(57)【要約】【課題】手動変速機の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させることができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】変速機構３と、クラッチ５と、変速アクチュエータ４とを備え、シフト操作に応答して要求の変速段を成立可能な常時噛み合い式の変速機構によって構成された動力伝達装置は、変速機構３の出力軸１２に設けられたモータジェネレータ６と、車両発進時にシフト操作に関わらず変速機構３をニュートラル状態とするとともに、モータジェネレータ６が発生する駆動力によって車両１を発進させるようモータジェネレータ６を制御するＥＣＵ１００とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動力を発生する内燃機関から入力された回転を変速段に応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機構と、運転者のクラッチペダルの操作に応じて前記内燃機関の駆動力を前記変速機構に伝達あるいは遮断するクラッチと、運転者の変速操作に応答して前記変速機構において要求の変速段を成立させる変速アクチュエータとを備え、前記変速機構が、前記変速操作に応答して要求の変速段を成立可能な常時噛み合い式の変速機構によって構成された動力伝達装置であって、
前記変速機構の出力側に設けられた回転電機と、
前記車両の発進時に前記変速操作に関わらず前記変速機構をニュートラル状態とするとともに、前記回転電機が発生する駆動力によって前記車両を発進させるよう前記回転電機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記クラッチペダルの踏み込み量が小さいほど、車両発進時に前記回転電機が発生する駆動力を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、車両発進時に前記回転電機が発生する駆動力を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記回転電機の駆動力によって車両発進を行う第１のモードと、前記内燃機関の駆動力によって車両発進を行う第２のモードとを選択可能な選択手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記回転電機は、前記変速機構の出力軸に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記回転電機の駆動力を用いた前記車両の発進時に前記車速検出手段により検出された車速が大きくなるほど、前記内燃機関の機関回転数を上昇させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達装置として、複数の変速段を構成する複数の歯車対を有し、内燃機関から出力された回転を所望の変速比で変速して出力する常時噛み合い式の手動変速機と、手動変速機の入力軸と出力軸とを変速段に応じて動力伝達可能に選択的に連結させる変速段の選択装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この動力伝達装置では、変速段の中立状態における運転者の変速意思と要求変速段とに基づき、変速段の駆動側の歯車と被駆動側の歯車を同期速度によって運転するよう内燃機関側の回転速度を調節し、同期成立を条件に歯車の噛み合わせを実行する。これにより、クラッチ係合状態でクラッチ操作を行うことなく、手動変速機における歯車の噛み合わせを実行することができる。
【０００４】
ここで、上記のようなクラッチ操作を行うことなく変速を実行可能な手動変速機では、変速ショック防止や応答性向上等の観点から内燃機関側の慣性、すなわち手動変速機の入力軸側の慣性を低下させておくことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６８４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したようなクラッチ操作を行うことなく変速を実行可能な手動変速機において内燃機関側の慣性を低下させると、車両発進時に内燃機関の回転速度の落ち込みが大きくなり、エンジンストールが発生し易くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、手動変速機の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させた動力伝達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】
【０００８】
本発明に係る動力伝達装置は、上記目的達成のため、（１）車両の駆動力を発生する内燃機関から入力された回転を変速段に応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機構と、運転者のクラッチペダルの操作に応じて前記内燃機関の駆動力を前記変速機構に伝達あるいは遮断するクラッチと、運転者の変速操作に応答して前記変速機構において要求の変速段を成立させる変速アクチュエータとを備え、前記変速機構が、前記変速操作に応答して要求の変速段を成立可能な常時噛み合い式の変速機構によって構成された動力伝達装置であって、前記変速機構の出力側に設けられた回転電機と、前記車両の発進時に前記変速操作に関わらず前記変速機構をニュートラル状態とするとともに、前記回転電機が発生する駆動力によって前記車両を発進させるよう前記回転電機を制御する制御手段とを備える。
【０００９】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、車両の発進時に運転者の変速操作に関わらず変速機構をニュートラル状態とするとともに、変速機構の出力側に設けられた回転電機が発生する駆動力によって車両を発進させる。このため、車両発進時は、変速機構の入力側と出力側との動力伝達が遮断されるので、内燃機関側の慣性の低下に起因したエンジンストールの発生が防止される。また、変速機構をニュートラル状態とした場合には、内燃機関の駆動力が駆動輪に伝達されないが、変速機構の出力側に設けられた回転電機の駆動力によって車両を発進させることができる。したがって、本発明に係る動力伝達装置は、変速機構の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る動力伝達装置は、車両の発進時に運転者の変速操作に関わらず変速機構がニュートラル状態にされるので、例えば従来のように運転者によってクラッチが伝達状態でニュートラル状態から最低前進段（例えば、１ｓｔ）や後進段に変速操作される、いわゆるガレージ操作が行われた際のミスシフトが生じることがない。
【００１１】
本発明に係る動力伝達装置は、上記（１）に記載の動力伝達装置において、（２）前記制御手段は、前記クラッチペダルの踏み込み量が小さいほど、車両発進時に前記回転電機が発生する駆動力を大きくする構成を有する。
【００１２】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、クラッチペダルの踏み込み量が小さいほど車両発進時の回転電機の駆動力を大きくする。このため、本発明に係る動力伝達装置は、あたかもアクセルペダル、クラッチペダルおよびブレーキペダルを用いて車両発進を行っているかのような操作感を、運転者に与えることができる。
【００１３】
本発明に係る動力伝達装置は、上記（１）または（２）に記載の動力伝達装置において、（３）前記制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、車両発進時に前記回転電機が発生する駆動力を大きくする構成を有する。
【００１４】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、アクセルペダルの踏み込み量が大きいほど車両発進時の回転電機の駆動力を大きくする。このため、本発明に係る動力伝達装置は、あたかもアクセルペダル、クラッチペダルおよびブレーキペダルを用いて車両発進を行っているかのような操作感を、運転者に与えることができる。
【００１５】
本発明に係る動力伝達装置は、上記（１）〜（３）に記載の動力伝達装置において、（４）前記回転電機の駆動力によって車両発進を行う第１のモードと、前記内燃機関の駆動力によって車両発進を行う第２のモードとを選択可能な選択手段を、さらに備える。
【００１６】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、回転電機の駆動力によって車両発進を行う第１のモードと、内燃機関の駆動力によって車両発進を行う第２のモードとを運転者により選択可能な選択手段を備えているので、第１のモードと第２のモードとを運転者が必要に応じて適宜選択することができる。
【００１７】
本発明に係る動力伝達装置は、上記（１）〜（４）に記載の動力伝達装置において、（５）前記回転電機は、前記変速機構の出力軸に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【００１８】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、回転電機が変速機構の出力軸に設けられているので、例えば駆動輪の駆動軸上に設ける場合と比較して１つの回転電機で駆動輪を駆動させることができる。
【００１９】
本発明に係る動力伝達装置は、上記（１）〜（５）に記載の動力伝達装置において、（６）前記車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記回転電機の駆動力を用いた前記車両の発進時に前記車速検出手段により検出された車速が大きくなるほど、前記内燃機関の機関回転数を上昇させる構成を有する。
【００２０】
この構成により、本発明に係る動力伝達装置は、回転電機の駆動力を用いた車両の発進時に車速が大きくなるほど機関回転数を上昇させるので、車両発進時の変速段（例えば、最低前進段）から車速に応じて上位の変速段に変速を行う際にも、変速機構の入力側と出力側との同期をとることができる。これにより、車両発進後の変速性能を確保することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、手動変速機の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させた動力伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置を備えた車両の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンストレス発進モード時におけるモータジェネレータの駆動力の演算処理を示す論理図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンストレス発進モード時におけるエンジン回転数の調節処理を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＥＣＵにより実行されるエンストレス発進モード設定時の発進処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るＥＣＵにより実行されるエンストレス発進モードの解除処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
本実施の形態では、本発明に係る車両用制御装置を、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）駆動方式の車両１に用いた例について説明する。なお、本発明に係る車両用制御装置は、ＦＦ駆動方式の他、ＦＦ（フロントエンジン・フロンドドライブ）駆動方式の車両や４輪駆動車等、種々の車両に適用可能である。
【００２５】
図１に示すように、車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、変速機構３と、変速アクチュエータ４と、クラッチ５と、モータジェネレータ６と、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：以下、単にＥＣＵという）１００とを含んで構成されている。
【００２６】
エンジン２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により左右の後輪（駆動輪）７Ｌ、７Ｒを駆動するトルク、つまり車両１の駆動力を発生する内燃機関として構成されている。
【００２７】
エンジン２は、火花点火式の多気筒内燃機関、例えば、４サイクルの直列４気筒エンジンによって構成されている。本実施の形態において、エンジン２は、直列４気筒エンジンによって構成されているものとするが、本発明においては、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジンまたは水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。
【００２８】
エンジン２に用いられる燃料は、ガソリンとするが、ガソリンに代えてエタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。
【００２９】
変速機構３は、複数の変速段（例えば、１ｓｔ〜３ｒｄ、Ｒｅｖ）を成立可能に構成されており、クラッチ５の解放操作を行わずに変速を行うことが可能な常時噛み合い式の手動変速機である。つまり、変速機構３は、クラッチ５の動力伝達状態で運転者のシフト操作に応答して要求の変速段を成立可能となっている。
【００３０】
変速機構３は、エンジン２から入力された回転を変速段に応じた変速比で変速してディファレンシャル８に出力するようになっている。ディファレンシャル８に出力された回転は、左右のドライブシャフト９Ｌ、９Ｒを介して左右の駆動輪７Ｌ、７Ｒに伝達される。
【００３１】
また、本実施の形態に係る変速機構３は、エンジン２からトルクが入力される入力軸１１と、ディファレンシャル８にトルクを出力する出力軸１２とを備えている。入力軸１１および出力軸１２は、図示しないハウジング内に収容されている。変速機構３は、運転者の変速操作、すなわちシフトレバー操作によって１速（１ｓｔ）〜３速（３ｒｄ）の変速段および後進変速段を成立させるようになっている。
【００３２】
入力軸１１と出力軸１２とは、平行に設けられている。入力軸１１と出力軸１２との間には、ギヤ比が互いに異なる前進用の１速ギヤ対３１、２速ギヤ対３２、３速ギヤ対３３（以下、特に区別しない場合は単に変速ギヤ対という）および後進ギヤ対３４が配設されている。
【００３３】
後進ギヤ対３４を除き、各変速ギヤ対を構成する２つのギヤのうち、一方は入力軸１１に設けられており、他方は出力軸１２に設けられている。また、各変速ギヤ対を構成する２つのギヤのうち、一方は、入力軸１１と一体的に回転し、他方は、出力軸１２に対して相対回転可能である。なお、後進ギヤ対３４は、３つのギヤによって構成されている。以下では、後進ギヤ対３４を除き、主に前進用のギヤ対を用いて説明する。
【００３４】
各変速ギヤ対を構成する２つのギヤは、互いに常に噛み合っており、入力軸１１に設けられたギヤと出力軸１２に設けられたギヤとのギヤ比に応じて変速機構３の変速比が決定されるようになっている。
【００３５】
また、変速ギヤ対３１〜３３のギヤ比は、それぞれ変速段としての１速（１ｓｔ）〜３速（３ｒｄ）に対応している。これら複数の変速ギヤ対３１〜３３は、入力軸１１の回転をそれぞれの変速比で出力軸１２に伝達可能に構成されている。
【００３６】
さらに、変速機構３は、出力軸１２に一体回転可能に取り付けられた噛合クラッチ３５、３６を備えている。噛合クラッチ３５は、各変速ギヤ対および後進ギヤ対３４のうち、互いに隣接する１速ギヤ対３１と後進ギヤ対３４との間に設けられている。噛合クラッチ３６は、各変速ギヤ対および後進ギヤ対３４のうち、互いに隣接する２速ギヤ対３２と３速ギヤ対３３との間に設けられている。
【００３７】
これら噛合クラッチ３５、３６は、噛み合いによりトルク容量を発生する公知のドグクラッチで構成されている。具体的には、噛合クラッチ３５、３６は、出力軸１２に一体回転可能、かつ出力軸１２の軸方向に移動可能なクラッチギヤ３５ａ、３６ａを備えている。一方、各変速ギヤ対および後進ギヤ対３４のうち、出力軸１２に相対回転可能に連結されている各ギヤには、それぞれ上述のクラッチギヤ３５ａ、３６ａと噛み合い可能なギヤ部が形成されている。
【００３８】
したがって、噛合クラッチ３５は、クラッチギヤ３５ａが図１中、左方向に移動した際には後進ギヤ対３４のギヤ部と噛み合い、これにより後進ギヤ対３４と出力軸１２との間で動力伝達が可能となる。また、噛合クラッチ３５は、クラッチギヤ３５ａが図１中、右方向に移動した際には１速ギヤ対３１のギヤ部と噛み合い、これにより１速ギヤ対３１と出力軸１２との間で動力伝達が可能となる。
【００３９】
噛合クラッチ３６についても同様であり、クラッチギヤ３６ａの移動方向によって、２速ギヤ対３２と出力軸１２との間、あるいは３速ギヤ対３３と出力軸１２との間で動力伝達が可能となる。
【００４０】
一方、噛合クラッチ３５、３６が各変速ギヤ対および後進ギヤ対３４のいずれのギヤ部とも噛み合っていない場合（図１に示す状態）には、各変速ギヤ対および後進ギヤ対３４と出力軸１２との間で動力伝達が行われない。この場合、変速機構３は、ニュートラル状態となる。
【００４１】
変速アクチュエータ４は、ＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００からの指示信号に基づき噛合クラッチ３５、３６のクラッチギヤ３５ａ、３６ａを軸方向に移動させるものである。つまり、変速アクチュエータ４は、運転者のシフトレバー操作に応答して変速機構３において複数の変速段（例えば、１ｓｔ〜３ｒｄ、Ｒｅｖ）のうち要求の変速段を成立させるようになっている。変速アクチュエータ４としては、例えば油圧式や電気駆動式のアクチュエータを用いることができる。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る変速機構３は、シフトレバー２４の操作位置に応じて電気的にシフト制御を行う、いわゆるシフトバイワイヤ（ＳＢＷ：Shift By Wire）方式の変速機構である。
【００４３】
クラッチ５は、エンジン２と変速機構３との間の動力伝達経路上、詳しくはエンジン２のクランクシャフト２ａと変速機構３の入力軸１１との間に設けられている。クラッチ５は、摩擦係合式のクラッチ装置であり、入力される制御量に応じて係合度合を制御可能なものである。
【００４４】
具体的には、クラッチ５は、運転者のクラッチペダル２１の操作に応じてエンジン２の駆動力を変速機構３に伝達あるいは遮断するようになっている。また、本実施の形態に係るクラッチ５としては、クラッチペダル２１とクラッチ本体（図示せず）とをケーブルやリンク機構によって接続した機械式クラッチを用いている。
【００４５】
モータジェネレータ６は、変速機構３の出力側、本実施の形態では変速機構３の出力軸１２に一体回転可能に設けられている。モータジェネレータ６は、図示しないステータおよびロータを有し、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。
【００４６】
モータジェネレータ６は、電動機として機能するときには、変速機構３の出力軸１２を回転させるようになっている。モータジェネレータ６は、ＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００によりその駆動が制御される。
【００４７】
モータジェネレータ６としては、例えば、公知の交流同期型のモータジェネレータ等を用いることができる。また、モータジェネレータ６は、図示しない充放電可能なバッテリと接続されている。本実施の形態におけるモータジェネレータ６は、本発明に係る回転電機を構成する。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともに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ようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４９】
ＥＣＵ１００には、車速センサ１０１、クラッチストロークセンサ１０２、アクセル開度センサ１０３、ブレーキセンサ１０４、シフトポジションセンサ１０５、ギヤポジションセンサ１０６およびＴＭ入力回転数センサ１０７等の各種センサ類と、エンジン２、変速アクチュエータ４、モータジェネレータ６、エンストレス発進モードＯＮスイッチ４１、エンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２およびシフトインジケータ４３等の各種装置類とが接続されている。
【００５０】
車速センサ１０１は、車両１の速度、すなわち車速Ｖを検出し、検出した車速Ｖを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。本実施の形態における車速センサ１０１は、本発明に係る車速検出手段を構成する。
【００５１】
クラッチストロークセンサ１０２は、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐを検出するもので、特に当該踏み込み量Ｃｐを検出することでクラッチ５の係合および解放に係る位置を検出するようになっている。クラッチストロークセンサ１０２は、検出したクラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００５２】
アクセル開度センサ１０３は、アクセルペダル２２の踏み込み量、すなわちアクセル開度Ａｃｃを検出し、検出したアクセル開度Ａｃｃを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００５３】
ブレーキセンサ１０４は、ブレーキペダル２３の踏み込み量Ｂｐを検出し、検出した当該踏み込み量Ｂｐを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００５４】
シフトポジションセンサ１０５は、シフトレバー２４の操作位置Ｓｐを検出し、検出した操作位置Ｓｐに応じた信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。ここで、本実施の形態に係るシフトレバー２４は、シーケンシャルシフトパターンを採用している。このシーケンシャルシフトパターンでは、シーケンシャルシフトを実行可能な中立ポジションにシフトレバーを操作することで変速段のアップシフト（＋）およびダウンシフト（−）を行うことができる。
【００５５】
例えば、シフトレバー２４を中立ポジションに操作した後、車両後方に傾動させることで変速段のアップシフト（＋）が実行され、これとは逆にシフトレバー２４を車両前方に傾動させることで変速段のダウンシフト（−）が実行されるようになっている。このため、シフトポジションセンサ１０５は、操作位置Ｓｐに応じた信号として「アップ信号（＋）」あるいは「ダウン信号（−）」を出力するようになっている。
【００５６】
ギヤポジションセンサ１０６は、変速アクチュエータ４の駆動状態、例えば軸方向位置や回転位置に応じて変速機構３で成立している変速段（ギヤポジションＧｐ）を検出し、検出したギヤポジションＧｐを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００５７】
ＴＭ入力回転数センサ１０７は、変速機構３の入力軸１１の回転数Ｎｉを検出し、検出した回転数Ｎｉを示す信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。
【００５８】
エンストレス発進モードＯＮスイッチ４１は、運転席近傍の任意の位置に配置され、運転者により押下される、例えば押しボタン式のスイッチである。エンストレス発進モードＯＮスイッチ４１が押下されると、車両１の発進モードが後述するエンストレス発進モードに設定される。
【００５９】
ここで、エンストレス発進モードとは、車両１の発進時においてエンジン２の駆動力によらず、モータジェネレータ６の駆動力によって車両発進を行う発進モードである。本実施の形態におけるエンストレス発進モードは、本発明に係る第１のモードに相当する。
【００６０】
エンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２は、例えばエンストレス発進モードＯＮスイッチ４１に隣接して配置された押しボタン式のスイッチである。エンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２が押下されると、車両１の発進モードが後述するエンストレス発進モードから通常発進モードに切り替えられる。
【００６１】
ここで、通常発進モードとは、モータジェネレータ６の駆動力によらず、エンジン２の駆動力によって車両発進を行う発進モードである。本実施の形態における通常発進モードは、本発明に係る第２のモードに相当する。
【００６２】
運転者は、これらエンストレス発進モードＯＮスイッチ４１およびエンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２のいずれかを選択して押下することによってエンストレス発進モードと通常発進モードとを切り替えることができる。したがって、本実施の形態におけるエンストレス発進モードＯＮスイッチ４１およびエンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２は、本発明に係る選択手段を構成する。
【００６３】
シフトインジケータ４３は、運転席近傍に配置されたメータ表示ユニット上に設けられ、ＥＣＵ１００からの信号に応じて変速機構３で現在成立している変速段を表示するようになっている。
【００６４】
具体的には、シフトインジケータ４３には、最低前進段としての１速（１ｓｔ）〜最高変速段としての３速（３ｒｄ）までの変速段がそれぞれ数字表示され、またエンストレス発進モード時の１速相当として「Ｅ１」表示がされるようになっている。また、後進変速段として「Ｒ」およびエンストレス発進モード時の後進変速段相当として「ＥＲ」表示がされるようになっている。変速機構３がニュートラル状態にあるときは、「Ｎ」表示がされるようになっている。
【００６５】
また、ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードにおける車両１の発進時には、運転者のシフト操作に関わらず変速機構３をニュートラル状態とするとともに、モータジェネレータ６が発生する駆動力Ｆｍｇによって車両１を発進させるようモータジェネレータ６を制御するようになっている。ここで、エンストレス発進モードにおけるモータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇの決定方法については後述する。本実施の形態におけるＥＣＵ１００は、本発明に係る制御手段を構成する。
【００６６】
また、ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードにおける車両１の発進時に車速センサ１０１により検出された車速Ｖが大きくなるほど、機関回転数としてのエンジン回転数Ｎｅを上昇させるようになっている。
【００６７】
これは、エンストレス発進モードで車両発進後に車速Ｖの上昇に伴って上位の変速段（例えば、２ｎｄ）への変速が生じた場合に変速機構３の入力側と出力側との同期をとるためである。
【００６８】
例えば、２ｎｄへの変速の際には、変速機構３の入力側にあたる２速ギヤ対３２と、変速機構３の出力側にあたるクラッチギヤ３６ａとが同期している必要があることから、この同期回転数までエンジン回転数Ｎｅを上昇させておくものである。
【００６９】
具体的には、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、図３に示すように、車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとの関係を予め実験的に求めた２ｎｄ変速用の目標エンジン回転数設定マップが記憶されている。ＥＣＵ１００は、当該目標エンジン回転数設定マップを参照して車速Ｖから目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔを算出するようになっている。
【００７０】
ＥＣＵ１００は、算出した目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔに基づき、エンジン２に設けられた図示しない燃料噴射装置やスロットルアクチュエータ等を制御して実際のエンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔとなるようエンジン２を制御するようになっている。また、ＥＲモードすなわちエンストレス発進モードにおける後進変速段成立時は、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数に制御される。
【００７１】
なお、ＥＣＵ１００のＲＯＭには、２ｎｄ変速用の目標エンジン回転数設定マップに加えて、１ｓｔ用の目標エンジン回転数設定マップや、他の変速段用の目標エンジン回転数設定マップが記憶されていてもよい。
【００７２】
次に、図２を参照して、エンストレス発進モードにおけるモータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇの決定方法について説明する。
【００７３】
図２は、モータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇを算出する際に用いられる変速機構３の入力トルクＴｉｎの演算処理をブロック図で示したものである。また、この演算処理は、ＥＣＵ１００によって実行される。
【００７４】
図２に示すように、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ１０３により検出されたアクセル開度Ａｃｃと変速機構３の入力軸１１の回転数Ｎｉとに基づき、マップ２０１を参照して入力トルクＴｉｎ１を算出する。
【００７５】
ここで、エンストレス発進モードでは、変速機構３におけるギヤポジションＧｐがニュートラル状態となっているため、実際の変速機構３の入力軸１１の回転数Ｎｉは「０」である。したがって、車両の状態（例えば車速Ｖやギヤ比ρ）に応じてＮｉ相当値（以下、単に回転数Ｎｉという）が算出されるようになっている。
【００７６】
具体的には、入力トルクＴｉｎ１を算出する際に用いられる回転数Ｎｉは、運転者によって指示されている変速段（１ｓｔあるいはＲｅｖ）、すなわち運転者により操作されたシフトレバー２４の操作位置Ｓｐに応じた回転数Ｎｉである。例えば、運転者の指示が「１ｓｔ」であるときの回転数Ｎｉは、車速Ｖ（あるいは変速機構３の出力軸１２の回転数）と１速ギヤ対３１のギヤ比ρ１とに基づき算出される。
【００７７】
また、マップ２０１には、算出される回転数Ｎｉに応じた複数の回転数Ｎｉの特性線が設けられている。これら回転数Ｎｉの特性線は、アクセル開度Ａｃｃ＝０のときにおいてエンジン２のアイドル回転数に対応する回転数Ｎｉ＝ＩＤＬＥの特性線を基準に、高めの入力トルクＴｉｎが算出される特性線と、低めの入力トルクＴｉｎが算出される特性線とを含んでいる。例えば、回転数Ｎｉが回転数Ｎｉ＝ＩＤＬＥより小さい領域（回転数Ｎｉ＜０を含む）であるときには、回転数Ｎｉが回転数Ｎｉ＝ＩＤＬＥよりも大きい領域と比べて高めの入力トルクＴｉｎが算出される。
【００７８】
特に、回転数Ｎｉ＜０においては、運転者により指示されている変速段に応じた進行方向とは逆方向に車両１が進んでいることを想定している。例えば「１ｓｔ」であれば後進方向、「Ｒｅｖ」であれば前進方向に車両１が進んでいることとなる。したがって、こうした領域では、車両１の意図しない後進あるいは前進を回避するために高めの入力トルクＴｉｎが算出されるようになっている。
【００７９】
また、これら回転数Ｎｉの特性線は、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるほど、高めの入力トルクＴｉｎ１が設定されるよう予め実験的に求められている。これは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど車両発進時における運転者の要求駆動力が高いことを考慮したものである。
【００８０】
さらに、これら回転数Ｎｉの特性線は、アクセル開度Ａｃｃの最大時において算出される入力トルクＴｉｎ１が車両発進時の最大エンジントルクＴｅｍａｘに収束するように設定されている。つまり、算出される入力トルクＴｉｎ１は、最大エンジントルクＴｅｍａｘを超えない範囲で設定される。
【００８１】
一方、ＥＣＵ１００は、マップ２０１とは別に、クラッチストロークセンサ１０２により検出された踏み込み量Ｃｐに基づき、マップ２０２を参照して入力トルクＴｉｎ２を算出する。
【００８２】
また、マップ２０２においては、踏み込み量Ｃｐが小さいほど、高めの入力トルクＴｉｎ２が設定される。これは、踏み込み量Ｃｐが小さいほど、すなわちクラッチペダル２１の戻し量が大きいほど車両発進時における運転者の要求駆動力が高いことを考慮したものである。また、このマップ２０２においても、マップ２０１と同様、算出される入力トルクＴｉｎ２が最大エンジントルクＴｅｍａｘを超えない範囲で設定されるになっている。
【００８３】
次いで、ＥＣＵ１００は、算出した入力トルクＴｉｎ１、Ｔｉｎ２のそれぞれの絶対値を求め、求められたこれら入力トルクＴｉｎ１、Ｔｉｎ２の絶対値から最小値選択を行う。一方、ＥＣＵ１００は、算出した入力トルクＴｉｎ１に対して符号関数ｓｉｇｎを用いて入力トルクＴｉｎ１の符号を求める。
【００８４】
そして、ＥＣＵ１００は、上記最小値選択により選択された入力トルクＴｉｎ１、Ｔｉｎ２の絶対値の最小値と、上記符号関数ｓｉｇｎにより求められた符号とを積算する積算演算を行って最終的な入力トルクＴｉｎを算出する。
【００８５】
その後、ＥＣＵ１００は、最終的に算出された入力トルクＴｉｎに定数ｋを乗じることによりモータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇ（＝ｋ×Ｔｉｎ）を算出する。ここで、上記定数ｋは、エンストレス発進モード設定時に運転者が指示する変速段（１ｓｔあるいはＲｅｖ）に応じたギヤ比と左右の駆動輪７Ｌ、７Ｒのタイヤ径とに基づき定まる定数である。
【００８６】
したがって、本実施の形態では、ＥＣＵ１００は、例えばマップ２０１に基づき算出される入力トルクＴｉｎ１を最終的な入力トルクＴｉｎとして用いる場合には、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど、車両発進時にモータジェネレータ６が発生する駆動力Ｆｍｇを大きくする。
【００８７】
一方、ＥＣＵ１００は、例えばマップ２０２に基づき算出される入力トルクＴｉｎ２を最終的な入力トルクＴｉｎとして用いる場合には、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが小さいほど、つまりクラッチペダル２１の戻し量が大きいほど、車両発進時にモータジェネレータ６が発生する駆動力Ｆｍｇを大きくする。
【００８８】
このため、運転者は、あたかもアクセルペダル２２、クラッチペダル２１およびブレーキペダル２３を用いて車両発進を行っているかのような操作感を得ることができる。
【００８９】
上述したマップ２０１およびマップ２０２は、それぞれの特性を予め実験的に求められたものでＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００９０】
次に、図４を参照して、ＥＣＵ１００により実行されるエンストレス発進モード設定時の発進処理について説明する。この発進処理は、予め定められた所定の時間間隔で実行される。
【００９１】
図４に示すように、まずＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードのＯＮ条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１）。上記ＯＮ条件には、車速Ｖが略０であること、エンストレス発進モードＯＮスイッチ４１の押下により発進モードがエンストレス発進モードに設定されていること、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが所定値以上となっていること、およびシフトレバー２４の操作位置Ｓｐが「Ｎ」であることが含まれ、これら全てを満たした場合に上記ＯＮ条件が成立したものとみなされる。
【００９２】
ここで、車速Ｖが略０とは、車両１が完全に停止している場合の他、例えば所定車速以下の極低車速である場合を含むものである。また、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが所定値以上とは、エンジン２と変速機構３との間の動力伝達が遮断される程度にクラッチペダル２１が踏み込まれた場合を想定したものである。以下、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが所定値以上の場合を、「クラッチＯＮ」と称する。
【００９３】
ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードのＯＮ条件が成立していないと判定した場合には、再度ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００９４】
一方、ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードのＯＮ条件が成立していると判定した場合には、エンストレス発進モードをＯＮにする（ステップＳ２）。エンストレス発進モードがＯＮされると、その後の車両発進時においてエンジン２の駆動力によらず、モータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇによって車両発進が行われる。
【００９５】
次いで、ＥＣＵ１００は、クラッチＯＮでアップシフト（＋）の指示があるか否かを判定する（ステップＳ３）。ＥＣＵ１００は、クラッチＯＮでアップシフト（＋）の指示があると判定した場合には、１ｓｔの変速段での車両発進（前進）に相当する駆動力がモータジェネレータ６によって出力されるＥ１モードを設定し（ステップＳ４）、本処理を終了する。
【００９６】
このＥ１モードでは、ＥＣＵ１００は、図３に示す目標エンジン回転数設定マップおよび車速Ｖに基づき、２ｎｄへのアップシフト時の同期回転数までエンジン回転数Ｎｅを上昇させるようエンジン２を制御する。
【００９７】
また、ＥＣＵ１００は、Ｅ１モードが設定されたことを条件に、シフトインジケータ４３において「Ｅ１」表示を行う。これにより、運転者は、今回の車両発進がエンストレス発進モードによる車両発進であることを容易に確認することができる。
【００９８】
また、ＥＣＵ１００は、モータジェネレータ６を駆動制御してＥ１モードで車両１を発進させた後、車速Ｖの増加に伴って運転者によりアップシフト（＋）が行われた場合には、変速アクチュエータ４を制御して変速機構３におけるギヤポジションＧｐをニュートラル状態から「２ｎｄ」にする。すなわち、ＥＣＵ１００は、噛合クラッチ３６のクラッチギヤ３６ａが２速ギヤ対３２に係合するよう変速アクチュエータ４を駆動する。このとき、ＥＣＵ１００は、シフトインジケータ４３における表示を「Ｅ１」から「２」に切り替える。
【００９９】
一方、ステップＳ３において、ＥＣＵ１００は、クラッチＯＮでアップシフト（＋）の指示がないと判定した場合には、クラッチＯＮでダウンシフト（−）の指示があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ＥＣＵ１００は、クラッチＯＮでダウンシフト（−）の指示がないと判定した場合には、ステップＳ２に処理を移行し、再度ステップＳ２以降の処理を繰り返す。
【０１００】
他方、ＥＣＵ１００は、クラッチＯＮでダウンシフト（−）の指示があると判定した場合には、後進変速段での車両発進（後退）に相当する駆動力がモータジェネレータ６によって出力されるＥＲモードを設定し（ステップＳ６）、本処理を終了する。
【０１０１】
このＥＲモードでは、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数となるようエンジン２を制御する。また、ＥＣＵ１００は、ＥＲモードが設定されたことを条件に、シフトインジケータ４３において「ＥＲ」表示を行う。これにより、運転者は、今回の車両後退がエンストレス発進モードによる車両後退であることを容易に確認することができる。
【０１０２】
このように、Ｅ１モードあるいはＥＲモードが設定されると、運転者のクラッチペダル２１あるいはアクセルペダル２２の操作に基づき、モータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇによって車両発進あるいは車両後退が行われる。
【０１０３】
次に、図５を参照して、ＥＣＵ１００により実行されるエンストレス発進モードの解除処理について説明する。この解除処理は、予め定められた所定の時間間隔で実行される。
【０１０４】
図５に示すように、まずＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードの解除条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０）。上記解除条件には、現在の発進モードがエンストレス発進モードであること、エンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２の押下により通常発進モードに設定されていること、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが所定値以上となっていること、および変速機構３で成立している変速段（ギヤポジションＧｐ）がニュートラル状態であることが含まれ、これら全てを満たした場合に上記解除条件が成立したものとみなされる。なお、上記解除条件においては、ギヤポジションＧｐがニュートラル状態であることを、シフトレバー２４の操作位置Ｓｐが「Ｎ」であることに代えてもよい。
【０１０５】
ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードの解除条件が成立していないと判定した場合には、再度ステップＳ１の処理を繰り返す。
【０１０６】
他方、ＥＣＵ１００は、エンストレス発進モードの解除条件が成立したと判定した場合には、エンストレス発進モードをＯＦＦして本処理を終了する（ステップＳ１１）。
【０１０７】
以上のように、本実施の形態に係る動力伝達装置は、車両１の発進時に運転者のシフト操作に関わらず変速機構３をニュートラル状態とするとともに、変速機構３の出力側に設けられたモータジェネレータ６が発生する駆動力Ｆｍｇによって車両１を発進させる。このため、車両発進時は、変速機構３の入力側と出力側との動力伝達が遮断されるので、エンジン２側の慣性の低下に起因したエンジンストールの発生が防止される。
【０１０８】
また、変速機構３をニュートラル状態とした場合には、エンジン２の駆動力が駆動輪７Ｌ、７Ｒに伝達されないが、変速機構３の出力側に設けられたモータジェネレータ６が発生する駆動力Ｆｍｇによって車両１を発進させることができる。したがって、本実施の形態に係る動力伝達装置は、変速機構３の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態に係る動力伝達装置は、車両１の発進時に運転者のシフト操作に関わらず変速機構３がニュートラル状態にされるので、例えば従来のように運転者によってクラッチ５が伝達状態でニュートラル状態から最低前進段（例えば、１ｓｔ）や後進段にシフト操作される、いわゆるガレージ操作が行われた際のミスシフトが生じることがない。
【０１１０】
また、本実施の形態に係る動力伝達装置は、クラッチペダル２１の踏み込み量Ｃｐが小さいほど車両発進時のモータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇを大きくする。さらに、本実施の形態に係る動力伝達装置は、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど車両発進時のモータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇを大きくする。このため、本実施の形態に係る動力伝達装置は、あたかもアクセルペダル２２、クラッチペダル２１およびブレーキペダル２３を用いて車両発進を行っているかのような操作感を、運転者に与えることができる。
【０１１１】
また、本実施の形態に係る動力伝達装置は、モータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇによって車両発進を行うエンストレス発進モードと、エンジン２の駆動力によって車両発進を行う通常発進モードとを運転者により選択可能なエンストレス発進モードＯＮスイッチ４１およびエンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２を備えているので、エンストレス発進モードと通常発進モードとを運転者が必要に応じて適宜選択することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態に係る動力伝達装置は、モータジェネレータ６が変速機構３の出力軸１２に設けられているので、例えば駆動輪７Ｌ、７Ｒの各ドライブシャフト９Ｌ、９Ｒ上に設ける場合と比較して１つのモータジェネレータで駆動輪７Ｌ、７Ｒを駆動させることができる。
【０１１３】
さらに、本実施の形態に係る動力伝達装置は、モータジェネレータ６の駆動力Ｆｍｇを用いた車両１の発進時に車速Ｖが大きくなるほどエンジン回転数Ｎｅを上昇させるので、車両発進時の変速段（例えば、「１ｓｔ」）から車速Ｖに応じて上位の変速段（例えば、「２ｎｄ」）に変速を行う際にも、変速機構３の入力側と出力側との同期をとることができる。これにより、車両発進後の変速性能を確保することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、変速機構３の変速操作を行う変速操作装置としてシフトレバー２４を用いた例について説明したが、これに限らず、例えば車両１のハンドル近傍に配置されたレバーを用いて変速操作を実行可能な、いわゆるパドルシフト方式を採用してもよい。
【０１１５】
また、本実施の形態では、エンストレス発進モードＯＮスイッチ４１およびエンストレス発進モードＯＦＦスイッチ４２の２つのスイッチによりエンストレス発進モードと通常発進モードとを切り替える構成としたが、これに限らず、例えばエンストレス発進モードスイッチを１つだけ設け、これが押下された状態のときにエンストレス発進モードをＯＮとし、再度このスイッチが押下されたときにエンストレス発進モードを解除して通常発進モードに切り替える構成としてもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態では、Ｅ１モードで車両１を発進後、運転者によりアップシフト（＋）が行われた場合には、シフトインジケータ４３における表示を「Ｅ１」から「２」に切り替えるようにした。このとき、本実施の形態では、変速機構３における実際のギヤポジションＧｐも「２ｎｄ」となるように変速アクチュエータ４が制御されるが、これに限らず、例えばシフトインジケータ４３における表示は「２」に切り替わるものの、変速機構３におけるギヤポジションＧｐを「１ｓｔ」となるよう変速アクチュエータ４を制御してもよい。この場合、車速Ｖと「１ｓｔ」の変速比に応じてエンジン回転数Ｎｅを制御することとなる。このため、ＥＣＵ１００は、図３に示した２ｎｄ変速用の目標エンジン回転数設定マップに代えて、１ｓｔ用の目標エンジン回転数設定マップを用いて１速ギヤ対３１とクラッチギヤ３５ａとが同期するように、エンジン回転数Ｎｅをその同期回転数に制御する。
【０１１７】
以上説明したように、本発明に係る動力伝達装置は、手動変速機の入力側の慣性を低下させた場合でも車両発進時の耐エンスト性を向上させることができ、手動変速機を搭載した車両に適用される車両用制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…車両、２…エンジン（内燃機関）、３…変速機構、４…変速アクチュエータ、５…クラッチ、６…モータジェネレータ（回転電機）、７Ｌ，７Ｒ…駆動輪、１１…入力軸、１２…出力軸、２１…クラッチペダル、２２…アクセルペダル、２３…ブレーキペダル、２４…シフトレバー、３５，３６…噛合クラッチ、３５ａ，３６ａ…クラッチギヤ、４１…エンストレス発進モードＯＮスイッチ（選択手段）、４２…エンストレス発進モードＯＦＦスイッチ（選択手段）、４３…シフトインジケータ、１００…ＥＣＵ（制御手段）、１０１…車速センサ（車速検出手段）、１０２…クラッチストロークセンサ、１０３…アクセル開度センサ、１０５…シフトポジションセンサ、１０６…ギヤポジションセンサ
【図１】
2014189237.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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