JP2009257127A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多大な工数を要することなく、変速時に変速機にかかる荷重を低減することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】変速要求信号を受信すると、ＥＣＵは、まず、（ａ）第１のトルクダウンを行い、クラッチ２が完全継合状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期Ｔ１の略半分の時間が経過したときに、（ｂ）第２のトルクダウンを行うことにより、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動と、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動とを逆位相の関係にし、（ｃ）第２のトルクダウン完了後の駆動捩り振動を相互に打ち消し合うようにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、動力源から変速機に動力を伝達するクラッチにおける伝達トルクを制御する車両の制御装置に関する。

近年、クラッチtoクラッチによって変速を行う自動変速機が搭載された車両が主流であるが、従前の手動変速機におけるクラッチ操作やギヤ段の変更を電子制御ユニット（Electronic Control Unit、以下、「ＥＣＵ」という。）によって制御する車両も知られている。

さらに、このようなクラッチ操作やギヤ段の変更を自動化した変速機においては、常時噛み合い式が採用されており、常時噛み合い式の変速機においては、図１０に示すように、ギヤピース５０の噛み合い歯と、ギヤピース５０に動力を伝達するスリーブ５１の噛み合い歯と、がテーパー状に形成されている。このような構成により、常時噛み合い式であってもギヤ段の変更を実現できるとともに、通常走行時にスリーブ５１がギヤピース５０から抜けることを防止している。

このような変速機において、スリーブ５１をギヤピース５０から解放するために必要な荷重は、噛み合い歯のテーパー角と、ギヤピース５０にかかっているトルクとの積に応じて増加する。

このため、通常、変速機のギヤ段を変更するときには、エンジンから伝達された動力を変速機に伝達させないようにクラッチを完全に解放した後に、ギヤピース５０に噛み合っているスリーブ５１をギヤピース５０から解放する。

しかしながら、変速時間を短縮するために、クラッチを素早く解放すると、駆動捩り振動が発生し、この振動によってギヤピース５０にかかるトルクが変動してしまう。このため、特に、ＥＣＵによって変速機のクラッチ操作やギヤ段の変更を制御するものにあっては、スリーブ５１をギヤピース５０から解放するときに、スリーブ５１をシフトさせるシフトフォーク５２に過大な荷重がかかってしまう。

このような過重を低減するものとして、変速機の変速要求を検出したときエンジンの出力軸からクラッチを介して変速機の入力軸に伝達されるエンジントルクを変速要求時のエンジントルク及び変速段によって決定される設定値に低減すべくエンジンの出力を制御して、このエンジン出力の制御によって得られる車両加速度の変動特性曲線において初回の変曲点が車両加速度の略ゼロで生じるようにし、またエンジン出力の制御を設定時間維持した後にクラッチアクチュエータによってクラッチを解放状態とすることにより、その後に生じる車両加速度の変動が略ゼロ近傍にて収斂するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、変速機の変速要求を検出したときクラッチをクラッチアクチュエータによって完全継合状態から一瞬解放状態とした後に半クラッチ状態とし、この半クラッチ状態を設定時間維持した後にクラッチアクチュエータによってクラッチを解放状態とすることにより、車両加速度の変動特性曲線において初回の変曲点が車両加速度の略ゼロで生じ、その後に生じる車両加速度の変動が略ゼロ近傍にて収斂するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１７３３４９号公報 特開平１１−１９０３６６号公報

しかしながら、このような特許文献１の制御装置にあっては、予めＥＣＵに記憶させるエンジン出力の設定値やこの設定値に応じた維持時間を予め種々の実験や解析によって求める必要があり、このような最適な値を得るために多大な工数がかかってしまうという課題があった。

また、特許文献２の制御装置にあっても、予めＥＣＵに記憶させる半クラッチの位置や維持時間をギヤ段毎に予め種々の実験や解析によって求める必要があり、前述と同様に最適な値を得るために多大な工数がかかってしまうという課題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、多大な工数を要することなく、変速時に変速機にかかる荷重を低減することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の制御装置は、上記目的を達成するため、（１）車両に搭載された変速機のギヤ段が変更されるときに、動力源から前記変速機に動力を伝達するクラッチを解放するよう制御する車両の制御装置において、前記変速機に伝達されているトルクを略半分に低減させる第１のトルクダウンを行う第１のトルクダウン手段と、前記変速機に伝達されているトルクを略ゼロに低減させる第２のトルクダウンを行う第２のトルクダウン手段と、を備え、前記第２のトルクダウン手段は、前記第１のトルクダウンが行われてから、ドライブラインの振動系の固有周期の略半分の時間が経過したときに、前記第２のトルクダウンを行うように構成されている。

この構成により、変速機のギヤ段を変更するためにクラッチを解放するときに、車両の諸元値および状態に応じたタイミングでトルクダウンを２段階に分けて行うことにより、変速機にかかるトルクの変動を抑制することができる。

すなわち、従来の車両の制御装置のように、エンジン出力の設定値および維持時間、または、半クラッチの位置および維持時間等の値をギヤ段毎に実験によって予め得ておく必要がなくなるため、多大な工数を要することなく、変速時に変速機にかかる荷重を低減することができる。

また、上記（１）の構成を有する車両の制御装置において、（２）前記第１のトルクダウン手段および前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチが解放される前に、前記動力源に発生させる動力を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させるようにしてもよい。

この構成により、動力源に発生させる動力を変更することによって、第１のトルクダウンおよび第２のトルクダウンを行うことができる。

また、上記（１）の構成を有する車両の制御装置において、（３）前記第１のトルクダウン手段は、前記動力源に発生させる動力を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させ、前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチの継合状態を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させるようにしてもよい。

この構成により、動力源に発生させる動力を変更することによって、第１のトルクダウンを行い、クラッチの継合状態を変更することによって、第２のトルクダウンを行うことができる。

また、上記（２）または（３）の構成を有する車両の制御装置において、（４）前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記クラッチが完全継合状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期であってもよい。

この構成により、第１のトルクダウンを行ってから第２のトルクダウンを行うまでの時間を、車両の諸元値および状態から得ることができる。

また、上記（１）の構成を有する車両の制御装置において、（５）前記第１のトルクダウン手段および前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチの継合状態を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させるようにしてもよい。

この構成により、クラッチの継合状態を変更することによって、第１のトルクダウンおよび第２のトルクダウンを行うことができる。

また、上記（５）の構成を有する車両の制御装置において、（６）前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記クラッチが解放状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期であってもよい。

この構成により、第１のトルクダウンを行ってから第２のトルクダウンを行うまでの時間を、車両の諸元値および状態から得ることができる。

また、上記（１）から（６）の何れか１の構成を有する車両の制御装置において、（７）前記ドライブラインの振動系の固有周期は、ドライブシャフトの剛性と、ドライブラインに設けられた回転体の慣性モーメントとによって予め定められていてもよい。

この構成により、第１のトルクダウンを行ってから第２のトルクダウンを行うまでの時間を、車両の諸元値および状態から得ることができる。

また、上記（１）から（７）の何れか１の構成を有する車両の制御装置において、（８）前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記変速機における変速前のギヤ段毎に予め定められていてもよい。

この構成により、第１のトルクダウンを行ってから第２のトルクダウンを行うまでの時間を、車両の諸元値およびギヤ段等の状態から得ることができる。

本発明によれば、多大な工数を要することなく、変速時に変速機にかかる荷重を低減することができる車両の制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の車両の制御装置を適用した第１の実施の形態としての車両駆動装置の構成を示す構成図である。

図１に示すように、車両駆動装置は、自動車等の車両に搭載され、エンジン１、クラッチ２および変速機３を備えている。エンジン１は、内燃機関で構成される走行用の動力源であり、このエンジン１によって発生された動力は、クラッチ２を経て変速機３に入力され、差動歯車装置４およびドライブシャフト５を介して駆動輪６に伝達される。

また、車両駆動装置は、油圧回路７を備え、油圧回路７には、クラッチソレノイドバルブ８と、セレクトソレノイドバルブ９と、シフトソレノイドバルブ１０とが設けられている。

油圧回路７は、クラッチソレノイドバルブ８の開閉状態に応じてクラッチレリーズシリンダ１１内に作動油を供給するようになっている。また、油圧回路７は、セレクトソレノイドバルブ９およびシフトソレノイドバルブ１０の開閉状態に応じてセレクトシリンダ１２およびシフトシリンダ１３に作動油をそれぞれ供給するようになっている。

図２は、クラッチ２の構成を示す構成図である。クラッチ２は、例えば、乾式単板式摩擦クラッチによって構成されている。図２において、クラッチ２は、エンジン１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２１と、クラッチ出力軸２２にスプライン結合されたクラッチディスク２３と、クラッチハウジング２４に配設されたプレッシャプレート２５と、プレッシャプレート２５をフライホイール２１側へ付勢するダイヤフラムスプリング２６と、クラッチ出力軸２２の軸方向にスライド可能に装着されたレリーズスリーブ２７と、レリーズスリーブ２７に一端が当接しながら回動するように設けられたレリーズフォーク２９とを有している。

クラッチレリーズシリンダ１１内には、摺動可能に配設されたピストン３０が収容されており、このピストン３０とレリーズフォーク２９の他端とは、ロッド３１によって連結されている。

ここで、クラッチレリーズシリンダ１１内の油圧が高くなると、ピストン３０に連結されたロッド３１がレリーズフォーク２９の他端を押し込み、レリーズフォーク２９が回動し、レリーズスリーブ２７がフライホイール２１側に押し込まれる。

これにより、ダイヤフラムスプリング２６の内端部がレリーズスリーブ２７と同方向へ弾性変形し、プレッシャプレート２５に対する付勢力が弱まる。このため、フライホイール２１、クラッチディスク２３及びプレッシャプレート２５が滑りながら継合し、クラッチ２が半クラッチ状態となる。

さらに、プレッシャプレート２５に対する付勢力が弱まると、フライホイール２１、クラッチディスク２３及びプレッシャプレート２５が離間されて、クラッチ２が解放状態となる。

一方、クラッチレリーズシリンダ１１内の油圧が低くなると、ダイヤフラムスプリング２６の付勢力によってレリーズスリーブ２７がフライホイール２１から離隔する方向に押し出され、レリーズフォーク２９がロッド３１をクラッチレリーズシリンダ１１に押し込む方向に回動する。

これにより、ダイヤフラムスプリング２６の外端部によるプレッシャプレート２５に対する付勢力が緩やかに増大する。このとき、フライホイール２１、クラッチディスク２３及びプレッシャプレート２５の間でそれぞれ摩擦力が発生する。この摩擦力が大きくなるとフライホイール２１、クラッチディスク２３及びプレッシャプレート２５が一体となって回転し、クラッチ２が完全継合状態となる。

図１において、変速機３は、セレクトシリンダ１２に供給された作動油の油圧に応じて選択されたシフトフォークに継合されたスリーブを、シフトシリンダ１３に供給された作動油の油圧に応じてシフトさせることによって、各ギヤピースの噛み合い歯と各スリーブの噛み合い歯とを選択的に解放および噛合させることにより、各ギヤ段を成立させるようになっている。

また、車両駆動装置は、ＥＣＵ１４を備えている。ＥＣＵ１４は、本発明に係る車両の制御装置を構成し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。

ＣＰＵは、ＲＡＭの一時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信号処理を行うことにより、エンジン１の出力制御、クラッチ２の継合状態の制御、変速機３の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、クラッチ制御用、変速制御用およびブレーキ制御用に分けて構成される。

ＥＣＵ１４には、車速センサ４０、エアフローセンサ４１、吸気温センサ４２、エンジン回転速度センサ４３、水温センサ４４およびシフト操作装置４５等がハーネス等を介して接続されている。

車速センサ４０は、変速機３の出力軸の回転速度Ｎ_ＯＵＴから車両の車速Ｖを検出し、検出した車速Ｖに応じた信号をＥＣＵ１４に出力するようになっている。

エアフローセンサ４１は、エンジン１の吸気配管内に設けられ、エンジン１に流入する空気の量（以下、「吸入空気量」という。）Ｑを検出し、検出した吸入空気量Ｑを表す信号をＥＣＵ１４に出力するようになっている。

吸気温センサ４２は、エンジン１の吸気配管内に設けられ、エンジン１に流入する空気の温度（以下、「吸入空気温度」という。）Ｈａを検出し、検出した吸入空気温度Ｈａを表す信号をＥＣＵ１４に出力するようになっている。

エンジン回転速度センサ４３は、エンジン１の出力軸の回転速度（以下、「エンジン回転速度」という。）ＮＥを検出し、検出したエンジン回転速度ＮＥを表す信号をＥＣＵ１４に出力するようになっている。

水温センサ４４は、エンジン１の冷却水の温度（以下、「冷却水温度」という。）Ｈｗを検出し、検出した冷却水温度Ｈｗを表す信号をＥＣＵ１４に出力するようになっている。

シフト操作装置４５には、シフト操作が入力され、シフト操作装置４５は、入力されたシフト操作を表す変速要求信号ＳをＥＣＵ１４に出力するようになっている。

ＥＣＵ１４は、シフト操作装置４５から変速要求信号Ｓを受けて、クラッチソレノイドバルブ８の開閉状態を変更することによって、クラッチ２の継合状態を制御し、セレクトソレノイドバルブ９およびシフトソレノイドバルブ１０の開閉状態を変更することによって、変速機３の各ギヤ段を成立させるようになっている。

また、ＥＣＵ１４は、スロットルアクチュエータ４６によりスロットルバルブ４７を開閉制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ１４は、アクセル操作量に基づいてスロットル開度θ_ＴＨが増減するようにスロットルアクチュエータ４６を制御し、エンジン１に流入する吸入空気量Ｑを変更するようになっている。

また、ＥＣＵ１４は、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置４８を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置４９の点火時期を制御するようになっている。

ＥＣＵ１４は、本発明に係る第１のトルクダウン手段を構成し、クラッチ２から変速機３に伝達されるトルク（以下、「クラッチ伝達トルク」という。）Ｔｃｌを略半分に低減させる第１のトルクダウンを行うようになっている。

具体的には、ＥＣＵ１４は、スロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うようになっている。なお、ＥＣＵ１４は、これに限定されず、点火装置４９の点火時期を変更することによって第１のトルクダウンを行うようにしてもよい。また、ＥＣＵ１４は、スロットル開度θ_ＴＨおよび点火装置４９の点火時期を変更することによって第１のトルクダウンを行うようにしてもよい。

このように、ＥＣＵ１４は、様々な方法で第１のトルクダウンを行うことができるが、本実施の形態においては、スロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うものとする。

ＥＣＵ１４のＲＯＭ等の記憶媒体には、吸入空気量Ｑ、吸入空気密度ρ、冷却水温度Ｈｗ、点火装置４９の点火時期の遅角または進角、および、エンジン回転速度ＮＥに対して、エンジン出力トルクＴ_ＯＵＴが対応付けられたトルクマップが記憶されている。

ＥＣＵ１４は、第１のトルクダウンを行うときに、トルクマップを参照することにより、変速要求時のエンジン出力トルクＴ_ＯＵＴを検出するようになっている。ここで、エンジン出力トルクＴ_ＯＵＴは、図示しないエアコン等のエンジン補機類の負荷分消費されるため、エンジン１からクラッチ２に伝達されるトルク（以下、「エンジントルクＴｅ」と表す）は、エンジン出力トルクＴ_ＯＵＴからエンジン補機類の負荷分のトルクを引いたものとなる。

このように、ＥＣＵ１４は、エアフローセンサ４１によって検出された吸入空気量Ｑと、吸気温センサ４２によって検出された吸入空気温度Ｈａから求められる吸入空気密度ρと、水温センサ４４によって検出された冷却水温度Ｈｗと、点火装置４９に指示している点火時期の遅角または進角と、エンジン回転速度センサ４３によって検出されたエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、変速要求時のエンジントルクＴｅ_ｎを検出するようになっている。

ＥＣＵ１４は、このように検出したエンジントルクＴｅ_ｎを略半分（Ｔｅ_ｎ／２）にするために、スロットルアクチュエータ４６を介してスロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うようになっている。

なお、ＥＣＵ１４は、前述したトルクマップにおいて、目標エンジントルク（Ｔｅ_ｎ／２）にエンジン補機類の負荷分を足したエンジン出力トルクＴ_ＯＵＴに対応する吸入空気量Ｑを検出し、検出した吸入空気量Ｑに応じたスロットル開度θ_ＴＨを予め定められたマップを用いて算出するようになっている。

また、ＥＣＵ１４は、本発明に係る第２のトルクダウン手段を構成し、変速機３に伝達されているトルクを略ゼロに低減させる第２のトルクダウンを行うようになっている。

具体的には、ＥＣＵ１４は、スロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第２のトルクダウンを行うようになっている。なお、ＥＣＵ１４は、これに限定されず、点火装置４９の点火時期を変更することによって第２のトルクダウンを行うようにしてもよい。また、ＥＣＵ１４は、スロットル開度θ_ＴＨおよび点火装置４９の点火時期を変更することによって第２のトルクダウンを行うようにしてもよい。

このように、ＥＣＵ１４は、様々な方法で第２のトルクダウンを行うことができるが、本実施の形態においては、スロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第２のトルクダウンを行うものとする。

図３は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときのＥＣＵ１４のクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。

変速要求信号Ｓを受信すると、まず、ＥＣＵ１４は、現在のエンジントルクＴｅ_ｎが略半分になるようスロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うとともに（ステップＳ１）、ＣＰＵが有するタイマをスタートさせる（ステップＳ２）。

ここで、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が完全継合状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期Ｔ１の略半分の時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されたか否かを判断する（ステップＳ３）。

ここで、ドライブラインの振動系の固有周期Ｔ１は、車両の諸元値に基づいて予め定められる。具体的には、固有周期Ｔ２は、ドライブシャフト５の剛性ｋと、クラッチ２が完全継合状態にあるときのドライブラインに設けられた回転体の慣性モーメントＩ１とによって以下のように定められる。なお、変速機３と差動歯車装置４とを連結するプロペラシャフトの剛性は、ドライブシャフト５の剛性ｋに対して十分に高いため、固有周期Ｔ１を求める際には、無視してもよい。

Ｔ１＝２π√（Ｉ１／ｋ）

慣性モーメントＩ１は、変速機３において成立しているギヤ段毎に異なるため、ＥＣＵ１４のＲＯＭ等の記憶媒体には、ギヤ段に対して固有周期Ｔ１が対応付けられた第１の固有周期マップが予め格納されている。したがって、ＥＣＵ１４は、この第１の固有周期マップを参照することによって、固有周期Ｔ１を得ることができる。

ステップＳ３において、時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されていないとＥＣＵ１４が判断した場合には、ＥＣＵ１４の動作はステップＳ３に戻る。一方、時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されたと判断した場合には、ＥＣＵ１４は、エンジントルクＴｅが０になるようスロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第２のトルクダウンを行う（ステップＳ４）。

第２のトルクダウンが完了すると、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が解放状態となるよう、クラッチソレノイドバルブ８を制御する（ステップＳ５）。クラッチ２が解放状態になると、ＥＣＵ１４は、セレクトソレノイドバルブ９およびシフトソレノイドバルブ１０を介して、変速要求信号Ｓに応じた変速機３の変速制御を行う。

図４は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。図４において、（ａ）は、エンジン回転速度ＮＥ、（ｂ）は、エンジントルクＴｅ、（ｃ）は、クラッチストローク、（ｄ）は、クラッチ伝達トルクＴｃｌ、（ｅ）は、駆動トルクをそれぞれ表している。

図４に示すように、ＥＣＵ１４に変速要求信号Ｓが入力されると、時刻ｔ１で第１のトルクダウンが行われ、時刻ｔ１におけるエンジントルクＴｅ_ｎが略半分に低減される。これにより、クラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎも略半分に低減される。

ここで、時刻ｔ１から時間（Ｔ１／２）が経過した時刻ｔ２で、第２のトルクダウンが行われ、エンジントルクＴｅが略ゼロに低減される。これにより、クラッチ伝達トルクＴｃｌも略ゼロに低減される。

図５は、ＥＣＵ１４による各トルクダウンによって生じる駆動捩り振動を示すタイミング図であり、（ａ）は、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動、（ｂ）は、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動、（ｃ）は、各トルクダウンによる駆動捩り振動を合成したものをそれぞれ表している。

第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動は、クラッチ２が完全継合状態にあるときのドライブラインの固有周期Ｔ１の逆数となるため、第１のトルクダウンを行った時刻ｔ１から固有周期Ｔ１の略半分の時間が経過した時刻ｔ２で第２のトルクダウンを行うことにより、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動と、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動とが逆位相の関係になる。

この結果、図５（ｃ）に示すように、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動と、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動とが相互に打ち消し合い、その後クラッチ２を解放状態にした場合でも、クラッチ伝達トルクＴｃｌが０になっているため、駆動捩り振動が発生せず、変速機３にかかるトルクの変動が抑制される。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両駆動装置によれば、変速機３のギヤ段を変更するためにクラッチ２を解放するときに、車両の諸元値および状態に応じたタイミングでトルクダウンを２段階に分けて行うことにより、変速機３にかかるトルクの変動を抑制することができる。

すなわち、本発明の実施の形態に係る車両駆動装置によれば、従来の車両の制御装置のように、エンジン出力の設定値および維持時間、または、半クラッチの位置および維持時間等の値をギヤ段毎に実験によって予め得ておく必要がなくなるため、多大な工数を要することなく、変速時に変速機３にかかる荷重を低減することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の車両の制御装置を適用した第２の実施の形態としての車両駆動装置は、図１に示したＥＣＵ１４のＣＰＵに実行させるプログラムを以下に説明するように変更することによって実現することができる。

したがって、本実施の形態としての車両駆動装置は、本発明の第１の実施の形態としての車両駆動装置と同一なハードウェア構成を有するため、本実施の形態の各構成要素については、本発明の第１の実施の形態の各構成要素と同一な符号を付して説明する。

本実施の形態において、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が解放状態となるように、クラッチソレノイドバルブ８を制御することにより、第２のトルクダウンを行うようになっている。

図６は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときのＥＣＵ１４のクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。

変速要求信号Ｓを受信すると、まず、ＥＣＵ１４は、現在のエンジントルクＴｅ_ｎが略半分になるようスロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うとともに（ステップＳ１１）、ＣＰＵが有するタイマをスタートさせる（ステップＳ１２）。

なお、ＥＣＵ１４は、これに限定されず、点火装置４９の点火時期を変更することによって第１のトルクダウンを行うようにしてもよい。また、ＥＣＵ１４は、スロットル開度θ_ＴＨおよび点火装置４９の点火時期を変更することによって第１のトルクダウンを行うようにしてもよい。

このように、ＥＣＵ１４は、様々な方法で第１のトルクダウンを行うことができるが、本実施の形態においては、スロットル開度θ_ＴＨを変更することによって第１のトルクダウンを行うものとする。

次に、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が完全継合状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期Ｔ１の略半分の時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ここで、ドライブラインの振動系の固有周期Ｔ１は、本発明の第１の実施の形態で説明したように、ＥＣＵ１４のＲＯＭ等の記憶媒体に予め格納され、ギヤ段に対して固有周期Ｔ１が対応付けられた第１の固有周期マップから得ることができる。

なお、ＥＣＵ１４がエンジントルクＴｅを変更するように指示してから、実際にトルクダウンが開始されるまでの応答時間と、ＥＣＵ１４がクラッチ２を解放状態にするように指示してから、実際にトルクダウンが開始されるまでの応答時間との間に差が生じる場合には、ＥＣＵ１４は、この応答時間の差に基づいて時間（Ｔ１／２）を補正する必要がある。本実施の形態においては、本発明を理解しやすくするために、上述した応答時間の差が０であるものとして説明する。

ステップＳ１３において、時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されていないとＥＣＵ１４が判断した場合には、ＥＣＵ１４の動作はステップＳ１３に戻る。一方、時間（Ｔ１／２）がタイマによって計測されたと判断した場合には、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が解放状態となるように、クラッチソレノイドバルブ８を制御する第２のトルクダウンを行う（ステップＳ１４）。

クラッチ２が解放状態になると、ＥＣＵ１４は、セレクトソレノイドバルブ９およびシフトソレノイドバルブ１０を介して、変速要求信号Ｓに応じた変速機３の変速制御を行う。

図７は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。図７において、（ａ）は、エンジン回転速度ＮＥおよびクラッチ回転速度、（ｂ）は、エンジントルクＴｅ、（ｃ）は、クラッチストローク、（ｄ）は、クラッチ伝達トルクＴｃｌ、（ｅ）は、駆動トルクをそれぞれ表している。

図７に示すように、ＥＣＵ１４に変速要求信号Ｓが入力されると、時刻ｔ１で第１のトルクダウンが行われ、時刻ｔ１におけるエンジントルクＴｅ_ｎが略半分に低減される。これにより、クラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎも略半分に低減される。

ここで、時刻ｔ１から時間（Ｔ１／２）が経過した時刻ｔ２で、第２のトルクダウンが行われ、クラッチ２が解放状態となる。これにより、クラッチ伝達トルクＴｃｌが略ゼロに低減される。

したがって、本発明の第１の実施の形態において図５に示したように、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動と、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動とが相互に打ち消し合うため、第２のトルクダウン完了後の駆動捩り振動が発生せず、変速機３にかかるトルクの変動が抑制される。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両駆動装置によれば、本発明の第１の実施の形態に係る車両駆動装置と同様な効果が得られる。

（第３の実施の形態）
本発明の車両の制御装置を適用した第３の実施の形態としての車両駆動装置は、図１に示したＥＣＵ１４のＣＰＵに実行させるプログラムを以下に説明するように変更することによって実現することができる。

したがって、本実施の形態としての車両駆動装置は、本発明の第１の実施の形態としての車両駆動装置と同一なハードウェア構成を有するため、本実施の形態の各構成要素については、本発明の第１の実施の形態の各構成要素と同一な符号を付して説明する。

本実施の形態において、ＥＣＵ１４は、クラッチ伝達トルクＴｃｌが略半分になるように、クラッチソレノイドバルブ８を制御することにより、第１のトルクダウンを行うとともに、クラッチ２が解放状態となるように、クラッチソレノイドバルブ８を制御することにより、第２のトルクダウンを行うようになっている。

図８は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときのＥＣＵ１４のクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。

変速要求信号Ｓを受信すると、まず、ＥＣＵ１４は、現在のクラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎが略半分になるようクラッチソレノイドバルブ８を制御する第１のトルクダウンを行うとともに（ステップＳ２１）、ＣＰＵが有するタイマをスタートさせる（ステップＳ２２）。

ここで、ＥＣＵ１４は、クラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎを略半分にするために、車体の慣性モーメントＩ_Ｂｏｄｙと、変速機３の慣性モーメントＩ_ＴＭと、車両の前後の加速度αとに基づいて、現在のクラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎを以下のように算出する。

Ｔｃｌ_ｎ＝（Ｉ_Ｂｏｄｙ＋Ｉ_ＴＭ）×α

ここで、車体の慣性モーメントＩ_Ｂｏｄｙおよび変速機３の慣性モーメントＩ_ＴＭは、設計段階で、各部の形状および材料密度等に基づいてギヤ段毎に予め定めることができる。また、車両の前後の加速度αは、車速センサ４０によって検出された車速Ｖを微分することによって得ることができる。

一方、ＥＣＵ１４のフラッシュメモリ等の記憶媒体には、クラッチソレノイドバルブ８の制御量（以下、「クラッチストローク」という。）に対してクラッチ２の伝達トルク容量が対応付けられたクラッチ伝達トルク容量マップが予め記憶されている。

ここで、クラッチ伝達トルク容量マップは、予め設計諸元値から得ることができるが、クラッチディスク２３等の摩擦材の磨耗等の経時変化があるため、ＥＣＵ１４は、エンジン回転速度ＮＥとクラッチ出力軸２２の回転速度に差があるとき（クラッチ２が半クラッチ状態にあるとき）に、クラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎとクラッチストロークとの関係をクラッチ伝達トルク容量マップに学習させるようになっている。

このように、ＥＣＵ１４は、クラッチ伝達トルク容量マップにおいて変速機３に成立しているギヤ段に対応する伝達トルク容量から、変速要求時のクラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎを略半分にするためのクラッチストロークをクラッチ伝達トルク容量マップに基づいてクラッチソレノイドバルブ８に指示することにより、第１のトルクダウンを行うようになっている。

第１のトルクダウンを行うと、ＥＣＵ１４は、クラッチ２が解放状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期Ｔ２の略半分の時間（Ｔ２／２）がタイマによって計測されたか否かを判断する（ステップＳ２３）。

ここで、ドライブラインの振動系の固有周期Ｔ２は、車両の諸元値に基づいて予め定められる。具体的には、固有周期Ｔ２は、ドライブシャフト５の剛性ｋと、クラッチ２が解放状態にあるときのドライブラインに設けられた回転体の慣性モーメントＩ２とによって以下のように事前に定められる。

Ｔ２＝２π√（Ｉ２／ｋ）

慣性モーメントＩ２は、変速機３において成立しているギヤ段毎に異なるため、ＥＣＵ１４のＲＯＭ等の記憶媒体には、ギヤ段に対して固有周期Ｔ２が対応付けられた第２の固有周期マップが予め格納されている。したがって、ＥＣＵ１４は、この第２の固有周期マップを参照することによって、固有周期Ｔ２を得ることができる。

ステップＳ２３において、時間（Ｔ２／２）がタイマによって計測されていないとＥＣＵ１４が判断した場合には、ＥＣＵ１４の動作はステップＳ２３に戻る。一方、時間（Ｔ２／２）がタイマによって計測されたと判断した場合には、ＥＣＵ１４は、クラッチ伝達トルクＴｃｌが０になるようクラッチソレノイドバルブ８を制御する第２のトルクダウンを行う（ステップＳ２４）。

クラッチ２が解放状態になると、ＥＣＵ１４は、セレクトソレノイドバルブ９およびシフトソレノイドバルブ１０を介して、変速要求信号Ｓに応じた変速機３の変速制御を行う。

図９は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵ１４にシフト操作装置４５から変速要求信号Ｓが受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。図９において、（ａ）は、エンジン回転速度ＮＥおよびクラッチ回転速度、（ｂ）は、エンジントルクＴｅ、（ｃ）は、クラッチストローク、（ｄ）は、クラッチ伝達トルクＴｃｌ、（ｅ）は、駆動トルクをそれぞれ表している。

図９に示すように、ＥＣＵ１４に変速要求信号Ｓが入力されると、時刻ｔ１で第１のトルクダウンが行われ、時刻ｔ１におけるクラッチ伝達トルクＴｃｌ_ｎが略半分になるようクラッチソレノイドバルブ８がＥＣＵ１４によって制御される。

ここで、時刻ｔ１から時間（Ｔ２／２）が経過した時刻ｔ３で、第２のトルクダウンが行われ、クラッチ２が解放状態となり、クラッチ伝達トルクＴｃｌが略ゼロに低減される。

したがって、本発明の第１の実施の形態において図５に示したように、第１のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動と、第２のトルクダウンによって生じる駆動捩り振動とが相互に打ち消し合うため、第２のトルクダウン完了後の駆動捩り振動が発生せず、変速機３にかかるトルクの変動が抑制される。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両駆動装置によれば、本発明の第１の実施の形態に係る車両駆動装置と同様な効果が得られる。

本発明の実施の形態に係る車両駆動装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係るクラッチの構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときのＥＣＵのクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵによる各トルクダウンによって生じる駆動捩り振動を示すタイミング図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときのＥＣＵのクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。 本発明の第３の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときのＥＣＵのクラッチ解放動作を説明するためのフロー図である。 本発明の第３の実施の形態に係るＥＣＵに変速要求信号が受信されたときの各部の動作タイミングを示すタイミング図である。 常時噛み合い式の変速機の一部の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ エンジン（動力源）
２ クラッチ
３ 変速機
４ 差動歯車装置
５ ドライブシャフト
６ 駆動輪
７ 油圧回路
８ クラッチソレノイドバルブ
９ セレクトソレノイドバルブ
１０ シフトソレノイドバルブ
１１ クラッチレリーズシリンダ
１２ セレクトシリンダ
１３ シフトシリンダ
１４ ＥＣＵ（第１のトルクダウン手段、第２のトルクダウン手段、車両の制御装置）
２０ クランクシャフト
２１ フライホイール
２２ クラッチ出力軸
２３ クラッチディスク
２４ クラッチハウジング
２５ プレッシャプレート
２６ ダイヤフラムスプリング
２７ レリーズスリーブ
２９ レリーズフォーク
３０ ピストン
３１ ロッド
４０ 車速センサ
４１ エアフローセンサ
４２ 吸気温センサ
４３ エンジン回転速度センサ
４４ 水温センサ
４５ シフト操作装置
４６ スロットルアクチュエータ
４７ スロットルバルブ
４８ 燃料噴射装置
４９ 点火装置
５０ ギヤピース
５１ スリーブ
５２ シフトフォーク

Claims (8)

1. 車両に搭載された変速機のギヤ段が変更されるときに、動力源から前記変速機に動力を伝達するクラッチを解放するよう制御する車両の制御装置において、
   前記変速機に伝達されているトルクを略半分に低減させる第１のトルクダウンを行う第１のトルクダウン手段と、
   前記変速機に伝達されているトルクを略ゼロに低減させる第２のトルクダウンを行う第２のトルクダウン手段と、を備え、
   前記第２のトルクダウン手段は、前記第１のトルクダウンが行われてから、ドライブラインの振動系の固有周期の略半分の時間が経過したときに、前記第２のトルクダウンを行うことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記第１のトルクダウン手段および前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチが解放される前に、前記動力源に発生させる動力を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記第１のトルクダウン手段は、前記動力源に発生させる動力を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させ、
   前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチの継合状態を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記クラッチが完全継合状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記第１のトルクダウン手段および前記第２のトルクダウン手段は、前記クラッチの継合状態を変更することによって、前記変速機に伝達されているトルクを低減させることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記クラッチが解放状態にあるときのドライブラインの振動系の固有周期であることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記ドライブラインの振動系の固有周期は、ドライブシャフトの剛性と、ドライブラインに設けられた回転体の慣性モーメントとによって予め定められていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の車両の制御装置。
8. 前記ドライブラインの振動系の固有周期は、前記変速機における変速前のギヤ段毎に予め定められていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１の請求項に記載の車両の制御装置。

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