JP2016172516A - トランスファクラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載したＡＷＤ車において、パーキングレンジ選択時における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を低減することが可能なトランスファクラッチの制御装置を提供する。【解決手段】トランスファクラッチの制御装置１は、無段変速機３０を構成する変速機構３３から後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１と、車両の運転状態に基づいて、トランスファクラッチ４１の締結力を制御するＴＣＵ５０（トランスファクラッチ制御部５１）とを備える。トランスファクラッチ制御部５１は、ブレーキペダルが踏まれており、かつ車両の速度が所定の速度以下になったときに、トランスファクラッチ４１を解放し、その後、ブレーキペダルが踏まれて車両の速度がゼロになったときに、トランスファクラッチ４１を再締結する。【選択図】 図１

Description

本発明は、トランスファクラッチの制御装置に関し、特に、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機が搭載されたＡＷＤ車（全輪駆動車）のトランスファクラッチの制御装置に関する。

一般的に、エンジンから出力される駆動力は、トルクコンバータを介して自動変速機に入力され、自動変速機で変換された後、ギヤや駆動軸等から構成される動力伝達系を介して駆動輪に伝達される。そのため、例えば、シフトポジションがＤレンジ（前進走行ポジション）又はＲレンジ（後進走行ポジション）にあり、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止している状態では、トルクコンバータを介して入力されるエンジントルクにより、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じる。

一方、自動変速機では、Ｐレンジ（パーキングポジション）が選択されたときには、自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる（すなわち出力軸が固定される）。そのため、上述したように動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、パーキングギヤがロックされると、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれ状態が保持されることになる。そして、その後、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジ等）にシフトされると、パーキングギヤのロックが解除されて、保持されていたねじれが解消される際に、蓄積されていたねじれトルクによって、パーキングギヤや駆動軸等が回転することにより、ショックや振動あるいは異音が発生して搭乗者に違和感を与えるおそれがあった。

このような問題を解決するために、特許文献１には、Ｐレンジが選択された場合に出力軸の回転を機械的に止めるロック手段を備えた自動変速機の制御装置であって、Ｐレンジが選択された場合に係合して出力軸の回転を止める摩擦係合部材と、Ｐレンジから他のレンジにシフトしたときに摩擦係合部材の係合を徐々に解除する手段とを備えた自動変速機の制御装置が開示されている。この自動変速機の制御装置によれば、Ｐレンジから他のレンジにシフトされ、ロック手段が外れる際に、摩擦係合部材が徐々に解放されるため、出力軸が直ちには解放されず、その結果、出力軸を含む動力の伝達系に捩りトルクが蓄積している場合であっても、出力軸が急激に回転することがなく、捩りトルクに起因するショックや振動などを防止することができる。

特開平９−１５２０３１号公報

上述したように、特許文献１に記載されている技術によれば、捩り変形として蓄積された捩りトルクの解放に伴うショックや異音を防止することができる。しかしながら、特許文献１の技術では、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、Ｐレンジが選択された際（パーキングギヤがロックされる際）に、パーキングギヤとパーキングポールとが接触することにより生じる異音に関してはなんら考慮されていない。

すなわち、上述したように動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、Ｐレンジが選択され、自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる際には、例えば前進クラッチが解放され、パーキングギヤとパーキングポールとが嵌合するまでの間、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれが解放されて、パーキングギヤが回転し、パーキングギヤとパーキングポールとが接触することにより歯打ち音（異音）が生じることがある。

しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、このようなパーキングギヤとパーキングポールとが接触することによって生じる歯打ち音を防止することは考慮されておらず、よって、このような歯打ち音を防止することはできなかった。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載したＡＷＤ車のトランスファクラッチの制御装置であって、パーキングレンジ選択時における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を低減することが可能なトランスファクラッチの制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るトランスファクラッチの制御装置は、パーキングギヤ及びパーキングポールを含んで構成され出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車のトランスファクラッチの制御装置において、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両を制動するブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作検出手段と、自動変速機を構成する変速機構から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチと、車両の運転状態に基づいて、トランスファクラッチの締結力を制御するトランスファクラッチ制御手段とを備え、トランスファクラッチ制御手段が、ブレーキが操作されており、かつ車両の速度が所定の速度以下になったときにトランスファクラッチを解放し、その後、ブレーキが操作されて車両の速度がゼロになった場合にトランスファクラッチを締結することを特徴とする。

本発明に係るトランスファクラッチの制御装置によれば、ブレーキが操作されている（車両が制動されている）状態で車両の速度が所定の速度以下（例えば停止直前の極低車速）になったとき、すなわち、ブレーキが操作されて車両が停止し、動力伝達系の駆動軸等にねじれが生じ得る状態になる直前に、トランスファクラッチが一旦解放される。そして、その後、ブレーキが操作されたまま（車両が制動されたまま）車両が停止した場合にトランスファクラッチが再締結される。よって、この一連の動作により、ブレーキが操作されて車両が停止しているときには、自動変速機とトランスファクラッチとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じているが、トランスファクラッチと駆動輪との間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じていない状態が作り出される。そのため、その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択され、パーキングギヤがロックされるときに、トランスファクラッチと駆動輪との間の動力伝達系を構成する駆動軸等が有する軸剛性により、自動変速機とトランスファクラッチとの間の駆動軸等のねじれが解放されることによって生じるパーキングギヤの回転が抑制される。その結果、パーキングレンジ選択時における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を低減することが可能となる。なお、この場合、車両が完全に停止する前にトランスファクラッチが一旦解放され、車両が停止したときにトランスファクラッチが再締結されるため、運転者が、車両停止後すぐにＰレンジを選択したとしても、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音を低減することができる。

本発明に係るトランスファクラッチの制御装置では、上記所定の速度がゼロであり、トランスファクラッチ制御手段が、ブレーキが操作されており、かつ車両の速度がゼロになったときにトランスファクラッチを一旦解放した後、再度締結することが好ましい。

この場合、ブレーキが操作されて（制動されて）車両が停止したときに、トランスファクラッチが一旦解放された後、再締結される。そのため、上述したように、自動変速機とトランスファクラッチとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じているが、トランスファクラッチと駆動輪との間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じていない状態が作り出される。そのため、その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択され、パーキングギヤがロックされるときに、トランスファクラッチと駆動輪との間の動力伝達系を構成する駆動軸等が有する軸剛性によって、自動変速機とトランスファクラッチとの間の駆動軸等のねじれが解放されることによって生じるパーキングギヤの回転が抑制される。その結果、パーキングレンジ選択時における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を低減することが可能となる。

本発明に係るトランスファクラッチの制御装置では、自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジの場合には、トランスファクラッチ制御手段が、トランスファクラッチの解放及び再締結を禁止することが好ましい。

自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジの場合には、駆動力がかからないため、動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じない。そのため、パーキングギヤがロックされる際に、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音も生じない。よって、このような場合には、トランスファクラッチの解放及び再締結を禁止することにより、不要な動作が行われることを防止することができる。

本発明に係るトランスファクラッチの制御装置は、自動変速機のシフトレンジを選択する操作を受け付け、当該操作に応じた選択情報を出力するセレクト手段と、セレクト手段により出力される選択情報に応じて自動変速機のシフトレンジを切り替える切替手段とを備え、セレクト手段によりパーキングレンジを選択する操作が受け付けられた場合、トランスファクラッチ制御手段が、トランスファクラッチが再締結された後に、切替手段に対して、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切替えることを許可することが好ましい。

この場合、トランスファクラッチが一旦解放された後に再締結され、その後に、自動変速機のシフトレンジがパーキングレンジに切替えられる。よって、例えば、車両が停止すると同時に、又は車両が停止する直前にＰ（パーキング）レンジが選択されたような状況であっても、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音を確実に低減することが可能となる。

本発明によれば、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載したＡＷＤ車（全輪駆動車）において、パーキングレンジ選択時における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を低減することが可能となる。

実施形態に係るトランスファクラッチの制御装置、及び該制御装置が搭載されたＡＷＤ車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。 無段変速機のパーキング機構の構成を示す図である。 実施形態に係るトランスファクラッチの制御装置によるトランスファクラッチ制御（歯打ち音低減制御）の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係るトランスファクラッチの制御装置１の構成について説明する。図１は、トランスファクラッチの制御装置１、及び該制御装置が搭載されたＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：全輪駆動）車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。また、図２は、無段変速機（ＣＶＴ）３０のパーキング機構１１０の構成を示す図である。なお、本実施形態では、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）式の無段変速機３０を搭載した、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ ｄｒｉｖｅ）ベースのパートタイム式ＡＷＤ車を例にして説明する。

エンジン２０は、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２０の出力軸（クランクシャフト）２１には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２２、及び、前後進切替機構２７を介して、エンジン２０からの駆動力を変換して出力する無段変速機（特許請求の範囲に記載の自動変速機に相当）３０が接続されている。

トルクコンバータ２２は、主として、ポンプインペラ２３、タービンライナ２４、及びステータ２５から構成されている。出力軸２１に接続されたポンプインペラ２３がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２３に対向して配置されたタービンライナ２４がオイルを介してエンジン２０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２５は、タービンライナ２４からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２３に還元することでトルク増幅作用を発生させる。また、トルクコンバータ２２は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２６を有している。トルクコンバータ２２は、非ロックアップ状態のときはエンジン２０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップ時はエンジン２０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。

前後進切替機構２７は、駆動輪１０（左前輪１０ＦＬ，右前輪１０ＦＲ，左後輪１０ＲＬ，右後輪１０ＲＲ）の正転と逆転（車両の前進と後進）とを切り替えるものである。前後進切替機構２７は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９を備えている。前後進切替機構２７では、前進クラッチ２８、及び後進ブレーキ２９それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。

より具体的には、Ｄ（ドライブ）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を締結して後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１の回転がそのまま後述するプライマリ軸３２に伝達され、車両を前進走行させることが可能となる。一方、Ｒ（リバース）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を解放して後進ブレーキ２９を締結することにより、遊星歯車列を作動させてプライマリ軸３２の回転方向を逆転させることができ、車両を後進走行させることが可能となる。

また、Ｎ（ニュートラル）レンジ又はＰ（パーキング）レンジが選択されたときには、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１とプライマリ軸３２とは切り離され、前後進切替機構２７はプライマリ軸３２に動力を伝達しないニュートラル状態となる。なお、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９の動作は、後述するトランスミッション制御装置（以下「ＴＣＵ」ともいう）５０、及びバルブボディ（コントロールバルブ）６０によって制御される。

無段変速機３０の変速機構３３は、前後進切替機構２７を介してトルクコンバータ２２のタービン軸（出力軸）３１と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

変速機構３３のセカンダリ軸３７は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９につながれており、変速機構３３で変換された駆動力は、リダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９に伝達される。カウンタ軸３９には、パーキングギヤ１１４が取り付けられている。

ここで、図２を参照しつつ、無段変速機３０のパーキング機構１１０について説明する。パーキング機構１１０は、Ｐ（パーキング）レンジが選択されたときに、車輪１０が回転しないよう無段変速機内部で回転をロックする機構である。後述するシフトバイワイヤ・コントロールユニット（以下「ＳＢＷ−ＣＵ」という）８０により駆動されるＳＢＷアクチュエータ８１（例えば電動モータ）の出力軸にはディテンドプレート１１１が取り付けられている。ディテンドプレート１１１には、パーキングロッド１１２が軸方向に進退可能に接続されている。一方、上述したように、無段変速機３０のカウンタ軸３９には、パーキングギヤ１１４がスプライン嵌合されている。また、該パーキングギヤ１１４と噛み合うことができるように、パーキングポール１１３が揺動可能に設けられている。

Ｐ（パーキング）レンジが選択された場合には、ＳＢＷアクチュエータ８１（電動モータ）が回動されることにより、ディテンドプレート１１１が揺動して、パーキングロッド１１２が軸方向に進出する。そして、該パーキングロッド１１２のテーパ部によってパーキングポール１１３が背面から押されて揺動し、パーキングギヤ１１４と噛み合う。これにより、無段変速機３０の回転がロックされる。

図１に戻り、カウンタ軸３９は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ４０を介して、フロントドライブシャフト４３につながれている。カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、カウンタギヤ４０、及び、フロントドライブシャフト４３を介してフロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）４４に伝達される。フロントデフ４４は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ４４からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲに伝達される。

一方、上述したカウンタ軸３９上のカウンタギヤ４０（カウンタドライブギヤ）の後段には、リヤディファレンシャル５０に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１が介装されている。トランスファクラッチ４１は、４輪の駆動状態（例えば前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ（特許請求の範囲の従駆動輪に相当）へのトルク分配率）が制御される。よって、カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ４１の締結力に応じて分配され、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側にも伝達される。

より具体的には、カウンタ軸３９の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ４２を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト４６とつながれている。よって、カウンタ軸３９に伝達され、トランスファクラッチ４１によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ４２（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト４６を介してリヤディファレンシャル４７に伝達される。

リヤディファレンシャル４７には左後輪ドライブシャフト４８Ｌ及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒが接続されている。リヤディファレンシャル４７からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト４８Ｌを介して左後輪１０ＲＬに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト４８Ｒを介して右後輪１０ＲＲに伝達される。

また、車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者によるシフト操作を受付けるシフトレバー５５が設けられている。シフトレバー５５には、シフトレバー５５と連動して動くように接続され、該シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が取り付けられている。レンジスイッチ５４は、ＴＣＵ５０に接続されており、検出されたシフトレバー５５の選択位置が、ＴＣＵ５０に読み込まれる。すなわち、シフトレバー５５及びレンジスイッチ５４は、特許請求の範囲に記載のセレクト手段として機能する。なお、シフトレバー５５では、５つのシフトレンジ、すなわち、駐車レンジ（パーキング（Ｐ）レンジ）、後進走行レンジ（リバース（Ｒ）レンジ）、中立レンジ（ニュートラル（Ｎ）レンジ）、前進走行レンジ（ドライブ（Ｄ）レンジ）、及び、手動レンジ（マニュアル（Ｍ）レンジ）を選択的に切り換えることができる。

上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、シフトレバー５５がＤレンジに操作された場合には、前進クラッチ２８が係合され、エンジン駆動力が無段変速機３０のプライマリ軸３２に入力される。無段変速機３０により変換された駆動力は、セカンダリ軸３７から出力され、リダクションギヤ３８、カウンタ軸３９、カウンタギヤ４０を介してフロントドライブシャフト４３に伝達される。そして、フロントディファレンシャル４４によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに伝達される。したがって、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲは、車両４が走行状態にあるときには、常に駆動される。

一方、カウンタ軸３９に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ４１、及びトランスファギヤ４２を介してプロペラシャフト４６に伝達される。ここで、トランスファクラッチ４１に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト４６に出力される。そして、リヤディファレンシャル４７を介して駆動力が後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにも伝達される。これにより、ＦＦベースのパートタイム式ＡＷＤ車としての機能が発揮される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）６０によってコントロールされる。バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。同様に、バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１に各クラッチを締結／解放するための油圧を供給する。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ５０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。同様に、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９に供給する油圧を調節して前後進を切り替えるとともに、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。

ここで、ＴＣＵ５０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、ビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）７０、及びＳＢＷ−ＣＵ８０等と相互に通信可能に接続されている。

ＶＤＣＵ７０には、ブレーキペダルが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ７１や、ブレーキアクチュエータ７４のマスタシリンダ圧力（ブレーキ油圧）を検出するブレーキ液圧センサ７２が接続されている。ブレーキスイッチ７１及びブレーキ液圧センサ７２は、特許請求の範囲に記載のブレーキ操作検出手段として機能する。また、ＶＤＣＵ７０には、車両の各車輪の回転速度（車速）を検出する車輪速センサ７３等も接続されている。

ＶＤＣＵ７０は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータ７４を駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ７３、操舵角センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とエンジン２０のトルク制御により、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。

ＶＤＣＵ７０は、検出したブレーキスイッチ７１やブレーキ液圧等の制動情報（ブレーキ操作情報）や車輪速（車速）等を、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ５０に送信する。なお、ＶＤＣＵ７０は、例えば、プリクラッシュセーフティ機能を有する運転支援装置から、自動制動（自動ブレーキ／プリクラッシュブレーキ）要求情報を受信した場合には、自動的にブレーキアクチュエータ７４を駆動して車両を制動する。その際に、ＶＤＣＵ７０は、このような制動情報（ブレーキ操作情報）もＣＡＮ１００を介してＴＣＵ５０に送信する。よって、特許請求の範囲に記載の「ブレーキの操作状態」には、運転者によるブレーキペダルの踏み込みの他、自動制動（自動ブレーキ）の操作状態をも含むものとする。

ＳＢＷ−ＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ５０から受信した、シフトレンジを含む各種情報等に基づいて、制御信号（モータ駆動信号）を生成して出力し、ＳＢＷアクチュエータ８１を駆動する。ＳＢＷアクチュエータ８１は、ＳＢＷ−ＣＵ８０からの制御信号に応じて、無段変速３０のマニュアル弁を動かして、無段変速機３０のシフトレンジを切り替える。すなわち、ＳＢＷ−ＣＵ８０及びＳＢＷアクチュエータ８１は、特許請求の範囲に記載の切替手段として機能する。なお、ＳＢＷ−ＣＵ８０とＳＢＷアクチュエータ８１とは、一体的に構成されていてもよい。

なお、ＳＢＷ−ＣＵ８０は、Ｐ（パーキング）レンジが選択された場合に、ＴＣＵ５０からパーキングロックを許可する旨の情報を受信した後に、パーキングロックを行うようにしてもよい。ただし、その際に、Ｐレンジが選択された後、所定時間（数秒程度）経過した場合には、許可情報の有無にかかわらず、パーキングロックを行うことが好ましい。

ＴＣＵ５０には、無段変速機３０の出力軸（セカンダリ軸３７）近傍に取り付けられ、該出力軸の回転数を検出する出力軸回転センサ（車速センサ）５２、及びプライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５３が接続されている。また、ＴＣＵ５０には、シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が接続されている。さらに、ＴＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、上述した、ブレーキスイッチ７１やブレーキ液圧等の制動情報（ブレーキ操作情報）、及び車輪速（車速）等の情報を受信する。

ＴＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや変速マップ等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＴＣＵ５０は、変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度、車速、あるいはエンジン回転数）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ５０内のＲＯＭに格納されている。

また、ＴＣＵ５０は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御（ＡＷＤ制御）を実行する。さらに、ＴＣＵ５０は、Ｐ（パーキング）レンジ選択時（パーキングロック時）における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を低減するようにトランスファクラッチ４１の油圧を制御する機能を有している。そのため、ＴＣＵ５０は、トランスファクラッチ制御部５１を機能的に有している。ＴＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、トランスファクラッチ制御部５１の機能が実現される。

トランスファクラッチ制御部５１は、車両の運転状態（例えば、４輪の駆動状態やエンジントルク等）に基づいて、トランスファクラッチ４１の締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへの駆動力分配率）をリアルタイムに制御する。すなわち、トランスファクラッチ制御部５１は、特許請求の範囲に記載のトランスファクラッチ制御手段として機能する。

特に、トランスファクラッチ制御部５１は、ブレーキペダルが踏み込まれており（車両が制動されており）、かつ車両の速度が所定の速度（例えば停止直前の極低車速）以下になったときにトランスファクラッチ４１を一旦解放する。そして、トランスファクラッチ制御部５１は、その後、ブレーキペダルが踏み込まれた状態（車両が制動された状態）で車両の速度がゼロになった場合（車両が停止された場合）にトランスファクラッチ４１を再締結する。

なお、トランスファクラッチ制御部５１は、ブレーキペダルが踏み込まれており（車両が制動されており）、かつ車両の速度がゼロになったときに、トランスファクラッチ４１を一旦（一時的に）解放した後、再度締結するようにしてもよい。

このようなトランスファクラッチ４１の解放及び再締結により、トルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の動力伝達系を構成する駆動軸（例えば、タービン軸３１、プライマリ軸３２、セカンダリ軸３７、カウンタ軸３９、フロントドライブシャフト４３、左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、及び右前輪ドライブシャフト４５Ｒ）にはねじれが生じており、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸（例えば、プロペラシャフト４６、左後輪ドライブシャフト４８Ｌ、及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒ）にはねじれが生じていない状態が作り出される。

そのため、その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択され、パーキングギヤ１１４がロックされるときに、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等が有する軸剛性により、前進クラッチ２８が解放されてトルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の駆動軸のねじれが解放されることによって生じるパーキングギヤ１１４の回転が抑制される。その結果、Ｐ（パーキング）レンジ選択時における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）が低減される。

なお、無段変速機３０のシフトポジションがＮ（ニュートラル）レンジの場合には、動力伝達系を構成する駆動軸等に駆動力がかからず、該駆動軸等にねじれが生じないため、トランスファクラッチ制御部５１は、トランスファクラッチ４１の解放及び再締結を禁止する。

また、トランスファクラッチ制御部５１は、トランスファクラッチ４１が再締結された後に、ＳＢＷ−ＣＵ８０に対して、無段変速機３０のシフトレンジをＰ（パーキング）レンジに切替えることを許可する情報をＣＡＮ１００を介して送信するようにしてもよい。

次に、図３を参照しつつ、トランスファクラッチの制御装置１の動作について説明する。図３は、トランスファクラッチの制御装置１によるトランスファクラッチ制御（歯打ち音低減制御）の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主として、ＴＣＵ５０において、所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、無段変速機３０のシフトレンジがＤ（ドライブ）レンジ又はＲ（リバース）レンジであるか否かについての判断が行われる。ここで、シフトポジションがＤレンジ又はＲレンジである場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、シフトポジションがＤレンジ及びＲレンジでないとき、すなわち、Ｎ（ニュートラル）レンジのときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０２では、ブレーキペダルが踏み込まれており（制動中であり）、かつ、車速が所定値以下（例えば停止直前の極低車速、又は車速ゼロ）であるか否かについての判断が行われる。ここで、双方の条件が満足された場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、双方の条件が満足されていないとき、又は、いずれか一方の条件が満足されていないときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０４では、トランスファクラッチ４１が解放される。その後、ステップＳ１０６では、車速がゼロであるか否か（ブレーキペダルが踏まれて車両が停止したか否か）についての判断が行われる。ここで、車速がゼロの場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、車速がゼロでないときには、ステップＳ１０４に処理が移行し、車速がゼロになるまで（車両が停止するまで）ステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理が繰り返して実行される。

ステップＳ１０８では、トランスファクラッチ４１が再締結される。これにより、トルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の動力伝達系を構成する駆動軸（タービン軸３１、プライマリ軸３２、セカンダリ軸３７、カウンタ軸３９、フロントドライブシャフト４３、左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、及び右前輪ドライブシャフト４５Ｒ）にはねじれが生じ、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸（プロペラシャフト４６、左後輪ドライブシャフト４８Ｌ、及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒ）にはねじれが生じていない状態が作り出される。

その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択されたときに、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３とが嵌合されてパーキングギヤ１１４がロックされる（ステップＳ１１０）。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、ブレーキペダルが踏まれている（車両が制動されている）状態で車両の速度が所定の速度以下（例えば停止直前の極低車速）になったとき、すなわち、ブレーキペダルが踏まれて車両が停止し、動力伝達系の駆動軸等にねじれが生じ得る状態になる直前に、トランスファクラッチ４１が一旦解放される。そして、その後、ブレーキペダルが踏み込まれたまま（車両が制動されたまま）車両が停止した場合にトランスファクラッチ４１が再締結される。よって、この一連の動作により、ブレーキペダルが踏まれて車両が停止したときには、トルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じているが、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じていない状態が作り出される。そのため、その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択され、パーキングギヤ１１４がロックされるときに、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等が有する軸剛性によって、前進クラッチ２８が解放されてトルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の駆動軸等のねじれが解放されることによって生じるパーキングギヤ１１４の回転が抑制される。その結果、Ｐ（パーキング）レンジ選択時における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を低減することが可能となる。なお、この場合、車両が完全に停止する前にトランスファクラッチ４１が一旦解放され、車両が停止したときにトランスファクラッチ４１が再締結されるため、運転者が、車両停止後すぐにＰレンジを選択したとしても、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音を低減することができる。

本実施形態によれば、ブレーキペダルが踏まれた状態（制動された状態）で車両が停止したときに、トランスファクラッチ４１を一旦解放した後、再締結するように制御することもできる。このようにしても、トルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じているが、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系を構成する駆動軸等にはねじれが生じていない状態が作り出される。そのため、その後、Ｐ（パーキング）レンジが選択され、パーキングギヤ１１４がロックされるときに、トランスファクラッチ４１と後輪１０ＲＬ，１０ＲＲとの間の動力伝達系が有する軸剛性によって、前進クラッチ２８が解放されてトルクコンバータ２２とトランスファクラッチ４１との間のねじれが解放されることによって生じるパーキングギヤ１１４の回転が抑制される。その結果、Ｐ（パーキング）レンジ選択時における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音を低減することが可能となる。

本実施形態によれば、無段変速機３０のシフトレンジがＮ（ニュートラル）レンジの場合には、トランスファクラッチ４１の解放及び再締結が禁止される。無段変速機３０のシフトレンジがＮ（ニュートラル）レンジの場合には、動力伝達系を構成する駆動軸等に駆動力がかからないため、該駆動軸等にはねじれが生じない。そのため、パーキングギヤ１１４がロックされる際に、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音も生じない。よって、このような場合には、トランスファクラッチ４１の解放及び再締結を禁止することにより、不要な動作が行われることを防止することができる。

なお、本実施形態によれば、Ｐ（パーキング）レンジを選択する操作が受け付けられた場合、トランスファクラッチ４１が再締結された後に、ＳＢＷ−ＣＵ８０に対して、無段変速機３０のシフトレンジをＰ（パーキング）レンジに切替えることを許可するように制御することもできる。このようにすれば、トランスファクラッチ４１が一旦解放された後に再締結され、その後に、無段変速機３０のシフトレンジがＰ（パーキング）レンジに切替えられる。よって、例えば、車両が停止すると同時に、又は車両が停止する直前にＰ（パーキング）レンジが選択されたような状況であっても、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音を確実に低減することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。また、無段変速機に代えて、有段自動変速機（ＡＴ）にも適用することができる。

上記実施形態では、トランスファクラッチ４１として油圧式のものを用いたが、電磁ソレノイド式のクラッチを用いてもよい。

また、上述した駆動力伝達系の構成（例えばギヤや軸等の配置等）は一例であり、上記実施形態には限られない。

さらに、上記実施形態では、ＴＣＵ５０、ＶＤＣＵ７０、及びＳＢＷ−ＣＵ８０それぞれをＣＡＮ１００で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、例えば、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更することができる。その場合に、上記実施形態では、トランスファクラッチ４１の制御をＴＣＵ５０によって行ったが、ＴＣＵ５０から独立した専用のＡＷＤコントローラによって制御する構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明をＳＢＷ式の無段変速機３０に適用した場合を例にして説明したが、ワイヤー式のコンベンショナルな無段変速機に適用してもよい。

なお、上記実施形態では、主として、Ｄ（ドライブ）レンジからＰ（パーキング）レンジにシフトする場合を例にして説明したが、Ｒ（リバース）レンジからＰ（パーキング）レンジにシフトする場合にも、同様にトランスファクラッチ４１を制御することにより、パーキングロック時の歯打ち音（異音）を低減することができる。

１ トランスファクラッチの制御装置
１０ＦＬ 左前輪
１０ＦＲ 右前輪
１０ＲＬ 左後輪
１０ＲＲ 右後輪
２０ エンジン
２２ トルクコンバータ
２７ 前後進切替機構
２８ 前進クラッチ
２９ 後進ブレーキ
３０ 無段変速機
３３ 変速機構
４１ トランスファクラッチ
５０ ＴＣＵ
５１ トランスファクラッチ制御部
５２ 出力軸回転センサ
５３ プライマリプーリ回転センサ
５４ レンジスイッチ
５５ シフトレバー
６０ バルブボディ
７０ ＶＤＣＵ
７１ ブレーキスイッチ
７２ ブレーキ液圧センサ
７３ 車輪速センサ
７４ ブレーキアクチュエータ
８０ ＳＢＷ−ＣＵ
８１ ＳＢＷアクチュエータ
１００ ＣＡＮ
１１０ パーキング機構
１１３ パーキングポール
１１４ パーキングギヤ

Claims (4)

1. パーキングギヤ及びパーキングポールを含んで構成され出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機を搭載した全輪駆動車のトランスファクラッチの制御装置において、
   車両の速度を検出する車速検出手段と、
   前記車両を制動するブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作検出手段と、
   前記自動変速機を構成する変速機構から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチと、
   前記車両の運転状態に基づいて、前記トランスファクラッチの締結力を制御するトランスファクラッチ制御手段と、を備え、
   前記トランスファクラッチ制御手段は、前記ブレーキが操作されており、かつ車両の速度が所定の速度以下になったときに、前記トランスファクラッチを解放し、その後、前記ブレーキが操作されて車両の速度がゼロになった場合に、前記トランスファクラッチを締結することを特徴とするトランスファクラッチの制御装置。
2. 前記所定の速度はゼロであり、
   前記トランスファクラッチ制御手段は、前記ブレーキが操作されており、かつ車両の速度がゼロになったときに前記トランスファクラッチを一旦解放した後、再度締結することを特徴とする請求項１に記載のトランスファクラッチの制御装置。
3. 前記トランスファクラッチ制御手段は、前記自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジの場合には、前記トランスファクラッチの解放及び再締結を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載のトランスファクラッチの制御装置。
4. 前記自動変速機のシフトレンジを選択する操作を受け付け、当該操作に応じた選択情報を出力するセレクト手段と、
   前記セレクト手段により出力される選択情報に応じて前記自動変速機のシフトレンジを切り替える切替手段と、を備え、
   前記トランスファクラッチ制御手段は、前記セレクト手段によりパーキングレンジを選択する操作が受け付けられた場合、前記トランスファクラッチが再締結された後に、前記切替手段に対して、前記自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切替えることを許可することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトランスファクラッチの制御装置。
   

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