JP5841584B2 - パワートレインの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、パワートレインの制御装置に関し、特に、自動ニュートラル機能を有する自動変速機を搭載したパートタイム式ＡＷＤ車（全輪駆動車）のパワートレインの制御装置に関する。

従来から、シフトポジションがＤレンジ（前進走行ポジション）にある場合であっても、例えば、アクセルが略全閉とされ、かつブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止しているときには、自動変速機をニュートラル状態にして、燃費の向上を図る技術、すなわち自動ニュートラル制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような自動ニュートラル制御は、走行クラッチ（自動ニュートラル制御対象クラッチ）を半係合状態（半クラッチ状態）にすることにより実現される。

また、従来から、ＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）車（全輪駆動車／四輪駆動車）には、フルタイム方式と、二輪駆動と四輪駆動とを必要に応じて切り換えるパートタイム方式とが知られている。フルタイム方式では、前輪と後輪との間に、センタディファレンシャルを設け、前後輪の差動を許容することにより、四輪駆動を実現する。一方、パートタイム方式では、例えば、エンジンに直結された主駆動輪と、エンジンにトランスファクラッチを介して接続された従駆動輪（副駆動輪）とを有し、トランスファクラッチの締結力を路面状況や走行状態等に応じて制御することにより、従駆動輪側への駆動力配分を調整して、二輪駆動と四輪駆動とを切り換える構成としている。

特開２００５−８３４９２号公報

ところで、自動変速機を搭載したパートタイム式ＡＷＤ車に自動ニュートラル制御を適用した場合、自動ニュートラル制御からの復帰時、すなわち走行クラッチ（自動ニュートラル制御対象クラッチ）が締結される際に、ジャダーが生じることがあり、その低減が望まれていた。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、自動ニュートラル機能を有する自動変速機を搭載したパートタイム式ＡＷＤ車のパワートレインの制御装置であって、自動ニュートラル制御から復帰する際のジャダーを抑制することが可能なパワートレインの制御装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の問題点につき鋭意検討を重ねた結果、パートタイム式ＡＷＤ車の場合、自動ニュートラル制御から復帰する際に、走行クラッチ（自動ニュートラル制御対象クラッチ）の締結時振動が従駆動輪側の駆動系にも伝播され、その振動がパワートレイン全体（車両全体）を揺らす結果、自動ニュートラル制御からの復帰時ジャダーが生じるとの知見を得た。

そこで、本発明に係るパワートレインの制御装置は、自動ニュートラル機能を有する自動変速機を搭載したパートタイム式全輪駆動車のパワートレインの制御装置において、エンジンから自動変速機を構成する変速機構に伝達される駆動力を調節する自動ニュートラルクラッチと、自動変速機を構成する変速機構から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチと、所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に、自動ニュートラルクラッチを解放する自動ニュートラルクラッチ制御手段と、車両の運転状態に基づいて、トランスファクラッチの締結力を制御するトランスファクラッチ制御手段とを備え、トランスファクラッチ制御手段が、自動ニュートラル制御から復帰する際に、自動ニュートラルクラッチの締結が開始されてから締結が完了するまでの間に、トランスファクラッチを一旦解放した後、再締結することを特徴とする。

本発明に係るパワートレインの制御装置によれば、自動ニュートラル制御から復帰する際に、自動ニュートラルクラッチの締結動作が開始されてから締結動作が完了するまで間に、トランスファクラッチが一旦（一時的に）解放された後、再締結される。そのため、自動ニュートラル復帰時のクラッチ締結ジャダーが従駆動輪側へ伝達されることを抑制することができる。その結果、自動ニュートラル制御から復帰する際のジャダーを抑制することが可能となる。

本発明に係るパワートレインの制御装置では、トランスファクラッチ制御手段が、自動ニュートラルクラッチの締結が開始され、変速機構側への駆動力伝達が可能になるまでに、トランスファクラッチを解放し、変速機構側への駆動力伝達が可能になった後、自動ニュートラルクラッチの締結が完了するまでに、トランスファクラッチの締結を完了させることが好ましい。

このようにすれば、自動ニュートラルクラッチが締結状態に向かい、変速機構へのトルク伝達が可能となる前に、トランスファクラッチトルクが低下される。また、自動ニュートラルクラッチが完全締結されるまでに、トランスファクラッチトルクが上昇される。よって、自動ニュートラル復帰時のクラッチ締結ジャダーが従駆動輪側へ伝達されることを確実に抑制しつつ、ＡＷＤ性能を損なわずに車両を発進させることが可能となる。

本発明に係るパワートレインの制御装置では、トランスファクラッチ制御手段が、トランスファクラッチのトルク容量が略ゼロの状態になるまでは、応答可能な最大の傾きでトランスファクラッチの解放を行い、その後は、自動ニュートラルクラッチがトルク容量を持つまでにトランスファクラッチトルクを抜くことができる傾きの内で最も緩い傾きで、トランスファクラッチの解放を行うことが好ましい。

このようにすれば、自動ニュートラルクラッチがトルク容量を持つまでに、トランスファクラッチの締結を、迅速かつ円滑に解除することができる。

本発明に係るパワートレインの制御装置では、自動ニュートラルクラッチ制御手段が、自動ニュートラルクラッチの締結途中に、エンジンと自動ニュートラルクラッチとの間に配設されたトルクコンバータを構成するタービンライナの回転数が所定値以下になった場合に、自動ニュートラルクラッチの締結圧を上昇させる傾きを緩やかにすることが好ましい。

この場合、トルクコンバータのタービン回転数が所定値以下になった場合に、自動ニュートラルクラッチの締結圧を上昇させる傾き（上昇角度）が緩やかな傾きに変更される。よって、変速機構側へのトルク伝達が可能となるまでは、比較的急な傾きで早く自動ニュートラルクラッチの締結圧を上昇させるとともに、変速機構側へのトルク伝達が可能となった後は、締結圧を上昇させる傾きを緩やかにすることにより、自動ニュートラルクラッチの締結ショックを緩和することができる。

本発明に係るパワートレインの制御装置では、トランスファクラッチ制御手段が、自動ニュートラルクラッチの締結途中に、トルクコンバータを構成するタービンライナの回転数が所定値以下になった後に、トランスファクラッチの締結を行うことが好ましい。

この場合、トルクコンバータのタービン回転数が所定値以下になった後にトランスファクラッチの締結が行われる。そのため、タービン回転数の低下状態に基づいて従駆動輪へのトルク伝達が可能となるタイミングを判断することにより、適切にトランスファクラッチの締結動作を行うことが可能となる。

本発明によれば、自動ニュートラル機能を有する自動変速機を搭載したパートタイム式ＡＷＤ車（全輪駆動車）において、自動ニュートラル制御から復帰する際のジャダーを抑制することが可能となる。

実施形態に係るパワートレインの制御装置が搭載されたＡＷＤ車のパワートレイン及び駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るパワートレインの制御装置による自動ニュートラル制御の処理手順を示すフローチャートである。 自動ニュートラル制御から復帰する際の、入力クラッチ制御圧、及びトランスファクラッチトルク等の変化を示すタイミングチャートである。

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

まず、図１を用いて、実施形態に係るパワートレインの制御装置１の構成について説明する。図１は、パワートレインの制御装置１が搭載されたＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：全輪駆動）車４のパワートレイン及び駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るＡＷＤ車４は、自動ニュートラル機能を有する無段変速機（ＣＶＴ）３０を搭載したパートタイム式ＡＷＤ車である。特に、ＡＷＤ車４は、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ ｄｒｉｖｅ）ベースのパートタイム式ＡＷＤ車である。

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

トルクコンバータ２２は、主として、ポンプインペラ２３、タービンライナ２４、及びステータ２５から構成されている。出力軸２１に接続されたポンプインペラ２３がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２３に対向して配置されたタービンライナ２４がオイルを介してエンジン２０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２５は、タービンライナ２４からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２３に還元することでトルク増幅作用を発生させる。また、トルクコンバータ２２は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２６を有している。トルクコンバータ２２は、非ロックアップ状態のときはエンジン２０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップ時はエンジン２０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。なお、トルクコンバータ２２を構成するタービンライナ２４の回転数（タービン回転数）は、タービン回転数センサ２７により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するＴＣＵ７０に出力される。

無段変速機３０は、車両の運転状態に応じて変速比を自動的かつ無段階に変速する。無段変速機３０は、トルクコンバータ２２の出力軸に接続され、トルクコンバータ２２から無段変速機３０に伝達される駆動力を調節して無段変速機３０をニュートラル状態にし得る入力クラッチ３１（特許請求の範囲に記載の自動ニュートラルクラッチに相当）を有し、この入力クラッチ３１の出力軸（プライマリ軸）３２に変速機構３３が設けられている。

入力クラッチ３１では、供給される油圧に応じて締結力が調節され、無段変速機３０（変速機構３３）に伝達される駆動力が調節される。すなわち、供給油圧の押圧力がクラッチスプリングの付勢力よりも大きくなると、入力クラッチ３１が締結され、逆に、供給油圧の押圧力がクラッチスプリングの付勢力よりも小さくなると入力クラッチ３１が解放される。入力クラッチ３１が締結されると、トルクコンバータ２２の駆動力が変速機構３３に伝達される。また、入力クラッチ３１が解放されると、トルクコンバータ２２の駆動力の伝達が遮断される。入力クラッチ３１は、セレクトレバーがＤ（Ｄｒｉｖｅ）レンジにセットされている状態で、所定の運転条件が満足された場合に、トルクコンバータ２２から変速機構３３へ伝達される駆動力を制限して（半クラッチ状態にして）、擬似的なニュートラル状態を作り出す。

変速機構３３は、入力クラッチ３１と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

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

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

変速機構３３のセカンダリ軸３７は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９につながれており、変速機構３３で変換された駆動力は、リダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９に伝達される。カウンタ軸３９は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ４０を介して、フロントドライブシャフト４３につながれている。カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、カウンタギヤ４０、及び、フロントドライブシャフト４３を介してフロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）４４に伝達される。フロントデフ４４は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ４４からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲに伝達される。

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

より具体的には、カウンタ軸３９の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ４２を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト４６とつながれている。よって、カウンタ軸３９に伝達され、トランスファクラッチ４１によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ４２（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト４６を介してリヤディファレンシャル５０に伝達される。

リヤディファレンシャル５０には左後輪ドライブシャフト５１Ｌ及び右後輪ドライブシャフト５１Ｒが接続されている。リヤデフ５０からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト５１Ｌを介して左後輪１０ＲＬに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト５１Ｒを介して右後輪１０ＲＲに伝達される。

上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、セレクトレバーがＤレンジに操作された場合には、入力クラッチ３１が係合され、エンジン駆動力が無段変速機３０のプライマリ軸３２に入力される。無段変速機３０により変換された駆動力は、セカンダリ軸３７から出力され、リダクションギヤ３８、カウンタ軸３９、カウンタギヤ４０を介してフロントドライブシャフト４３に伝達される。そして、フロントディファレンシャル４４によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに伝達される。したがって、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲは、車両４が走行状態にあるときには、常に駆動される。

一方、カウンタ軸３９に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ４１、及びトランスファギヤ４２を介してプロペラシャフト４６に伝達される。ここで、トランスファクラッチ４１に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト４６に出力される。そして、リヤディファレンシャル５０を介して駆動力が後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにも伝達される。これにより、ＡＷＤ車４では、ＦＦベースのパートタイム式ＡＷＤ車としての機能が発揮される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）６０によってコントロールされる。バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。同様に、バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、入力クラッチ３１、及びトランスファクラッチ４１に各クラッチを締結／解放するための油圧を供給する。

無段変速機３０の変速制御は、トランスミッション制御装置（以下「ＴＣＵ」ともいう）７０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ７０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。同様に、ＴＣＵ７０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、入力クラッチ３１及びトランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、入力クラッチ３１の締結力、及び後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。さらに、ＴＣＵ７０は、自動ニュートラル制御からの復帰時に、入力クラッチ３１とトランスファクラッチ４１とを協調制御することにより、自動ニュートラル制御の復帰時ジャダーの抑制を図る。

ここで、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）９０を通して、エンジンを総合的に制御するエンジン制御装置（以下「ＥＣＵ」という）８０に接続されている。ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ９０を介して、ＥＣＵ８０から送信されるエンジン回転数、アクセルペダル開度、エンジントルク、及び車速等の情報を受信する。また、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ９０を介して、ブレーキペダルの踏み込み状態（ブレーキスイッチの状態）や操舵角等の情報も受信する。

一方、ＴＣＵ７０には、無段変速機３０の出力軸（セカンダリ軸３７）近傍に取り付けられ、該出力軸の回転数を検出する出力軸回転センサ（車速センサ）９１、及びプライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ９２が接続されている。また、ＴＣＵ７０には、シフトレバーの選択位置を検出するレンジスイッチ９３が接続されている。さらに、ＴＣＵ７０には、車輪１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲそれぞれの回転状態を検出する４つの車輪速センサ９４なども接続されている。

ＴＣＵ７０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや変速マップ等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＴＣＵ７０は、変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度、車速、あるいはエンジン回転数）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ７０内のＲＯＭに格納されている。

また、ＴＣＵ７０は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、自動ニュートラル制御、及びトランスファクラッチ制御（ＡＷＤ制御）を実行する。さらに、ＴＣＵ７０は、自動ニュートラル制御から復帰する際のジャダーを抑制するようにトランスファクラッチ４１の油圧を制御する機能を有している。そのため、ＴＣＵ７０は、入力クラッチ制御部７１、及びトランスファクラッチ制御部７２を機能的に有している。ＴＣＵ７０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、入力クラッチ制御部７１、及びトランスファクラッチ制御部７２の各機能が実現される。

入力クラッチ制御部７１は、所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に、入力クラッチ３１を解放する。すなわち、入力クラッチ制御部７１は、特許請求の範囲に記載の自動ニュートラルクラッチ制御手段として機能する。より具体的には、入力クラッチ制御部７１は、ブレーキスイッチがＯＮであり（ブレーキペダルが踏み込まれており）、アクセル開度がアクセル開度判定しきい値未満であり（アクセルペダルが解放されており）、車速が停車判定しきい値未満であり（停車しており）、かつ、セレクトレバーが走行レンジ（Ｐレンジ、Ｎレンジ以外）にセットされている場合に、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔの差分から差回転速度Ｎｅｔを算出し、該差回転速度Ｎｅｔが目標差回転速度Ｎｔｇに収束するように入力クラッチ３１を制御する。すなわち、入力クラッチ３１を半係合状態（半クラッチ状態）にする。

一方、上述した自動ニュートラル制御条件のうち、いずれか１つ以上の条件が満足されなかった場合には、入力クラッチ制御部７１は、自動ニュートラル制御（入力クラッチ３１の解放）を停止する。なお、入力クラッチ制御部７１は、解放していた入力クラッチ３１を締結する際、すなわち入力クラッチ３１の締結途中（締結圧増大中）において、トルクコンバータ２２を構成するタービンライナ２４の回転数が所定値よりも高いときには、比較的急な傾きで入力クラッチ３１の締結圧を上昇させ、タービンライナ２４の回転数が上記所定値以下になったときには、入力クラッチ３１の締結圧を上昇させる傾き（上昇角度）をより緩やかな傾きに変更する。これは、最終的な締結ショックを緩和することを目的とするものである。

トランスファクラッチ制御部７２は、ＡＷＤ車４の運転状態（例えば、４輪の駆動状態やエンジントルク等）に基づいて、トランスファクラッチ４１の締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへの駆動力分配率）をリアルタイムに制御する。すなわち、トランスファクラッチ制御部７２は、特許請求の範囲に記載のトランスファクラッチ制御手段として機能する。

特に、トランスファクラッチ制御部７２は、自動ニュートラル制御から復帰する際に、入力クラッチ３１の締結動作が開始されてから締結動作が完了するまで間に、トランスファクラッチ４１を一旦（一時的に）解放した後、再締結する。

より具体的には、トランスファクラッチ制御部７２は、入力クラッチ３１の締結動作が開始され、入力クラッチ３１による変速機構３３へのトルク伝達が可能になるまでに、トランスファクラッチ４１を解放し、変速機構３３へのトルク伝達が可能になった後、入力クラッチ３１の締結が完了するまでに（すなわち伝達トルク容量≒クラッチトルク容量となるまでに）、トランスファクラッチ４１の締結を完了させる（すなわちトランスファクラッチトルクを機能上必要な量まで上昇させる）。

その際に、トランスファクラッチ制御部７２は、トランスファクラッチ４１のトルク容量が略ゼロ、かつピストンストロークが略ゼロの状態になるまでは、油圧応答の限界の傾き（応答可能な最大の傾き）でトランスファクラッチ４１の解放を行い、その後は、入力クラッチ３１がトルク容量を持つまでにトランスファクラッチトルクを抜くことができる傾きの内で最も緩い傾きで、トランスファクラッチ４１の解放を行う。

また、トランスファクラッチ制御部７２は、入力クラッチ３１の締結途中（締結圧増大中）に、トルクコンバータ２２を構成するタービンライナ２４の回転数が所定値以下になった後に、トランスファクラッチ４１の締結を行う。

次に、図２を参照しつつ、パワートレインの制御装置１の動作について説明する。図２は、パワートレインの制御装置１による自動ニュートラル制御の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＴＣＵ７０において、所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、自動ニュートラル制御中であるか否かについての判断が行われる。ここで、自動ニュートラル制御中である場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、自動ニュートラル制御中でないときには、ステップＳ１０２に処理が移行する。ステップＳ１０２では、トランスファクラッチトルクとして、ＡＷＤ車４の運転状態に基づいて定められる必要値（Ｎｍ）が設定される（後述する図３の時刻ｔ０〜ｔ１、時刻ｔ７〜参照）。その後、本処理から一旦抜ける。

自動ニュートラル制御中の場合、ステップＳ１０４では、入力クラッチ３１の解放が開始されたか否かについての判断が行われる。ここで、入力クラッチ３１の解放が開始されていない場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、入力クラッチ３１の解放が開始されたときには、ステップＳ１０６に処理が移行する。ステップＳ１０６では、トランスファクラッチトルクとして、前回値が保持（設定）される（後述する図３の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。その後、本処理から一旦抜ける。

入力クラッチ３１の解放が開始されていない場合、ステップＳ１０８では、入力クラッチ３１の締結が開始されたか否かについての判断が行われる。ここで、入力クラッチ３１の締結が開始されていない場合には、ステップＳ１０６において、トランスファクラッチトルクとして、前回値が保持（設定）された後、本処理から一旦抜ける（後述する図３の時刻ｔ２〜ｔ３参照）。一方、入力クラッチ３１の解放が開始されたときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１１０では、トルクコンバータ２２のタービン回転数に基づいて、締結第１段階であるか否か（タービン回転数が所定値以上か否か）についての判断が行われる。ここで、締結第１段階である場合（タービン回転数が所定値以上の場合）には、ステップＳ１１２に処理が移行する。一方、締結第１段階でないとき（タービン回転数が所定値未満のとき）には、ステップＳ１１４に処理が移行する。

ステップＳ１１２では、トランスファクラッチトルクとして略ゼロ（Ｎｍ）が設定される。すなわち、トランスファクラッチ４１が解放される（後述する図３の時刻ｔ３〜ｔ４参照）。その後、本処理から一旦抜ける。

一方、ステップＳ１１４では、締結第２段階であるか否か（タービン回転数が所定値未満になった後所定時間経過したか否か）についての判断が行われる。ここで、締結第２段階でないとき（タービン回転数が所定値未満になった後所定時間経過していないとき）には、ステップＳ１０６において、トランスファクラッチトルクとして、前回値が保持（設定）された後、本処理から一旦抜ける（後述する図３の時刻ｔ４〜ｔ５参照）。

一方、締結第２段階である場合（タービン回転数が所定値未満になった後所定時間経過した場合）には、ステップＳ１０２に処理が移行する。ステップＳ１０２では、トランスファクラッチトルクとして、ＡＷＤ車４の運転状態に基づいて定められる必要値（Ｎｍ）が設定される（後述する図３の時刻ｔ５〜ｔ６参照）。すなわち、トランスファクラッチ４１の再締結が行われる。その後、本処理から一旦抜ける。このようにして、自動ニュートラル制御から復帰する際に、入力クラッチ３１の締結動作が開始されてから完了するまで間に、トランスファクラッチ４１が一旦解放された後、再締結される。

上述したフローチャートに従って処理が実行されたときの入力クラッチ制御圧、及びトランスファクラッチトルク等の変化（タイミングチャート）を図３に示す。ここで、図３では、横軸を時刻とし、上段から順に、自動ニュートラル制御実行中フラグ、自動ニュートラル制御要求（判定）フラグ、タービン回転速度、入力クラッチ制御圧、トランスファクラッチトルクが示されている。

まず、時刻ｔ０〜ｔ１の間は、自動ニュートラル要求（判定）フラグ、及び自動ニュートラル制御実行中フラグがＯＦＦの状態である。よって、時刻ｔ０〜ｔ１では、自動ニュートラル制御は通常制御状態にあり、入力クラッチ３１が締結状態にされている。また、トランスファクラッチ４１も締結状態（運転状態に応じた必要クラッチトルク）にされている。

そして、時刻ｔ１において、所定の自動ニュートラル制御条件が満足され、自動ニュートラル要求（判定）フラグがＯＦＦからＯＮに変化し、自動ニュートラル制御実行中フラグがＯＦＦからＯＮに変化すると、自動ニュートラル制御が開始（すなわち入力クラッチ３１の解放動作が開始）される。よって、時刻ｔ１〜ｔ２の間で、入力クラッチ３１の解放制御が実行されることにより、入力クラッチ３１の制御圧が低下され、入力クラッチ３１が解放される。ここで、入力クラッチ３１の解放（制御圧の低下）に伴い、トルクコンバータ２２のタービン回転速度が上昇する。なお、トランスファクラッチ４１は締結状態（必要クラッチトルク）に保持される。

続く時刻ｔ２〜ｔ３の区間では、自動ニュートラル制御が定常制御状態（タービン回転に基づいたフィードバック制御状態）にされる。すなわち、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの差回転速度Ｎｅｔが目標差回転速度Ｎｔｇに収束するように入力クラッチ３１の油圧が制御される。その結果、入力クラッチ３１が半係合状態（半クラッチ状態）に制御される。なお、トランスファクラッチ４１は締結状態（必要クラッチトルク）に保持される。

次に、時刻ｔ３において、所定の自動ニュートラル制御条件が満足されなくなり、自動ニュートラル要求（判定）フラグがＯＮからＯＦＦに変化すると、時刻ｔ３〜ｔ４〜ｔ５〜ｔ６，ｔ７において、入力クラッチ３１の締結制御が実行される。ここでは、まず、タービン回転数が所定のしきい値未満に低下するまでの間（時刻ｔ３〜ｔ４：第１段階）において、入力クラッチ３１の締結動作が開始される。一方、入力クラッチ３１による変速機構３３側へのトルク伝達が可能になるまでに、トランスファクラッチ４１が解放される。より詳細には、トランスファクラッチ４１のトルク容量が略ゼロ、かつピストンストロークが略ゼロの状態になるまでは、油圧応答の限界の傾き（応答可能な最大の傾き）でトランスファクラッチ４１の解放が行われ、その後は、入力クラッチ３１がトルク容量を持つまでにトランスファクラッチトルクを抜くことができる傾きの内で最も緩い傾きで、トランスファクラッチ４１の解放が行われる。

次に、トルクコンバータ２２のタービン回転数が所定のしきい値未満に低下した後（時刻ｔ４〜ｔ５〜ｔ６：第２段階）は、入力クラッチ３１の締結圧（油圧）を上昇させる傾き（上昇角度）が、上述した第１段階よりも緩やかな傾きに変更され、当該緩やかな傾きで入力クラッチ３１の制御圧が上昇される。一方、タービン回転数が所定値以下になった場合、所定のディレイ時間（時刻ｔ４〜ｔ５）が経過した後に、トランスファクラッチ４１の締結が行われる。すなわち、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側へのトルク伝達が可能になった後、入力クラッチ３１の締結が完了するまでに、トランスファクラッチ４１の締結が完了される。

そして、時刻ｔ７において、自動ニュートラル制御実行中フラグがＯＦＦになると、入力クラッチ３１の制御状態が通常制御に戻される。また、トランスファクラッチ４１も締結状態（必要クラッチトルク）に制御される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、自動ニュートラル制御から復帰する際に、入力クラッチ３１の締結動作が開始されてから締結動作が完了するまで間に、トランスファクラッチ４１が一旦（一時的に）解放された後、再締結される。そのため、自動ニュートラル復帰時のクラッチ締結ジャダーが後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側へ伝達されることを抑制することができる。その結果、自動ニュートラル制御から復帰する際のジャダーを抑制することが可能となる。

本実施形態によれば、入力クラッチ３１の締結動作が開始され、変速機構３３側への駆動力伝達が可能になるまでに、トランスファクラッチ４１が解放され、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側への駆動力伝達が可能になった後、入力クラッチ３１の締結が完了するまでに、トランスファクラッチ４１の締結が完了される。そのため、入力クラッチ３１が締結状態に向かい、変速機構３３へのトルク伝達が可能となる前に、トランスファクラッチトルクが低下される。また、入力クラッチ３１が完全締結されるまでに、トランスファクラッチトルクが上昇される。よって、自動ニュートラル復帰時のクラッチ締結ジャダーが後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側へ伝達されることを確実に抑制しつつ、ＡＷＤ性能を損なわずに車両４を発進させることができる。

本実施形態によれば、トランスファクラッチ４１のトルク容量が略ゼロ、かつピストンストロークが略ゼロの状態になるまでは、油圧応答の限界の傾き（応答可能な最大の傾き）でトランスファクラッチ４１の解放が行われ、その後は、入力クラッチ３１がトルク容量を持つまでにトランスファクラッチトルクを抜くことができる傾きの内で最も緩い傾きで、トランスファクラッチ４１の解放が行われる。そのため、入力クラッチ３１がトルク容量を持つまでに、トランスファクラッチ４１の締結を、迅速かつ円滑に解除することができる。

本実施形態によれば、トルクコンバータ２２のタービン回転数が所定値以下になった場合に、入力クラッチ３１の締結圧を上昇させる傾き（上昇角度）が緩やかな傾きに変更される。よって、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク伝達が可能となるまでは、比較的急な傾きで早く入力クラッチ３１の締結圧を上昇させるとともに、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク伝達が可能となった後は、締結圧を上昇させる傾きを緩やかにすることにより、入力クラッチ３１の締結ショックを緩和することができる。

また、本実施形態によれば、トルクコンバータ２２のタービン回転数が所定値以下になった後に、トランスファクラッチ４１の締結が行われる。そのため、タービン回転数の低下状態に基づいて後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク伝達が可能となるタイミングを判断することにより、適切にトランスファクラッチ４１の締結動作を行うことができる。

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

上記実施形態では、入力クラッチ３１をトルクコンバータ２２とプライマリプーリ３４の間に配置しているが、入力クラッチ３１の位置はこれに限定されるものではなく、エンジン２０と駆動輪との間の動力伝達経路上に配置すれば良く、他の機構に対する前後の位置関係が問われるものではない。また、自動ニュートラル対象クラッチとして入力クラッチ３１を用いたが、擬似ニュートラル状態を作ることができれば、入力クラッチ３１に限られることなく、他のクラッチ等を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、トランスファクラッチ４１として油圧式のものを用いたが、電磁ソレノイド式のクラッチを用いてもよい。

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

さらに、上記実施形態では、トランスファクラッチ４１の制御をＴＣＵ７０によって行ったが、ＴＣＵ７０から独立した専用のＡＷＤコントローラによって制御する構成としてもよい。

１ パワートレインの制御装置
４ ＡＷＤ車
１０ＦＬ 左前輪
１０ＦＲ 右前輪
１０ＲＬ 左後輪
１０ＲＲ 右後輪
２０ エンジン
２２ トルクコンバータ
２４ タービンライナ
３０ 無段変速機
３１ 入力クラッチ
３２ プライマリ軸
３３ 変速機構
３４ プライマリプーリ
３５ セカンダリプーリ
３６ チェーン
３７ セカンダリ軸
６０ バルブボディ
７０ ＴＣＵ
７１ 入力クラッチ制御部
７２ トランスファクラッチ制御部
８０ ＥＣＵ
９１ 出力軸回転センサ
９２ プライマリプーリ回転センサ
９３ レンジスイッチ
９４ 車輪速センサ

Claims (5)

1. 自動ニュートラル機能を有する自動変速機を搭載したパートタイム式全輪駆動車のパワートレインの制御装置において、
   エンジンから自動変速機を構成する変速機構に伝達される駆動力を調節する自動ニュートラルクラッチと、
   前記自動変速機を構成する変速機構から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチと、
   所定の自動ニュートラル制御条件が成立した場合に、前記自動ニュートラルクラッチを解放する自動ニュートラルクラッチ制御手段と、
   車両の運転状態に基づいて、前記トランスファクラッチの締結力を制御するトランスファクラッチ制御手段と、を備え、
   前記トランスファクラッチ制御手段は、自動ニュートラル制御から復帰する際に、前記自動ニュートラルクラッチの締結が開始されてから締結が完了するまでの間に、前記トランスファクラッチを一旦解放した後、再締結することを特徴とするパワートレインの制御装置。
2. 前記トランスファクラッチ制御手段は、前記自動ニュートラルクラッチの締結が開始され、前記変速機構側への駆動力伝達が可能になるまでに、前記トランスファクラッチを解放し、前記変速機構側への駆動力伝達が可能になった後、前記自動ニュートラルクラッチの締結が完了するまでに、前記トランスファクラッチの締結を完了させることを特徴とする請求項１に記載のパワートレインの制御装置。
3. 前記トランスファクラッチ制御手段は、前記トランスファクラッチのトルク容量が略ゼロの状態になるまでは、応答可能な最大の傾きで前記トランスファクラッチの解放を行い、その後は、前記自動ニュートラルクラッチがトルク容量を持つまでにトランスファクラッチトルクを抜くことができる傾きの内で最も緩い傾きで、前記トランスファクラッチの解放を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワートレインの制御装置。
4. 前記自動ニュートラルクラッチ制御手段は、前記自動ニュートラルクラッチの締結途中に、前記エンジンと前記自動ニュートラルクラッチとの間に配設されたトルクコンバータを構成するタービンライナの回転数が所定値以下になったときに、前記自動ニュートラルクラッチの締結圧を上昇させる傾きを緩やかにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワートレインの制御装置。
5. 前記トランスファクラッチ制御手段は、前記自動ニュートラルクラッチの締結途中に、前記トルクコンバータを構成するタービンライナの回転数が前記所定値以下になった後に、前記トランスファクラッチの締結を行うことを特徴とする請求項４に記載のパワートレインの制御装置。
   

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