(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、
フライホイールと、
該フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、
変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内に該第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用常時噛合式変速機。
【請求項２】
第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、
フライホイールと、
該フライホイールを駆動させる電動機と、
前記第１クラッチの開放に先立って、該電動機により前記フライホイールを駆動させる第１フライホイール駆動手段と、
前記フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、
変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内に該第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用常時噛合式変速機。
【請求項３】
前記入力軸或いは出力軸と前記フライホイールとの間に設けられ、該入力軸或いは出力軸の回転を増速してそのフライホイールに伝達するための増速装置と、該増速装置を介して前記回転軸と前記フライホイールとを連結させる第３クラッチとを、さらに備えたものである請求項１の車両用常時噛合式変速機。
【請求項４】
前記増速装置は、前記入力軸と前記フライホイールとの間に設けられたものである請求項３の車両用常時噛合式変速機。
【請求項５】
前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、前記第１クラッチ開放直前の前記出力軸の実出力トルクと、変速終了直後のその出力軸の予測出力トルクとの間になるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである請求項１乃至４のいずれかの車両用常時噛合式変速機。
【請求項６】
前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、車両の加速度の増加と共にトルクが大きくなるように予め決定された関係から変速直前の実際の車両の加速度に基づいて決定されるトルクとなるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである請求項１乃至５のいずれかの車両用常時噛合式変速機。
【請求項７】
アクセル開度が全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方を係合させることにより、前記フライホイールを増速させる第２フライホイール駆動手段をさらに含むものである請求項３乃至６のいずれかの車両用常時噛合式変速機。
【請求項８】
前記車両用常時噛合式変速機は、一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であり、
加速時にアップシフトが判断された場合に、前記第１クラッチの開放前に、前記第３クラッチを速やかに係合させ、その第３クラッチの係合を短時間維持させた後、その第３クラッチを開放し、その後、前記第１クラッチを開放させるトルクダウン制御手段をさらに含むものである請求項３乃至７のいずれかの車両用常時噛合式変速機。
【請求項９】
前記電動機のロータが前記フライホイールとして機能するものである請求項２の車両用常時噛合式変速機。
【請求項１０】
前記電動機はステータの外周側に位置するロータが回転させられるアウタロータ型モータであり、該ロータが前記フライホイールとして機能するものである請求項９の車両用常時噛合式変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用常時噛合式変速機に関し、特に、変速作動により、原動機と出力軸との作動的な連結が切断された時にも、出力軸に駆動力を与えることのできる車両用常時噛合式変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用有段変速機の中でも常時噛合式変速機は、一般的なトルクコンバーターと遊星歯車とを備えた自動変速機に比べて燃費が優れていることから、燃費が重要視される車両（たとえばトラック、バスなど）に使用される。この常時噛合式変速機には、変速およびクラッチの断続を手動で行なう手動式、変速をドライバーの意思による手動操作で行ないクラッチの断続のみを自動で行なう自動クラッチ式（セミオート式）、および変速操作も自動的に行なう自動シフト式（フルオート式）の３つの形式に分類することができる。
【０００３】
常時噛合式変速機は、手動式、自動クラッチ式、自動シフト式のいずれの形式においても、変速するためには、原動機と入力軸との間に設けられたクラッチを開放して、原動機からのトルク（すなわち駆動力）を遮断する必要があり、このトルクの一時的な遮断のため、空走感或いは減速感を搭乗者に与えてしまう。特に、アクセルオンの状態の変速では、変速前と変速中との出力軸のトルク差が大きいので、変速中のトルク遮断は大きな減速感と感じられてしまう。
【０００４】
上記常時噛合式変速機の変速中の減速感を解消する技術として、たとえば、特開平１１−１４１６６５号公報に、変速時におけるトルク遮断時すなわち変速動作期間内に、モータによって直接的に出力軸にトルクを与える技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにモータによって直接的に出力軸を駆動させる場合、全てのギヤ段において必要なトルクを与えるためには、比較的大型なモータが必要であり、また、そのモータに電力を供給する電源も必要であることから、車両への搭載性およびコストの面で問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速中の減速感を低減できる安価且つ小型な車両用常時噛合式変速機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、(a) フライホイールと、(b) そのフライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、(c) 変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内にその第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段とを、含むことにある。
【０００８】
【第１発明の効果】
このようにすれば、変速時において、第１クラッチが開放されると、原動機からの駆動力は出力軸に伝達されないが、トルクアシスト制御手段により、第１クラッチが開放される期間内に第２クラッチが滑りながら係合させられて出力軸とフライホイールとが連結させられることにより、予めフライホイールに蓄えられているエネルギーにより出力軸が駆動され、変速中の出力軸のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。また、フライホイールにより出力軸を駆動させることから、変速機が安価となる。さらに、従来のように、モータによって出力軸を駆動させる場合には、必要なトルクを得るためにモータが比較的大型化するのに対して、このようにすれば、第２クラッチを係合させる前のフライホイールの回転速度を速くすることにより、フライホイールに大きなエネルギーを蓄積させることができることから、フライホイールは比較的小型なものでよいので、変速機が小型となる。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
かかる目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、(a) フライホイールと、(b) そのフライホイールを駆動させる電動機と、(c) 前記第１クラッチの開放に先立って、その電動機により前記フライホイールを駆動させる第１フライホイール駆動手段と、(d) 前記フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、(e) 変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内にその第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段とを、含むことにある。
【００１０】
【第２発明の効果】
このようにすれば、第１フライホイール駆動手段により電動機が制御されて、その電動機によりフライホイールが第１クラッチの開放に先立って予め駆動させられるので、原動機によりフライホイールを駆動させる場合に比較してフライホイールに予めエネルギーを蓄積させることが容易になる。そして、前記第１発明と同様に、トルクアシスト制御手段により、第１クラッチが開放させられている期間内に第２クラッチが係合させられて、出力軸とフライホイールとが連結させられる。これにより、前記第１フライホイール駆動手段によりフライホイールに予め蓄えられているエネルギーによって出力軸が駆動され、変速中の出力軸のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。さらに、上記電動機は、フライホイールを駆動させるためのものであるので、出力軸を直接駆動させるために設けられる従来のモータと異なり、比較的小型の電動機でよいことから、変速機が小型となる。
【００１１】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、入力軸或いは出力軸などの回転軸と前記フライホイールとの間に設けられ、その回転軸の回転を増速してそのフライホイールに伝達するための増速装置と、その増速装置を介して前記回転軸と前記フライホイールとを連結させる第３クラッチとをさらに備えたものである。このようにすれば、第３クラッチが係合させられると、回転軸の回転が増速装置により増速されてフライホイールに伝達されることから、第２クラッチを係合させてフライホイールにエネルギーを蓄積する場合に比較してフライホイールがより高速で回転させられるので、フライホイールに蓄積されるエネルギーがより大きくなる利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記増速装置は、前記入力軸と前記フライホイールとの間に設けられる。このようにすれば、第３クラッチが係合させられると、入力軸の回転が増速装置により増速されてフライホイールが回転させられるが、入力軸の回転速度は出力軸の回転速度よりも速いことから、増速装置が前記出力軸と前記フライホイールとの間に設けられる場合よりも、フライホイールをより高速回転させることができる。
【００１３】
また、好適には、前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、前記第１クラッチ開放直前の前記出力軸の実出力トルクと、変速終了直後のその出力軸の予測出力トルクとの間になるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである。このようにすれば、トルクアシスト制御手段により、変速中の出力軸の出力トルクが、変速直前の出力軸の実出力トルクと変速直後の出力軸の予測出力トルクとの間とされることから、変速ショックが減少する。
【００１４】
また、好適には、前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、車両の加速度の増加と共にトルクが大きくなるように予め決定された関係から変速直前の実際の車両の加速度に基づいて決定されるトルクとなるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである。このようにすれば、トルクアシスト制御手段により、変速直前の実際の車両の加速度が大きくなるほど、変速中の出力軸の出力トルクが大きくされることから、変速中の減速感が一層減少する。
【００１５】
また、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、アクセルが全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方を係合させることにより、前記フライホイールを増速させる第２フライホイール駆動手段をさらに含むものである。このようにすれば、第２フライホイール駆動手段により、アクセルが全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってフライホイールが増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方が係合させられ、原動機のトルクによりフライホイールが増速させられる場合や、電動機によりフライホイールが増速させられる場合に比較して、原動機の燃費が向上する利点がある。
【００１６】
また、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であって、加速時にアップシフトが判断された場合に、前記第１クラッチの開放前に、前記第３クラッチを速やかに係合させ、その第３クラッチの係合を短時間維持させた後、その第３クラッチを開放し、その後、前記第１クラッチを開放させるトルクダウン制御手段をさらに含むものである。このようにすれば、車両用常時噛合式変速機が一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であって、加速時にアップシフトが判断された場合、トルクダウン制御手段により、変速のために第１クラッチが開放される前に、第３クラッチが短時間係合させられる。第３クラッチが係合させられると、原動機のトルクが第３クラッチおよび増速装置を介してフライホイールに伝達されることによりフライホイールが増速させられることから、原動機の過回転が防止されるので、変速前後の出力軸の出力トルク差が減少し、変速ショックが一層減少する。
【００１７】
また、好適には、前記第２発明に係る車両用常時噛合式変速機は、前記電動機のロータが前記フライホイールとして機能する。このようにすれば、フライホイールと電動機とを別個に設ける必要がなくなるので、変速機が小型且つ安価になる。
【００１８】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１は、常時噛合式変速機として同期噛合式変速機１２が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。車両用動力伝達装置１０は、相互に異なる変速比を有する複数組のギヤ対を備えた同期噛合式変速機１２と、それらギヤ対のいずれかを選択する変速作動を制御する制御装置１４とから構成され、その制御装置１４からの制御信号により、自動的に変速作動が行なわれる形式の自動変速機である。
【００２０】
同期噛合式変速機１２は、前進４速、後退１速の変速機であり、たとえばアルミダイキャスト製の変速機ハウジング１６と、その変速機ハウジング１６内において回転可能に支持された互いに平行な２本の回転軸すなわち入力軸１８および出力軸２０と、その入力軸１８に回転自在に設けられた１速入力ギヤ２２、２速入力ギヤ２４、３速入力ギヤ２６、および４速入力ギヤ２８と、出力軸２０と一体的に回転するように設けられて、それら入力ギヤ２２、２４、２６、２８と噛み合うことにより対を成す１速出力ギヤ３０、２速出力ギヤ３２、３速出力ギヤ３４、および４速出力ギヤ３６とを備えている。上記１速ギヤ２２、３０のギヤ比γ1 、２速ギヤ２４、３２のギヤ比γ2 、３速ギヤ２６、３４のギヤ比γ3 、４速ギヤ２８、３６のギヤ比γ4 は、たとえばγ1 ＝３．５、γ2 ＝１．９、γ3 ＝１．３、γ4 ＝０．９５に設定されている。（なお、図１では後退ギヤを省略してある。）
【００２１】
入力軸１８は、第１クラッチ３８を介して、原動機として機能するエンジン４０に連結されている。上記第１クラッチ３８は、前記制御装置１４からの信号に基づいて制御される図示しない油圧制御装置により開放／係合が制御される自動クラッチである。
【００２２】
また、入力軸１８には、１速入力ギヤ２２と２速入力ギヤ２４との間に１−２シンクロ機構４２が配設され、３速入力ギヤ２６と４速入力ギヤ２８との間に３−４シンクロ機構４４が配設され、それぞれ油圧式駆動装置４６、４８（アクチュエータ）により入力軸１８に沿って移動させられることにより変速させられる。たとえば、シフトレバー５０の位置を検出するシフトポジションセンサ５２からの信号或いは前記制御装置１４において所定の１速変速条件が成立したことに基づいて、前記制御装置１４から１速変速指示信号が油圧式駆動装置４６に出力されると、油圧式駆動装置４６は１−２シンクロ機構４２を１速ギヤ側へ移動させ、１−２シンクロ機構４２と１速入力ギヤ２２と結合させる。これにより、１速入力ギヤ２２が入力軸１８と一体回転させられ、入力軸１８のトルクが１速入力ギヤ２２および１速出力ギヤ３０を介して、その１速出力ギヤ３０と一体回転させられる出力軸２０に伝達される。さらに、出力軸２０へ伝達されたトルクは、最終減速ギヤ対５４、および差動式歯車装置５６を介して車軸５８および駆動輪５９へ伝達される。
【００２３】
出力軸２０は、上記最終減速ギヤ対５４とは反対側の端において、第２クラッチ６０を介して小ギヤ６２の軸６４と結合させられており、その軸６４の他端には円柱状のフライホイール６６がその軸６４と一体回転させられるように固定されている。このフライホイール６６は、極短時間の間だけ出力軸２０を駆動させるものであるので、比較的小型軽量であり、たとえば、前記エンジン４０の最大出力トルクが１００Ｎｍである場合には、直径８ｃｍ程度、重量１．２ｋｇ程度とされる。また、上記小ギヤ６２と噛み合い、且つその小ギヤ６２よりも大径の大ギヤ６８は、第３クラッチ７０を介して入力軸１８と直接連結させられており、第３クラッチ７０が係合させられた場合には、小ギヤ６２および大ギヤ６８は、その入力軸１８の回転速度ＮINを増速してフライホイール６６に伝達する増速装置７２として機能している。なお、上記第２クラッチ６０および第３クラッチ７０も自動クラッチである。
【００２４】
上記同期噛合式変速機１２には、さらに、アクセルペダル７４の踏み込み量を逐次検出してその踏み込み量を表す信号を制御装置１４へ出力するスロットル開度センサ７６、出力軸２０の回転速度ＮOUT (r.p.m.)を逐次検出してその回転速度ＮOUT を表す信号を制御装置１４へ出力する出力軸回転速度センサ７８、およびフライホイール６６の回転速度ＮF (r.p.m.)を逐次検出してその回転速度ＮF を表す信号を制御装置１４へ出力するフライホイール回転速度センサ８０等が備えられている。上記制御装置１４は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースを有し、ＲＡＭの一部記憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、同期噛合式変速機１２の変速を制御する。
【００２５】
図２は、上記制御装置１４の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、入力軸回転速度算出手段９０は、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度ＮOUT および各ギヤ段毎に定まるギヤ比γに基づいて、入力軸１８の回転速度ＮIN(r.p.m.)を算出する。
【００２６】
フライホイール駆動手段９２は、変速中でない場合すなわち１速乃至４速の何れかの状態である場合において、第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方を係合させることにより、フライホイール６６を駆動または増速させる。（すなわち、フライホイール６６に予め回転慣性エネルギーを蓄えさせる。）図３の上段にも示すように、第１クラッチ３８は係合、第３クラッチ７０は開放のまま、第２クラッチ６０を係合させると、出力軸２０の回転速度ＮOUT でフライホイール６６が回転させられる。従って、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度ＮOUT とフライホイール回転速度センサ８０により逐次検出されるフライホイール６６の回転速度ＮF とを比較して、フライホイール６６の回転速度ＮF の方が遅い場合には第２クラッチ６０を係合させることによりフライホイール６６を増速させることができる。
一方、図３の下段にも示すように、第１クラッチ３８は係合、第２クラッチ６０は開放のまま、第３クラッチ７０を係合させると、入力軸１８の回転速度ＮINが増速装置７２で増速させられてフライホイール６６が回転させられる。従って、入力軸回転速度算出手段９０により逐次算出される入力軸１８の回転速度ＮINに前記増速装置７２の増速比αを乗じた値と、フライホイール回転速度センサ８０により逐次検出されるフライホイール６６の回転速度ＮF とを比較して、フライホイール６６の回転速度ＮF の方が遅い場合には第３クラッチ７０を係合させることによりフライホイール６６を増速させることができる。
【００２７】
上記フライホイール駆動手段９２は、アクセルが全閉の場合すなわち惰行走行時（特に減速走行時）において、第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方を係合させることにより、フライホイール６６を駆動または増速させる第２フライホイール駆動手段９３を含み、好適には、予め設定された最低回転速度ＮFMINまでは、アクセルオンの状態でエンジン４０の駆動力によりフライホイール６６の増速を行うが、それ以上の増速は、第２フライホイール駆動手段９３により、スロットル開度センサ７６によって検出されるスロットル開度θがゼロの場合に実行する。スロットル開度θがゼロの場合、すなわちアクセル全閉の場合には、エンジン４０のトルクではなく、主として車両の惰行走行に基づくトルクにより出力軸２０および入力軸１８が回転させられており、その車両の惰行走行に基づくトルクによりフライホイール６６が回転させられるので、その時に加えられるエネルギーによって燃費が向上する利点がある。ここで、上記最低回転速度ＮFMINは、１回の変速においてフライホイール６６による出力軸２０の駆動に必要なエネルギーを、そのフライホイール６６が出力することができる最低の回転速度である。この最低回転速度ＮFMINの算出方法は、後述する第２実施例において詳述する。
【００２８】
変速判定手段９４は、予め記憶された変速マップすなわち変速線図から、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度ＮOUT に基づいて算出される車両の速度ＶC 、スロットル開度センサ７６により逐次検出されるスロットル開度θ、およびシフトポジションセンサ５２により検出されるシフト位置から、それぞれのギヤ段から他のギヤ段へ切り換えるための変速を判定する。
【００２９】
変速作動制御手段９６は、上記変速判定手段９４により変速が判定された場合に、一連の自動変速作動を実行させる。すなわち、前記第１クラッチ３８を開放させ、且つ、油圧式駆動装置４６または４８を駆動させることにより、１−２シンクロ機構４２または３−４シンクロ機構４４を所定の入力ギヤと結合させて、上記変速判定手段９４により判定された変速後のギヤ段とした後に、上記第１クラッチ３８を係合させる。
【００３０】
トルクダウン制御手段９８は、前記変速判定手段９４において、加速中のアップシフトであると判定された場合に、上記変速作動制御手段９６による変速作動に先立って、以下の作動を実行させる。すなわち、第１クラッチ３８の開放に先立って、第３クラッチ７０を速やかに係合させ、その第３クラッチ７０の係合を短時間維持させた後、その第３クラッチ７０を開放させる。そして、この作動に続いて、上記変速作動制御手段９６により、第１クラッチ３８が開放させられる。
第１クラッチ３８の開放に先立って、第３クラッチ７０が係合させられると、エンジン４０のトルクＴE によりフライホイール６６が回転させられることになることから、エンジントルクＴE を減少させることができる。ここで、この第３クラッチ７０を係合させておく時間は、駆動トルクＴOUT （車両を駆動させるトルクであり、出力軸２０から出力される出力トルク）が、変速後に必要な駆動トルクＴOUT に可及的に近くなるように設定される。
【００３１】
図４は、上記トルクダウン制御手段９８による駆動トルクＴOUT の減少の効果を説明する図であって、図４（ａ）は、トルクダウン制御手段９８が実行されない場合の図であり、図４（ｂ）は、トルクダウンン制御手段９８が実行された場合の図である。図４（ａ）に示すように、トルクダウン制御手段９８が実行されないと、加速中のアップシフトにおいては、変速前後のトルク段差ΔＴOUT1が大きいことから、変速ショックが発生してしまう。これに対して、トルクダウン制御手段９８を実行すると、変速直前においてエンジントルクＴE が減少させられることから、エンジントルクＴE と変速段におけるギヤ比γに基づいて定まる駆動トルクＴOUT は減少させられるので、変速前後のトルク段差ΔＴOUT2は、前記トルク段差ΔＴOUT1に比較して小さくなる。従って、変速ショックが低減する。なお、同期噛合式変速機１２において自動的に実行される変速作動期間は比較的短く、その間車速は殆ど変化しない。
【００３２】
トルクアシスト制御手段１００は、前記変速作動制御手段９６による前記第１クラッチ３８が開放される変速作動期間内に、予め出力軸２０よりも速く回転させられているフライホイール６６の駆動力により出力軸２０を駆動させるために、前記第２クラッチ６０を係合させ、フライホイール６６を出力軸２０に連結させる。ここで、第２クラッチ６０を係合させるのは、第１クラッチ３８が開放されることによるエンジン４０のトルクが出力軸２０に伝達されない期間において、フライホイール６６の駆動力により出力軸２０を回転させるためであるので、上記第２クラッチ６０を係合させる時期は、第１クラッチ３８の開放時（すなわち、第１クラッチ３８の開放の直前、直後、或いは第１クラッチ３８の開放と同時）が好ましい。また、その第２クラッチ６０を開放させる時期は、前記変速作動制御手段９６による変速作動が終了したとき（すなわち、第１クラッチ３８が再び係合させられた時）、或いは、フライホイール６６の回転速度ＮF が出力軸２０の回転速度ＮOUT よりも遅くなった時とされる。
【００３３】
上記トルクアシスト制御手段１００において前記第２クラッチ６０を係合させる際の、その係合圧は、予め実験に基づいて決定された一定値であってもよいが、より好ましくは、その第２クラッチ６０が係合させられることにより回転させられる出力軸２０の出力トルクＴOUT が、第１クラッチ３８の開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴOUTAC と、変速終了直後の出力軸２０の予測出力トルクＴOUTEX との間になるように制御される。第２クラッチ６０の係合圧が十分に高い場合には、出力軸２０とフライホイール６６が固定されている軸６４とが一体的に回転させられるが、第２クラッチ６０の係合圧を弱めていくと、その第２クラッチ６０が滑り出し、フライホイール６６の駆動力が弱められて出力軸２０に伝達される。
なお、出力トルクＴOUT は、その時のエンジントルクＴE とギヤ比γによって定まるので、第１クラッチ３８の開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴOUTAC は、その時のエンジントルクＴE と変速前のギヤ比γから決定することができる。また、変速期間は短期間であることから、変速中にエンジントルクＴE は変化しないと仮定すると、変速終了直後の予測出力トルクＴOUTEX は、第１クラッチ３８開放直前のエンジントルクＴE と変速後のギヤ比γから決定することができる。また、エンジントルクＴE は、たとえば、入力軸回転速度ＮINとスロットル開度θとエンジントルクＴE との予め設定された関係を用いて、実際に測定または算出される入力軸１８の回転速度ＮINおよびスロットル開度θから決定することができる。
【００３４】
図５は、前記変速作動制御手段９６および上記トルクアシスト制御手段１００による第１クラッチ３８、第２クラッチ６０、および第３クラッチ７０の係合／開放の制御をまとめた図表である。図５の内容については、前記変速作動制御手段９６およびトルクアシスト制御手段１００において説明したが、図５に基づいて説明し直すと、まず、少なくとも変速直前までには、第３クラッチ７０が開放される。そして、変速中は、第１クラッチ３８が開放され、代わりに第２クラッチ６０が係合させられてフライホイール６６に蓄えられたエネルギーにより出力軸２０が駆動させられる。そして、再び第１クラッチ３８が係合させられ、第２クラッチ６０が開放させられると変速が完了する。
【００３５】
図６は、図２の機能ブロック線図に示した上記制御装置１４の制御作動をさらに具体化して説明するためのフローチャートである。図６において、まず、フライホイール駆動手段９２に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）乃至ＳＡ６が実行される。
【００３６】
まずＳＡ１では、スロットル開度センサ７６からの信号が読み込まれ、アクセルが全閉であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合は、続くＳＡ２において、第３クラッチ７０が係合させられ、或いは、第３クラッチ７０が既に係合させられている場合には、その状態が維持される。これにより、アクセルオフの状態では、車両の惰行走行に基づくトルクによるフライホイール６６の増速が継続させられる。そして、ＳＡ２が実行された後は、再び上記ＳＡ１の判断が繰り返される。
【００３７】
一方、上記ＳＡ１の判断が否定された場合、すなわち、アクセルが踏み込まれている場合には、続くＳＡ３において、フライホイール回転速度センサ８０からの信号に基づいて、フライホイール６６の回転速度ＮF が読み込まれる。そして、続くＳＡ４では、上記ＳＡ３で読み込まれたフライホイール６６の回転速度ＮF が予め設定された前記最低回転速度ＮFMINより大きいか否かが判断される。
【００３８】
上記ＳＡ４の判断が否定された場合は、続くＳＡ５において、第３クラッチ７０が係合させられることにより、エンジン４０のトルクによりフライホイール６６が増速させられる。そして、ＳＡ５が実行された後は前記ＳＡ３以降が再び実行される。
【００３９】
上記ＳＡ４の判断が肯定された場合は、フライホイール６６に最低限のエネルギーが蓄積されている場合であるので、続くＳＡ６において、第３クラッチ７０が開放させられ、或いは、既に開放状態にある場合にはその状態が維持される。
【００４０】
続く変速判定手段９４に対応するＳＡ７では、変速が判定されたか否かが判断される。この判断が否定された場合には、本ルーチンは一旦終了させられて再び前記ＳＡ１以下が実行される。一方、このＳＡ７の判断が肯定された場合には、アクセルオンの状態において変速が判定されたことになるが、続くＳＡ８において、アップシフトであるか否かがさらに判断される。アップシフトである場合、すなわち、ＳＡ８の判断が肯定される場合には、続くトルクダウン制御手段９８に対応するＳＡ９において、速やかに第３クラッチ７０が係合させられ、その第３クラッチ７０の係合状態が予め設定された短時間維持された後、その第３クラッチ７０が開放させられる。そして、後述するＳＡ１２以降が実行される。
【００４１】
一方、前記ＳＡ８の判断が否定された場合、すなわち、アクセルオンの状態におけるダウンシフトである場合、続くＳＡ１０において、出力軸回転速度サンサ７８からの信号に基づいて、出力軸２０の回転速度ＮOUT が読み込まれる。
【００４２】
そして、続くＳＡ１１では、上記ＳＡ１０で読み込まれた出力軸２０の回転速度ＮOUT と、前記ＳＡ３で読み込まれたフライホイール６６の回転速度ＮF とが比較され、フライホイール６６の回転速度ＮF が出力軸２０の回転速度ＮOUT よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ１１の判断が否定される場合には、フライホイール６６の駆動力により出力軸２０を回転させることができないので、本ルーチンは一旦終了させられる。しかし、ＳＡ１１の判断が肯定された場合には、前記ＳＡ８においてアップシフトと判断された場合と同様にＳＡ１２以降が実行される。
【００４３】
そのＳＡ１２では、入力軸回転速度ＮINが算出され、且つスロットル開度θが読み込まれ、その入力軸回転速度ＮINとスロットル開度θから、前記予め設定された関係を用いてエンジントルクＴE が算出され、さらに、そのエンジントルクＴE と現時点のギヤ段のギヤ比γから実出力トルクＴOUTAC が算出され、且つ、そのエンジントルクＴE と変速後のギヤ段のギヤ比γから予測出力トルクＴOUTEX が算出される。
【００４４】
続くＳＡ１３では、第１クラッチ３８が開放させられる。そして、続くＳＡ１４では、第２クラッチ６０が滑りながら係合させられて、フライホイール６６により出力軸２０が駆動させられる。なお、この際の第２クラッチ６０の係合圧は、出力軸２０の出力トルクＴOUT が前記ＳＡ１２で算出された実出力トルクＴOUTAC と予測出力トルクＴOUTEX の間となる圧力とされる。
【００４５】
続くＳＡ１５では、変速作動が開始させられる。すなわち、１−２シンクロ機構４２および３−４シンクロ機構４４の少なくとも一方が移動させられることにより、ギヤ段が変更させられる。たとえば、２速から３速へのアップシフトである場合には、２速入力ギヤ２４と１−２シンクロ機構４２との結合が解除されるとともに、３速入力ギヤ２６と３−４シンクロ機構４４とが結合させられる。
【００４６】
続くＳＡ１６では、上記ＳＡ１５における変速作動が終了したか否かが判断される。このＳＡ１６の判断が否定されるうちは、前記ＳＡ１４以下が繰り返し実行されることにより、変速作動中は、フライホイール６６により出力軸２０が駆動させられる。そして、ＳＡ１６の判断が肯定されると、続くＳＡ１７において、第１クラッチ３８が再び係合させられるとともに、その第１クラッチ３８が完全に係合させられる時に、第２クラッチ６０からの伝達トルクが略ゼロとなるように第２クラッチ６０が開放させられる。従って、上記ＳＡ１３、ＳＡ１５乃至ＳＡ１７が変速作動制御手段９６に対応し、上記ＳＡ１４およびＳＡ１７がトルクアシスト制御手段１００に対応する。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、変速時において、第１クラッチ３８が開放されると、エンジン４０からの駆動力は出力軸２０に伝達されないが、トルクアシスト制御手段１００（ＳＡ１４、ＳＡ１７）により、第１クラッチ３８の開放時に第２クラッチ６０が滑りながら係合させられて出力軸２０とフライホイール６６とが連結させられることにより、予め回転させられているフライホイール６６の駆動力が出力軸２０に伝達され、変速中の出力軸２０の出力トルクＴOUT が零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。また、フライホイール６６により出力軸２０を駆動させることから、変速機１２が安価となる。さらに、第２クラッチ６０を係合させる前のフライホイール６６の回転速度ＮF を増加させることにより、フライホイール６６に大きなエネルギーを蓄積させることができることから、フライホイール６６は比較的小型なものでよいので、変速機１２が小型となる。
【００４８】
また、本実施例によれば、第３クラッチ７０が係合させられると、入力軸１８の回転が増速装置７２により増速されてフライホイール６６に伝達されることから、第２クラッチ６０を係合させてフライホイール６６にエネルギーを蓄積する場合に比較してフライホイール６６がより高速で回転させられるので、フライホイール６６に蓄積されるエネルギーがより大きくなる利点がある。
【００４９】
また、本実施例によれば、増速装置７２は、入力軸１８とフライホイール６６との間に設けられているので、増速装置７２が出力軸２０とフライホイール６６との間に設けられている場合よりも、フライホイール６６をより高速回転させることができる。
【００５０】
また、本実施例によれば、トルクアシスト制御手段１００（ＳＡ１４）により、変速中の出力軸２０の出力トルクＴOUT が、変速直前の出力軸２０の実出力トルクＴOUTAC と変速直後の出力軸２０の予測出力トルクＴOUTEX との間とされることから、変速ショックが減少する。
【００５１】
また、本実施例によれば、フライホイール駆動手段９２（ＳＡ１乃至ＳＡ２）により、アクセルが全閉である惰行走行時において、第３クラッチ７０が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってフライホイール６６が増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方が係合させられて、エンジン４０のトルクＴE によりフライホイール６６が増速させられる場合に比較して、エンジン４０の燃費が向上する利点がある。
【００５２】
また、本実施例によれば、加速時にアップシフトが判断された場合、トルクダウン制御手段９８（ＳＡ９）により、変速のために第１クラッチ３８が開放される前に、第３クラッチ７０が短時間係合させられ、エンジン４０のトルクが第３クラッチ７０および増速装置７２を介してフライホイール６６に伝達されることによりフライホイール６６が増速させられることから、エンジン４０の過回転が防止されるので、変速前後の出力軸２０の出力トルク差が減少し、変速ショックが一層減少する。
【００５３】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と同じの構成を有する部分には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図７は、前述の実施例とは別の車両用動力伝達装置１３０の構成を示す図である。この車両用動力伝達装置１３０に備えられた常時噛合式変速機も同期噛合式変速機１３２である。この同期噛合式変速機１３２も、制御装置１４からの制御信号により自動的に変速作動が行なわれる形式の自動変速機である。
【００５５】
同期噛合式変速機１３２が前述の実施例の同期噛合式変速機１２と異なる点は、フライホイール６６および増速装置７２が設けられていない代わりに、モータ（電動機）１３４およびそのモータ１３４を駆動するバッテリ１３６が設けられていることのみである。
【００５６】
上記モータ１３４は、変速中に出力軸２０を直接駆動させるために従来用いられているモータよりも小型軽量であって、ステータ１３８の外周側に位置するロータ１４０が回転させられるアウタロータ形である。モータ１３４の軸１４２は、ロータ１４０に固結されてロータ１４０と一体回転せられるとともに、一端が第２クラッチ６０に結合させられている。本実施例では、上記軸１３８と固結され、軸１３８と一体回転させられるモータ１３４のロータ１４０がフライホイールとしても機能し、ロータ１４０の慣性モーメントは、たとえばエンジン４０の最大出力トルクが１００Ｎｍの場合、０．１kgm とされる。なお、フライホイール回転速度センサ８０は、ロータ１４０の回転速度を検出する。
【００５７】
図８は、本実施例における制御装置１４の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。第１フライホイール駆動手段１４４は、第１クラッチ３８の開放に先立って、バッテリ１３６に蓄えられた電力によりモータ１３４を回転させる。すなわち、第１クラッチ３８の開放に先立って、バッテリ１３６に蓄えられた電力により、モータ１３４のロータ１４０を駆動させる。
【００５８】
上記第１フライホイール駆動手段１４４は、少なくとも一回の変速におけるトルクアシストに必要なエネルギーをロータ１４０に蓄えるために、ロータ１４０を前記最低回転速度ＮFMIN以上の速度に回転させる。ここで、最低回転速度ＮFMINは、以下のようにして求めることができる。
【００５９】
変速直前のロータ１４０の角速度をωFA、変速直後のロータ１４０の角速度をωFB、ロータ１４０の放出エネルギーをＫF 、ロータ１４０の慣性モーメントをＩ(kgm2 ) 、重力加速度定数をｇとすると、式１が成り立つ。
（式１）  ＫF ＝Ｉ×（ωFA2 −ωFB2 ）／２ｇ
なお、ロータ１４０の慣性モーメントＩは、図９にも示すように、ロータ１４０の外径をＲ1 、内径をＲ2 、長さをｌ、密度をρ（たとえば７．９）とすると、式２により表すことができる。
（式２）  Ｉ＝ｌ×π×（Ｒ1 4 −Ｒ2 4 ）×ρ／（２×１０3 ）
【００６０】
また、変速中に第２クラッチ６０が係合させられている時間すなわちトルクアシスト時間をｔ0 (s) とし、駆動トルクＴOUT として変速直後のものを用いると、変速中にロータ１４０から出力軸２０へ供給されるエネルギーＫOUT および変速中に熱として放出されるエネルギーＫq は、式３および式４で表すことができる。
（式３）  ＫOUT ＝ＴOUT ×ωFB×ｔ0 
（式４）  Ｋq ＝ＴOUT ×（（ωFA−ωFB）／２）×ｔ0 
【００６１】
ロータ１４０の放出エネルギーＫF は、変速中にロータ１４０から出力軸２０へ供給されるエネルギーＫOUT と変速中に熱として放出されるエネルギーＫq の和に等しいことから、式５が成り立つ。
0003707374.tif 000002
式５を変形すると式６になる。
（式６）  （Ｉ／２ｇ）×ωFA2 −（ＴOUT ×ｔ0 ／２）×ωFA−｛（ＴOUT ×ｔ0 ／２）×ωFB＋（Ｉ／２ｇ）ωFB2 ｝＝０
【００６２】
式６において、変速直後のロータ１４０の角速度ωFBは、出力軸２０の角速度ωOUT と等しいと仮定し、変速の前後では車速は一定と仮定すると、変速直後のロータ１４０の角速度ωFBは、変速直前の車速とスロットル開度θ、および予め設定された変速線図から求めることができる。また、駆動トルクＴOUT は、変速の前後でエンジントルクＴE が変化しないと仮定すると、変速直前のエンジントルクＴE と変速段におけるギヤ比γとの積から求めることができる。また、トルクアシスト時間ｔ0 は、図１０に示すように、予め設定された関係から変速時の車速に基づいて決定できる。従って、式６は、変速直前のロータ１４０の角速度ωFAについての二次方程式となるので、その二次方程式を解くことにより角速度ωFAを求める。角速度ωFAが求まれば、式７から最低回転速度ＮFMINを求めることができる。
（式７）  ＮFMIN＝（ωFA／２π）×６０
【００６３】
また、ロータ１４０を角速度を上記角速度ωFAまで増速させるのに必要な増速時間ｔ1 は以下のようにして求めることができる。
【００６４】
第１フライホイール駆動手段１４４による増速前のロータ１４０の角速度をωFCとすると、モータ１３４の出力ＫM は、式８により表すことができる。
（式８）  ＫM ＝Ｉ（ωFA2 −ωFC2 ）／２ｇ
【００６５】
また、モータ１３４のトルクをＴ1 とすると、モータ１３４の出力ＫM は式９により表すことができる。なお、Ｔ1 は予め設定された一定値が用いられる。
（式９）  ＫM ＝Ｔ1 ×（ωFA−ωFC）×ｔ1 ／２
【００６６】
式８を式９に代入することにより増速時間ｔ1 を求めることができるので、第１フライホイール駆動手段１４４は、変速時よりも増速時間ｔ1 以上前からモータ１３４を駆動させる。
【００６７】
第２フライホイール駆動手段１４６は、アクセルが全閉の場合（特に好ましくはブレーキが踏み込まれている場合）であって、且つ、ロータ１４０の回転速度ＮF (r.p.m.)が出力軸２０の回転速度ＮOUT よりも遅い場合に、第２クラッチ６０を係合させてロータ１４０を増速させる。
【００６８】
図１１は、図８の機能ブロック線図に示した制御装置１４の制御作動をさらに具体化して説明するフローチャートである。図１１において、まず、ＳＢ１では、出力軸２０の回転速度ＮOUT 、スロットル開度θ、およびロータ１４０の回転速度ＮF が読み込まれる。
【００６９】
続くＳＢ２では、予め記憶された変速線図と、上記ＳＢ１で読み込まれた出力軸回転速度ＮOUT に基づいて算出される車速と、上記ＳＢ１で読み込まれたスロットル開度θとから予測変速時期および予測変速車速が決定される。
【００７０】
続くＳＢ３では、上記ＳＢ１で読み込まれたスロットル開度θから、アクセルＯＮの状態であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合には、第１フライホイール駆動手段１４４に対応するＳＢ４乃至ＳＢ９が実行される。まず、ＳＢ４では、前記ＳＢ２で決定された変速車速と図１０に示す予め設定された関係からアシストトルク時間ｔ0 が決定され、また、変速時のエンジントルクＴE と変速後のギヤ比γから駆動トルクＴOUT が算出される。
【００７１】
続くＳＢ５では、上記ＳＢ４で決定または算出されたアシストトルク時間ｔ0 と駆動トルクＴOUT 、および前記ＳＢ２で決定された変速車速から求まる変速直後のロータ１４０の角速度ωFBが前記式６に代入され、それらが代入された二次方程式の解から、トルクアシスト制御に必要なロータ１４０の最低回転速度ＮFMINが算出される。
【００７２】
続くＳＢ６では、前記ＳＢ１で読み込まれたロータ１４０の回転速度ＮF および上記ＳＢ５で算出された最低回転速度ＮFMINが、それぞれ角速度ωFC，ωFAに換算された後、それら角速度ωFC，ωFAが前記式９に代入されることにより増速時間ｔ1 が算出される。
【００７３】
続くＳＢ７では、現在、前記ＳＢ２で決定された変速時期の、上記ＳＢ６で決定された増速時間ｔ1 前であるか否かが判断される。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以降が再び繰り返される。一方、肯定された場合には、続くＳＢ８で、アクセルペダル７４が大きく踏み込まれることにより、所定のキックダウン変速条件が成立したか否かが判断される。この判断が肯定された場合には、すぐに変速作動を開始する必要があるため、後述するＳＢ１１以下が直接実行される。しかし、上記ＳＢ８の判断が否定された場合には、続くＳＢ９において、バッテリ１３６からモータ１３４に電流が供給されることにより、ロータ１４０が増速させられる。
【００７４】
続くＳＢ１０では、実際に車速が前記ＳＢ２で決定された変速車速になったか否かが判断される。従って、ＳＢ２、ＳＢ１０が変速判定手段９４に対応する。上記ＳＢ１０の判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以降が再び繰り返される。一方、肯定された場合には、続くＳＢ１１において、バッテリ１３６からモータ１３４への電流の供給が終了させられ、モータ１３４のロータ１４０の増速が終了させられた後、第１クラッチ３８が開放させられるとともに、第２クラッチ６０が滑らかに係合させられる。これにより、出力軸２０は、モータ１３４のロータ１４０からのトルクにより駆動させられる。なお、第２クラッチ６０の係合圧は、変速中の出力軸２０の出力トルクＴOUT が、変速直前の実出力トルクＴOUTAC と変速直後の予測出力トルクＴOUTEX の間となるように、ロータ１４０の回転速度ＮF と第２クラッチ６０の係合圧と出力軸２０の出力トルクＴOUT との間の予め設定された関係に基づいて決定される。
【００７５】
続くＳＢ１２では、変速作動が開始させられる。すなわち、１−２シンクロ機構４２および３−４シンクロ機構４４の少なくとも一方が移動させられることにより、ギヤ段が変更させられる。続くＳＢ１３では、変速作動が終了したか否かが判断される。
【００７６】
このＳＢ１３の判断が否定された場合には、続くＳＢ１４において、ロータ１４０の回転速度ＮF が再び読み込まれるとともに、その読み込まれたロータ１４０の回転速度ＮF が出力軸２０の回転速度ＮOUT よりも速いか否かが判断される。この判断が否定された場合は、もはやロータ１４０により出力軸２０を駆動させることができないので、続くＳＢ１５において、第２クラッチ６０が開放させられた後、前記ＳＢ１３の判断が再び繰り返される。しかし、上記ＳＢ１４の判断が肯定された場合には、まだロータ１４０により出力軸２０を駆動させることができるので、そのまま前記ＳＢ１３の判断が実行される。従って、ＳＢ１１、ＳＢ１３乃至ＳＢ１５がトルクアシスト制御手段１００に対応する。
【００７７】
上記ＳＢ１３乃至ＳＢ１５が繰り返されるうちにＳＢ１３の判断が肯定されると、続くＳＢ１６において、第１クラッチ３８が再び係合させられるとともに、その第１クラッチ３８が完全に係合させられる時に第２クラッチ６０からの伝達トルクが略ゼロとなるように、第２クラッチ６０が開放させられる。
【００７８】
前記ＳＢ３の判断が肯定された場合には、上記ＳＢ４乃至ＳＢ１６が実行されるが、前記ＳＢ３の判断が否定された場合には、第２フライホイール駆動手段１４６に対応するＳＢ１７乃至ＳＢ２０が実行される。まず、ＳＢ１７では、ブレーキがＯＮであるか否かが判断される。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以下が繰り返し実行される。しかし、肯定された場合には、続くＳＢ１８において、前記ＳＢ１で読み込まれたロータ１４０の回転速度ＮF と出力軸２０の回転速度ＮOUT とが比較されて、ロータ１４０の回転速度ＮF の方が速いか否かが判断される。
【００７９】
上記ＳＢ１８の判断が否定された場合、すなわちロータ１４０の回転速度ＮF の方が出力軸２０の回転速度ＮOUT よりも遅い場合には、続くＳＢ１９において第２クラッチ６０が係合させられた後、前記ＳＢ１７以下が繰り返し実行される。これにより、減速中にロータ１４０が増速させられる。なお、ＳＢ１９においてロータ１４０が増速させられると、モータ１３４に誘導電流が発生するので、その発生した電流はバッテリ１３６に充電される。一方、前記ＳＢ１８の判断が否定された場合には、出力軸２０によりロータ１４０を増速させることはできないので、続くＳＢ２０において、第２クラッチ６０が開放させられ、或いは、既に開放状態である場合にはその状態が維持させられた後、前記ＳＢ１以下が繰り返される。
【００８０】
上述のように、本実施例によれば、第１フライホイール駆動手段１４４（ＳＢ５乃至ＳＢ９）によりモータ１３４が制御されて、そのモータ１３４のロータ１４０が第１クラッチ３８の開放に先立って予め駆動させられるので、エンジン４０によりロータ１４０（フライホイール）を駆動させる場合に比較してロータ１４０に予めエネルギーを蓄積させることが容易になる。そして、前述の第１実施例と同様に、トルクアシスト制御手段１００（ＳＢ１１、ＳＢ１３乃至ＳＢ１５）により、第１クラッチ３８が開放させられている期間内に第２クラッチ６０が係合させられて、出力軸２０とロータ１４０とが連結させられることにより、第１フライホイール駆動手段１４４（ＳＢ５乃至ＳＢ９）によりロータ１４０に予め蓄えられているエネルギーにより出力軸２０が駆動され、変速中の出力軸２０のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。さらに、モータ１３４は、出力軸２０を直接駆動させるために設けられる従来のモータと異なり、比較的小型であることから、変速機１３２が小型となる。
【００８１】
また、本実施例によれば、第２フライホイール駆動手段１４６（ＳＢ１７乃至ＳＢ２０）により、ブレーキがＯＮである時に、第２クラッチ６０が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってロータ１４０が増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において第２クラッチ６０が係合させられてエンジン４０のトルクによりロータ１４０が増速させられる場合や、モータ１３４によりロータ１４０が増速させられる場合に比較して燃費が向上する利点がある。
【００８２】
また、本実施例によれば、前記モータ１３４のロータ１４０がフライホイールとして機能し、フライホイールとモータ１３４とが別個に設けられていないので、変速機１３２が小型且つ安価になる。
【００８３】
また、本実施例の変速機１３２は、モータ１３４によりロータ１４０（フライホイール）を駆動させることができることから、前述の第１の実施例と異なり、エンジン４０のトルクをロータ１４０に伝達するためのクラッチを設ける必要がない。
【００８４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００８５】
たとえば、前述の第１の実施例に代えて、図１２にその構成を示すように、フライホイール１６０、第２クラッチ１６２、増速装置１６４が構成されてもよい。（なお、図１２の説明で、図１と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。また、図１２は、制御装置、種々のセンサ、シフトレバー等は省略してある。）図１２において、環状のフライホイール１６０は、出力軸２０を軸心として回転させられるように設けられ、第２クラッチ１６２が係合させられると、そのフライホイール１６０により出力軸２０が駆動させられる。増速装置１６４は、出力軸２０に固定されてその出力軸２０と一体的に的に回転させられるサンギヤ１６６と、リングギヤ１６８と、そのサンギヤ１６６およびリングギヤ１６８と噛み合い且つ出力軸２０と一体的に回転させられるピニオンギヤ１７０とを備えている。変速機ハウジング１６に固定されて、係合させられることによりリングギヤ１６８の回転を阻止する第３クラッチ１７２が係合させられると、上記増速装置１６４により、出力軸２０の回転が増速させられてフライホイール１６０に伝達されるようになっている。
【００８６】
また、前述の実施例では、トルクアシスト制御手段１００は、変速中の出力トルクＴOUT が、第１クラッチ３８開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴOUTAC と、変速終了直後の出力軸２０の予測出力トルクＴOUTEX との間になるように、第２クラッチ６０の係合圧を制御していたが、第２クラッチ６０を係合させる際の、その係合圧は、車両の加速度が大きくなるほど出力トルクＴOUT が大きくなるように予め決定された関係を用いて、変速直前の車両の加速度に基づいて決定される出力トルクＴOUT が得られるように制御されてもよい。図１３は、上記予め決定された関係の一例を示す図であり、図１３に示す関係は、車両の加速度に比例して出力トルクＴOUT が大きくなるようにされている。
【００８７】
また、前述の実施例では、同期噛合式変速機１２、１３２は、第１クラッチ３８の開放、ギヤ対の切り換え、第１クラッチ３８の係合に至る一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であったが、自動クラッチを備え、ギヤ段を切り換える変速操作は手動により行われれるものであってもよい。これらの変速機の場合、フライホイール６６、１４０に必要な回転速度ＮF は、車速およびスロットル開度θの少なくとも一方を含む予め設定された関係に基づいて決定され、第２実施例のようにモータを備えている場合には、そのモータにより、上記予め設定された関係に基づいて決定された回転速度ＮF までフライホイールを予め増速させて変速に備える。
【００８８】
また、前述の第２実施例では、モータ１３４を駆動させるために専用のバッテリ１３６が設けられていたが、車両に従来から設けられているバッテリがモータ１３４を駆動させるためのバッテリとして用いられてもよい。
【００８９】
また、前述の第２実施例のモータ１３４は、フライホイールとして機能するロータ１４０の慣性モーメントＩを大きくするためにアウターロータ形が用いられていたが、インナーロータ形のモータが用いられてもよい。
【００９０】
また、前述の第２実施例では、モータ１３４のロータ１４０がフライホイールとして機能していたが、モータとフライホイールがそれぞれ別々に設けられてもよい。図１４乃至図１６は、そのようにモータとフライホイールが別々に設けられた変速機の要部を示す概略図である。図１４乃至図１６において、１５０が第２クラッチ、１５２がフライホイール、１５４がモータをそれぞれ表す。また、図１５および図１６に示す変速機は、モータ１５４とフライホイール１５２との間にそれぞれ増速装置１５６が設けられ、モータ１５４の回転が増速されてフライホイール１５２に伝達される。
【００９１】
また、前述の第２実施例において、第２クラッチ６０は１組の摩擦係合板により構成されていたが、複数組の摩擦係合板により構成されてもよい。このようにすれば、第２クラッチ６０の摩耗、発熱が減少する。また、図１７に示すように、モータ１３４と第２クラッチ６０との間に減速装置１５８を設けることにより、第２クラッチ６０の摩耗、発熱を減少させてもよい。
【００９２】
また、前述の実施例では、フライホイール６６、１４０に予め蓄えられたエネルギーにより出力軸２０が駆動させられるのは、変速期間中のみであったが、加速時にエンジントルクＴE を補助するために、加速時にもフライホイール６６、１４０に予め蓄えられたエネルギーが用いられてもよい。
【００９３】
また、前述の第２実施例では、制御装置１４の制御機能に、第１実施例のトルクダウン制御手段９８が設けられていないが、第２実施例の制御装置１４にもトルクダウン制御手段９８が設けられてもよい。
【００９４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である同期噛合式変速機が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。
【図２】図１の記制御装置の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】フライホイール加速中における、第１クラッチ・第２クラッチ・第３クラッチの係合状態を説明する図表である。
【図４】図２のトルクダウン制御手段による駆動トルクＴOUT の減少の効果を説明する図であって、（ａ）は、トルクダウン制御手段が実行されない場合、（ｂ）は、トルクダウンン制御手段が実行された場合である。
【図５】変速直前・変速中・変速完了時における、第１クラッチ・第２クラッチ・第３クラッチの係合状態を説明する図表である。
【図６】図２の機能ブロック線図に示した制御装置の制御作動をさらに具体化して説明するためのフローチャートである。
【図７】図１とは別の車両用動力伝達装置の構成を示す図である。
【図８】図８の制御装置の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】図７のモータのロータの形状を示す斜視図である。
【図１０】変速時の車速と変速時間との関係を例示する図である。
【図１１】図８の機能ブロック線図に示した制御装置の制御作動をさらに具体化して説明するフローチャートである。
【図１２】図１とは別の同期噛合式変速機が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。
【図１３】トルクアシスト制御手段において、変速直前の加速度に基づいて変速中の出力トルクが決定される場合に用いられる関係の一例を示す図である。
【図１４】第２発明に係る変速機であって、モータとフライホイールが別々に設けられた変速機の要部を示す概略図である。
【図１５】モータとフライホイールが別々に設けられた変速機であって、図１４とは別の変速機の要部を示す概略図である。
【図１６】モータとフライホイールが別々に設けられた変速機であって、図１４、図１５とは別の変速機の要部を示す概略図である。
【図１７】モータと第２クラッチとの間に減速機が設けられた変速機の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
１０：同期噛合式変速機（常時噛合式変速機）
１８：入力軸
２０：出力軸
３８：第１クラッチ
４０：原動機
６６：フライホイール
６０：第２クラッチ
９３：第２フライホイール駆動手段
１００：トルクアシスト制御手段
１３２：同期噛合式変速機（常時噛合式変速機）
１３４：モータ（電動機）
１４０：ロータ（フライホイール）
１４４：第１フライホイール駆動手段
１４６：第２フライホイール駆動手段
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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