JP4404324B2

JP4404324B2 - クラッチ接続制御装置

Info

Publication number: JP4404324B2
Application number: JP32972199A
Authority: JP
Inventors: 淳朗大田; 敏弥永露
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: JP2001146929A; US6481554B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギアシフトおよびクラッチの断続を電気モータにより行なう電動式変速装置のクラッチ接続制御装置に係り、特に、クラッチの駆動側および被動側の回転速度に基づいてクラッチの接続速度を可変制御するクラッチ接続制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチペダル（あるいはクラッチレバー）およびシフトチェンジレバーの双方を操作してギアシフトを行なう従来の変速装置に対して、ギアシフトをモータによって電気的に行なう電動式変速装置が、例えば特開平１−１２２７４１号公報において提案されている。
【０００３】
また、上記した従来技術では、クラッチ接続に要する時間を短縮し、かつクラッチ接続時の乗り心地を向上させるために、クラッチレリーズ機構の動作速度すなわち駆動モータの回転速度を、クラッチの駆動側および被動側の回転速度差が予定の時間関数に従うように制御している。
【０００４】
さらに、本出願人による先行技術（特開平１１−８２７０９号公報）では、クラッチ接続時のクラッチレリーズ機構を、クラッチの接続点と予測される予定のタイミングまでは高速動作させ、予定タイミング以降は低速動作させるるようにしている。
【０００５】
このような構成によれば、クラッチが接触しない作動領域ではクラッチが高速度で移動され、クラッチが接続される作動領域では低速度で移動されるので、変速時間が短縮されて変速時の乗り心地が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した第１の従来技術（特開平１−１２２７４１号公報）では、クラッチの駆動側と被動側との回転速度差が、図３３に示したように、時間経過と共に減少するように制御される。すなわち、変速制御が開始されて駆動モータが回動を開始すると、回転速度差のある駆動側と被動側とが接触し始めて半クラッチ状態となる。半クラッチ状態は時間経過と共に進むので回転速度差も徐々に減少し、駆動側および被動側が完全に接触すると、回転速度差が解消されて変速制御を終了する。
【０００７】
しかしながら、上記した制御方式では、変速制御が開始された後、例えば時刻ｔ_０において運転者がアクセル操作を行って回転速度差が再び大きくなると、同図に破線で示したように、回転速度差を直ちに時間関数に従わせるべくクラッチが急速に接続されるので、変速時の乗り心地が雑になってしまう。
【０００８】
上記した第２の従来技術（特開平１１−８２７０９号公報）では、クラッチの接続点よりも手前から接続動作を低速度にする必要があるが、各装置の個体差やクラッチの経年劣化を考慮して接続点を予測すると、クラッチの実際の接続点よりもかなり手前から低速度に切り換えなければならない。したがって、クラッチを低速度で駆動する時間が長くなってクラッチ接続に要する時間を大幅に短縮することが難しい。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来の技術課題を解決し、クラッチ接続に要する時間を短縮でき、接続時にも乗り心地が雑にならず、かつ良好な操作性が得られるクラッチ接続制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、電動モータを回動させてクラッチの駆動側および被動側を断接させるクラッチレリーズ手段と、前記駆動側の回転速度を検知する手段と、前記クラッチの被動側の回転速度を検知する手段と、検知された駆動側回転速度および被動側回転速度の差分を検知する手段と、前記検知された回転速度差に基づいて、クラッチレリーズ手段によるクラッチの断接速度を制御する制御手段とを具備したクラッチ接続制御装置において、前記検知された回転速度差の時間変化率を検知する手段をさらに具備し、前記制御手段が、前記検知された時間変化率が所定値以下となるまでは第１の速度で前記クラッチを接続し、前記所定値以下となった以降は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で接続することを特徴とする。
【００１１】
クラッチの駆動側の回転速度と被動側の回転速度との差分の時間変化率はクラッチの接続状態を代表するので、前記回転速度差の時間変化率に基づいてクラッチの接続開始点を判断すれば、クラッチ機構の個体差や経年劣化にかかわらず、クラッチの接続開始点を正確に検知することができる。そして、クラッチの接続時には、上記のようにして検知したクラッチの接続開始点までは駆動側と被動側との高速に接近させ、接続開始点以後は低速で接近（接触）させるようにしたので、クラッチ接続に要する時間を短縮でき、接続時にも乗り心地が雑にならず、かつ良好な操作性が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のクラッチ接続制御装置を含む電動式変速装置を備えた車両の操作部の平面図である。
【００１３】
操作部には、電動変速用のシフトアップスイッチ５１およびシフトダウンスイッチ５２と、前照灯の向きを上下に切り換えるディマースイッチ５３と、前照灯の点灯／非点灯を切り換えるライティングスイッチ５４と、エンジンのスタートスイッチ５５およびストップスイッチ５６とが設けられている。本実施形態では、前記各シフトスイッチ５１、５２を押下してオン操作するごとに、シフトポジションがそれぞれ１段づつ上下にシフトする。
【００１４】
図２は、本発明が適用される電動式変速装置の駆動系の主要部の構成を示した部分断面図である。
【００１５】
電気アクチュエータとしての駆動モータ１は、減速ギア機構２を介してシフトスピンドル３を正逆転方向へ回動させる。シフトスピンドル３の回転位置（角度）は、その一端に設けられたアングルセンサ２８によって検知される。シフトスピンドル３から垂直に伸びたクラッチアーム６の一端には、シフトスピンドル３の回転運動を直進運動に変換する変換機構８が設けられている。変換機構８は、駆動モータ１によってシフトスピンドル３がニュートラル位置から回動されると、その回動方向とは無関係に、変速クラッチ５の接続を回動過程で解除し、再びニュートラル位置まで逆向きに回動される過程で接続状態に戻す。クラッチアーム６および変換機構８は、シフトスピンドル３が予定角度（例えば、±６度）まで回動された時点で変速クラッチ５の接続が解除されるように構成されている。
【００１６】
シフトスピンドル３に固定されたマスターアーム７の一端は、シフトドラム軸８に設けられたクラッチ機構９と係合し、駆動モータ１によってシフトスピンドル３が回動されると、その回動方向に応じた方向へシフトドラム１０を回動させる。マスターアーム７およびクラッチ機構９は、シフトスピンドル３がニュートラル位置からいずれかの方向へ回動されたときはシフトスピンドル３と係合してシフトドラム１０を回動し、ニュートラル位置へ戻る方向へ回動されたときは、係合状態を解除してシフトドラム１０を当該位置にとどめる。
【００１７】
各シフトフォーク１１の先端は、図４に関して後述する各スリーブ３０の外周溝３１に係合し、シフトドラム１０の回動に応じて各シフトフォーク１１が軸方向に平行移動されると、シフトドラム１０の回転方向および回転角度に応じて、いずれかのスリーブがメーンシャフト４上で平行移動する。
【００１８】
図４は、前記スリーブ３０の斜視図であり、メーンシャフト（図示省略）に対して軸方向に摺動可能な状態で挿貫されている。スリーブ３０の外周側面には、前記シフトフォークの先端が係合される溝３１が円周方向に沿って形成されている。スリーブ３０の軸穴の外周部には、図５に関して後述するギア４０の凹側ダボ４２と係合する複数の凸側ダボ３２が、環状フランジ３３と共に一体的に形成されている。
【００１９】
図５は、前記ギア４０の斜視図であり、メーンシャフト（図示省略）上の所定位置に回転自在に軸支されている。ギア４０の軸穴の外周部には、前記スリーブ３０の凸側ダボ３２と係合する複数の凹側ダボ４２が、環状フランジ４３と一体的に形成されている。図３は、前記スリーブ３０およびギア４０が各ダボ３２、４２によって相互に係合した状態を示した概念図である。
【００２０】
一方、図９、１０は、それぞれ従来のスリーブ３８およびギア４８の斜視図であり、スリーブ３８では、複数の凸側ダボ３９が、ギアの軸穴と同軸状にそれぞれ独立して設けられている。しかしながら、各凸側ダボ３９を独立的に構成しようとすると、十分な強度を確保するためには各凸側ダボ３９の底面積を比較的大きくしなければならない。このため、従来技術では凸側ダボ３９およびギア４０のダボ穴４９の回転方向に関する幅の占める割合が大きくなり、凸側ダボ３９は、図示したように、４つ程度を設けていた。
【００２１】
図１２は、従来のスリーブ３８の凸側ダボ３９とギア４８のダボ穴４９との相対的な位置関係を模式的に表現した図であり、ダボ穴４９の回転方向の幅Ｄ２は凸側ダボ３９の幅Ｄ１の約２倍程度であった。このため、凸側ダボ３９がダボ穴４９内に係合（ダボイン）できない期間Ｔａが、ダボインできる期間Ｔｂに比べて長かった。
【００２２】
これに対して、本実施形態では各凸側ダボ３２が環状フランジ３３によって一体的に形成されているので、図１３に示したように、十分な強度を保ったまま凸側ダボ３２の回転方向の幅Ｄ３およびギア４０の凹側ダボ４２の幅Ｄ４を十分に短くすることができる。このため、凸側ダボ３２をダボ穴４６にダボインできない期間Ｔａを、ダボインできる期間Ｔｂに比べて短くすることができ、ダボインできる確率を向上させることが可能になる。
【００２３】
また、本実施形態では、ダボ穴４６の回転方向の幅Ｄ５と凸側ダボ３２の幅Ｄ３との差を狭くすることができるので、両者の係合後における遊びを小さくすることができ、変速ノイズの低減が可能になる。
【００２４】
さらに、本実施形態では、図６に示したように、凸側ダボ３２のテーパを凸状に湾曲させる一方で、図７に示したように、凹側ダボ４２のテーパを直線状にしたので、図８に示したように、各ダボ３２、４２を軸方向に線接触させることができる。このため、応力の集中を防止することができ、ダボ強度を実質的に向上させると共に、耐久性や耐摩耗性の向上が可能になる。
【００２５】
このような構成において、前記スリーブ３０がシフトフォーク１１によって予定位置まで平行移動され、スリーブ３０の凸側ダボ３２がギア４０のダボ穴４６にダボインすると、良く知られるように、メーンシャフト４に対して空転状態で支持されていたギアがスリーブによって当該メーンシャフト４に係合されて同期回転する。この結果、クラッチシャフトからカウンタシャフト（共に図示せず）に伝達された回転力が、当該ギアを介してメーンシャフト４に伝達される。
【００２６】
なお、図示は省略するが、当該車両のエンジンは４サイクルであり、クランクシャフトからメインシャフトへの動力伝達系には、クランク軸上の遠心クラッチおよびメインシャフト上のクラッチを介してエンジンの動力が伝達される。したがって、エンジン回転数が所定値以下の場合は、遠心クラッチがメインシャフト上のクラッチへの動力伝達をカットしている。したがって、車両停止中であればギアを何速へもシフトすることが可能になる。
【００２７】
図１４は、電動式変速装置の制御系の主要部の構成を示したブロック図であり、図１５は、図１４に示したＥＣＵ１００の構成例を示したブロック図である。
【００２８】
図１４において、ＥＣＵ１００のＭＯＴＯＲ（＋）端子およびＭＯＴＯＲ（−）端子には前記駆動モータ１が接続され、センサ信号端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３には、それぞれ車速を検知する車速センサ２６、エンジン回転数を検知するＮe センサ２７および前記シフトスピンドル３の回転角度を検知する前記アングルセンサ２８が接続されている。変速指令端子Ｇ１，Ｇ２には、前記シフトアップスイッチ５１およびシフトダウンスイッチ５２が接続されている。
【００２９】
バッテリ２１は、メインヒューズ２２、メインスイッチ２３およびヒューズボックス２４を介してＥＣＵ１００のＭＡＩＮ端子に接続されると共に、フェールセーフ（Ｆ／Ｓ）リレー２５およびヒューズボックス２４を介してＶＢ端子にも接続されている。フェールセーフ（Ｆ／Ｓ）リレー２５の励磁コイル２５ａはＲＥＬＡＹ端子に接続されている。
【００３０】
ＥＣＵ１００内では、図１５に示したように、前記ＭＡＩＮ端子およびＲＥＬＡＹ端子が電源回路１０６に接続され、電源回路１０６はＣＰＵ１０１に接続されている。前記センサ信号端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、インターフェース回路１０２を介してＣＰＵ１０１の入力端子に接続されている。前記変速指令端子Ｇ１，Ｇ２は、インターフェース回路１０３を介してＣＰＵ１０１の入力端子に接続されている。
【００３１】
スイッチング回路１０５は、それぞれ直列接続されたＦＥＴ▲１▼，ＦＥＴ▲２▼およびＦＥＴ▲３▼，ＦＥＴ▲４▼を相互に並列接続して構成され、並列接続の一端は前記ＶＢ端子に接続され、他端はＧＮＤ端子に接続されている。ＦＥＴ▲１▼，ＦＥＴ▲２▼の接続点はＭＯＴＯＲ（−）端子に接続され、ＦＥＴ▲３▼，ＦＥＴ▲４▼の接続点はＭＯＴＯＲ（＋）端子に接続されている。各ＦＥＴ▲１▼〜ＦＥＴ▲４▼は、ＣＰＵ１０１によってプリドライバ１０４を介して選択的にＰＷＭ制御される。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０７に記憶された制御アルゴリズムに基づいて各ＦＥＴ▲１▼〜ＦＥＴ▲４▼を制御する。
【００３２】
次いで、本実施形態における変速方法を、図１６〜１９のフローチャートおよび図３２の動作タイミングチャートを参照して説明する。
【００３３】
ステップＳ１０では、いずれかのシフトスイッチがオン操作されたか否かが判定され、オン操作されたと判定されると、ステップＳ１１では、オン操作されたシフトスイッチが、シフトアップスイッチ５１およびシフトダウンスイッチ５２のいずれであるかが判定される。ここで、シフトアップスイッチ５１がオン操作されたと判定されるとステップＳ１３へ進み、シフトダウンスイッチ５２がオン操作されたと判定されると、ステップＳ１２において、エンジン回転数Ｎe を変数Ｎe1として記憶した後にステップＳ１３へ進む。
【００３４】
ステップＳ１３では、オン操作されたシフトスイッチに応じて、ＥＣＵ１００内の前記スイッチング回路１０５を構成する各ＦＥＴが、図３２の時刻ｔ_１から選択的にＰＷＭ制御される。すなわち、シフトアップスイッチ５１がオン操作されていれば、ＦＥＴ▲１▼、▲３▼を遮断したまま、ＦＥＴ▲２▼、▲４▼が１００％のデューティー比でＰＷＭ制御される。この結果、駆動モータ１はシフトアップ方向への回動を開始し、これに連動してシフトスピンドル３もシフトアップ方向への回動を開始する。
【００３５】
一方、シフトダウンスイッチ５２がオン操作されていれば、ＦＥＴ▲２▼、▲４▼を遮断したまま、ＦＥＴ▲１▼、▲３▼が１００％のデューティー比でＰＷＭ制御される。この結果、駆動モータ１は、前記シフトアップ方向とは逆向きのシフトダウン方向へ回動を開始し、これに連動してシフトスピンドル３もシフトダウン方向への回動を開始する。
【００３６】
このように、デューティー比を１００％に設定すると、シフトスピードを速くすることができ、クラッチを素早く切り離すことができる。なお、本実施形態では、シフトスピンドルが５〜６度だけ回動するとクラッチが切れるように設計されている。
【００３７】
ステップＳ１４では、第１タイマ（図示せず）が計時を開始し、ステップＳ１５では、前記シフトスピンドル３の回動角度θ_０が前記アングルセンサ２８によって検知される。ステップＳ１６では、検知された回動角度θ_０が第１基準角度θ_ＲＥＦ（本実施形態では、±１４度）を超えた（＋１４度以上または−１４度以下；以後、単に±××度以上と表現する）か否かが判定される。
【００３８】
ここで、回動角度θ_０が±１４度以上と判定されると、シフトフォーク１１によって平行移動されたスリーブが正規の挿嵌（ダボイン）位置まで達している可能性が高いのでステップＳ１７へ進むが、±１４度以上に達していないと、スリーブが正規の挿嵌位置まで達していないと判断できるので、後述するステップＳ３０へ進む。
【００３９】
スリーブが正規の挿嵌位置まで平行移動されことが、時刻ｔ_２において、前記回動角度θ_０に基づいて検知されると、ステップＳ１７では前記第１タイマがリセットされる。ステップＳ１８では、回動中の駆動モータ１に制動をかけるために、オン操作されたシフトスイッチに応じて、前記スイッチング回路１０５の各ＦＥＴが選択的にＰＷＭ制御される。
【００４０】
すなわち、シフトアップ中であれば、ＦＥＴ▲２▼、▲３▼は遮断したまま、ＦＥＴ▲１▼、▲４▼が１００％のデューティー比でＰＷＭ制御される。一方、シフトダウン中であれば、ＦＥＴ▲１▼、▲３▼は遮断したまま、ＦＥＴ▲２▼、▲４▼が１００％のデューティー比でＰＷＭ制御される。この結果、駆動モータ１が短絡されて回転負荷となるので、シフトスピンドル３のシフトアップ方向またはシフトダウン方向への駆動トルクに制動作用が働き、シフトスピンドル３がストッパに当接する際の衝撃を弱めることができ、強度的にもノイズ的にも有利になる。なお、ストッパに当接する際のシフトスピンドル３の回転角度は１８度である。
【００４１】
図１７のステップＳ１９では、制動時間を規定するための第２タイマが計時を開始し、ステップＳ２０では、第２タイマの計時時間が１５ｍｓを超えたか否かが判定される。第２タイマの計時時間が１５ｍｓ超えるまではステップＳ２１へ進み、後に詳述するエンジン回転数（Ｎe ）制御が実行される。その後、時刻ｔ_３において、計時時間が１５ｍｓを超えると、ステップＳ２２へ進んで第２タイマがリセットされる。
【００４２】
ステップＳ２３では、オン操作されたシフトスイッチに応じて前記スイッチング回路１０５の各ＦＥＴが選択的にＰＷＭ制御される。すなわち、シフトアップ中であれば、ＦＥＴ▲１▼、▲３▼を遮断したまま、ＦＥＴ▲２▼、▲４▼が７０％のデューティー比でＰＷＭ制御される。一方、シフトダウン中であれば、ＦＥＴ▲２▼、▲４▼を遮断したまま、ＦＥＴ▲１▼、▲３▼が７０％のデューティー比でＰＷＭ制御される。この結果、スリーブがギア側へ比較的弱いトルクで押し付けられるので、ダボインまでに各ダボに加わる負荷が軽減されるうえ、ダボイン状態を確実に保持できるようになる。
【００４３】
ステップＳ２４では第３タイマが計時を開始し、ステップＳ２５では、第３タイマの計時時間が７０ｍｓを超えたか否かが判定される。計時時間が７０ｍｓを超えていなければ、ステップＳ２６へ進んでクイックリターン制御が実行される。また、計時時間が７０ｍｓを超えていると、ステップＳ２７では前記第３タイマがリセットされ、ステップＳ２７では、時刻ｔ_４において、後述するクラッチ接続制御が開始される。
【００４４】
なお、本実施形態における前記第３タイマのタイムアップ時間は、前記図１３に関して説明した、ダボインできない期間Ｔａに基づいて決定されている。すなわち、上記タイムアップ時間（７０ｍｓ）は、少なくとも期間Ｔａが経過する時間は押し付け制御が実行されるように設定されている。この間、凸側ダボと凹側ダボとが当接されることになるが、デューティー比が７０％まで減ぜられているので、各ダボに加わる負荷は小さく、強度的に有利になる。
【００４５】
また、第３タイマのタイムアップ時間は固定値に限らず、例えばギアが１〜３速の範囲であれば７０ｍｓでタイムアップし、４〜５速の範囲であれば９０ｍｓでタイムアップするといったように、ギアの関数として可変的に設定されるようにしても良い。
【００４６】
一方、図１６の前記ステップＳ１６において、回転角度θ_０が第１基準値未満であると判定されると、当該処理は図１８のステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０では、前記第１タイマによる計時時間が２００ｍｓを超えたか否かが判定され、初めは超えていないと判定されるので、ステップＳ３１でクイックリターン制御を実行した後に図１６のステップＳ１６へ戻る。
【００４７】
その後、第１タイマの計時時間が２００ｍｓを超え、今回のシフトチェンジが失敗に終ったと判断されると、ステップＳ３２において第１タイマがリセットされる。ステップＳ３３では、後述する再突入カウンタのカウント値が参照され、リセット状態（＝０）であれば、再突入制御が未実行であると判断されてステップＳ３４へ進み、後述する再突入制御が初めて実行される。これは、シフトチェンジに時間がかかると運転者に違和感を抱かせる場合があるからである。
【００４８】
一方、再突入カウンタがセット状態（＝１）であれば、再突入制御を実行したにもかかわらずシフトチェンジが成功しなかったものと判定され、シフトチェンジを行なうことなくクラッチを接続するためにステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では再突入カウンタがリセットされ、ステップＳ３６では、後述するクラッチ接続制御が実行される。
【００４９】
次いで、図１９のフローチャートを参照して前記再突入制御の制御方法を説明する。再突入制御とは、シフトフォークによって軸方向へ平行移動されるスリーブが正規の嵌合位置まで移動できなかった場合に、移動トルクを一時的に減じた後で再び所定トルクを加えて再移動（突入）を試みる処理である。
【００５０】
ステップＳ４０では、ＰＷＭ制御下にあるＦＥＴ、すなわちシフトアップ中であればＦＥＴ▲２▼、▲４▼、シフトダウン中であればＦＥＴ▲１▼、▲３▼のデューティー比が２０％に減じられる。この結果、シフトフォーク１１によってスリーブに加えられる駆動トルクが弱まる。
【００５１】
ステップＳ４１では第４タイマが計時を開始し、ステップＳ４２では、第４タイマの計時時間が２０ｍｓを超えたか否かが判定される。計時時間が２０ｍｓを超えていなければ、ステップＳ４３へ進んでクイックリターン制御が実行される。また、計時時間が２０ｍｓを超えると、ステップＳ４４では第４タイマがリセットされ、ステップＳ４５では、前記再突入カウンタがセットされる。その後、当該処理は図１６の前記ステップＳ１３へ戻り、駆動モータ１が再び１００％のデューティー比でＰＷＭ制御されるので、スリーブには当初の大きなトルクが加えられることになる。
【００５２】
本実施形態では、上記したようにシフトチェンジが正常に行われないと、スリーブの押しつけトルクを一時的に弱めた後、再び強いトルクで押し付けるようにしたので、スリーブの再突入が容易に行えるようになる。
【００５３】
ここで、前記クイックリターン制御およびクラッチ接続制御の動作を詳細に説明する前に、各制御の趣旨および基本概念について簡単に説明する。
【００５４】
始めに、図３２を参照してクラッチ接続制御の基本概念について説明する。本実施形態では、時刻ｔ_１でシフトスピンドルの回動を開始すると、時刻ｔ_１１でクラッチの接続が解除され、時刻ｔ_３でシフトスピンドルの回動が完了する。その後、時刻ｔ_４まで押しつけ制御を実行した後に、本発明のクラッチ接続制御へ移行する。
【００５５】
クラッチを接続する際の乗り心地を良好に保つためには、クラッチを低速で接続する、換言すればシフトスピンドル３の回転速度を遅くする必要がある。一方、変速速度はシフトスピンドル３の回転速度に依存するため、素早い変速を実現するためには、シフトスピンドル３の回転速度を速くする必要がある。
【００５６】
そこで、本実施形態のクラッチ接続制御では、上記した２つの条件を同時に満足すべく、時刻ｔ_４からｔ_５までの半クラッチ状態に至るまではシフトスピンドル３を高速回転させ、時刻ｔ_５において半クラッチ状態が開始すると、この半クラッチ状態が終了する時刻ｔ_６まではシフトスピンドル３を低速回転させ、さらに、時刻ｔ_６において半クラッチ状態が終了した以後は、再びシフトスピンドル３を高速回転させることにより、変速時の乗り心地と変速時間の短縮とを両立している。
【００５７】
次いで、上記したクラッチ接続制御におけるクラッチ接続開始点（図３２の時刻ｔ_５）の判定方法について、図２０〜図２３を参照して説明する。
【００５８】
本発明は、変速時におけるクラッチの駆動側と被動側との回転速度差の時間変化率がクラッチの接続状態を代表することを新たに知見し、前記回転速度差の時間変化率に基づいてクラッチの接続開始点、すなわち半クラッチの開始点を判定するようにした点に特徴がある。
【００５９】
図２０は、アクセルを戻してシフトアップする、代表的な変速形態におけるクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout 、ならびに両者の回転速度差Ｎd （＝Ｎin−Ｎout ）の絶対値Ａ（Ｎd ）を示した図である。
【００６０】
アクセルを戻してシフトアップすると、クラッチの接続が断たれた直後から、駆動側（エンジン側）の回転速度Ｎinは低下し、被動側（車輪側）では慣性に応じて現在の回転速度がほぼ維持される。
【００６１】
その後、自動変速プロセスが進み、クラッチの接続開始点に到達して半クラッチ状態になると、駆動側の回転速度Ｎinは被動側に引きずられて増速し、被動側の回転速度Ｎout は駆動側が回転負荷となるので減速し、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続終了点で解消される。したがって、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）は、クラッチの接続開始点を変極点（極値）とする関数となる。
【００６２】
図２１は、アクセルを開操作しながらシフトアップした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout 、ならびに両者の回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）を示した図である。
【００６３】
アクセルを開操作しながらシフトアップすると、クラッチの接続が断たれた直後から、駆動側の回転速度Ｎinはアクセルの開操作に応答して上昇し、被動側では慣性に応じて現在の回転速度がほぼ維持される。
【００６４】
その後、自動変速プロセスが進み、クラッチの接続開始点に到達して半クラッチ状態になると、駆動側の回転速度Ｎinは被動側が回転負荷となるので減速し、被動側の回転速度Ｎout は駆動側に引きずられて増速し、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続終了点で解消される。この場合も、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続開始点を変極点とする関数となる。
【００６５】
図２２は、中高回転域からアクセルを戻してシフトダウンした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout 、ならびに両者の回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）を示した図である。
【００６６】
中高回転域からアクセルを戻してシフトダウンすると、クラッチの接続が断たれた直後から、駆動側の回転速度Ｎinは低下し、被動側の回転速度Ｎout も漸減する。
【００６７】
その後、自動変速プロセスが進み、クラッチの接続開始点に到達して半クラッチ状態になると、駆動側の回転速度Ｎinは被動側に引きずられて増速し、被動側の回転速度Ｎout は駆動側が回転負荷となるので減速し、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続終了点で解消される。この場合も、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）は、クラッチの接続開始点を変極点とする関数となる。
【００６８】
図２３は、アクセルを開操作しながらシフトダウンダウンした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout 、ならびに両者の回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）を示した図である。
【００６９】
アクセルを開操作しながらシフトダウンすると、クラッチの接続が断たれた直後から、駆動側の回転速度Ｎinはアクセルの開操作に応答して上昇し、被動側では慣性に応じて現在の回転速度がほぼ維持される。
【００７０】
その後、自動変速プロセスが進み、クラッチの接続開始点に到達して半クラッチ状態になると、駆動側の回転速度Ｎinは被動側が回転負荷となるので上昇が妨げられ、被動側の回転速度Ｎout は駆動側に引きずられて増速し、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続終了点で解消される。この場合も、両者の回転速度差Ａ（Ｎd ）はクラッチの接続開始点を変極点とする関数となる。
【００７１】
このように、本実施形態では変速形態にかかわらず、クラッチの駆動側と被動側との回転速度差Ａ（Ｎd ）の時間変化率ΔＮd が変極点を示すタイミングが、クラッチの接続点すなわち半クラッチの開始点を代表することに着目し、これに基づいて変速速度を可変制御するようにしている。
【００７２】
次いで、図２４、２５を参照して、前記クイックリターン制御の基本概念について説明する。
【００７３】
上記したように、本実施形態では、上記したようにクラッチの接続速度が多段制御されるが、車両の走行状態やアクセル操作の内容によっては、クラッチを直ちに接続することが望ましい場合もある。
【００７４】
図２４、２５は、それぞれシフトアップ時およびシフトダウン時に実行されるクイックリターン制御によってシフトスピンドル位置θ_０およびエンジン回転数Ｎe が変化する様子を示した図である。
【００７５】
図２４に示したように、シフトアップ時は、アクセルを戻してシフトアップスイッチ５１をオン操作し、その後、変速動作が実行されてクラッチが再接続された後でアクセルを開くことが一般的であるが、その際のエンジン回転数Ｎe は実線ａで示した通りに変化する。
【００７６】
しかしながら、ドライバによっては、アクセルを戻すことなくシフトアップスイッチ５１を操作したり、クラッチが再接続される前にアクセルを開ける場合も考えられ、このような場合、ドライバは速やかなシフトチェンジを望んでいるのでクラッチを素早く接続することが望ましい。
【００７７】
そこで、本実施形態では、エンジン回転数Ｎe が実線ｂのように変化した場合には、ドライバがアクセルを戻すことなくシフトアップスイッチ５１を操作したと判定し、また、エンジン回転数Ｎe が実線ｃのように変化した場合には、クラッチが接続されるタイミングよりも早くアクセルが開かれたと判定し、それぞれ、実線Ｃ，Ｄで示したように、クラッチを直ちに接続するクイックリターン制御を実行するようにした。
【００７８】
一方、図２５に示したように、シフトダウン時もアクセルを戻してシフトダウンスイッチ５２をオン操作し、その後、変速動作が実行されてクラッチが再接続された後でアクセルを開けることが一般的であり、その際のエンジン回転数Ｎe は実線ａで示した通りに変化する。
【００７９】
しかしながら、シフトダウン時にエンジンが空吹かしされる場合もあり、このような場合には、クラッチを素早く接続しても良好な乗り心地を得られるので、素早くクラッチ接続することが望ましい。
【００８０】
そこで、本実施形態では、エンジン回転数Ｎe が実線ｂ，ｃのように変化した場合には、ドライバがエンジンが空吹かししたと判定し、それぞれ、実線Ｃ，Ｄで示したようなクイックリターン制御を実行するようにした。
【００８１】
次いで、上記したクイックリターン制御およびクラッチ接続制御の動作を詳細に説明する。
【００８２】
図２６は、前記ステップＳ２１、Ｓ２６、Ｓ３１、Ｓ４３で実行されるクイックリターン制御の制御方法を示したフローチャートである。
【００８３】
ステップＳ５０では、今回のエンジン回転数Ｎe が計測される。ステップＳ５１では、これまでに計測されたエンジン回転数Ｎe のピークホールド値Ｎepおよびボトムホールド値Ｎebが、前記今回のエンジン回転数Ｎe に基づいて更新される。ステップＳ５２では、シフトアップ中およびシフトダウン中のいずれであるかが判定され、シフトアップ中であればステップＳ５６へ進み、シフトダウン中であればステップＳ５３へ進む。
【００８４】
ステップＳ５６では、前記ステップＳ５０で検知された今回のエンジン回転数Ｎe と前記ステップＳ５１で更新されるボトムホールド値Ｎebとの差分（Ｎe −Ｎeb）が５０rpm 以上であるか否かが判定される。
【００８５】
当該判定は、シフトアップ時にアクセルが閉じられているか否かの判定であり、前記差分が５０rpm 以上であれば、ドライバがアクセルを戻すことなくシフトアップスイッチ５１を操作したか、あるいはクラッチが接続されるタイミングよりも早くアクセルが開かれたものと判定される。この場合は、クラッチを直ちに接続すべくステップＳ５５へ進み、クイックリターンフラグＦquick をセットした後に当該処理を終了する。また、差分が５０rpm 未満であれば、通常の制御を継続すべく、クイックリターンフラグＦquick をセットすることなく、当該エンジン回転数制御を終了する。
【００８６】
一方、前記ステップＳ５２においてシフトダウン中と判定されると、ステップＳ５３では、前記今回のエンジン回転数Ｎe と前記ステップＳ１２で記憶されたエンジン回転数Ｎe1との差（Ｎe −Ｎe1）が３００rpm 以上であるか否かが判定され、前記差分が３００rpm 以上であれば、さらにステップＳ５４において、前記ステップＳ５１で更新されるピークホールド値Ｎepと今回のエンジン回転数Ｎe との差（Ｎep−Ｎe ）が５０rpm 以上であるか否かが判定される。
【００８７】
当該判定は、シフトアップ時にドライバがエンジンを空吹かししたか否かの判定であり、前記ステップＳ５３、５４の判定がいずれの肯定であると、シフトアップ時にドライバが空吹かしをしたと判定されてステップＳ５５へ進み、前記クイックリターンクフラグＦquick をセットした後に当該処理を終了する。
【００８８】
図２７は、前記ステップＳ２８（図１７）、Ｓ３６（図１８）で実行されるクラッチ接続制御を実行するクラッチ接続制御装置のブロック図であり、図２８は、その制御内容を示したフローチャートである。
【００８９】
図２７において、クラッチの駆動側（クラッチディスク）７０ａはエンジンＥに連結され、クラッチの被動側（プレッシャプレート）７０ｂは変速機を介して駆動輪ＦＷに連結されている。駆動側７０ａに対する被動側７０ｂの離間距離すなわちクラッチの断接は、電動モータ１により駆動されるクラッチレリーズ機構７０により制御される。
【００９０】
駆動側回転速度検知部７１ａは、前記駆動側７０ａの回転速度Ｎinを検知する。被動側回転速度検知部７１ｂは、前記被動側７０ｂの回転速度Ｎout を検知する。回転速度差検知部７２は、検知された駆動側回転速度Ｎinおよび被動側回転速度Ｎout の差分Ｎd を検知する。変化率検知部７３は、前記検知された回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）の時間変化率ΔＮd を検知する。
【００９１】
制御部７４は、前記検知された時間変化率ΔＮd が所定値以下となるまでは第１の速度で前記クラッチが接続され、時間変化率ΔＮd が所定値以下となった以降は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で接続され、差分Ｎd が他の所定値以下となった以降は、前記第２の速度よりも速い第３の速度で接続されるように、前記クラッチレリーズ機構７０の電動モータ１を制御する。
【００９２】
図３０は、図２７の各部の動作状態を示した図であり、同図(a) は、クラッチの回転速度と時間との関係を示し、同図(b) は、スピンドルの回転角度と時間との関係を示している。ここでは、前記図２１に関して説明した、アクセルを開操作しながらシフトアップした場合の動作を例にして説明する。
【００９３】
図２８のステップＳ７０では、車速が略０であるか否かが判定される。本実施形態では、車速が３km/h以下であれば略０と判定してステップＳ７２へ進み、シフトスピンドル３の目標角度θ_Ｔにニュートラル位置をセットした後にステップＳ７３へ進む。これは、車両が略停止した状態でのシフトであり、このような場合には変速動作が乗り心地に影響せず、素早いシフトチェンジが望まれるからである。
【００９４】
また、前記ステップＳ７０において、車速が３km/h以上と判定されると、ステップＳ７１において、シフトスピンドル３の回動がストッパによって制限される角度（本実施形態では、±１８度）から６度だけ戻った第２基準角度（すなわち、±１２度）を目標角度θ_Ｔにセットした後にステップＳ７３へ進む。ステップＳ７３では、アングルセンサ２８によって現在のシフトスピンドル３の回転角度θ_０が検知される。ステップＳ７４ではクイックリターン制御が実行される。
【００９５】
ステップＳ７５では、比例積分微分（ＰＩＤ）制御用のＰＩＤ加算値が求められる。すなわち、前記ステップＳ７３で検知された現在の回転角度θ_０および目標角度θ_Ｔの差分（θ_０−θ_Ｔ）として表される比例（Ｐ）項、Ｐ項の積分値である積分（Ｉ）項およびＰ項の微分値である微分（Ｄ）項が、それぞれ求められて加算される。ステップＳ７６では、前記求められたＰＩＤ加算値に基づいて、ＰＷＭ制御のデューティー比が決定され、ステップＳ７７において、ＰＷＭ制御が実行される。
【００９６】
図３１は、前記ＰＩＤ加算値とデューティー比との関係を示した図であり、ＰＩＤ加算値の極性が正であれば、その値に応じて正のデューティー比が選択され、ＰＩＤ加算値の極性が負であれば、その値に応じて負のデューティー比が選択される。ここで、デューティー比の極性は、ＰＷＭ制御されるＦＥＴの組み合わせを示し、例えば５０％のデューティー比とは、ＦＥＴ▲２▼，ＦＥＴ▲４▼が５０％のデューティー比でＰＷＭ制御されることを意味し、−５０％とデューティー比とは、ＦＥＴ▲１▼，ＦＥＴ▲３▼が５０％のデューティー比でＰＷＭ制御されることを意味する。
【００９７】
ステップＳ７８では、第６タイマの計時時間が１００ｍｓを超えたか否かが判定され、最初は第６タイマが計時を開始していないのでステップＳ８２へ進む。ステップＳ８２、Ｓ８３，Ｓ８４では、それぞれ「クラッチ接続開始点の判定」処理，「クラッチ接続終了点の判定」処理および「目標開度の更新」処理が実行される。
【００９８】
図２９は、上記した３つの各処理の動作を詳細に示したフローチャートである。ステップＳ８２の「クラッチ接続開始点の判定」処理へ進むと、ステップＳ８２１では、前記駆動側回転速度検知部７１ａにより検知されたクラッチの駆動側７０ａの回転速度Ｎinと、前記被動側回転速度検知部７１ｂにより検知された被動側７０ｂの回転速度Ｎout との差分Ｎd が、前記回転速度差検知部７２により検知される。
【００９９】
ステップＳ８２２では、前記検知された回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）が基準値Ｎref1と比較され、回転速度差Ａ（Ｎd ）が基準値Ｎref1を下回っていれば、ステップＳ８２３において、今回の変速がシフトアップであるか否かが判定される。シフトアップと判定されると、ステップＳ８２４では、スロットル開度θthと基準開度θref とが比較され、スロットル開度θthが基準開度θref を上回っていれば、さらにステップＳ８２５において、現在の車速Ｖと基準車速Ｖref とが比較される。
【０１００】
当該車速Ｖの検知は、遠心式の発進クラッチが接続状態にあるか否かを判定するために行われるもので、前記基準値Ｖref は、現在のギア段を関数とする変数となっている。ここで、車速Ｖが基準車速Ｖref を上回っており、発進クラッチが接続状態にあると判定されると、変速クラッチの接続開始点であるか否かを判定すべくステップＳ８２６へ進む。
【０１０１】
ステップＳ８２６では、前記変化率検知部７３により、前記検知された回転速度差Ａ（Ｎd ）の時間変化率ΔＮd が検知される。さらに、制御部７４は、前記検知された時間変化率ΔＮd を所定の基準値Ｎref2と比較する。前記基準値Ｎref2は、現在の時間変化率ΔＮd が変極点を示していると判断し得る値に予め設定されている。変速動作の開始直後は、前記図２０〜２４に関して説明したように、時間変化率ΔＮd が基準値Ｎref1を上回っているので、そのままステップＳ８３の「クラッチ接続終了点の判定」処理へ進む。
【０１０２】
ステップＳ８３では、ステップＳ８３１において、半クラッチ開始フラグＦstに基づいて半クラッチ状態か否かが判定され、ここでは半クラッチ状態ではないと判定されるので、クラッチ接続終了点の判定処理を実質的に行うことなく、ステップＳ８４の「目標開度の更新」処理へ進む。
【０１０３】
このように、本実施形態ではクラッチの接続状態を、前記回転速度差Ｎd に基づいてではなく、回転速度差Ｎd の絶対値Ａ（Ｎd ）に基づいて判定するようにしたので、何らかの外因等により駆動側７０ａあるいは被動側７０ｂの回転速度が大きく変動し、回転速度差Ｎd が基準値を下回っても、絶対値Ａ（Ｎd ）が基準値を下回らない限り、駆動側７０ａと被動側７０ｂとの回転数差が解消されたと判定されることがない。
【０１０４】
また、本実施形態では、変速操作がシフトアップであり、かつスロットル開度が所定値以上の場合のみ、前記回転速度差Ａ（Ｎd ）の時間変化率に基づく判定を行われるので、たとえば車速が惰性で一定値を保ったままスロットルが閉じられて駆動側１０ａの回転速度が低下し、前記ステップＳ８２６の条件が偶発的に満足されることがあっても、これがクラッチの接続開始点と誤判定されることがない。
【０１０５】
さらに、本実施形態では、車速がギア段によって定まる基準値を上回っていない限り、ステップＳ８２６の判定処理へ移行しないので、遠心式の発進クラッチが接続されていない停車状態では半クラッチ状態と判定されることがなく、しかも、その判断を正確に下せるようになる。
【０１０６】
図２９へ戻り、「目標開度の更新」処理のステップＳ８４１では、半クラッチ開始フラグＦstに基づいて半クラッチ状態か否かが判定され、ここでは未だ半クラッチ開始フラグＦstがセットされておらず、半クラッチ状態に達していないので、ステップＳ８４２において、現在の目標開度から１°だけ減じた角度が新たな目標開度として設定される。ステップＳ８５では、目標角度がニュートラル角度に近いか否かが判定され、目標角度がニュートラル角度に十分に近付くまで前記ステップＳ７３〜Ｓ８５の処理が繰り返される。
【０１０７】
このとき、本実施形態では目標開度が１°も減ぜられているので、ステップＳ７５〜Ｓ７６ではＰＩＤ値が比較的大きな値に設定される。したがって、ステップＳ７７では、図３０に示したように、スピンドルが比較的高速度で回動され、前記クラッチレリーズ機構７０により被動側７０ｂが駆動側７０ａへ高速度で接近する。
【０１０８】
その後、図３０の時刻ｔ_６において時間変化率ΔＮd が基準値Ｎref2を下回り、これが図２９のステップＳ８２６において検知されると、制御部７４は，クラッチの接続開始点に到達して半クラッチ状態が開始されたものと判断し、ステップＳ８２７において、半クラッチ開始フラグＦstをセットする。
【０１０９】
続くステップＳ８３の「クラッチ接続終了点の判定」処理では、ステップＳ８３１において、半クラッチ開始フラグＦstに基づいて半クラッチ状態か否かが判定され、ここでは半クラッチ状態と判定されるのでステップＳ８３２へ進む。ステップＳ８３２では、回転速度差Ａ（Ｎd ）が基準値Ｎref3と比較される。前記基準値Ｎref3は、クラッチの接続が終了したと判断し得る値に予め設定されている。
【０１１０】
最初は、回転速度差Ａ（Ｎd ）が基準値Ｎref3を上回っているので、当該処理はステップＳ８４の「目標角度の更新」処理へ進み、そのステップＳ８４１では、今度は半クラッチ状態と判定されてステップＳ８４３へ進む。ステップＳ８４３では、半クラッチ終了フラグＦend に基づいて半クラッチが終了したか否かが判定され、ここでは未だ半クラッチ状態なのでステップＳ８４４へ進む。
【０１１１】
ステップＳ８４４では、前記クイックリターンフラグＦquick が参照され、クイックリターンフラグＦquick がセットされていなければ、ステップＳ８４５において、現在の目標開度から０．１°だけ減じた角度が新たな目標開度として設定される。したがって、次のステップＳ７５〜Ｓ７６では、ＰＩＤ値が比較的小さな値に設定され、ステップＳ７７では、図３０に示したように、スピンドルが比較的低速度で回動されるので、前記クラッチレリーズ機構７０により被動側７０ｂが駆動側７０ａへ低速度で緩やかに接近する。
【０１１２】
なお、前記ステップＳ８４４において、クイックリターンフラグＦquick がセットされていると判定されると、ステップＳ８４６では、クイックリターン制御を実行すべく、現在の目標角度から２ないし４°だけ減じた角度が新たな目標角度として登録される。したがって、次のステップＳ７５〜Ｓ７６では、ＰＩＤ値が大きな値に設定され、ステップＳ７７では、スピンドルが高速度で回動されるので、前記クラッチレリーズ機構７０により被動側７０ｂが駆動側７０ａへ高速度で接近する。
【０１１３】
その後、図３０の時刻ｔ_６において、回転速度差Ｎd が基準値Ｎref2を下回り、これが図２９のステップＳ８３２において検知されると、制御部７４は，クラッチの接続終了点に到達したと判断し、ステップＳ８３３において、半クラッチ終了フラグＦend をセットする。
【０１１４】
このように、本実施形態では予めステップＳ８２において、クラッチの接続開始点が検知されたことを条件に（ステップＳ８３１の判断が肯定）、前記ステップＳ８３におけるクラッチの接続終了点の検知を行うので、ステップＳ８２におけるクラッチの接続開始点の検知前に、何らかの外因等により駆動側７０ａあるいは被動側７０ｂの回転速度が大きく変動して前記ステップＳ８３３の条件が成立しても、これをクラッチの接続終了点と誤判定することがない。
【０１１５】
続くステップＳ８４の「目標開度の更新」処理では、ステップＳ８４１，Ｓ８４３を経てステップＳ８４７へ進み、目標角度としてニュートラル角度が設定される。したがって、次のステップＳ７５〜Ｓ７６では、ＰＩＤ値が大きな値に設定され、ステップＳ７７では、図３０に示したように、スピンドルが高速度で回動されるので、前記クラッチレリーズ機構７０により被動側７０ｂが駆動側７０ａへ高速度で接近する。
【０１１６】
その後、目標角度がニュートラル角度に十分に近付くと、図２８のステップＳ８６では、目標角度としてニュートラル角度が登録され、ステップＳ８７では、第６タイマが計時を開始する。
【０１１７】
一方、前記ステップＳ７８において、第６タイマの計時時間が１００ｍｓを超えたと判定されると、ステップＳ９０では、第６タイマがリセットされる。ステップＳ９１，Ｓ９２，Ｓ９３では、それぞれクイックリターンクフラグＦquick ，半クラッチ開始フラグＦstおよび半クラッチ終了フラグＦend がリセットされ、ステップＳ９４では、スイッチング回路１０５のＰＷＭ制御が終了される。
【０１１８】
なお、高速走行時または高エンジン回転時にギアがニュートラル状態からシフトされると、比較的大きなエンジンブレーキが作用してエンジンに過大な負荷が加わる。そこで、本実施形態では車速が１０ｋｍ／ｈ以上またはエンジン回転数が３０００ｒｐｍ以上であると、シフトアップスイッチ５１がオン操作されても前記図１６の制御を阻止する変速禁止システムが設けられている。
【０１１９】
図１１は、前記変速禁止システムの機能ブロック図である。ニュートラル検知部８１は、ギアがニュートラル位置にあると“Ｈ”レベルの信号を出力する。車速判定部８２は、車速が１０ｋｍ／ｈ以上であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。エンジン回転数判定部８３は、エンジン回転数が３０００ｒｐｍ以上であると“Ｈ”レベルの信号を出力する。
【０１２０】
ＯＲ回路８４は、車速判定部８２またはエンジン回転数判定部８３の出力が“Ｈ”レベルであると“Ｈ”レベルの信号を出力し、ＡＮＤ回路８５は、ＯＲ回路８４の出力およびニュートラル検知部８１の出力が“Ｈ”レベルであると“Ｈ”レベルの信号を出力する。変速禁止部８６は、ＡＮＤ回路８５の出力が“Ｈ”レベルであると、シフトアップスイッチ５１がオン操作されても前記図１６の制御を阻止する。
【０１２１】
但し、１速からの加速中で、車速が１０ｋｍ／ｈ以上あるいはエンジン回転数が３０００ｒｐｍ以上で誤ってニュートラルへシフトしてしまった場合は再加速に時間がかかってしまうので、上記した変速禁止システムを付加するのであれば、車速走行中（例えば、車速が３ｋｍ／ｈ以上）の場合にはニュートラルへのシフトを禁止するシステムを更に付加しても良い。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば、クラッチの駆動側の回転速度と被動側の回転速度との差分の時間変化率に基づいてクラッチの接続開始点を判断するようにしたので、クラッチ機構の個体差や経年劣化にかかわらず、クラッチの接続開始点を正確に検知することができる。
【０１２３】
そして、クラッチの接続時には、上記のようにして検知したクラッチの接続開始点までは駆動側と被動側とを高速に接近させ、接続開始点以後のクラッチが接続される作動領域では低速で接近させるようにしたので、クラッチ接続に要する時間を短縮でき、接続時にも乗り心地が雑にならず、かつ良好な操作性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動式変速装置が搭載される車両の操作部の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態である電動式変速装置の駆動系の主要部の構成を示した部分断面図である。
【図３】スリーブとギアとが係合した状態の概念図である。
【図４】本発明のスリーブの斜視図である。
【図５】本発明のギアの斜視図である。
【図６】スリーブの凸側ダボ３２の部分拡大図である。
【図７】ギアの凹側ダボ４２の部分拡大図である。
【図８】凸側ダボ３２と凹側ダボ４２との係合状態を示した図である。
【図９】従来のスリーブの斜視図である。
【図１０】従来のギアの斜視図である。
【図１１】変速禁止システムの機能ブロック図である。
【図１２】従来のスリーブとギアとの係合タイミングを模式的に示した図である。
【図１３】本発明のスリーブとギアとの係合タイミングを模式的に示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態である電動式変速装置の制御系の主要部の構成を示したブロック図であ
【図１５】図１４に示したＥＣＵ１００の構成例を示したブロック図である。
【図１６】本発明の一実施形態のフローチャート（その１）である。
【図１７】本発明の一実施形態のフローチャート（その２）である。
【図１８】本発明の一実施形態のフローチャート（その３）である。
【図１９】本発明の一実施形態のフローチャート（その４）である。
【図２０】アクセルを戻してシフトアップする際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout ならびに回転速度差Ｎd を示した図である。
【図２１】アクセルを開操作しながらシフトアップした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout ならびに回転速度差Ｎd を示した図である。
【図２２】中高回転域からアクセルを戻してシフトダウンした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout ならびに回転速度差Ｎd を示した図である。
【図２３】アクセルを開操作しながらシフトダウンダウンした際のクラッチの駆動側および被動側の回転速度Ｎin，Ｎout ならびに回転速度差Ｎd を示した図である。
【図２４】本発明のよるシフトスピンドルおよびエンジン回転数の動作タイミングチャート（シフトアップ時）である。
【図２５】本発明のよるシフトスピンドルおよびエンジン回転数の動作タイミングチャート（シフトダウン時）である。
【図２６】クイックリターン制御のフローチャートである。
【図２７】本発明の一実施形態であるクラッチ接続制御装置のブロック図である。
【図２８】クラッチ接続制御のフローチャートである。
【図２９】クラッチ接続制御の主要動作を詳細に示したフローチャートである。
【図３０】図２７の各部の動作状態を示した図である。
【図３１】ＰＩＤ加算値とデューティー比との関係を示した図である。
【図３２】本発明によるシフトスピンドルの動作タイミングチャートである。
【図３３】従来技術の動作を示した図である。
【符号の説明】
１…駆動モータ，２…減速ギア機構，３…シフトスピンドル，５…変速クラッチ，１０…シフトドラム，１１…シフトフォーク，２８…アングルセンサ，３０…スリーブ，４０…ギア，５１…シフトアップスイッチ，５２…シフトダウンスイッチ，７０…クラッチレリーズ機構，７０ａ…クラッチの駆動側，７０ｂ…クラッチの被動側，７１ａ…駆動側回転速度検知部，７１ｂ…被動側回転速度検知部，７２…回転速度差検知部，７３…変化率検知部，７４…制御部

Claims

電動モータを回動させてクラッチの駆動側および被動側を断接させるクラッチレリーズ手段と、前記クラッチの駆動側の回転速度を検知する駆動側回転速度検知手段と、前記クラッチの被動側の回転速度を検知する被動側回転速度検知手段と、前記検知された駆動側回転速度および被動側回転速度の差分を検知する回転速度差検知手段と、前記検知された回転速度差に基づいて、クラッチレリーズ手段によるクラッチの断接速度を制御する制御手段とを具備したクラッチ接続制御装置において、
前記クラッチレリーズ手段と、シフトドラムを回動させるシフトスピンドルとが、前記電動モータの駆動力によって連動して作動するように構成されており、
前記制御手段は、車両が所定状態にあるときに、前記検知された回転速度差の絶対値が極値に到達するまでは第１の速度で前記シフトスピンドルを回動して前記クラッチを接続し、前記回転速度差の絶対値が極値に到達した以降は、前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記シフトスピンドルを回動して前記クラッチを接続し、さらに、前記回転速度差が他の所定値より小さくなると、前記第２の速度よりも速い第３の速度で前記シフトスピンドルを回動して前記クラッチを接続し、
前記所定状態は、発進後の車速が、ギア段によって定まる基準値を上回り、かつ変速動作が行われたときであることを特徴とするクラッチ接続制御装置。