JP2014202331A - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノンシンクロ段を含む変速機を備えたＡＭＴにおいて、動力源の駆動トルクを利用して変速機入力軸の回転速度の同期が行われる場合に発生し得る変速ショックを抑制すること。
【解決手段】ノンシンクロ段への変速要求があった場合、変速前の変速段の遊転ギヤと対応するスリーブとの係合を解除してニュートラル段を実現した後（ｔ３）、クラッチトルクＴｃをエンジントルクＴｅより大きい値Ｔ１に維持した状態（クラッチの接合状態）で、Ｔｅの調整によって変速機の入力軸の回転速度Ｎｉが「同期回転速度」に一致するように調整される（ｔ３〜ｔ４）。Ｎｉの同期が維持された状態で（ｔ４以降）、Ｔｃを変速ショックの許容範囲の上限に対応するトルク以下のＴ２に低減し、ＴｃがＴ２に維持された状態で、変速後の変速段に対応するスリーブと変速後の変速段の遊転ギヤとを係合させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関する。

近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない変速機と、内燃機関の出力軸と変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼ぶ。

特開２００６−９７７４０号公報

近年、ＡＭＴであって、変速機としてシンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構が設けられていないタイプのもの（ノンシンクロトランスミッションとも呼ばれる。）が用いられた構成が開発されてきている。ノンシンクロトランスミッションは、シンクロメッシュ機構が設けられた変速機と比べて、シンクロナイザリングの省略に起因して、変速機の全長が短い、シンクロナイザリングの回転に係る摩擦損失が発生しない、並びに、変速機の重量が軽い、などの利点を有する。

ノンシンクロトランスミッションの変速においては、変速ショック（変速に起因する車両の前後加速度の急激な変化）を抑制するため、変速前の変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを軸方向に移動することによって前記係合を解除してニュートラル段を実現した後、シンクロメッシュ機構に代わる何等かの手段を用いて、変速機の入力軸の回転速度を「同期回転速度」に一致するように調整し、変速機入力軸の回転速度が「同期回転速度」に維持された状態にて、変速後の変速段に対応するスリーブを軸方向に移動することによって同スリーブを変速後の変速段の遊転ギヤと係合させる必要がある。ここで、「同期回転速度」とは、「変速後の変速段が実現された状態における車両の速度に対応する変速機の入力軸の回転速度」を指す。以下、変速機入力軸の回転速度を「同期回転速度」に一致することを「同期」と呼び、変速機入力軸の回転速度を「同期回転速度」に一致するように変更・調整することを、「同期を行う」、「同期する」などと呼ぶ（以下、本明細書において同じ）。

ノンシンクロトランスミッションを備えたＡＭＴでは、変速機入力軸の回転速度の同期を行うため、内燃機関駆動トルクを利用する手法が考えられる。この場合、クラッチトルクを内燃機関駆動トルクより大きい値に維持した状態（即ち、クラッチを接合状態に維持した状態）で、内燃機関駆動トルクを調整することによって変速機入力軸の回転速度の同期が行われ得る。

内燃機関の駆動トルクを利用して変速機入力軸の回転速度の同期が行われる場合、同期の実行のために必要となる内燃機関の出力軸の回転速度を検出するセンサの検出結果や車速を検出するセンサの検出結果の誤差等に起因して、変速機入力軸の回転速度が「同期回転速度」に正確に一致し得ない事態が発生し得る。変速機入力軸の回転速度が「同期回転速度」に正確に一致していない状態で、変速後の変速段に対応するスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合すると、変速ショックが発生する。係る変速ショックの発生を抑制することが望まれているところである。

本発明の目的は、車両の動力伝達制御装置であって、動力源の駆動トルクを利用して変速機入力軸の回転速度の同期が行われる場合に発生し得る変速ショックの発生を抑制し得るものを提供することにある。

本発明に係る動力伝達制御装置は、ＡＭＴに係り、変速機としては、複数の走行用変速段のうち少なくとも１つ以上の走行用変速段がシンクロメッシュ機構を備えないノンシンクロ段であるものが使用される。即ち、変速機は、複数の走行用変速段の全てがノンシンクロ段である必要はなく、複数の変速段のうちの一部がシンクロメッシュ機構を備えるシンクロ段であってもよい。

本発明に係る動力伝達制御装置では、実現される変速段を、「複数の走行用変速段のうちの何れか一つの変速段」から「ノンシンクロ段であるそれ以外の変速段」に変更する際、クラッチトルクを動力源駆動トルクより大きい値に維持しながら（且つ、動力源駆動トルクをゼロ、或いは微小値まで低減し）、変速前の変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを軸方向に移動することによって前記係合を解除してニュートラル段が実現される。次いで、ニュートラル段が実現され且つクラッチトルクが動力源駆動トルクより大きい値に維持された状態において、動力源駆動トルクを調整することによって変速機入力軸の回転速度の同期が行われる。次いで、動力源駆動トルクの調整により変速機入力軸の回転速度の同期が維持されている状態において、変速後の変速段に対応するがスリーブを軸方向に移動することによってそのスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合させられる。その後、動力源駆動トルク及びクラッチトルクが増大される（復帰される）。

本発明に係る動力伝達制御装置の特徴は、動力源駆動トルクの調整により変速機入力軸の回転速度の同期が維持されている状態において、クラッチトルクを、「動力源駆動トルクより大きく且つ変速時のショック抑制の観点から予め定められた上限値以下の範囲内」まで低減し、クラッチトルクが前記範囲内に維持された状態において、変速後の変速段に対応するスリーブを変速後の変速段の遊転ギヤと係合させるように構成されたことにある。ここで、前記上限値は、変速ショックの許容範囲の上限に対応するトルクであり、実験等を通して事前に決定された値である。

これによれば、変速後の変速段に対応するスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合開始する時点にて、クラッチトルクが前記上限値以下となっている。従って、何等かの理由によって変速機入力軸の回転速度が「同期回転速度」に正確に一致していないことに起因して、変速ショックの許容範囲の上限を超えるトルクがクラッチに作用した場合、クラッチに滑りが生じる。この結果、変速ショックの一部がクラッチ内で吸収されて、変速ショックが許容範囲内に確実に抑制され得る。

本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した変速機の概略構成図である。 図２に示したスリーブのドグ歯とギヤピースのドグ歯とを模式的に示した図である。 図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。 車速及びアクセル開度と、シフト位置との関係を規定したマップを示したグラフである。 ノンシンクロ段への変速要求があった場合における変速作動に係る処理の流れを示すフローチャートである。 ノンシンクロ段への変速要求があった場合における変速作動の一例を示したタイムチャートである。 本発明の実施形態の変形例に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の図１に対応する図である。

以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関を備え、且つ、トルクコンバータを備えない変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えた車両である。

この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄとを備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。

変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段（シフト位置）、後進用の１つの変速段（シフト位置）、及びニュートラルを有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。

図２に示すように、Ｔ／Ｍは、複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏと、複数の円筒状のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、を備える。固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉのそれぞれは、入力軸Ａ２に相対回転不能に設けられ、前進用の複数の走行用変速段のそれぞれに対応している。遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏのそれぞれは、出力軸Ａ３に相対回転可能に設けられ、前進用の複数の走行用変速段のそれぞれに対応している。遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏのそれぞれは、対応する固定ギヤと常時歯合するとともに、側面のピースにドグ歯が設けられている。スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれは、出力軸Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられ、出力軸Ａ３に対して対応する遊転ギヤを相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤのドグ歯と係合可能なドグ歯を備える。

図２に示すように、Ｔ／Ｍの複数の走行用変速段（１速〜５速）の全てが、遊転ギヤとスリーブとの間に「シンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構」が設けられていない「ノンシンクロ段」である。換言すれば、Ｔ／Ｍは、ノンシンクロトランスミッションである。

図３は、一例として、スリーブＳ１のドグ歯と、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏのピースのドグ歯の形状を示すが、その他のスリーブ及び遊転ギヤについても同様である。図３に示すように、スリーブには、周方向において等間隔で配置され且つそれぞれが軸方向に延びる複数のドグ歯（典型的には、内歯）が出力軸Ａ３と同軸的に形成されている。遊転ギヤのピースには、周方向においてスリーブのドグ歯の間隔と同じ等間隔で配置され且つそれぞれが軸方向に延びる複数のドグ歯（典型的には、外歯）が出力軸Ａ３と同軸的に形成されている。

遊転ギヤのドグ歯としては、遊転ギヤのピースの側面からスリーブに向けて軸方向に突出している歯（以下、「噛合歯」と呼ぶ）と、突出していない歯（以下、「トルク伝達歯」と呼ぶ）とが、周方向において交互に形成されている。同様に、スリーブのドグ歯として、スリーブの側面から対応する遊転ギヤのピースに向けて軸方向に突出している歯と、突出していない歯とが、周方向において交互に形成されている。従って、スリーブが中立位置（Ｎ位置、図３に示す位置）から軸方向に移動していく過程において、スリーブの前記突出しているドグ歯の軸方向端は、先ず、遊転ギヤの周方向に隣接する噛合歯同士の間に入り込む。これにより、スリーブの前記突出しているドグ歯が遊転ギヤの噛合歯のみと係合する（これにより、スリーブが遊転ギヤと係合する）。その後、スリーブの各ドグ歯（前記突出しているドグ歯、及び、前記突出していないドグ歯）の軸方向端が、遊転ギヤの周方向に隣接する噛合歯及びトルク伝達歯の間にそれぞれ入り込む。これにより、スリーブの各ドグ歯が遊転ギヤの噛合歯及びトルク伝達歯と係合する（これにより、スリーブが遊転ギヤと完全に係合する）。スリーブの噛合完了位置は、スリーブのドグ歯と遊転ギヤのトルク伝達歯との軸方向における噛合長さが所定値（＞０）に達する位置に対応する。

スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれが対応する遊転ギヤと係合していない状態では、ニュートラル段が実現される。スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のうちの何れか一つが対応する１つの遊転ギヤと係合している状態では、その遊転ギヤに対応する変速段が実現される。

Ｔ／Ｍの変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（図１を参照）によってスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３を駆動し、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の軸方向位置を制御することで実行される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。具体的には、「Ｎ」速の「減速比」は、「ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：１，２，３，４，５）で表される。「１速」から「５速」に向けて、減速比は次第に小さくなっていく。

クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１（図１を参照）により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。

以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークが「０」となる。図４に示すように、クラッチストロークを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。

本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１の回転速度を検出する回転速度センサＳ４と、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度を検出する回転速度センサＳ５と、クラッチＣ／Ｄのクラッチストロークを検出するストロークセンサＳ６と、車両の速度（車速）を検出する車速センサＳ７と、を備えている。

また、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ６、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／Ｄのクラッチストローク（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御する。

以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「エンジントルクＴｅ」と呼ぶ。Ｔｅは、車両の加速方向について正の値を採り、減速方向について負の値を採るものとする。Ｔｅは、通常（後述する変速作動中を除く）、アクセル開度及び車速等の車両の走行状態に基づいて調整される。

本装置では、シフトレバーＳＬが「自動モード」に対応する位置（例えば、Ｄレンジ）にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭに記憶された変速マップ（図５を参照）と、車速及びアクセル開度等の車両の走行状態とに基づいて要求される変速段（選択・実現すべき変速段、以下、「要求変速段」と呼ぶ）が選択される。例えば、現在の車速がαで現在のアクセル開度がβの場合、要求変速段として「３速」が選択される。一方、シフトレバーＳＬが「手動モード」に対応する位置（例えば、Ｍ（マニュアル）レンジ）にある場合、シフトレバーＳＬの位置に基づいて要求変速段が選択される。

変速機Ｔ／Ｍでは、通常、要求変速段と同じ変速段が実現される。要求変速段が変化したとき、「変速要求あり」と判定される。「変速要求あり」と判定された場合、Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。以下、本装置による変速作動について詳細に説明していく。

（変速作動）
上述したように、本装置では、Ｔ／Ｍとして、ノンシンクロトランスミッションが搭載されている。従って、Ｔ／Ｍの変速作動においては、変速ショック（変速に起因する車両の前後加速度の急激な変化）を抑制するため、シンクロメッシュ機構に代わる何等かの手段を用いて、Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉを前記「同期回転速度」に一致するように調整し（即ち、Ｎｉの同期を行い）、Ｎｉの同期が維持された状態にて、変速後の変速段に対応するスリーブを軸方向に移動することによって同スリーブを変速後の変速段の遊転ギヤと係合させる必要がある。

本装置では、エンジントルクＴｅを利用してＮｉの同期が行われる。具体的には、クラッチトルクＴｃをエンジントルクＴｅより大きい値に維持した状態（即ち、クラッチＣ／Ｄを接合状態に維持した状態）で、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１の回転速度Ｎｅ（従って、Ｎｉ）が「同期回転速度」に一致するように、Ｔｅがフィードバック制御される。具体的には、係るフィードバック制御は、例えば、回転速度センサＳ４（又はＳ５）の検出結果に基づくＮｅ（Ｎｉ）が、車速センサＳ７の検出結果から得られる「同期回転速度」と一致するように実行される。

ところで、エンジントルクＴｅを利用してＮｉの同期が行われる場合、同期の実行のために使用される回転速度センサＳ４（又はＳ５）や車速センサＳ７の検出結果の誤差等に起因して、Ｎｉが「同期回転速度」に正確に一致し得ない事態が発生し得る。Ｎｉが「同期回転速度」に正確に一致していない状態で、変速後の変速段に対応するスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合すると、変速ショックが発生する。係る変速ショックの発生を抑制することが望まれる。

そこで、本装置では、Ｔｅの調整（Ｔｅの上記フィードバック制御）によりＮｉの同期が維持されている状態において、クラッチトルクＴｃを低減し、Ｔｃが低減された状態において、変速後の変速段に対応するスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合させられる。以下、この点について、図６に示すフローチャート、並びに、図７に示すタイムチャートを参照しながら詳細に説明する。

図６は、「変速要求あり」と判定された場合においてＥＣＵ（具体的には、ＥＣＵの内部のＣＰＵ）からの指令によって実行される変速作動に係る処理の流れを示す。図７は、「変速要求あり」と判定された場合における変速作動の一例を示す。図７に示す例では、シフトレバーＳＬによって「自動モード」（Ｄレンジ）が選択・維持され、且つ、時刻ｔ１以前にて２速で走行中（加速中）に、時刻ｔ１にて「２速から１速への変速要求」が発生した場合の一例が示されている。時刻ｔ１以前では、エンジントルクＴｅが大きい正の値（大きい加速方向の値）に維持され、クラッチトルクＴｃがＴｅよりも十分に大きい値Ｔ１（例えば、最大値Ｔｍａｘ）に維持され、入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉが「２速の同期回転速度」に維持され、スリーブＳ１が２速の噛合完了位置に位置している。

時刻ｔ１にて「２速から１速への変速要求」が発生すると、図６に示す処理が開始され、Ｔｃを維持しながらＴｅがゼロまで低減される（ステップ６１０）。ここで、「Ｔｅ＝０」とは、エンジンＥ／Ｇがアイドリング状態にあることを意味する。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ１以降、ＴｃがＴ１に維持された状態で（図中の破線を参照）、Ｔｅがゼロに向けて減少していく。

時刻ｔ２にてＴｅがゼロに達すると、Ｔｅがゼロに維持された状態で、変速前噛合スリーブがＮ位置まで移動される（図６のステップ６２０）。ここで、「変速前噛合スリーブ」とは、変速前の段階で実現されている変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを指す。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ２以降、スリーブＳ１が、２速の噛合完了位置からＮ位置に向けて移動していく。Ｔｃは、Ｔ１になおも維持されている（図中の破線を参照）。スリーブＳ１がＮ位置に移動することにより、ニュートラル段が実現される。

時刻ｔ３にてスリーブＳ１がＮ位置に達すると、エンジントルクＴｅを調整して（上記フィードバック制御して）Ｎｉの同期が行われる（図６のステップ６３０）。具体的には、回転速度センサＳ４（又はＳ５）の検出結果に基づくＮｅ（Ｎｉ）が、車速センサＳ７の検出結果から得られる「１速の同期回転速度」と一致するように、Ｔｅが調整される。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ３以降、Ｔｅがゼロから第１のトルク値（＞０）まで増大し、前記第１のトルク値で維持される。Ｔｅが前記第１のトルク値に維持されることによって、Ｎｉが「２速の同期回転速度」から「１速の同期回転速度」に向けて増大していく。Ｎｉが増大するのは、前記第１のトルク値が「ニュートラル状態にある変速機Ｔ／Ｍ」の入力軸Ｎｉを回転させるために必要な摩擦トルク（所謂、引き摺りトルク）よりも大きいことに基づく。Ｔｃは、Ｔ１になおも維持されている（図中の破線を参照）。Ｎｉが「１速の同期回転速度」に達すると、Ｎｉの同期が達成される。

時刻ｔ４にて、Ｎｉが「１速の同期回転速度」に達すると、Ｎｉの同期が維持される（図６のステップ６４０）。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ４以降、Ｔｅが前記第１のトルク値よりも小さい第２のトルク値（＞０）まで減少し、前記第２のトルク値で維持される。Ｔｅが前記第２のトルク値に維持されることによって、Ｎｉが「１速の同期回転速度」で維持される。ただし、図７に示す例では、時刻ｔ４以降、回転速度センサＳ４（又はＳ５）や車速センサＳ７の誤差等の何等かの原因によって、Ｎｉが「１速の同期回転速度」よりも若干大きい値に維持されているものとする。Ｎｉが「１速の同期回転速度」（よりも若干大きい値）に維持されるのは、前記第２のトルク値が「ニュートラル状態にある変速機Ｔ／Ｍ」の前記「引き摺りトルク」と等しいことに基づく。従って、前記第２のトルク値は、ゼロに近い微小値である。

本装置では、この状態で、クラッチトルクＴｃが低減される（図６のステップ６４０）。このＴｃの低減による作用・効果を説明するための準備として、以下、先ずは、Ｔｃが低減されずに維持される場合について説明する。この場合、図７に示す例では、時刻ｔ４以降もなお、ＴｃはＴ１に維持される（図中の細い２点鎖線を参照）。

加えて、時刻ｔ４にて、Ｎｉが「１速の同期回転速度」に達すると、変速後噛合スリーブが、Ｎ位置から、変速後の変速段の噛合完了位置に向けて移動される（図６のステップ６５０）。ここで、「変速後噛合スリーブ」とは、変速後の段階で実現される変速段の遊転ギヤと係合するスリーブを指す。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ４以降、スリーブＳ１が、Ｎ位置から１速の噛合完了位置に向けて移動していく。従って、この場合（即ち、Ｎｉの同期が維持された状態でＴｃが低減されない場合）、Ｔｃが大きい値Ｔ１に維持され且つＮｉが「１速の同期回転速度」よりも若干大きい値に維持された状態で、時刻ｔ５にて、スリーブＳ１が１速の遊転ギヤＧ１ｏと係合開始する（即ち、スリーブＳ１のドグ歯が遊転ギヤＧ１ｏの飛込歯と係合開始する）。この場合、Ｔｃが大きい値Ｔ１に維持されているので、変速ショックの許容範囲の上限を超えるトルクがクラッチＣ／Ｄに作用しても、クラッチＣ／Ｄに滑りが生じ得ない。従って、変速ショックの一部がクラッチＣ／Ｄ内で吸収され得ず、変速ショックが許容範囲内に抑制され得ない（図中の車両の前後加速度の欄の細い２点鎖線を参照）。

これに対し、本装置では、上述のように、Ｎｉの同期が維持された状態で、クラッチトルクＴｃが低減される。具体的には、Ｔｃが、「エンジントルクＴｅより大きく且つ変速時のショック抑制の観点から予め定められた上限値以下の範囲内」まで低減される（図中の破線を参照）。前記上限値は、変速ショックの許容範囲の上限に対応するトルクであり、実験等を通して事前に決定された値である。この結果、図７に示す例では、時刻ｔ４の直後以降、Ｔｃが、前記第２のトルク値より大きく且つ前記上限値以下の範囲内の値Ｔ２まで低減され、Ｔ２に維持される（図中の破線を参照）。従って、この場合（Ｎｉの同期が維持された状態でＴｃが低減される場合）、Ｔｃが小さい値Ｔ２に維持され且つＮｉが「１速の同期回転速度」よりも若干大きい値に維持された状態で、時刻ｔ５にて、スリーブＳ１が１速の遊転ギヤＧ１ｏと係合開始する。この場合、Ｔｃが小さい値Ｔ２に維持されているので、変速ショックの許容範囲の上限を超えるトルクがクラッチＣ／Ｄに作用した場合、クラッチＣ／Ｄに滑りが生じる。この結果、変速ショックの一部がクラッチＣ／Ｄ内で吸収されて、変速ショックが許容範囲内に抑制され得る（図中の車両の前後加速度の欄の実線を参照）。

なお、図７に示す例では、時刻ｔ４以降において、Ｎｉが「１速の同期回転速度」よりも若干大きい値に維持されていることに起因して、時刻ｔ５では、車両加速方向の変速ショックが発生している。これに対し、時刻ｔ４以降において、Ｎｉが「１速の同期回転速度」よりも若干小さい値に維持されている場合、時刻ｔ５では、車両減速方向の変速ショックが発生する。この場合であっても、クラッチＣ／Ｄの滑りによって変速ショックが許容範囲内に抑制され得ることに変わりはない。また、図７に示す例では、シフトダウン（減速比が増大する変速）の場合の変速作動が示されているが、シフトアップ（減速比が減少する変速）の場合の変速作動であっても、クラッチＣ／Ｄの滑りによって変速ショックが許容範囲内に抑制され得ることに変わりはない。そして、その後、スリーブＳ１が１速の噛合完了位置に移動することにより、１速が実現される。

時刻ｔ６にて、スリーブＳ１が１速の噛合完了位置に達すると、Ｔｅ、Ｔｃが増大・復帰される（図６のステップ６６０）。図７に示す例では、時刻ｔ６以降、Ｔｅが前記第２のトルク値から「アクセル開度に応じた値」まで増大していき、ＴｃがＴ２からＴ１に向けて増大していく。そして、時刻ｔ７にて、Ｔｅ、Ｔｃの増大・復帰が完了すると、今回の変速作動に係る処理が全て終了する。

以上、本装置によれば、エンジントルクＴｅの調整によるＮｉの同期の達成後、Ｎｉの同期が維持された状態で、クラッチトルクＴｃが、変速ショックの許容範囲の上限に対応する上限値以下に低減され、Ｔｃが低減された状態で、変速後の変速段に対応するスリーブが変速後の変速段の遊転ギヤと係合させられる。従って、前記スリーブが前記遊転ギヤに係合開始する時点で発生し得る変速ショックの許容範囲の上限を超えるトルクがクラッチに作用しても、クラッチに滑りが生じる。この結果、変速ショックの一部がクラッチ内で吸収されて、変速ショックが許容範囲内に確実に抑制され得る。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏの全て、及び、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の全てが出力軸Ａ３に設けられているが（図２を参照）、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏの一部又は全部、及び、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の一部又は全部が、入力軸Ａ２に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、Ｔ／Ｍの複数の走行用変速段（１速〜５速）の全てが「ノンシンクロ段」であるが（図２を参照）、Ｔ／Ｍの複数の走行用変速段（１速〜５速）の一部のみが「シンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構」が設けられた「シンクロ段」であってもよい。この場合、「ノンシンクロ段」から「ノンシンクロ段」への変速作動、並びに、「シンクロ段」から「ノンシンクロ段」への変速作動の際に、上述した図６、図７に示した変速作動が適用される。

また、上記実施形態では、「変速要求あり」と判定された時点から、「Ｎｉの同期が維持された状態にてクラッチトルクＴｃの前記上限値以下への低減が開始される」までの間、Ｔｃが「変速要求あり」と判定された時点での値（図７では、値Ｔ１）で一定に維持されているが（図７を参照）、ＴｃがエンジントルクＴｅよりも大きい限りにおいて一定でなくてもよい。

加えて、上記実施形態では、車両の動力源としてエンジンＥ／Ｇが使用されているが（図１を参照）、車両の動力源としてエンジンＥ／Ｇに代えて電気モータＭ／Ｇが使用されてもよい。また、図８に示すように、車両の動力源として、エンジンＥ／Ｇと電気モータＭ／Ｇが共に使用されてもよい。図８に示す例では、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの入力軸Ａ２に接続される構成（ＩＮ接続）と、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成（ＯＵＴ接続）と、を選択的に実現する「ＩＮ−ＯＵＴ切替機構」が設けられている。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (3)

1. 車両の動力源の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成され且つ前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の走行用変速段と、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段とを有する、トルクコンバータを備えていない変速機と、
   前記動力源の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
   前記クラッチを制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータと、
   前記変速機を制御して前記複数の走行用変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータと、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記動力源の出力軸の駆動トルクである動力源駆動トルク、前記クラッチトルク、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
   を備えた車両の動力伝達制御装置であって、
   前記変速機は、
   それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
   それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応し且つ対応する変速段の固定ギヤと常時歯合し、それぞれの側面にドグ歯が設けられた複数の遊転ギヤと、
   それぞれが前記変速機の入力軸及び出力軸のうち対応する１つ又は複数の前記遊転ギヤが設けられた対応する軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが前記対応する軸に対して前記対応する遊転ギヤを相対回転不能に固定するために前記対応する遊転ギヤのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えた複数のスリーブと、
   を備え、
   前記複数の走行用変速段のうち少なくとも１つ以上の走行用変速段は、対応する前記遊転ギヤと対応する前記スリーブとの間にシンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段であり、
   前記複数のスリーブの全てが何れの遊転ギヤとも係合していない状態において前記ニュートラル段が実現され、前記複数のスリーブのうちの何れか一つが対応する１つの前記遊転ギヤと係合している状態において、前記複数の走行用変速段のうち前記対応する一つの遊転ギヤに対応する変速段が実現され、
   前記第２アクチュエータが前記複数のスリーブのそれぞれの軸方向の位置を制御することによって、前記実現される変速段が変更されるように構成され、
   前記制御手段は、
   前記車両の走行状態に基づいて変速要求が発生した場合に、前記実現される変速段を前記変速要求に基づいて変更するように構成され、
   前記制御手段は、
   前記実現される変速段を、前記複数の走行用変速段のうちの何れか一つの変速段から前記ノンシンクロ段であるそれ以外の変速段に変更する際、前記クラッチトルクを前記動力源駆動トルクより大きい値に維持しながら、変速前の変速段の前記遊転ギヤと係合している前記スリーブを軸方向に移動することによって前記係合を解除して前記ニュートラル段を実現し、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクが前記動力源駆動トルクより大きい値に維持された状態において、前記動力源駆動トルクを調整することによって前記変速機の入力軸の回転速度を、変速後の変速段が実現された状態における前記車両の速度に対応する同期回転速度に一致するように変更し、前記動力源駆動トルクの調整により前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に維持された状態において、前記クラッチトルクを、前記動力源駆動トルクより大きく且つ変速時のショック抑制の観点から予め定められた上限値以下の範囲内まで低減し、前記クラッチトルクが前記範囲内に維持された状態において、変速後の変速段に対応する前記スリーブを軸方向に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させるように構成された、車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記実現される変速段を、前記複数の走行用変速段のうちの何れか一つの変速段から前記ノンシンクロ段であるそれ以外の変速段に変更する際、前記変速要求が発生した時点から、前記動力源駆動トルクの調整により前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に到達した時点までに亘って、前記クラッチトルクを前記変速要求が発生した時点での値で一定に維持し、その後、前記クラッチトルクを前記範囲内まで低減するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記複数の走行用変速段の全てが、前記ノンシンクロ段である、車両の動力伝達制御装置。

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