JP3922187B2 - 自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機と自動クラッチを有し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り換える自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手動変速機に用いられる同期歯車変速機に自動クラッチを適用し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り換える自動クラッチ式変速機において、自動クラッチ解放中にエンジン駆動力が駆動輪伝達されない間、動力を補助するために電動モータを設けている。この電動モータによって変速のためにクラッチが解放されている間、動力を伝達でき、加速途中の駆動力の中断感を防止できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来技術にあっては、単にクラッチ解放中のトルク抜けを防止するためにモータトルクを補助するよう制御することが記載されている。例えば、アクセル解放による減速時に３速から２速へダウンシフト指令が出されると、自動クラッチはダウンシフトの過程で、３速での動力伝達を断ち、２速での動力伝達を開始するため再度自動クラッチが締結され、変速が終了する。つまり、２速での動力伝達が完了するまではエンジンブレーキ力が駆動輪に伝わらないため空走感となる。例えば、前記電動モータは、これを補うために回生制御により減速力を発生させるような使い方ができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１４１６６５号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置にあっては、ダウンシフトによる変速ではエンジン回転数が増加するため、自動クラッチの締結時にエンジン回転数を増加させるために必要なイナーシャトルクが減速側に働き、前記回生力と共に駆動輪に減速力として付与され、駆動輪がスリップロックし、車両安定性が悪化する問題が生じる。
【０００６】
尚、エンジンのイナーシャトルクを低減するためにエンジン回転数を上げることが考えられるが、この場合、エンジン回転数を上げるための燃料消費量が増加する上、運転者の意図とは関係のないエンジンの空吹きが違和感を与えるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、ダウンシフト変速時のエンジンイナーシャに起因するショックを低減することができる自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機と自動クラッチを有し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り換える自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、
前記同期歯車変速機を介さずに駆動輪を駆動可能な電動モータと、
ダウンシフト指令信号を出力するダウンシフト指令信号出力手段と、
前記ダウンシフト指令信号の出力により、ダウンシフトの際にエンジン回転数変動に伴うエンジンイナーシャトルクを算出するエンジンイナーシャトルク算出手段と、
前記エンジンイナーシャトルクをモータトルクにより相殺するように前記電動モータを駆動制御する電動モータ駆動制御手段と、
を備えた。
【０００９】
【発明の効果】
よって、本発明の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置にあっては、電動モータ駆動制御手段において、ダウンシフトの際にエンジン回転数変動に伴うエンジンイナーシャトルクをモータトルクにより相殺するように電動モータが駆動制御されるため、ダウンシフト変速時のエンジンイナーシャに起因するショックを低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の変速制御装置が適用された自動クラッチ式歯車変速機を示すスケルトン図、図２は自動クラッチ式歯車変速機における変速機入力軸、変速機出力軸及びアイドラーシャフトの配置を示す図である。
【００１２】
自動クラッチ式歯車変速機は、相互に平行配置により設けた変速機入力軸１と変速機出力軸２とアイドラーシャフト３と、これら３軸１，２，３上に以下に説明するように設けた歯車とで構成する。なお、図１では便宜上、３軸１，２，３の全てが同一図面上にあらわれるように展開して示したが、実際の３軸１，２，３は、図２に示す相関関係を持って配置される。
【００１３】
前記変速機入力軸１は、エンジン５のクランクシャフト５ａに対し自動クラッチ４を介して断接可能に連結された軸である。そして、変速機入力軸１には、自動クラッチ４側から順に、１速入力ギア６，リバース入力ギア７，２速入力ギア８を一体回転可能に設けると共に、３速入力ギア９，４速入力ギア１０，５速入力ギア１１，６速入力ギア１２を回転自在に設ける。
【００１４】
前記変速機出力軸２は、自動クラッチ４側端部からファイナルドライブギア組２２及びディファレンシャルギア装置２３を経過して左右の駆動輪に駆動力を出力する軸である。そして、変速機入力軸１には、１速入力ギア６と噛合する１速出力ギア１３，２速入力ギア８と噛合する２速出力ギア１４を回転自在に設けると共に、３速入力ギア９と噛合する３速出力ギア１５，４速入力ギア１０と噛合する４速出力ギア１６，５速入力ギア１１と噛合する５速出力ギア１７，６速入力ギア１２と噛合する６速出力ギア１８を一体回転可能に設ける。
【００１５】
前記変速機出力軸２の１速出力ギア１３と２速出力ギア１４との間、前記変速機入力軸１の３速入力ギア９と４速入力ギア１０との間、及び、５速入力ギア１１と６速入力ギア１２との間には、それぞれカップリングスリーブ１９，２０，２１を有するシンクロメッシュ機構を設けている。
【００１６】
前記カップリングスリーブ１９は、これを図１の右側に移動させることで１速出力ギア１３が変速機出力軸２に駆動結合されて第１速選択状態が得られ、左側に移動させることで２速出力ギア１４が変速機出力軸２に駆動結合されて第２速選択状態が得られる。
【００１７】
前記カップリングスリーブ２０は、これを図１の右側に移動させることで３速入力ギア９が変速機入力軸１に駆動結合されて第３速選択状態が得られ、左側に移動させることで４速入力ギア１０が変速機入力軸１に駆動結合されて第４速選択状態が得られる。
【００１８】
前記カップリングスリーブ２１は、これを図１の右側に移動させることで５速入力ギア１１が変速機入力軸１に駆動結合されて第５速選択状態が得られ、左側に移動させることで６速入力ギア１２が変速機入力軸１に駆動結合されて第６速選択状態が得られる。
【００１９】
上記説明は前進変速段である第１速〜第６速の伝動系の説明であるが、後退段の伝動系は、以下の構成とする。
【００２０】
前記アイドラーシャフト３には、変速機入力軸１上のリバース入力ギア７と噛合するリバースカウンタギア２４を一体回転するように設けると共に、自動クラッチ４に近い軸端側にリバースアイドラーギア２５を回転自在に設ける。このリバースアイドラーギア２５に対し図２に示すように噛合するリバースメインギア２６を、図１に示すように、変速機出力軸２上に一体回転するように設ける。
【００２１】
前記リバースアイドラーギア２５とアイドラーシャフト３との間には、カップリングスリーブ２７を有するシンクロメッシュ機構を設ける。そして、前記カップリングスリーブ２７は、これを図１の右側に移動させることでリバースアイドラーギア２５がアイドラーシャフト３に駆動結合されて、変速機入力軸１への回転を、リバース入力ギア７からリバースカウンタギア２４→アイドラーシャフト３→リバースアイドラーギア２５→リバースメインギア２６を経て変速出力軸２に伝達する後退（リバース）選択状態が得られる。
【００２２】
以上の構成により、複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機が構成される。次に、モータ・ジェネレータ２８（電動モータ）及びバイパス伝達系３１について説明する。
【００２３】
前記モータ・ジェネレータ２８は、自動クラッチ４及びエンジン５の間に、エンジンクランクシャフト５ａを回転自在に貫通させて配設する。そして、モータ・ジェネレータ２８と自動クラッチ４との間にアシスト入力ギア２９を配設し、このアシスト入力ギア２９にエンジンクランクシャフト５ａ及びモータ・ジェネレータ２８の軸２８ａを結合させることにより、アシスト入力ギア２９を介してエンジンクランクシャフト５ａ及びモータ・ジェネレータ軸２８ａを相互に結合する。
【００２４】
前記バイパス伝達系３１は、アシスト入力ギア２９と、リバースアイドラーギア２５と一体であり、アイドラーシャフト３に対し回転可能に設けられているアシスト出力ギア３０との間に構成されていて、このバイパス伝達系３１は、自動クラッチ４及び同期歯車変速機をバイパスして、エンジンクランクシャフト５ａ及びモータ・ジェネレータ軸２８ａと、変速機出力軸２と、の間を結合するものである。そのため、バイパス伝達系３１は、変速機入出力軸１，２に平行なバイパス軸３２を備え、これを軸部分３２ａ，３２ｂに２分割する。
【００２５】
前記軸部分３２ａ，３２ｂ間は、湿式多板クラッチ式のバイパスクラッチ３３により断接可能とし、軸部分３２ａとアシスト入力ギア２９との間に歯車変速機構３４を設け、軸部分３２ｂにはアシスト出力ギア３０に噛合させたアシストカウンタギア３５を結合する。
【００２６】
前記歯車変速機構３４は、バイパス軸３２に平行なアシストアイドラーシャフト３６を備え、このシャフト３６に低速アシストギア３７及び高速アシストギア３８（アシスト入力ギア２９と噛合）を一体的に回転するように設ける。
【００２７】
前記低速アシストギア３７及び高速アシストギア３８にそれぞれ噛合する歯車３９，４０を軸部分３２ａ上に回転自在に設け、軸部分３２ａ上にはこれら歯車３９，４０間にカップリングスリーブ４１を有するシンクロメッシュ機構を設ける。
【００２８】
前記カップリングスリーブ４１は、これを図１の中立位置から右方向に移動させると、歯車３９が軸部分３２ａに駆動結合され、エンジンクランクシャフト５ａ及びモータ・ジェネレータ軸２８ａから、アシスト入力ギア２９→高速アシストギア３８→アシストアイドラーシャフト３６→低速アシストギア３７→歯車３９→軸部分３２ａ→バイパスクラッチ３３→軸部分３２ｂ→アシストカウンタギア３５→アシスト出力ギア３０→リバースアイドラーギア２５→リバースメインギア２６を順次経て変速機出力軸２に伝達する低回転・高トルクアシスト状態が得られる。
【００２９】
前記カップリングスリーブ４１は、これを図１の中立位置から左方向に移動させると、歯車４０が軸部分３２ａに駆動結合され、エンジンクランクシャフト５ａ及びモータ・ジェネレータ軸２８ａから、アシスト入力ギア２９→高速アシストギア３８→歯車４０→軸部分３２ａ→バイパスクラッチ３３→軸部分３２ｂ→アシストカウンタギア３５→アシスト出力ギア３０→リバースアイドラーギア２５→リバースメインギア２６を順次経て変速機出力軸２に伝達する高回転・低トルクアシスト状態が得られる。
【００３０】
次に、自動クラッチ式歯車変速機の変速制御系について説明する。
図３に図１及び図２で説明した自動クラッチ式歯車変速機の変速制御系ブロック図を示す。
【００３１】
自動変速コントロールユニット５０は、車速センサ５１やブレーキスイッチ５２（ブレーキ操作状態検出手段）やインヒビタースイッチ５３等からの信号を入力し、これらの入力情報やエンジンコントロールユニット５４からの入力情報に基づいて、変速制御の演算処理を行い、その演算結果に基づいて、自動クラッチアクチュエータ５５，バイパスクラッチアクチュエータ５６，モータ・ジェネレータ２８，シフトアクチュエータ５７に対し駆動指令が出力される。
【００３２】
エンジンコントロールユニット５４は、エンジン回転数センサ５８やスロットル開度センサ５９（スロットル開度検出手段）等からの信号を入力し、これらの入力情報に基づいて、スロットル開度が全閉であるときにエンジン５の燃料カットを行う燃料カット制御等を含んでエンジン制御を行う。
【００３３】
前記自動変速コントロールユニット５０とエンジンコントロールユニット５４とは、双方向通信線６０により接続されていて、自動変速コントロールユニット５０側からエンジンコントロールユニット５４に対し、モータ・ジェネレータ２８による制御中であっても、スロットル開度が全閉であれば燃料カット制御を継続する指令が伝達され、また、エンジンコントロールユニット５４側から自動変速コントロールユニット５０に対し、エンジン回転数情報とスロットル開度情報が伝達される。
【００３４】
次に、作用を説明する。
【００３５】
［変速制御処理］
図４は自動変速コントロールユニット５０にて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３６】
ステップＳ１１では、変速指令があるか否かが判断され、Yesの場合はステップＳ１２へ移行し、Noの場合はリターンへ移行する。
ここで、変速判定にあたっては、自動変速コントロールユニット５０内に車速とスロットル開度をパラメータとするＤレンジ変速マップが予め設定されていて、このＤレンジ変速マップ上での車速センサ５１とスロットル開度センサ５９により検出された車速VSPとスロットル開度TVOによる運転点が、例えば、３−２ダウンシフト線を横切ると、３−２ダウンシフト指令（変速指令の一例）が出力される（ダウンシフト指令信号出力手段）。
【００３７】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でダウンシフト指令やアップシフト指令による変速指令がある場合、変速制御中フラグを立て、ステップＳ１３へ移行する。
【００３８】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で変速制御中フラグが立つと、自動クラッチ４を解放する指令を自動クラッチアクチュエータ５５へ出力し、ステップＳ１４へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１４では、変速指令に対応したカップリングスリーブ１９，２０，２１，２７を選択すると共に、選択したカップリングスリーブの目標ストローク位置を決定し、ステップＳ１５へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１５では、シフトアクチュエータ５７に対する指令により、選択したカップリングスリーブを決定位置にストロークし、他のカップリングスリーブを中立位置にストロークし、ステップＳ１６へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５でのカップリングスリーブのストローク終了後、自動クラッチ４を接続する指令を自動クラッチアクチュエータ５５へ出力し、ステップＳ１７へ移行し、ステップＳ１７では、変速制御中フラグをおろし、リターンへ移行する。
【００４２】
［変速中の出力軸アシスト制御処理］
図５は自動変速コントロールユニット５０にて実行される変速中の出力軸アシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４３】
ステップＳ２１では、エンジン回転数Ne、車速VSP、スロットル開度TVOを検出すると共に、エンジントルクTeを推定し、ステップＳ２２へ移行する。
ここで、エンジントルクTeは、例えば、エンジン回転数とスロットル開度をパラメータとするエンジントルクマップを予め用意しておき、エンジントルクマップとエンジン回転数検出値Neとスロットル開度検出値TVOによりエンジントルクTeを推定する。
【００４４】
ステップＳ２２では、フラグが変速制御中を示しているか否かを判断し、変速制御中フラグが立っている場合は、ステップＳ３０へ移行し、変速制御中フラグが立っていない場合（定常中）は、ステップＳ２３へ移行する。
【００４５】
ステップＳ２３では、エンジン始動時か否かが判断され、Yesの場合はステップＳ２６へ移行し、Noの場合はステップＳ２４へ移行する。
【００４６】
ステップＳ２４では、車両の発進時か否かが判断され、Yesの場合はステップＳ２７へ移行し、Noの場合はステップＳ２５へ移行する。
【００４７】
ステップＳ２５では、ブレーキスイッチ５２からの信号に基づいて制動中であるか否かが判断され、Yesの場合はステップＳ２８へ移行し、Noの場合はステップＳ２９へ移行する。
【００４８】
ステップＳ２６では、エンジン始動時であるとの判断に基づき、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８をエンジン５のスタータモータとして作動させるようにモータ駆動指令を出力し、ステップＳ２９へ移行する。
【００４９】
ステップＳ２７では、車両発進時であるとの判断に基づき、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８を発進加速を向上させるためのトルクアシストモータとして作動させるようにモータ駆動指令を出力し、ステップＳ２９へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２８では、制動中であるとの判断に基づき、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８を回生ブレーキとして作動させるジェネレータ指令を出力し、ステップＳ２９へ移行する。
【００５１】
ステップＳ２９では、ステップＳ２６〜ステップＳ２８の実行後、または、ステップＳ２３〜ステップＳ２５にてエンジン始動時でも発進時での制動中でもないと判断された非変速中で定常状態の時は、バイパスクラッチ３３を解放し、リターンへ移行する。
【００５２】
ステップＳ３０では、変速制御中フラグがダウンシフト指令を示すフラグか否かが判断され、Yesの場合はステップＳ３５へ移行し、Noの場合はステップＳ３１へ移行する。
【００５３】
ステップＳ３１では、エンジン回転数検出値Neと車速検出値VSPにより車輪の目標駆動力を算出し、ステップＳ３２へ移行する。
ここで、目標駆動力は、変速に際し、自動クラッチ４を解放した状態でも、変速機出力軸２のトルク値が自動クラッチ４の解放直前におけるトルク値に保たれるように決定する。
【００５４】
ステップＳ３２では、ステップＳ２１で推定したエンジントルク推定値TeよりもステップＳ３１で算出した車輪の目標駆動力の方が大きいか否か、つまり、エンジン５のみでは車輪の目標駆動力を達成できない状態か否かを判断し、Yesの場合はステップＳ３３へ移行し、Noの場合はステップＳ３４へ移行する。
【００５５】
ステップＳ３３では、不足分のトルクを出力して補うように、モータ・ジェネレータ１８を駆動する指令を出力と共に歯車変速機構３４の高低を切り換える指令を出力し、ステップＳ３４へ移行する。
【００５６】
ステップＳ３４では、ステップＳ３３を経過した場合には、エンジントルク推定値Te及びモータ・ジェネレータ２８の出力トルクの和値と、車輪の目標駆動力との比からバイパスクラッチ３３の目標締結力を算出し、また、ステップＳ３２から移行した場合には、エンジントルク推定値Teと車輪の目標駆動力との比からバイパスクラッチ３３の目標締結力を算出し、この目標締結力になるバイパスクラッチ３３の作動油圧を決定してバイパスクラッチアクチュエータ５６に出力し、リターンへ移行する。
【００５７】
ステップＳ３５では、ステップＳ３０にてダウンシフト指令であると判断されたとき、スロットル開度がゼロ（全閉）か否かが判断され、Yesの場合はステップＳ３６へ移行し、Noの場合はステップＳ３１へ移行する。
【００５８】
ステップＳ３６では、後述する図６のフローチャートに従ってパワーオフダウンシフト時（アクセル足離しダウンシフト時）のモータトルク制御を実行し、リターンへ移行する。
【００５９】
［パワーオフダウンシフト時のモータトルク制御処理］
図６は自動変速コントロールユニット５０にて実行されるパワーオフダウンシフト時のモータトルク制御処理（ステップＳ３６）の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００６０】
ステップＳ４１では、エンジン回転数センサ５８により現在のエンジン回転数を検出し、ステップＳ４２へ移行する。
【００６１】
ステップＳ４２では、ダウンシフト指令による変速前後の変速段情報に基づく変速前ギア比と変速後ギア比と、ステップＳ４１で検出された現在のエンジン回転数とによって変速後のエンジン回転数を演算し、ステップＳ４３へ移行する。
【００６２】
ステップＳ４３では、変速後のエンジン回転数と現在のエンジン回転数との差によりエンジン回転数変化量ω'eを演算し、ステップＳ４４へ移行する。
【００６３】
ステップＳ４４では、予め解っているエンジン５の慣性モーメントＩとエンジン回転数変化量ω'eにより、エンジンイナーシャトルクＩω'eを演算し、ステップＳ４５へ移行する（エンジンイナーシャトルク算出手段）。
【００６４】
ステップＳ４５では、ブレーキスイッチ５２からのスイッチ信号によりブレーキ作動状態かブレーキ非作動状態かを検出し、ステップＳ４６へ移行する。
【００６５】
ステップＳ４６では、ステップＳ４４で演算されたエンジンイナーシャトルクＩω'eを、モータトルクTmにより相殺するように、モータトルクTmを演算し、ステップＳ４７へ移行する。ここで、演算されるモータトルクTmは、ブレーキが作動しているときは、ブレーキが作動していないときに比べて大きくする。
【００６６】
ステップＳ４７では、ステップＳ４６で演算されたモータトルクTmを得るモータ駆動指令をモータ・ジェネレータ２８に出力し、リターンへ移行する。ここで、バイパスクラッチ３３は締結とし、歯車変速機構３４は低側に切り換えておく。なお、ステップＳ４６及びステップＳ４７は、電動モータ駆動制御手段に相当する。
【００６７】
［非変速時］
変速制御中フラグが立っていない非変速時であり、かつ、エンジン始動時は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２６へと進む流れとなり、ステップＳ２６では、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８をエンジン５のスタータモータとして作動させる。これにより、スタータモータを省略できるため、その分、軽量化やコスト低減が図られることになる。
【００６８】
変速制御中フラグが立っていない非変速時であり、かつ、車両の発進時は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２７へと進む流れとなり、ステップＳ２７では、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８を発進加速を向上させるためのトルクアシストモータとして作動させる。これにより、エンジン５からの動力とモータ・ジェネレータ２８からの動力とを合わせて自動クラッチ４を通過させることで、発進性能の向上を図ることができる。
【００６９】
変速制御中フラグが立っていない非変速時であり、かつ、制動中は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２８へと進む流れとなり、ステップＳ２８では、バイパスクラッチ３３を締結すると共に、モータ・ジェネレータ２８を回生ブレーキとして作動させる。これにより、自動クラッチ４が締結された定常状態での制動時にエネルギー回収が可能となって、燃費の向上を図ることができる。
【００７０】
［パワーオフダウンシフト以外の変速時］
変速制御中フラグが立っている変速時のうち、アップシフト指令時、または、アクセル踏み込みによるパワーオンダウンシフト指令時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ３０（→ステップＳ３５）→ステップＳ３１→ステップＳ３２（→ステップＳ３３）→ステップＳ３４へと進む流れとなり、自動クラッチ４を解放している間、この自動クラッチ４及び同期歯車変速機をバイパスするバイパス伝動系３１を経て、エンジン５の動力、または、エンジン５及びモータ・ジェネレータ２８の動力を、変速機出力軸２に出力する。
【００７１】
したがって、パワーオフダウンシフト以外の変速に際し、自動クラッチ４を解放した状態でも、変速機出力軸２のトルク値が自動クラッチ４の解放直前におけるトルク値に保たれるため、変速に際して行う自動クラッチ４に解放によっても変速機出力軸２への駆動力が途切れることがなくなり、駆動力の途切れによる不快な引き込みトルク（変速ショック）が発生して変速フィーリングが悪化するという問題を解消することができる。
【００７２】
［パワーオフダウンシフトによる変速時］
アクセル足離しにより車両が減速する途中で３速から２速へダウンシフトが行われ、このダウンシフト時にモータトルク制御が実行される場合の作用を、図７に示すタイムチャートにより説明する。
【００７３】
t0の時点で、スロットル開度ゼロで、車速が所定車速以下という、燃料カット開始条件が成立すると、燃料カット（フューエルカット）がONとされる。そして、t1の時点でブレーキ操作が行われると、ブレーキスイッチ５２がONとされ、さらに車両が減速する。
【００７４】
そして、t2の時点でスロットル開度と車速による運転点がＤレンジ変速マップの３−２ダウンシフト線を横切ると、変速制御中フラグが立てられ（図４のステップＳ１２）、自動クラッチ４が解放にされ（図４のステップＳ１３）、続いて、ギア位置が３速から２速へダウンシフトされる（図４のステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００７５】
一方、ダウンシフトによる変速制御中フラグが立てられ、かつ、スロットル開度がゼロであるため、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ３０→ステップＳ３５→ステップＳ３６へと進む流れとなり、ステップＳ３６では、図６に示すフローチャートに従って、変速制御中フラグが立つt2の時点から僅かに遅れた時点から、パワーオフダウンシフト時のモータトルク制御による変速機出力軸２へのトルクアシストが開始される。
【００７６】
そして、３速から２速へダウンシフトが終了した時点で自動クラッチ４の接続が開始され（図４のステップＳ１６）、続いて、変速制御中フラグがおろされると（図４のステップＳ１７）、フラグが変速制御中を示していないことになるため、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２９へと進む流れとなり、ステップＳ２９では、バイパスクラッチ３２が解放される。つまり、バイパスクラッチ３２が解放される時点t3にて、パワーオフダウンシフト時のモータトルク制御による変速機出力軸２へのトルクアシストが終了する。つまり、自動クラッチ４が解放されているt2の時点から僅かに遅れた時点からt3の時点までモータトルクを変速機出力軸２に付与することにより、自動クラッチ４の接続時にエンジン回転数を増加させるために必要なエンジンイナーシャトルクを相殺することができる。
【００７７】
そして、t4の時点で、３速から２速へダウンシフトにより一時的に上昇したエンジン回転数がしきい値以下にまで低下することで燃料カット終了条件が成立し、燃料カットがOFFとされ、エンジン５への燃料噴射が開始される。
【００７８】
そして、t5の時点でブレーキペダルから足を離したことで、ブレーキスイッチ信号がOFFとなり、エンジン回転数の低下勾配が緩やかになり、その後のt5の時点でアクセルペダルを踏み込むと、スロットルバルブが開かれ、エンジン回転数が上昇し、車速も減速から加速へと移行する。
【００７９】
ここで、ダウンシフトを他の変速モードに対し例外的に扱ってモータトルク制御を実行する理由を述べる。ダウンシフトの一例である３−２ダウンシフトを例にとると、ダウンシフトを行っても変速機出力軸の回転数（車速）はほとんど変わらないため、３速ギア比と２速ギア比の違いにより変速機入力軸１の回転数は３速時に比べ２速時の方が高回転数となる。この変速自体は自動クラッチ４を解放状態として行うので変速中はエンジン回転数は変わらない。しかし、２速への変速が終了した時点で自動クラッチ４を接続すると、変速機入力軸１により自動クラッチ４を介してエンジンクランクシャフト５ａを回すことでエンジン回転数が増加する。このとき、変速機出力軸トルクのアシストを行っていないと、このエンジン回転数を増加させるために必要なエンジンイナーシャトルクが減速側に働き、駆動輪を制動させるエンジンブレーキ状態を示すことになる。
【００８０】
しかも、アクセル足離しによるパワーオフダウンシフトの場合、３速時においてエンジンはアイドル回転状態にあり、ダウンシフト後のエンジン回転数増加勾配（エンジン回転変化量）が大きく、このためエンジンイナーシャトルクによる影響を最も大きく受け、出力軸トルクの変動幅で評価される変速ショックも大きく出てしまうことによる。ちなみに、パワーオフダウンシフト以外の変速モードの場合は、図４のステップＳ３１→ステップＳ３２（→ステップＳ３３）→ステップＳ３４へと進む流れとなり、エンジンイナーシャトルクを考慮していないものの、変速に際して行う自動クラッチ４に解放によっても変速機出力軸２への駆動力が途切れることがなくなり、十分に変速ショックを低減する効果を得ることができる。
【００８１】
次に、効果を説明する。
第１実施例の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８２】
(1)複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機と自動クラッチ４を有し、変速時に自動クラッチ４を切り離しその間に変速歯車を切り換える自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、前記同期歯車変速機を介さずに駆動輪を駆動可能なモータ・ジェネレータ２８と、ダウンシフト指令信号を出力するダウンシフト指令信号出力手段と、前記ダウンシフト指令信号の出力により、ダウンシフトの際にエンジン回転数変動に伴うエンジンイナーシャトルクＩω'eを算出するエンジンイナーシャトルク算出ステップＳ４４と、前記エンジンイナーシャトルクＩω'eをモータトルクTmにより相殺するようにモータ・ジェネレータ２８を駆動制御する電動モータ駆動制御ステップＳ４６，Ｓ４７と、を備えたため、ダウンシフト変速時のエンジンイナーシャに起因するショックを低減することができる。
【００８３】
(2)スロットル開度を検出するスロットル開度センサ５９を設け、前記電動モータ駆動制御ステップＳ４６，Ｓ４７は、スロットル開度が閉じているときにのみ、エンジンイナーシャトルクＩω'eをモータトルクTmにより相殺するようにしたため、エンジンイナーシャトルクによる影響を最も大きく受けるパワーオフダウンシフト時にエンジンイナーシャに起因するショックを有効に低減することができると共に、スロットル開度が開いている場合、車速維持、もしくは、加速中である可能性があり、ダウンシフトといえどもモータトルクの発生を中止することにより余分な駆動力の発生を防止できる。
【００８４】
(3)ブレーキ操作状態を検出するブレーキスイッチ５２を設け、前記電動モータ駆動制御ステップＳ４６，Ｓ４７は、ブレーキが作動しているときはブレーキが作動してないときに比べモータトルクTmを大きくするようにしたため、ブレーキ作動中は、エンジンイナーシャが駆動輪制動方向に働くのに対応し、ブレーキ作動中であっても駆動輪がロック傾向になることを防止することができる。
【００８５】
(4)スロットル開度が閉じているときにエンジンの燃料カットを行う燃料カット制御手段を設け、前記電動モータ駆動制御ステップＳ４６，Ｓ４７によりエンジンイナーシャトルクＩω'eをモータトルクTmにより相殺する間も燃料カットを継続するようにしたため、燃料カット時間を長く維持することができ、燃費を向上することができる。
【００８６】
以上、本発明の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００８７】
例えば、第１実施例では、パワーオフダウンシフトの場合に変速制御中フラグが立っている間に限りモータトルクを駆動輪へ付与する例を示したが、変速制御中フラグがおろされても駆動輪へのモータトルクを徐々に低減しても良く、この場合は、余分なトルクが加速感を与える。また、変速制御中フラグがおろされても駆動輪へのモータトルクを残すようにしても良く、この場合は、さらに加速感を向上させることができる。
【００８８】
第１実施例では、エンジン回転数の変化状態を検出し、発生するエンジンイナーシャトルクを逐次算出し、該イナーシャトルクを相殺するようにフィードバック的に制御する例を示したが、予め定められた自動クラッチの締結状態からエンジンイナーシャトルクを算出するようにしても良い。
【００８９】
第１実施例では、ダウンシフト指令信号をＤレンジ変速マップのダウンシフト線を運転点が横切ることにより得る自動変速機タイプの例を示したが、マニュアルモード付き自動変速機タイプとした場合、Ｄレンジで手動操作によりアップシフト及びダウンシフトを行うマニュアルモードが選択されているときには、ダウンシフトスイッチ信号によりダウンシフト指令信号を得るようにしても良い。さらに、自動クラッチにより変速時にクラッチ操作のみを必要とせず、シフト操作は手動により行う手動変速機タイプとした場合、各変速段スイッチからのスイッチ信号の変化を監視することによりダウンシフト指令信号を得るようにしても良い。
【００９０】
第１実施例では、自動クラッチと同期歯車変速機をバイパスして駆動輪に駆動力を付与することができるモータ・ジェネレータを電動モータとする例を示したが、電動モータにより同期歯車変速機を介さずに駆動輪を駆動可能な構造を持つものであれば、第１実施例の自動クラッチ式歯車変速機の構成に限られることなく、様々な自動クラッチ式歯車変速機に適用できる。
【００９１】
第１実施例では、ブレーキ操作状態検出手段としてブレーキスイッチを示し、ブレーキ操作の有無によりモータトルクを補正する例を示したが、ブレーキ操作状態検出手段としてブレーキストロークセンサやブレーキ液圧センサを設け、ブレーキ操作による制動力の大きさに応じてモータトルクをきめ細かく補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の変速制御装置が適用された自動クラッチ式歯車変速機を示すスケルトン図である。
【図２】第１実施例の自動クラッチ式歯車変速機における変速機入力軸、変速機出力軸及びアイドラーシャフトの配置を示す図である。
【図３】第１実施例の自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置における変速制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施例の自動変速コントロールユニットにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の自動変速コントロールユニットにて実行される変速中の出力軸アシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施例の自動変速コントロールユニットにて実行されるパワーオフダウンシフト時のモータトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】アクセル足離しにより車両が減速する途中で３速から２速へダウンシフトが行われる場合の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 変速機入力軸
２ 変速機出力軸
３ アイドラーシャフト
４ 自動クラッチ
５ エンジン
５ａ エンジンクランクシャフト
２８ モータ・ジェネレータ（電動モータ）
２８ａ モータ・ジェネレータ軸
３１ バイパス伝動系
５０ 自動変速コントロールユニット
５１ 車速センサ
５２ ブレーキスイッチ（ブレーキ操作状態検出手段）
５３ インヒビタースイッチ
５４ エンジンコントロールユニット
５５ 自動クラッチアクチュエータ
５６ バイパスクラッチアクチュエータ
５７ シフトアクチュエータ
５８ エンジン回転数センサ
５９ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）

Claims (4)

1. 複数の変速段を選択可能な同期歯車変速機と自動クラッチを有し、変速時に自動クラッチを切り離しその間に変速歯車を切り換える自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、
   前記同期歯車変速機を介さずに駆動輪を駆動可能な電動モータと、
   ダウンシフト指令信号を出力するダウンシフト指令信号出力手段と、
   前記ダウンシフト指令信号の出力により、ダウンシフトの際にエンジン回転数変動に伴うエンジンイナーシャトルクを算出するエンジンイナーシャトルク算出手段と、
   前記エンジンイナーシャトルクをモータトルクにより相殺するように前記電動モータを駆動制御する電動モータ駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置。
2. 請求項１に記載された自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、
   スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段を設け、
   前記電動モータ駆動制御手段は、スロットル開度が閉じているときにのみ、エンジンイナーシャトルクをモータトルクにより相殺することを特徴とする自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、
   ブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段を設け、
   前記電動モータ駆動制御手段は、ブレーキが作動しているときはブレーキが作動してないときに比べモータトルクを大きくすることを特徴とする自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置において、
   スロットル開度が閉じているときにエンジンの燃料カットを行う燃料カット制御手段を設け、
   前記電動モータ駆動制御手段によりエンジンイナーシャトルクをモータトルクにより相殺する間も燃料カットを継続することを特徴とする自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置。

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