JP2010007708A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ接続速度を変えることなく、クラッチの係合により変速機側へ動力源の出力トルクが伝達された際に発生するトルク振動のピークトルクとサージとを抑制して、動力伝達装置の強度信頼性を向上する。
【解決手段】クラッチ１２の係合により変速機１４側へエンジントルクＴ_Ｅが伝達された際、制動力付与装置（回転機４０、ブレーキトルク制御手段９０）により出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ（変速機出力軸２４）に所定時間制動力が付与されるので、人為操作されるクラッチ１２の接続速度を変えることなく、クラッチ１２の係合に基づいて出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ（ドライブシャフト２０）上に発生するトルク振動のピークトルクとサージとが抑制される。よって、クラッチフィーリングを損なうことなく、車両用動力伝達装置１０の強度信頼性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、動力伝達装置に発生するトルク振動を抑制する技術に関するものである。

動力源からの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路上に、その動力伝達経路を人為操作により断接可能なクラッチとそのクラッチを介して入力される動力を変速して出力する変速機とを備える車両用動力伝達装置（ドライブライン）が良く知られている。例えば、図８に示すような動力伝達装置１がそれである。この動力伝達装置１は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、エンジン２の動力をクラッチ３、手動変速機４、プロペラシャフト５、差動歯車装置（終減速機）６、ドライブシャフト７等を順次介して駆動輪８へ伝達する。

ところで、上記車両用動力伝達装置では、例えばクラッチの解放時にエンジン回転速度を上昇させた空吹かし状態（エンジンレーシング状態）のときにクラッチが急係合させられると、つまり車両が急発進させられると、変速機の出力側例えばドライブシャフト上には図９に示すような過大入力トルク（オーバーシュート量Ａ）とサージとが発生する可能性がある。尚、この図９は、ＡＣ成分（交流成分）のみに着目した車両（動力伝達装置）の振動系（振動モデル）において、クラッチの係合により変速機側へエンジントルクが伝達された際にドライブシャフト上に発生するＡＣ成分のみに着目したトルク振動を示すものであり、ＤＣ成分（直流成分）を含めたトルクの絶対量を示すものではない。

一般的に、このような急発進時の過大入力トルクやサージは車両用動力伝達装置の強度要件の１つとされており、急発進時の強度信頼性を確保するように車両用動力伝達装置のサイズや重量が決定される。見方を換えれば、必要駆動力以上のピークトルクが入力される可能性があるために車両用動力伝達装置のサイズや重量が増大させられる可能性がある。従って、必要駆動力を確保しつつピークトルクを下げられれば、車両用動力伝達装置の信頼性向上とダウンサイジングとが可能になると考えられる。

上述したピークトルクを下げることに関して、例えば特許文献１には、クラッチ操作のための液圧回路に、所定の減圧を超えると流量を制限しピークトルクを避ける圧力制限装置が記載されている。

また、特許文献２には、一定値以上のトルクが入力された場合は摩擦連結部で滑りを発生させ、一定値を超えるトルクを伝達しないようにして所定以上のトルク入力を制限するトルクリミッタをクラッチに設けることが記載されている。

特開２００５−３２６０１７号公報 特開２００４−１００７２６号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、クラッチペダルの戻り速度が変わる構造、すなわちクラッチペダルの極端に迅速な戻りストローク運動を回避してピークトルクを避ける構造であることから、クラッチフィーリングに違和感が生じる可能性があった。また、特許文献２の技術は、入力トルクに対して上限をカットするだけの構造であることから、リミッタ作動前後で駆動力サージが発生する可能性があった。尚、上述したような課題は未公知である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、クラッチ接続速度を変えることなく、クラッチの係合により変速機側へ動力源の出力トルクが伝達された際に発生するトルク振動のピークトルクとサージとを抑制して、動力伝達装置の強度信頼性を向上することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 動力源からの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路上に、その動力伝達経路を人為操作により断接可能なクラッチとそのクラッチを介して入力されるその動力を変速して出力する変速機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記クラッチの係合により前記変速機側へ前記動力源の出力トルクが伝達された際に発生するトルク振動の振幅が抑制されるように、前記動力伝達経路の前記クラッチよりも下流側の動力伝達部材に所定時間制動力を付与する制動力付与装置を備えることにある。

このようにすれば、前記クラッチの係合により前記変速機側へ前記動力源の出力トルクが伝達された際、制動力付与装置により前記動力伝達部材に所定時間制動力が付与されるので、人為操作されるクラッチの接続速度を変えることなく、クラッチの係合に基づいて発生するトルク振動のピークトルクとサージとを抑制することができる。よって、クラッチフィーリングを損なうことなく、動力伝達装置の強度信頼性を向上することができる車両用動力伝達装置が提供される。また、別の見方をすれば、制動力付与装置は、クラッチ係合時に伝達されるトルクの立ち上がりはそのままにして、トルク振動のピークトルクとサージとを抑制するものであるので、クラッチ接続後のトルク立上がり応答性を損なわないで、トルク振動を抑制することができる効果もある。

ここで、好適には、前記所定時間は、前記変速機の出力回転部材を含むその出力回転部材より前記駆動輪側の出力側動力伝達部材において前記クラッチの係合に基づいて発生するトルク振動の上昇時より下降時までの時間である。このようにすれば、出力側動力伝達部材上に発生するトルク振動が上昇するときに前記下流側の動力伝達部材に制動力が付与されるので、トルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、出力側動力伝達部材上に発生するトルク振動が下降するときに下流側の動力伝達部材に付与されている制動力が解除されるので、必要な駆動力が適切に確保される。

また、好適には、前記制動力付与装置は、(a) 前記出力側動力伝達部材と作動的に連結されてその出力側動力伝達部材に制動トルクを付与するためのブレーキトルク発生装置と、(b) 前記トルク振動の上昇区間にて前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる一方で、前記トルク振動の下降区間にて前記ブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクを解除するブレーキトルク制御手段とを備える。このようにすれば、出力側動力伝達部材上に発生するトルク振動が上昇したときにはブレーキトルク発生装置による制動トルクがブレーキトルク制御手段により発生させられるので、そのトルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、出力側動力伝達部材上に発生するトルク振動が下降したときにはブレーキトルク発生装置による制動トルクがブレーキトルク制御手段により解除させられるので、必要な駆動力が適切に確保される。

また、好適には、前記ブレーキトルク制御手段は、前記クラッチを介して前記変速機側へ入力されるクラッチトルクがそのクラッチトルクの最大値の半分以上となったときに前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる一方で、前記トルク振動の開始時点からそのトルク振動の振動周期の半周期分経過したときに前記ブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクを解除する。このようにすれば、トルク振動がある程度上昇してから制動トルク分だけ相殺され、且つトルク振動が下降に転じてから制動トルクが解除されるので、必要な駆動力が適切に確保されつつ、トルク振動のオーバーシュートやサージが適切に抑制される。

また、好適には、前記ブレーキトルク制御手段は、車両発進時であることを条件として前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる。このようにすれば、車両発進時にブレーキトルク発生装置による制動トルクが出力側動力伝達部材に所定時間付与されるので、車両発進時にはその発進時以外の走行時に比べて大きくなるトルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、車両発進時以外の走行時にはトルク振動は制動トルク分の相殺がないので、違和感が生じ難い。

また、好適には、前記動力源は、エンジンであり、前記ブレーキトルク制御手段は、前記エンジンが空吹かし状態であることを条件として前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる。このようにすれば、エンジン空吹かし状態の発進時例えば急発進時にはその発進時以外の走行時に比べて極めて大きくなるトルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。

また、好適には、前記ブレーキトルク発生装置は、少なくとも発電機能を有する回転機であり、回生制動（すなわち発電制動）により制動トルクを発生する。このようにすれば、トルク振動のピークトルクやサージに合わせて回転機により速やかに制動トルク（回生トルク）が発生させられるので、すなわち回転機により応答性良く回生トルクが発生させられるので、トルク振動のオーバーシュートやサージが一層適切に抑制される。

また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両や車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両やＦＦ型車両を基本とする前後輪駆動車両などに用いられる。

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車両用動力伝達装置１０の概略構成を説明する骨子図である。図１において、車両用動力伝達装置１０は、走行用の動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関であるエンジン１００からの動力を駆動輪２００へ伝達する動力伝達経路上に、エンジン１００側から順番に、クラッチ１２、変速機１４、プロペラシャフト１６、差動歯車装置（終減速機）１８、ドライブシャフト２０などを備える。この車両用動力伝達装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられる。

クラッチ１２は、例えば乾式・単板・ダイヤフラム式の摩擦クラッチであり、エンジン１００と変速機１４との間の動力伝達経路を不図示のクラッチペダルの人為操作により断接する。例えば、クラッチ１２は、エンジン１００のクランクシャフト１１０に取り付けられた不図示のフライホイール、クラッチ出力軸すなわち変速機入力軸２２に連結された不図示のクラッチディスク、不図示のクラッチカバーに配設された不図示のプレッシャプレート、そのプレッシャプレートをフライホイール側へ付勢することによりクラッチディスクを挟圧して動力伝達する不図示のダイヤフラムスプリング、クラッチペダルの踏込操作と連動させられて不図示のクラッチレリーズシリンダによって不図示のレリーズフォークを介してダイヤフラムスプリング側へ移動させられることによりそのダイヤフラムスプリングの内端部をクラッチディスク側へ変位させてクラッチを解放（動力伝達経路を遮断）する不図示のレリーズベアリングを主体として構成されている。

変速機１４は、ハウジング５０内に配設されており、そのハウジング５０内に所定量だけ充填された潤滑油に浸漬され潤滑される。変速機１４は、入力された回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力するものであって、例えば手動操作により変速段が切り換えられる同期噛合式の手動変速機（マニュアルトランスミッション）である。

具体的には、変速機１４は、互いに平行に配設された一対の変速機入力軸２２、変速機出力軸２４間にギヤ比が異なる複数の変速ギヤ対２６ａ〜２６ｅが配設されるとともに、それ等の変速ギヤ対２６ａ〜２６ｅに対応して複数の同期噛合クラッチ２８ａ〜２８ｅが設けられた２軸噛合式の変速機構と、それ等の同期噛合クラッチ２８ａ〜２８ｅの３つのクラッチハブスリーブ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ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３２とを備えている。そして、不図示のシフトレバーが操作されることにより、シフト・セレクトシャフト３２を介して同期噛合クラッチ２８ａ〜２８ｅの何れかが選択的に係合或いは解放させられて、前進５段の変速段が成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。また、変速機入力軸２２及び変速機出力軸２４には、更に後進ギヤ対３４が配設され、不図示の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。また、同期噛合クラッチ２８ａ〜２８ｅが何れも遮断され且つ後進変速段も成立しない中立位置に位置決めされることによりニュートラルが成立させられる。尚、変速機入力軸２２は変速機１４の入力回転部材として機能し、変速機出力軸２４は変速機１４の出力回転部材として機能するものである。

プロペラシャフト１６は、一端が変速機出力軸２４と連結され、他端がケース５２内にて差動歯車装置１８と連結され、変速機１４から差動歯車装置１８へ動力を伝達する推進軸である。差動歯車装置１８は、例えばケース５２内に配設されており、スプライン嵌合などによって連結されたドライブシャフト２０を介して駆動輪２００を回転駆動する傘歯車式の減速機である。

ここで、車両用動力伝達装置１０には、変速機出力軸２４を含むその変速機出力軸２４より駆動輪２００側の出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴと作動的に連結されてその出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに制動トルク（ブレーキトルク）Ｔ_Ｂを付与するためのブレーキトルク発生装置としての回転機４０が備えられている。例えば、回転機４０は、変速機出力軸２４に作動的に連結されている。具体的には、変速機１４には、更に変速機出力軸２４と平行であって回転機４０の回転軸が作動的に連結される回転機連結軸３６が配設されると共に、それら一対の変速機出力軸２４、回転機連結軸３６間に回転機連結ギヤ対３８が配設される。また、回転機４０は、例えば少なくとも発電機能を有する同期電動発電機であり、回生制動により制動トルクＴ_Ｂを発生する。尚、図１は、変速機入力軸２２、変速機出力軸２４、回転機連結軸３６、及び差動歯車装置１８（ドライブシャフト２０）の各軸心を共通の平面内に示した展開図である。

図２は、車両用動力伝達装置１０を備える車両３００においてＡＣ成分のみに着目した振動モデルを示す図である。図２において、ｋ１，ｋ２，ｋ３はばね定数を示し、ｃ１は減衰係数を示している。このような振動モデルを示す車両において、クラッチ１２の係合により変速機１４側へエンジン１００の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅが伝達されると、前述した動力伝達装置１と同様に、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上例えば変速機出力軸２４上やドライブシャフト２０上にはトルク振動が発生する。特に、エンジンレーシング状態にてクラッチ１２を急係合させるような急発進時には、トルク振動が顕著に現れ、前記図９に示すような過大なオーバーシュートやサージが生じる可能性がある。そこで、オーバーシュート量Ａを減少させてピークトルクを抑制したり、サージを抑制する為に、本実施例では上述したように、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上に制動トルクＴ_Ｂを付与するためのブレーキトルク発生装置（回転機４０）を備えるのである。

図３は、車両３００を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂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ことによりエンジン１００の出力制御、回転機４０の回生制御等の各種制御を実行する。

車両３００には、例えばエンジン１００の実際の回転速度（エンジン回転速度）Ｎ_Ｅを検出するエンジン回転速度センサ６０、変速機出力軸２４の回転速度（出力軸回転速度）Ｎ_ＯＵＴに対応する車速Ｖを検出する車速センサ６２、運転者の出力要求量に対応する不図示のアクセルペダルの操作量（アクセル開度）θ_ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ６４、不図示の電子スロットル弁の開度（スロットル弁開度）θ_ＴＨを検出するスロットル開度センサ６６、クラッチ出力軸上すなわち変速機入力軸２２上の軸トルク（クラッチトルク）Ｔ_Ｃを検出するトルクセンサ６８等が設けられている。そして、電子制御装置８０には、これら各センサからエンジン回転速度Ｎ_Ｅ、車速Ｖ、アクセル開度θ_ＡＣＣ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、クラッチトルクＴ_Ｃ等がそれぞれ供給される。

また、例えば電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御する制御信号例えば電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_ＴＨを操作するスロットルアクチュエータ７０への駆動信号や燃料噴射装置７２によるエンジン１００への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置７４によるエンジン１００の点火時期を指令する点火信号、インバータ７６による回転機４０の作動を指令する指令信号等がそれぞれ出力される。

このように構成された電子制御装置８０におけるエンジン１００の出力制御では、例えばスロットルアクチュエータ７０により電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置７２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７４を制御する。例えば電子スロットル弁の開閉制御は、アクセル開度θ_ＡＣＣとスロットル弁開度θ_ＴＨとをパラメータとする予め記憶された関係図（マップ）から実際のアクセル開度θ_ＡＣＣに基づいてスロットルアクチュエータ７０を駆動し、アクセル開度θ_ＡＣＣが増加するほどスロットル弁開度θ_ＴＨを増加させる。

図４は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、ブレーキトルク制御手段９０は、例えば車両状態判定手段９２と最大クラッチトルク推定手段９４とクラッチトルク判定手段９６と経過時間判定手段９８とを備え、クラッチ１２の係合により変速機１４側へエンジントルクＴ_Ｅが伝達された際に出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上例えばドライブシャフト２０上において発生するトルク振動ＴＶ_ＤＳの上昇時より下降時までの所定時間ｔ_Ｂだけブレーキトルク発生装置（回転機４０）に制動トルクＴ_Ｂを発生させる。例えば、トルク振動ＴＶ_ＤＳの上昇区間にて回転機４０に制動トルクＴ_Ｂを発生させる一方で、トルク振動ＴＶ_ＤＳの下降区間にて回転機４０により発生させられた制動トルクＴ_Ｂを解除する。

より具体的には、車両状態判定手段９２は、車両３００が停止状態であるか否かを、例えば車速Ｖが零と判定される所定速度（車速零判定値）以下となったか否かに基づいて判定する。また、車両状態判定手段９２は、エンジンレーシング状態であるか否かを、例えばクラッチ１２の解放時にアクセルペダルが踏込操作されてアクセル開度θ_ＡＣＣが零と判定されない所定量以上となったか否かに基づいて判定する。

最大クラッチトルク推定手段９４は、クラッチ１２の係合後の最大のクラッチトルク（最大クラッチトルク）Ｔ_ＣＭＡＸを推定（決定）する。この最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸは、クラッチ１２の係合によりクラッチ１２を介して変速機１４側へ入力されるクラッチトルクＴ_Ｃの最大値であって、変速機１４側へ伝達されるクラッチ係合時の実際のエンジントルクＴ_Ｅに相当する。従って、最大クラッチトルク推定手段９４は、例えば図５に示すようなエンジン回転速度Ｎとエンジントルク推定値（理論値）Ｔ_Ｅ０との予め記憶された関係図（マップ）から実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びエンジン１００に対する要求出力値（要求負荷値）であるスロットル弁開度θ_ＴＨに基づいて最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸとなる実際のエンジントルクＴ_Ｅをエンジントルク推定値Ｔ_Ｅ０として決定（算出）する。このとき、エンジン１００に対する他の要求出力値として、スロットル弁開度θ_ＴＨに替えて例えばアクセル開度θ_ＡＣＣ、吸入空気量、燃料噴射量などが用いられても良い。

クラッチトルク判定手段９６は、クラッチ１２の係合に際して変速機１４側へ伝達されたエンジントルクＴ_Ｅ（すなわちクラッチ係合に伴って立ち上がる実際のクラッチトルクＴ_Ｃ）が最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの半分以上となったか否かを判定する。また、クラッチトルク判定手段９６は、クラッチ係合に伴ってクラッチトルクＴ_Ｃが立ち上がったか否かを、例えばトルクセンサ６８により検出された実際のクラッチトルクＴ_Ｃが零と判定されない所定量以上となったか否かに基づいて判定する。

経過時間判定手段９８は、トルク振動ＴＶ_ＤＳの開始時点すなわちクラッチ１２の係合に伴ってクラッチトルクＴ_Ｃが立ち上がったとクラッチトルク判定手段９６により判定された時点からトルク振動ＴＶ_ＤＳの振動周期の半周期（１／２周期）分経過したか否かを判定する。トルク振動の振動周期は、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上におけるトルク振動の固有振動の周期であり、予め実験的に求められて記憶されている。

ブレーキトルク制御手段９０は、車両状態判定手段９２により車両３００が停止状態であり且つエンジンレーシング状態であると判定された際にクラッチ１２が係合されてクラッチトルク判定手段９６によりクラッチトルクＴ_Ｃが立ち上がったと判定された場合には、すなわちエンジンレーシング状態での車両発進時である場合には、クラッチトルク判定手段９６により実際のクラッチトルクＴ_Ｃが最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの半分以上となったと判定されたときに回転機４０に所定の回生トルクを発生させるブレーキオン指令Ｂ_ＯＮをインバータ７６へ出力する一方で、経過時間判定手段９８によりトルク振動ＴＶ_ＤＳの開始時点からトルク振動ＴＶ_ＤＳの振動周期の半周期分経過したと判定されたときに回転機４０により発生させられた回生トルクを解除するブレーキオフ指令Ｂ_ＯＦＦをインバータ７６へ出力する。

最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸが大きい程トルク振動のピークトルクやサージが大きくなると考えられる。上記所定の回生トルクは、例えば最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸが大きい程出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上へ付与する制動トルクＴ_Ｂを大きくするための予め実験的に求められて記憶された最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸに応じた回生トルク量である。また、この所定の回生トルクは、トルク振動ＴＶ_ＤＳのピークトルクやサージが適切に抑制される為の予め実験的に求められて記憶された最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸに応じた回生トルク量でもある。

インバータ７６は、ブレーキオン指令Ｂ_ＯＮに従って、回転機４０を発電機として機能させて所定の回生トルクを発生させる。この際に発電された電力はバッテリーやコンデンサなどの蓄電装置７８に蓄電される。また、インバータ７６は、ブレーキオフ指令Ｂ_ＯＦＦに従って、発電機として機能させていた回転機４０の作動を停止させて所定の回生トルクを解除する。

このように、回転機４０及びブレーキトルク制御手段９０は、クラッチ１２の係合により変速機１４側へエンジントルクＴ_Ｅが伝達された際に発生するトルク振動の振幅が抑制されるように、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに所定時間制動力を付与する制動力付与装置として機能する。

図６は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジンレーシング状態での車両発進時におけるトルク振動ＴＶ_ＤＳのピークトルクやサージを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。また、図７は、図６のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、ドライブシャフト２０上に発生するトルク振動ＴＶ_ＤＳにおける実線は本制御作動が実施された場合の一例を示し、破線は従来例を示している。尚、図７のトルク振動ＴＶ_ＤＳはＡＣ成分のみに着目したトルク振動を示している。

図６において、先ず、車両状態判定手段９２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、車両３００が停止状態であるか否かが判定される。例えば車速Ｖが零と判定されずこのＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、車速Ｖが零と判定されてこのＳ１０の判断が肯定される場合は同じく車両状態判定手段９２に対応するＳ２０において、エンジンレーシング状態であるか否かが判定される。

上記Ｓ２０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は最大クラッチトルク推定手段９４に対応するＳ３０において、最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸが推定（決定）される。例えば、図５に示すようなマップから実際のエンジン回転速度Ｎ_Ｅ及びスロットル弁開度θ_ＴＨに基づいて実際のエンジントルクＴ_Ｅがエンジントルク推定値Ｔ_Ｅ０として決定（算出）され、そのエンジントルク推定値Ｔ_Ｅ０が最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸとされる。

次いで、クラッチトルク判定手段９６に対応するＳ４０において、トルク振動ＴＶ_ＤＳの開始時点すなわちクラッチ係合に伴ってクラッチトルクＴ_Ｃが立ち上がったか否かが判定されると共に、実際のクラッチトルクＴ_Ｃが最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの半分以上となったか否かが判定される。このＳ４０は肯定されるまで繰り返し実行される。

上記Ｓ４０が肯定される場合はブレーキトルク制御手段９０に対応するＳ５０において、回転機４０に所定の回生トルクＢを発生させるブレーキオン指令Ｂ_ＯＮがインバータ７６へ出力される（図７のｔ_２時点）。そして、このブレーキオン指令Ｂ_ＯＮに従って、インバータ７６により回転機４０が発電機として機能させられて所定の回生トルクＢが発生させられる。

次いで、経過時間判定手段９８に対応するＳ６０において、上記Ｓ４０にてクラッチ係合に伴ってクラッチトルクＴ_Ｃが立ち上がったと判定された時点（図７のｔ_１時点）からトルク振動ＴＶ_ＤＳの振動周期の半周期分経過したか否かが判定される。このＳ６０は肯定されるまで繰り返し実行される。

上記Ｓ６０が肯定される場合はブレーキトルク制御手段９０に対応するＳ７０において、回転機４０に発生させている所定の回生トルクＢを解除するブレーキオフ指令Ｂ_ＯＦＦがインバータ７６へ出力される（図７のｔ_３時点）。そして、このブレーキオフ指令Ｂ_ＯＦＦに従って、インバータ７６により発電機として機能させられていた回転機４０の作動が停止させられて所定の回生トルクＢが解除される。

図７において、トルク振動ＴＶ_ＤＳのオーバーシュート量Ａは、例えば従来例では約７０Ｎｍであったが、本実施例では約４０Ｎｍとなり、本制御作動が実施された結果約４０％低減された。

上述のように、本実施例によれば、クラッチ１２の係合により変速機１４側へエンジントルクＴ_Ｅが伝達された際、制動力付与装置（回転機４０、ブレーキトルク制御手段９０）により出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに所定時間制動力が付与されるので、人為操作されるクラッチ１２の接続速度を変えることなく、クラッチ１２の係合に基づいて出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上に発生するトルク振動のピークトルクとサージとが抑制される。よって、クラッチフィーリングを損なうことなく、車両用動力伝達装置１０の強度信頼性を向上することができる。また、制動力付与装置は、クラッチ係合時に伝達されるクラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がりはそのままにして、トルク振動のピークトルクとサージとを抑制するものであるので、クラッチ接続後のトルク立上がり応答性を損なわないで、トルク振動を抑制することができる効果がある。

また、本実施例によれば、上記所定時間ｔ_Ｂは、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上においてクラッチ１２の係合に基づいて発生するトルク振動の上昇時より下降時までの時間であるので、そのトルク振動が上昇するときに出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに制動力が付与される。よって、トルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、トルク振動ＴＶ_ＤＳが下降するときに出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに付与されている制動力が解除される。よって、必要な駆動力が適切に確保される。

また、本実施例によれば、前記制動力付与装置は、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴと作動的に連結されて出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに制動トルクＴ_Ｂを付与するためのブレーキトルク発生装置と、トルク振動の上昇区間にてブレーキトルク発生装置に制動トルクＴ_Ｂを発生させる一方で、トルク振動の下降区間にてブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクＴ_Ｂを解除するブレーキトルク制御手段９０とを備えるので、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上に発生するトルク振動が上昇したときにはブレーキトルク発生装置による制動トルクＴ_Ｂがブレーキトルク制御手段９０により発生させられる。よって、トルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上に発生するトルク振動が下降したときにはブレーキトルク発生装置による制動トルクＴ_Ｂがブレーキトルク制御手段９０により解除させられる。よって、必要な駆動力が適切に確保される。

また、本実施例によれば、ブレーキトルク制御手段９０は、クラッチ１２を介して変速機１４側へ入力される実際のクラッチトルクＴ_Ｃが最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの半分以上となったときにブレーキトルク発生装置に制動トルクＴ_Ｂを発生させる一方で、トルク振動の開始時点からトルク振動の振動周期の半周期分経過したときにブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクＴ_Ｂを解除するので、トルク振動がある程度上昇してから制動トルクＴ_Ｂ分だけ相殺され、且つトルク振動が下降に転じてから制動トルクＴ_Ｂが解除される。よって、必要な駆動力が適切に確保されつつ、トルク振動のオーバーシュートやサージが適切に抑制される。

また、本実施例によれば、ブレーキトルク制御手段９０は、車両発進時であることを条件としてブレーキトルク発生装置に制動トルクＴ_Ｂを発生させるので、車両発進時にブレーキトルク発生装置による制動トルクＴ_Ｂが出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに所定時間付与される。よって、車両発進時にはその発進時以外の走行時に比べて大きくなるトルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。また、車両発進時以外の走行時にはトルク振動は制動トルクＴ_Ｂ分の相殺がない。よって、違和感が生じ難い。

また、本実施例によれば、ブレーキトルク制御手段９０は、エンジン１００が空吹かし状態であることを条件としてブレーキトルク発生装置に制動トルクＴ_Ｂを発生させるので、エンジン空吹かし状態の発進時例えば急発進時にはその発進時以外の走行時に比べて極めて大きくなるトルク振動のピークトルクとサージとが適切に抑制される。

また、本実施例によれば、ブレーキトルク発生装置は、少なくとも発電機能を有する回転機４０であり、回生制動（すなわち発電制動）により制動トルクＴ_Ｂを発生するので、トルク振動のピークトルクやサージに合わせて回転機４０により速やかに制動トルクＴ_Ｂ（回生トルク）が発生させられる。すなわち回転機４０により応答性良く回生トルクが発生させられる。よって、トルク振動のオーバーシュートやサージが一層適切に抑制される。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上に制動トルクＴ_Ｂを付与する所定時間は、実際のクラッチトルクＴ_Ｃが最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの半分以上となった時点からクラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がりからの時間がトルク振動ＴＶ_ＤＳの振動周期の半周期分経過した時点までの期間であったが、必ずしもこの期間でなくとも良い。例えば、実際のクラッチトルクＴ_Ｃが最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸの１／３以上となった時点からクラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がりからの時間がトルク振動ＴＶ_ＤＳの振動周期の１／４周期分経過した時点までの期間であっても良いし、予め実験的に求められるトルク振動の固有振動周期におけるトルク振動の上昇と下降とに合わせた所定期間であっても良いし、オーバーシュートが発生する期間に制動トルクＴ_Ｂが付与される画一的な一定期間であっても良いし、トルク振動が所定値を超えた時点からの一定期間であっても良い。要するに、トルク振動がある程度上昇してから制動トルクＴ_Ｂを付与し、トルク振動が下降に転じてから制動トルクＴ_Ｂを解除することで、必要な駆動力を確保しつつ、トルク振動のオーバーシュートやサージを抑制することができる所定期間であれば良い。

尚、クラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がりからの時間だけで所定期間を設定する場合には、最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸを決定する必要はない。また、クラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がり時点に相当する時点としてトルク振動の立ち上がり時点を判断しても良い。トルク振動の立ち上がり時点を判断する場合やトルク振動が所定値を超えた時点を判断する場合などには、クラッチトルクＴ_Ｃを検出するトルクセンサ６８に替えて、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ（変速機出力軸２４，プロペラシャフト１６，ドライブシャフト２０など）上の軸トルクを検出するトルクセンサが設けられる。更に、クラッチトルクＴ_Ｃの立ち上がり時点などに相当する時点として車両３００が動き出した時点を判断しても良い。この場合には例えば車速Ｖや駆動輪回転速度などが零を超えた時点を判断すれば良いので、トルクの立ち上がり時点を判断する為のトルクセンサは設けられなくとも良い。

また、前述の実施例では、制動トルクＴ_Ｂは車両発進時に１回だけ付与されたが、例えばトルク振動の固有振動周期に合わせて複数回付与するようにしても良い。

また、前述の実施例では、ブレーキトルク発生装置として回転機４０を例示したが、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに制動トルクＴ_Ｂを付与可能な装置であれば良い。例えば、回転機４０と同様に変速機出力軸２４と作動的に連結される電磁ブレーキや電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であっても良い。また、ブレーキトルク発生装置は必ずしも変速機出力軸２４と作動的に連結される必要はなく、変速機出力軸２４と直接的に連結されても良いし、例えばドライブシャフト２０と連結されても良い。また、出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴに限らず動力伝達経路のクラッチ１２よりも下流側の動力伝達部材に制動トルクＴ_Ｂを付与できればトルク振動のオーバーシュートやサージを抑制する一応の効果が得られるので、ブレーキトルク発生装置は例えば変速機入力軸２２と連結されても良い。

また、前述の実施例では、ブレーキトルク制御手段９０は、エンジンレーシング状態での車両発進時を条件としてブレーキトルク発生装置（回転機４０）に制動トルクＴ_Ｂを発生させたが、このような条件が必須とされるわけではない。例えば、車両発進時を条件としても良いし、エンジンレーシング状態でのクラッチ係合を条件としても良いし、単にクラッチの係合時を条件としても良い。また、変速機１４のシフト段を検出するシフト段センサ或いはシフトレバーの操作位置であるレバーポジションを検出するレバーポジションセンサ等を備え、低速側ギヤ段例えば第１変速段や第２変速段とされていることを条件としても良い。また、クラッチの急係合をすなわち急発進を条件としても良い。つまり、トルク振動のオーバーシュートやサージが生じ易くなる状態を条件とすれば良い。特に、クラッチの急係合や第１変速段（最低速ギヤ段）であることを条件に加えることで、この条件に含まれない車両状態のときと比べて極めて大きくなるトルク振動のピークトルクやサージが適切に抑制される。尚、クラッチの急係合は、例えばクラッチ１２のストロークを検出するクラッチストロークセンサ或いはクラッチレリーズシリンダのピストンのストローク量を検出するピストンストロークセンサを備えることで、センサ信号に基づいてクラッチ戻り速度を算出し、判定すれば良い。

また、前述の実施例では、所定の回生トルクは、最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸに応じた回生トルク量であったが、他の種々の条件により回生トルク量を決定しても良い。例えば、クラッチ戻り速度が速い程トルク振動のピークトルクやサージが大きくなると考えられることから、クラッチ戻り速度が速い程出力側動力伝達部材ＤＬ_ＯＵＴ上へ付与する制動トルクＴ_Ｂが大きくなるように回生トルク量を決定しても良い。

また、前述の実施例では、最大クラッチトルクＴ_ＣＭＡＸとなる実際のエンジントルクＴ_Ｅは、最大クラッチトルク推定手段９４によりエンジントルク推定値Ｔ_Ｅ０として決定（算出）されたが、例えばクランクシャフト上にトルクセンサを設けて直接的に実際のエンジントルクＴ_Ｅを検出しても良い。

また、前述の実施例では、車両状態判定手段９２は、クラッチ１２の解放時にアクセルペダルが踏込操作されてアクセル開度θ_ＡＣＣが零と判定されない所定量以上となったか否かに基づいてエンジンレーシング状態であるか否かを判定したが、これに限らず、例えばクラッチ１２の解放時にエンジン回転速度Ｎ_Ｅがエンジンアイドル回転速度を上回る所定回転以上となったか否かに基づいてエンジンレーシング状態を判定しても良いし、クラッチ１２の解放時にスロットル弁開度θ_ＴＨがエンジンアイドル回転速度を維持する開度を上回る所定開度以上となったか否かに基づいてエンジンレーシング状態を判定しても良い。

なお、上述したの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。

本発明が適用された車両用動力伝達装置の概略構成を例示する骨子図である。 車両用動力伝達装置を備える車両においてＡＣ成分のみに着目した振動モデルを例示する図である。 電子制御装置の入出力信号を例示する図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 エンジントルクをスロットル弁開度及びエンジン回転速度に基づいてエンジントルク推定値として算出するための予め記憶された関係図（マップ）である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジンレーシング状態での車両発進時におけるトルク振動のピークトルクやサージを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図６のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートである。 従来の車両用動力伝達装置を例示する概略構成図である。 従来の車両用動力伝達装置において車両発進時にドライブシャフト上に発生するトルク振動を例示する図である。

符号の説明

１０：車両用動力伝達装置
１２：クラッチ
１４：変速機
２４：変速機出力軸（出力回転部材）
４０：回転機（制動力付与装置、ブレーキトルク発生装置）
８０：電子制御装置（制御装置）
９０：ブレーキトルク制御手段（制動力付与装置）
１００：エンジン（動力源）
２００：駆動輪
ＤＬ_ＯＵＴ：出力側動力伝達部材

Claims (7)

1. 動力源からの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達経路上に、該動力伝達経路を人為操作により断接可能なクラッチと該クラッチを介して入力される該動力を変速して出力する変速機とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   前記クラッチの係合により前記変速機側へ前記動力源の出力トルクが伝達された際に発生するトルク振動の振幅が抑制されるように、前記動力伝達経路の前記クラッチよりも下流側の動力伝達部材に所定時間制動力を付与する制動力付与装置を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 前記所定時間は、前記変速機の出力回転部材を含む該出力回転部材より前記駆動輪側の出力側動力伝達部材において前記クラッチの係合に基づいて発生するトルク振動の上昇時より下降時までの時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記制動力付与装置は、
   前記出力側動力伝達部材と作動的に連結されて該出力側動力伝達部材に制動トルクを付与するためのブレーキトルク発生装置と、
   前記トルク振動の上昇区間にて前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる一方で、前記トルク振動の下降区間にて前記ブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクを解除するブレーキトルク制御手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記ブレーキトルク制御手段は、前記クラッチを介して前記変速機側へ入力されるクラッチトルクが該クラッチトルクの最大値の半分以上となったときに前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させる一方で、前記トルク振動の開始時点から該トルク振動の振動周期の半周期分経過したときに前記ブレーキトルク発生装置により発生させられた制動トルクを解除することを特徴とする請求項３に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
5. 前記ブレーキトルク制御手段は、車両発進時であることを条件として前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
6. 前記動力源は、エンジンであり、
   前記ブレーキトルク制御手段は、前記エンジンが空吹かし状態であることを条件として前記ブレーキトルク発生装置に制動トルクを発生させることを特徴とする請求項５に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
7. 前記ブレーキトルク発生装置は、少なくとも発電機能を有する回転機であり、回生制動により制動トルクを発生することを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。

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