また、係合部材を駆動する駆動手段は電磁コイルに限定されない。モータなどの種々のアクチュエータを使用してよい。
【符号の説明】
【００３８】
２ 駆動装置
４ 第１モータ・ジェネレータ（電動機）
１３ ケース（固定部材）
２０ ロック装置（クラッチ装置）
２１ 係合機構（第１係合部材）
２２ 駆動機構（第２係合部材、係合補助手段）
２３ 第１クラッチ板（回転部材）
２４ 第２クラッチ板（クラッチ部材）
２５ カムボール（介在部材）
２６ Ｖ字溝
２７ Ｖ字溝
２８ リターンスプリング（弾性部材）
３０ 電磁コイル（駆動手段）
３２ 温度センサ（温度取得手段）
４０ ロック制御装置（制御手段、診断手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合部材同士を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、弾性部材にてそれら係合部材を離すクラッチ装置の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキライニングの温度を検出し、その温度が所定値以上である場合にブレーキに不具合が発生していると判定してその旨を報知するブレーキ装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９７８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クラッチ装置として、一対の係合部材を接触させ、摩擦力を利用して動力を伝達し、これら係合部材を離して動力の伝達を阻止するものが知られている。また、このようなクラッチ装置において、バネ等の弾性部材の弾性力を利用して係合部材同士を離すものが知られている。このクラッチ装置では、経時劣化などによりバネの弾性力が弱くなると係合部材同士を離す際に係合部材同士が接触しつつ異なる回転数で回転する、いわゆる半クラッチの期間が長くなる。この場合、摩擦損失が大きくなり、エネルギが無駄に消費される。そのため、車両に搭載した場合には、燃費が悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、係合部材同士を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、弾性部材でそれら係合部材を離すクラッチ装置の異常の有無を診断することが可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のクラッチ装置の異常検出装置は、第１係合部材と第２係合部材とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、前記第１係合部材は、前記第１係合部材と前記第２係合部材との間で動力伝達が可能なように前記第２係合部材と接触する係合位置と前記第２係合部材と離れる解放位置との間で移動可能なクラッチ部材を有し、前記クラッチ部材を前記第２係合部材から離れる方向に付勢する弾性部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に前記弾性部材に抗して駆動可能な駆動手段と、所定の係合条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記係合位置に移動するように前記駆動手段を動作させ、所定の解放条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記弾性部材の弾性力にて前記解放位置に移動するように前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備えたクラッチ装置に適用され、前記クラッチ部材のうち前記第２係合部材と接触する部分の温度及び前記第２係合部材のうち前記クラッチ部材と接触する部分の温度の少なくともいずれか一方の温度を取得する温度取得手段と、前記所定の解放条件が成立して前記制御手段が前記駆動手段を停止させた時期からの所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度の変化に基づいて前記弾性部材の異常の有無を診断する診断手段と、を備えている（請求項１）。
【０００７】
弾性部材に異常が生じて弾性力が弱くなると、弾性部材が正常の場合と比較して係合部材同士を離す際にこれらが離れるまでに要する時間が長くなり、またクラッチ装置が半クラッチの状態になる期間が長くなる。周知のように半クラッチの状態では、摩擦熱により各係合部材のうち相手方と接触している部分の温度が高くなる。そのため、弾性部材に異常があると、クラッチ装置の解放時においてクラッチ部材のうち第２係合部材と接触する部分の温度及び第２係合部材のうちクラッチ部材と接触する部分の温度が、弾性部材が正常な場合とは異なる変化を示す。そのため、これらの部分の少なくともいずれか一方の温度変化に基づいて弾性部材に異常が有るか否か診断することができる。
【０００８】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記診断手段は、前記所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度が所定の判定温度より高くなった場合に前記弾性部材に異常が有ると診断してもよい（請求項２）。上述したように半クラッチの状態では、第２係合部材及びクラッチ部材の相手方と接触する部分の温度が上昇する。そのため、弾性部材に異常が生じて半クラッチの状態の期間が長くなると、クラッチ装置を解放する際に弾性部材が正常の場合よりも第２係合部材及びクラッチ部材の相手方と接触する部分の温度が高くなる。従って、判定温度を適切に設定することにより、クラッチ装置の解放時にこれらの部分の温度が判定温度より高くなった場合に弾性部材に異常が有ると診断できる。
【０００９】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記クラッチ部材は磁性材料で構成され、前記駆動手段として、通電時に前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に駆動可能な磁力を発生する電磁コイルが前記第２係合部材に設けられてもよい（請求項３）。このクラッチ装置では、電磁コイルに通電されるとクラッチ部材が第２係合部材に磁力で吸引され、これにより係合部材同士が係合される。一方、クラッチ装置を解放する場合は電磁コイルの通電が停止される。この際に弾性部材は、クラッチ部材を解放位置に付勢するので、解放時にクラッチ部材を第２係合部材から速やかに離すことができる。そのため、解放時の引き摺り損失を低減できる。
【００１０】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記クラッチ装置は、動力伝達経路に電動機が配置された車両用駆動装置に設けられ、前記第１係合部材は、前記電動機と一体回転可能に接続され、前記第２係合部材は、所定の固定部材に回転不能に固定され、前記制御手段は、前記所定の係合条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記係合位置に移動させて前記電動機をロックし、前記所定の解放条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記解放位置に移動させて前記電動機のロックを解除してもよい（請求項４）。このように第２係合部材を固定部材に固定することにより、クラッチ装置にて電動機をロックしたりそのロックを解除したりすることができる。
【００１１】
本発明の異常検出装置の一形態において、前記第１係合部材は、前記解放位置から前記係合位置への移動後に前記第１係合部材に生じる所定方向のトルクを利用して前記クラッチ部材を前記第２係合部材に押し付ける方向の力を発生させる係合補助手段を備えてもよい（請求項５）。この場合、第１係合部材と第２係合部材とを接触させ続けるために外部から与えるべきエネルギを低減できる。
【００１２】
この形態において、係合補助手段としては適宜の構成を採用できる。例えば、前記第１係合部材は、前記クラッチ部材と対向するように同軸上に配置されて動力が伝達される回転部材と、前記回転部材と前記クラッチ部材との間に介在する介在部材と、をさらに備え、前記係合補助手段は、前記介在部材が前記クラッチ部材及び前記回転部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持されることにより構成されてもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、弾性部材に異常が生じて弾性力が弱くなると、クラッチ装置の解放時におけるクラッチ部材及び第２係合部材の相手方と接触する部分の温度は、弾性部材が正常なときとは異なる変化を示す。本発明の異常検出装置によれば、温度取得手段によってこれらの部分の少なくともいずれか一方の温度を取得できるので、診断手段によって弾性部材に異常が有るか否か診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る異常検出装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示す図。
【図２】図１のロック装置の詳細を示した図であって、解放状態におけるロック装置を示す図。
【図３】図１のロック装置の詳細を示した図であって、係合状態におけるロック装置を示す図。
【図４】軸線方向から見た第１クラッチ板を示す図。
【図５】各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相が一致している状態を示した図。
【図６】各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相がずれている状態を示した図。
【図７】ロック制御装置が実行するロック制御ルーチンを示すフローチャート。
【図８】ロック制御装置が実行する異常診断ルーチンを示すフローチャート。
【図９】ロック装置を係合状態から解放状態に切り替えるときの摩擦部の温度変化の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る異常検出装置が搭載された車両の全体構成を概略的に示している。車両１はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。車両１に搭載されている駆動装置２は、内燃機関３と、電動機としての第１モータ・ジェネレータ４と、内燃機関３及び第１モータ・ジェネレータ４がそれぞれ連結された動力分配機構５と、車両１の駆動輪１０に動力を出力するための出力ギア６とを備えている。また、駆動装置２には変速機構７を介して出力ギア６に連結された第２モータ・ジェネレータ８が設けられている。出力ギア６の動力は差動装置９を介して左右の駆動輪１０に伝達される。
【００１６】
内燃機関３は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸１１を介して動力分配機構５に伝達される。入力軸１１と内燃機関３との間にはダンパ１２が介在しており、内燃機関３のトルク変動はダンパ１２にて吸収される。第１モータ・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ８とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第１モータ・ジェネレータ４は、固定部材であるケース１３に固定されたステータ４ａと、そのステータ４ａの内周側に同軸に配置されたロータ４ｂとを備えている。第２モータ・ジェネレータ８も同様に、ケース１３に固定されたステータ８ａと、そのステータ８ａの内周側に同軸に配置されたロータ８ｂとを備えている。
【００１７】
動力分配機構５は、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアＳ１と、そのサンギアＳ１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ１と、これらのギアＳ１、Ｒ１に噛み合うＰ１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１とを備えている。この形態では、入力軸１１がキャリアＣ１に、第１モータ・ジェネレータ４が連結部材１４を介してサンギアＳ１に、出力ギア６がリングギアＲ１にそれぞれ連結されている。連結部材１４は中空状に構成されて、かつ入力軸１１が挿入された状態で不図示の軸受を介してケース１３に支持されている。連結部材１４の外周には第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ｂが固定されている。
【００１８】
図１に示すように、減速機構７は、第２モータ・ジェネレータ８の回転を減速して出力ギア６に伝達するための機構であり、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構７は外歯歯車であるサンギアＳ２と、そのサンギアＳ２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ２と、これらのギアＳ２、Ｒ２に噛み合うピニオンＰ２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ２とを備えている。この形態では、サンギアＳ２が第２モータ・ジェネレータ８に、リングギアＲ２が出力ギア６にそれぞれ連結されており、キャリアＣ２はケース１３に固定されている。これにより、第２モータ・ジェネレータ８の回転が減速されて出力ギア６に伝達されるとともに、第２モータ・ジェネレータ８の動力が増幅されて出力ギア６に伝達される。
【００１９】
駆動装置２には、第１モータ・ジェネレータ４がロックされる係合状態と、そのロックが解除される解放状態とに状態を切り替え可能なクラッチ装置としてのロック装置２０が設けられている。図２及び図３はロック装置２０の詳細を示した図であり、図２は解放状態を、図３は係合状態をそれぞれ示している。ロック装置２０は、第１係合部材としての係合機構２１と、第２係合部材としての駆動機構２２とを備えている。係合機構２１と駆動機構２２とは共通の軸線の回りを相対回転可能に配置されている。係合機構２１には連結部材１４が接続されており、連結部材１４を介して第１モータ・ジェネレータ４のトルクが入力される。駆動機構２２は係合機構２１とケース１３との間に介在しており、ケース１３に対して固定されている。
【００２０】
係合機構２１は、回転部材としての第１クラッチ板２３と、クラッチ部材としての第２クラッチ板２４と、これらのクラッチ板２３、２４の間に介在する介在部材としての球状のカムボール２５とを備えている。第１クラッチ板２３と第２クラッチ板２４とは、同軸上に互いに対向するように配置されている。また、各クラッチ板２３、２４は、円板状に構成されていて、各クラッチ板２３、２４の対向面にはカムボール２５を保持するＶ字溝２６、２７が形成されている。第１クラッチ板２３は、連結部材１４に固定されている。第２クラッチ板２４は、図３に示した駆動機構２２と接触する係合位置と、図２に示した駆動機構２２から離れる解放位置との間で軸線方向に移動可能なように設けられている。また、第２クラッチ板２４は、磁性材料で構成されている。
【００２１】
図４は第１クラッチ板２３を軸線方向から見た状態を示しており、図５及び図６は各クラッチ板２３、２４を半径方向から見た状態を示している。図５は各クラッチ板２３、２４の位相が一致している状態を、図６は各クラッチ板２３、２４の位相がずれている状態をそれぞれ示している。図４から明らかなように、第１クラッチ板２３に設けられたＶ字溝２６は、周方向に等間隔に６個並べられている。第２クラッチ板２４に形成された他方のＶ字溝２７も同様に周方向に等間隔に６個並べられている。各Ｖ字溝２６、２７は、第１クラッチ板２３の中心線を含む断面で切断した場合には断面半円形をなしている（図２及び図３参照）。また、図４に示すように、第１クラッチ板２３の軸線方向から見ると、各Ｖ字溝２６、２７は、第１クラッチ板２３の中心寄りの内側縁部と中心から離れた外側縁部とが同心の円弧をなすように湾曲している。更に、図５及び図６に示すように、第１クラッチ板２３の半径方向から見ると、各Ｖ字溝２６、２７はＶ字状に形成されていて、回転方向（図の上又は下方向）に関して深さが徐々に浅くなっている。
【００２２】
第２クラッチ板２４と駆動機構２２との間には、駆動機構２２から離れる方向に第２クラッチ板２４を付勢する弾性部材としてのリターンスプリング２８が設けられている。図２に示すように、第２クラッチ板２４が解放位置にある場合、第２クラッチ板２４と駆動機構２２との間には所定の隙間Ｇが形成されている。そのため、ロック装置２０が解放状態の場合は、第２クラッチ板２４が第１クラッチ板２３に接近する方向に押し付けられた状態で、第１クラッチ板２３と第２クラッチ板２４とが供回りする。
【００２３】
駆動機構２２には、ケース１７に固定されたコイルハウジング２９と、コイルハウジング２９内に組み込まれた駆動手段としての電磁コイル３０と、が設けられている。コイルハウジング２９には、リターンスプリング２８の一端が固定されている。一方、リターンスプリング２８の他端は、リターンスプリング２８が第２クラッチ板２４と共に回転しないようにベアリング２８ａを介して第２クラッチ板２４と接続されている。これによりコイルハウジング２９と第２クラッチ板２４とは相対回転可能に構成されている。コイルハウジング２９のうち係合状態において第２クラッチ板２４が接触する部分には、摩擦部３１が設けられている。また、コイルハウジング２９には、摩擦部３１の温度に対応する信号を出力する温度取得手段としての温度センサ３２が設けられている。上述したように第２クラッチ板２４は磁性材料製であるため、図２の状態で電磁コイル３０に通電して励磁すると、電磁コイル３０の磁力により第２クラッチ板２４はリターンスプリング２８の弾性力に抗して係合位置側に移動する。そして、第２クラッチ板２４が係合位置に移動してその接触面２４ａが摩擦部３１と接触すると、接触面２４ａと摩擦部３１との間に摩擦力が生じるため、第２クラッチ板２４が駆動機構２２に対して停止する。つまり、図３に示すように、第１モータ・ジェネレータ４をロックする係合状態へ移行する。
【００２４】
第１クラッチ板２３にトルクが生じている場合、図６に示すように各クラッチ板２３、２４の位相がずれることにより、カムボール２５がＶ字溝２６、２７内の浅い位置に移動して、第２クラッチ板２４を駆動機構２２に押し付ける力が発生する。そのため、係合状態に移行した後に第１クラッチ板２３に同じ方向のトルクが作用している限りにおいてその押し付け力は維持される。このように押し付け力を発生させることにより、係合機構２１が本発明の係合補助手段として機能する。
【００２５】
図１に示したように、ロック装置２０に設けられた電磁コイル３０の動作はコンピュータユニットとして構成されたロック制御装置４０にて制御される。ロック制御装置４０は、駆動装置２を制御するトランスミッションコントロールユニットなどの他のコンピュータユニットと兼用されてもよいし、ロック装置２０の制御のために専用に設けられてもよい。ロック制御装置４０には、車両１の車速に応じた信号を出力する車速センサ４１と、駆動装置２の負荷（駆動力）に相関するアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ４２とがそれぞれ接続されている。また、このロック制御装置４０には、温度センサ３２も接続されている。
【００２６】
図７は、ロック制御装置４０が車両１の走行状態に応じてロック装置２０の制御するために車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行するロック制御ルーチンを示している。この制御ルーチンを実行することにより、ロック制御装置４０が本発明の制御手段として機能する。図７の制御ルーチンにおいてロック制御装置４０は、まずステップＳ１で車速及びアクセル開度を車両１の走行状態を代表するパラメータとして取得する。次のステップＳ２においてロック制御装置４０は、ロック装置２０を係合状態に切り替えるべき所定の係合条件が成立したか否か判断する。係合条件が成立したか否かは、車両１の走行状態に基づいて判定される。例えば予め車両１の走行状態のうち第１モータ・ジェネレータ４をロックすべき運転領域である係合領域を設定しておき、車両１の走行状態がこの係合領域内の場合に係合条件が成立したと判断される。係合条件が成立したと判断した場合はステップＳ３に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０を励磁させてロック装置２０を係合状態に切り替える係合制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、係合条件が不成立と判断した場合はステップＳ４に進み、ロック制御装置４０はロック装置２０を解放状態に切り替えるべき所定の解放条件が成立したか否か判断する。この解放条件が成立したか否かも車両１の走行状態に基づいて判定され、走行状態が上述した係合領域外の場合に成立したと判断される。解放条件が不成立と判断した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。一方、解放条件が成立したと判断した場合はステップＳ５に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０への通電を停止させてロック装置２０を解放状態に切り替える解放制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２８】
ロック制御装置４０は、この他にもロック装置２０に関する種々のルーチンを実行する。図８は、ロック制御装置４０が、リターンスプリング２８の異常の有無を診断するために実行する異常診断ルーチンを示している。このルーチンを実行することにより、ロック制御装置４０が本発明の診断手段として機能する。このルーチンを説明する前に、まず図９を参照してリターンスプリング２８の異常の有無を診断する方法について説明する。図９は、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替えるときの摩擦部３１の温度変化の一例を示している。なお、図９の線Ａがリターンスプリング２８が正常なときの温度変化の一例を示し、線Ｂがリターンスプリング２８に異常が有るときの温度変化の一例を示している。リターンスプリング２８は、経時劣化などによって異常が生じ、弾性力が弱くなることがある。この場合、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際に第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが離れ難くなり、第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが接触しつつ異なる回転数で回転する、いわゆる半クラッチ（半係合と称することもある。）の期間が長くなる。
【００２９】
この図では、解放条件が成立して電磁コイル３０への通電が停止された時刻を０とする。リターンスプリング２８が正常な場合は、時刻０から摩擦部３１の温度が上昇し、時刻ｔ１において温度Ｔ１となり、その後時刻ｔ２において温度Ｔ２となる。一方、リターンスプリング２８に異常が有る場合は、第２クラッチ板２４と摩擦部３１とが離れ難くなるので、時刻ｔ１より遅い時刻ｔ１’において摩擦部３１の温度が温度Ｔ１になる。また、半係合の期間が長くなるので、時刻ｔ２における摩擦部３１の温度は温度Ｔ２より高い温度Ｔ３になる。そのため、時刻０から摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１になった時刻までの時間ｔＴ１が時刻ｔ１より大きく、かつ時刻ｔ２になったときの摩擦部３１の温度Ｔｔ２が温度Ｔ２より高い場合にリターンスプリング２８に異常が有ると判断できる。すなわち、以下の２式の両方が満たされる場合にリターンスプリング２８に異常が有ると判断できる。そこで、ロック制御装置４０は、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際の摩擦部３１の温度の変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断する。このように異常の有無を診断することにより、温度Ｔ２が本発明の判定温度に相当する。
【００３０】
ｔＴ１＞ｔ１ ・・・ （１）
Ｔｔ２＞Ｔ２ ・・・ （２）
【００３１】
図８の異常診断ルーチンの説明に戻る。ロック制御装置４０は、このルーチンを車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行する。また、このルーチンは、ロック制御装置４０が実行する他のルーチンを並行に実行される。なお、このルーチンにおいて図７の制御ルーチンと同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。このルーチンにおいてロック制御装置４０は、まずステップＳ１で車両の走行状態を取得し、次のステップＳ４で所定の解放条件が成立したか否か判断する。解放条件が不成立と判断した場合は、今回のルーチンを終了する。一方、解放条件が成立したと判断した場合はステップＳ１１に進み、ロック制御装置４０は電磁コイル３０への通電を停止してから経過した時間を計測するためのタイマをリセットし、その後電磁コイル３０への通電が停止されると同時にそのタイマのカウントを開始する。
【００３２】
続くステップＳ１２においてロック制御装置４０は、摩擦部３１の温度Ｔが上述した図９の温度Ｔ１か否か判断する。摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１ではない場合、温度Ｔが温度Ｔ１になるまでこの処理を繰り返し実行する。一方、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１であると判断した場合はステップＳ１３に進み、ロック制御装置４０は、タイマによってカウントされている経過時間ｔが上述した図９の時刻ｔ１より大きいか否か判断する。このときの経過時間ｔは、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ１になったときの時間であるため、上述した時間ｔＴ１である。すなわち、この処理では上述した（１）式が成立するか否か判断している。経過時間ｔが時刻ｔ１以下と判断した場合は今回のルーチンを終了する。
【００３３】
一方、経過時間ｔが時刻ｔ１より大きいと判断した場合はステップＳ１４に進み、ロック制御装置４０は経過時間ｔが時刻ｔ２か否か判断する。経過時間ｔが時刻ｔ２ではない場合は、経過時間ｔが時刻ｔ２になるまでこの処理を繰り返し実行する。一方、経過時間ｔが時刻ｔ２であると判断した場合はステップＳ１５に進み、ロック制御装置４０は摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２より高いか否か判断する。このときの摩擦部３１の温度Ｔは、時刻ｔ２における摩擦部３１の温度であるため、上述した温度Ｔｔ２である。すなわち、この処理では上述した（２）式が成立するか否か判断している。摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２以下と判断した場合は今回のルーチンを終了する。一方、摩擦部３１の温度Ｔが温度Ｔ２より高いと判断した場合はステップＳ１６に進み、ロック制御装置４０はロック装置２０に異常があることを運転者に示すための異常警告処理を実行する。異常警告処理としては、例えば車両１のインパネ内の異常ランプの点灯などが行われる。その後、今回のルーチンを終了する。
【００３４】
以上に説明したように、本発明によれば、ロック装置２０を係合状態から解放状態に切り替える際の摩擦部３１の温度変化に基づいてリターンスプリング２８の異常の有無を診断することができる。また、リターンスプリング２８に異常が有る場合は運転者にその異常が報知されるので、運転者にリターンスプリング２８を修理することを促すことができる。これによりリターンスプリング２８に異常が生じている期間を短縮することができるので、ロック装置２０の解放時に無駄にエネルギが消費されることを抑制できる。そのため、燃費悪化を抑制できる。
【００３５】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、リターンスプリングの異常の有無を診断する際に使用する温度は摩擦部の温度に限定されない。この第２クラッチ板の接触面の温度も摩擦部の温度と同様に変化すると考えられるので、この接触面の温度変化に基づいてリターンスプリングの異常の有無を診断してもよい。さらにこの接触面及び摩擦部の両方の温度に基づいて異常の有無を診断してもよい。
【００３６】
上述した形態では、駆動機構をケースに固定してクラッチ装置を第１モータ・ジェネレータをロックするためのロック装置として機能させたが、このクラッチ装置は回転運動が伝達される種々の動力伝達経路中に設けられてもよい。この場合、係合機構及び駆動機構の両方がそれぞれ異なる回転体に設けられてもよい。
【００３７】
本発明の異常検出装置が適用されるクラッチ装置は、上述した形態のクラッチ装置に限定されない。一対の係合部材を接触させて摩擦力を利用して動力を伝達し、これらの係合部材を弾性部材にて離す種々のクラッチ装置に適用してよい。また、係合部材を駆動する駆動手段は電磁コイルに限定されない。モータなどの種々のアクチュエータを使用してよい。
【符号の説明】
【００３８】
２ 駆動装置
４ 第１モータ・ジェネレータ（電動機）
１３ ケース（固定部材）
２０ ロック装置（クラッチ装置）
２１ 係合機構（第１係合部材）
２２ 駆動機構（第２係合部材、係合補助手段）
２３ 第１クラッチ板（回転部材）
２４ 第２クラッチ板（クラッチ部材）
２５ カムボール（介在部材）
２６ Ｖ字溝
２７ Ｖ字溝
２８ リターンスプリング（弾性部材）
３０ 電磁コイル（駆動手段）
３２ 温度センサ（温度取得手段）
４０ ロック制御装置（制御手段、診断手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１係合部材と第２係合部材とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、
前記第１係合部材は、前記第１係合部材と前記第２係合部材との間で動力伝達が可能なように前記第２係合部材と接触する係合位置と前記第２係合部材と離れる解放位置との間で移動可能なクラッチ部材を有し、
前記クラッチ部材を前記第２係合部材から離れる方向に付勢する弾性部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に前記弾性部材に抗して駆動可能な駆動手段と、所定の係合条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記係合位置に移動するように前記駆動手段を動作させ、所定の解放条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記弾性部材の弾性力にて前記解放位置に移動するように前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備えたクラッチ装置に適用され、
前記クラッチ部材のうち前記第２係合部材と接触する部分の温度及び前記第２係合部材のうち前記クラッチ部材と接触する部分の温度の少なくともいずれか一方の温度を取得する温度取得手段と、前記所定の解放条件が成立して前記制御手段が前記駆動手段を停止させた時期からの所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度の変化に基づいて前記弾性部材の異常の有無を診断する診断手段と、を備えているクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記診断手段は、前記所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度が所定の判定温度より高くなった場合に前記弾性部材に異常が有ると診断する請求項１に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記クラッチ部材は磁性材料で構成され、
前記駆動手段として、通電時に前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に駆動可能な磁力を発生する電磁コイルが前記第２係合部材に設けられている請求項１又は２に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記クラッチ装置は、動力伝達経路に電動機が配置された車両用駆動装置に設けられ、
前記第１係合部材は、前記電動機と一体回転可能に接続され、
前記第２係合部材は、所定の固定部材に回転不能に固定され、
前記制御手段は、前記所定の係合条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記係合位置に移動させて前記電動機をロックし、前記所定の解放条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記解放位置に移動させて前記電動機のロックを解除する請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項５】
前記第１係合部材は、前記解放位置から前記係合位置への移動後に前記第１係合部材に生じる所定方向のトルクを利用して前記クラッチ部材を前記第２係合部材に押し付ける方向の力を発生させる係合補助手段を備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項６】
前記第１係合部材は、前記クラッチ部材と対向するように同軸上に配置されて動力が伝達される回転部材と、前記回転部材と前記クラッチ部材との間に介在する介在部材と、をさらに備え、
前記係合補助手段は、前記介在部材が前記クラッチ部材及び前記回転部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持されることにより構成されている請求項５に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項１】
第１係合部材と第２係合部材とが共通の軸線の回りに相対回転可能に配置され、
前記第１係合部材は、前記第１係合部材と前記第２係合部材との間で動力伝達が可能なように前記第２係合部材と接触する係合位置と前記第２係合部材と離れる解放位置との間で移動可能なクラッチ部材を有し、
前記クラッチ部材を前記第２係合部材から離れる方向に付勢する弾性部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に前記弾性部材に抗して駆動可能な駆動手段と、所定の係合条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記係合位置に移動するように前記駆動手段を動作させ、所定の解放条件が成立した場合は前記クラッチ部材が前記弾性部材の弾性力にて前記解放位置に移動するように前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備えたクラッチ装置に適用され、
前記クラッチ部材のうち前記第２係合部材と接触する部分の温度及び前記第２係合部材のうち前記クラッチ部材と接触する部分の温度の少なくともいずれか一方の温度を取得する温度取得手段と、前記所定の解放条件が成立して前記制御手段が前記駆動手段を停止させた時期からの所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度の変化に基づいて前記弾性部材の異常の有無を診断する診断手段と、を備えているクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記診断手段は、前記所定期間中に前記温度取得手段が取得した温度が所定の判定温度より高くなった場合に前記弾性部材に異常が有ると診断する請求項１に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記クラッチ部材は磁性材料で構成され、
前記駆動手段として、通電時に前記クラッチ部材を前記解放位置から前記係合位置に駆動可能な磁力を発生する電磁コイルが前記第２係合部材に設けられている請求項１又は２に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記クラッチ装置は、動力伝達経路に電動機が配置された車両用駆動装置に設けられ、
前記第１係合部材は、前記電動機と一体回転可能に接続され、
前記第２係合部材は、所定の固定部材に回転不能に固定され、
前記制御手段は、前記所定の係合条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記係合位置に移動させて前記電動機をロックし、前記所定の解放条件が成立した場合に前記クラッチ部材を前記解放位置に移動させて前記電動機のロックを解除する請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項５】
前記第１係合部材は、前記解放位置から前記係合位置への移動後に前記第１係合部材に生じる所定方向のトルクを利用して前記クラッチ部材を前記第２係合部材に押し付ける方向の力を発生させる係合補助手段を備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【請求項６】
前記第１係合部材は、前記クラッチ部材と対向するように同軸上に配置されて動力が伝達される回転部材と、前記回転部材と前記クラッチ部材との間に介在する介在部材と、をさらに備え、
前記係合補助手段は、前記介在部材が前記クラッチ部材及び前記回転部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持されることにより構成されている請求項５に記載のクラッチ装置の異常検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４７４２４（Ｐ２０１１−４７４２４Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４３１７（Ｐ２００９−１９４３１７）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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