JP2002155965A - 車両用クラッチの接続状態判定装置およびこれを用いた変速制御装置 - Google Patents

車両用クラッチの接続状態判定装置およびこれを用いた変速制御装置

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JP2002155965A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサなどの専用の検出デバイスを用いるこ
となくクラッチの接続・遮断状態を適切に判定でき、製
造コストを削減することができる車両用クラッチの接続
状態判定装置およびこれを用いた変速制御装置を提供す
る。 【解決手段】 エンジン２と変速機１０の間を遮断する
クラッチ５の接続状態を判定する車両用クラッチ５の接
続状態判定装置１は、ＥＣＵ４０により、モータ回転数
相当値ＮＭＣＡＬを推定し（ステップ４）、変速機１０
のシフト操作が実行された時（ステップ２がＹＥＳ）、
モータ回転数相当値ＮＭＣＡＬを、電気モータ３の目標
回転数ＮＯＢＪに設定し（ステップ５）、電気モータ３
による駆動輪４の駆動中に、検出された電気モータ３の
回転数ＮＭを目標回転数ＮＯＢＪに一致させるように、
電気モータ３の回転を制御するための制御電流値Ｉを決
定し（ステップ６，７）、電流値偏差ＤＩに基づきクラ
ッチ５の接続状態を判定する（ステップ１１〜１５）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより有
段の変速機を介して駆動輪を駆動し、シフト操作に伴う
変速機の作動中に、クラッチによりエンジンと変速機の
間を遮断するとともに、電気モータで駆動輪を駆動する
車両において、クラッチの接続状態を判定する車両用ク
ラッチの接続状態判定装置、およびこれを用いた変速制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の接続状態判定装置とし
て、例えば特開平１１−６９５０９号公報に記載された
ものが知られている。この車両は、エンジンを差動ギヤ
機構に連結する多段変速機と、この多段変速機とエンジ
ンの間を接続・遮断するクラッチと、クラッチを接続・
遮断状態に切り換えるアクチュエータとを備えている。
また、接続状態判定装置は、クラッチのストロークを検
出することにより、クラッチの接続・遮断状態を判定す
る。この場合、クラッチのストロークの検出は、アクチ
ュエータの移動量をセンサで検出することにより行われ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の接続状態判
定装置では、クラッチの接続・遮断状態を判定するため
に、アクチュエータの移動量を検出するセンサを必要と
するので、これをトランスミッションケース内などの狭
い空間内に収納し、かつ高熱を発しやすいクラッチの近
くに配置しなければならない。したがって、センサの設
置スペースが確保しにくく、センサへの配線作業が困難
であるとともに、センサの耐熱性が要求される。その結
果、製造コストの上昇を招く。
【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、センサなどの専用の検出デバイスを用いる
ことなくクラッチの接続・遮断状態を適切に判定でき、
製造コストを削減することができる車両用クラッチの接
続状態判定装置およびこれを用いた変速制御装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、エンジン２により有段の変
速機１０を介して駆動輪４を駆動し、変速機１０のシフ
ト操作に伴って変速機１０が作動し、変速機１０の作動
中に、クラッチ５によりエンジン２と変速機１０の間を
遮断するとともに、電気モータ３で駆動輪４を駆動する
車両において、クラッチ５の接続状態を判定する車両用
クラッチ５の接続状態判定装置１であって、車両の速度
状態を表す車速パラメータ（モータ回転数ＮＭ、モータ
回転数相当値ＮＭＣＡＬ）を検出する車速パラメータ検
出手段（モータ回転数センサ３６、ＥＣＵ４０、ステッ
プ４，６）と、変速機１０のシフト操作が実行されたか
否かを検出するシフト操作検出手段（シフト位置センサ
３７、ＥＣＵ４０、ステップ２）と、シフト操作検出手
段によりシフト操作の実行が検出された時（ステップ２
の判別結果がＹＥＳの時）、車速パラメータ検出手段に
より検出された車速パラメータ（モータ回転数相当値Ｎ
ＭＣＡＬ）に基づき、目標車速パラメータ（目標回転数
ＮＯＢＪ）を設定する目標車速パラメータ設定手段（Ｅ
ＣＵ４０、ステップ５）と、電気モータ３による駆動輪
４の駆動中に、検出された車速パラメータ（モータ回転
数ＮＭ）を目標車速パラメータ設定手段により設定され
た目標車速パラメータ（目標回転数ＮＯＢＪ）に一致さ
せるように、電気モータ３の回転を制御するための制御
信号値（制御電流値Ｉ）を決定する制御信号値決定手段
（ＥＣＵ４０、ステップ６，７）と、制御信号値決定手
段により決定された制御信号値の変化状態（電流値偏差
ＤＩ）を検出する変化状態検出手段（ＥＣＵ４０、ステ
ップ８）と、変化状態検出手段により検出された制御信
号値の変化状態（電流値偏差ＤＩ）に応じて、クラッチ
５の接続状態を判定する接続状態判定手段（ＥＣＵ４
０、ステップ１１〜１５）と、を備えることを特徴とす
る。
【０００６】この車両用クラッチの接続状態判定装置に
よれば、駆動輪の回転状態が検出され、変速機のシフト
操作を実行したか否かが検出されるとともに、このシフ
ト操作の実行が検出された時、検出された車速パラメー
タに基づき、目標車速パラメータが設定される。さら
に、電気モータによる駆動輪の駆動中に、検出された車
速パラメータを目標車速パラメータに一致させるよう
に、電気モータの回転を制御するための制御信号値が決
定されるとともに、この制御信号値の変化状態が検出さ
れる。そして、検出された制御信号値の変化状態に応じ
て、クラッチの接続状態が判定される。
【０００７】このように、変速機のシフト操作に伴って
変速機が作動する際、電気モータの制御信号値は、車速
パラメータがシフト操作の実行時の車速パラメータに基
づいて決定された目標車速パラメータに一致するように
設定される。したがって、変速機の作動の開始に伴い、
クラッチが接続状態から遮断状態に変化することで、駆
動輪に伝達されるエンジンの駆動力が減少しても、電気
モータの制御信号値が上記のように設定されることによ
って、車両の速度状態が変化しないように維持される。
そのため、電気モータの制御信号値の変化状態は、クラ
ッチの接続状態を反映するので、この変化状態の検出結
果に応じて、変速機作動中のクラッチの接続状態を適切
に判定することができ、それにより、従来と異なり、ア
クチュエータの移動量を検出する専用のセンサなどが不
要になる。その結果、センサおよびその配線作業を省略
できることにより、製造コストを削減することができ
る。また、センサの設置スペースを確保する必要がなく
なることにより、クラッチおよび変速機自体を収容する
トランスミッションケースなどをコンパクト化すること
ができる（なお、本明細書では、「車速パラメータの検
出」および「制御信号値の検出」は、センサなどで直接
検出することに限らず、演算により推定することも含め
て「検出」という）。
【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
車両用クラッチ５の接続状態判定装置１において、車速
パラメータは、車両速度および車両加速度の一方である
ことを特徴とする。
【０００９】この車両用クラッチの接続状態判定装置に
よれば、車両速度または車両加速度が、シフト操作の実
行時の車両速度または車両加速度に基づいて決定された
目標車両速度または目標車両加速度に一致するように、
電気モータの制御信号値が設定されることにより、変速
機の作動中、車両速度または車両加速度は変化しないよ
うに維持される。したがって、上述したように、電気モ
ータの制御信号値の変化状態に応じて、変速機作動中の
クラッチの接続状態を適切に判定することができる。
【００１０】請求項３の変速制御装置４１は、請求項１
に記載の車両用クラッチ５の接続状態判定装置１と、変
速機１０を駆動する変速機駆動手段（１〜５速用アクチ
ュエータ３１〜３３）と、接続状態判定手段によりクラ
ッチ５が遮断状態にあると判定されたとき（ステップ１
１〜１３の判別結果がＹＥＳのとき）に、変速機駆動手
段を制御することにより、変速機１０のギヤ段を変更す
る変速制御手段（ＥＣＵ４０）と、を備えることを特徴
とする。
【００１１】この変速制御装置によれば、請求項１の接
続状態判定装置により、クラッチが遮断状態にあると判
定されたときに、変速機のギヤ段が変更される。すなわ
ち、接続状態判定装置によるクラッチの接続状態の判定
結果に基づき、適切なタイミングで変速機のギヤ段を変
更することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る車両用クラッチの接続状態判定装
置および変速制御装置について説明する。図１は、本実
施形態の接続状態判定装置１および変速制御装置４１
と、これらを適用した車両（図示せず）の駆動系の概略
構成を示している。この車両は、これに搭載したエンジ
ン２および電気モータ（以下「モータ」という）３を選
択的に駆動輪４，４に連結するハイブリッド車両タイプ
のものであり、クラッチ５、変速機１０、差動ギヤ機構
６および駆動軸７，７などを備えている。エンジン２
は、クラッチ５、変速機１０、差動ギヤ機構６および駆
動軸７，７を介して駆動輪４，４に連結され、モータ３
は、変速機１０、差動ギヤ機構６および駆動軸７，７を
介して駆動輪４，４に連結されている。
【００１３】エンジン２には、エンジン回転数センサ３
５が設けられている。このエンジン回転数センサ３５
は、エンジン回転数ＮＥを検出して、その検出信号を後
述するＥＣＵ４０に送る。
【００１４】クラッチ５は、図２に示すように、エンジ
ン２のクランクシャフト２ａに連結されたクラッチ板５
ａと、変速機１０の入力軸１１に連結され、このクラッ
チ板５ａと対をなすクラッチ板５ｂとを備えている。こ
のクラッチ５には、クラッチ駆動用アクチュエータ３０
が設けられている。このクラッチ駆動用アクチュエータ
３０は、後述するＥＣＵ４０に電気的に接続されてお
り、ＥＣＵ４０からのクラッチ駆動信号で制御されるこ
とにより、クラッチ５を接続状態と遮断状態に切り換え
る。
【００１５】具体的には、図５に一例を示すように、ク
ラッチ駆動用アクチュエータ３０は、クラッチ駆動信号
のレベルが「Ｈ」から「Ｌ」に反転したときにクラッチ
５を接続状態から遮断状態に、「Ｌ」から「Ｈ」に反転
したときにクラッチ５を遮断状態から接続状態に切り換
える。
【００１６】変速機１０は、後述するように、シフトレ
バー３８の操作（シフト操作）に伴い、ＥＣＵ４０によ
りアクチュエータ３１〜３４が駆動されることによっ
て、変速動作が制御される自動変速機タイプのものであ
る。図２に示すように、変速機１０は、メインシャフト
である入力軸１１、カウンタシャフトである出力軸１
２、前進１〜５速ギヤ対１３〜１７、後進ギヤ軸および
後進ギヤ列（いずれも図示せず）などを備えている。こ
れらの入力軸１１、出力軸１２および後進ギヤ軸は、互
いに平行に配置されている。
【００１７】前進１〜５速ギヤ対１３〜１７は、入力軸
１１に取り付けられた入力側前進１〜５速ギヤ１３ａ〜
１７ａと、出力軸１２に取り付けられた出力側前進１〜
５速ギヤ１３ｂ〜１７ｂとで構成されており、対をなす
ギヤ同士は常に噛み合っている。これらの前進１〜５速
ギヤ対１３〜１７は、互いに異なるギヤ比に設定されて
いる。
【００１８】これらのうちの入力軸前進１〜２速ギヤ１
３ａ〜１４ａは、入力軸１１と一体に設けられている。
これに対して、出力軸前進１〜２速ギヤ１３ｂ〜１４ｂ
は、出力軸１２に対して回転自在のアイドルギヤで構成
され、１・２速用クラッチ２０により出力軸１２に接続
・遮断される。この１・２速用クラッチ２０には、１・
２速用アクチュエータ３１が設けられている。この１・
２速用アクチュエータ３１（変速機駆動手段）は、ＥＣ
Ｕ４０に電気的に接続されており、ＥＣＵ４０の制御に
より、１・２速用クラッチ２０を介して、出力軸前進１
速ギヤ１３ｂおよび出力軸前進２速ギヤ１４ｂを選択的
に出力軸１２に接続するか、または双方のギヤ１３ｂ，
１４ｂを同時に遮断する。これにより、入力軸１１と出
力軸１２の間が、前進１速ギヤ対１３または前進２速ギ
ヤ対１４を介して接続・遮断される。
【００１９】これらと同様に、入力軸前進３〜４速ギヤ
１５ａ〜１６ａも、入力軸１１に対して回転自在のアイ
ドルギヤで構成される一方、出力軸前進３〜４速ギヤ１
５ｂ〜１６ｂは、出力軸１２と一体に設けられている。
また、３・４速用アクチュエータ３２（変速機駆動手
段）は、ＥＣＵ４０の制御により、３・４速用クラッチ
２１を介して、入力軸前進３速ギヤ１５ａおよび入力軸
前進４速ギヤ１６ａを選択的に入力軸１１に接続する
か、または双方のギヤ１５ａ，１６ａを同時に遮断す
る。これにより、入力軸１１および出力軸１２が、前進
３速ギヤ対１５または前進４速ギヤ対１６を介して接続
・遮断される。
【００２０】上記と同様に、入力軸前進５速ギヤ１７ａ
も、入力軸１１に対して回転自在のアイドルギヤで構成
されている。また、５速用アクチュエータ３３（変速機
駆動手段）は、ＥＣＵ４０の制御により、５速用クラッ
チ２２を介して入力軸前進５速ギヤ１７ａを入力軸１１
に接続するか、または遮断する。これにより、入力軸１
１および出力軸１２が、前進５速ギヤ対１７を介して接
続・遮断される。
【００２１】また、モータ３の回転軸３ａには、駆動用
回転軸ギヤ８ａ、始動用回転軸ギヤ９ａおよびモータ回
転数センサ３６が設けられている。これらの駆動用回転
軸ギヤ８ａおよび始動用回転軸ギヤ９ａは、上記ギヤ１
５ａ〜１７ａなどと同様に、回転軸３ａに対して回転自
在のアイドルギヤで構成され、モータ用クラッチ２３に
より回転軸３ａに接続・遮断される。また、モータ回転
数センサ３６（車速パラメータ検出手段）は、回転軸３
ａの回転すなわちモータ３の回転に応じたパルス信号で
ある検出信号をＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、
この検出信号に基づいてモータ３の回転数（以下「モー
タ回転数」という）ＮＭを算出する。
【００２２】一方、入力軸１１には、上記始動用回転軸
ギヤ９ａとともに始動用ギヤ対９を構成する始動用入力
軸ギヤ９ｂが取り付けられている。この始動用入力軸ギ
ヤ９ｂは、入力軸１１と一体に設けられ、始動用回転軸
ギヤ９ａと常に噛み合っている。また、出力軸１２に
は、上記駆動用回転軸ギヤ８ａとともに駆動用ギヤ対８
を構成する駆動用出力軸ギヤ８ｂが取り付けられてい
る。この駆動用出力軸ギヤ８ｂも、出力軸１２と一体に
設けられ、駆動用回転軸ギヤ８ａと常に噛み合ってい
る。
【００２３】また、上記モータ用クラッチ２３には、切
換用アクチュエータ３４が設けられている。この切換用
アクチュエータ３４も、ＥＣＵ４０の制御により、モー
タ用クラッチ２３を介して、駆動用回転軸ギヤ８ａおよ
び始動用回転軸ギヤ９ａを選択的に回転軸３ａに接続す
るか、または双方のギヤ８ａ，９ａを同時に遮断する。
これにより、回転軸３ａと、出力軸１２または入力軸１
１との間が接続・遮断される。
【００２４】一方、出力軸１２には、これと一体に連結
ギヤ２４が設けられており、この連結ギヤ２４は、前記
差動ギヤ機構６のギヤ６ａと常に噛み合っている。これ
により、出力軸１２の回転に伴って、差動ギヤ機構６を
介して駆動輪４，４が回転駆動される。
【００２５】さらに、前記後進ギヤ列のうちの後進ギヤ
軸上に設けられた後進ギヤには、図示しない後進ギヤ用
アクチュエータが設けられている。この後進ギヤ用アク
チュエータは、ＥＣＵ４０の制御により、後進ギヤ軸上
の後進ギヤを、入力軸１１および出力軸１２に設けられ
た、後進ギヤ列の他の後進ギヤに同時に噛み合わせる。
それにより、入力軸１１および出力軸１２は互いに同一
方向に回転する。
【００２６】一方、モータ３は、駆動回路２９を介して
ＥＣＵ４０に接続されており、後述するように、その回
転がＥＣＵ４０からの駆動信号（電流信号）により制御
される。
【００２７】また、ＥＣＵ４０には、シフト位置センサ
３７が接続されている。このシフト位置センサ３７（シ
フト操作検出手段）は、シフトレバー３８のシフト位置
を検出して、それを表すシフト位置信号をＥＣＵ４０に
出力する。ＥＣＵ４０は、このシフト位置信号に基づ
き、シフトレバー３８の操作（シフト操作）の有無やシ
フト位置を検出する。なお、シフト操作は、上記のよう
なシフトレバー３８を実際に操作することに限らず、運
転者の変速意図を示す動作であればよい。例えば、シフ
トボタンによる変速操作や運転者の音声による変速指令
でもよい。
【００２８】また、ＥＣＵ４０（車速パラメータ検出手
段、シフト操作検出手段、目標車速パラメータ設定手
段、制御信号値決定手段、変化状態検出手段、接続状態
判定手段、変速制御手段）は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ
およびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコ
ンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。Ｅ
ＣＵ４０は、各種のセンサ３５〜３７により検出された
検出信号に応じて、車両の通常走行中、エンジン２の出
力トルクが変速機１０を介して駆動輪４，４に伝達され
るように、変速機１０の動作を制御するとともに、モー
タ用クラッチ２３および駆動用ギヤ対８を介して、モー
タ３と出力軸１２の間を連結状態に保持しながら、モー
タ３が回転抵抗とならないようにその回転を制御する。
また、車両走行中にシフト操作が行われた際には、エン
ジン２に代えてモータ３で駆動輪４を駆動するように、
モータ３を制御するモータ回転制御処理を実行するとと
もに、クラッチ５の接続・遮断動作の制御処理、クラッ
チ５の接続状態判定処理および変速機１０の変速制御処
理を実行する。
【００２９】以下、上記の処理のうちのクラッチの接続
状態判定処理およびモータ回転制御処理の内容を、図３
および図４を参照しながら説明する。この処理は、所定
時間ごとに割り込み実行される。
【００３０】まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略
す。以下同じ）において、変速実行中フラグＦ＿ＧＣＯ
Ｎが「１」であるか否かを判別する。この変速実行中フ
ラグＦ＿ＧＣＯＮは、後述するように、変速機１０の変
速動作の実行中に「１」にセットされ、変速動作が終了
したときに「０」にセットされる。
【００３１】ステップ１の判別結果がＮＯのときには、
ステップ２に進み、シフト操作フラグＦ＿ＧＣＳＴが
「１」であるか否かを判別する。このシフト操作フラグ
Ｆ＿ＧＣＳＴは、シフト位置が変化したことが検出され
たとき、すなわち運転者によりシフト操作が実行された
ときに「１」にセットされ、後述するように、変速機１
０の変速動作が終了したときに「０」にセットされる。
【００３２】ステップ２の判別結果がＮＯのとき、すな
わちシフト操作が実行されていないときには、本処理を
終了する一方、判別結果がＹＥＳのとき、すなわちシフ
ト操作が実行されたときには、変速動作の実行を開始す
るとともに、ステップ３に進み、それを表すために上記
変速実行中フラグＦ＿ＧＣＯＮを「１」にセットする。
【００３３】次に、ステップ４に進み、モータ回転数推
定値ＮＭＣＡＬ（車両の速度状態を表す車速パラメー
タ）を算出する。このモータ回転数推定値ＮＭＣＡＬ
は、変速動作中に、エンジン２に代えてモータ３で駆動
輪４を駆動する場合、現在の車速を維持するのに必要な
モータ回転数ＮＭの演算値であり、具体的には、変速機
１０の現在のギヤ段のギヤ比とエンジン回転数ＮＥに基
づき、出力軸１２の回転数を算出し、この算出した出力
軸１２の回転数を駆動用ギヤ対８のギヤ比に基づき、モ
ータ回転数ＮＭに換算することにより、算出される。
【００３４】次いで、ステップ５に進み、目標回転数Ｎ
ＯＢＪ（目標車速パラメータ）を、上記ステップ４で算
出したモータ回転数推定値ＮＭＣＡＬに設定した後、後
述するステップ６に進む。
【００３５】一方、前記ステップ１の判別結果がＹＥＳ
のとき、すなわち変速動作を実行中であるときには、以
上のステップ２〜５をスキップして、ステップ６に進
む。
【００３６】これらのステップ１またはステップ５に続
くステップ６では、目標回転数ＮＯＢＪと算出されたモ
ータ回転数ＮＭとの回転偏差ＤＮＭ（＝ＮＯＢＪ−Ｎ
Ｍ）を算出する。この場合、モータ回転数ＮＭ（車両の
速度状態を表す車速パラメータ）は、現在の車速を表す
パラメータとして算出される。
【００３７】次に、ステップ７に進み、ステップ６で算
出した回転偏差ＤＮＭに基づき、ＰＩＤ制御により、モ
ータ３の回転を制御するための制御電流値Ｉ（制御信号
値）を算出する。この制御電流値Ｉでモータ３の回転を
制御することにより、モータ３は、そのモータ回転数Ｎ
Ｍが目標回転数ＮＯＢＪに一致するように、フィードバ
ック制御される。これにより、クラッチ５の遮断により
エンジン２から駆動輪４に伝達されるエンジン伝達トル
クが漸減しながら値０になる際に（図５（ｄ）参照）、
それを補うようにモータ３から駆動輪４に伝達されるモ
ータ伝達トルクが増大する（図５（ｇ）参照）。その結
果、変速機１０の作動中、クラッチ５の遮断時に駆動力
を失った感覚（以下「空走感」という）が発生するのを
回避することができる。
【００３８】次に、ステップ８に進み、制御電流値Ｉの
今回値Ｉｎと前回値Ｉｎ−１との電流値偏差ＤＩ（＝Ｉ
ｎ−Ｉｎ−１、制御信号値の変化状態を表すパラメー
タ）を算出する。次いで、ステップ９に進み、クラッチ
駆動信号のレベルが「Ｌ」と「Ｈ」の間で反転したか否
かを判別する。この判別結果がＹＥＳのとき、すなわち
クラッチ駆動信号のレベルが反転したときには、ステッ
プ１０に進み、アップカウント式のディレイタイマをス
タートさせた後、後述する図４のステップ１１に進む。
このディレイタイマによるディレイは、クラッチ駆動信
号が反転することで、前述したクラッチ駆動用アクチュ
エータ３０が作動しても、クラッチ５が切換動作を実際
に開始するまでに応答遅れ（例えば図５の時刻ｔ０とｔ
１の間）があるため、その間、クラッチ５の状態が変化
しないことで、電流値偏差ＤＩが小さい状態に維持され
ることによる誤判定を防止するためのものである。
【００３９】一方、ステップ９の判別結果がＹＥＳのと
き、すなわちクラッチ駆動信号のレベル反転がないとき
には、ステップ１０をスキップして、図４のステップ１
１に進む。
【００４０】これらのステップ９またはステップ１０に
続くステップ１１では、電流値偏差ＤＩの絶対値｜ＤＩ
｜が所定値ＤＩＲＥＦ以下であるか否かを判別する。こ
の判別結果がＮＯのとき、すなわち電流値偏差ＤＩが大
きいときには、クラッチ５が切換動作中であるとして、
本処理を終了する一方、この判別結果がＹＥＳのとき、
すなわち電流値偏差ＤＩが小さいときには、ステップ１
２に進み、ディレイタイマのタイマ値ＴＭが所定値ＴＭ
ＲＥＦ以上であるか否かを判別する。
【００４１】この判別結果がＮＯのとき、すなわちタイ
マ値ＴＭが所定値ＴＭＲＥＦ未満のときには、前述した
クラッチ５の応答遅れによりクラッチ５の接続・遮断状
態の誤判定のおそれがあるとして、本処理を終了する。
一方、この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちタイマ値
ＴＭが所定値ＴＭＲＥＦ以上のときには、クラッチ５の
応答遅れの影響を排除できたとして、ステップ１３に進
み、クラッチ駆動信号のレベルが「Ｌ」であるか否かを
判別する。
【００４２】この判別結果がＹＥＳのとき、すなわちク
ラッチ駆動信号のレベルが「Ｌ」であるときには、クラ
ッチ５が接続状態から遮断状態に切り換えられたとし
て、ステップ１４に進み、それを表すためにクラッチ接
続フラグＦ＿ＣＬＯＮを「０」にセットする。次いで、
ステップ１６に進み、タイマ値ＴＭを値０にリセットし
て、本処理を終了する。
【００４３】一方、ステップ１３の判別結果がＮＯのと
き、すなわちクラッチ駆動信号のレベルが「Ｈ」である
ときには、クラッチ５が遮断状態から接続状態に切り換
えられたとして、ステップ１５に進み、それを表すため
にクラッチ接続フラグＦ＿ＣＬＯＮを「１」にセットす
ると同時に、変速機１０の変速動作が終了したとして、
それを表すために、変速実行中フラグＦ＿ＧＣＯＮおよ
びシフト操作フラグＦ＿ＧＣＳＴをいずれも「０」にセ
ットする。次いで、上記ステップ１６に進み、タイマ値
ＴＭを値０にリセットして、本処理を終了する。
【００４４】次に、図５のタイミングチャートを参照し
ながら、以上の図３および図４の接続状態判定処理によ
る結果、クラッチ５および変速機１０の動作の推移の一
例を説明する。同図は、走行中に３速ギヤから４速ギヤ
に変速する例を示している。
【００４５】まず、３速ギヤで走行中、モータ３は、モ
ータ用クラッチ２３および駆動用ギヤ対８を介して出力
軸１２に連結されているとともに、回転抵抗にならない
程度に回転制御されている。この状態で、運転者の操作
によりシフト位置が３速位置から４速位置に変更される
と、それを示すシフト位置信号（図示せず）が検出され
たタイミング（時刻ｔ０）で、クラッチ駆動信号のレベ
ルが「Ｈ」から「Ｌ」に反転する（同図（ａ）参照）と
ともに、前述したように、目標回転数ＮＯＢＪが設定さ
れる。それと同時に、クラッチ駆動用アクチュエータ３
０は、クラッチ５の駆動を開始するとともに、クラッチ
５は、クラッチ駆動信号の反転から遅れたタイミング
（時刻ｔ１）で、接続状態から遮断状態に変化し始める
（同図（ｂ）参照）。
【００４６】このクラッチ５の遮断状態への変化に伴
い、エンジン伝達トルクが漸減する（同図（ｄ）参
照）。一方、制御電流値Ｉは、前述したＰＩＤ制御によ
り漸増する（同図（ｆ）参照）とともに、これに伴って
モータ３から駆動輪４に伝達されるモータ伝達トルク
は、エンジン伝達トルクの減少を補うように漸増する
（同図（ｇ）参照）。その結果、駆動輪４に実際に伝達
される駆動輪トルクは、エンジン伝達トルクおよびモー
タ伝達トルクを合わせたものとなる（同図（ｉ）参
照）。
【００４７】そして、クラッチ５が完全に遮断されたタ
イミング（時刻ｔ２）で、エンジン伝達トルクは値０に
なるとともに、モータ伝達トルクすなわち駆動輪トルク
は、変速制御の開始直前のエンジン２のエンジン伝達ト
ルクがモータ３の最大出力トルク以下のときには、開始
直前のエンジン伝達トルクと同じ値になる（図５（ｉ）
に実線で示す状態）。このタイミング以降、制御電流値
Ｉは一定値でほとんど変化せず、その電流値偏差ＤＩが
所定値ＤＩＲＥＦ以下になることにより、クラッチ５が
遮断されたと判定される。このように、電流値偏差ＤＩ
に基づき、クラッチ５の遮断を適切に判定することがで
きる。そして、このクラッチ５の遮断タイミングから若
干遅れたタイミングで、ギヤ段が３速からニュートラル
に切り換えられる。その後、ギヤ段がニュートラルから
４速に切り換えられる。
【００４８】このギヤ段の４速への切り換え後、これか
ら若干遅れたタイミング（時刻ｔ３）で、クラッチ駆動
信号が「Ｌ」から「Ｈ」に反転する。その後、クラッチ
駆動信号の反転から若干遅れたタイミング（時刻ｔ４）
で、クラッチ５が遮断状態から接続状態に変化し始める
とともに、それに応じて、エンジン伝達トルクが漸増し
始める。一方、制御電流値Ｉは、前述したＰＩＤ制御に
より漸減し始めるとともに、これに伴ってモータ伝達ト
ルクが漸減し始める。そして、クラッチ５が完全に再接
続されたタイミング（時刻ｔ５）で、エンジン伝達トル
クは、４速ギヤのギヤ比に応じた値になるとともに、モ
ータ伝達トルクは、変速制御の開始直前の値になる。こ
のタイミング以降、制御電流値Ｉはほとんど変化せず、
その電流値偏差ＤＩが所定値ＤＩＲＥＦ以下になること
により、クラッチ５が完全に接続されたと判定される。
このように、電流値偏差ＤＩに基づき、クラッチ５の接
続・遮断を適切に判定することができる。
【００４９】なお、前述したクラッチ５が完全に遮断さ
れたタイミング（時刻ｔ２）で、変速制御の開始直前の
エンジン伝達トルクが、モータ３の最大出力トルクより
も大きいときには、モータ伝達トルクはその最大出力ト
ルクに設定される。また、モータ３による駆動輪４の駆
動を行わないときには、駆動輪トルクは図５（ｉ）に破
線で示す状態になる。したがって、モータ伝達トルクを
値０と最大出力トルクの間で制御することにより、変速
機１０の動作中に、図５（ｉ）にハッチングで示す領域
内で駆動輪トルクを制御することが可能である。
【００５０】以上のように、本実施形態の接続状態判定
装置１によれば、走行中にシフト操作が行われた時、モ
ータ回転数ＮＭを、シフト操作時点での車速を維持する
ように設定した目標回転数ＮＯＢＪに一致させるよう
に、これらの回転偏差ＤＮＭに基づくＰＩＤフィードバ
ック制御により制御電流値Ｉが算出されるとともに、こ
の算出した制御電流値Ｉの電流値偏差ＤＩに基づき、ク
ラッチ５の接続状態が判定される。したがって、変速機
１０の作動により、クラッチ５の遮断状態への切り換え
が完了したとき、または接続状態への切り換えが完了し
たときには、この電流値偏差ＤＩに基づき、変速機作動
中のクラッチ５の接続状態を適切に判定することがで
き、それにより、従来と異なり、アクチュエータの移動
量を検出する専用のセンサなどが不要になる。その結
果、センサおよびそれに対する配線作業を省略できるこ
とにより、製造コストを削減することができる。また、
センサの設置スペースを確保する必要がなくなることに
より、クラッチ５および変速機１０自体や、これらを収
容するトランスミッションケースなどをコンパクト化す
ることができる
【００５１】また、本実施形態の変速制御装置４１によ
れば、前述した変速制御処理により、クラッチ５が完全
に遮断された後に、ギヤ段の切り換えを適切に実行する
ことができるとともに、クラッチ５の遮断によって一時
的に喪失されたエンジン２からのトルクを補うように、
それに代えてモータ３からのトルクが駆動輪４，４に伝
達されるので、変速に伴う空走感の発生を回避すること
ができる。
【００５２】なお、変速中のモータ３の回転制御は、車
速を表すパラメータとしてのモータ回転数ＮＭを、目標
回転数ＮＯＢＪに一致させるように制御する実施形態の
例に限らず、例えば加速中の変速の際に、車両加速度を
表すパラメータとしてのモータ回転加速度を目標モータ
回転加速度に一致させるように制御してもよい。この場
合、モータ回転加速度は、モータ回転数ＮＭの偏差とし
て算出し、目標モータ回転加速度は、シフト操作が実行
された時のモータ回転加速度に設定すればよい。このよ
うに構成することにより、加速中の変速の際に、前述し
た実施形態と同様に、制御電流値Ｉの変化状態に基づき
クラッチ５の接続・遮断を適切に判定することができる
とともに、変速に伴う加速度の喪失すなわち空走感の発
生を回避することができる。
【００５３】また、モータ回転数相当値ＮＭＣＡＬは、
エンジン回転数ＮＥとギヤ比に基づいて算出する実施形
態の例に限らず、回転センサを用いて検出した入力軸１
１、出力軸１２または駆動輪４の回転数などに基づいて
算出してもよい。さらに、モータ回転数ＮＭは、モータ
回転数センサ３６の検出出力に基づいて算出する実施形
態の例に限らず、他の回転センサを用いて検出した入力
軸１１、出力軸１２または駆動輪４の回転数などに基づ
いて算出してもよい。
【００５４】さらに、本発明は、エンジン２およびモー
タ３で左右１組の駆動輪４，４を駆動する本実施形態の
車両に限らず、前後輪の一方をエンジン２で駆動し、他
方をモータ３で駆動する車両に適用してもよい。
【００５５】また、実施形態では、モータ３を、走行中
にこれが回転抵抗にならないように回転制御したが、モ
ータ用クラッチ２３により、変速動作中以外はモータ３
と出力軸１２の間を遮断し、変速動作中のみモータ３と
出力軸１２の間を接続するように構成してもよい。これ
により、モータ３の電力消費を抑制することができる。
さらに、モータ３を、変速機１０を介在させない状態
で、駆動輪４に直接的に連結するように構成してもよ
い。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、本発明の車両用クラッチ
の接続状態判定装置によれば、センサなどの専用の検出
デバイスを用いることなくクラッチの接続・遮断状態を
適切に判定でき、製造コストを削減することができる。
また、これを用いた変速制御装置によれば、接続状態判
定装置によるクラッチの接続状態の判定結果に基づき、
適切なタイミングで変速機のギヤ段を変更することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用クラッチの接
続状態判定装置および変速制御装置と、これらを適用し
た車両の駆動系の概略構成を示す説明図である。
【図２】車両の駆動系の概略構成を示す構造線図であ
る。
【図３】クラッチの接続状態判定処理およびモータ回転
制御処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の続きを示すフローチャートである。
【図５】図３〜図４の処理と、変速制御処理を実行した
ときのタイミングチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 接続状態判定装置 ２ エンジン ３ 電気モータ ４ 駆動輪 ５ クラッチ １０ 変速機 ３１〜３３ １〜５速用アクチュエータ（変速機駆動
手段） ３６ モータ回転数センサ（車速パラメータ検出手
段） ３７ シフト位置センサ（シフト操作検出手段） ４０ ＥＣＵ（車速パラメータ検出手段、シフト操作
検出手段、目標車速パラメータ設定手段、制御信号値決
定手段、変化状態検出手段、接続状態判定手段、変速制
御手段） ４１ 変速制御装置 Ｉ 制御電流値（制御信号値） ＤＩ 電流値偏差（制御信号値の変化状態を表すパラ
メータ） ＮＭ 電気モータの回転数（車両の速度状態を表す車
速パラメータ） ＮＭＣＡＬ モータ回転数相当値（車両の速度状態を
表す車速パラメータ） ＮＯＢＪ 目標回転数（目標車速パラメータ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 41/28 Ｂ６０Ｋ 41/28 Ｆ１６Ｈ 61/02 ＺＨＶ Ｆ１６Ｈ 61/02 ＺＨＶ 61/32 61/32 // Ｂ６０Ｋ 6/02 59:44 Ｆ１６Ｈ 59:44 59:56 59:56 59:70 59:70 63:20 63:20 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Ｆターム(参考） 3D041 AA00 AD01 AD17 AD18 AD31 AD51 AE02 AE14 AE31 3J056 AA33 AA43 AA57 AA62 BD23 BD34 BE07 GA02 GA12 3J067 AA21 AB23 AC04 AC53 BA13 BA52 BA56 BB02 BB11 BB14 CA08 CA09 CA11 CA23 CA32 DB32 FB83 FB90 GA01 3J552 MA04 MA13 MA26 MA29 NA01 NB01 NB05 NB09 PA51 PA67 RA02 SA03 SB02 UA03 VA32Y VA33Y VA41W VA62W VA74Z VA77Z VB01W VB04W VC01Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンにより有段の変速機を介して駆
    動輪を駆動し、当該変速機のシフト操作に伴って前記変
    速機が作動し、前記変速機の作動中に、クラッチにより
    前記エンジンと前記変速機の間を遮断するとともに、前
    記電気モータで駆動輪を駆動する車両において、前記ク
    ラッチの接続状態を判定する車両用クラッチの接続状態
    判定装置であって、 前記車両の速度状態を表す車速パラメータを検出する車
    速パラメータ検出手段と、 前記変速機の前記シフト操作が実行されたか否かを検出
    するシフト操作検出手段と、 当該シフト操作検出手段により前記シフト操作の実行が
    検出された時、前記車速パラメータ検出手段により検出
    された車速パラメータに基づき、目標車速パラメータを
    設定する目標車速パラメータ設定手段と、 前記電気モータによる前記駆動輪の駆動中に、前記検出
    された車速パラメータを前記目標車速パラメータ設定手
    段により設定された目標車速パラメータに一致させるよ
    うに、前記電気モータの回転を制御するための制御信号
    値を決定する制御信号値決定手段と、 当該制御信号値決定手段により決定された制御信号値の
    変化状態を検出する変化状態検出手段と、 当該変化状態検出手段により検出された制御信号値の変
    化状態に応じて、前記クラッチの前記接続状態を判定す
    る接続状態判定手段と、を備えることを特徴とする車両
    用クラッチの接続状態判定装置。
  2. 【請求項２】 前記車速パラメータは、車両速度および
    車両加速度の一方であることを特徴とする請求項１に記
    載の車両用クラッチの接続状態判定装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両用クラッチの接続
    状態判定装置と、 前記変速機を駆動する変速機駆動手段と、 前記接続状態判定手段により前記クラッチが遮断状態に
    あると判定されたときに、前記変速機駆動手段を制御す
    ることにより、前記変速機のギヤ段を変更する変速制御
    手段と、を備えることを特徴とする変速制御装置。
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