JP2020063775A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ツーウェイクラッチを含んで構成される第1動力伝達経路と、無段変速機を含んで構成される第2動力伝達経路とを、並列に備えて構成される車両用動力伝達装置において、走行中にツーウェイクラッチをロックモードに切り替える過渡期に発生するショックを低減できる制御装置を提供する。【解決手段】ツーウェイクラッチTWCにおいて、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutよりも低い場合において、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させた後にツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられるため、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる切替過渡期に発生するショックを低減することができる。【選択図】 図5
Description
本発明は、エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と、第2動力伝達経路とを、並列に備えて構成される車両用動力伝達装置の制御に関する。
エンジンと駆動輪との間に、第1クラッチ、ギヤ機構、およびドグクラッチを備えて構成されている第1動力伝達経路と、無段変速機および第2クラッチを備えて構成されている第2動力伝達経路とを、並列に備える車両用動力伝達装置が知られている。特許文献1に記載の動力伝達装置がそれである。
ところで、特許文献1に記載の動力伝達装置では、第1動力伝達経路上にドグクラッチが設けられている。そして、ギヤ機構が高回転化する走行状態になると、ドグクラッチを解放することで、ギヤ機構の高回転化を防止している。しかしながら、特許文献1のドグクラッチは、シンクロ機構を備えて構成されているため、部品点数が増加し製造コストが高くなっていた。
これに対して、低コスト化を目的として、ドグクラッチに代わって、車両前進方向に作用する動力を伝達する一方、車両後進方向に作用する動力を遮断するワンウェイクラッチとしてのモード(以下、ワンウェイモード)と、少なくても車両後進方向への回転を伝達するモード(以下、ロックモード)と、に切替可能に構成されるツーウェイクラッチを採用することが考えられる。これより、ギヤ機構が高回転化する走行状態になると、ツーウェイクラッチをワンウェイクラッチとして機能するワンウェイモードに切り替えることで、ツーウェイクラッチによってギヤ機構への回転伝達が遮断され、ギヤ機構の高回転化を防止することができる。
ここで、上記のように構成される動力伝達装置において、走行中にツーウェイクラッチをワンウェイモードからロックモードに切り替えるとき、ツーウェイクラッチを構成する入力側回転部材と出力側回転部材との間の回転速度差が大きい場合には、ツーウェイクラッチの構造上、ロックモードに切り替える過渡期においてショックが発生する虞があった。
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、エンジンと駆動輪との間に、第1クラッチおよびツーウェイクラッチを備えて構成される第1動力伝達経路と、無段変速機および第2クラッチを備えて構成される第2動力伝達経路とを、並列に備えて構成される車両用動力伝達装置において、走行中にツーウェイクラッチをロックモードに切り替える過渡期に発生するショックを低減できる制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と第2動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第1動力伝達経路には、第1クラッチおよび副クラッチが設けられ、前記第2動力伝達経路には、無段変速機および第2クラッチが設けられ、前記第1クラッチが前記副クラッチよりも前記エンジン側に配置されている車両用動力伝達装置、の制御装置であって、(b)前記副クラッチは、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、その車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、前記車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能なツーウェイクラッチから構成され、(c)前記ツーウェイクラッチの前記エンジン側に位置する入力側回転部材の入力回転速度が、前記ツーウェイクラッチの前記駆動輪側に位置する出力側回転部材の出力回転速度よりも低い場合において、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、前記入力側回転部材の入力回転速度を前記出力側回転部材の出力回転速度に同期させた後、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える制御部を備えることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前記シフト要求が成立したとき、前記第1クラッチが解放されている場合には、前記第1クラッチを係合させるとともに、前記エンジンのトルクアップ制御を実行させ、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前記シフト要求が成立したとき、前記第1クラッチが係合されている場合には、前記エンジンのトルクアップ制御を実行させることを特徴とする。
また、第3発明の要旨とするところは、第1発明または第2発明の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える時点で前記第1クラッチが係合状態にある場合には、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える直前に、前記第1クラッチのトルク容量を一時的に低減することを特徴とする。
また、第4発明の要旨とするところは、第1発明または第2発明の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前であって、前記入力側回転部材の入力回転速度の上昇中において、前記第2クラッチのトルク容量を増加させることを特徴とする。
また、第5発明の要旨とするところは、前記制御部は、前記第2クラッチのトルク容量を増加させつつ、前記無段変速機をアップシフトさせることを特徴とする。
また、第6発明の要旨とするところは、第1発明から第5発明の何れか1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記制御部は、前記出力側回転部材の出力回転速度と前記入力側回転部材の入力回転速度との回転速度差が、前記入力回転速度が前記出力回転速度に同期したものと判断するための予め設定された同期判定閾値以下になると、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替えることを特徴とする。
第1発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、ツーウェイクラッチにおいて、入力側回転部材の入力回転速度が、出力側回転部材の出力回転速度よりも低い場合において、ツーウェイクラッチをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、入力側回転部材の入力回転速度を出力側回転部材の出力回転速度に同期させた後にツーウェイクラッチがロックモードに切り替えられるため、入力回転速度と出力回転速度との間の回転速度差が減少した状態で、ツーウェイクラッチがロックモードに切り替えられることとなり、ツーウェイクラッチがロックモードに切り替えられる切替過渡期に発生するショックを低減することができる。
また、第2発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、ツーウェイクラッチをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、第1クラッチを係合することで、第1クラッチが動力伝達可能になる。この状態で、エンジンのトルクアップ制御が実行されることで、エンジンのトルクが第1クラッチを経由してツーウェイクラッチの入力側回転部材に伝達されることから、入力回転速度が上昇する。よって、入力側回転部材の入力回転速度を、出力側回転部材の出力回転速度に同期させることができる。一方、シフト要求が成立したとき、第1クラッチが係合されている場合には、エンジンのトルクによって入力側回転部材の入力回転速度を引き上げることができるため、エンジンのトルクアップ制御を実行することで、入力側回転部材の入力回転速度を出力側回転部材の出力回転速度に同期させることができる。
また、第3発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、ツーウェイクラッチをロックモードに切り替える時点で第1クラッチが係合状態にある場合には、ツーウェイクラッチをロックモードに切り替える直前になると、第1クラッチのトルク容量を一時的に低減することで、第1クラッチのトルク容量を超えるトルクがツーウェイクラッチに伝達されなくなるため、ツーウェイクラッチのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。
また、第4発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、ツーウェイクラッチをロックモードに切り替える前であって、入力側回転部材の入力回転速度の上昇中において、第2クラッチのトルク容量が増加されることで、入力側回転部材の入力回転速度の上昇勾配が制限される。よって、入力回転速度の制御性が向上することから、ツーウェイクラッチのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。
また、第5発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、第2クラッチのトルク容量を増加させつつ、無段変速機がアップシフトされることで、入力側回転部材の入力回転速度の上昇勾配を制限することができる。よって、ツーウェイクラッチのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。
また、第6発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、出力回転速度と入力回転速度との回転速度差が、入力回転速度が出力回転速度に同期したものと判断するための予め設定された同期判定閾値以下になると、ツーウェイクラッチがロックモードに切り替えられることで、ツーウェイクラッチのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを低減することができる。
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
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と共に、車両10における各種制御のための制御機能および制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、動力源として機能するエンジン12の動力を駆動輪14に伝達する車両用動力伝達装置16(以下、動力伝達装置16と称す)を備えている。
動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間に設けられている。動力伝達装置16は、非回転部材としてのケース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と、トルクコンバータ20に連結された入力軸22と、入力軸22に連結されたベルト式の無段変速機24と、同じく入力軸22に連結された前後進切替装置26と、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ギヤ機構28と、無段変速機24およびギヤ機構28の共通の出力回転部材である出力軸30と、カウンタ軸32と、出力軸30およびカウンタ軸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と、カウンタ軸32に相対回転不能に設けられているギヤ36と、ギヤ36に動力伝達可能に連結されたデファレンシャル装置38とを、備えている。また、動力伝達装置16は、デファレンシャル装置38に連結された左右の車軸40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から出力される動力が、トルクコンバータ20、前後進切替装置26、ギヤ機構28、減速歯車装置34、デファレンシャル装置38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。或いは、動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力が、トルクコンバータ20、無段変速機24、減速歯車装置34、デファレンシャル装置38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
上述したように、動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路PTに並列に設けられた、ギヤ機構28および無段変速機24を備えている。つまり、動力伝達装置16は、入力軸22と出力軸30との間に並列に設けられ、エンジン12の動力を入力軸22から出力軸30へ各々伝達することが可能な2つの動力伝達経路を備えている。2つの動力伝達経路は、ギヤ機構28を経由した第1動力伝達経路PT1と、無段変速機24を経由した第2動力伝達経路PT2とを有している。すなわち、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2との2つの動力伝達経路を、入力軸22と出力軸30との間で並列に備えている。
第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1および第1ブレーキB1を含む前後進切替装置26、ギヤ機構28、副クラッチとして機能するツーウェイクラッチTWCを備え、エンジン12の動力を入力軸22からギヤ機構28を経由して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第1動力伝達経路PT1において、エンジン12から駆動輪14に向かって、前後進切替装置26、ギヤ機構28、ツーウェイクラッチTWCの順番で配置されている。すなわち、第1クラッチC1が、ツーウェイクラッチTWCよりもエンジン12側に配置されている。第2動力伝達経路PT2は、無段変速機24および第2クラッチC2を備え、エンジン12の動力を入力軸22から無段変速機24を経由して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第2動力伝達経路PT2において、エンジン12から駆動輪14に向かって、無段変速機24および第2クラッチC2の順番で配置されている。
また、ギヤ機構28からなる第1動力伝達経路PT1におけるギヤ比EL(=入力軸回転速度Nin/出力軸回転速度Nout)は、第2動力伝達経路PT2における最大変速比である無段変速機24の最ロー側変速比γmaxよりも大きな値に設定されている。すなわち、ギヤ比ELは、最ロー側変速比γmaxよりもロー側の変速比に設定されている。これより、第2動力伝達経路PT2は、第1動力伝達経路PT1よりもハイ側の変速比が形成される。なお、入力軸回転速度Ninは入力軸22の回転速度であり、出力軸回転速度Noutは出力軸30の回転速度である。
無段変速機24は、入力軸22と同軸心上に設けられて入力軸22と一体的に連結されたプライマリ軸58と、プライマリ軸58に連結された有効径が可変のプライマリプーリ60と、出力軸30と同軸心上に設けられたセカンダリ軸62と、セカンダリ軸62に連結さ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達要素としての伝動ベルト66とを備えている。無段変速機24は、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公知のベルト式の無段変速機であり、エンジン12の動力を駆動輪14側へ伝達する。プライマリプーリ60は、油圧アクチュエータ60aによってその有効径が変更され、セカンダリプーリ64は、油圧アクチュエータ64aによってその有効径が変更される。
動力伝達装置16において、エンジン12の動力を駆動輪14へ伝達する動力伝達経路PTが、車両10の走行状態に応じて、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2との間で切り替えられる。そのため、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とを選択的に形成するための複数の係合装置を備えている。複数の係合装置は、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、第2クラッチC2、およびツーウェイクラッチTWCを含んでいる。
第1クラッチC1は、第1動力伝達経路PT1上に設けられ、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、遮断したりするための係合装置であって、車両前進走行する場合に係合することで、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能にする係合装置である。第1ブレーキB1は、第1動力伝達経路PT1上に設けられ、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、遮断したりするための係合装置であって、車両後進走行する場合に係合することで、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能にする係合装置である。第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1または第1ブレーキB1の係合によって形成される。
ツーウェイクラッチTWCは、第1動力伝達経路PT1に設けられ、前進走行中における車両10の駆動状態において動力を伝達する一方、前進走行中における車両10の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、車両10の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードに切替可能に構成されている。例えば、第1クラッチC1が係合され、且つ、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードに切り替えられた状態では、エンジン12の動力によって前進走行される車両10の駆動状態において、ツーウェイクラッチTWCは動力伝達可能となる。すなわち、前進走行中においてエンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1を経由して駆動輪14側に伝達される。一方、惰性走行中など、車両10の被駆動状態では、第1クラッチC1が係合されていても、駆動輪14側から伝達される回転がツーウェイクラッチTWCによって遮断される。なお、車両10の駆動状態とは、入力軸22のトルクが進行方向を基準とした場合の正の値となる状態、実質的には、エンジン12の動力によって車両10が駆動させられる状態に対応している。また、車両の被駆動状態とは、入力軸22のトルクが進行方向を基準とした場合の負の値となる状態、実質的には、車両10の慣性によって走行させられ、駆動輪14側から伝達される回転によって入力軸22およびエンジン12が連れ回される状態に対応している。
また、第1クラッチC1が係合され、且つ、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられた状態では、ツーウェイクラッチTWCが車両10の駆動状態および被駆動状態において動力伝達が可能になり、エンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1を経由して駆動輪14側に伝達されるとともに、惰性走行中(被駆動状態)には、駆動輪14側から伝達される回転が、第1動力伝達経路PT1を経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジンブレーキを発生させることができる。また、第1ブレーキB1が係合され、且つ、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられた状態では、エンジン12側から伝達される車両後進方向に作用する動力が、ツーウェイクラッチTWCを経由して駆動輪14に伝達され、第1動力伝達経路PT1を経由した後進走行が可能になる。なお、ツーウェイクラッチTWCの構造については後述する。
第2クラッチC2は、第2動力伝達経路PT2に設けられ、第2動力伝達経路PT2を選択的に接続したり、遮断したりするための係合装置であって、車両前進走行する場合に係合することで、第2動力伝達経路PT2を動力伝達可能にする係合装置である。第1クラッチC1、第1ブレーキB1、第2クラッチC2は、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の湿式摩擦係合装置である。第1クラッチC1および第1ブレーキB1は、それぞれ前後進切替装置26を構成する要素の1つである。
エンジン12は、電子スロットル装置や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン12の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置42を備えている。エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセルペダル45の操作量であるアクセル操作量θaccに応じてエンジン制御装置42が制御されることで、エンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
トルクコンバータ20は、エンジン12と無段変速機24および前後進切替装置26との間に設けられ、エンジン12に連結されたポンプ翼車20p、および入力軸22に連結されたタービン翼車20tを備えている。トルクコンバータ20は、エンジン12の動力を入力軸22へ伝達する流体伝動装置である。トルクコンバータ20は、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとの間すなわちトルクコンバータ20の入出力回転部材間を直結可能な公知のロックアップクラッチLUを備えている。ロックアップクラッチLUは、車両の走行状態に応じてポンプ翼車20pとタービン翼車20tとの間(すなわちエンジン12と入力軸22との間)を直結する。例えば、比較的高車速領域において、ロックアップクラッチLUによってエンジン12と入力軸22とが直結される。
動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ44を備えている。オイルポンプ44は、エンジン12により回転駆動されることにより、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、前記複数個の係合装置の各々の係合や解放などの作動状態を切り替えたり、ロックアップクラッチLUの作動状態を切り替えたりするための作動油圧の元圧を、車両10に備えられた油圧制御回路46へ供給する。
前後進切替装置26は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置26p、第1クラッチC1、および第1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ア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。キャリア26cは、入力軸22に連結されている。リングギヤ26rは、第1ブレーキB1を介してケース18に選択的に連結される。サンギヤ26sは、入力軸22の外周側に配置され、その入力軸22に対して相対回転可能に設けられた小径ギヤ48に連結されている。キャリア26cとサンギヤ26sとは、第1クラッチC1を介して選択的に連結される。
ギヤ機構28は、小径ギヤ48と、カウンタ軸50と、カウンタ軸50に相対回転可能に設けられ、小径ギヤ48と噛み合う大径ギヤ52とを、備えている。また、カウンタ軸50には、出力軸30に設けられている出力ギヤ56と噛み合うカウンタギヤ54が、カウンタ軸50に対して相対回転不能に設けられている。
カウンタ軸50の軸方向で大径ギヤ52とカウンタギヤ54との間に、ツーウェイクラッチTWCが設けられている。ツーウェイクラッチTWCは、第1動力伝達経路PT1において、第1クラッチC1およびギヤ機構28よりも駆動輪14側に設けられている。ツーウェイクラッチTWCは、カウンタ軸50の軸方向で隣り合うようにして設けられている油圧式の油圧アクチュエータ41によって、ワンウェイモードおよびロックモードの一方に切り替えられる。
図2および図3は、ワンウェイモードおよびロックモードへのモードの切替を可能にするツーウェイクラッチTWCの構造を簡略的に示す図であって、ツーウェイクラッチTWCの周方向の一部を切断した断面図である。図2は、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードに切り替えられた状態を示し、図3は、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられた状態を示している。なお、図2および図3の紙面上下方向が回転方向に対応し、紙面上方が車両後進方向(後進回転方向)に対応し、紙面下方が車両前進方向(前進回転方向)に対応している。また、図2および図3の紙面左右方向が、カウンタ軸50の軸方向(以下、特に言及しない限り、軸方向はカウンタ軸50の軸方向に対応する)に対応し、紙面右側が図1の大径ギヤ52側に対応し、紙面左側が図1のカウンタギヤ54側に対応している。
ツーウェイクラッチTWCは、円盤状に形成され、カウンタ軸50の外周側に配置されている。ツーウェイクラッチTWCは、入力側回転部材68と、軸方向で入力側回転部材68と隣り合う位置に配置されている第1出力側回転部材70aおよび第2出力側回転部材70bと、軸方向で入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間に介挿されている複数個の第1ストラット72aおよび複数個の捩りコイルバネ73aと、軸方向で入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの間に介挿されている複数個の第2ストラット72bおよび複数個の捩りコイルバネ73bとを、含んで構成されている。なお、第1出力側回転部材70aおよび第2出力側回転部材70bが、本発明の出力側回転部材に対応している。
入力側回転部材68は、円盤状に形成され、カウンタ軸50の軸心を中心にしてカウンタ軸50に対して相対回転可能に配置されている。入力側回転部材68は、軸方向において第1出力側回転部材70aと第2出力側回転部材70bとの間に挟まれるようにして配置されている。また、入力側回転部材68の外周側には、大径ギヤ52の噛合歯が一体的に形成されているる。すなわち、入力側回転部材68と大径ギヤ52とが一体成形されている。入力側回転部材68は、ギヤ機構28、前後進切替装置26等を介して、エンジン12に動力伝達可能に連結されている。
入力側回転部材68の軸方向で第1出力側回転部材70aと対向する面には、第1ストラット72aおよび捩りコイルバネ73aが収容される第1収容部76aが形成されている。第1収容部76aは、周方向で等角度間隔に複数個形成されている。また、入力側回転部材68の軸方向で第2出力側回転部材70bと対向する面には、第2ストラット72bおよび捩りコイルバネ73bが収容される第2収容部76bが形成されている。第2収容部76bは、周方向で等角度間隔に複数個形成されている。第1収容部76aおよび第2収容部76bは、入力側回転部材68の径方向で同じ位置に形成されている。
第1出力側回転部材70aは、円盤状に形成され、カウンタ軸50の軸心を中心にして回転可能に配置されている。第1出力側回転部材70aは、カウンタ軸50に相対回転不能に設けられることで、カウンタ軸50と一体的に回転する。これに関連して、第1出力側回転部材70aは、カウンタ軸50、カウンタギヤ54、出力軸30、デファレンシャル装置38等を介して駆動輪14に動力伝達可能に連結されている。
第1出力側回転部材70aの軸方向で入力側回転部材68と対向する面には、入力側回転部材68から離れる方向に凹む、第1凹部78aが形成されている。第1凹部78aは、第1収容部76aと同じ数だけ形成され、周方向で等角度間隔に配置されている。また、第1凹部78aは、第1出力側回転部材70aの径方向で、入力側回転部材68に形成されている第1収容部76aと同じ位置に形成されている。従って、第1収容部76aと第1凹部78aとの回転位置が一致すると、各第1収容部76aと各第1凹部78aとが、それぞれ軸方向で互いに隣接した状態となる。第1凹部78aは、第1ストラット72aの一端を収容可能な形状となっている。また、第1凹部78aの周方向の一端には、エンジン12の動力によって入力側回転部材68が車両前進方向(図2、図3において紙面下方)に回転した場合において、第1ストラット72aの一端と当接する第1壁面80aが形成されている。
第2出力側回転部材70bは、円盤状に形成され、カウンタ軸50の軸心を中心にして回転可能に配置されている。第2出力側回転部材70bは、カウンタ軸50に相対回転不能に設けられることで、カウンタ軸50と一体的に回転する。これに関連して、第2出力側回転部材70bは、カウンタ軸50、カウンタギヤ54、出力軸30、デファレンシャル装置38等を介して駆動輪14に動力伝達可能に連結されている。
第2出力側回転部材70bの軸方向で入力側回転部材68と対向する面には、入力側回転部材68から離れる方向に凹む、第2凹部78bが形成されている。第2凹部78bは、第2収容部76bと同じ数だけ形成され、周方向で等角度間隔に配置されている。また、第2凹部78bは、第2出力側回転部材70bの径方向で、入力側回転部材68に形成されている第2収容部76bと同じ位置に形成されている。従って、第2収容部76bと第2凹部78bとの回転位置が一致すると、各第2収容部76bと各第2凹部78bとが、それぞれ軸方向で互いに隣接した状態となる。第2凹部78bは、第2ストラット72bの一端を収容可能な形状となっている。また、第2凹部78bの周方向の一端には、図3に示すツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12の動力によって入力側回転部材68が車両後進方向(図2、図3において紙面上方)に回転した場合、および、車両前進走行中に惰性走行された場合に、第2ストラット72bの一端と当接する第2壁面80bが形成されている。
第1ストラット72aは、所定の厚みを有する板状の部材からなり、図2および図3の断面で示すように、回転方向(紙面上下方向)に沿って長手状に形成されている。また、第1ストラット72aは、図2および図3において紙面に対して垂直な方向に所定の寸法を有している。
第1ストラット72aの長手方向の一端は、捩りコイルバネ73aによって第1出力側回転部材70a側に付勢されている。また、第1ストラット72aの長手方向の他端は、第1収容部76aに形成されている第1段付部82aに当接させられている。第1ストラット72aは、第1段付部82aと当接する他端を中心にして回動可能となっている。捩りコイルバネ73aは、第1ストラット72aと入力側回転部材68との間に介在され、第1ストラット72aの一端を第1出力側回転部材70aに向かって付勢している。
上記のように構成されることで、第1ストラット72aは、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードおよびロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12側から車両前進方向に作用する動力が伝達されると、第1ストラット72aの一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接させられるとともに、第1ストラット72aの他端が入力側回転部材68の第1段付部82aに当接させられる。この状態において、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの相対回転が阻止され、車両前進方向に作用する動力がツーウェイクラッチTWCを介して駆動輪14側に伝達される。上記第1ストラット72a、捩りコイルバネ73a、第1収容部76a、および第1凹部78a(第1壁面80a)によって、車両前進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達する一方、車両後進方向に作用する動力を遮断するワンウェイクラッチが構成される。
第2ストラット72bは、所定の厚みを有する板状の部材からなり、図2および図3の断面で示すように、回転方向(紙面上下方向)に沿って長手状に形成されている。また、第2ストラット72bは、図2および図3において紙面に対して垂直な方向に所定の寸法を有している。
第2ストラット72bの長手方向の一端は、捩りコイルバネ73bによって第2出力側回転部材70b側に付勢されている。また、第2ストラット72bの長手方向の他端は、第2収容部76bに形成されている第2段付部82bに当接させられている。第2ストラット72bは、第2段付部82bと当接する他端を中心にして回動可能となっている。捩りコイルバネ73bは、第2ストラット72bと入力側回転部材68との間に介在され、第2ストラット72bの一端を第2出力側回転部材70bに向かって付勢している。
上記のように構成されることで、第2ストラット72bは、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12側から車両後進方向に作用する動力が伝達されると、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bに当接させられるとともに、第2ストラット72bの他端が入力側回転部材68の第2段付部82bと当接させられる。また、前進走行中に惰性走行された場合においても、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bに当接させられるとともに、第2ストラット72bの他端が入力側回転部材68の第2段付部82bと当接させられる。この状態において、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの相対回転が阻止され、車両後進方向に作用する動力がツーウェイクラッチTWCを介して駆動輪14に伝達される。また、惰性走行中に駆動輪14側から伝達される回転が、ツーウェイクラッチTWCを介してエンジン12側に伝達される。上記第2ストラット72b、捩りコイルバネ73b、第2収容部76b、および第2凹部78b(第2壁面80b)によって、車両後進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達する一方、車両前進方向に作用する動力を遮断するワンウェイクラッチが構成される。
また、第2出力側回転部材70bには、その第2出力側回転部材70bを軸方向に貫通する複数個の貫通穴88が形成されている。各貫通穴88は、カウンタ軸50の軸方向から見て各第2凹部78bと重なる位置に形成されている。従って、各貫通穴88の一端は、第2凹部78bにそれぞれ連通している。各貫通穴88には、それぞれピン90が挿し通されている。ピン90は、円柱状に形成され、貫通穴88内を摺動可能となっている。ピン90の一端は、油圧アクチュエータ41を構成する押圧プレート74に当接させられているとともに、ピン90の他端は、周方向の一部が第2凹部78bを通る円環状のリング86に当接させられている。
リング86は、第2出力側回転部材70bに形成されるとともに周方向で隣り合う第2凹部78bを繋ぐように形成されている複数個の円弧状の溝84に嵌合し、軸方向において第2出力側回転部材70bに対する相対移動が許容されている。
油圧アクチュエータ41は、ツーウェイクラッチTWCと同じカウンタ軸50上であって、カウンタ軸50の軸方向において第2出力側回転部材70bと隣接する位置に配置されている。油圧アクチュエータ41は、押圧プレート74と、軸方向でカウンタギヤ54と押圧プレート74との間に介挿されている複数個のコイルスプリング92と、作動油が供給されることで押圧プレート74を軸方向でカウンタギヤ54側に移動させる推力を発生させる図示しない油圧室とを、備えている。
押圧プレート74は、円板状に形成され、カウンタ軸50に対して軸方向への相対移動可能に配置されている。スプリング92は、押圧プレート74を軸方向で第2出力側回転部材70b側に付勢している。従って、油圧アクチュエータ41の前記油圧室に作動油が供給されない状態では、図2に示すように、スプリング92の付勢力によって押圧プレート74が軸方向で第2出力側回転部材70b側に移動させられ、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bに接触させられる。このとき、図2に示すように、ピン90、リング86、および第2ストラット72bの一端が、軸方向で入力側回転部材68側に移動させられることで、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードに切り替えられる。
また、油圧アクチュエータ41の前記油圧室に作動油が供給された場合には、スプリング92の付勢力に抗って押圧プレート74が軸方向でカウンタギヤ54側に移動させられ、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bから離れた状態となる。このとき、図3に示すように、ピン90、リング86、および第2ストラット72bの一端が、捩りコイルバネ73bの付勢力によって、軸方向でカウンタギヤ54側に移動させられることで、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる。
図2に示すツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードの状態では、押圧プレート74が、スプリング92の付勢力によって第2出力側回転部材70bに当接させられる。このとき、ピン90が押圧プレート74に押されて軸方向で入力側回転部材68側に移動させられるとともに、リング86についてもピン90に押されて軸方向で入力側回転部材68側に移動させられる。結果として、第2ストラット72bの一端が、リング86に押し付けられて入力側回転部材68側に移動させられることで、第2ストラット72bの一端と第2壁面80bとの当接が阻止される。このとき、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの相対回転が許容され、第2ストラット72bがワンウェイクラッチとして機能しなくなる。一方、第1ストラット72aの一端は、捩りコイルバネ73aによって第1出力側回転部材70a側に付勢されることで、第1凹部78aの第1壁面80aと当接可能になることから、第1ストラット72aは、車両前進方向に作用する駆動力を伝達するワンウェイクラッチとして機能する。
図2に示すツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードの状態において、第1ストラット72aの一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接可能になることから、エンジン12からツーウェイクラッチTWCに車両前進方向に作用する動力が伝達される車両10の駆動状態になると、図2に示すように、第1ストラット72aの一端と第1壁面80aとが当接するとともに、第1ストラット72aの他端と第1段付部82aとが当接することで、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間で車両前進方向への相対回転が阻止され、エンジン12の動力がツーウェイクラッチTWCを介して駆動輪14に伝達される。一方、前進走行中に惰性走行されることで車両10が被駆動状態になった場合には、第1ストラット72aの一端と第1出力側回転部材70aの第1壁面80aとが当接することはなく、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの相対回転が許容されることから、ツーウェイクラッチTWCを介した動力伝達が遮断される。よって、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードの状態では、第1ストラット72aがワンウェイクラッチとして機能し、エンジン12から車両前進方向に作用する動力が伝達される車両10の駆動状態において動力が伝達される一方、前進走行中に惰性走行される車両10の被駆動状態において動力が遮断される。
図3に示すツーウェイクラッチTWCがロックモードの状態では、油圧アクチュエータ41の油圧室に作動油が供給されることで、スプリング92の付勢力に抗って、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bから離れる方向に移動させられる。このとき、第2ストラット72bの一端が、捩りコイルバネ73bの付勢力によって、第2出力側回転部材70bの第2凹部78b側に移動させられ、第2壁面80bと当接可能になる。また、第1ストラット72aについては、図2のワンウェイモードと同様に、その一端が出力側回転部材70bの第1壁面80aに当接可能となっている。
図3に示すツーウェイクラッチTWCがロックモードの状態において、車両前進方向に作用する動力が伝達されると、第1ストラット72aの一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接するとともに、第1ストラット72aの他端が第1段付部82aと当接することで、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間の車両前進方向への相対回転が阻止される。さらに、ツーウェイクラッチTWCがロックモードの状態において、車両後進方向に作用する動力が伝達されると、図3に示すように、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bと当接するとともに、第2ストラット72bの他端が第2段付部82bと当接することで、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの間で車両後進方向への相対回転が阻止される。よって、ツーウェイクラッチTWCがロックモードの状態では、第1ストラット72aおよび第2ストラット72bがそれぞれワンウェイクラッチとして機能し、ツーウェイクラッチTWCにおいて、車両前進方向および車両後進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達可能になる。従って、車両後進時において、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることで後進走行が可能になる。また、車両前進走行中に惰性走行される車両10の被駆動状態において、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることで、駆動輪14側から伝達される回転がツーウェイクラッチTWCを経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジン12が連れ回されることによるエンジンブレーキを発生させることができる。よって、ツーウェイクラッチTWCがロックモードの状態では、第1ストラット72aおよび第2ストラット72bがワンウェイクラッチとして機能し、車両10の駆動状態および被駆動状態において動力が伝達される。
図4は、車両10に備えられたシフト切替装置としてのシフトレバー98によって選択される操作ポジションPOSsh毎の各係合装置の係合状態を示す係合作動表である。図4において、「C1」が第1クラッチC1、「C2」が第2クラッチC2、「B1」が第1ブレーキB1、および「TWC」がツーウェイクラッチTWCにそれぞれ対応している。また、「P(Pポジション)」、「R(Rポジション)」、「N(Nポジション)」、「D(Dポジション)」、および「M(Mポジション)」は、シフトレバー98によって選択される各操作ポジションPOSshを示している。また、図4中の「○」は各係合装置の係合を示し、空欄は解放を示している。なお、ツーウェイクラッチTWCに対応する「TWC」にあっては、「○」がツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替を示し、空欄がツーウェイクラッチTWCのワンウェイモードへの切替を示している。
例えば、シフトレバー98の操作ポジションPOSshが、車両停止ポジションであるPポジション、または、動力伝達遮断ポジションであるNポジションに切り替えられた場合には、図4に示すように、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および第1ブレーキB1が解放される。このとき、第1動力伝達経路PT1および第2動力伝達経路PT2の何れにおいても動力が伝達されないニュートラル状態となる。
また、シフトレバー98の操作ポジションPOSshが、後進走行ポジションであるRポジションに切り替えられると、図4に示すように、第1ブレーキB1が係合されるとともに、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる。第1ブレーキB1が係合されることで、エンジン12側から後進方向に作用する動力がギヤ機構28に伝達される。このとき、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードにあると、その動力がツーウェイクラッチTWCによって遮断されるため、後進走行できない。従って、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることで、車両後進方向に作用する動力がツーウェイクラッチTWCを介して出力軸30側に伝達されるため、後進走行可能になる。よって、操作ポジションPOSshがRポジションに切り替えられると、第1ブレーキB1が係合されるとともに、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることで、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)を経由して車両後進方向の動力が伝達される、後進用ギヤ段が形成される。
また、シフトレバー98の操作ポジションPOSshが、前進走行ポジションであるDポジションに切り替えられると、図4に示すように、第1クラッチC1が係合されるか、あるいは、第2クラッチC2が係合される。図4に示す「D1(D1ポジション)」および「D2(D2ポジション)」は、制御上設定される仮想の操作ポジションであって、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられると、車両10の走行状態に応じて、D1ポジションまたはD2ポジションに自動で切り替えられる。D1ポジションは、車両停止中を含む比較的低車速領域において切り替えられる。D2ポジションは、中車速領域を含む比較的高車速領域において切り替えられる。例えば、Dポジションで走行中において、車両10の走行状態が、例えば低車速領域から高車速領域に移動した場合には、D1ポジションからD2ポジションに自動で切り替えられる。
例えば、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられたとき、車両10の走行状態がD1ポジションに対応する走行領域にある場合には、第1クラッチC1が係合されるとともに第2クラッチC2が解放される。このとき、エンジン12側から車両前進方向に作用する動力が、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)を軽油して駆動輪14に伝達されるギヤ走行モードとなる。なお、ツーウェイクラッチTWCは、ワンウェイモードに切り替えられているため、車両前進方向に作用する動力を伝達する。
また、操作ポジションPOSshが、Dポジションに切り替えられたとき、車両10の走行状態がD2ポジションに対応する走行領域にある場合には、第1クラッチC1が解放されるとともに第2クラッチC2が係合される。このとき、エンジン12側から前進方向に作用する動力が、第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14に伝達されるベルト走行モードとなる。このように、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられると、車両10の走行状態に応じて、エンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)または第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14側に伝達される。
また、シフトレバー98の操作ポジションPOSshが、Mポジションに切り替えられると、運転者の手動操作によってアップシフトおよびダウンシフトに切り替えることが可能となる。すなわち、Mポジションは、運転者の手動操作による変速が可能なマニュアルシフトポジションとなる。例えば、操作ポジションPOSshがMポジションに切り替えられた状態で、運転者よってダウンシフト側に手動操作されると、第1クラッチC1が係合されるとともに、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる前進用ギヤ段が形成される。また、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることで、ツーウェイクラッチTWCにおいて、車両10の駆動状態および被駆動状態の両方で動力伝達が可能となる。例えば惰性走行中は、駆動輪14側から回転が伝達される被駆動状態となるが、このときにMポジションにおいてダウンシフト側に手動操作されると、駆動輪14側から伝達される回転が、ツーウェイクラッチTWCを経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジン12が連れ回されることによりエンジンブレーキを発生させることができる。このように、操作ポジションPOSshがMポジションにおいてダウンシフトされると、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)を経由して駆動輪14に動力が伝達されるとともに、惰性走行中には、駆動輪14側から伝達される回転が第1動力伝達経路PT1を経由してエンジン12側に伝達されることでエンジンブレーキを発生させることができる、前進用ギヤ段が形成される。
また、シフトレバー98の操作ポジションPOSshが、Mポジションに切り替えられた状態で、運転者によってアップシフト側に手動操作されると、第2クラッチC2が係合される。このとき、第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14に動力が伝達される前進用無段変速段が形成される。このように、操作ポジションPOSshがMポジションに切り替えられると、運転者の手動操作によって、第1動力伝達経路PT1を経由して動力が伝達される前進用ギヤ段(すなわちギヤ走行モード)、および、第2動力伝達経路PT2を経由して動力が伝達される前進用無段変速段(すなわちベルト走行モード)の一方に、切り替えられるマニュアルシフトが可能となる。なお、操作ポジションPOSshがMポジションにおいてダウンシフトされた場合が、図4のM1ポジションに対応し、操作ポジションPOSshがMポジションにおいてアップシフトされた場合が、図4のM2ポジションに対応している。これらM1ポジションおよびM2ポジションは、見かけ上は存在しないが、以下において、操作ポジションPOSshがMポジションでダウンシフト側に手動操作された場合には、M1ポジションに切り替えられたと便宜的に記載し、操作ポジションPOSshがMポジションでアップシフト側に手動操作された場合には、M2ポジションに切り替えられたと便宜的に記載する。
図1に戻り、車両10は、動力伝達装置16の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。電子制御装置100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。電子制御装置100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、前記複数個の係合装置(C1、B1、C2、TWC)の各々の作動状態を切り替える油圧制御等を実行する。電子制御装置100は、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100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えば各種回転速度センサ102、104、106、108、109、アクセル操作量センサ110、スロットル開度センサ112、シフトポジションセンサ114、油温センサ116など)による各種検出信号等(例えばエンジン回転速度Ne、入力軸回転速度Ninと同値となるプライマリ回転速度Npri、セカンダリ回転速度Nsec、車速Vに対応する出力軸回転速度Nout、ツーウェイクラッチTWCを構成する入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcin、運転者の加速操作の大きさを表すアクセルペダル45のアクセル操作量θacc、スロットル開度tap、車両10に備えられたシフト切替装置としてのシフトレバー98の操作ポジションPOSsh、油圧制御回路46内の作動油の温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。なお、入力軸回転速度Nin(=プライマリ回転速度Npri)は、タービン回転速度NTでもある。また、電子制御装置100は、プライマリ回転速度Npriとセカンダリ回転速度Nsecとに基づいて無段変速機24の実際の変速比γcvtである実変速比γcvt(=Npri/Nsec)を算出する。また、電子制御装置100は、出力軸回転速度Noutに基づいて、ツーウェイクラッチTWCを構成する第1出力側回転部材70aおよび第2出力側回転部材70b(以下、特に区別しない場合には、出力側回転部材70と称する)の出力回転速度Ntwcoutを算出する。
電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置42、油圧制御回路46など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御するためのエンジン制御指令信号Se、無段変速機24の変速やベルト挟圧力等を制御するための油圧制御指令信号Scvt、前記複数個の係合装置の各々の作動状態を制御するための油圧制御指令信号Scbd、ロックアップクラッチLUの作動状態を制御するための油圧制御指令信号Sluなど)が、それぞれ出力される。
これら各種指令信号を受けて、油圧制御回路46から、第1クラッチC1の油圧アクチュエータに供給される油圧であるSL1油圧Psl1、第1ブレーキB1の油圧アクチュエータに供給される油圧であるB1制御圧Pb1、第2クラッチC2の油圧アクチュエータに供給される油圧であるSL2油圧Psl2、ツーウェイクラッチTWCのモードを切り替える油圧アクチュエータ41に供給される油圧であるTWC油圧Ptwc、プライマリプーリ60の油圧アクチュエータ60aに供給されるプライマリ圧Ppri、セカンダリプーリ64の油圧アクチュエータ64aに供給されるセカンダリ圧Psec、ロックアップクラッチLUを制御するLU圧Pluなどが出力される。なお、SL1油圧Psl1、SL2油圧Psl2、B1制御圧Pb1、TWC油圧Ptwc、プライマリ圧Ppri、セカンダリ圧Psec、LU圧Pluは、それぞれ油圧制御回路46に備えられている図示しない電磁弁によって、直接または間接的に調圧される。
電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現するために、エンジン制御手段として機能するエンジン制御部120および変速制御手段として機能する変速制御部122を機能的に備えている。
エンジン制御部120は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル操作量θaccおよび車速Vを適用することで要求駆動力Fdemを算出する。エンジン制御部120は、その要求駆動力Fdemが得られる目標エンジントルクTetを設定し、その目標エンジントルクTetが得られるようにエンジン12を制御する指令をエンジン制御装置42へ出力する。
変速制御部122は、例えば、車両停止中において、操作ポジションPOSshがPポジションまたはNポジションから例えばDポジションに切り替えられたとき、第1クラッチC1を係合させる指令を油圧制御回路46へ出力する。これにより、車両10が、第1動力伝達経路PT1を経由して前進走行が可能となる前進用ギヤ走行モードに切り替えられる。また、変速制御部122は、車両停止中において、操作ポジションPOSshがPポジションまたはNポジションからRポジションに切り替えられたとき、第1ブレーキB1を係合させるとともに、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える指令を油圧制御回路46へ出力する。これにより、車両10が、第1動力伝達経路PT1を経由して後進走行が可能となる後進用ギヤ走行モードに切り替えられる。
また、変速制御部122は、例えば第2動力伝達経路PT2を経由したベルト走行モードで走行中において、アクセル開度θacc、車速Vなどに基づいて算出される目標ギヤ比γtgtとなるように無段変速機24のギヤ比γを制御する指令を油圧制御回路46へ出力する。具体的には、変速制御部122は、無段変速機24のベルト挟圧を最適な値に調整しつつ、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を達成する予め定められた関係(例えば変速マップ)を記憶しており、その関係からアクセル操作量θaccおよび車速Vなどに基づいて、プライマリプーリ60の油圧アクチュエータ60aに供給されるプライマリ圧Ppriの指令値としてのプライマリ指示圧Ppritgtと、セカンダリプーリ64の油圧アクチュエータ64aに供給されるセカンダリ圧Psecの指令値としてのセカンダリ指示圧Psectgtとを決定し、プライマリ指示圧Ppritgtおよびセカンダリ指示圧Psectgtとなるようにプライマリ圧Ppriおよびセカンダリ圧Psecを制御する指令を、油圧制御回路46へ出力して無段変速機24の変速を実行する。なお、無段変速機24の変速制御については公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
また、変速制御部122は、操作ポジションPOSshがDポジションである場合には、ギヤ走行モードとベルト走行モード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122は、ギヤ走行モードにおけるギヤ機構28のギヤ比ELに対応する第1速変速段と、ベルト走行モードにおける無段変速機24の最ロー側変速比γmaxに対応する第2速変速段とを、切り替えるための予め定められた関係である変速マップを記憶している。変速マップは、車速Vおよびアクセル操作量θaccなどから構成され、変速マップ上には、第2速変速段へのアップシフトすなわちベルト走行モードへの切替を判断するためのアップシフト線、および、第1速変速段へのダウンシフトすなわちギヤ走行モードへの切替を判断するためのダウンシフト線が設定されている。変速制御部122は、変速マップに実際の車速Vおよびアクセル操作量θaccを適用することで変速の要否を判断し、その判断結果に基づいて変速(すなわち走行モードの切替)を実行する。例えば、ベルト走行モードで走行中に、ダウンシフト線を跨いだ場合には、第1速変速段(ギヤ走行モード)へのダウンシフトが判断され(ダウンシフト要求)、ギヤ走行モードで走行中に、アップシフト線を跨いだ場合には、第2速変速段(ベルト走行モード)へのアップシフトが判断される(アップシフト要求)。なお、ギヤ走行モードが、図4のD1ポジションに対応し、ベルト走行モードが、図4のD2ポジションに対応している。
変速制御部122は、例えば、操作ポジションPOSshがDポジションにおけるギヤ走行モード(D1ポジションに対応)で走行中に、ベルト走行モード(D2ポジションに対応)に切り替えるアップシフトを実行する判断が為されると、第1クラッチC1を解放させるとともに第2クラッチC2を係合させる指令を油圧制御回路46へ出力する。これにより、動力伝達装置16における動力伝達経路PTは、第1動力伝達経路PT1から第2動力伝達経路PT2へ切り替えられる。このように、変速制御部122は、第1クラッチC1の解放と第2クラッチC2の係合とによる有段変速制御によって、第1動力伝達経路PT1を経由して動力が伝達されるギヤ走行モードから、第2動力伝達経路PT2を経由して動力が伝達されるベルト走行モードへ切り替える(アップシフト)。
走行モードがベルト走行モードに切り替えられると、動力伝達装置16において第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して動力が伝達される。このとき、駆動輪14の回転が、デファレンシャル装置38、減速歯車機構34、出力ギヤ56等を経由してカウンタギヤ54に伝達される。また、ツーウェイクラッチTWCがワンウェイモードとされることで、カウンタギヤ54の回転がツーウェイクラッチTWCによって遮断され、ギヤ機構28側には回転が伝達されない。従って、車速Vが高車速になった場合であっても、ギヤ機構28側には回転が伝達されないため、高車速走行時におけるギヤ機構28の高回転化が防止される。
また、変速制御部122は、操作ポジションPOSshがDポジションにおけるベルト走行モード(D2ポジションに対応)での走行中に、ダウンシフトを判断してギヤ走行モード(D1ポジションに対応)へ切り替える場合、第2クラッチC2を解放させるとともに第1クラッチC1を係合させる指令を油圧制御回路46へ出力する。これにより、動力伝達装置16における動力伝達経路PTは、第2動力伝達経路PT2から第1動力伝達経路PT1へ切り替えられる。このように、変速制御部122は、第2クラッチC2の解放と第1クラッチC1の係合とによる有段変速制御によって、第2動力伝達経路PT2を経由して動力が伝達されるベルト走行モードから、第1動力伝達経路PT1を経由して動力が伝達されるギヤ走行モードへ切り替える動力伝達装置16のダウンシフトを実行する。
ところで、例えば操作ポジションPOSshが、DポジションからM1ポジション、および、M2ポジションからM1ポジションに切り替えられる場合には、ツーウェイクラッチTWCのワンウェイモードからロックモードへの切替を伴う。この操作ポジションPOSshのDポジションからM1ポジションへの切替、および、M2ポジションからM1ポジションへの切替は、惰性走行中において運転者がエンジンブレーキ力を必要とするときにおいて好適に実行される。
ここで、ツーウェイクラッチTWCは、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinと出力側回転部材70(第1出力側回転部材70aおよび第2出力側回転部材70b)の出力回転速度Ntwcoutとの間に回転速度差があると、ロックモードに切り替えられる過渡期において、入力側回転部材68と第2ストラット72bの一端とが衝突することでショックが発生する虞がある。また、入力側回転部材68と第2ストラット72bとの衝突に伴って耐久性が低下する虞もある。
これらの問題を解消するため、変速制御部122は、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションで走行中にM1ポジションに切り替えられた場合には、ツーウェイクラッチTWCの入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させた後、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える。以下、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションからM1ポジションに切り替えられたときの制御について説明する。
変速制御部122は、切替判定部126、条件成立判定部128、係合状態判定部130、および同期判定部132を機能的に備えている。なお、エンジン制御部120および変速制御部122が、本発明の制御部に対応している。
切替判定部126は、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションで走行中に、運転者によってM1ポジションに切り替えられたかを判定する。なお、操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合には、運転者がエンジンブレーキを必要としていることを示している。すなわち、操作ポジションPOSshのM1ポジションへの切替は、エンジンブレーキを確保するギヤ段を形成する要求が出力されたことを示している。また、操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられると、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられることから、切替判定部126は、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したかを判定する機能を有している。
切替判定部126によってM1ポジションへの切替が判定されると、条件成立判定部128は、アクセル操作量θaccがゼロであることに基づいて、駆動輪14側から回転が伝達される被駆動状態であるかを判定する。さらに、条件成立判定部128は、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutよりも低いかを判定する。具体的には、条件成立判定部128は、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)が、予め設定されているロック制御判定閾値α1よりも大きいか(Ntwcout−Ntwcin>α1)を判定する。
ロック制御判定閾値α1(以下、判定閾値α1)は、予め実験的または設計的に求められる値であり、その回転速度差ΔNtwcでツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えた場合において、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える過渡期に発生するショックが運転者に伝達されない範囲であり、且つ、ツーウェイクラッチTWCの耐久性低下が生じない範囲の閾値に設定されている。判定閾値α1は、例えば100rpm程度に設定されている。従って、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きい状態でツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替を実行すると、ショックが発生する虞がある。
条件成立判定部128によって、車両10の走行状態が被駆動状態であり、且つ、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1以上であると判定されると、係合状態判定部130は、第1クラッチC1が係合状態にあるかを判定する。係合状態判定部130によって、第1クラッチC1が解放状態にあると判定される場合には、変速制御部122は、第2クラッチC2を解放させるとともに、第1クラッチC1を係合させる所謂クラッチツウクラッチ制御を実行する。
また、クラッチツウクラッチ制御が開始されると、エンジン制御部120は、エンジン12のトルクアップ制御をエンジン制御装置42に実行させる。また、係合状態判定部130によって第1クラッチC1が係合状態にあると判定された場合も同様に、エンジン制御部120は、エンジン12のトルクアップ制御をエンジン制御装置42に実行させる。エンジン12のトルクアップ制御が実行されることで、エンジン12のトルクによって入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが引き上げられる。なお、エンジン12のトルクアップ制御は、第1クラッチC1の係合が開始された時点と同時に開始されても構わないが、第1クラッチC1のトルク容量がゼロの状態では、エンジン12のトルクアップ制御を実行しても、入力回転速度Ntwcinが引き上がらないため、第1クラッチC1の係合開始時点から所定の遅れ時間経過後に開始されても構わない。
エンジン制御部120は、例えば、トルクアップ制御において予め設定されている目標エンジントルクTetを設定し、その目標エンジントルクTetが得られるようにエンジン12を制御する指令をエンジン制御装置42に出力する。このエンジン12のトルクアップ制御は、ツーウェイクラッチTWCの入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutまで引き上げるために実行される。このトルクアップ制御において設定される目標エンジントルクTetは、予め実験的または設計的に求められ、入力回転速度Ntwcinが所定の上昇勾配ΔNtwcinで上昇し、出力回転速度Ntwcoutに到達する値に設定されている。また、目標エンジントルクTetは、例えばエンジン12のトルクアップ制御開始時点における、入力回転速度Ntwcinと出力回転速度Ntwcoutとの回転速度差ΔNtwcに応じて適宜変更されても構わない。
エンジン制御部120は、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、予め設定されているトルクアップ終了判定閾値α2(以下、判定閾値α2)以下になると、エンジン12のトルクアップ制御を終了する。判定閾値α2は、予め実験的または設計的に求められ、トルクアップ制御の終了から所定時間経過すると、入力回転速度Ntwcinが回転速度twcoutに到達する、すなわち入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期すると予測される値に設定されている。なお、判定閾値α2は、入力回転速度Ntwcinの同期を判定するための予め設定された後述する同期判定閾値α3よりも大きい値に設定されている。
同期判定部132は、エンジン12のトルクアップ制御終了後において、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、予め設定されている同期判定閾値α3以下になったかに基づいて、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期したかを判定する。同期判定閾値α3は、予め実験的または設計的に求められ、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutと同期したものと判断できる値に設定されている。なお、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期したかは、例えば、入力回転速度Ntwcinの上昇開始時点(またはエンジン12のトルクアップ制御終了時点)から所定時間経過したかなどに基づいて判断されるものであっても構わない。
同期判定部132によって、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になったと判定されると、変速制御部122は、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える指令を油圧制御回路46に出力する。これを受けて、油圧アクチュエータ41が作動し、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる。このように、入力回転速度Ntwcinを出力回転速度Ntwcoutに同期させた後に、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えることで、切替過渡期に発生するショックが抑制されるとともに、ツーウェイクラッチTWCの耐久性低下も抑制される。
図5は、電子制御装置100の制御作動の要部、すなわち操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションで走行中に、M1ポジションに切り替えられたときの制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。
先ず、切替判定部126の制御機能に対応するステップST1(以下、ステップを省略する)では、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションからM1ポジションに切り替えられたかに基づいて、エンジンブレーキを確保するギヤ段を形成する要求が出力されたかが判定される。ST1が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST1が肯定される場合、条件成立判定部128の制御機能に対応するST2において、車両10の状態が被駆動状態であり、且つ、回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)が判定閾値α1よりも大きいかが判定される。ST2が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST2が肯定される場合、係合状態判定部130の制御機能に対応するST3において、第1クラッチC1が係合状態にあるかが判定される。ST3が否定される場合、変速制御部122の制御機能に対応するST4において、第2クラッチC2を解放するとともに、第1クラッチC1を係合する所謂クラッチツウクラッチ制御が開始され、ST5に進む。また、ST3が肯定される場合もST5に進む。
エンジン制御部120の制御機能に対応するST5では、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。エンジン12のトルクアップ制御は、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になるまで継続して実行される。同期判定部132の制御機能に対応するST6では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になったが判定される。ST6は、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になるまで繰り返し実行される。回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になると、ST6が肯定され、変速制御部122の制御機能に対応するST7において、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が実行される。このとき、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックが低減される。また、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替わることで、駆動輪14側から伝達される回転によってエンジン12が連れ回されることでエンジンブレーキが発生する。
図6は、図5のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートである。図6は、操作ポジションPOSshがDポジションであって、アクセル操作量θaccがゼロの被駆動状態での走行中において、エンジンブレーキを確保するために運転者によって操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合を示している。なお、図6の操作ポジションPOSshのDポジションは、図4に示す第1クラッチC1が係合されるD1ポジションに対応している。
図6において、縦軸は上から順番に、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcin、第1クラッチC1のトルク容量を制御するためのSL1油圧Psl1、第2クラッチC2のトルク容量を制御するためのSL2油圧Psl2、ツーウェイクラッチTWCのモードを切り替えるためのTWC油圧Ptwc、エンジントルクTeを示している。図6において、SL1油圧Psl1が油圧Pc1onになると、第1クラッチC1が係合状態となり、SL2油圧Psl2が油圧Pc2onになると、第2クラッチC2が係合状態となり、TWC油圧Ptwcが油圧Ptwconになると、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替わる。なお、図6に示すSL1油圧Psl1、SL2油圧Psl2、およびTWC油圧Ptwcは、それぞれ指示圧であり、実際の油圧は所定の遅れをもって各指示圧に追従する。
図6に示すt1時点において、運転者によって操作ポジションPOSshがDポジションからエンジンブレーキが確保されるM1ポジションに切り替えられると、t1時点において、車両10が被駆動状態であって、且つ、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力回転速度Ntwcinを出力回転速度Ntwcoutに同期させる、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。
図6のt2時点において、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になると、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。なお、t2時点でエンジン12のトルクアップ制御が終了しても、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配が小さくなるものの、入力回転速度Ntwcinは慣性の力で上昇が継続する。t3時点において、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、同期判定閾値α3以下になったと判定されると、TWC油圧Ptwc(指示圧)が、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が可能となる油圧Ptwconに引き上げられる。このとき、ツーウェイクラッチTWCの出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとが同期した状態であることから、ロックモードへの切替過渡期に発生するショックが抑制される。
図7は、図5のフローチャートに基づく制御結果を示す他のタイムチャートである。図7は、操作ポジションPOSshがM2ポジションであって、アクセル操作量がゼロの被駆動状態での走行中において、エンジンブレーキを確保するために運転者によって操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合を示している。
図7に示すt1時点において、運転者によって操作ポジションPOSshがM2ポジションからエンジンブレーキが確保されるM1ポジションに切り替えられると、t1時点において車両10が被駆動状態であって、且つ、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
また、t1時点において第2クラッチC2が係合されていることから、t1時点において第2クラッチC2を解放するとともに、第1クラッチC1を係合するクラッチツウクラッチ制御が開始される。図7に示すように、t1時点において、第1クラッチC1のトルク容量に対応するSL1油圧Psl1の目標値(指示圧)が、第1クラッチC1の係合される係合圧Pc1onに設定されるとともに、第2クラッチC2のトルク容量に対応するSL2油圧Psl2の目標値(指示圧)がゼロに設定される。これより、第1クラッチC1が係合側に制御されるとともに、第2クラッチC2が解放側に制御される。なお、図7にあっては、SL1油圧Psl1(指示圧)およびSL2油圧Psl2(指示圧)がステップ的に変化しているが、実際には、第1クラッチC1の係合および第2クラッチC2の解放の過渡期においてショックが発生しないように制御される。また、t1時点と同時、またはt1時点から所定時間経過後に、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。例えば、第1クラッチC1がトルク容量を持ち出すと予測される時点においてエンジン12のトルクアップ制御が開始される。
t2時点では、第1クラッチC1がトルク容量を持つことで、エンジン12のトルクアップ制御によって、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが上昇する。t3時点では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下となることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。なお、エンジン12のトルクアップ制御が終了しても、慣性の力によって入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinは継続して上昇する。t4時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が実行される。具体的には、TWC油圧Ptwcが油圧Ptwconに制御される。このとき、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、ロックモードへの切替過渡期に発生するショックが抑制される。
上述のように、本実施例によれば、ツーウェイクラッチTWCにおいて、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutよりも低い場合において、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させた後にツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられるため、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替えられる切替過渡期に発生するショックを低減することができる。
また、本実施例によれば、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、第1クラッチC1を係合させることで、第1クラッチC1が動力伝達可能になる。この状態で、エンジン12のトルクアップ制御が実行されることで、エンジン12のエンジントルクTeが、第1クラッチC1を経由してツーウェイクラッチTWCの入力側回転部材68に伝達されるため、入力回転速度Ntwcinが上昇する。よって、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させることができる。一方、シフト要求が成立したとき、第1クラッチC1が係合されている場合には、エンジン12のエンジントルクTeによって入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを引き上げることができるため、エンジン12のトルクアップ制御を実行することで、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させることができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例において、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinがエンジン12のトルクアップ制御によって引き上げられるが、エンジントルクTeのばらつきによって、入力回転速度Ntwcinの同期するタイミングが狙った時点からずれると、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期の回転速度差ΔNtwcが大きくなることで、ショックが大きくなる虞がある。例えば、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが大きくなると、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える前に、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに到達してしまう。このとき、ツーウェイクラッチTWCを経由して駆動側に作用するトルクが出力軸14側に伝達されることでショックが発生する虞がある。
そこで、本実施例では、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える時点で第1クラッチが係合状態にある場合には、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替を実行する直前に、第1クラッチC1のトルク容量を一時的に低減させることで、エンジン12のエンジントルクTeにばらつきが生じた場合であっても、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを低減する。以下、本実施例における、制御態様について説明する。
図8は、本実施例の車両用動力伝達装置148を制御する電子制御装置150の制御機能を説明する機能ブロック線図である。なお、電子制御装置150以外の構成については、前述した実施例と変わらないため、その説明を省略する。
本実施例の変速制御部152は、切替判定部126、条件成立判定部128、係合状態判定部130、同期判定部132、およびC1トルク制御部154を、機能的に備えて構成されている。なお、切替判定部126、条件成立判定部128、係合状態判定部130、および同期判定部132の機能は、前述した実施例と基本的に変わらないため、その説明を省略する。また、エンジン制御部120および変速制御部152(C1トルク制御部154)が、本発明の制御部に対応している。
C1トルク制御部154は、エンジン制御部120によるエンジン12のトルクアップ制御が終了すると、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)を算出し、算出された回転速度差ΔNtwcが、予め設定されている同期直前判定閾値α4(以下、判定閾値α4)以下であるかを判定する。
判定閾値α4は、予め実験的または設計的に求められ、入力側回転部材68の回転速度差ΔNtwcinが、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期する直前にあると判断できる値に設定されている。判定閾値α4は、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期したと判断するための同期判定閾値α3よりも大きく、且つ、エンジン12のトルクアップ制御の終了を判断するための判定閾値α2よりも小さい値に設定されている(α3<α4<α2)。
C1トルク制御部154は、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α4以下になったと判断すると、第1クラッチC1のトルク容量をゼロを目標にして低減させる。具体的には、C1トルク制御部154は、例えばSL1油圧Psl1の目標値をゼロにして、SL1油圧Psl1を低下する指令を油圧制御回路46に出力することで、第1クラッチC1のトルク容量を低減させる。なお、第1クラッチC1の目標トルク容量は、必ずしもゼロである必要はない。例えば、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇が保持される範囲であって、且つ、ツーウェイクラッチTWCよりも上流側に位置する回転部材によって発生するイナーシャトルクが、ツーウェイクラッチTWCを介して駆動輪14側に伝達された場合であっても、運転者がショックを感知しない値の範囲であれば適宜適用される。また、第1クラッチC1のトルク容量は、ステップ的に低減するだけでなく、所定の勾配で漸減するものであっても構わない。
第1クラッチC1のトルク容量が低減されることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに到達した場合において、第1クラッチC1を経由して駆動輪14側に伝達されるトルクは、第1クラッチC1のトルク容量を超えないため、第1クラッチC1が係合状態(完全係合)にある場合に比べて、駆動輪14側に伝達されるトルクが減少する。すなわち、第1クラッチC1において滑りが生じることで、第1クラッチC1のトルク容量を超えるトルクはツーウェイクラッチTWC側に伝達されないため、ツーウェイクラッチTWCを介して駆動輪14側にトルクが伝達された場合であっても、第1クラッチC1が係合状態にある場合に比べてショックが低減されることとなる。
また、同期判定部132によって、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になったと判定されると、変速制御部152は、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替を開始する。また、C1トルク制御部154は、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替開始時点と同時に、第1クラッチC1のトルク容量を増加する制御を実行する。具体的には、C1トルク制御部154は、SL1油圧Psl1を、第1クラッチC1が係合状態となる油圧Pc1onに向かって漸増させる指令を油圧制御回路46に出力する。これより、第1クラッチC1のトルク容量が漸増し、第1クラッチC1が再係合されることとなる。
また、第1クラッチC1のトルク容量の増加を開始するタイミングは、必ずしもツーウェイクラッチTWCのロックモードの切替開始時点と同時に限定されない。例えば、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替開始時点から所定の遅れ時間が経過した後に、第1クラッチC1のトルク容量を増加するものであっても構わない。或いは、回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)が予め設定されている閾値以下になったことを条件にして第1クラッチC1のトルク容量を増加しても構わない。
このように、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期する直前であると判断されると、第1クラッチC1のトルク容量が一時的に低減されることで、エンジン12のエンジントルクTeばらつきによってツーウェイクラッチTWCを介して出力軸14側にトルクが伝達された場合であっても、第1クラッチC1において滑りが生じることで、出力軸14側に伝達されるトルクが減少するため、ショックが低減される。
図9は、電子制御装置150の制御作動の要部、すなわち操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションで走行中に、M1ポジションに切り替えられたときの制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。
先ず、切替判定部126の制御機能に対応するST1において、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションからM1ポジションに切り替えられたかに基づいて、エンジンブレーキを確保するギヤ段を形成する要求が出力されたかが判定される。ST1が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST1が肯定される場合、条件成立判定部128の制御機能に対応するST2において、車両10の状態が被駆動状態であり、且つ、回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)が判定閾値α1よりも大きいかが判定される。ST2が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST2が肯定される場合、係合状態判定部130の制御機能に対応するST3において、第1クラッチC1が係合状態にあるかが判定される。ST3が否定される場合、変速制御部122の制御機能に対応するST4において、第2クラッチC2を解放するとともに、第1クラッチC1を係合する所謂クラッチツウクラッチ制御が開始され、ST5に進む。また、ST3が肯定される場合もST5に進む。
エンジン制御部120の制御機能に対応するST5では、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。エンジン12のトルクアップ制御は、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になるまで継続して実行される。次いで、C1トルク制御部154の制御機能に対応するST10では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、判定閾値α4以下になったかに基づいて、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期する直前の状態であるかが判定される。ST10は、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α4以下になるまで繰り返し実行される。回転速度差ΔNtwcが判定閾値α4以下になると、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期する直前と判断され、ST10が肯定されてST11に進む。
C1トルク制御部154の制御機能に対応するST11では、ST3およびST4に基づいて第1クラッチC1が係合状態にあることから、第1クラッチC1のトルク容量を低減する制御が実行される。同期判定部132の制御機能に対応するST6では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、同期判定閾値α3以下になったかが判定される。ST6が否定される場合、ST11に戻り、第1クラッチC1のトルク容量を低減する制御が繰り返し実行される。回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になると、変速制御部152の制御機能に対応するST7において、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が実行される。このとき、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期におけるショックが抑制される。
次いで、C1トルク制御部154の制御機能に対応するST12では、第1クラッチC1を再係合する条件が成立したかが判定される。第1クラッチC1の再係合は、例えば、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が開始されたことや、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替開始時点から所定の遅れ時間が経過したことや、回転速度差ΔNtwcが予め設定されている閾値以下になったことなどを条件とすることができる。ST12は、第1クラッチC1を再係合する条件が成立するまで繰り返し実行される。第1クラッチC1を再係合する条件が成立すると、ST12が肯定され、C1トルク制御部154の制御機能に対応するST13において、第1クラッチC1が再係合される。
図10は、図9のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートである。図10は、操作ポジションPOSshがM2ポジションであって、アクセル操作量がゼロである被駆動状態での走行中において、エンジンブレーキを確保するために運転者によって操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合の制御結果を示している。
図10に示すt1時点において、運転者によって操作ポジションPOSshがM2ポジションからエンジンブレーキが確保されるM1ポジションに切り替えられると、t1時点において車両10が被駆動状態であって、且つ、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力回転速度Ntwcinを出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
また、t1時点において、第2クラッチC2を解放するとともに、第1クラッチC1を係合するクラッチツウクラッチ制御が開始される。図10に示すように、t1時点において、SL1油圧Psl1の目標値(指示圧)が、第1クラッチC1の係合される係合圧Pc1onに設定されるとともに、SL2油圧Psl2の目標値(指示圧)がゼロに設定される。これより、第1クラッチC1が係合側に制御されるとともに、第2クラッチC2が解放側に制御される。これと同時または所定時間経過後に、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。
t2時点では、第1クラッチC1がトルク容量を持つことで、エンジン12のトルクアップ制御によって入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが上昇する。t3時点では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。なお、エンジン12のトルクアップ制御が終了しても、入力回転速度Ntwcinは、慣性の力によって出力回転速度Ntwcoutに向かって継続して上昇する。
t4時点では、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α4以下になることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期する直前と判断され、第1クラッチC1のトルク容量の低減が開始される。t5時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が実行される。このとき、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、ロックモードへの切替過渡期に発生するショックが抑制される。また、エンジン12のトルクアップ制御時におけるエンジントルクTeのばらつきに起因して、ロックモードへの切替が完了する前に入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに到達し、ツーウェイクラッチTWCを介して出力軸14側にトルクが伝達された場合であっても、第1クラッチC1のトルク容量が予め低減されているため、第1クラッチC1よりも上流側から伝達されるトルクは、第1クラッチC1のトルク容量を越えないため、駆動輪14側に伝達されるトルクは小さくなる。t6時点において、第1クラッチC1を再係合する条件が成立すると、第1クラッチC1のトルク容量が漸増されて第1クラッチC1が再係合される。
上述のように、本実施例によっても、上述した実施例と同様の効果が得られる。さらに、本実施例では、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える直前になると、第1クラッチC1のトルク容量を一時的に低減することで、第1クラッチC1のトルク容量を超えるトルクがツーウェイクラッチTWCに伝達されなくなるため、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。これに関連して、第1クラッチC1のトルク容量を低減しない場合に比べて、エンジン12のエンジントルクTeを大きくすることができ、結果として、切替の応答性を向上することもできる。
本実施例は、操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合において、第2クラッチC2のトルク容量を増加する、さらには、無段変速機24のアップシフトを実行することで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを制限することで、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを低減するものである。図11は、本実施例に対応する車両用動力伝達装置178を制御する電子制御装置180の制御機能を説明する機能ブロック線図である。なお、電子制御装置180以外の構成については、前述した実施例と変わらないため、その説明を省略する。
本実施例の変速制御部182は、切替判定部126、条件成立判定部128、係合状態判定部130、同期判定部132、C2トルク制御部184、およびベルト変速制御部186を機能的に備えている。なお、切替判定部126、条件成立判定部128、係合状態判定部130、および同期判定部132の機能は、前述した実施例と基本的に変わらないため、その説明を省略する。また、エンジン制御部120および変速制御部182(C2トルク制御部184、ベルト変速制御部186)が、本発明の制御部に対応している。
C2トルク制御部184は、第2クラッチC2のトルク容量を制御することにより、エンジン12のトルクアップ制御によって引き上げられる入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが適切な値となるように制御する。エンジン12のトルクアップ制御にあっては、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに到達するトルク値に設定されている。従って、例えば、エンジン12のエンジントルクTeのばらつきに起因して、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが狙った値よりも大きくなり、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が完了する前に入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに到達すると、ツーウェイクラッチTWCを介してツーウェイクラッチTWCよりも上流側に位置する回転部材のイナーシャトルクが駆動輪14側に伝達されることで、ショックが発生する虞がある。これに対して、C2トルク制御部184は、第2クラッチC2のトルク容量を増加して、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを制限することで、入力回転速度Ntwcinを狙ったタイミングで出力回転速度Ntwcoutに同期させ、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減する。
C2トルク制御部184は、エンジン12のトルクアップ制御が開始されると、第2クラッチC2がトルク容量を持つ直前の状態となるように、SL2油圧Psl2を制御する。次いで、C2トルク制御部184は、例えば、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutと入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、予め設定されているC2トルク増加判定閾値α5(以下、判定閾値α5)以下になると、SL2油圧Psl2(指示圧)を増加する指令を油圧制御回路46に出力することで、第2クラッチC2のトルク容量を増加する。
判定閾値α5は、予め実験的または設計的に求められ、第2クラッチC2の応答性などを考慮し、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期するまでの間に、第2クラッチC2のトルク容量を制御することで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを調整可能な値に設定されている。なお、判定閾値α5は、エンジン12のトルクアップ制御の終了を判断するための判定閾値α2よりも小さく、且つ、入力回転速度Ntwcinの同期を判断するための同期判定閾値α3よりも大きい値である。従って、第2クラッチC2のトルク容量の増加は、少なくてもツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える前に実行される。
また、第2クラッチC2のトルク容量を増加するタイミングは、例えばエンジン12のトルクアップ制御開始から所定時間経過した時点、あるいは、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが閾値以上であって、且つ、入力回転速度Ntwcinが閾値以上になった時点など適宜変更され得る。
C2トルク制御部184は、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが予め設定されている目標勾配βとなるようにSL2油圧Psl2を制御する。SL2油圧Psl2が上昇することで、第2クラッチC2がトルク容量を持つと、第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)側のイナーシャによって、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを引き下げる方向に力が作用するため、上昇勾配ΔNtwcinについても小さくなる。
C2トルク制御部184は、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを随時算出し、算出された上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βよりも大きい場合には、SL2油圧Psl2(指示圧)を予め設定されている一定値Kだけ高くする。また、C2トルク制御部184は、SL2油圧Psl2を一定値Kだけ高くしても、上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βよりも大きい場合には、SL2油圧Psl2をさらに一定値Kだけ高くする。このように、C2トルク制御部184は、上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配β以下となるまで、SL2油圧Psl2をステップ的に増加させる。また、C2トルク制御部184は、上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配β以下になると、SL2油圧Psl2の増加を停止する。
C2トルク制御部184は、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、予め設定されているC2解放判定閾値α6(以下、判定閾値α6)以下になると、第2クラッチC2を解放するため、SL2油圧Psl2をゼロにする。すなわち、第2クラッチC2のトルク容量を増加する制御を終了する。判定閾値α6は、予め実験的または設計的に求められ、所定時間経過後において入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期すると予測される値に設定されている。この判定閾値α6は、入力回転速度Ntwcinの同期を判断する同期判定閾値α3よりも大きい値に設定されている。従って、ツーウェイクラッチTWCがロックモードに切り替わる前には、第2クラッチC2のトルク容量を増加する制御が終了することとなる。また、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが、予め設定されている所定未満になったことを条件にして、第2クラッチC2のトルク容量を増加する制御を終了するものであっても構わない。
ベルト変速制御部186は、第2クラッチC2のトルク容量が、予め設定されている所定値L以上になると、無段変速機24のアップシフトを実行する。所定値Lは、無段変速機24のアップシフトによって、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを引き下げることができる、ゼロよりも大きい値である。無段変速機24がアップシフトされると、無段変速機24の入力軸22の入力軸回転速度Ninが低下するため、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを引き下げる方向に作用する力も強くなる。従って、C2トルク制御部184による第2クラッチC2のトルク容量の増加に併せて、ベルト変速制御部186によって無段変速機24のアップシフトが実行されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを目標勾配βに制御することができる。
ベルト変速制御部186は、第2クラッチC2のトルク容量が、無段変速機24のアップシフトによって回転速素Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを引き下げることができる所定値L以上になると、無段変速機24のアップシフトを開始する。例えば、ベルト変速制御部186は、第2クラッチC2のトルク容量の増加を開始した時点から、第2クラッチC2がトルク容量が所定値L以上になると予測される、予め設定されている所定時間経過すると、無段変速機24のアップシフトを開始する。また、第2クラッチC2を制御するSL2油圧Psl2(指示値)が、予め設定されている所定値以上になると、無段変速機24のアップシフトを開始するものであっても構わない。
ベルト変速制御部186は、例えば、無段変速機24の変速比γcvtを予め設定されている一定値K2だけアップシフト側に変速する。また、ベルト変速制御部186は、無段変速機24の変速比γcvtを一定値K2だけアップシフトしても上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βよりも大きい場合には、無段変速機24をさらに一定値K2だけアップシフトする。このように、ベルト変速制御部186は、上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配β以下になるまで、無段変速機24の変速比γcvtをステップ的に小さくする。これより、上昇勾配ΔNtwcinが、目標勾配βに制限されることとなる。ここで、無段変速機24のアップシフトの上限値が予め設定されている。具体的には、ベルト変速制御部186によるアップシフト中に、運転者によって操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションに切り替えられた場合において、必要な駆動力が速やかに確保できる範囲に設定されている。言い換えれば、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションに切り替えられた場合において、必要な駆動力を速やかに確保できる範囲において、上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βとなるように、無段変速機24のアップシフトが実行される。
ベルト変速制御部186は、第2クラッチC2のトルク容量が、無段変速機24のアップシフトを行っても入力回転速度Ntwcinの引き下げに寄与しない値まで低下すると、無段変速機24の変速比γcvtを元の変速比(例えばγmax)に向けてダウンシフトする。第2クラッチC2のトルク容量の低下は、例えば、第2クラッチC2の解放開始から所定時間経過したことや、第2クラッチC2を制御するSL2油圧Psl2(指示圧)が所定値以下になったことを条件にして判断される。ベルト変速制御部186は、ダウンシフトによるイナーシャの変化が車両10の挙動に影響しないように、例えば変速比γcvtが一定の間隔で徐々に変化するようにダウンシフトしたり、所定の勾配で変速比γcvtが変化するようにダウンシフトしたりする。
図12は、電子制御装置180の制御作動の要部、すなわち操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションで走行中に、M1ポジションに切り替えられたときの制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。
先ず、切替判定部126の制御機能に対応するST1において、操作ポジションPOSshがDポジションまたはM2ポジションからM1ポジションに切り替えられたかに基づいて、エンジンブレーキを確保するギヤ段を形成する要求が出力されたかが判定される。ST1が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST1が肯定される場合、条件成立判定部128の制御機能に対応するST2において、車両10の状態が被駆動状態であり、且つ、回転速度差ΔNtwc(=Ntwcout−Ntwcin)が判定閾値α1よりも大きいかが判定される。ST2が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST2が肯定される場合、係合状態判定部130の制御機能に対応するST3において、第1クラッチC1が係合状態にあるかが判定される。ST3が否定される場合、変速制御部182の制御機能に対応するST20において、第1クラッチC1が係合される。
変速制御部182の制御機能に対応するST21では、第2クラッチC2の応答性を確保するため、第2クラッチC2がトルク容量を持つ直前の状態となるように制御される(係合待機)。次いで、エンジン制御部120の制御機能に対応するST5では、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。エンジン12のトルクアップ制御は、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、判定閾値α2以下になるまで継続して実行される。C2トルク制御部184およびベルト変速制御部186の制御機能に対応するST22では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α5以下になったことを条件にして、第2クラッチC2のトルク容量が増加される。さらに、第2クラッチC2のトルク容量が所定値L以上になると、無段変速機24のアップシフトが開始される。これら、第2クラッチC2のトルク容量の増加、および、無段変速機24のアップシフトによって、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βに制御される。
C2トルク制御部184の制御機能に対応するST23では、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが、判定閾値α6以下になったかが判定される。回転速度差ΔNtwcが判定閾値α6よりも大きい場合、ST22に戻って第2クラッチC2のトルク容量の増加、および、無段変速機24のアップシフトが繰り返し実行される。回転速度差ΔNtwcが判定閾値α6以下になると、ST23が肯定され、変速制御部186の制御機能に対応するST24において、第2クラッチC2が解放される。同期判定部132の制御機能に対応するST6では、回転速度差ΔNtwcが、同期判定閾値α3以下になったかが判定される。ST6が否定される場合、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になるまで、ST6が繰り返し実行される。回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になると、ST6が肯定され、変速制御部186の制御機能に対応するST7において、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替が実行される。このとき、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下であるため、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期におけるショックが抑制される。変速制御部186の制御機能に対応するST25では、無段変速機24の変速比γcvtが、元の変速比(γmax)に向かってダウンシフトされる。
図13は、図12のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートの一態様である。図13は、操作ポジションPOSshがDポジションであって、且つ、アクセル操作量がゼロである被駆動状態での走行中において、エンジンブレーキを確保するために操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合の制御結果を示している。
図13に示すt1時点において、運転者によって操作ポジションPOSshがDポジションからM1ポジションに切り替えられると、t1時点において車両10が被駆動状態であって、且つ、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
t1時点において、入力回転速度Ntwcinを上昇させるためのエンジン12のトルクアップ制御が開始されるとともに、第2クラッチC2のトルク容量を増加する制御が開始される。t1時点からt3時点の間では、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出す直前の状態となるように、SL2油圧Psl2が制御される。t2時点では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。
t3時点では、例えば、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α5以下になったことを条件にして、SL2油圧Psl2(指示圧)が徐々に増圧することで、第2クラッチC2のトルク容量が増加する。この第2クラッチC2のトルク容量の増加によって、入力側回転速度68の上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βに向かって制御される。
t4時点では、回転速度差ΔNtwcが、予め設定されている判定閾値α6以下になることで、第2クラッチC2を解放するため、SL2油圧Psl2(指示圧)がゼロにされている。t5時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期した状態にあると判断され、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるため、TWC油圧Ptwc(指示圧)がPtwconに制御されている。なお、第2クラッチC2が低圧であって、第2クラッチC2の解放が遅れてもタイアップする懸念がない場合には、一点鎖線で示すように、TWC油圧PtwcがPtwconに制御された後、第2クラッチC2が解放されても構わない。また、他の態様として、例えば、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが、予め設定されている所定値未満になると、第2クラッチC2が解放されるものであっても構わない。
図14は、図12のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートの一態様である。図14では、操作ポジションPOSshがDポジションであって、且つ、アクセル操作量θaccがゼロである被駆動状態での走行中において、エンジンブレーキを確保するために操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合の制御結果が示されている。図14のタイムチャートでは、第2クラッチC2のトルク容量の増加に加えて、無段変速機24のアップシフトが実行されている。
図14に示すt1時点において、操作ポジションPOSshがDポジションで走行中に、運転者によってM1ポジションに切り替えられると、t1時点において車両10が被駆動状態であって、且つ、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
t1時点において、入力回転速度Ntwcinを上昇させるためのエンジン12のトルクアップ制御が開始されるとともに、第2クラッチC2のトルク容量を増加する制御が開始される。t1時点からt3時点の間では、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出す直前の状態となるように、SL2油圧Psl2が制御される。t2時点では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。
t3時点では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α5以下になったことを条件にして、SL2油圧Psl2が徐々に増圧することで、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すこととなる。第2クラッチC2のトルク容量が調整されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが目標勾配βに制御される。
第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すt3時点から所定時間経過したt4時点において、無段変速機24のアップシフトが開始される。第2クラッチC2のトルク容量の増加に併せて、無段変速機24のアップシフトが実行されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが無段変速機24のアップシフトによっても制御され、入力回転速度Ntwcinの制御性が向上する。t5時点では、回転速度差ΔNtwcが、例えば判定閾値α6以下になることで、第2クラッチC2を解放するため、SL2油圧Psl2がゼロに制御される。
t6時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期した状態にあると判断され、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるため、TWC油圧PtwcがPtwconに制御される。t7時点では、第2クラッチC2のトルク容量がゼロになることで、無段変速機24の変速比γcvtが、元の変速比(γmax)に向けてダウンシフトされる。ダウンシフトは、ダウンシフトによるイナーシャ変化が車両10の挙動に影響しないように、例えば、変速比γcvtが一定値間隔で段階的に変化したり、変速比γcvtが所定の勾配で漸増される。なお、第2クラッチC2が低圧であって、第2クラッチC2の解放が遅れてもタイアップする懸念がない場合には、一点鎖線で示すように、TWC油圧PtwcがPtwconに制御された後、第2クラッチC2が解放されても構わない。
図15は、図12のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートの一態様である。図15では、操作ポジションPOSshがM2ポジションであって、且つ、アクセル操作量θaccがゼロである被駆動状態において、エンジンブレーキを確保するために操作ポジションPOSshがM1ポジションに切り替えられた場合の制御結果が示されている。
図15に示すt1時点において、操作ポジションPOSshがM2ポジションで走行中に、運転者によってM1ポジションに切り替えられると、車両10が被駆動状態であって、且つ、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
t1時点において、第1クラッチC1を係合するとともに、第2クラッチC2を解放するクラッチツウクラッチ制御が開始される。また、入力回転速度Ntwcinを上昇させるための、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。t1時点からt3時点の間において、SL2油圧Psl2が、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出す直前の状態となる油圧に制御されている。
t2時点では、第1クラッチC1がトルク容量を持つことで、エンジン12のトルクアップ制御によって入力回転速度Ntwcinの上昇が開始される(イナーシャ相開始)。t3時点では、例えば、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。t4時点では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α5以下になったことを条件にして、SL2油圧Psl2の増圧が開始されている。SL2油圧Psl2の増圧に伴って第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すこととなる。t4時点以降において、第2クラッチC2がトルク容量が調整されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtcinが目標勾配βに制御される。
第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すt4時点から所定時間経過したt5時点において、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α6以下になることで、第2クラッチC2を解放するため、SL2油圧Psl2がゼロに制御される。t6時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期した状態にあると判断され、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるため、TWC油圧PtwcがPtwconに制御される。なお、第2クラッチC2が低圧であって、第2クラッチC2の解放が遅れてもタイアップする懸念がない場合には、一点鎖線で示すように、TWC油圧PtwcがPtwconに制御された後、第2クラッチC2が解放されても構わない。
図16は、図12のフローチャートに基づく制御結果を示すタイムチャートの一態様である。図16では、操作ポジションPOSshがM2ポジションであって、且つ、アクセル操作量θaccがゼロである被駆動状態において、エンジンブレーキを確保するためにM1ポジションに切り替えられた場合の制御結果が示されている。図16のタイムチャートでは、第2クラッチC2のトルク容量の増加に加えて、無段変速機24のアップシフトが実行されている。
図16に示すt1時点において、操作ポジションPOSshがM2ポジションで走行中に、運転者によってM1ポジションに切り替えられると、車両10が被駆動状態であって、且つ、出力回転速度Ntwcoutと入力回転速度Ntwcinとの回転速度差ΔNtwcが判定閾値α1よりも大きいことを条件にして、入力側回転部材68がの入力回転速度Ntwcinを、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させる制御が開始される。
t1時点において、第1クラッチC1を係合するとともに、第2クラッチC2を解放するクラッチツウクラッチ制御が開始される。また、入力回転速度Ntwcinを上昇させるための、エンジン12のトルクアップ制御が開始される。t1時点からt3時点の間では、SL2油圧Psl2が、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出す直前の状態となる油圧に制御されている。
t2時点では、第1クラッチC1がトルク容量を持つことで、エンジン12のトルクアップ制御によって入力回転速度Ntwcinの上昇が開始される(イナーシャ相開始)。t3時点では、例えば、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α2以下になることで、エンジン12のトルクアップ制御が終了する。t4時点では、例えば回転速度差ΔNtwcが判定閾値α5以下になったことを条件にして、SL2油圧Psl2の増圧が開始されている。SL2油圧Psl2の増圧に伴って、第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すこととなる。t4時点以降において、第2クラッチC2のトルク容量が調整されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtcinが目標勾配βに制御される。
第2クラッチC2がトルク容量を持ち出すt4時点から所定時間経過したt5時点において、無段変速機24のアップシフトが開始される。第2クラッチC2のトルク容量の増加に併せて、無段変速機24のアップシフトが実行されることで、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが無段変速機24のアップシフトによっても制御され、入力回転速度Ntwcinの制御性が向上する。t6時点では、回転速度差ΔNtwcが判定閾値α6以下になることで、第2クラッチC2を解放するため、SL2油圧Psl2がゼロに制御される。t7時点では、回転速度差ΔNtwcが同期判定閾値α3以下になることで、入力回転速度Ntwcinが出力回転速度Ntwcoutに同期した状態にあると判断され、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替えるため、TWC油圧PtwcがPtwconに制御される。t8時点では、第2クラッチC2のトルク容量がゼロになることで、無段変速機24の変速比γcvtが、元の変速比(γmax)に向けてダウンシフトされる。なお、第2クラッチC2が低圧であって、第2クラッチC2の解放が遅れてもタイアップする懸念がない場合には、一点鎖線で示すように、TWC油圧PtwcがPtwconに制御された後、第2クラッチC2が解放されても構わない。
上述のように、本実施例によっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。また、本実施例では、ツーウェイクラッチTWCをロックモードに切り替える前であって、第1クラッチC1の係合過渡期において、第2クラッチC2のトルク容量が増加されることで、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinが制限される。よって、入力回転速度68の制御性が向上することから、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。さらに、第2クラッチC2のトルク容量が所定値L以上になると、無段変速機24がアップシフトされることで、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを制限することができる。よって、ツーウェイクラッチTWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを一層低減することができる。
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、前述の各実施例は、必ずしも独立して実施する必要はなく、適宜組み合わせて実施しても構わない。例えば、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinが、出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期する直前において、第1クラッチC1のトルク容量を低減する制御を実行するとともに、第2クラッチC2のトルク容量を増加して、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを目標勾配βに制御しても構わない。さらに、無段変速機24のアップシフトについても適宜実施しても構わない。
また、前述の実施例では、ツーウェイクラッチTWCは、ワンウェイモードにおいて前進走行中における車両10の駆動状態において動力を伝達し、ロックモードにおいて車両10の駆動方向および被駆動方向の動力を伝達するように構成されていたが、本発明のツーウェイクラッチは、必ずしもこれに限定されない。例えば、ツーウェイクラッチは、ワンウェイモードおよびロックモードに加えて、車両10の駆動状態および被駆動状態において動力伝達が遮断されるフリーモードが追加されるものであっても構わない。
また、前述の実施例において、ツーウェイクラッチTWCの構造は必ずしも本実施例に限定されない。例えば、ツーウェイクラッチが、別体で設けられた第1ワンウェクラッチと第2ワンウェイクラッチとから構成され、第1ワンウェイクラッチは車両10の前進方向に作用する動力を伝達可能に構成され、第2ワンウェイクラッチは車両10の後進方向に作用する動力を伝達可能に構成され、さらに、第2ワンウェイクラッチは、車両10の後進方向に作用する動力を遮断するモードに切替可能に構成されるものであっても構わない。また、第1ワンウェイクラッチについても、車両前進方向に作用する動力を遮断するモードに切替可能に構成されていても構わない。要は、少なくても、ワンウェイモードおよびロックモードに切替可能なツーウェイクラッチであれば、その構造については適宜変更することができる。
また、前述の実施例において、第2クラッチC2のトルク容量の増加および無段変速機24のアップシフトは、入力回転速度Ntwcinの上昇勾配ΔNtwcinを引き下げる方向に作用することから、上昇勾配ΔNtwcinが予め設定されている下限閾値未満である場合には、第2クラッチC2のトルク容量の増加および無段変速機24のアップシフトを実行しないというステップが追加されても構わない。
また、前述の実施例では、入力側回転部材68の入力回転速度Ntwcinを出力側回転部材70の出力回転速度Ntwcoutに同期させるため、エンジン12のトルクアップ制御が実行されていたが、入力回転速度Ntwcinを上昇させる限りにおいて、必ずしもエンジン12のトルクアップ制御に限定されない。例えば、入力側回転部材68に電動モータを動力伝達可能に連結し、その電動モータによって入力回転速度Ntwcinを上昇させ、出力回転速度Ntwcoutに同期させるものであっても構わない。すなわち、入力回転速度Ntwcinを上昇させて出力回転速度Ntwcoutに同期させることができる構成であれば、適宜適用され得る。
また、前述の実施例では、第2クラッチC2のトルク容量が所定値L以上になると、無段変速機24のアップシフトが実行されていたが、第2クラッチC2のトルク容量が所定値L未満の状態で無段変速機24が予めアップシフトされるものであっても構わない。すなわち、第2クラッチC2のトルク容量を増加させつつ、無段変速機24をアップシフトするものであれば、本発明を適宜適用することができる。
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。
12:エンジン
14:駆動輪
16、148、178:車両用動力伝達装置
24:無段変速機
68:入力側回転部材
70a:第1出力側回転部材(出力側回転部材)
70b:第2出力側回転部材(出力側回転部材)
100、150、180:電子制御装置(制御装置)
120:エンジン制御部(制御部)
122、152、182:変速制御部(制御部)
154:C1トルク制御部(制御部)
184:C2トルク制御部(制御部)
186:ベルト変速制御部(制御部)
C1:第1クラッチ
C2:第2クラッチ
TWC:ツーウェイクラッチ(副クラッチ)
PT1:第1動力伝達経路
PT2:第2動力伝達経路
14:駆動輪
16、148、178:車両用動力伝達装置
24:無段変速機
68:入力側回転部材
70a:第1出力側回転部材(出力側回転部材)
70b:第2出力側回転部材(出力側回転部材)
100、150、180:電子制御装置(制御装置)
120:エンジン制御部(制御部)
122、152、182:変速制御部(制御部)
154:C1トルク制御部(制御部)
184:C2トルク制御部(制御部)
186:ベルト変速制御部(制御部)
C1:第1クラッチ
C2:第2クラッチ
TWC:ツーウェイクラッチ(副クラッチ)
PT1:第1動力伝達経路
PT2:第2動力伝達経路
Claims (6)
- エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と第2動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第1動力伝達経路には、第1クラッチおよび副クラッチが設けられ、前記第2動力伝達経路には、無段変速機および第2クラッチが設けられ、前記第1クラッチが前記副クラッチよりも前記エンジン側に配置されている車両用動力伝達装置、の制御装置であって、
前記副クラッチは、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、該車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、前記車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能なツーウェイクラッチから構成され、
前記ツーウェイクラッチの前記エンジン側に位置する入力側回転部材の入力回転速度が、前記ツーウェイクラッチの前記駆動輪側に位置する出力側回転部材の出力回転速度よりも低い場合において、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替えるシフト要求が成立したとき、前記入力側回転部材の入力回転速度を前記出力側回転部材の出力回転速度に同期させた後、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える制御部を備える
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前記シフト要求が成立したとき、前記第1クラッチが解放されている場合には、前記第1クラッチを係合させるとともに、前記エンジンのトルクアップ制御を実行させ、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前記シフト要求が成立したとき、前記第1クラッチが係合されている場合には、前記エンジンのトルクアップ制御を実行させる
ことを特徴とする請求項1の車両動力伝達装置の制御装置。 - 前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える時点で前記第1クラッチが係合状態にある場合には、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える直前に、前記第1クラッチのトルク容量を一時的に低減させる
ことを特徴とする請求項1または2の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記制御部は、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える前であって、前記入力側回転部材の入力回転速度の上昇中において、前記第2クラッチのトルク容量を増加させる
ことを特徴とする請求項1または2の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記制御部は、前記第2クラッチのトルク容量を増加させつつ、前記無段変速機をアップシフトさせる
ことを特徴とする請求項4の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記制御部は、前記出力側回転部材の出力回転速度と前記入力側回転部材の入力回転速度との回転速度差が、前記入力回転速度が前記出力回転速度に同期したものと判断するための予め設定された同期判定閾値以下になると、前記ツーウェイクラッチを前記ロックモードに切り替える
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
Priority Applications (5)
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