(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機を搭載した自動車の制御装置であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動車の制御装置であって、
前記入力軸は原動機からのトルクが伝達され、前記自動車の制御装置は、前記原動機のトルクを制御する信号を出力することによって前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動車の制御装置であって、
前記原動機のトルクの制御は、前記原動機への吸気量を調節するスロットルの開度を制御することにより行う自動車の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動車の制御装置であって、
湿式多板方式の摩擦クラッチを制御することによって前記トルク補正装置の押し付け力を調整する自動車の制御装置。
【請求項５】
入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機と、前記歯車式変速機の入力軸にトルク伝達可能なモータとを搭載した自動車の制御装置であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記モータのトルクを制御することを特徴とする自動車の制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の自動車の制御装置であって、
湿式多板方式の摩擦クラッチを制御することによって前記トルク補正装置の押し付け力を調整する自動車の制御装置。
【請求項７】
入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機を搭載した自動車の制御方法であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の自動車の制御方法であって、
前記入力軸は原動機からのトルクが伝達され、前記自動車の制御装置は、前記原動機のトルクを制御する信号を出力することによって前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御方法。
【請求項９】
請求項８記載の自動車の制御方法であって、
前記原動機のトルクの制御は、前記原動機への吸気量を調節するスロットルの開度を制御することにより行う自動車の制御方法。
【請求項１０】
請求項７記載の自動車の制御方法であって、
湿式多板方式の摩擦クラッチを制御することによって前記トルク補正装置の押し付け力を調整する自動車の制御方法。
【請求項１１】
入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機と、
前記歯車式変速機の入力軸にトルク伝達可能なモータとを搭載した自動車の制御方法であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記モータのトルクを制御することを特徴とする自動車の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の自動車の制御装置であって、
湿式多板方式の摩擦クラッチを制御することによって前記トルク補正装置の押し付け力を調整する自動車の制御方法。
【請求項１３】
エンジンと出力軸との間に第１のトルク伝達経路及び第２のトルク伝達経路を形成するべく選択的に締結される歯車及び噛み合いクラッチと、前記第１のトルク伝達経路から前記第２のトルク伝達経路偏と切り替える際に前記エンジンのトルクを一時的に前記出力軸に伝達するトルク補正機構と、を有する自動変速機を備えた自動車の制御装置であって、前記トルク補正機構で前記出力軸のトルク低下分を補正している期間に、トルクショックを抑制するように、前記エンジンのトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項１４】
変速機を制御する制御装置であって、
第１のドッグクラッチを制御することにより、入力軸から出力軸へ第１の歯車対を介する第１のトルク伝達経路を変速機に形成し、
第２のドッグクラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第２の歯車対を介する第２のトルク伝達経路を変速機に形成し、
摩擦クラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第３の歯車対を介する第３のトルク伝達経路を変速機に形成する自動車の制御装置であって、
前記３つのトルク伝達経路を、第１、第３、第２の順に切り替え、
前記第３のトルク伝達経路において前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
前記第３のトルク伝達経路において、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が、第２の歯車対の変速比となるように、前記入力軸の回転数を制御する自動車の制御装置。
【請求項１５】
変速機を制御する制御装置であって、
第１のドッグクラッチを制御することにより、入力軸から出力軸へ第１の歯車対を介する第１のトルク伝達経路を変速機に形成し、
第２のドッグクラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第２の歯車対を介する第２のトルク伝達経路を変速機に形成し、
摩擦クラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第３の歯車対を介する第３のトルク伝達経路を変速機に形成する自動車の制御装置であって、
前記３つのトルク伝達経路を、第１、第３、第２の順に切り替え、
前記第３のトルク伝達経路において前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
前記入力軸から前記出力軸へのトルク伝達経路を、前記第３のトルク伝達経路から、前記第２のトルク伝達経路に切り替える前後で、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項１６】
変速機を制御する制御装置であって、
第１のドッグクラッチを制御することにより、入力軸から出力軸へ第１の歯車対を介する第１のトルク伝達経路を変速機に形成し、
第２のドッグクラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第２の歯車対を介する第２のトルク伝達経路を変速機に形成し、
摩擦クラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第３の歯車対を介する第３のトルク伝達経路を変速機に形成する自動車の制御装置であって、
前記３つのトルク伝達経路を、第１、第３、第２の順に切り替え、
前記第３のトルク伝達経路において前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
電子制御スロットルを制御することにより、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項１７】
変速機を制御する制御装置であって、
第１のドッグクラッチを制御することにより、入力軸から出力軸へ第１の歯車対を介する第１のトルク伝達経路を変速機に形成し、
第２のドッグクラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第２の歯車対を介する第２のトルク伝達経路を変速機に形成し、
摩擦クラッチを制御することにより、前記入力軸から前記出力軸へ第３の歯車対を介する第３のトルク伝達経路を変速機に形成する自動車の制御装置であって、
前記３つのトルク伝達経路を、第１、第３、第２の順に切り替え、
前記第３のトルク伝達経路において前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
原動機の点火時期を制御することにより、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項１８】
第１の歯車対とドッグクラッチとを介して、入力軸から出力軸へトルクを伝達する第１のトルク伝達経路と、
第２の歯車対とドッグクラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第２のトルク伝達経路と、
第３の歯車対と摩擦クラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第３のトルク伝達経路と、を変速機に構成する自動車の制御方法であって、
前記第３の伝達を形成するステップと、
前記第１の伝達経路を開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の伝達経路を形成するステップと、
前記第３の伝達経路を開放するするステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記入力軸のトルクを制御するステップにおいて、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が、前記第２の歯車対の変速比となるように制御する自動車の制御方法。
【請求項１９】
第１の歯車対とドッグクラッチとを介して、入力軸から出力軸へトルクを伝達する第１のトルク伝達経路と、
第２の歯車対とドッグクラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第２のトルク伝達経路と、
第３の歯車対と摩擦クラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第３のトルク伝達経路と、を変速機に構成する自動車の制御方法であって、
前記第３の伝達を形成するステップと、
前記第１の伝達経路を開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の伝達経路を形成するステップと、
前記第３の伝達経路を開放するするステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記第２の伝達経路を形成し、前記第３の伝達経路を開放する前後に、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御方法。
【請求項２０】
第１の歯車対とドッグクラッチとを介して、入力軸から出力軸へトルクを伝達する第１のトルク伝達経路と、
第２の歯車対とドッグクラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第２のトルク伝達経路と、
第３の歯車対と摩擦クラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第３のトルク伝達経路と、を変速機に構成する自動車の制御方法であって、
前記第３の伝達を形成するステップと、
前記第１の伝達経路を開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の伝達経路を形成するステップと、
前記第３の伝達経路を開放するするステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記入力軸の回転数を制御するステップにおいて、電子制御スロットルを制御する自動車の制御方法。
【請求項２１】
第１の歯車対とドッグクラッチとを介して、入力軸から出力軸へトルクを伝達する第１のトルク伝達経路と、
第２の歯車対とドッグクラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第２のトルク伝達経路と、
第３の歯車対と摩擦クラッチとを介して、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する第３のトルク伝達経路と、を変速機に構成する自動車の制御方法であって、
前記第３の伝達を形成するステップと、
前記第１の伝達経路を開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の伝達経路を形成するステップと、
前記第３の伝達経路を開放するするステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記入力軸の回転数を制御するステップにおいて、原動機の点火時期を制御する自動車の制御方法。
【請求項２２】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対に対し押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチと、を制御する自動車の制御装置であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、かつ、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを解放し、かつ
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを解放した状態で、
前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放した後、前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結するまでに、
前記第３の摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、かつ、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が、前記第２の歯車対の変速比となるように、前記入力軸の回転数を制御する自動車の制御装置。
【請求項２３】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対に対し押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチと、を制御する自動車の制御装置であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、かつ、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを解放し、かつ
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを解放した状態で、
前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結する前後に、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項２４】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対に対し押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチと、を制御する自動車の制御装置であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、かつ、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを解放し、かつ
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを解放した状態で、
前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
電子制御スロットルを制御することにより、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項２５】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対に対し押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチと、を制御する自動車の制御装置であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、かつ、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを解放し、かつ
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを解放した状態で、
前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置において、
原動機の点火時期を制御することにより、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御装置。
【請求項２６】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と、
前記第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する為の第２の歯車対と、
前記第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対と、
前記第３の歯車対に対し、押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチとを備えた自動車の制御方法であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付けるステップと、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結するステップと、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対から離間させるステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付け、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放し、
前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が、前記第２の歯車対の変速比となるように、前記入力軸の回転数を制御し、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結し、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対から離間させる自動車の制御方法。
【請求項２７】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と、
前記第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する為の第２の歯車対と、
前記第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対と、
前記第３の歯車対に対し、押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチとを備えた自動車の制御方法であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付けるステップと、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結するステップと、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対から離間させるステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結する前後に、前記入力軸のトルクを制御する自動車の制御方法。
【請求項２８】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と、
前記第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する為の第２の歯車対と、
前記第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対と、
前記第３の歯車対に対し、押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチとを備えた自動車の制御方法であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付けるステップと、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結するステップと、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対から離間させるステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記入力軸の回転数を制御するステップにおいて、電子制御スロットルを制御する自動車の制御方法。
【請求項２９】
入力軸から出力軸へトルクを伝達するための第１の歯車対と、
前記第１の歯車対と噛み合う第１のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達する為の第２の歯車対と、
前記第２の歯車対と噛み合う第２のドッグクラッチと、
前記入力軸から前記出力軸へトルクを伝達するための第３の歯車対と、
前記第３の歯車対に対し、押し付けによりトルクを伝達する摩擦クラッチとを備えた自動車の制御方法であって、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対に押し付けるステップと、
前記第１の歯車対と前記第１のドッグクラッチとを開放するステップと、
前記入力軸の回転数を制御するステップと、
前記第２の歯車対と前記第２のドッグクラッチとを締結するステップと、
前記摩擦クラッチを前記第３の歯車対から離間させるステップと、
を有する自動車の制御方法において、
前記入力軸の回転数を制御するステップにおいて、原動機の点火時期を制御する自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の制御装置および自動車の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６１−４５１６３号公報には、歯車式変速機を用いた自動車の制御装置が記載されている。この制御装置は、歯車式変速機の最小変速比となるギアに摩擦クラッチを設け、変速時はこの摩擦クラッチを滑らせて変速機の入力軸回転数を制御し、出力軸回転数と同期させ、且つ前記摩擦クラッチにより伝達されたトルクにより変速中のトルク低下を補正することによりスムーズな変速を実現しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、変速中において、摩擦クラッチのみによる回転数制御を行った場合には、この摩擦クラッチにより補正された出力軸トルクが変動して乗員に違和感を与える問題がある。
【０００４】
また、変速終了時に、前記摩擦クラッチにより補正された変速中のトルク低下補正値と、噛み合いクラッチにより出力軸に伝達される入力軸のトルクとが合っていない場合には、変速終了時にトルク段差が生じ、変速後に軸振動が発生するといった問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、変速中の回転数制御に伴う出力軸トルクの変動を抑制し、且つ変速終了時のトルク段差を軽減することにより、自動車の変速性能を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１〜４に記載したように、入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機を搭載した自動車の制御装置であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記入力軸のトルクを制御することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、請求項５，６に記載したように、入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機と、前記歯車式変速機の入力軸にトルク伝達可能なモータとを搭載した自動車の制御装置であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記モータのトルクを制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、請求項７〜１０に記載したように、入力軸から出力軸へトルクの伝達が可能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチと、押し付け力を調整することによって前記入力軸から前記出力軸へトルクの伝達が可能なトルク補正装置と、を有する歯車式変速機を搭載した自動車の制御方法であって、
いずれかの前記歯車と前記かみ合いクラッチとの連結を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間のトルク伝達経路を形成するとともに、前記歯車と前記噛み合いクラッチとの連結を第１の連結から第２の連結へと切替える際に前記トルク補正装置を制御することによって前記入力軸と前記出力軸との間の他のトルク伝達経路を形成し、
前記他のトルク伝達経路から前記第２の連結によって形成されたトルク伝達経路へと切替えるときまでに、前記入力軸と前記出力軸との回転数の比が所定の範囲内となるように、前記第１の連結が解放された後であって、前記第２の連結が開始される前に、前記入力軸のトルクを制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる特徴は、請求項１１〜２９に記載した通りであり、具体的には、以下に記載する発明の実施の形態に基づいて説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態である自動車システムとその制御装置のブロック図である。
【００１２】
エンジン１は、エンジントルクを調節する電子制御スロットル２と、エンジン１の回転数Ｎｅを計測する回転センサ３７を備え、出力トルクを高精度に制御することが可能である。
【００１３】
前記エンジン１の出力軸３と歯車式変速機５０の入力軸８の間にはクラッチ４を設け、エンジン１のトルクを入力軸８に伝達可能にする。前記クラッチ４は、乾式単板方式のものを用い、押付け力の制御には油圧により駆動するアクチュエータ３２を使用し、クラッチ４の押付け力を調節することによって前記エンジン１の出力軸３から前記入力軸８への動力伝達を断続する構成としている。
【００１４】
前記入力軸８には、ギア５，６，７を固定している。ギア５は、前記入力軸８の回転数Ｎｉｎ検出器としても利用し、このギア５の歯の移動をセンサ３６によって検出することにより入力軸８の回転数Ｎｉｎを検出可能にしている。
【００１５】
モータ２７の出力軸２６には、クラッチ２５を備えたギア２４を接続し、このギア２４はギア７と常時噛合させている。クラッチ２５は、乾式単板方式のものを用い、モータ２７の出力トルクをギア２４に伝達可能にする。このクラッチ２５の押付け力の制御は、油圧により駆動するアクチュエータ２９によって行い、クラッチ２５の押付け力を調節することで前記出力軸２６から入力軸８への動力伝達の断続を可能にしている。
【００１６】
歯車式変速機５０の出力軸２０には、歯車１４とシンクロナイザリング１６を備えたギア１８と、歯車１２とシンクロナイザリング１５を備えたギア１１と、前記ギア１８およびギア１１と前記出力軸２０とを直結するハブ１７およびスリーブ（図示省略）を設けている。ギア１８およびギア１１には、前記出力軸２０の軸方向に移動しないようストッパー（図示省略）を設けている。また、前記ハブ１７の内側には、前記出力軸２０の複数の溝（図示省略）と噛み合う溝（図示省略）を設けることにより、このハブ１７は、前記出力軸２０の軸方向には相対移動を可能にするが、回転方向への相対移動は制限するように出力軸２０に係合している。従って、前記ハブ１７のトルクは前記出力軸２０に伝達される。
【００１７】
前記入力軸８からのトルクを前記ハブ１７に伝達するためには、前記ハブ１７およびスリーブを前記出力軸２０の軸方向に移動させ、シンクロナイザリング１６あるいはシンクロナイザリング１５を介して歯車１４あるいは歯車１２とハブ１７とを直結する必要がある。前記ハブ１７およびスリーブの移動には、油圧により駆動するアクチュエータ３０を用いる。
【００１８】
また、前記ハブ１７は、前記出力軸２０の回転数Ｎｏ検出器としても利用し、センサ１３によってハブ１７の回転を検出することにより出力軸２０の回転数を検出可能にする。
【００１９】
前記ハブ１７およびスリーブと、歯車１４およびシンクロナイザリング１６と、歯車１２およびシンクロナイザリング１５から成るトルク伝達手段としての噛み合いクラッチ機構をドッグクラッチと称する。
【００２０】
これらの機構は、前記エンジン１などの動力源からのエネルギーを高効率で差動装置２１および車軸２２を介してタイヤ２３に伝達することを可能にして燃費低減を支援する。
【００２１】
また、前記出力軸２０には、クラッチ１０を備えたギア９を設けている。クラッチ１０は、トルク伝達手段として湿式多板方式摩擦クラッチを用い、入力軸８のトルクを出力軸２０に伝達可能にする。このクラッチ１０の押付け力の制御には、油圧によって駆動するアクチュエータ３２を用い、この押付け力を調節することによって前記入力軸８から出力軸２０への動力伝達を断続可能にしている。
【００２２】
ギア５とギア９との変速比は、ギア７とギア１８との変速比およびギア６とギア１１との変速比よりも小さくしている。
【００２３】
エンジン１では、吸気管（図示省略）に設けられた電子制御スロットル２により吸入空気量を制御し、燃料噴射装置（図示省略）から吸入空気量に見合う量の燃料を噴射している。また、空気量および燃料量から決定される空燃比と、エンジン回転数Ｎｅなどの信号に基づいて点火時期を決定し、点火装置（図示省略）により点火している。
【００２４】
燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルクやエンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費を低減することができ、且つ排気性能が良い方式を選択することが望ましい。
【００２５】
次に、前記エンジン１とアクチュエータ２９，３０，３１，３２およびモータ２７を制御する制御装置１００について説明する。
【００２６】
制御装置１００は、アクセルペダル踏込量信号αと、シフトレバー位置信号Ｉｉと、センサ３７により検出されたエンジン回転数信号Ｎｅと、センサ３６により検出された入力軸回転数信号Ｎｉｎおよびセンサ１３により検出された出力軸回転数信号Ｎｏを入力する。そして、この制御装置１００は、エンジン１のトルクＴｅを演算し、通信手段であるＬＡＮによって制御装置３４に送信する。
【００２７】
制御装置３４は、受信したエンジントルクＴｅを達成するスロットルバルブ開度と燃料量および点火時期を演算し、それぞれのアクチュエータ（例えば電子制御スロットル２）を制御する。
【００２８】
また、制御装置１００は、モータ２７のトルクおよび回転数を演算し、ＬＡＮによって制御装置３５に送信してモータを制御する。制御装置３５は、モータ２７から得られた電力によりバッテリ２８を充電し、モータ２７を駆動するためにバッテリー２８から電力を供給する制御を行う。
【００２９】
制御装置１００は、車速検出手段１０１と、変速指令生成手段１０２と、トルク低下補正手段１０３と、回転数制御手段１０４と、トルク調節手段１０５を備える。
【００３０】
車速検出手段１０１は、センサ１３によって検出した出力軸回転数Ｎｏに基づいて車速Ｖｓｐを、関数ｆによりＶｓｐ＝ｆ（Ｎｍ）として演算する。
【００３１】
変速指令生成手段１０２は、入力したアクセルペダル踏込量αおよび車速検出手段１０１により求めた車速Ｖｓｐに基づいて変速指令Ｓｓを決定する。この変速指令Ｓｓは、予め実験またはシミュレーションによりエンジン１とモータ２７が最高効率になる値を求めて制御装置１００内の記憶手段（図示省略）に記憶しているものから選択する。
【００３２】
ここで、図２，図３および図４を用いて、１速運転状態から２速運転状態に変速段を変更（変速）するときのクラッチ１０の制御について説明する。このクラッチ１０の制御は、制御装置３３が歯車式変速機５０を制御するために制御装置１００からの指示に基づいてアクチュエータ２９〜３２を制御することにより実行する。
【００３３】
図２は、エンジン１の駆動力で走行している状態で車両を加速しようとした場合の１速運転状態の説明図であり、図の点線矢印はトルクの伝達経路を示している。一例として、クラッチ４を連結し、ドッグクラッチ（ハブ１７）をギア１８と連結した場合を想定する。この状態では、エンジン１のトルクは、クラッチ４，入力軸８，ギア７，ギア１８を介して出力軸２０に伝達される。このとき、クラッチ１０は解放状態となっている。
【００３４】
変速指令生成手段１０２により変速指令Ｓｓが出力されると、図３に示すように、ドッグクラッチ（ハブ１７）を解放状態にしてギア１８と出力軸２０の連結を解放する。それと同時にアクチュエータ３１を制御してクラッチ１０を押し付けて連結することにより、エンジン１のトルクを出力軸３からクラッチ４，入力軸８，ギア５，ギア９，クラッチ１０を介して出力軸２０に伝達するようにする。このようにクラッチ１０の押し付け力によりエンジン１のトルクを車軸２２に伝達して車両の駆動トルクにすると、ギア５，９が使用されて変速比が小さくなるために、エンジン１の負荷が大きくなって回転数が低下し、出力軸２０と入力軸８の変速比が１速の変速比よりも２速の変速比（小さくなる方向）に近づいてくる。
【００３５】
ここで、入力軸８と出力軸２０の変速比が２速の変速比になると、図４に示すように、ドッグクラッチ（ハブ１７）をギア１１に連結させてギア１１と出力軸２０とを連結する。この連結が完了すると同時にアクチュエータ３１を制御してクラッチ１０の押し付け力を解放することにより、１速から２速への変速を完了する。この２速運転状態では、エンジン１のトルクの伝達経路は、エンジン１の出力軸３，クラッチ４，入力軸８，ギア６，ギア１１，ハブ１７，出力軸２０の順となる。
【００３６】
以上のように、変速時には１速状態を解放することにより中立状態となるが、このときクラッチ１０とギア５，９によりエンジン１のトルクを車軸２２に伝達するようにしているために、この変速中のトルク低下を補正することができる。
【００３７】
ここで、図５〜図７を用いて、この実施の形態の自動車の制御装置における変速時の制御方法について説明する。
【００３８】
最初に、トルク低下補正手段１０３における制御処理内容について説明する。
【００３９】
図５は、トルク低下補正手段１０３における制御処理のフローチャートである。
【００４０】
ステップ５０１
変速指令生成手段１０２から出力される変速指令Ｓｓを読み込む。
【００４１】
ステップ５０２
制御装置３４からＬＡＮにより送信された変速前（１速時）のエンジン１のトルクＴｅ１を読み込む。
【００４２】
ステップ５０３
ステップ５０２で読み込んだ変速前のエンジン１のトルクＴｅ１に基づいて、変速前（１速時）の出力軸２０のトルクＴｏｕｔ１を演算する。
【００４３】
ステップ５０４
ステップ５０３において演算した出力軸２０のトルクＴｏｕｔ１に基づいて、クラッチ１０のＦＦ（フィードフォワード）目標トルクＴｃ＿ｆｆを演算する。また、１速の変速比をＲ１、２速の変速比をＲ２とし、変速前のエンジン回転数をＮｅ１とし、変速後（２速時）のエンジン回転数をＮｅ２とすると、変速後のエンジン回転数Ｎｅ２は、Ｎｅ２≒Ｎｅ１×（Ｒ２／Ｒ１）として推定することができる。そして、推定したエンジン回転数Ｎｅ２とスロットル開度に応じて、変速後のエンジントルクを求めることができ、変速後の出力軸トルクＴｏｕｔ２も推定することができる。この推定したトルクＴｏｕｔ２に応じて、クラッチ１０のＦＦ目標トルクＴｃ＿ｆｆを演算することができる。
【００４４】
ステップ５０５
エンジン回転数Ｎｅ（入力軸回転数Ｎｉｎ）と出力軸回転数Ｎｏとから求まる入出力軸回転数比Ｒｃｈが所定の範囲内であるかどうかを判定する。所定の範囲内でない場合にはステップ５０６に進み、所定の範囲内である場合にはステップ５０８に進む。
【００４５】
ステップ５０６
変速中において、入出力軸回転数比Ｒｃｈが所定の範囲内でない場合には、変速中のトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆをＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆとして演算する。
【００４６】
ステップ５０７
変速中において、入出力軸回転数比Ｒｃｈが所定の範囲内である場合には、２速の変速比に相当する目標回転数比と、入出力軸回転数比Ｒｃｈとの誤差をフィードバックして、クラッチ１０の回転数比ＦＢ（フィードバック）目標トルクＴｃ＿ｆｂを演算する。このとき、目標回転数比に応じて、目標エンジン回転数（入力軸回転数）を演算して、エンジン回転数Ｎｅをフィードバックして、クラッチ１０の回転数比ＦＢ目標トルクＴｃ＿ｆｂを演算してもよい。
【００４７】
ステップ５０８
変速中のトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆをＴｃ＿ｒｅｆ  ＝  Ｔｃ＿ｆｆ  ＋Ｔｃ＿ｆｂとして演算する。
【００４８】
ステップ５０９
ステップ５０６およびステップ５０８により求めた変速中のトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆをクラッチ１０の目標トルクとして出力する。出力したトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆは、ＬＡＮにより制御装置３３に送信する。
【００４９】
制御装置３３は、アクチュエータ２９〜３３を油圧により駆動する制御装置であり、Ｔｃ＿ｒｅｆの値に基づいて、アクチュエータ３１を制御することによりクラッチ１０の押し付け力を調整して変速中のトルク低下分を補正する。
【００５０】
以上に説明したように、トルク低下補正手段１０３において、変速中における出力軸２０のトルク低下分を補正して、変速性能を向上することができる。
【００５１】
次に、回転数制御手段１０４およびトルク調節手段１０５における制御処理内容について説明する。
【００５２】
図６は、回転数制御手段１０４およびトルク調節手段１０５における制御処理のフローチャートである。
【００５３】
ステップ６０１
エンジン回転数Ｎｅ（入力軸回転数Ｎｉｎ）と出力軸回転数Ｎｏに基づいて求めた入出力軸回転数比Ｒｃｈが所定の範囲内であるかどうかを判定する。所定の範囲内でない場合にはステップ６０２に進んで回転数制御手段１０４による制御処理を行い、所定の範囲内である場合にはステップ６０３に進んでトルク調節手段１０５による制御処理を行う。
【００５４】
先ず、ステップ６０２〜ステップ６０４で実行する回転数制御手段１０４の制御処理内容を説明する。
【００５５】
ステップ６０２
Ｔｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆにより求めたトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆを読み込む。
【００５６】
ステップ６０３
ステップ６０２において読み込んだトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆに基づいて、所定の入出力軸回転数比Ｒｃｈを実現するエンジン１の回転数Ｎｅを達成するようなエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１を演算する。
【００５７】
ステップ６０４
ステップ６０３において求めたエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１を出力する。出力したエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１は、ＬＡＮにより制御装置３４に送信する。
【００５８】
制御装置３４は、エンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１を達成するように電子制御スロットル２を制御する。
【００５９】
また、回転数制御手段１０４においては、エンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１を達成するために、前記エンジン１の空燃比を制御しても良いし、点火時期を制御しても良い。
【００６０】
以上のように、回転数制御手段１０４により変速中における入力軸８の回転数を制御してドッグクラッチを２速に連結することが可能となり、２速連結時のイナーシャトルクを抑制して変速性能を向上することができる。
【００６１】
次に、ステップ６０５〜６０７で実行するトルク調節手段１０５の制御処理内容を説明する。
【００６２】
ステップ６０５
Ｔｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂにより求めたトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆを読み込む。
【００６３】
ステップ６０６
ステップ６０５により読み込んだトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆに基づいて、変速後の出力軸トルクとトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆとの偏差が少なくなるようなエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２を演算する。
【００６４】
ステップ６０７
ステップ６０６により求めたエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２を出力する。出力したエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２は、ＬＡＮにより制御装置３４に送信する。
【００６５】
制御装置３４は、エンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２を達成するように電子制御スロットル２を制御する。
【００６６】
また、トルク調節手段１０５においては、エンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２を達成するために、前記エンジン１の空燃比を制御しても良いし、点火時期を制御しても良い。
【００６７】
以上のように、トルク調節手段１０５において、変速終了時における入力軸８のトルクを制御することにより、変速中におけるトルク低下補正値と変速後における出力軸２０のトルクとの偏差を少なくすることが可能となり、トルク段差を軽減して変速後の軸振動を抑制して変速性能を向上することができる。
【００６８】
次に、変速時の動作について説明する。
【００６９】
図７は、変速時の制御状態を示すタイムチャートである。図７において、（Ａ）は変速指令Ｓｓ、（Ｂ）はドッグクラッチ位置に相当するシフトレバー位置Ｉｉ、（Ｃ）は入出力軸回転数比Ｒｃｈ、（Ｄ）はスロットル開度θ、（Ｅ）はクラッチ１０のトルクＴｃ、（Ｆ）は出力軸２０のトルクＴｏｕｔを示している。また、横軸は時間を示している。
【００７０】
（Ａ）に示すように、１速状態で走行中にａ点で２速状態への変速指令Ｓｓが出力されると変速制御を開始し、（Ｅ）で示すように、クラッチ１０のトルクＴｃを徐々に増加する。
【００７１】
クラッチ１０のトルクＴｃが増加していくと、（Ｆ）に示すように、出力軸２０のトルクＴｏｕｔが徐々に減少し、ｂ点で、１速側に連結していたドッグクラッチが解放可能状態となる。これは、ギア５，９で伝達するトルクにより、ギア７，１８で伝達するトルクがドッグクラッチを解放可能な値まで減少するためである。
【００７２】
ドッグクラッチが解放可能になると、アクチュエータ３０の制御によって、１速側に連結していたドッグクラッチを解放し、（Ｂ）に示すように、シフトレバー位置Ｉｉが中立状態（変速中）となって実際の変速を開始する。
【００７３】
シフトレバー位置Ｉｉが中立状態になると、（Ｅ）に示すように、変速中のトルク低下分を補正するクラッチ１０の制御を開始し、トルク低下補正手段１０３から出力したクラッチ１０の目標トルクＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆの値に従ってアクチュエータ３１を制御することにより、（Ｆ）で示すように、変速中における出力軸２０のトルク低下分を補正する。
【００７４】
このとき、クラッチ１０によって伝達するトルクが出力軸２０のトルクとなるので、乗員の違和感を軽減するためには、クラッチ１０の目標トルクＴｃ＿ｒｅｆは滑らかな特性とすることが望ましい。また、変速中は、入出力軸回転数比Ｒｃｈを、２速の変速比Ｒ２になるように速やかに、且つスムーズに制御する必要がある。
【００７５】
従って、回転数制御手段１０４により出力したエンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ１を達成するように、（Ｄ）に示すように、スロットル開度をθ＝θ＿ｒｅｆ１に制御してエンジン回転数Ｎｅを調節し、入出力軸回転数比Ｒｃｈを２速の変速比Ｒ２に近づけていく。
【００７６】
このようなクラッチ１０および電子制御スロットル２の制御により、（Ｃ）に示すように、入出力軸回転数比Ｒｃｈは、ｃ点においてＲｃｈ＝Ｒ２となるが、ドッグクラッチを連結させるためには、エンジン回転数Ｎｅを増加する方向にして入出力軸回転数比Ｒｃｈを２速の変速比Ｒ２に合わせることが望ましい。これは、変速中に補正したトルク低下補正値によって出力軸２０の回転数Ｎｏが増加しているので、入力軸８の回転数が減少する方向にあるときに連結させようとすると、ドッグクラッチの噛み合い部分にトルクの干渉が生じて連結しにくいという問題があり、入力軸８の回転数が増加する方向でドッグクラッチを連結させる方がトルクの干渉が少なくなるためである。
【００７７】
ｃ点からはＲｃｈ＜Ｒ２となるので、入出力軸回転数比Ｒｃｈを増加させる必要があるが、連結する直前（ｃ〜ｄ点間）においては、エンジントルクＴｅの制御では応答に若干の遅れがあるので、入出力軸回転数比Ｒｃｈをクラッチ１０のトルクにより調整することが望ましい。このために、ｃ点からｄ点までの期間は、入出力軸回転数比Ｒｃｈと２速の変速比Ｒ２との偏差に応じたクラッチ１０の回転数比ＦＢ目標トルクＴｃ＿ｆｂを付加して、クラッチ１０の目標トルクをＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂに設定する。
【００７８】
このように、入出力軸回転数比Ｒｃｈと２速の変速比Ｒ２との偏差が少ない期間のみ回転数比をフィードバックすることにより、変速中のトルク低下補正値のトルク変動を最小限に抑制することができ、乗員の違和感を緩和することができる。このようなクラッチ１０の回転数比ＦＢ制御により、入出力軸回転数比Ｒｃｈが増加する方向でＲｃｈ≒Ｒ２となり、ドッグクラッチが２速に連結可能な状態となる。
【００７９】
ドッグクラッチが２速連結可能状態になると、アクチュエータ３０を制御することによってドッグクラッチを２速に連結させることになるが、このとき、変速中のトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂと、変速後（２速連結後）における出力軸２０のトルクとの偏差を小さくして、変速終了時の出力軸２０のトルク段差を軽減して軸振動の発生を抑制することが望ましい。
【００８０】
変速中のトルク低下補正値はクラッチ１０のトルクＴｃにより決定され、変速後における出力軸２０のトルクは、エンジン１のトルクＴｅと２速の変速比Ｒ２とにより決定されるので、ｃ〜ｄ点間においては、エンジン１の目標トルクＴｅ＿ｒｅｆ２を達成するようにスロットル開度をθ＝θ＿ｒｅｆ２に制御する。変速中においては、クラッチ１０が滑り状態となっているので、エンジン１のトルクＴｅが所定の値よりも大きい場合には、変速中におけるトルク低下補正値はクラッチ１０のトルクＴｃとエンジン１のイナーシャトルクによって決まるので、変速終了時のトルク合せ制御は、変速中のトルク低下補正制御から独立して行うことができる。
【００８１】
ｄ点で、ドッグクラッチが２速に連結して実際の変速を完了すると、スロットル開度θを徐々に変速前の開度まで戻していき、ｅ点で変速制御を終了する。
【００８２】
以上に説明したように、この実施の形態によれば、変速の際に、変速中における出力軸２０のトルク低下補正値を求め、このトルク低下補正値に基づいて入力軸８の回転数を制御し、変速終了時に入力軸８のトルクを調節することにより、変速機出力軸２０のトルク変動を抑制することができる。
【００８３】
次に、図８〜図１１を用いて、本発明の他の実施の形態である自動車の制御装置の構成について説明する。
【００８４】
図８は、この実施の形態における制御装置のブロック図である。自動車の全体的なシステム構成は、図１に示した実施の形態と同様であるので図示説明を省略する。また、図１に示した実施の形態における構成手段と同等の構成手段には同一の参照符号を付して説明する。
【００８５】
制御装置８００は、車速検出手段１０１と、変速指令生成手段１０２と、トルク低下補正手段１０３と、回転数制御手段８０１と、トルク調節手段８０２を備える。
【００８６】
車速検出手段１０１および変速指令生成手段１０２における制御処理内容については、図１に示した実施の形態におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００８７】
ここで、図９を用いて、１速運転状態から２速運転状態に変速するときのクラッチ１０およびモータ２７の制御について説明する。
【００８８】
変速指令生成手段１０２により変速指令Ｓｓが出力されると、図９に示すように、ドッグクラッチ（ハブ１７）を解放状態にしてギア１８と出力軸２０の連結を解放する。このとき、クラッチ２５は、アクチュエータ２９の制御によって連結状態にしておく。このときのモータ２７のトルクの伝達経路は、モータ２７の出力軸２６，クラッチ２５，ギア２４，ギア７，入力軸８，ギア５，ギア９，クラッチ１０，出力軸２０の順となり、モータ２７による入力軸８の回転数制御およびトルク調節が可能になる。
【００８９】
変速中は、アクチュエータ３１を制御してクラッチ１０を押し付けることにより、エンジン１のトルクがギア５，９を介して出力軸２０に伝達される。このクラッチ１０の押し付け力によりエンジン１のトルクは車軸２２に伝達されて車両の駆動トルクになると共に、エンジン１の回転数は、ギア５，９が使用されて変速比が小さくなっているためにエンジン１の負荷が大きくなって低下し、出力軸２０と入力軸８の変速比が１速の変速比より２速の変速比（小さくなる方向）に近づいてくる。
【００９０】
このとき、エンジン１のトルクの伝達経路は、エンジン１の出力軸３，クラッチ４，入力軸８，ギア５，ギア９，クラッチ１０，出力軸２０の順である。ここで、入力軸８と出力軸２０の変速比が２速の変速比になると、ドッグクラッチをギア１１に連結させてギア１１と出力軸２０とを連結する。ドッグクラッチが２速状態に連結すると同時にアクチュエータ３１を制御してクラッチ１０の押し付け力を解放して変速を完了する。
【００９１】
以上のように、変速時には１速を解放して中立状態となるが、このときクラッチ１０とギア５，９によりエンジン１およびモータ２７のトルクが出力軸２０を介して車軸２２に伝達されるために、変速中のトルク低下分を補正することができる。
【００９２】
ここで、図１０および図１１を用いて、この実施の形態の自動車の制御装置における変速時の制御方法について説明する。なお、トルク低下補正手段１０３における制御処理内容については、図５を用いて説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【００９３】
先ず、図１０を用いて、回転数制御手段８０１およびトルク調節手段８０２における制御処理内容について説明する。図１０は、回転数制御手段８０１およびトルク調節手段８０２における制御処理のフローチャートである。
【００９４】
ステップ１００１
エンジン回転数Ｎｅ（入力軸回転数Ｎｉｎ）と出力軸回転数Ｎｏに基づいて求めた入出力軸回転数比Ｒｃｈが所定の範囲内であるかどうかを判定する。所定の範囲内でない場合にはステップ１００２に進んで回転数制御手段８０１による制御処理を行い、所定の範囲内である場合にはステップ１００５に進んでトルク調節手段８０２による制御処理を行う。
【００９５】
先ず、ステップ１００２〜ステップ１００４で実行する回転数制御手段８０１の制御処理内容を説明する。
【００９６】
ステップ１００２
Ｔｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆにより求めたトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆを読み込む。
【００９７】
ステップ１００３
ステップ１００２において読み込んだトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆに基づいて、所定の入出力軸回転数比Ｒｃｈを実現するエンジン１の回転数Ｎｅを達成するようなモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ１を演算する。
【００９８】
ステップ１００４
ステップ１００３において求めたモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ１を出力する。出力したモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ１は、ＬＡＮにより制御装置３５に送信する。
【００９９】
制御装置３５は、モータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ１を達成するようにモータ２７およびバッテリ２８を制御する。
【０１００】
以上に説明したように、回転数制御手段８０１において、変速中における入力軸８の回転数を制御してドッグクラッチを２速に連結することが可能となり、２速締結時のイナーシャトルクを抑制して変速性能を向上することができる。
【０１０１】
次に、ステップ１００５〜１００７で実行するトルク調節手段８０２の制御処理を説明する。
【０１０２】
ステップ１００５
Ｔｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂにより求めたトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆを読み込む。
【０１０３】
ステップ１００６
ステップ１００５により読み込んだトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆに基づいて、変速後の出力軸トルクとトルク低下補正値Ｔｃ＿ｒｅｆとの偏差が少なくなるようなモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ２を演算する。
【０１０４】
ステップ１００７
ステップ１００６により求めたモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ２を出力する。出力したモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ２は、ＬＡＮにより制御装置３５に送信する。
【０１０５】
制御装置３５は、モータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ２を達成するようにモータ２７およびバッテリ２８を制御する。
【０１０６】
以上に説明したように、トルク調節手段８０２において、変速終了時における入力軸８のトルクを制御することにより、変速中におけるトルク低下補正値と変速後における出力軸２０のトルクとの偏差を少なくすることが可能となり、トルク段差を軽減して変速後の軸振動を抑制して変速性能を向上することができる。
【０１０７】
次に、変速時の動作について説明する。
【０１０８】
図１１は、変速時の制御状態を示すタイムチャートである。図１１において、（Ａ）は変速指令Ｓｓ、（Ｂ）はドッグクラッチ位置に相当するシフトレバー位置Ｉｉ、（Ｃ）は入出力軸回転数比Ｒｃｈ、（Ｄ）はモータ２７のトルクＴｍ、（Ｅ）はクラッチ１０のトルクＴｃ、（Ｆ）は出力軸２０のトルクＴｏｕｔを示している。また、横軸は時間を示している。
【０１０９】
（Ａ）に示すように、１速状態で走行中にａ点で２速への変速指令Ｓｓが出力されると変速制御を開始し、（Ｅ）で示すように、クラッチ１０のトルクＴｃを徐々に増加する。
【０１１０】
クラッチ１０のトルクＴｃが増加していくと、（Ｆ）に示すように、出力軸２０のトルクＴｏｕｔが徐々に減少し、ｂ点で、１速側に連結していたドッグクラッチが解放可能状態となる。これは、ギア５，９で伝達するトルクにより、ギア７，１８で伝達するトルクがドッグクラッチを解放可能な値まで減少するためである。
【０１１１】
ドッグクラッチが解放可能になると、アクチュエータ３０の制御によって、１速側に連結していたドッグクラッチを解放し、（Ｂ）に示すように、シフトレバー位置Ｉｉが中立状態（変速中）となって実際の変速を開始する。
【０１１２】
シフトレバー位置Ｉｉが中立状態になると、（Ｅ）に示すように、変速中のトルク低下分を補正するクラッチ１０の制御を開始し、トルク低下補正手段１０３から出力したクラッチ１０の目標トルクＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆの値にってアクチュエータ３１を制御することにより、（Ｆ）に示すように、変速中における出力軸２０のトルク低下分を補正する。
【０１１３】
このとき、クラッチ１０によって伝達するトルクが出力軸２０のトルクとなるので、乗員の違和感を軽減するためには、クラッチ１０の目標トルクＴｃ＿ｒｅｆは滑らかな特性とすることが望ましい。また、変速中は、入出力軸回転数比Ｒｃｈを、２速の変速比Ｒ２になるよう速やかに、且つスムーズに制御する必要がある。
【０１１４】
従って、（Ｄ）に示すように、回転数制御手段８０１により出力したモータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ１を達成するようにモータ２７およびバッテリ２８を制御してエンジン回転数Ｎｅを調節し、入出力軸回転数比Ｒｃｈを２速の変速比Ｒ２に近づけていく。
【０１１５】
このようなクラッチ１０およびモータ２７の制御により、（Ｃ）に示すように、入出力軸回転数比Ｒｃｈは、ｃ点においてＲｃｈ＝Ｒ２となるが、ドッグクラッチを連結させるためには、エンジン回転数Ｎｅを増加する方向にして入出力軸回転数比Ｒｃｈを２速の変速比Ｒ２に合わせることが望ましい。これは、変速中に補正されたトルク低下補正値によって出力軸２０の回転数Ｎｏが増加しているので、入力軸８の回転数が減少する方向にあるときに連結させようとすると、ドッグクラッチの噛み合い部分にトルクの干渉が生じて連結しにくいという問題があり、入力軸８の回転数が増加する方向でドッグクラッチを連結させる方がトルクの干渉が少なくなるためである。
【０１１６】
ｃ点からはＲｃｈ＜Ｒ２となるので、入出力軸回転数比Ｒｃｈを増加させる必要があるが、連結する直前（ｃ〜ｄ点間）ではモータ２７のトルクおよび回転数を両方制御しなければならない。モータ２７として、トルク制御もしくは回転数制御のうちの何れか一方しか実行できないものを選択した場合には、入出力軸回転数比Ｒｃｈをクラッチ１０のトルクにより調整する必要がある。このために、ｃ点からｄ点までの期間は、入出力軸回転数比Ｒｃｈと２速の変速比Ｒ２との偏差に応じたクラッチ１０の回転数比ＦＢ目標トルクＴｃ＿ｆｂを付加して、クラッチ１０の目標トルクをＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂに設定する。
【０１１７】
このように、入出力軸回転数比Ｒｃｈと２速の変速比Ｒ２との偏差が少ない期間のみ回転数比をフィードバックすることにより、変速中のトルク低下補正値のトルク変動を最小限に抑制することができ、乗員の違和感を緩和することができる。このようなクラッチ１０の回転数比ＦＢ制御により、入出力軸回転数比Ｒｃｈが増加する方向でＲｃｈ≒Ｒ２となり、ドッグクラッチが２速に連結可能な状態となる。
【０１１８】
ドッグクラッチが２速連結可能状態になると、アクチュエータ３０を制御することによってドッグクラッチを２速に連結させることになるが、このとき、変速中のトルク低下補正値に相当するＴｃ＿ｒｅｆ＝Ｔｃ＿ｆｆ＋Ｔｃ＿ｆｂと、変速後（２速連結後）における出力軸２０のトルクとの偏差を小さくして、変速終了時の出力軸２０のトルク段差を軽減して軸振動の発生を抑制することが望ましい。
【０１１９】
変速中のトルク低下補正値はクラッチ１０のトルクＴｃにより決定され、変速後における出力軸２０のトルクは、エンジン１のトルクＴｅとモータ２７のトルクＴｍおよび２速の変速比Ｒ２とにより決定されるので、ｃ〜ｄ点間において、モータ２７の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ２を達成するようにモータ２７およびバッテリ２８を制御する。変速中においては、クラッチ１０が滑り状態となっているので、エンジン１のトルクＴｅとモータ２７のトルクＴｍとの和が所定の値よりも大きい場合には、変速中におけるトルク低下補正値はクラッチ１０のトルクＴｃとエンジン１およびモータ２７のイナーシャトルクによって決まるので、前記変速終了時のトルク合せ制御は、変速中のトルク低下補正制御から独立して行うことができる。
【０１２０】
ｄ点で、ドッグクラッチが２速に連結して実際の変速が完了する。変速が完了した後は、モータ２７のトルクＴｍを徐々にゼロまで戻していき、ｅ点で変速制御を終了する。
【０１２１】
以上に説明したように、この実施の形態によれば、変速の際に、変速中における出力軸２０のトルク低下補正値を求め、このトルク低下補正値に基づいて入力軸８の回転数を制御し、変速終了時に入力軸８のトルクを調節することにより、出力軸２０のトルク変動を抑制して変速性能を向上することができる。
【０１２２】
なお、本発明は、前述した各実施の形態のシステム構成に限定されるものではなく、モータ２７を使用しない自動車の制御装置でも良い。また、クラッチ４およびクラッチ１０には、乾式単板クラッチや湿式多板クラッチおよび電磁クラッチなどの総ての摩擦クラッチを使用することが可能であり、クラッチ２５には、乾式単板クラッチ，湿式多板クラッチ，電磁クラッチ，ドッグクラッチなどの総てのクラッチを使用することが可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明は、変速中の回転数制御に伴う出力軸のトルク変動を抑制し、且つ変速終了時における入力軸のトルクを調節するようにしたので、出力軸のトルク段差を軽減し、軸振動を抑制することができ、自動車の変速性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である自動車システムとその制御装置のブロック図である。
【図２】エンジンの駆動力で走行している場合のトルクの伝達経路図である。
【図３】変速中のトルクの伝達経路図である。
【図４】変速終了後のトルクの伝達経路図である。
【図５】本発明の一実施の形態の自動車の制御装置のトルク低下補正手段における制御処理のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態の自動車の制御装置の回転数制御手段およびトルク調節手段における制御処理のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態における変速時の制御状態を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態の自動車の制御装置のブロック図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における変速中のトルクの伝達経路図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の自動車の制御装置の回転数制御手段およびトルク調節手段における制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施の形態における変速時の制御状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、４…クラッチ、８…入力軸、９，１１，１８…ギア、１０…クラッチ、２０…出力軸、２７…モータ、２８…バッテリ、３３，３４，３５，１００…制御装置、５０…歯車式変速機、１０１…車速検出手段、１０２…変速指令生成手段、１０３…トルク低下補正手段、１０４…回転数制御手段、１０５…トルク調節手段。
【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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