(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のトルク要求量に応じてトルクが電気的に制御される走行用駆動源と、
該走行用駆動源から車輪までの間の動力伝達経路に配設されて動力伝達を接続、遮断するとともに、係合トルクが電気的に制御される自動クラッチと、
前記動力伝達経路に配設されて変速比を変更可能な変速機と、
を有し、前記変速機のアップシフト時に前記自動クラッチを遮断するとともに前記走行用駆動源の出力を制限する一方、アップシフト完了後に該自動クラッチを接続するとともに該走行用駆動源の出力制限を解除してトルクを復帰させる車両用変速時制御装置において、
前記アップシフト完了後に前記自動クラッチを接続する際に、前記走行用駆動源の慣性で駆動トルクが得られるように、該走行用駆動源のトルクが復帰する前に、該走行用駆動源のトルクより大きく且つ急係合によるショックが発生しないように予め定められた係合トルク制限値（ＴＣＧ）まで該自動クラッチを係合し、前記出力制限の解除により上昇する前記走行用駆動源のトルクが前記係合トルク制限値（ＴＣＧ）を越えるまで係合トルクを保持する慣性駆動手段と、
前記走行用駆動源のトルクが前記係合トルク制限値（ＴＣＧ）を越えた後、前記係合トルクを前記走行用駆動源のトルクに追従して増大させる追従増大手段と、
を有することを特徴とする車両用変速時制御装置。
【請求項２】
前記アップシフト完了後に前記走行用駆動源のトルクを復帰させる際に、該走行用駆動源に対するトルク指令値を所定量だけ不連続に増大させる出力復帰手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速時制御装置。
【請求項３】
前記走行用駆動源は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関で、
前記変速機は、平行な２軸間に変速比が異なる複数の変速ギヤ対が配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対に対応して同期噛合クラッチが設けられた同期噛合式変速機で、
前記出力復帰手段は、前記同期噛合クラッチが同期した段階で、前記内燃機関のトルク立ち上がりの応答遅れを考慮して予め定められた第１トルク指令値に従って該内燃機関のトルクを制御し、該同期噛合クラッチのスプラインが噛み合った段階で該第１トルク指令値よりも大きい第２トルク指令値に従って該内燃機関のトルクを制御するものである
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速時制御装置。
【請求項４】
運転者のトルク要求量に応じてトルクが電気的に制御される車両走行用の内燃機関と、
該内燃機関から車輪までの間の動力伝達経路に配設されて動力伝達を電気的に接続、遮断する自動クラッチと、
平行な２軸間に変速比が異なる複数の変速ギヤ対が配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対に対応して同期噛合クラッチが設けられ、前記動力伝達経路に配設される同期噛合式の変速機と、
を有し、前記変速機の変速時に前記自動クラッチを遮断するとともに前記内燃機関の出力を制限する一方、変速完了後に該自動クラッチを接続するとともに該内燃機関の出力制限を解除してトルクを復帰させる車両用変速時制御装置において、
前記変速完了後に前記内燃機関のトルクを復帰させる際に、前記同期噛合クラッチが同期した段階で、該内燃機関のトルク立ち上がりの応答遅れを考慮して予め定められた第１トルク指令値に従って該内燃機関のトルクを制御し、該同期噛合クラッチのスプラインが噛み合った段階で該第１トルク指令値よりも大きい第２トルク指令値に従って該内燃機関のトルクを制御する出力復帰手段を有する
ことを特徴とする車両用変速時制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用変速時制御装置に係り、特に、変速機を変速する際に自動クラッチを一時的に遮断するとともに走行用駆動源の出力を一時的に制限する車両用変速時制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 運転者のトルク要求量に応じてトルクが電気的に制御される走行用駆動源と、(b) その走行用動力源から車輪までの間の動力伝達経路に配設されて動力伝達を接続、遮断する自動クラッチと、(c) 前記動力伝達経路に配設されるとともに、変速比が異なる複数の変速段を成立させることができる変速機と、を有する車両が、例えば特開昭６１−１１５７３１号公報に記載されている。そして、このような自動クラッチを有する車両において、前記変速機のアップシフト時には、自動クラッチを遮断するとともに走行用駆動源の出力を制限する一方、アップシフト完了後に自動クラッチを接続するとともに走行用駆動源の出力制限を解除するようになっているのが普通である。すなわち、運転者がマニュアル操作でクラッチを断続しながら変速を行う場合と基本的に同じ手順で変速を行うのであり、一般に人による変速操作と略同じかそれより短時間で駆動トルクが得られるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
確かに駆動トルク復帰までの所要時間は短いが、機械が自動的に走行用駆動源の出力を増大したり自動クラッチを接続したりするため、運転者は何も操作することなく駆動トルクが再び得られるようになるのを待っているだけであるため、走行用駆動源のトルクが立ち上がって駆動トルクが得られるようになるまでの時間を長く感じ、空走感を生じさせることがあった。特に、走行用駆動源として、燃料の燃焼によって動力を発生するとともに電子制御されるスロットル弁開度によってトルクが制御されるガソリンエンジン等の内燃機関が用いられる場合には、スロットル弁開度の開き制御からトルクが立ち上がるまでの応答性が悪く、上記問題が顕著となる。
【０００４】
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、駆動トルクが得られるようになるまでの所要時間を短くして空走感を抑制することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 運転者のトルク要求量に応じてトルクが電気的に制御される走行用駆動源と、(b) その走行用駆動源から車輪までの間の動力伝達経路に配設されて動力伝達を接続、遮断するとともに、係合トルクが電気的に制御される自動クラッチと、(c) 前記動力伝達経路に配設されて変速比を変更可能な変速機と、を有し、(d) 前記変速機のアップシフト時に前記自動クラッチを遮断するとともに前記走行用駆動源の出力を制限する一方、アップシフト完了後にその自動クラッチを接続するとともにその走行用駆動源の出力制限を解除してトルクを復帰させる車両用変速時制御装置において、(e) 前記アップシフト完了後に前記自動クラッチを接続する際に、前記走行用駆動源の慣性で駆動トルクが得られるように、その走行用駆動源のトルクが復帰する前に、その走行用駆動源のトルクより大きく且つ急係合によるショックが発生しないように予め定められた係合トルク制限値までその自動クラッチを係合し、前記出力制限の解除により上昇する前記走行用駆動源のトルクが前記係合トルク制限値を越えるまで係合トルクを保持する慣性駆動手段と、(f) 前記走行用駆動源のトルクが前記係合トルク制限値を越えた後、前記係合トルクを前記走行用駆動源のトルクに追従して増大させる追従増大手段と、を有することを特徴とする。
なお、上記アップシフトとは、変速比（＝入力回転速度／出力回転速度）が小さくなるように変速機を変速することで、その変速に伴って入力回転速度すなわち走行用駆動源の回転速度は低下するため、変速後の同期回転速度まで低下する前に自動クラッチを係合制御することにより走行用駆動源の慣性で駆動トルクが得られる。
【０００６】
第２発明は、第１発明の車両用変速時制御装置において、前記アップシフト完了後に前記走行用駆動源のトルクを復帰させる際に、その走行用駆動源に対するトルク指令値を所定量だけ不連続に増大させる出力復帰手段を有することを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第２発明の車両用変速時制御装置において、(a) 前記走行用駆動源は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関で、(b) 前記変速機は、平行な２軸間に変速比が異なる複数の変速ギヤ対が配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対に対応して同期噛合クラッチが設けられた同期噛合式変速機で、(c) 前記出力復帰手段は、前記同期噛合クラッチが同期した段階で、前記内燃機関のトルク立ち上がりの応答遅れを考慮して予め定められた第１トルク指令値に従ってその内燃機関のトルクを制御し、その同期噛合クラッチのスプラインが噛み合った段階でその第１トルク指令値よりも大きい第２トルク指令値に従ってその内燃機関のトルクを制御するものであることを特徴とする。
第４発明は、(a) 運転者のトルク要求量に応じてトルクが電気的に制御される車両走行用の内燃機関と、(b) その内燃機関から車輪までの間の動力伝達経路に配設されて動力伝達を電気的に接続、遮断する自動クラッチと、(c) 平行な２軸間に変速比が異なる複数の変速ギヤ対が配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対に対応して同期噛合クラッチが設けられ、前記動力伝達経路に配設される同期噛合式の変速機と、を有し、(d) 前記変速機の変速時に前記自動クラッチを遮断するとともに前記内燃機関の出力を制限する一方、変速完了後にその自動クラッチを接続するとともにその内燃機関の出力制限を解除してトルクを復帰させる車両用変速時制御装置において、(e) 前記変速完了後に前記内燃機関のトルクを復帰させる際に、前記同期噛合クラッチが同期した段階で、その内燃機関のトルク立ち上がりの応答遅れを考慮して予め定められた第１トルク指令値に従ってその内燃機関のトルクを制御し、その同期噛合クラッチのスプラインが噛み合った段階でその第１トルク指令値よりも大きい第２トルク指令値に従ってその内燃機関のトルクを制御する出力復帰手段を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１発明の車両用変速時制御装置においては、変速機のアップシフト完了後、走行用駆動源のトルクが復帰する前に自動クラッチを係合制御することにより、走行用駆動源の慣性で駆動トルクが得られるようにしたため、走行用駆動源のトルクが復帰する前から駆動トルクが得られるようになり、アップシフト完了後に駆動トルクが得られるようになるまでの時間が短くなって空走感が抑制される。すなわち、走行用駆動源の回転速度はアップシフトに伴って低下するため、その回転速度が変速後の同期回転速度になる前に自動クラッチを係合制御すると、その係合トルクに応じて走行用駆動源の回転速度が強制的に低下させられ、その時の角速度によって駆動トルクが発生するのである。
【００１０】
第２発明では、アップシフト完了後に走行用駆動源のトルクを復帰させる際に、その走行用駆動源に対するトルク指令値を所定量だけ不連続に増大させるため、所定の増加率で増加させる場合に比較して走行用駆動源のトルクの立ち上がり（上昇）が早くなり、慣性駆動手段により慣性によって得られる駆動トルクに引き続いて、慣性および走行用駆動源のトルクに基づいて駆動トルクが滑らかに上昇させられる。その場合に、自動クラッチは走行用駆動源のトルクが復帰する前から係合制御されているため、走行用駆動源のトルク急増に拘らず走行用駆動源の回転速度が異常上昇（吹き上がり）することが良好に防止される。
【００１２】
第３発明は、走行用駆動源として内燃機関が用いられるとともに、変速機として同期噛合式変速機が用いられている場合で、同期噛合クラッチが同期した段階すなわち変速完了に先立って第１トルク指令値に従って内燃機関のトルク、すなわちスロットル弁開度などが制御され、同期噛合クラッチのスプラインが噛み合った段階すなわち変速完了後に第２トルク指令値に従って内燃機関のトルクが制御されるため、例えばスロットル弁の開き制御からトルク立ち上がりまでの応答遅れに拘らず、変速機の変速完了後に内燃機関のトルクが一層速やかに上昇させられるようになる。
第４発明では、第３発明と同様に車両走行用の内燃機関のトルクの立ち上がり（上昇）が早くなるため、自動クラッチの係合制御を適当に行うことにより、駆動トルクが速やかに得られるようになって空走感が抑制される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
走行用駆動源としては、第３発明、第４発明のように内燃機関が好適に用いられるが、電気エネルギーで回転させられるとともに電流値等のトルク指令値に従ってトルクが制御される電動モータを用いることも可能である。内燃機関および電動モータの両方を走行用駆動源として備えている車両にも適用され得る。
【００１４】
上記走行用駆動源は、運転者のトルク要求量に応じて電気的にトルクが制御されるが、そのトルク要求量は、運転者によって操作されるアクセルペダルなどのトルク要求操作部材の操作量や操作力などに基づいて検出されるように構成される。
【００１５】
変速機は、予め定められた自動変速条件に従って自動的に変速したり、運転者の選択操作（アップダウン操作を含む）に従って変速段を切り換えたりするなど、変速アクチュエータによって変速段を自動的に切り換えるものが好適に用いられるが、運転者のシフトレバー操作などで機械的に変速段が切り換えられるものでも良い。本発明は、運転者がトルク要求している場合に好適に適用され、変速条件に従って変速段を自動的に切り換える自動変速機の場合には、アクセルペダルを踏込み操作しているなど運転者がトルクを要求しているパワーオンアップシフトに好適に適用される。
【００１６】
また、運転者の選択操作で変速段が切り換えられる場合は、運転者が意識的にトルク要求を中断する場合があるが、手動操作でアップシフトする場合は一般にトルクを欲しているため、トルク要求の有無に拘らず本発明を適用することが望ましい。その場合に、運転者がトルク要求している場合には、自動クラッチを大きな係合トルクで係合させたり、走行用駆動源のトルク指令値を大きな値として、係合によるショックよりも駆動トルクの迅速な復帰を優先させるなど、運転者のトルク要求の有無で自動クラッチの係合制御や走行用駆動源の復帰制御の内容を変更することもできる。
【００１７】
変速機としては、第３発明、第４発明のように同期噛合式変速機が好適に用いられるが、変速時に必ずしも動力伝達を遮断したり走行用駆動源の出力制限を行ったりする必要がない遊星歯車式の変速機を用いることもできる。これらの変速機は、変速比が異なる複数の変速段を成立させる有段変速機であるが、変速比を連続的に変化させるベルト式等の無段変速機を採用することもできる。
【００１８】
自動クラッチとしては、係合トルクを制御できる摩擦係合式クラッチや磁粉式電磁クラッチなどが好適に用いられる。摩擦係合式クラッチは、例えばダイヤフラムスプリング等のスプリングの付勢力に従って摩擦係合させられるとともに、クラッチレリーズシリンダによりレリーズスリーブをスライドさせることによって解放（遮断）されるように構成され、係合トルクは、例えばクラッチレリーズシリンダのストローク量によって制御される。クラッチレリーズシリンダのストローク量は、例えば電磁切換弁などによる油圧回路の切換によって制御される。なお、遊星歯車装置の反力要素をハウジング等に固定する油圧式ブレーキを用いて動力伝達を接続したり遮断したりする場合も、全体として自動クラッチの一実施態様である。
【００１９】
上記自動クラッチは、例えば走行用駆動源と変速機との間の動力伝達を接続、遮断するように配設されるが、変速機と車輪との間の動力伝達を接続、遮断するように配設することも可能である。
【００２０】
変速時の走行用駆動源の出力制限は、例えば内燃機関のフューエルカットのようにトルクを略０にするものでも良いが、運転者のトルク要求量に応じて、或いはトルク要求量とは無関係に、比較的小さな所定量のトルクを発生するようになっていても良い。第１発明の「走行用駆動源のトルクが復帰する前」とは、復帰制御によりトルクが実際に上昇し始める前であり、そのトルクより大きな係合トルクで自動クラッチを係合させることにより、主として走行用駆動源の慣性に基づいて、その走行用駆動源のトルク復帰に先立って駆動トルクが得られることになる。
【００２１】
変速完了後の走行用駆動源の出力制限の解除や自動クラッチの接続は、実質的に変速完了後に走行用駆動源の出力が上昇したりクラッチ係合トルクが発生したりするようになっておれば良く、それ等の指令出力自体は変速完了前であっても差し支えない。
【００２２】
慣性駆動手段によって係合制御される自動クラッチの係合トルクは、所定の初期値まで不連続に増大させるとともに、引き続いて所定の増加量（変化率）で滑らかに増加させることが望ましく、その増加量は、例えば運転者のトルク要求量や、走行用駆動源の回転速度と変速後の同期回転速度との回転速度差などをパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められるようにすることが望ましい。また、急係合によるショックを防止するため、係合トルクに制限値を設けることが望ましい。
【００２３】
走行用駆動源のトルクが上記慣性駆動手段によって制御される係合トルクを超えた後は、その走行用駆動源のトルクに追従して係合トルクを増大させるようにすれば良い。その場合は、更に走行用駆動源の実際の回転速度変化などに基づいて係合トルクをフィードバック制御することが望ましい。
【００２４】
出力復帰手段によって制御される走行用駆動源のトルク指令値は、例えば運転者のトルク要求量や変速段（変速比）をパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められるようにすることが望ましい。走行用駆動源の回転速度が変速後の同期回転速度の近傍に達したら、運転者のトルク要求量に対応するトルク指令値まで所定の増加量（変化率）でトルク指令値を滑らかに増加させることが望ましく、その時の増加量も上記と同様に運転者のトルク要求量や変速段（変速比）をパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められるようにすることが望ましい。
【００２５】
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。
図１は、本発明が適用された自動クラッチ車両の車両用駆動装置１０の概略構成を説明する骨子図で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用のものであり、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関としてのエンジン１２、自動クラッチ１４、変速機１６、差動歯車装置１８を備えている。エンジン１２は走行用駆動源である。自動クラッチ１４は、例えば図２に示す乾式単板式の摩擦クラッチで、エンジン１２のクランクシャフト２０に取り付けられたフライホイール２２、クラッチ出力軸２４に配設されたクラッチディスク２６、クラッチカバー２８に配設されたプレッシャプレート３０、プレッシャプレート３０をフライホイール２２側へ付勢することによりクラッチディスク２６を挟圧して動力伝達するダイヤフラムスプリング３２、クラッチレリーズシリンダ３４によりレリーズフォーク３６を介して図の左方向へ移動させられることにより、ダイヤフラムスプリング３２の内端部を図の左方向へ変位させてクラッチを解放（遮断）するレリーズベアリング３８を有して構成されている。
【００２６】
上記クラッチレリーズシリンダ３４は、油圧回路９０（図５参照）のクラッチソレノイドバルブ９４に接続されており、電動式のオイルポンプ９２によって汲み上げられた作動油がクラッチソレノイドバルブ９４からクラッチレリーズシリンダ３４に供給されると自動クラッチ１４は遮断され、クラッチレリーズシリンダ３４内の作動油の流出が許容されると、自動クラッチ１４のダイヤフラムスプリング３２の付勢力に従ってクラッチレリーズシリンダ３４のピストンが押し返されるとともに、自動クラッチ１４が接続（係合）状態になる。自動クラッチ１４の係合トルクは、クラッチレリーズシリンダ３４のピストンのストローク量ＳCLに関連して連続的に変化するため、上記クラッチソレノイドバルブ９４を電気的に開閉してストローク量ＳCLを変更することにより、係合トルクを電気的に制御できる。
【００２７】
図１に戻って前記変速機１６は、差動歯車装置１８と共に共通のハウジング４０内に配設されてトランスアクスルを構成しており、そのハウジング４０内に所定量だけ充填された潤滑油に浸漬され、差動歯車装置１８と共に潤滑されるようになっている。変速機１６は同期噛合式変速機で、(a) 平行な一対の入力軸４２、出力軸４４間にギヤ比が異なる複数の変速ギヤ対４６ａ〜４６ｅが配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対４６ａ〜４６ｅに対応して複数の同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅが設けられた２軸噛合式の変速機構と、(b) それ等の同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅの３つのクラッチハブスリーブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃの何れかを選択的に移動させて変速段を切り換えるシフト・セレクトシャフト５２とを備えており、前進５段の変速段が成立させられるようになっている。入力軸４２および出力軸４４には更に後進ギヤ対５４が配設され、図示しないカウンタシャフトに配設された後進用アイドル歯車と噛み合わされることにより後進変速段が成立させられるようになっている。なお、入力軸４２は、スプライン嵌合５５によって前記自動クラッチ１４のクラッチ出力軸２４に連結されているとともに、出力軸４４には出力歯車５６が配設されて差動歯車装置１８のリングギヤ５８と噛み合わされている。また、図１は、入力軸４２、出力軸４４、およびリングギヤ５８の軸心を共通の平面内に示した展開図である。
【００２８】
シフト・セレクトシャフト５２は、軸心まわりの回動可能且つ軸方向の移動可能に配設され、セレクトアクチュエータ９６（図５参照）により軸心まわりの３位置、すなわち前記クラッチハブスリーブ５０ｃと係合可能な第１セレクト位置、クラッチハブスリーブ５０ｂと係合可能な第２セレクト位置、およびクラッチハブスリーブ５０ａと係合可能な第３セレクト位置に位置決めされる。また、シフトアクチュエータ９８（図５参照）により軸方向の３位置、すなわち同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅが何れも遮断され且つ後進変速段も成立しない中央の中立位置（図１の状態；ニュートラル）と、その軸方向における両側の第１シフト位置（図１の右側）および第２シフト位置（図１の左側）とに位置決めされる。上記セレクトアクチュエータ９６およびシフトアクチュエータ９８は変速アクチュエータに相当し、それぞれセレクトソレノイドバルブ１０２、シフトソレノイドバルブ１０４を介して油圧回路９０に接続され、油圧制御や回路の切換えによって作動状態が制御される。
【００２９】
上記第１セレクト位置の第１シフト位置では、同期噛合クラッチ４８ｅが連結されることにより変速比ｅ（＝入力軸４２の回転速度ＮIN／出力軸４４の回転速度ＮOUT ）が最も大きい第１変速段が成立させられ、第１セレクト位置の第２シフト位置では、同期噛合クラッチ４８ｄが連結されることにより変速比ｅが２番目に大きい第２変速段が成立させられる。第２セレクト位置の第１シフト位置では、同期噛合クラッチ４８ｃが連結されることにより変速比ｅが３番目に大きい第３変速段が成立させられ、第２セレクト位置の第２シフト位置では、同期噛合クラッチ４８ｂが連結されることにより変速比ｅが４番目に大きい第４変速段が成立させられる。この第４変速段の変速比ｅは１である。第３セレクト位置の第１シフト位置では、同期噛合クラッチ４８ａが連結されることにより変速比ｅが最も小さい第５変速段が成立させられ、第３セレクト位置の第２シフト位置では後進変速段が成立させられる。
【００３０】
図３および図４は、同期噛合クラッチ４８ａの構成および作動を具体的に説明する図で、キースプリング６０によってクラッチハブスリーブ５０ａに係合させられたシフティングキー６２と、所定の遊びを有する状態でシフティングキー６２と共に回転させられるシンクロナイザリング６４と、変速ギヤ対４６ａの入力歯車６６に設けられたコーン部６８とを備えている。クラッチハブスリーブ５０ａの内周面にはスプライン歯７０が設けられて入力軸４２とスプライン嵌合され、入力軸４２と常に一体的に回転させられるようになっており、そのクラッチハブスリーブ５０ａが図の右方向へ移動させられると、シフティングキー６２を介してシンクロナイザリング６４がコーン部６８に押圧されてテーパ嵌合させられ、それ等の間の摩擦によって入力歯車６６に動力伝達が行われるようになる。クラッチハブスリーブ５０ａが更に右方向へ移動させられると、図４に示すように、スプライン歯７０はシンクロナイザリング６４に設けられたスプライン歯７２、更には入力歯車６６に設けられたスプライン歯７４と噛み合わされ、これにより入力軸４２と入力歯車６６とが一体的に連結されて、変速ギヤ対４６ａを介して動力伝達が行われる。図３は同期噛合クラッチ４８ａが遮断された状態で、図４は同期噛合クラッチ４８ａが接続された状態であり、それ等の図の(a) は軸心を含む一平面の断面図、(b) は(a) の状態を外周側から見たクラッチハブスリーブ５０ａの円筒部分を除く展開図である。
【００３１】
他の同期噛合クラッチ４８ｂ〜４８ｅも上記同期噛合クラッチ４８ａと実質的に同じ構成であるが、クラッチハブスリーブ５０ｂは同期噛合クラッチ４８ｂおよび４８ｃに共通のもので、クラッチハブスリーブ５０ｃは同期噛合クラッチ４８ｄおよび４８ｅに共通のものである。
【００３２】
前記差動歯車装置１８は傘歯車式のもので、一対のサイドギヤ８０Ｒ、８０Ｌにはそれぞれドライブシャフト８２Ｒ、８２Ｌがスプライン嵌合などによって連結され、左右の前輪（駆動輪）８４Ｒ、８４Ｌを回転駆動する。
【００３３】
図５は、本実施例の車両用駆動装置１０の制御系統を説明するブロック線図で、エンジン・変速機ＥＣＵ（Electronic Control Unit)１１０を備えている。エンジン・変速機ＥＣＵ１１０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。エンジン・変速機ＥＣＵ１１０には、イグニッションスイッチ１２０、エンジン回転速度（ＮE ）センサ１２２、車速（Ｖ）センサ１２４、スロットル弁開度（θTH）センサ１２６、吸入空気量（Ｑ）センサ１２８、吸入空気温（ＴA ）センサ１３０、エンジン冷却水温（ＴW ）センサ１３２、レバーポジション（ＰL ）センサ１３４、アクセル操作量（θACC ）センサ１３６、ブレーキスイッチ１３８、入力軸回転速度（ＮIN：入力軸４２の回転速度）センサ１４０、クラッチストローク（ＳCL）センサ１４２、セレクトストローク（ＳSE）センサ１４４、シフトストローク（ＳSH）センサ１４６などが接続され、それぞれイグニッションスイッチ１２０の操作位置、エンジン回転速度ＮE 、車速Ｖ（出力軸４４の回転速度ＮOUT に対応）、電子スロットル弁１５６の開度θTH、吸入空気量Ｑ、吸入空気温（外気温）ＴA 、エンジン冷却水温ＴW 、シフトレバー１６０（図６参照）の操作位置であるレバーポジションＰL 、アクセルペダルの操作量θACC 、フットブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、入力軸回転速度ＮIN、自動クラッチ１４のストロークすなわちクラッチレリーズシリンダ３４のピストンのストローク量ＳCL、前記セレクトアクチュエータ９６のストローク量ＳSE、前記シフトアクチュエータ９８のストローク量ＳSHなどを表す信号が供給されるようになっている。アクセル操作量θACC はトルク要求量に相当し、アクセルペダルは運転者のトルク要求量に応じて操作されるトルク要求操作部材に相当する。また、シフトアクチュエータ９８のストローク量ＳSHは、同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅのクラッチハブスリーブ５０ａ〜５０ｃの移動ストロークに対応し、同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅのスプライン７０〜７４が噛み合うギヤ入り判定、言い換えれば変速機１６の変速が完全に終了したか否かを判断できる。
【００３４】
そして、上記信号に従ってスタータ（電動モータ）１５０を回転駆動してエンジン１２を始動したり、燃料噴射弁１５２の燃料噴射量や噴射時期を制御したり、イグナイタ１５４により点火プラグの点火時期を制御したり、電動モータ等のスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁１５６の開度θTHを開閉制御したりすることにより、エンジン１２の出力状態を電気的に制御する。また、前記油圧回路９０のオイルポンプ９２の作動を制御したり、クラッチソレノイドバルブ９４、セレクトソレノイドバルブ１０２、シフトソレノイドバルブ１０４を切換え制御したりすることにより、クラッチレリーズシリンダ３４の作動状態を切り換えて自動クラッチ１４の遮断、接続制御や係合トルク制御を電気的に行うとともに、セレクトアクチュエータ９６およびシフトアクチュエータ９８の作動状態を切り換えて変速機１６の変速制御を電気的に行う。
【００３５】
前記シフトレバー１６０は、例えば運転席の横に配設されており、図６に示すように「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、および「Ｓ（シーケンシャル）」、の３つの操作位置に選択操作されて位置決め保持されるとともに、「Ｓ」位置では、車両の前後方向に設けられた「（−）」位置および「（＋）」位置へ操作されるようになっており、レバーポジションセンサ１４０は、例えば各操作位置に配設された複数のＯＮ−ＯＦＦスイッチ等によってその操作位置（レバーポジション）を検出する。そして、シフトレバー１６０が「Ｒ」位置へ操作されると、変速機１６は後進変速段に切り換えられ、「Ｎ」位置へ操作されると動力伝達遮断状態（ニュートラル）に切り換えられる。また、「Ｓ」位置では、複数の前進変速段を運転者の変速意思により手動操作で変更するシーケンシャルモードが成立させられ、「（＋）」位置または「（−）」位置へシフトレバー１６０が操作されると、変速機１６の複数の前進変速段がアップダウンされる。「（＋）」位置はアップ位置で、一回の操作毎に変速段はアップすなわち変速比ｅが小さい高速段側へ１段ずつ変速される一方、「（−）」位置はダウン位置で、一回の操作毎に変速段はダウンすなわち変速比ｅが大きい低速段側へ１段ずつ変速される。「Ｓ」位置の前後に設けられた「（−）」位置、「（＋）」位置は何れも不安定で、それ等の「（−）」位置、「（＋）」位置へ操作されたシフトレバー１６０はスプリング等の付勢装置により自動的に「Ｓ」位置へ戻される。
【００３６】
一方、前記エンジン・変速機ＥＣＵ１１０は、上記シフトレバー１６０の変速操作に従って変速機１６がアップシフトされる際に、前記自動クラッチ１４を遮断するとともにエンジン１２の出力を電子スロットル弁１５６の閉じ制御などにより一時的に停止する一方、アップシフト完了後に自動クラッチ１４を接続するとともにエンジン１２の出力を復帰させる機能を備えている。図７は、変速後の自動クラッチ１４の係合制御を具体的に説明するフローチャートで、図８は、変速後のエンジン１２の復帰制御を具体的に説明するフローチャートであり、図９は、それ等の係合制御および復帰制御が行われる際の各部の作動変化を示すタイムチャートの一例である。
【００３７】
図７のステップＳ１では、変速機１６のアップシフト時に噛み合わされる同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅの何れかが、ギヤ入りしたか否か、具体的にはスプライン７０と７４とが完全に噛み合う位置に達して変速が完了したか否かを、シフトアクチュエータ９８のシフトストロークＳSHに基づいて判断する。図９のシフトストロークＳSHは、中立位置を基準（０）にして表したグラフで、時間ｔ2 がギヤ入りした時間である。
【００３８】
ギヤ入りしてステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になると、ステップＳ２を実行し、エンジン回転速度ＮE が入力軸回転速度ＮINよりも大きいか否かを判断する。アップシフトでは入力軸回転速度ＮINが低下するため、通常はＮE ＞ＮINでＹＥＳになるが、変速機１６のギヤ入りに時間が掛かった場合などにＮE ≦ＮINとなる可能性があり、その場合はエンジン１２の慣性による駆動トルクが得られないため、そのまま終了し、例えばエンジン１２のトルクの復帰に対応させて自動クラッチ１４の係合トルクを上昇させるような係合制御が行われる。
【００３９】
ＮE ＞ＮINでステップＳ２の判断がＹＥＳの場合には、ステップＳ３を実行し、自動クラッチ１４の係合トルクの増分ΔＴＣを算出する。増分ΔＴＣは、例えばアクセル操作量θACC および回転速度差（ＮE −ＮIN）をパラメータとして、それ等が大きい程大きくなるように予め定められたデータマップから求められる。アップシフト時にはエンジン１２が停止させられるため、アクセル操作する必要はないが、アクセル操作の有無やアクセル操作量θACC の大小により、例えばアクセル操作量θACC が大きい場合には係合ショックよりも駆動トルクの迅速な復帰を優先させるため大きな係合トルクを発生させるなど、アクセル操作量θACC に応じてきめ細かな係合トルク制御を行うことにより、走行性能を一層向上させることができる。運転者は、このようなアップシフト時の自動クラッチ１４の係合トルク制御を認識した上で運転操作することが望ましいが、認識していない場合でも、アクセル操作したままアップシフトする場合は加速要求が強いため、多少のショックが発生しても違和感を生じさせる恐れは少ない。
【００４０】
ステップＳ４では、自動クラッチ１４の係合によりショックが発生したりエンジン回転速度ＮE が急低下したりすることを防止するため、係合トルクの制限値ＴＣＧを算出する。この制限値ＴＣＧも、前記増分ΔＴＣと同様に例えばアクセル操作量θACC および回転速度差（ＮE −ＮIN）をパラメータとして、それ等が大きい程大きくなるように予め定められたデータマップから求められる。ステップＳ５では、現在の係合トルク指令値ＳＴＣにステップＳ３で求めた増分ΔＴＣを加算した値（ＳＴＣ＋ΔＴＣ）と上記制限値ＴＣＧとを比較し、制限値ＴＣＧの方が小さい場合にはステップＳ６で新たな係合トルク指令値ＳＴＣとして制限値ＴＣＧを設定する一方、加算値（ＳＴＣ＋ΔＴＣ）が制限値ＴＣＧ以下の場合は、ステップＳ７で新たな係合トルク指令値ＳＴＣとしてその加算値（ＳＴＣ＋ΔＴＣ）を設定する。したがって、制限値ＴＣＧに達するまでは、係合トルク指令値ＳＴＣは増分ΔＴＣずつ増加させられることになり、アクセル操作量θACC や回転速度差（ＮE −ＮIN）が大きい程急な勾配で大きな値まで増加させられる。なお、係合トルク指令値ＳＴＣは、初期値０から増分ΔＴＣずつ増大させるようにしても良いが、本実施例では予め定められた一定の初期値まで不連続に増大させた後、その初期値から増分ΔＴＣずつ増加させるようになっている。また、自動クラッチ１４の係合トルクは、クラッチレリーズシリンダ３４のピストンストロークであるクラッチストロークＳCLによって制御されるため、比較的応答性が高く、図９のタイムチャートに示す係合トルク指令値ＳＴＣに略沿って実際の係合トルクも変化させられる。
【００４１】
ステップＳ８では、上記ステップＳ６またはＳ７で設定された新たな係合トルク指令値ＳＴＣが実際のエンジントルクＴＥより大きいか否かを判断し、ＳＴＣ＞ＴＥの場合はそのままステップＳ１０を実行して、係合トルク指令値ＳＴＣで自動クラッチ１４を係合させる。すなわち、予め定められたデータマップや演算式から係合トルク指令値ＳＴＣに対応するクラッチストロークＳCLを求め、そのクラッチストロークＳCLになるように、クラッチソレノイドバルブ９４を制御するのである。また、エンジントルクＴＥが係合トルク指令値ＳＴＣ以上の場合は、ステップＳ９でエンジントルクＴＥを係合トルク指令値ＳＴＣとした後、ステップＳ１０を実行する。エンジントルクＴＥは、例えばエンジン回転速度ＮE やスロットル弁開度θTH或いは吸入空気量Ｑなどから算出（推定）できるが、トルクセンサなどで検出しても良い。
【００４２】
したがって、変速機１６のギヤ入り（変速完了）後、エンジントルクＴＥが上昇し始めるまでは、予め定められた初期値から増分ΔＴＣずつ係合トルクが増大させられるとともに、制限値ＴＣＧに達するとその制限値ＴＣＧに制限され、エンジントルクＴＥが復帰制御により上昇し始めると、そのエンジントルクＴＥに追従して係合トルクも増大させられることになる。図９の係合トルク指令値ＳＴＣの欄の点線はエンジントルクＴＥで、時間ｔ3 はエンジントルクＴＥが制限値ＴＣＧを越えた時間であり、時間ｔ6 は係合トルクが上昇してエンジン回転速度ＮE と入力軸回転速度ＮINとが一致し、自動クラッチ１４が完全係合させられた時間である。なお、エンジントルクＴＥに追従して係合トルク指令値ＳＴＣを制御する際には、例えばエンジン回転速度ＮE が所定の変化パターン（例えば一定の低下率）で変化するように、フィードバック制御の演算式に従って係合トルク指令値ＳＴＣを補正することが望ましい。また、エンジントルクＴＥの立ち上がりが早い場合には、係合トルク指令値ＳＴＣが制限値ＴＣＧに達する前に、エンジントルクＴＥが係合トルク指令値ＳＴＣを越える場合もある。
【００４３】
ここで、エンジントルクＴＥよりも係合トルク指令値ＳＴＣの方が大きい領域、すなわち図９の時間ｔ2 〜時間ｔ3 の範囲では、自動クラッチ１４が所定の係合トルクで係合させられることによりエンジン回転速度ＮE が低下させられ、この時の回転速度変化によって生じるエンジン１２の慣性により駆動トルクが発生させられる。本実施例では、この時の係合トルク制御を行う部分、すなわち図７のステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７を実行する部分が、慣性駆動手段として機能している。また、エンジントルクＴＥに追従して係合トルクを増大させるステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０は追従増大手段に相当する。
【００４４】
一方、エンジントルクの復帰制御に関する図８のステップＲ１では、変速機１６のアップシフト時に噛み合わされる同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅの何れかが、シンクロ（同期）状態になったか否かを、例えば出力軸回転速度ＮOUT に変速後の変速段の変速比ｅを掛け算した同期回転速度（ＮOUT ×ｅ）と入力軸回転速度ＮINとが略一致するか否かによって判断する。そして、シンクロ判定が為されたらステップＲ２を実行し、第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１を算出して出力することにより、その第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１に応じて電子スロットル弁１５６や燃料噴射弁１５２などを制御する。第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１は、例えばアクセル操作量θACC や変速後の変速段などをパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められ、アクセル操作量θACC が大きい程エンジントルクＴＥを速やかに復帰させるために大きな値が定められるようになっており、エンジントルク指令値ＳＴＥが不連続に増大させられる。但し、シンクロの段階では同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅが完全に噛み合っていないため、エンジン１２のトルク立ち上がりの応答遅れを考慮して、同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅのギヤ入り後（変速完了後）にエンジントルクＴＥが上昇し始めるように設定される。言い換えれば、エンジン１２の応答遅れを考慮してギヤ入り前からエンジン１２のトルク復帰制御を開始することにより、ギヤ入り後にエンジントルクＴＥが速やかに復帰するようにしたのである。図９の時間ｔ1 はシンクロ判定が為された時間で、エンジントルク指令値ＳＴＥの欄の一点鎖線は実際のエンジントルクＴＥのグラフである。上記第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１は第１トルク指令値に相当する。
【００４５】
ステップＲ３では、前記図７のステップＳ１と同様にしてギヤ入り判定を行い、ギヤ入りが確認されたらステップＲ４を実行し、第２エンジントルク指令値ＳＴＥ２を算出して出力することにより、その第２エンジントルク指令値ＳＴＥ２に応じて電子スロットル弁５６や燃料噴射弁５２などを制御する。第２エンジントルク指令値ＳＴＥ２は、第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１と同様にアクセル操作量θACC や変速後の変速段などをパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められ、アクセル操作量θACC が大きい程エンジントルクを速やかに復帰させるために大きな値が定められるようになっており、エンジントルク指令値ＳＴＥが不連続に増大させられる。但し、自動クラッチ１４の係合前にエンジン１２が吹き上がることがないように設定される。図９の時間ｔ2 はギヤ入り判定が為された時間である。上記第２エンジントルク指令値ＳＴＥ２は第２トルク指令値に相当する。
【００４６】
なお、アップロックなどによりシンクロ判定後にギヤ入り判定ができない場合（タイマーなどで判定）は、自動クラッチ１４を遮断するとともにエンジン１２のトルク制御を回転速度制御に移行するなどして、リトライロジックを行うか、運転者からの再変速要求を待つようになっている。
【００４７】
ステップＲ５では、エンジントルクのスウィープアップを開始する閾値ΔＮＳを算出し、ステップＲ６では、エンジン回転速度ＮE と入力軸回転速度ＮINとの回転速度差（ＮE −ＮIN）が閾値ΔＮＳより小さくなったか否かを判断する。閾値ΔＮＳは、エンジン回転速度ＮE の完全同期を見越してスウィープアップを行うためのもので、例えばアクセル操作量θACC や変速後の変速段などをパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められ、アクセル操作量θACC が大きい程大きな値が定められるようになっている。そして、回転速度差（ＮE −ＮIN）が閾値ΔＮＳより小さくなったらステップＲ７を実行し、エンジントルク指令値ＳＴＥを所定の増分ΔＴＥずつ増大させるとともに、ステップＲ８でトルク指令値ＳＴＥがアクセル操作量θACC に対応する値に達したか否かを判断し、アクセル操作量θACC に対応するトルク指令値ＳＴＥに達するまでステップＲ７を繰り返してエンジントルクをスウィープアップ（漸増）する。増分ΔＴＥは、例えばアクセル操作量θACC や変速後の変速段などをパラメータとして予め定められたデータマップなどから求められ、アクセル操作量θACC が大きい程エンジントルクＴＥを速やかに復帰させるために大きな値が定められるようになっている。図９の時間ｔ4 は、回転速度差（ＮE −ＮIN）が閾値ΔＮＳより小さくなった時間で、時間ｔ5 は、トルク指令値ＳＴＥがアクセル操作量θACC に対応する値に達した時間である。
【００４８】
ここで、上記図８の各ステップＲ１〜Ｒ８を実行する部分はエンジン１２の出力復帰手段として機能しており、そのうちのステップＲ１〜Ｒ４を実行する部分が、エンジントルク指令値ＳＴＥを所定量ずつ不連続に増大させてエンジントルクＴＥを速やかに立ち上がらせる部分である。
【００４９】
なお、図９のエンジントルク指令値ＳＴＥの欄の点線は、所定の変化率で徐々に増大させる従来のトルク指令値ＳＴＥで、二点鎖線はその場合の実際のエンジントルクＴＥである。また、回転速度および駆動トルクの欄の点線は、その従来のエンジントルクＴＥに対して、自動クラッチ１４の係合トルクを始めから追従して増大させた場合のエンジン回転速度ＮE および駆動トルクであり、時間ｔ7 は、その従来の場合にエンジン回転速度ＮE が入力軸回転速度ＮINと一致して自動クラッチ１４が完全係合させられた時間である。
【００５０】
このように、本実施例では変速機１６のアップシフト後の自動クラッチ１４の係合制御に際して、エンジントルクＴＥが上昇し始める前から自動クラッチ１４の係合トルクを立ち上げるようになっているため、その係合トルクに応じてエンジン回転速度ＮE が強制的に低下させられ、その時の角速度によって駆動トルクが発生し、エンジントルクＴＥが復帰する前から駆動トルクが得られるようになって空走感が抑制される。すなわち、図９の駆動トルクの欄に示すように、実線で示す本実施例では、点線で示す従来の場合に比較して駆動トルクの立ち上がりが早くなるのである。
【００５１】
また、アップシフト後のエンジントルクＴＥの復帰制御では、エンジントルク指令値ＳＴＥを不連続に増大させるようになっているため、所定の増加率で増加させる場合に比較してエンジントルクＴＥの立ち上がりが早くなり、時間ｔ3 よりも前の主として慣性によって得られる駆動トルクに引き続いて、時間ｔ3 以降に慣性およびエンジントルクＴＥに基づいて駆動トルクが滑らかに上昇させられるとともに、アクセル操作量θACC に対応するエンジントルクＴＥが速やかに得られるようになる。その場合に、自動クラッチ１４はエンジントルクＴＥが復帰する前から係合制御されているため、エンジントルクＴＥの急増に拘らずエンジン回転速度ＮE が異常上昇（吹き上がり）することが良好に防止される。
【００５２】
また、本実施例では同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅが同期した段階すなわち変速完了に先立って、第１エンジントルク指令値ＳＴＥ１に従って電子スロットル弁１５６などが制御され、同期噛合クラッチ４８ａ〜４８ｅのギヤ入り判定すなわち変速完了後に第２エンジントルク指令値ＳＴＥ２に従って電子スロットル弁１５６などが制御されるため、その電子スロットル弁１５６の開き制御からトルク立ち上がりまでの応答遅れに拘らず、変速機１６の変速完了後にエンジントルクＴＥが一層速やかに上昇させられる。
【００５３】
また、エンジントルクＴＥの復帰が早くなると、そのエンジントルクＴＥに追従して係合制御される自動クラッチ１４の完全係合までの時間が短くなり、自動クラッチ１４の係合制御を含めたトータルの変速所要時間が短くなる。すなわち、図９において、本実施例では時間ｔ6 で自動クラッチ１４が完全係合させられるが、従来は時間ｔ7 まで掛かっていたのである。
【００５４】
また、エンジントルクＴＥが上昇し始める前から自動クラッチ１４の係合トルクを立ち上げることにより、エンジン１２の慣性で駆動トルクが得られるようになっているため、必ずしもエンジントルクＴＥを速やかに復帰させる必要がなく、エンジン１２のトルク復帰までの時間に余裕ができて吸気系の設計に関する自由度が高くなる。
【００５５】
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変速時制御装置を備えている自動クラッチ車両用の駆動装置の概略構成を示す骨子図である。
【図２】図１の駆動装置の自動クラッチの一例を説明する図である。
【図３】図１の変速機の同期噛合クラッチを説明する図で、遮断時の状態を示す図である。
【図４】図１の変速機の同期噛合クラッチを説明する図で、接続時の状態を示す図である。
【図５】図１の駆動装置の制御系統を説明するブロック線図である。
【図６】図１の駆動装置におけるシフトレバーの一例を示す斜視図である。
【図７】図５のエンジン・変速機ＥＣＵによって実行されるアップシフト後の自動クラッチの係合制御を説明するフローチャートである。
【図８】図５のエンジン・変速機ＥＣＵによって実行されるアップシフト後のエンジンの復帰制御を説明するフローチャートである。
【図９】図７および図８のフローチャートに従って自動クラッチの係合制御およびエンジンの復帰制御が行われる際の各部の作動状態を示すタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１２：エンジン（走行用駆動源、内燃機関）    １４：自動クラッチ    １６：変速機（同期噛合式変速機）    ４８ａ〜４８ｅ：同期噛合クラッチ    １１０：エンジン・変速機ＥＣＵ    θACC ：アクセル操作量（トルク要求量）    ＳＴＥ：係合トルク指令値（係合トルク）    ＳＴＥ１：第１エンジントルク指令値（第１トルク指令値）    ＳＴＥ２：第２エンジントルク指令値（第２トルク指令値）
ステップＳ３〜Ｓ７：慣性駆動手段
ステップＳ８〜Ｓ１０：追従増大手段
ステップＲ１〜Ｒ８：出力復帰手段
【図１】
0003690324.tif 000002
【図２】
0003690324.tif 000003
【図３】
0003690324.tif 000004
【図４】
0003690324.tif 000005
【図５】
0003690324.tif 000006
【図６】
0003690324.tif 000007
【図７】
0003690324.tif 000008
【図８】
0003690324.tif 000009
【図９】
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