JP2016080101A - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動時に、必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチの係合に時間を要してしまうことを防止する。【解決手段】油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時には、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がっていることが検出された後に、噛合式クラッチＤ１が非係合であるか否かが判定されるので、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧不足に起因した非係合の判定が防止される。よって、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時に、必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチＤ１の係合に時間を要してしまうことを、防止することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、油圧アクチュエータによって作動させられる、動力伝達経路を断接する噛合式クラッチを備えた動力伝達装置の制御装置に関するものである。
動力伝達経路を断接する噛合式クラッチ(ドグクラッチ)と、その噛合式クラッチの係合作動と解放作動とを行う油圧アクチュエータとを備えた動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された自動変速装置がそれである。噛合式クラッチにおいては、例えばスリーブの移動によって、シンクロナイザリングと被同期ギヤとの同期が得られた後、スリーブの内周面に設けられたスプライン歯は、シンクロナイザリングに設けられたスプライン歯、更には被同期ギヤに設けられたスプライン歯と噛み合わされ、これにより噛合式クラッチが係合される。このような噛合式クラッチを係合する際、シンクロメッシュ機構の構造上、スプライン歯の歯先同士が当接してスプライン歯が噛み合えず、係合に至らない状態となるような噛合式クラッチ(シンクロメッシュ機構)の係合不良であるアップロックが発生する可能性がある。これに対して、特許文献１には、エンジン停止中に、シフトレバー操作で要求された変速段への変速において噛合式クラッチのアップロック発生が検出されると、要求された変速段とは異なる所定の変速段へ一旦変速した後、その要求された変速段への変速をリトライすることが開示されている。
特開２００３−７４６８４号公報
ところで、油圧アクチュエータを作動させる油圧が不足する場合、噛合式クラッチの係合完了の位置までスリーブを移動させられず、要求された変速段へ変速できない可能性がある。このようなスリーブが移動させられない状態はアップロックが発生した状態と見かけ上同一である。スリーブの位置や係合に伴う同期状態に基づいてアップロックの発生を検出すると、油圧不足に起因した場合であるのか、実際のアップロックの発生に起因した場合であるのかを区別することができない。その為、一律にアップロックが発生したと判断してリトライ操作(油圧アクチュエータによる再係合作動)を行うと、噛合式クラッチの係合に必要以上に時間を要し、ドライバビリティ(例えば加速応答性)が悪化するおそれがある。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、油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動時に、必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチの係合に時間を要してしまうことを、防止することができる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為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 駆動力源の動力を駆動輪側へ伝達する動力伝達経路を断接する噛合式クラッチと、前記噛合式クラッチの係合作動と解放作動とを行う油圧アクチュエータとを備えた動力伝達装置において、前記油圧アクチュエータによる前記噛合式クラッチの係合作動時に前記噛合式クラッチの非係合を判定した場合には前記係合作動を再度行う、動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記油圧アクチュエータによる前記噛合式クラッチの係合作動時には、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧が所定油圧以上であることが検出された場合に、前記噛合式クラッチが非係合であるか否かの判定を行うことにある。
このようにすれば、油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動時には、油圧アクチュエータを作動させる油圧が所定油圧以上に立ち上がっていることが検出された後に、噛合式クラッチが非係合であるか否かが判定されるので、油圧アクチュエータを作動させる油圧不足に起因した非係合の判定が防止される。よって、油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動時に、必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチの係合に時間を要してしまうことを、防止することができる。
ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の動力伝達装置の制御装置において、前記動力伝達装置は、前記駆動力源にて回転駆動されることで、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧の元圧を発生する機械式のオイルポンプを更に備えており、前記駆動力源が停止中から運転開始した際に、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧が前記所定油圧以上であるか否かの判定を行うことにある。このようにすれば、駆動力源の停止中からの運転開始時には油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動を開始しても油圧不足により速やかに係合完了できない可能性があることに対して、油圧アクチュエータを作動させる油圧不足に起因した非係合の判定が防止される。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。 動力伝達装置の走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。 噛合式クラッチの係合と解放との切替作動を説明する為の図であって、噛合式クラッチが解放された状態を示している。 噛合式クラッチの係合と解放との切替作動を説明する為の図であって、噛合式クラッチが係合された状態を示している。 車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち油圧アクチュエータによる噛合式クラッチの係合作動時に必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチの係合に時間を要してしまうことを防止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実行した場合のタイムチャートの一例である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源として機能するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、非回転部材としてのハウジング１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結された入力軸２２、入力軸２２に連結された無段変速機構としての公知のベルト式無段変速機２４(以下、無段変速機２４)、同じく入力軸２２に連結された前後進切替装置２６、前後進切替装置２６を介して入力軸２２に連結されて無段変速機２４と並列に設けられた伝動機構としてのギヤ機構２８、無段変速機２４及びギヤ機構２８の共通の出力回転部材である出力軸３０、カウンタ軸３２、出力軸３０及びカウンタ軸３２に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置３４、カウンタ軸３２に相対回転不能に設けられたギヤ３６に連結されたデフギヤ３８、デフギヤ３８に連結された１対の車軸４０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６において、エンジン１２の動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ２０、無段変速機２４(或いは前後進切替装置２６及びギヤ機構２８)、減速歯車装置３４、デフギヤ３８、及び車軸４０等を順次介して１対の駆動輪１４へ伝達される。
このように、動力伝達装置１６は、エンジン１２(ここではエンジン１２の動力が伝達される入力回転部材である入力軸２２も同意)と駆動輪１４(ここでは駆動輪１４へエンジン１２の動力を出力する出力回転部材である出力軸３０も同意)との間に並列に設けられた、無段変速機２４及びギヤ機構２８を備えている。よって、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ機構２８を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第１動力伝達経路と、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第２動力伝達経路とを備え、車両１０の走行状態に応じてその第１動力伝達経路とその第２動力伝達経路とが切り替えられるように構成されている。その為、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する動力伝達経路を、上記第１動力伝達経路と上記第２動力伝達経路とで選択的に切り替えるクラッチ機構を備えている。このクラッチ機構は、上記第１動力伝達経路を断接する第１クラッチ(換言すれば係合されることで上記第１動力伝達経路を形成する第１クラッチ)としての前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１と、上記第２動力伝達経路を断接する第２クラッチ(換言すれば、係合されることで上記第２動力伝達経路を形成する第２クラッチ)としてのＣＶＴ走行(無段変速走行)用クラッチＣ２とを含んでいる。前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、及びＣＶＴ走行用クラッチＣ２は、断接装置に相当するものであり、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式摩擦係合装置(摩擦クラッチ)である。又、前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は、各々、後述するように、前後進切替装置２６を構成する要素の１つである。
トルクコンバータ２０は、入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び入力軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。ポンプ翼車２０ｐには、無段変速機２４を変速制御したり、無段変速機２４におけるベルト挟圧力を発生させたり、前記クラッチ機構の各々の作動を切り替えたり、動力伝達装置１６の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧をエンジン１２により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ４２が連結されている。
前後進切替装置２６は、上記第１動力伝達経路において入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２６ｐ、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２６ｐは、入力要素としてのキャリヤ２６ｃと、出力要素としてのサンギヤ２６ｓと、反力要素としてのリングギヤ２６ｒとの３つの回転要素を有する差動機構である。キャリヤ２６ｃは入力軸２２に一体的に連結され、リングギヤ２６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジング１８に選択的に連結され、サンギヤ２６ｓは入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に相対回転可能に設けられた小径ギヤ４４に連結されている。又、キャリヤ２６ｃとサンギヤ２６ｓとは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。よって、前進用クラッチＣ１は、前記３つの回転要素のうちの２つの回転要素を選択的に連結するクラッチ機構であり、後進用ブレーキＢ１は、前記反力要素をハウジング１８に選択的に連結するクラッチ機構である。
ギヤ機構２８は、小径ギヤ４４と、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられてその小径ギヤ４４と噛み合う大径ギヤ４８とを備えている。又、ギヤ機構２８は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転可能に設けられたアイドラギヤ５０と、出力軸３０回りにその出力軸３０に対して同軸心に相対回転不能に設けられてそのアイドラギヤ５０と噛み合う出力ギヤ５２とを備えている。出力ギヤ５２は、アイドラギヤ５０よりも大径である。従って、ギヤ機構２８は、入力軸２２と出力軸３０との間の動力伝達経路において、所定のギヤ比(ギヤ段)としての１つのギヤ比(ギヤ段)が形成される伝動機構である。ギヤ機構カウンタ軸４６回りには、更に、大径ギヤ４８とアイドラギヤ５０との間に、これらの間を選択的に断接する噛合式クラッチＤ１が設けられている。噛合式クラッチＤ１は、動力伝達装置１６に備えられて、前後進切替装置２６(前記第１クラッチも同意)と出力軸３０との間の動力伝達経路に配設された、上記第１動力伝達経路を断接する第３クラッチ(換言すれば前記第１クラッチと共に係合されることで上記第１動力伝達経路を形成する第３クラッチ)として機能するものであり、前記クラッチ機構に含まれる。
具体的には、噛合式クラッチＤ１は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられたクラッチハブ５４と、アイドラギヤ５０とクラッチハブ５４との間に配置されてそのアイドラギヤ５０に固設されたクラッチギヤ５６と、クラッチハブ５４に対してスプライン嵌合されることによりギヤ機構カウンタ軸４６の軸心回りの相対回転不能且つその軸心と平行な方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ５８とを備えている。クラッチハブ５４と常に一体的に回転させられるスリーブ５８がクラッチギヤ５６側へ移動させられてそのクラッチギヤ５６と噛み合わされることで、アイドラギヤ５０とギヤ機構カウンタ軸４６とが接続される。更に、噛合式クラッチＤ１は、スリーブ５８とクラッチギヤ５６とを嵌合する際に回転を同期させる、同期機構としての公知のシンクロメッシュ機構Ｓ１を備えている。このように構成された噛合式クラッチＤ１では、スリーブ５８がギヤ機構カウンタ軸４６の軸心と平行な方向に摺動させられ、係合状態と解放状態とが切り替えられる。
動力伝達装置１６では、上記第１動力伝達経路において、前進用クラッチＣ１(又は後進用ブレーキＢ１)と噛合式クラッチＤ１とが共に係合されることで、前進用動力伝達経路(又は後進用動力伝達経路)が成立(形成)させられて、エンジン１２の動力が入力軸２２からギヤ機構２８を経由して出力軸３０へ伝達される。動力伝達装置１６では、少なくとも前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１が共に解放されるか、或いは少なくとも噛合式クラッチＤ１が解放されると、上記第１動力伝達経路は動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)とされる。
無段変速機２４は、入力軸２２と出力軸３０との間の動力伝達経路上に設けられている。無段変速機２４は、入力軸２２に設けられた有効径が可変のプライマリプーリ６０と、出力軸３０と同軸心の回転軸６２に設けられた有効径が可変のセカンダリプーリ６４と、それら各プーリ６０，６４の間に巻き掛けられた伝動ベルト６６とを備え、各プーリ６０，６４と伝動ベルト６６との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。無段変速機２４では、各プーリ６０，６４のＶ溝幅が変化して伝動ベルト６６の掛かり径(有効径)が変更されることで、変速比(ギヤ比)γ(＝プライマリプーリ回転速度Ｎpri／セカンダリプーリ回転速度Ｎsec)が連続的に変化させられる。出力軸３０は、回転軸６２回りにその回転軸６２に対して同軸心に相対回転可能に配置されている。ＣＶＴ走行用クラッチＣ２は、無段変速機２４よりも駆動輪１４側に設けられており(すなわちセカンダリプーリ６４と出力軸３０との間に設けられており)、セカンダリプーリ６４(回転軸６２)と出力軸３０との間を選択的に断接する。動力伝達装置１６では、上記第２動力伝達経路において、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２が係合されることで、動力伝達経路が成立させられて、エンジン１２の動力が入力軸２２から無段変速機２４を経由して出力軸３０へ伝達される。動力伝達装置１６では、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２が解放されると、上記第２動力伝達経路はニュートラル状態とされる。
動力伝達装置１６の作動について、以下に説明する。図２は、動力伝達装置１６の各走行パターン(走行モード)毎の係合要素の係合表を用いて、その走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。図２において、Ｃ１は前進用クラッチＣ１の作動状態に対応し、Ｃ２はＣＶＴ走行用クラッチＣ２の作動状態に対応し、Ｂ１は後進用ブレーキＢ１の作動状態に対応し、Ｄ１は噛合式クラッチＤ１の作動状態に対応し、「○」は係合(接続)を示し、「×」は解放(遮断)を示している。
図２において、例えば前進用クラッチＣ１及び噛合式クラッチＤ１が係合され且つＣＶＴ走行用クラッチＣ２及び後進用ブレーキＢ１が解放されるギヤ走行の走行パターンでは、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０、前後進切替装置２６、ギヤ機構２８等を順次介して出力軸３０に伝達される。尚、例えば後進用ブレーキＢ１及び噛合式クラッチＤ１が係合され且つＣＶＴ走行用クラッチＣ２及び前進用クラッチＣ１が解放されるギヤ走行の走行パターンでは、後進走行が可能となる。
又、例えばＣＶＴ走行用クラッチＣ２が係合され且つ前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、及び噛合式クラッチＤ１が解放されるＣＶＴ走行(高車速)の走行パターンでは、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０及び無段変速機２４等を順次介して出力軸３０に伝達される。このＣＶＴ走行(高車速)中に噛合式クラッチＤ１が解放されるのは、例えばＣＶＴ走行中のギヤ機構２８等の引き摺りをなくすと共に、高車速においてギヤ機構２８や遊星歯車装置２６ｐの構成部材(例えばピニオンギヤ)等が高回転化するのを防止する為である。噛合式クラッチＤ１は、駆動輪１４側からの入力を遮断する被駆動入力遮断クラッチとして機能する。
前記ギヤ走行は、例えば車両停止中を含む低車速領域において選択される。第１動力伝達経路にて形成されるギヤ比γ１は、第２動力伝達経路にて形成できる最低車速側のギヤ比(最ローギヤ比)γmaxよりも大きな値(すなわちロー側のギヤ比)に設定されている。例えばギヤ比γ１は動力伝達装置１６における第１速ギヤ比に相当し、最ローギヤ比γmaxは動力伝達装置１６における第２速ギヤ比に相当する。その為、ギヤ走行とＣＶＴ走行とは、例えば公知の有段変速機の変速マップにおける第１速ギヤ段と第２速ギヤ段とを切り替える為の変速線に従って切り替えられる。又、ＣＶＴ走行においては、例えば公知の手法を用いて、アクセル開度や車速などの走行状態に基づいて無段変速機２４が変速される。
ギヤ走行からＣＶＴ走行(高車速)、或いはＣＶＴ走行(高車速)からギヤ走行へ切り替えられる際には、図２に示すように、ＣＶＴ走行(高車速)に対して更に噛合式クラッチＤ１が係合されるＣＶＴ走行(中車速)の走行パターンを過渡的に経由して切り替えられる。例えばギヤ走行からＣＶＴ走行(高車速)へ切り替えられる場合、前進用クラッチＣ１を解放してＣＶＴ走行用クラッチＣ２を係合するようにクラッチを掛け替える変速(例えばクラッチツゥクラッチ変速(以下、ＣtoＣ変速という))が実行されてＣＶＴ走行(中車速)に過渡的に切り替えられ、その後、噛合式クラッチＤ１が解放される。又、例えばＣＶＴ走行(高車速)からギヤ走行へ切り替えられる場合、ギヤ走行への切替準備として噛合式クラッチＤ１が係合されてＣＶＴ走行(中車速)に過渡的に切り替えられ、その後、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２を解放して前進用クラッチＣ１を係合するようにクラッチを掛け替える変速(例えばＣtoＣ変速)が実行される。
図３及び図４は共に、噛合式クラッチＤ１の係合と解放との切替作動を説明する為の図である。図３は噛合式クラッチＤ１が解放された状態を示し、又、図４は噛合式クラッチＤ１が係合された状態を示している。図３及び図４において、シンクロメッシュ機構Ｓ１は、キースプリング６８と、キースプリング６８によってスリーブ５８に係合させられたシフティングキー７０と、所定の遊びを有する状態でシフティングキー７０と共に回転させられるシンクロナイザリング７２と、クラッチギヤ５６に設けられたコーン部７４とを含んでいる。スリーブ５８の内周面には、クラッチハブ５４とスプライン嵌合されるスプライン歯７６が設けられている。このスリーブ５８が図３に示す解放位置からクラッチギヤ５６側(図中の矢印方向)に移動させられると、シフティングキー７０を介してシンクロナイザリング７２がコーン部７４に押圧され、その間の摩擦によってクラッチギヤ５６に動力伝達が行われるようになる。スリーブ５８が更にクラッチギヤ５６側に移動させられると、図４に示すように、スプライン歯７６はシンクロナイザリング７２に設けられたスプライン歯７８、更にはクラッチギヤ５６に設けられたスプライン歯８０と噛み合わされる。これにより、クラッチハブ５４とクラッチギヤ５６とが一体的に接続されて前後進切換装置２６と出力軸３０との間の動力伝達経路が形成される。
図３及び図４において、動力伝達装置１６は、噛合式クラッチＤ１の係合作動と解放作動とを行う油圧アクチュエータ８２を備えている。噛合式クラッチＤ１は、油圧アクチュエータ８２のリターンスプリング８２ａの付勢力により、スリーブ５８を解放側(図３参照)へ押し付ける押付力がフォークシャフト８４及びシフトフォーク８６を介してスリーブ５８に常時作用させられている。又、エンジン１２により回転駆動されるオイルポンプ４２が発生する油圧を元圧として油圧制御回路８８(図５参照)により調圧された、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が油圧アクチュエータ８２の油室８２ｂに供給されることにより、リターンスプリング８２ａの付勢力に対抗する押圧力が発生させられ、上記押付力に対抗してスリーブ５８を係合側(図４参照)へ移動させる係合力がフォークシャフト８４及びシフトフォーク８６を介してスリーブ５８に作用させられる。油室８２ｂに所定油圧Ａよりも大きな油圧Ｐd1が供給されるときは、噛合式クラッチＤ１を係合状態とする位置にスリーブ５８が移動させられる。この所定油圧Ａは、例えば噛合式クラッチＤ１を係合状態とする位置にスリーブ５８を移動させる為の予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)油圧Ｐd1の下限値である。尚、この所定油圧Ａは、例えば油温などに基づいて変化させられる値であっても良い。このように、噛合式クラッチＤ１では、フォークシャフト８４が油圧アクチュエータ８２によって作動させられることにより、フォークシャフト８４に固設されたシフトフォーク８６を介してスリーブ５８がギヤ機構カウンタ軸４６の軸心と平行な方向に摺動させられ、係合と解放とが切り替えられる。
図５は、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図５において、車両１０には、例えば動力伝達装置１６の走行パターンを切り替える動力伝達装置１６の制御装置を含む電子制御装置９０が備えられている。よって、図５は、電子制御装置９０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置９０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。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、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車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機２４の変速制御やベルト挟圧力制御、動力伝達装置１６の走行パターンを切り替える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、油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置９０には、車両１０が備える各種センサ(例えば各種回転速度センサ１００，１０２，１０４，１０６、アクセル開度センサ１０８、ベルト挟圧センサ１１０、ストロークセンサ１１２など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、入力軸回転速度Ｎinであるプライマリプーリ回転速度Ｎpri、回転軸６２の回転速度であるセカンダリプーリ回転速度Ｎsec、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout、アクセル開度θacc、セカンダリプーリ６４の油圧シリンダ６４ｃへ供給されるセカンダリ圧Ｐoutであるベルト挟圧Ｐb、噛合式クラッチＤ１を解放完了状態とするスリーブ５８の解放側位置と噛合式クラッチＤ１を係合完了状態とするスリーブ５８の係合側位置との間におけるスリーブ５８の位置情報に対応するスリーブ５８を作動させる油圧アクチュエータ８２(例えばシフトフォーク８６など)の移動位置(移動距離)であるシンクロストロークＳＴsなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置９０からは、エンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、無段変速機２４の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号Ｓcvt、動力伝達装置１６の走行パターンの切替えに関連する前後進切替装置２６、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２、及び噛合式クラッチＤ１を制御する為の油圧制御指令信号Ｓswt等が、それぞれ出力される。例えば、油圧制御指令信号Ｓswtとして、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２、噛合式クラッチＤ１の各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧を調圧する各ソレノイド弁を駆動する為の指令信号(指令圧)が油圧制御回路８８へ出力される。
電子制御装置９０は、エンジン出力制御手段すなわちエンジン出力制御部９２、及び変速制御手段すなわち変速制御部９４を備えている。
エンジン出力制御部９２は、例えば予め定められた関係(例えば駆動力マップ)からアクセル開度θacc及び車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｆdemを算出し、その要求駆動力Ｆdemが得られる目標エンジントルクＴetgtを設定し、その目標エンジントルクＴetgtが得られるようにエンジン１２を出力制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeをそれぞれスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置などへ出力する。
変速制御部９４は、車両停止中のＰレンジ或いはＮレンジにおいてエンジン出力制御部９２によるエンジン１２の始動が開始された場合、ギヤ走行に備えて、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を行う指令を油圧制御回路８８へ出力する。その後、変速制御部９４は、Ｄレンジ(或いはＲレンジ)に切り替えられた場合、前進用クラッチＣ１(或いは後進用ブレーキＢ１)を係合する指令を油圧制御回路８８へ出力する。
又、変速制御部９４は、ＣＶＴ走行において、例えば予め定められた関係(例えばＣＶＴ変速マップ、ベルト挟圧力マップ)からアクセル開度θacc及び車速Ｖなどに基づいて、無段変速機２４のベルト滑りが発生しないようにしつつエンジン１２の動作点が所定の最適ライン(例えばエンジン最適燃費線)上となる無段変速機２４の目標ギヤ比γtgtを達成する為のプライマリプーリ６０及びセカンダリプーリ６４の各油圧シリンダに各々供給する油圧の各指示油圧(油圧制御指令信号Ｓcvt)を決定し、それら各指示油圧を油圧制御回路８８へ出力して、ＣＶＴ変速を実行する。
又、変速制御部９４は、ギヤ走行とＣＶＴ走行とを切り替える切替制御を実行する。具体的には、変速制御部９４は、例えばギヤ走行におけるギヤ比γ１に対応する第１速ギヤ比とＣＶＴ走行における最ローギヤ比γmaxに対応する第２速ギヤ比とを切り替える為の所定のヒステリシスを有したアップシフト線及びダウンシフト線を用いて、車速Ｖ及びアクセル開度θaccに基づいてギヤ比の切替えを判断し、その判断結果に基づいて走行パターンを切り替える。
変速制御部９４は、ギヤ走行中にアップシフトを判断してギヤ走行からＣＶＴ走行(高車速)へ切り替える場合、先ず、ＣtoＣ変速を実行してギヤ走行からＣＶＴ走行(中車速)に過渡的に切り替える。これにより、動力伝達装置１６における動力伝達経路は、第１動力伝達経路から第２動力伝達経路へ切り替えられる。次いで、変速制御部９４は、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の解放作動を行う指令を油圧制御回路８８へ出力して、ＣＶＴ走行(中車速)からＣＶＴ走行(高車速)へ切り替える。又、変速制御部９４は、ＣＶＴ走行(高車速)中にダウンシフトを判断してＣＶＴ走行(高車速)からギヤ走行へ切り替える場合、先ず、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を行う指令を油圧制御回路８８へ出力して、ＣＶＴ走行(高車速)からＣＶＴ走行(中車速)へ過渡的に切り替える。次いで、変速制御部９４は、ＣtoＣ変速を実行してＣＶＴ走行(中車速)からギヤ走行に切り替える。これにより、動力伝達装置１６における動力伝達経路は、第２動力伝達経路から第１動力伝達経路へ切り替えられる。ギヤ走行とＣＶＴ走行とを切り替える切替制御では、ＣＶＴ走行(中車速)の状態を過渡的に経由することで、ＣtoＣ変速によるトルクの受け渡しを行うだけで第１動力伝達経路と第２動力伝達経路とが切り替えられるので、切替えショックが抑制される。
ここで、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動においては、スリーブ５８のスプライン歯７６の歯先と、シンクロナイザリング７２のスプライン歯７８の歯先或いはクラッチギヤ５６のスプライン歯８０の歯先とが当接(衝突)して、係合に至らない状態となるアップロックが発生する場合がある。これに対して、変速制御部９４は、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時に、噛合式クラッチＤ１の非係合が判定された場合には、一旦油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の解放作動を行い、その後、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を再度行う。
その為、電子制御装置９０は、クラッチ係合判定手段すなわちクラッチ係合判定部９６を更に備えている。クラッチ係合判定部９６は、例えば変速制御部９４により油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を行う指令が出力されて噛合式クラッチＤ１の係合が開始された場合には(すなわち噛合式クラッチＤ１の係合作動時には)、シンクロストロークＳＴsに基づいて噛合式クラッチＤ１(シンクロメッシュ機構Ｓ１)の係合が完了したか否か(換言すれば、噛合式クラッチＤ１が非係合であるか否か)を判定する。クラッチ係合判定部９６は、例えばシンクロストロークＳＴsが所定ストローク以上である場合に噛合式クラッチＤ１の係合が正常に終了したと判定し、例えばシンクロストロークＳＴsが所定ストローク未満である場合に噛合式クラッチＤ１が非係合であると判定する。この所定ストロークは、例えば噛合式クラッチＤ１を係合状態とする位置にスリーブ５８が移動させられたと判断できる為の予め定められたシンクロストロークＳＴsの下限値である。又、このクラッチ係合判定部９６による判定は、例えば噛合式クラッチＤ１の係合開始から所定時間が経過した以降に行われる。この所定時間は、例えば噛合式クラッチＤ１の係合開始からシンクロストロークＳＴsが所定ストローク以上とされるまでの予め定められたストローク時間である。
ところで、油圧アクチュエータ８２の油室８２ｂに所定油圧Ａよりも大きな油圧Ｐd1が供給されないときは、噛合式クラッチＤ１を係合する位置までスリーブ５８が移動させられない。このような油圧Ｐd1の油圧不足を起因とする噛合式クラッチＤ１の非係合の状態は、アップロックの発生を起因とする噛合式クラッチＤ１の非係合の状態と見かけ上同一である。油圧Ｐd1の油圧不足は、例えば油圧Ｐd1の元圧がオイルポンプ４２から十分に発生させられていない為であり、エンジン１２によるオイルポンプ４２の回転駆動が不十分であることが原因である。エンジン１２による回転駆動は、例えばエンジン１２の回転停止状態からエンジン回転速度Ｎeが立ち上がる過程のエンジン始動時に不十分になる。従って、エンジン回転速度Ｎeが例えばアイドル回転速度まで立ち上がれば、油圧Ｐd1の油圧不足が解消し、噛合式クラッチＤ１は係合される。そうすると、噛合式クラッチＤ１の非係合の状態が何に起因しているかを区別することなく、単に噛合式クラッチＤ１の非係合を判定したことで油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の再係合作動を行ってしまうと、噛合式クラッチＤ１の係合作動に必要以上に時間を要し、ドライバビリティ(例えば加速応答性)が悪化するおそれがある。本実施例では、油圧Ｐd1が油圧不足のときには油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の再係合作動を行わず、アップロック発生のときに限ってその噛合式クラッチＤ１の再係合作動を行う。
そこで、クラッチ係合判定部９６は、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時には、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であることが検出された場合に、噛合式クラッチＤ１が非係合であるか否かを判定する。クラッチ係合判定部９６は、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であることが検出されたときに、シンクロストロークＳＴsが所定ストローク未満である場合には噛合式クラッチＤ１のアップロックが発生したと判定する。尚、クラッチ係合判定部９６は、油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かに拘わらず、シンクロストロークＳＴsが所定ストローク以上であれば、噛合式クラッチＤ１の係合が正常に終了したと判定する。
その為、電子制御装置９０は、油圧立上り判定手段すなわち油圧立上り判定部９８を更に備えている。油圧立上り判定部９８は、例えば油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かを判定する。油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かは、例えば油圧Ｐd1を検出する油圧センサの検出値に基づいて直接的に判定しても良いし、油圧Ｐd1に関連する油圧が所定油圧Ｂ以上であるか否かに基づいて間接的に判定しても良い。この油圧Ｐd1に関連する油圧は、例えば油圧Ｐd1の元圧となるオイルポンプ４２から発生される油圧であったり、プライマリプーリ６０の油圧シリンダ６０ｃへ供給されるプライマリ圧Ｐinであったり、ベルト挟圧Ｐbなどである。又、この所定油圧Ｂは、例えば油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上となる油圧として予め定められた油圧Ｐd1に関連する油圧の下限値である。又、上述したように、エンジン１２の始動過程にて油圧Ｐd1が油圧不足となるので、油圧立上り判定部９８による油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かの判定は、例えばエンジン１２が停止中から運転開始した際に行われる。エンジン始動時は、例えば車両停止状態となっており、無段変速機２４を最ローギヤ比γmaxとするのであれば、伝動ベルト６６の張力の発生に関与するベルト挟圧Ｐbは立ち上げられるが、プライマリ圧Ｐinは立ち上げる必要はない。従って、上記油圧Ｐd1に関連する油圧は、ベルト挟圧Ｐbとすることが好ましい。
図６は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時に必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチＤ１の係合に時間を要してしまうことを防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図７は、図６のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
図６において、先ず、エンジン出力制御部９２に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０は、例えばエンジン１２が始動開始されたことを示している(図７のｔ１時点参照)。次いで、変速制御部９４に対応するＳ２０において、例えば油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動が開始される(図７のｔ２時点参照)。次いで、油圧立上り判定部９８に対応するＳ３０において、例えば油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は、このＳ３０が繰り返し実行される。このＳ３０の判断が肯定される場合はクラッチ係合判定部９６に対応するＳ４０において、例えばシンクロストロークＳＴsが所定ストローク以上であるか否かに基づいて噛合式クラッチＤ１の係合が完了したか否か(換言すれば、シンクロストロークが完了したと既に判断されているか否か)が判定される(図７のｔ４時点参照)。このＳ４０の判断が肯定される場合はクラッチ係合判定部９６に対応するＳ５０において、例えば噛合式クラッチＤ１の係合が正常に終了したと判定される(図７の実線参照)。一方で、このＳ４０の判断が否定される場合はクラッチ係合判定部９６に対応するＳ６０において、例えば噛合式クラッチＤ１のアップロックが発生したと判定される(図７の破線参照)。
図７において、ｔ１時点は、車両停車時にエンジン始動が開始されたことを示している。ｔ２時点は、噛合式クラッチＤ１の係合作動が開始されたことを示している。そして、ｔ２時点から所定時間が経過した以降に噛合式クラッチＤ１の係合完了(すなわちストローク完了)が判定される。実線に示すように、ｔ３時点にて噛合式クラッチＤ１の係合が完了したと判断されて、ストローク完了判定フラグがオン(完了)とされている。この図７の実施例では、エンジン始動時であるので、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がったか否かが検出され、ｔ４時点に示すように、油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がったことが検出されて油圧立上り判定フラグがオンとされると、ストローク完了判定フラグに基づいて噛合式クラッチＤ１のアップロックが判定される。従って、アップロック判定フラグに示すように、油圧立上り判定フラグがオフとされているｔ４時点以前では、ストローク完了判定フラグがオフ(非係合)とされていてもアップロックは判定されない。破線に示すように、ｔ４時点で、ストローク完了判定フラグがオフであるとアップロック判定フラグがオンとされる。よって、油圧の立ち上がりが単に遅れていることに起因して噛合式クラッチＤ１の係合完了が遅れるような場合(例えば実線の実施態様)には、アップロックの判定が為されない。尚、この実施例では、実ベルト挟圧Ｐbに基づいて油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かが判定されている。
上述のように、本実施例によれば、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時には、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がっていることが検出された後に、噛合式クラッチＤ１が非係合であるか否かが判定されるので、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧不足に起因した非係合の判定が防止される。よって、油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動時に、必要以上に再係合作動が行われることによって噛合式クラッチＤ１の係合に時間を要してしまうことを、防止することができる。
また、本実施例によれば、エンジン１２が停止中から運転開始した際に、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上であるか否かの判定を行うので、エンジン１２の停止中からの運転開始時には油圧アクチュエータ８２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を開始しても油圧不足により速やかに係合完了できない可能性があることに対して、油圧アクチュエータ８２を作動させる油圧不足に起因した非係合の判定が防止される。
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、噛合式クラッチＤ１の係合が完了したか否かをシンクロストロークＳＴsに基づいて判定したが、これに限らない。例えば、噛合式クラッチＤ１の入力側の回転部材であるクラッチハブ５４と出力側の回転部材であるクラッチギヤ５６とが回転同期したか否かに基づいて判定しても良い。具体的には、図７に示すように、クラッチハブ５４の回転速度に対応するシンクロ上流回転速度は、噛合式クラッチＤ１が解放されている場合、エンジン回転速度Ｎeが一定水準以上に維持されると、前進用クラッチＣ１の引き摺りによって、零回転よりも上昇させられる。車両停止時には、クラッチギヤ５６の回転速度は略零回転であるので、噛合式クラッチＤ１が係合されると、クラッチハブ５４の回転速度は略零回転とされる。従って、クラッチハブ５４の回転速度が略零回転とされた場合に、シンクロ上流回転速度とクラッチギヤ５６の回転速度に対応するシンクロ下流回転速度とが同期したと判定されて噛合式クラッチＤ１の係合が完了したと判定される。尚、シンクロ上流回転速度としては、クラッチハブ５４の回転速度の他に、前進用クラッチＣ１の出力側の回転部材とクラッチハブ５４との間の何れかの回転部材(例えば小径ギヤ４４、ギヤ機構カウンタ軸４６、大径ギヤ４８など)の回転速度が用いられても良い。又、シンクロ下流回転速度としては、クラッチギヤ５６の回転速度の他に、クラッチギヤ５６から出力側の何れかの回転部材(例えばアイドラギヤ５０、出力軸３０、駆動輪１４など)の回転速度が用いられても良い。
また、前述の実施例では、噛合式クラッチＤ１の係合完了の判定を油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がったことが検出された場合に実行するとした態様はエンジン始動時であったが、これに限らない。例えば、エンジン始動時でなくとも、油圧Ｐd1が所定油圧Ａ以上に立ち上がったことが検出されたことを条件として、噛合式クラッチＤ１の係合完了を判定するようにしても良い。
また、前述の実施例では、オイルポンプ４２はポンプ翼車２０ｐに直接的に連結されていたが(すなわちエンジン１２に直接的に連結されていたが)、これに限らない。例えば、オイルポンプ４２はギヤ対(或いはスプロケット及びチェーン)等を介してエンジン１２に間接的に連結されても良い。又、オイルポンプ４２は入力軸２２に直接的に或いは間接的に連結されても良い。要は、オイルポンプ４２はエンジン１２により回転駆動されるように動力伝達装置１６の回転部材に連結されれば良い。尚、オイルポンプ４２が入力軸２２(タービン翼車２０ｔ)に連結される場合、オイルポンプ４２がポンプ翼車２０ｐに連結される場合と比較して、エンジン始動時においてオイルポンプ４２からの油圧の立ち上がりが遅れると考えられるので、本発明を実行することがより有用(効果的)である。
また、前述の実施例では、ギヤ機構２８は、１つのギヤ段が形成される伝動機構であったが、これに限らない。例えば、ギヤ機構２８は、ギヤ比γが異なる複数のギヤ段が形成される伝動機構であっても良い。つまり、ギヤ機構２８は２段以上に変速される有段変速機であっても良い。又、ギヤ機構２８は、ギヤ比γで見れば、無段変速機２４の最ローギヤ比γmaxよりもロー側のギヤ比を形成する伝動機構であったが、これに限らない。例えば、ギヤ機構２８は、無段変速機２４の最ハイギヤ比γminよりもハイ側のギヤ比、及びロー側のギヤ比を形成する伝動機構であっても良い。
また、前述の実施例では、動力伝達装置１６の走行パターンを、所定の変速マップを用いて切り替えたが、これに限らない。例えば、車速Ｖとアクセル開度θaccに基づいて運転者の駆動要求量(例えば要求トルク)を算出し、その要求トルクを満たすことができるギヤ比を設定することで、動力伝達装置１６の走行パターンを切り替えても良い。
また、前述の実施例では、動力伝達装置１６は、ギヤ機構２８を介した第１動力伝達経路と、無段変速機２４を介した第２動力伝達経路とを備えていたが、これに限らない。例えば、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する動力伝達経路を断接する噛合式クラッチＤ１と、噛合式クラッチＤ１の係合作動と解放作動とを行う油圧アクチュエータ８２とを備えていれば、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、駆動力源としてエンジン１２を例示したが、これに限らない。例えば、前記駆動力源は、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０を介して、無段変速機２４及びギヤ機構２８へ伝達されたが、これに限らない。例えば、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。又、噛合式クラッチＤ１は、シンクロメッシュ機構Ｓ１を備えていたが、このシンクロメッシュ機構Ｓ１は必ずしも備えられなくても良い。
尚、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。
１２：エンジン(駆動力源)
１４：駆動輪
１６：動力伝達装置
４２：オイルポンプ
８２：油圧アクチュエータ
９０：電子制御装置(制御装置)
Ｄ１：噛合式クラッチ

Claims (2)

  1. 駆動力源の動力を駆動輪側へ伝達する動力伝達経路を断接する噛合式クラッチと、前記噛合式クラッチの係合作動と解放作動とを行う油圧アクチュエータとを備えた動力伝達装置において、前記油圧アクチュエータによる前記噛合式クラッチの係合作動時に前記噛合式クラッチの非係合を判定した場合には前記係合作動を再度行う、動力伝達装置の制御装置であって、
    前記油圧アクチュエータによる前記噛合式クラッチの係合作動時には、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧が所定油圧以上であることが検出された場合に、前記噛合式クラッチが非係合であるか否かの判定を行うことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
  2. 前記動力伝達装置は、前記駆動力源にて回転駆動されることで、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧の元圧を発生する機械式のオイルポンプを更に備えており、
    前記駆動力源が停止中から運転開始した際に、前記油圧アクチュエータを作動させる油圧が前記所定油圧以上であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
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