(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから動力を受け変速ギヤを切換えることで多段階に変速して駆動系統へ出力する変速機と、
エンジンから変速機へ伝達される動力を締結および開放可能なクラッチと、
前記変速機の変速ギヤより下流の駆動系統に駆動トルクを選択的に付加するアシスト手段と、
前記変速機の変速ギヤの切換え時、前記クラッチの開放およびまたは変速ギヤの中立復帰によりアシスト手段を作動させ、変速ギヤの切換え後およびまたは前記クラッチの締結によりアシスト手段の作動を停止する制御手段とを備え、
前記制御手段は、車両の停止中において、シフトレバーが前進レンジに選択され、且つ、パーキングブレーキ手段の作動が解除されることを条件として、前記クラッチの開放を行なう一方、前記アシスト手段を作動させることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段はパーキングブレーキ手段の作動中は前記アシスト手段の作動を阻止することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、バッテリ容量に応じてエンジンの回転および停止を選択して作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記アシスト手段は、ワンウエイクラッチを介して駆動系統に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動装置に関し、特に、変速時に動力伝達の中断を伴う変速機に好適な車両用駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から機械的クラッチにクラッチ操作のアクチュエータを設ける一方、手動変速機にギヤシフトのアクチュエータを設けて、クラッチ開放・締結操作と変速操作とを自動的に行なわせる自動変速モードを備えた変速装置が知られており、例えば、特開平７−１５１２１７号公報や特開平９−７９３７４号公報に開示されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、変速時にクラッチを開放してエンジンとミッションとの間の動力伝達を中断した状態で、変速操作がなされ、その完了後（約０．３秒後）に再びクラッチを締結して動力伝達を再開しているため、前記中断中は惰行状態にあり、クラッチから車両駆動系の末端の駆動車輪の間の駆動系統は、動力伝達状態から急激にトルクが作用していない状態となるため、トルク抜けショックを生じる一方、クラッチが再び締結されると駆動系統全体に駆動トルクの立ち上がりを生じトルクショックが発生する。このトルク抜けショックを解消するために変速機の変速ギヤより下流の駆動系統に駆動トルクを選択的に付加する電動モータ等のアシスト手段を設け、変速機の変速ギヤの切換え時、前記クラッチの開放およびまたは変速ギヤの中立復帰によりアシスト手段を作動させ、変速ギヤの切換え後およびまたは前記クラッチの締結によりアシスト手段の作動を停止する車両用駆動装置が特開平１１−１４１６６５号公報により提案されている。しかしながら、このような車両用駆動装置においては、シフトレバーを前進（Ｄ）レンジに操作するとアシスト手段が作動されて発進動作するものであるため、意図しない発進がなされる場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、確実な走行意思の確認に好適な車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンから動力を受け変速ギヤを切換えることで多段階に変速して駆動系統へ出力する変速機と、エンジンから変速機へ伝達される動力を締結および開放可能なクラッチと、前記変速機の変速ギヤより下流の駆動系統に駆動トルクを選択的に付加するアシスト手段と、前記変速機の変速ギヤの切換え時、前記クラッチの開放およびまたは変速ギヤの中立復帰によりアシスト手段を作動させ、変速ギヤの切換え後およびまたは前記クラッチの締結によりアシスト手段の作動を停止する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の停止中において、シフトレバーが前進レンジに選択され、且つ、パーキングブレーキ手段の作動が解除されることを条件として、前記クラッチの開放を行なう一方、前記アシスト手段を作動させることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、パーキングブレーキ手段の作動中は前記アシスト手段の作動を阻止することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、バッテリ容量に応じてエンジンの回転および停止を選択して作動させることを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかにおいて、前記アシスト手段は、ワンウエイクラッチを介して駆動系統に連結されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、車両の停止中において、シフトレバーが前進レンジに選択され、且つ、パーキングブレーキ手段の作動が解除されることを条件として、クラッチの開放を行ないアシスト手段を作動させるものであるため、確実な走行意思の確認後に、停車状態から車両を微速前進させることができ、車両の操作性を向上でき、車庫入れ等の微妙な車両操作がやり易く、しかも、坂道発進等で車両が後退することが防止でき、安価な装置で商品性を高めることができる。
【００２０】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、車両のパーキングブレーキ手段の作動中は前記アシスト手段の作動を阻止しているため、シフトレバーが前進レンジでの停車中に１速または２速等の低速変速段を選択する手動変速機にあっても発進等の誤作動が生じなく安全性が高い。
【００２２】
第３の発明では、第１の発明の効果に加えて、バッテリ容量に応じてエンジンの回転および停止を選択できるため、停車時にエンジンを停止でき、動力損失を低減できる。
【００２３】
第４の発明では、ワンウエイクラッチを介してアシスト手段の駆動力を駆動系統に伝達するため、作動時にのみアシスト手段を作動させればよく経済的であり、また、高速での巡航時においてもアシスト手段を高速で回転させる必要がなくその耐久性を確保できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用可能な車両用駆動装置の全体構造を示し、図２はその平面図、図３は側面図であり、クラッチ１、手動変速機２、および、アシスト機構３から構成され、変速中にエンジンに代わってアシスト機構３により変速機２下流の駆動系統のトルクを確保してトルク抜けショックを防止するものである。
【００２６】
図１において、前記クラッチ１は、クラッチハウジング１０内に変速機２の入力軸２１に支持されたクラッチディスク１１と、図示しないエンジンクランク軸端に取付けられ、クラッチディスク１１の両側に配されたプレッシャプレート１２、および、フライホイール１３、クラッチカバー１４、ダイアフラムスプリング１５等から構成される。
【００２７】
そして、通常はダイアフラムスプリング１５のばね力でクラッチディスク１１をプレッシャプレート１２とフライホイール１３とで挟み込むことで締結状態となりエンジンからの駆動力を変速機２の入力軸２１に伝達する。
【００２８】
また、クラッチハウジング１０に摺動支持されたレリーズベアリング１６を図２に示す作動手段としてのクラッチモータ１７を作動させて、図示しないウイズドロワルレバーで押圧することでダイアフラムスプリング１５の付勢力を解除して、プレッシャプレート１２を後退させることでクラッチディスク１１を開放して、エンジンからの駆動力の変速機２の入力軸２１への伝達を遮断する開放状態となる。
【００２９】
前記変速機２は、前記クラッチハウジング１０と変速機ケース２０との間に設けられ、前記入力軸２１とこの入力軸２１に並行配置されたメインシャフト２２およびデファレンシャルケース２３をこれらハウジング１０およびケース２０で両端支持して構成している。
【００３０】
前記入力軸２１には、図中右から、１速ギヤ２５、リバースギヤ２４、２速ギヤ２６、３速ギヤ２７、４速ギヤ２８、５速ギヤ２９が一体に配置され、前記メインシャフト２２には、前記入力軸２１上の各前進ギヤ２５〜２９に噛み合う１速メインギヤ３５〜５速メインギヤ３９が回転自在に設けられ、前記リバースギヤ２４は後退変速時に図示しないアイドラギヤを介してメインシャフト２２と一体のリバースメインギヤ３４と噛み合うように構成される。
【００３１】
前記１速メインギヤ３５と２速メインギヤ３６の間、３速メインギヤ３７と４速メインギヤ３８の間、および５速メインギヤ３９の側方には、夫々シンクロ機構３０〜３２が配置され、シンクロ機構３０〜３２は図２に示す作動手段としてのシフトモータ３３により作動され、変速時に今まで動力伝達していたメインギヤとメインシャフト２２の連結を開放して中立位置に復帰する一方、新たに選択されたメインギヤとメインシャフト２２との間の回転速度を同期させつつ両者を連結する機能を備える。
【００３２】
前記選択されるメインギヤ、即ち、変速段は、車速値とエンジンのスロットル開度値により設定される１速−２速、２速−３速、３速−４速、４速−５速間の各アップシフト線と５速−４速、４速−３速、３速−２速、２速−１速間の各ダウンシフト線とにより区画された変速スケジュールに基づき、車速とスロットル開度の状態に応じて自動的に決定される。
【００３３】
前記メインシャフト２２には、前記デファレンシャルケース２３との間にファイナルドライブを構成するファイナルドライブギヤ４０Ａが形成され、デファレンシャルケース２３にはファイナルギヤ４０Ｂが設けられる。
【００３４】
前記デファレンシャルケース２３内には、図示しないがデファレンシャルギヤが配置され、その出力はドライブシャフト４１（図２参照）を介して図示しない駆動車輪に伝達される。
【００３５】
前記アシスト機構（アシスト手段ともいう）３は、変速機ケース２０を貫通したモータ軸４２を持つアシストモータ（電動モータ）４３と、モータ４２軸にワンウエイクラッチ（一方向クラッチ）４４を介して取付けたモータギヤ４５、および、モータギヤ４５とファイナルドライブギヤ（メインギヤ）４０Ａとに噛み合うアイドラギヤ４６（図３参照）から構成され、変速中にアシストモータ４３の駆動トルクをモータギヤ４５、アイドラギヤ４６を介してファイナルギヤ４０Ａ、４０Ｂから駆動車輪までの間の駆動系統に加えるよう機能する。アイドラギヤ４６は変速機ケース２０とクラッチハウジング１０とに両端支持されている。
【００３６】
図４は駆動力の伝達経路を示し、エンジンからの駆動力を伝達する通常時には、入力軸２１から１速〜５速のメインギヤ３５〜３９のいずれか、シンクロ機構３０〜３２のいずれか、メインシャフト２２、ファイナルギヤ４０Ａ、４０Ｂとハッチングした矢印の如く伝達される。
【００３７】
また、変速中は上記変速ギヤ２５〜２９、３５〜３９を経由しての動力はクラッチ１により断たれ、代わって、アシストモータ４３による駆動トルクが、一方向クラッチ４４、モータギヤ４５、アイドラギヤ４６を介してファイナルギヤ４０Ａ、４０Ｂに白抜きの矢印の如く伝達される。
【００３８】
図５は車両用駆動装置の制御システムを示し、クラッチモータ１７およびシフトモータ３３を制御する変速コントロールユニットＴＣＵと、アシストモータ４３を制御するモータコントロールユニットＭＣＵと、変速時のエンジン回転数を制御するエンジンコントロールユニットＥＣＵとから構成されている。
【００３９】
前記エンジンコントロールユニットＥＣＵは、エンジン回転数センサ５０よりのエンジン回転数信号、アクセル開度センサ５１よりのアクセル開度信号、スロットル開度センサ５２よりのスロットル開度信号、エンジントルクセンサ５３よりのエンジントルク信号が夫々入力され、非変速時は、アクセル開度信号に基づきスロットル開度を制御し、スロットル開度信号により制御結果を監視する。
【００４０】
また、変速時には、前記エンジントルク信号を監視し、変速コントロールユニットＴＣＵよりの要求トルク信号（スロットル開度の増減指令）に基づきエンジンＥから出力されるトルクが一致するようエンジンＥのスロットル開度を調整する。
【００４１】
具体的には、変速機２のシフトアップ（アップシフトともいう）変速時には、変速コントロールユニットＴＣＵから、エンジン回転数を落とすエンジントルクカットの要求信号（スロットル開度減少指令）を受けてエンジンＥのスロットル開度を減少調整する。
【００４２】
また、シフトダウン（ダウンシフトともいう）変速時には、変速コントロールユニットＴＣＵからエンジン回転数を上昇させるエンジントルク増加の要求信号（スロットル開度増加指令）を受け、エンジンＥのスロットル開度を増大調整し、シフトダウン終了時には、変速コントロールユニットＴＣＵからエンジン回転数を変速比分減少するエンジントルク減少の要求信号（スロットル開度減少指令）に応じてエンジンのスロットル開度を減少調整する。
【００４３】
変速コントロールユニットＴＣＵ（制御手段）は、シフトレバー位置センサ５４よりのシフト位置信号（ニュートラル位置Ｎ、前進位置Ｄ、マニュアル位置３、２、１、リバース位置Ｒ等、なお、Ｎレンジ、Ｄレンジ、３レンジ、２レンジ、１レンジ、Ｒレンジともいう）、変速機２のギヤ位置センサ５５よりのギヤ位置信号（１速〜５速）、変速機２の入力軸回転数センサ５６よりの入力回転数信号、車両の図示しないパーキングブレーキ装置（パーキングブレーキ手段）のパーキングランプスイッチ５７よりの駐車信号、および、車輪速センサ５８の車輪速信号に基づき制動時の制動力を制御するスキッドコントロールコンピュータ５９からの車速信号が入力され、エンジンコントロールユニットＥＣＵからは、発生トルク信号（スロットル開度信号）が入力されている。
【００４４】
また、前記変速スケジュールに基づき、車速信号およびスロットル開度信号に応じて変速段を決定し、変速が必要な場合には、クラッチモータ１７へはクラッチ開放指令／クラッチ締結指令を、シフトモータ３３へは新たな変速段指令を、モータコントロールユニットＭＣＵにはアシスト開始指令／アシスト終了指令を、エンジンコントロールユニットＥＣＵにはスロットル開度減少／増加指令を夫々出力する。
【００４５】
即ち、シフトアップ変速においては、エンジンコントロールユニットＥＣＵにスロットル開度減少指令を出力し、次いで、クラッチモータ１７に開放指令を、また、モータコントロールユニットＭＣＵにアシストモータ作動開始指令を夫々出力し、入力回転数がシフトアップに対応した回転数の範囲内か否かを判断し、許容範囲内であればシフトモータ３３に変速開始指令を出力し、シフトの終了後、クラッチモータ１７に締結指令を、また、モータコントロールユニットＭＣＵにアシスト作動終了指令を夫々出力し、エンジンコントロールユニットＥＣＵにスロットル開度をアクセル開度に対応した元の開度への復帰指令を出力して変速作動を完了させる。
【００４６】
前記シフトアップ変速時におけるエンジンコントロールユニットＥＣＵへのスロットル開度減少指令は、シフトアップ（１速−２速、２速−３速、３速−４速、４速−５速）毎に設定されてスロットル開度量として予め図示しないスロットル開度マップに記憶されている。
【００４７】
また、シフトダウン変速においては、モータコントロールユニットＭＣＵにアシストモータ作動開始指令を、エンジンコントロールユニットＥＣＵにスロットル開度増加指令を夫々出力し、入力回転数がシフトダウンに対応した回転数の範囲内か否かを判断し、許容範囲内であればシフトモータ３３に変速開始指令を出力し、シフトが終了後、エンジンコントロールユニットＥＣＵにシフトダウンに対応したエンジン回転数となるようスロットル開度減少指令を、モータコントロールユニットＭＣＵにアシスト作動終了指令を夫々出力し、そして、エンジンコントロールユニットＥＣＵにスロットル開度をアクセル開度に対応した元の開度への復帰指令を出力して変速作動を完了させる。
【００４８】
前記シフトダウン変速時におけるエンジンコントロールユニットＥＣＵへのスロットル開度増加指令およびスロットル開度減少指令は、シフトダウン（５速−４速、４速−３速、３速−２速、２速−１速）毎に設定されてスロットル開度量として予め前記スロットル開度マップに同様に記憶されている。
【００４９】
なお、上記変速動作の開始にあたっては、シフト位置がドライブレンジ（以下、Ｄレンジという）であり、パーキングブレーキランプスイッチ５７からの駐車信号がＯＦＦであり、入力回転数が指定範囲にある場合にのみ、開始される。
【００５０】
さらに、シフト位置がＤレンジ（前進レンジ）で変速段が１速である場合の停車中においては、クラッチモータ１７へ開放指令を出力する一方、モータコントロールユニットＭＣＵへはアシスト開始指令を出力して、アシストモータ４３により車両を微速前進（クリープ）可能とし、スキッドコントロールコンピュータ５９よりの車速信号により設定した車速になるようモータコントロールユニットＭＣＵへアシストトルク調整指令を出力し、エンジンコントロールユニットＥＣＵよりアクセルペダル踏み込み信号を受けるとき、クラッチモータ１７へ締結指令を、モータコントロールユニットＭＣＵへアシスト終了指令を夫々出力して、エンジンＥからの動力伝達を再開させる。
【００５１】
なお、前記クリープ走行は、バッテリ容量が許容範囲にある場合の、エンジンコントロールユニットＥＣＵへエンジン停止指令を出力してエンジン停止状態で作動され、アクセルペダルが踏み込まれてエンジンが回転を再開されたとき終了される作動状態と、バッテリ容量が許容範囲に満たない場合の、エンジンコントロールユニットＥＣＵへエンジンＥをアイドル回転状態にしてエンジンＥに付属した図示しない発電器での発電状態で作動され、やはり、アクセルペダルが踏み込まれたとき終了する作動状態とがあり、バッテリ容量によりいずれかの作動状態が選択される。
【００５２】
また、前記クリープ走行は、パーキングブレーキ手段の作動状態を検出するパーキングブレーキランプスイッチ５７がＯＦＦ状態の場合のみ作動を開始し、パーキングブレーキランプスイッチ５７のＯＮ状態の場合には作動は阻止される。
【００５３】
前記モータコントロールユニットＭＣＵ（制御手段を構成する）は、変速コントロールユニットＴＣＵからのアシスト開始指令により、クラッチモータ１７によるクラッチ１の開放によるトルク抜けに対応してアシストトルクを増加させ、変速コントロールユニットＴＣＵよりのアシスト終了指令により、クラッチモータ１７によるクラッチ１の締結による伝達トルクの増加に対応してアシストトルクを減少させるようアシストモータ４３を作動させる。
【００５４】
また、前記モータコントロールユニットＭＣＵには、シフトアップ（１速−２速、２速−３速、３速−４速、４速−５速）毎のアシストトルクのマップ、および、シフトダウン（５速−４速、４速−３速、３速−２速、２速−１速）毎のアシストトルクのマップが記憶されており、変速の度に読み出されて、最適なアシストトルクをアシストモータ４３に指令する。
【００５５】
また、クリープ走行時においては、変速コントロールユニットＴＣＵよりのアシストトルク調整指令に応じてアシストトルクを増減させ、路面傾斜状態、車両積載状態に応じて変化する走行負荷に対応する構成としている。
【００５６】
次に、車両用駆動装置の変速コントロールユニットＴＣＵの作動につき、図６および図７によりシフトアップ変速について、図８によりシフトダウン変速について、図９によりクリープ作動について、夫々説明する。
【００５７】
前述したように、変速コントロールユニットＴＣＵは内蔵した変速スケジュールに基づき、車速信号およびスロットル開度信号に応じて変速段を決定し、決定した変速段が現在の変速段に対してギヤ比（減速比）が減少する場合にアップシフト変速が選択され、ギヤ比が増加する場合にダウンシフト変速が選択される。
【００５８】
アップシフト変速が選択された場合には、図６のフローチャートに示された制御が実行される。図６に示すように、アップシフト変速は、ステップ１〜４における変速前確認部と、ステップ５〜１１における変速動作部とからなり、変速動作部のステップ６およびステップ１０におけるクラッチモータ１７の作動とアシストモータ４３の作動とは、クラッチモータ１７が作動してクラッチ１を開放するときにはそれに同期してアシストモータ４３によるアシストトルクが増加し、クラッチモータ１７によりクラッチ１を締結再開するときにはそれに同期してアシストモータ４３によるアシストトルクが減少するよう作動される。
【００５９】
そして、ステップ７〜９間においては、クラッチ１での伝達トルクは駆動系統に作用せず、アシストモータ４３によるアシストトルクが駆動系統に作用している。
【００６０】
前記変速前確認部では、先ず、ステップ１においてシフトレバー位置センサ５４よりの位置信号がＤレンジか否か、ステップ２においてギヤ位置センサ５５よりのギヤ位置信号がアップシフト以前のギャ位置Ｎであるか否か、ステップ３においてパーキングブレーキランプスイッチ５７よりの信号がＯＦＦであるか否か、ステップ４において入力回転数センサ５６よりの入力回転数が今回のシフトアップ変速の指定範囲内のものであるか否かの各判定を行なう。
【００６１】
前記ステップ１の判定は、シフト位置がＤレンジであることの確認であり、Ｎレンジ、マニュアル３（２、１）レンジ、Ｒレンジにシフトされている場合には変速作動は開始されない。
【００６２】
前記ステップ２の判定は、変速スケジュール上の変速前のギヤ位置とギヤ位置センサ５５よりのギヤ位置とが一致しているか否かの確認であり、ギヤ位置センサ５５、スロットル開度センサ５２の故障、車速信号の異常等がある場合には、上記ギヤ位置が一致しないことが予想され、変速動作は開始されない。
【００６３】
前記ステップ３の判定は、パーキングブレーキを作動させた停車中か否かの確認であり、停車中での変速動作は開始されない。
【００６４】
前記ステップ４の判定は、入力回転数が、対象とするアップシフトに対して指定範囲内にあるか否かの確認であり、指定範囲を逸脱して高回転となっていたりした場合には変速動作は開始されない。
【００６５】
前記ステップ１〜４の確認のいずれも満足する場合には、変速動作部のステップが開始され、ステップ５でエンジンコントロールユニットＥＣＵへスロットル開度減少指令を出力し、ステップ６においてクラッチモータ１７へ開放指令を出力し、同時にモータコントロールユニットＭＣＵへアシストモータ作動開始指令を出力し、シフトモータ３３に中立位置復帰指令を出力する。
【００６６】
上記動作により、エンジンコントロールユニットＥＣＵはスロットル開度を減少してシフトアップ変速の準備を行ない、クラッチモータ１７はクラッチ１の締結を開放し、モータコントロールユニットＭＣＵはアシストモータ４３を起動し、シフトアップ変速に最適な目標アシストトルクを発生させる。さらに、シフトモータ３３は中立状態に復帰し、１速メインギヤ３５とメインシャフト２２との間のシンクロ機構３０を中立状態として、入力軸２１および各変速メインギヤ３５〜３９を自由回転させる。
【００６７】
この状態では、クラッチ１によりエンジンＥからの動力は断たれ、代わってアシストモータ４３からワンウエイクラッチ４４、ドライブギヤ４５、および、アイドラギヤ４６を介してファイナルギヤ４０Ａ、４０Ｂ、デファレンシャルギヤ２３、ドライブシャフト４１、および、駆動車輪からなる駆動系統にはアシストトルクが作用しており、駆動トルクがクラッチ１の開放にかかわらず維持されている。従って、駆動トルクの急激な低下によるトルク抜けショックの発生が防止される。
【００６８】
図７は１速から２速へのシフトアップ変速中におけるメインシャフト２２の回転数（図７Ａ参照）と駆動系統に入力される伝達トルク（図７Ｄ参照）、アシストトルク（図７Ｃ参照）の変化を示すものであり、クラッチ１が開放される時間Ｔ１から、図７Ｂの如く従来技術にあっては急激に伝達トルクが低下するが、代わってアシストトルクが図７Ｃのごとく立ち上がることで伝達トルクの低下をアシストする状態を示している。
【００６９】
図６に戻り、次にステップ７により入力回転数がシフトアップ変速に対応した回転数範囲に低下したか否かを判断する。入力回転数はクラッチ１およびシンクロ機構３０〜３２のいずれからも駆動されないため、図７に示すように時間Ｔ１から低下する。
【００７０】
従って、入力回転数が対応した回転数範囲まで低下した場合には、ステップ８に進み、シフトモータ３３に新たなシフトアップ変速段へシフト動作させ、対応するシンクロ機構３０〜３２により対応メインギヤ３６〜３９とメインシャフト２２の同期を行なわせる。
【００７１】
次いで、ステップ９において、シフト終了か否かが判断される。シフト終了は、シンクロ機構３０〜３２の同期完了とともにシフトモータ３３がストロークエンドに到達することを検出することで確認される。
【００７２】
また、モータコントロールユニットＭＣＵは、アシストモータ４３によるアシストトルク値を、図７Ｃに示すように、変速前の伝達トルク値から変速後の伝達トルク値に変速中において徐々に変化させる。
【００７３】
ステップ９でシフト終了に至れば、ステップ１０に進み、クラッチモータ１７へ締結再開指令を出力する一方、モータコントロールユニットＭＣＵへはアシスト作動終了指令を出力する。（図７の時間Ｔ２）
クラッチモータ１７はクラッチ１を所定の締結速度で締結ショックを発生させることなく締結させ、モータコントロールユニットＭＣＵはアシストモータ４３のアシストトルクをクラッチ１の締結速度に対応して低下させる。
【００７４】
アシストトルクからクラッチトルクへの移行は、クラッチ１の締結によりメインシャフト２２が回転駆動される時点でワンウエイクラッチ４４が作動し、アシストモータ４３による駆動が断たれ（図７中の時間Ｔ３参照）、以後エンジンＥからの動力が駆動系統に伝達される。そして、アシストモータ４３は停止され、ドライブギヤ４５、アイドラギヤ４６のみがメインシャフト２２とともに回転される状態となる。
【００７５】
このクラッチ締結時にあっても、ワンウエイクラッチ４４によりアシストトルクからクラッチトルクへの移行は円滑に行なわれる。
【００７６】
なお、図７中のアシストトルクの立上り位置を早い時期に移動させ、アシストトルクの立下り位置を遅い時期に移動させると、クラッチトルクの低下部分を完全にカバーできて、駆動系統トルクの変動をなくすることができる。
【００７７】
ステップ１１では、エンジンコントロールユニットＥＣＵへスロットル開度の復帰指令が出力され、スロットル開度はアクセル開度センサに追随して制御され、シフトアップ変速は終了する。
【００７８】
前記変速中（図７における時間Ｔ１〜Ｔ２の間）におけるアシストトルク値の制御は、モータコントロールユニットＭＣＵに記憶されたパターンにより行なわれ、このパターンはシフトアップ変速（１速−２速、２速−３速、３速−４速、４速−５速）毎に設定される。
【００７９】
また、クラッチ１経由で伝達されるトルク値に一致させることが、アシストトルク初期および終期においてクラッチトルクと切換わる際に、トルク変化がゼロと出来て望ましいが、必ずしもこれに限定することなく、クラッチ１経由で伝達されるトルク値の５０パーセントであっても、多板クラッチにより変速ギヤを切換える遊星ギヤ式自動変速機と同等のトルクショックに低減することができる。
【００８０】
前記変速スケジュールに基づき、車速信号およびスロットル開度信号に応じて決定された変速段がシフトダウンである場合には、図８のフローチャートに示された制御が実行される。
【００８１】
図８に示すように、シフトダウン変速は、ステップ１２〜１５における変速前確認部とステップ１６〜２３における変速動作部とからなり、変速前確認部のステップ１２〜１５はシフトアップ時に説明したステップ１〜４と同じであるため説明を省略し、以下に変速動作部を構成するステップ１６から説明する。
【００８２】
変速前確認部のステップ１２〜１５の確認がいずれも満足する場合には、ステップ１６でエンジンコントロールユニットＥＣＵへスロットル開度減少指令を出力し、ステップ１７でモータコントロールユニットＭＣＵへアシストモータ作動開始指令を出力し、同時にシフトモータ３３に中立位置復帰指令を出力する。
【００８３】
上記動作により、エンジンコントロールユニットＥＣＵはスロットル開度を減少してシフトダウン変速の準備を行ない、モータコントロールユニットＭＣＵはアシストモータ４３を起動し、シフトダウン変速に最適な目標アシストトルクを発生させる。また、シフトモータ３３は中立状態に復帰し、たとえば２速メインギヤ３６とメインシャフト２２との間のシンクロ機構３０を中立状態として、入力軸２１および各変速メインギヤ３５〜３９をメインシャフト２２から切り離してクラッチ１を介してエンジンＥと共に回転させる。
【００８４】
この状態では、全てのシンクロ機構３０〜３２が開放されているためにエンジンＥからの動力は断たれ、代わってアシストモータ４３からワンウエイクラッチ４４、ドライブギヤ４５、および、アイドラギヤ４６を介してファイナルギヤ組４０Ａ、４０Ｂ、デファレンシャルギヤ２３、ドライブシャフト４１、および、駆動車輪からなる駆動系統にはアシストトルクが作用しており、駆動トルクがシンクロ機構３０〜３２の開放にかかわらず維持されている。従って、駆動トルクの急激な低下によるトルク抜けショックの発生が防止される。
【００８５】
このアシストトルク値はシフトダウン変速前のクラッチ伝達トルクに相当する値を初期目標値とし、シフトダウン変速後のクラッチ伝達トルクに相当する値を終了目標値として、両目標値間で徐々に変化させて個々のシフトダウン変速（５速−４速、４速−３速、３速−２速、２速−１速）毎にモータコントロールユニットＭＣＵ内の記憶手段に設定される。これらの目標値は必ずしもクラッチ伝達トルクに相当する値と同じにする必要はなく、シフトダウン時は、エンジンブレーキに相当する伝達トルクでよい。
【００８６】
次いで、ステップ１８においてエンジンコントロールユニットＥＣＵへスロットル開度増加指令を出力し、シフトダウン変速のために入力回転数を増加させる。このスロットル開度増加指令はシフトダウン変速（５速−４速、４速−３速、３速−２速、２速−１速）毎に夫々設定され記憶されている。
【００８７】
続くステップ１９により入力回転数を監視し、入力回転数が変速段Ｎ＋１に対応した範囲内に達するまで待ち、この範囲内になったときステップ２０に進んでシフトモータ３３により変速段Ｎ＋１のシンクロ機構（変速前の変速段が２速とすると変速後は１速であるのでシンクロ機構は３０）を作動させ変速段Ｎ−１を構成する変速メインギヤ（前記の場合には変速メインギヤ３５）とメインシャフト２２との同期を開始する。
【００８８】
この同期作用の進行状況はステップ２１で監視されており、シンクロ機構３０〜３２の同期完了とともにシフトモータ３３がストロークエンドに到達しているか否かを検出してシフト終了か否かが判断される。シフト終了に至っていない場合には同期作用が続行される。
【００８９】
ステップ２１でシフト終了を検出すると、エンジンＥからクラッチ１、入力軸２１、変速段Ｎ−１の変速メインギヤ（３５）、対応するシンクロ機構（３０）、メインシャフト２２のエンジン動力の伝達経路が確定されたこととなる。従って、アシストトルクは不要であり、続くステップ２２に進んで、モータコントロールユニットＭＣＵへアシストモータ作動終了指令を出力して、アシストトルクを低下させる。そして、アシストモータ４３の回転数低下によりワンウエイクラッチ４４が作動してアシストトルクはなくなる。
【００９０】
ステップ２３では、エンジンコントロールユニットＥＣＵへスロットル開度の復帰指令が出力され、スロットル開度はアクセル開度センサに追随して制御され、シフトダウン変速は終了する。
【００９１】
車両が停車している場合には、図９に示すクリープ制御が実行される。図９に示すクリープ制御のフローチャートは、ステップ２４〜２６で構成されクリープ作動が可能であるか否かを判定するクリープ可否判定部と、ステップ２７〜３３で構成され、バッテリ容量に応じてエンジン停止状態もしくはエンジン回転状態でのいずれで行なうかの状態選択部と、ステップ３４〜３８で構成されるクリープ処理実行部とを備えている。
【００９２】
クリープ可否判定部は、ステップ２４でシフトレバー位置センサ５４よりの位置信号がＤレンジか否か、ステップ２５においてギヤ位置センサ５５よりのギヤ位置信号が１速であるか否か、ステップ２６においてパーキングブレーキランプスイッチ５７よりの信号がＯＦＦであるか否かの各判定を行なう。
【００９３】
前記ステップ２４の判定はシフト位置がＤレンジであることの確認であり、Ｄレンジであることは走行しようとする意思を確認しているもので、Ｎレンジ、マニュアル３（２、１）レンジ、Ｒレンジにシフトされている場合にはクリープ作動は開始されない。
【００９４】
前記ステップ２５の判定は、１速であることにより低速で走行することのためのギヤ位置の確認であり、２〜５速での中高速走行である場合にはクリープ作動は開始されない。
【００９５】
前記ステップ２６の判定は、走行可能か否かをパーキングブレーキが作動されているか否かで判定しているものである。
【００９６】
前記ステップ２４〜２６の確認のいずれも満足する場合には、状態選択部のステップ２７に進み、バッテリ容量が許容範囲以上あるか否かが判定され、許容範囲以上ある場合には、このバッテリ電力によりアシストモータ４３を所定時間だけ回転可能であるため、エンジンコントロールユニットＥＣＵへエンジン停止指令を出力し、ステップ２９で入力回転数がゼロであることによりエンジン停止を確認する。ステップ２９でエンジン停止が確認できない場合には、クリープ作動は開始されない。
【００９７】
次いで、ステップ３０に進み、クラッチモータ１７を作動してクラッチ１の開放を行ないクリープ作動部のステップ３４に進む。
【００９８】
また、ステップ２７でバッテリ容量が許容範囲未満であると判定された場合には、バッテリ電力によりアシストモータ４３を所定時間だけ回転させることが出来ないため、ステップ３１に進み、クラッチモータ１７を作動してクラッチ１の開放を行なった後、ステップ３２へ進み、エンジンコントロールユニットＥＣＵへエンジン始動アイドリング回転させる指令を出力する。  エンジンＥの始動により回転される図示しない発電機よりの電力がアシストモータ４３に供給可能となる。
【００９９】
次いで、ステップ３３でエンジン回転状態がアイドリング範囲であることを確認した後、クリープ作動部のステップ３４に進む。ステップ３３でエンジン回転状態がアイドリング範囲であることを確認できない場合にはクリープ作動は開始されない。
【０１００】
ステップ3４ではモータコントロールユニットＭＣＵへアシストモータ作動開始指令を出力し、アシストモータ４３よりの駆動力をワンウエイクラッチ４４、ドライブギヤ４５、アイドラギヤ４６を介してメインシャフト２２を駆動することで車両を前進走行させる。
【０１０１】
この場合の車速は例えば３〜５Ｋｍ／ｈのいずれかを規定値として設定しておき、ステップ３５により監視し、規定値からずれていたらステップ３６に進んでモータコントロールユニットＭＣＵからのアシストトルク設定値を増減させて調整する。
【０１０２】
前記アシストトルクの設定値は、路面の傾斜度合いや乗車および積載状態によりその都度変化するものであるため、クリープ制御の度に変更される。
【０１０３】
車速が規定値なるとステップ３７に進み、エンジンコントロールユニットＥＣＵからアクセルペダル踏み込み信号を受けたか否かが判断され、アクセルペダル踏み込み信号を受けるまで車速を設定値に制御する。
【０１０４】
ステップ３７において、アクセルペダル踏み込み信号を受けたと判断した場合には、走行開始を意味するため、アシスト終了とクラッチ締結を行なうステップ３８へ進む。また、エンジンＥは停止中であればエンジンコントロールユニットＥＣＵにより再始動される。
【０１０５】
ステップ３８では、クラッチモータ１７へ締結再開指令を出力する一方、モータコントロールユニットＭＣＵへはアシスト作動終了指令を出力する。クラッチモータ１７はクラッチ１を所定の締結速度で締結ショックを発生させることなく締結させ、モータコントロールユニットＭＣＵはアシストモータ４３のアシストトルクをクラッチ１の締結速度に対応して低下させ、クリープ作動は終了し走行状態へ移行する。
【０１０６】
上記クリープ制御中における駆動負荷を低減するため、シフトモータ３３へ中立復帰指令を出力して、アシストモータ４３のクリープ作動中に限って変速段をニュウトラル状態とすることで、変速機内のメインシャフト２２と入力軸２１とのギヤ噛み合いがなくなるため、メインシャフト２２およびシンクロ機構３０〜３２のみを回転させることもでき、前記ステップ３８においてシフトモータ３３を作動させて１速に戻すようにすればよい。
【０１０７】
以上の実施の態様にあっては、下記の効果を奏する。
【０１１２】
車両の停止中において、シフトレバーがＤレンジに選択され、且つ、パーキングブレーキランプスイッチ５７がＯＦＦされることを条件として、クラッチ１の締結を解除しアシストモータ４３を作動させるものであるため、確実な走行意思の確認後に、停車状態から車両を微速前進させることができ、車両の操作性を向上でき、車庫入れ等の微妙な車両操作がやり易く、しかも、坂道発進等で車両が後退することが防止でき、安価な装置で商品性を高めることができる。この場合に、バッテリ容量が許容範囲にあるときにはエンジンＥを停止しているため、エンジン回転による動力損失を低減できる。
【０１１３】
また、車両のパーキングブレーキランプスイッチ５７がＯＮである場合には変速およびアシストモータ４３の作動を阻止するため、シフトレバーがＤレンジでの停車中に１速または２速等の低速変速段を選択する手動変速機にあっても発進等の誤作動が生じなく安全性が高い。
【０１１６】
さらに、アシストモータ４３はワンウエイクラッチ４４を介して駆動系統に連結されているため、通常時は停止させておき、作動時にのみアシストモータ４３を作動させればよく経済的であり、また、高速での巡航時においてもアシスト手段を高速で回転させる必要がなくその耐久性を確保できる。
【０１１７】
なお、上記実施形態において、自動変速モードで作動させる変速機について説明したが、図示はしないが、手動で変速段を決定する手動変速モードを備えた変速機を対象とするものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用駆動装置の断面図。
【図２】同じく車両用駆動装置の平面図。
【図３】同じく車両用駆動装置の側面図。
【図４】同じく車両用駆動装置の駆動力の伝達経路を示す経路図。
【図５】同じく車両用駆動装置のシステム図。
【図６】変速コントロールユニットのシフトアップ処理を示すフローチャート。
【図７】図６における１速−２速変速時における特性変化を示すグラフであり、Ａ図は入力回転数を、Ｂ図はクラッチによる伝達トルクを、Ｃ図はアシストトルクを、Ｄ図は駆動系統に加えられるトルクを夫々示す。
【図８】変速コントロールユニットのシフトダウン処理を示すフローチャート。
【図９】変速コントロールユニットのクリープ処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｅ  エンジン
ＴＣＵ  変速コントロールユニット（制御手段）
ＥＣＵ  エンジンコントロールユニット
ＭＣＵ  モータコントロールユニット（制御手段）
１  クラッチ
２  変速機
３  アシスト機構（アシスト手段）
１７  クラッチモータ（作動手段）
２１  入力軸
２２  メインシャフト
２３  デファレンシャルケース
２４  リバースギヤ
２５〜２９  １速ギヤ〜５速ギヤ
３０〜３２  シンクロ機構
３３  シフトモータ（作動手段）
３４  リバースメインギヤ
３５〜３９  １速メインギヤ〜５速メインギヤ
４０Ａ、４０Ｂ  ファイナルギヤ
４１  ドライブシャフト
４３  アシストモータ（電動モータ）
４４  ワンウエイクラッチ（一方向クラッチ）
４５  ドライブギヤ
４６  アイドラギヤ
５２  スロットル開度センサ
５４  シフトレバー位置センサ
５５  ギヤ位置センサ
５６  入力回転数センサ
５７  パーキングブレーキランプスイッチ
５８  車輪速センサ
【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】
0003675341.tif 000008
【図８】
0003675341.tif 000009
【図９】
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