JP6428578B2 - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載される動力伝達装置の制御装置に係る。特に、本発明は、動力伝達経路上にシンクロメッシュ機構付きのクラッチが備えられた動力伝達装置に適用される制御装置に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、車両に搭載される動力伝達装置として、ギヤの噛み合いにより動力伝達を行う第１の動力伝達経路と、ベルト式無段変速機により動力伝達を行う第２の動力伝達経路とが並列に設けられたものが知られている。

この種の動力伝達装置は、前記第１の動力伝達経路によって動力伝達を行う際に係合するギヤ走行用クラッチおよび噛合クラッチと、前記第２の動力伝達経路によって動力伝達を行う際に係合するベルト走行用クラッチとを備えている。

また、前記噛合クラッチにはシンクロメッシュ機構が備えられている。そして、第１の動力伝達経路による動力伝達を開始するべく噛合クラッチを係合させる際には、噛合クラッチの回転体同士の回転をシンクロメッシュ機構によって同期させるようにしている。

具体的に、このシンクロメッシュ機構付きの噛合クラッチは、エンジンからの動力を受けて回転するギヤに常時噛み合うスリーブ、キーおよびシンクロナイザリングを備えている。そして、このスリーブの移動に伴ってキーをシンクロナイザリングに向けて移動させ、このキーをシンクロナイザリングに接触させることで、これらを同期回転させる。この状態で、スリーブの内周面に設けられたスプライン歯を、シンクロナイザリングに設けられたスプライン歯および被同期ギヤ（出力側のギヤ）に設けられたスプライン歯にそれぞれ噛み合わせていき、これにより噛合クラッチによる動力伝達を可能にする。

特開２０１５−１０５７０８号公報

ところで、この種の動力伝達装置にあっては、例えばイグニッションスイッチのＯＦＦ操作によってエンジンを停止させる際に、前記噛合クラッチを解放させるようにしている。つまり、スリーブと被同期ギヤとの噛み合いを解除するようにスリーブを移動させる。これは、例えば次回のエンジン始動時における車両の飛び出しの防止等を目的とするものである。

しかしながら、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作を行ってから噛合クラッチの解放が完了するまでには時間を要する。このため、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作を行ってから噛合クラッチの解放が完了するまでの間にイグニッションスイッチのＯＮ操作が行われた場合、この噛合クラッチの解放が完了する前に噛合クラッチが係合側に作動することがある。特に、エンジンの運転時間が短く、作動油温が低い状況では、油圧機器の応答性が低くなっているため、噛合クラッチの解放が完了するまでの時間が長くなってしまい、前述した状況を招きやすくなる。

前述したように、シンクロメッシュ機構は、スリーブの移動に伴ってキーがシンクロナイザリングに向けて移動され、これらを接触させることで同期回転を行うようになっている。しかしながら、前記噛合クラッチの解放動作中にあっては、スリーブを係合側に移動させても（前記イグニッションスイッチのＯＮ操作に伴ってスリーブを係合側に移動させても）、キーがそれに追従しない状況を招くことがある。例えば、噛合クラッチの解放動作中には、スリーブの内周面に形成されているキー溝からキーが外れているため、スリーブを係合側に移動させてもキーが追従せず、前記同期回転が不能になって、噛合クラッチの係合時に異音が発生したり、係合不良を招いたりする虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シンクロメッシュ機構付きのクラッチの解放が完了する前にエンジン等の駆動力源の始動要求が生じた場合であっても、シンクロメッシュ機構の作動不良を生じさせることのない動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、駆動力源からの動力を伝達する動力伝達経路として第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第１の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合するシンクロメッシュ機構付きの第１クラッチと、前記第２の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合する第２クラッチとを備えた動力伝達装置に適用される制御装置を前提とする。この動力伝達装置の制御装置に対し、前記第１クラッチが係合している状態で、前記駆動力源の停止要求が生じた際、前記第１クラッチの解放動作を開始させるクラッチ解放制御部と、前記第１クラッチの解放動作によってこの第１クラッチの解放が完了したことを検知するクラッチ解放検知部と、前記クラッチ解放制御部による前記第１クラッチの解放動作中に、前記駆動力源の始動要求が生じた際、前記第１クラッチの解放が完了したことが、前記クラッチ解放検知部によって検知されたことを条件に、前記第１クラッチの係合動作を開始させるクラッチ係合制御部とを備えさせている。

この特定事項により、第１クラッチの解放動作中に駆動力源の始動要求が生じた際には、第１クラッチの解放が完了したことが、クラッチ解放検知部によって検知されたことを条件に、クラッチ係合制御部が第１クラッチの係合動作を開始させる。つまり、第１クラッチの解放が完了していない状態で第１クラッチの係合動作を開始させた場合には、シンクロメッシュ機構の回転同期作用が良好に得られない可能性があることに鑑み、第１クラッチの解放が完了したことが検知されたことを条件に、第１クラッチの係合動作を開始させるようにしている。これにより、第１クラッチの解放が完了していない状態で、この第１クラッチの係合動作が開始されることがない。その結果、第１クラッチの係合動作を開始させた際のシンクロメッシュ機構による回転同期作用を良好に得ることができる。

本発明では、第１クラッチの解放動作中に、駆動力源の始動要求が生じた際、第１クラッチの解放が完了したことが検知されたことを条件に、第１クラッチの係合動作を開始させるようにしている。これにより、第１クラッチの係合動作を開始させた際のシンクロメッシュ機構による回転同期作用を良好に得ることができ、噛合クラッチの係合時における異音発生や係合不良を回避することができる。

実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を説明するための骨子図である。 動力伝達装置による走行パターン毎の係合要素の係合表を示す図である。 動力伝達装置およびエンジンの制御系を示すブロック図である。 エンジンの停止要求および始動要求に応じた噛合クラッチの切り替え制御の手順を示すフローチャート図である。 実施形態におけるイグニッションスイッチ信号、エンジン回転速度、ハブスリーブのストローク位置、噛合クラッチの解放判定フラグ、噛合クラッチ油圧それぞれの変化の一例を示すタイミングチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両に搭載された動力伝達装置に本発明を適用した場合について説明する。

−動力伝達装置の概略構成−
図１は、本実施形態に係る動力伝達装置１の概略構成を説明するための骨子図である。動力伝達装置１は、走行用の駆動力源であるエンジン２からのトルク（動力）を駆動輪７Ｌ，７Ｒに向けて伝達するものである。この動力伝達装置１は、トルクコンバータ３、前後進切換装置４、ベルト式無段変速機５（以下、単に無段変速機５という）、ギヤ機構６、出力ギヤ８１が設けられた出力軸８、デファレンシャル装置９等を備えている。

この動力伝達装置１は、ギヤの噛み合いにより動力伝達を行う第１の動力伝達経路と、無段変速機５により動力伝達を行う第２の動力伝達経路とが並列に設けられている。具体的に、第１の動力伝達経路では、エンジン２から出力されたトルクがトルクコンバータ３を経由してタービン軸３１に入力され、このトルクがタービン軸３１から前後進切換装置４およびギヤ機構６を経由して出力軸８に伝達される。一方、第２の動力伝達経路では、前記タービン軸３１に入力されたトルクが無段変速機５を経由して出力軸８に伝達される。そして、車両の走行状態に応じて、動力伝達経路を第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路との間で切り替えるようになっている（この動力伝達経路切り替えのための構成については後述する）。

エンジン２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されている。トルクコンバータ３は、エンジン２のクランク軸に連結されたポンプ翼車３２、および、タービン軸３１を介して前後進切換装置４に連結されたタービン翼車３３を備えている。また、ポンプ翼車３２およびタービン翼車３３の間にはロックアップクラッチ３４が設けられている。このロックアップクラッチ３４が完全係合することによってポンプ翼車３２とタービン翼車３３とが一体回転する。また、トルクコンバータ３のポンプ翼車３２には、機械式のオイルポンプＰが連結されている。このポンプ翼車３２の回転に伴うオイルポンプＰの作動により発生した油圧が油圧制御回路１２（図３を参照）に元圧として供給され、この油圧を利用して、後述する各種クラッチ等の係合および解放が切り換えられるようになっている。

前後進切換装置４は、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、ダブルピニオン型の遊星歯車装置４１を備えている。遊星歯車装置４１のキャリヤ４２がタービン軸３１および無段変速機５の入力軸５１に一体的に連結され、リングギヤ４３が後進用ブレーキＢ１を介してハウジング１１に選択的に連結され、サンギヤ４４が小径ギヤ６１に連結されている。また、サンギヤ４４とキャリヤ４２とは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１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油圧式摩擦係合要素である。

ギヤ機構６は、前記小径ギヤ６１と、この小径ギヤ６１に噛み合い且つ第１カウンタ軸６２に相対回転不能に設けられた大径ギヤ６３とを備えている。第１カウンタ軸６２と同じ回転軸心まわりには、アイドラギヤ６４が第１カウンタ軸６２に対して相対回転可能に設けられている。また、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４との間には、これらを選択的に断接する噛合クラッチＤ１が設けられている。この噛合クラッチＤ１は、第１カウンタ軸６２に形成されている第１ギヤ６５と、アイドラギヤ６４に形成されている第２ギヤ６６と、これら第１ギヤ６５および第２ギヤ６６と噛合可能なスプライン歯が形成されたハブスリーブ６７とを備えている。ハブスリーブ６７がこれら第１ギヤ６５および第２ギヤ６６と嵌合することで、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とが接続される。また、噛合クラッチＤ１は、ハブスリーブ６７が第２ギヤ６６と嵌合する際に回転を同期させるシンクロメッシュ機構Ｓ１を備えている。

このシンクロメッシュ機構Ｓ１は、キー６７ａおよびシンクロナイザリング６７ｂを備え、ハブスリーブ６７の移動（第２ギヤ６６に向かう側への移動）に伴ってキー６７ａをシンクロナイザリング６７ｂに向けて移動させ、このキー６７ａをシンクロナイザリング６７ｂに接触させることで、これらを同期回転させる。この状態で、ハブスリーブ６７の内周面に設けられたスプライン歯を、シンクロナイザリング６７ｂの外周面に設けられたスプライン歯および第２ギヤ６６の外周面に設けられたスプライン歯にそれぞれ噛み合わせていき、これにより噛合クラッチＤ１による動力伝達を可能にする。この噛合クラッチＤ１の係合（ハブスリーブ６７が第１ギヤ６５および第２ギヤ６６それぞれに嵌合）と解放（ハブスリーブ６７が第２ギヤ６６に非嵌合）とは、油圧制御回路１２（図３を参照）に備えられた図示しないＳＬＧソレノイドバルブによって調整される油圧によって切り替えられる。このＳＬＧソレノイドバルブによって調整される油圧により噛合クラッチＤ１を切り替えるための油圧回路としては一般的な油圧回路が採用されているためここでの説明は省略する。

アイドラギヤ６４は、そのアイドラギヤ６４よりも大径の入力ギヤ６８と噛み合わされている。この入力ギヤ６８は、無段変速機５のセカンダリプーリ５３の回転軸心と共通の回転軸心上に配置されている前記出力軸８に対して相対回転不能に設けられている。出力軸８は、前記回転軸心まわりに回転可能に配置されており、前記入力ギヤ６８および出力ギヤ８１が相対回転不能に設けられている。前記前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が共に係合され、且つ後述するベルト走行用クラッチＣ２が解放されることで、エンジン２のトルクが、タービン軸３１、前後進切換装置４およびギヤ機構６を経由して出力軸８に伝達される前記第１の動力伝達経路が形成される。このため、前記噛合クラッチＤ１が本発明でいう「第１の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合するシンクロメッシュ機構付きの第１クラッチ」に相当する。

無段変速機５は、タービン軸３１に連結された入力軸５１と出力軸８との間の動力伝達経路上に設けられ、入力軸５１に設けられた入力側部材であるプライマリプーリ５２と、出力側部材であるセカンダリプーリ５３と、その一対のプーリ５２，５３の間に巻き掛けられた伝動ベルト５４とを備えており、一対のプーリ５２，５３と伝動ベルト５４との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。

プライマリプーリ５２は、入力軸５１に固定された固定シーブ５２ａと、入力軸５１に対して軸まわりの相対回転が不能かつ軸方向の移動が可能に設けられた可動シーブ５２ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更するために可動シーブ５２ｂを移動させる推力を発生させるプライマリ側油圧アクチュエータ５２ｃとを備えている。また、セカンダリプーリ５３は、固定シーブ５３ａと、この固定シーブ５３ａに対して軸まわりの相対回転が不能かつ軸方向の移動が可能に設けられた可動シーブ５３ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更するために可動シーブ５３ｂを移動させる推力を発生させるセカンダリ側油圧アクチュエータ５３ｃとを備えて構成されている。

前記一対のプーリ５２，５３のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５４の掛かり径（有効径）が変更されることで、実変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout）が連続的に変更可能となっている。

また、無段変速機５と出力軸８との間には、これらの間を選択的に断接するベルト走行用クラッチＣ２が設けられている。このベルト走行用クラッチＣ２は油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合要素である。このベルト走行用クラッチＣ２が係合され、且つ前進用クラッチＣ１が解放されることで、エンジン２のトルクが、入力軸５１および無段変速機５を経由して出力軸８に伝達される前記第２の動力伝達経路が形成される。このため、前記ベルト走行用クラッチＣ２が本発明でいう「第２の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合する第２クラッチ」に相当する。

出力ギヤ８１は、第２カウンタ軸９１に固定されている大径ギヤ９２と噛み合わされている。第２カウンタ軸９１には、デファレンシャル装置９のデフリングギヤ９３と噛み合う小径ギヤ９４が設けられている。デファレンシャル装置９は、周知の差動機構によって構成されている。

−動力伝達装置の作動−
次に、前記のように構成された動力伝達装置１の作動について、図２に示す各走行パターン毎の係合要素の係合表を用いて説明する。図２において、Ｃ１が前進用クラッチＣ１の作動状態に対応し、Ｃ２がベルト走行用クラッチＣ２の作動状態に対応し、Ｂ１が後進用ブレーキＢ１の作動状態に対応し、Ｄ１が噛合クラッチＤ１の作動状態に対応している。また、「○」が係合（接続）を示し、「×」が解放（遮断）を示している。

先ず、ギヤ機構６を経由してエンジン２のトルクが出力軸８に伝達される走行パターン、すなわち第１の動力伝達経路によってトルクが伝達される走行パターンについて説明する。この走行パターンが図２のギヤ走行に対応し、図２に示すように、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が係合される一方、ベルト走行用クラッチＣ２および後進用ブレーキＢ１が解放される。

前進用クラッチＣ１が係合されることで、前後進切換装置４を構成する遊星歯車装置４１が一体回転するので、小径ギヤ６１がタービン軸３１と同回転速度で回転する。また、噛合クラッチＤ１が係合されることで、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とが接続されて一体的に回転する。従って、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が係合されることで、第１の動力伝達経路が成立し、エンジン２のトルクが、トルクコンバータ３、タービン軸３１、前後進切換装置４、ギヤ機構６、アイドラギヤ６４および入力ギヤ６８を経由して出力軸８および出力ギヤ８１に伝達される。さらに、出力ギヤ８１に伝達されたトルクは、大径ギヤ９２、小径ギヤ９４、およびデファレンシャル装置９を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。

次いで、無段変速機５を経由してエンジン２のトルクが出力軸８に伝達される走行パターン、すなわち第２の動力伝達経路によってトルクが伝達される走行パターンについて説明する。この走行パターンが図２のベルト走行（高車速）に対応し、図２のベルト走行に示すように、ベルト走行用クラッチＣ２が係合される一方、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１および噛合クラッチＤ１が解放される。

ベルト走行用クラッチＣ２が係合されることで、セカンダリプーリ５３と出力軸８とが接続するので、セカンダリプーリ５３と出力軸８および出力ギヤ８１とが一体回転する。従って、ベルト走行用クラッチＣ２が接続されると、前記第２の動力伝達経路が成立し、エンジン２のトルクが、トルクコンバータ３、タービン軸３１、入力軸５１および無段変速機５を経由して出力軸８および出力ギヤ８１に伝達される。さらに、出力ギヤ８１に伝達されたトルクは、大径ギヤ９２、小径ギヤ９４、およびデファレンシャル装置９を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。ここで、このベルト走行中に噛合クラッチＤ１が解放されるのは、ベルト走行中におけるギヤ機構６等の引き摺りをなくすとともに、高車速時においてギヤ機構６等が高回転化するのを防止するためである。

前記ギヤ走行は、低車速領域において選択される。第１の動力伝達経路によって動力伝達が行われている際のギヤ比（タービン軸３１の回転速度Ｎin／出力軸８の回転速度Ｎout）は、無段変速機５の最大変速比γｍａｘよりも大きな値に設定されている。すなわち、この第１の動力伝達経路でのギヤ比は、無段変速機５では成立しない値に設定されている。そして、例えば車速Ｖが上昇するなどしてベルト走行の実行条件が成立すると、前記ベルト走行に切り替えられる。ここで、ギヤ走行からベルト走行（高車速）へ切り替える際、および、ベルト走行（高車速）からギヤ走行へ切り替える際には、図２のベルト走行（中車速）を過渡的に経由して切り替えられる。

例えばギヤ走行からベルト走行（高車速）に切り替えられる場合、ギヤ走行に対応する前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が係合した状態から、ベルト走行用クラッチＣ２および噛合クラッチＤ１が係合した状態に過渡的に切り替えられる。すなわち、前進用クラッチＣ１およびベルト走行用クラッチＣ２の掛け換え（有段変速）が開始される。このとき、動力伝達経路が第１の動力伝達経路から第２の動力伝達経路に切り替えられ、動力伝達装置１においては実質的にアップシフトされる。そして、動力伝達経路が切り替えられた後、不要な引き摺りやギヤ機構６等の高回転化を防止するために噛合クラッチＤ１が解放される。

また、ベルト走行（高車速）からギヤ走行に切り替えられる場合、ベルト走行用クラッチＣ２が係合された状態から、ギヤ走行への切り替え準備として噛合クラッチＤ１が係合される状態に過渡的に切り替えられる（ダウンシフト準備）。このとき、ギヤ機構６を経由して遊星歯車装置４１のサンギヤ４４にも回転が伝達された状態となり、この状態から前進用クラッチＣ１およびベルト走行用クラッチＣ２の掛け換え（前進用クラッチＣ１の係合、ベルト走行用クラッチＣ２の解放）が実行されることで、動力伝達経路が第２の動力伝達経路から第１の動力伝達経路に切り替えられる。このとき、動力伝達装置１にあっては実質的にダウンシフトされる。

−制御系−
図３は、動力伝達装置１およびエンジン２の制御系を示すブロック図である。ＥＣＵ１００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いる。このＥＣＵ１００は、エンジン２の出力制御、無段変速機５の変速制御やベルト挟圧力制御、動力伝達装置１の動力伝達経路を切り替える制御等を実行するようになっている。また、後述するように、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作とＯＮ操作とが短時間のうちに行われた際における噛合クラッチＤ１の切り替え制御も実行する。

ＥＣＵ１００には、エンジン回転速度センサ１１０により検出されたクランク軸の回転角度（位置）Ａcrおよびエンジン２の回転速度（エンジン回転速度）Ｎeを表す信号、タービン回転速度センサ１１１により検出されたタービン軸３１の回転速度（タービン回転速度）Ｎtを表す信号、入力軸回転速度センサ１１２により検出された無段変速機５の入力軸５１の回転速度である入力軸回転速度Ｎinを表す信号、出力軸回転速度センサ１１３により検出された車速Ｖに対応する出力軸８の回転速度である出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、スロットルセンサ１１４により検出された電子スロットル弁のスロットル開度θthを表す信号、アクセル開度センサ１１５により検出された運転者の加速要求量としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、フットブレーキスイッチ１１６により検出された常用ブレーキであるフットブレーキが操作された状態を示すブレーキオンＢonを表す信号、レバーポジションセンサ１１７により検出されたシフトレバーのレバーポジション（操作位置）Ｐshを表す信号、運転者が操作するイグニッションスイッチ１１８からのＯＮ／ＯＦＦ信号、ストロークセンサ１１９により検出された前記ハブスリーブ６７のストローク位置ＳＰｈを表す信号等が、それぞれ供給される。

前記イグニッションスイッチ１１８は、例えばプッシュ式スイッチで成り、運転者による押し込み操作が行われる度に、ＥＣＵ１００に対してＯＮ信号とＯＦＦ信号とを交互に出力するようになっている。

前記ストロークセンサ１１９は、リニアエンコーダ等で構成され、ハブスリーブ６７のストローク位置として、噛合クラッチＤ１を解放させる位置（ハブスリーブ６７が第２ギヤ６６に嵌合しない位置）と、係合させる位置（ハブスリーブ６７が第２ギヤ６６に嵌合する位置）との間での位置を検出するものであって、このハブスリーブ６７のストローク位置に応じた信号をＥＣＵ１００に出力するようになっている。

また、ＥＣＵ１００は、例えば出力軸回転速度Ｎoutと入力軸回転速度Ｎinとに基づいて動力伝達装置１で成立している実変速比γ（＝Ｎin／Ｎout）を逐次算出する。

また、ＥＣＵ１００からは、エンジン２の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号Ｓe、無段変速機５の変速に関する油圧制御のための油圧制御指令信号Ｓcvt、動力伝達装置１の動力伝達経路の切り替えに関連する前後進切換装置４（前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１）、ベルト走行用クラッチＣ２および噛合クラッチＤ１への油圧制御指令信号Ｓswt等が、それぞれ出力される。

具体的には、前記エンジン出力制御指令信号Ｓeとして、エンジン２のスロットルバルブの開閉を制御するためのスロットル信号や、インジェクタから噴射される燃料の量を制御するための噴射信号や、点火プラグの点火時期を制御するための点火時期信号などが出力される。

また、前記油圧制御指令信号Ｓcvtとして、プライマリ側油圧アクチュエータ５２ｃに供給されるプライマリ油圧を調圧する図示しないＳＬＰソレノイドバルブを駆動するための指令信号、セカンダリ側油圧アクチュエータ５３ｃに供給されるセカンダリ油圧を調圧する図示しないＳＬＳソレノイドバルブを駆動するための指令信号などが油圧制御回路１２へ出力される。

前記プライマリ油圧は、無段変速機５の変速比を調整するための油圧である。また、セカンダリ油圧は、ベルト挟圧を調整するための油圧である。つまり、無段変速機５の変速比制御は、アクセル開度Ａcc、車速Ｖ、ブレーキ信号Ｂonなどに基づいて算出される目標変速比となるように無段変速機５の変速比γが制御される。この際、無段変速機５のベルト滑りが発生しないようにしつつエンジン２の動作点が最適燃費線上となる無段変速機５の目標変速比を達成するように、プライマリ油圧およびセカンダリ油圧が調圧される。ＥＣＵ１００からは、目標プライマリ油圧を達成するためのプライマリ指示油圧の指令信号、および、目標セカンダリ油圧を達成するためのセカンダリ指示油圧の指令信号が油圧制御回路１２へ出力される。そして、プライマリ指示油圧の指令信号に従ってＳＬＰソレノイドバルブが作動し、セカンダリ指示油圧の指令信号に従ってＳＬＳソレノイドバルブが作動する。

また、前記油圧制御指令信号Ｓswtとして、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、ベルト走行用クラッチＣ２、噛合クラッチＤ１およびシンクロメッシュ機構Ｓ１それぞれの油圧アクチュエータに供給される油圧を制御する各リニアソレノイドバルブを駆動するための指令信号などが油圧制御回路１２へ出力される。

−噛合クラッチの切り替え制御−
次に、本実施形態の特徴である噛合クラッチＤ１の切り替え制御について説明する。この切り替え制御は、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作とＯＮ操作とが短時間のうちに行われた際の噛合クラッチＤ１の切り替え制御である。

本実施形態に係る動力伝達装置１は、前記ギヤ走行での走行状態から車両が停車し、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作によってエンジン２を停止させる際に、噛合クラッチＤ１を解放させるようにしている。つまり、前記ＳＬＧソレノイドバルブによって調整される油圧（噛合クラッチ油圧）を低下させることにより、ハブスリーブ６７と第２ギヤ６６との噛み合いを解除するようにハブスリーブ６７を移動させる。これは、例えば次回のエンジン始動時における車両の飛び出しの防止等を目的とするものである。

しかしながら、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作を行ってから噛合クラッチＤ１の解放が完了するまでには時間を要する。このため、これまでは、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作を行ってから噛合クラッチＤ１の解放が完了するまでの間にイグニッションスイッチ１１８のＯＮ操作が行われた場合、この噛合クラッチＤ１の解放が完了する前に噛合クラッチＤ１が係合側に作動することがあった。特に、エンジン２の運転時間が短く、作動油温（トランスミッションオイルの温度）が低い状況では、油圧機器の応答性が低くなっているため、噛合クラッチＤ１の解放が完了するまでの時間が長くなってしまい、前述した状況を招きやすいものであった。

前述したように、シンクロメッシュ機構Ｓ１は、ハブスリーブ６７の移動に伴ってキー６７ａがシンクロナイザリング６７ｂに向けて移動され、これらを接触させることで同期回転を行うようになっている。しかしながら、前記噛合クラッチＤ１の解放動作中にあっては、ハブスリーブ６７を係合側に移動させても（前記イグニッションスイッチ１１８のＯＮ操作に伴ってハブスリーブ６７を係合側に移動させても）、キー６７ａがそれに追従しない状況を招くことがある。例えば、噛合クラッチＤ１の解放動作中には、ハブスリーブ６７の内周面に形成されているキー溝からキー６７ａが外れているため、ハブスリーブ６７を係合側に移動させてもキー６７ａが追従せず、前記同期回転が不能になって、噛合クラッチＤ１の係合時に異音が発生したり、係合不良を招いたりする虞があった。

本実施形態はこの点に鑑み、噛合クラッチＤ１の解放が完了する前にイグニッションスイッチ１１８のＯＮ操作（エンジン２の始動要求）が生じた場合であっても、シンクロメッシュ機構Ｓ１の作動不良を生じさせることのない噛合クラッチＤ１の切り替え制御を行うようにしている。

具体的には、先ず、噛合クラッチＤ１が係合している状態で、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作（エンジン２の運転中におけるイグニッションスイッチ１１８の押し込み操作）により、イグニッションスイッチ１１８からＯＦＦ信号が出力されてエンジン２の停止要求が生じた際、噛合クラッチＤ１の解放動作を開始させる。また、この噛合クラッチＤ１の解放動作によって噛合クラッチＤ１の解放が完了したか否かを検知しておく。そして、この噛合クラッチＤ１の解放動作中（噛合クラッチＤ１の解放が完了する前）に、イグニッションスイッチ１１８のＯＮ操作（イグニッションスイッチ１１８の再度の押し込み操作）により、イグニッションスイッチ１１８からＯＮ信号が出力されてエンジン２の始動要求が生じた際、噛合クラッチＤ１の解放が完了したことが、前記ストロークセンサ１１９からの出力信号に基づいて検知されたことを条件に、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させる。これらの動作は、前記ＥＣＵ１００によって実行される。

このため、ＥＣＵ１００において、噛合クラッチＤ１が係合している状態で、イグニッションスイッチ１１８のＯＦＦ操作によりエンジン２の停止要求が生じた際、噛合クラッチＤ１の解放動作を開始させる動作を実行する機能部分が本発明でいうクラッチ解放制御部として構成されている。また、噛合クラッチＤ１の解放動作によって噛合クラッチＤ１の解放が完了したか否かを検知する動作を実行する機能部分が本発明でいうクラッチ解放検知部として構成されている。また、噛合クラッチＤ１の解放動作中に、イグニッションスイッチ１１８のＯＮ操作によりエンジン２の始動要求が生じた際、噛合クラッチＤ１の解放が完了したことが検知されたことを条件に、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させる動作を実行する機能部分が本発明でいうクラッチ係合制御部として構成されている。

以下、前述した噛合クラッチの切り替え制御の具体的な手順について図４のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジン２の始動後、所定時間毎に繰り返して実行される。

先ず、ステップＳＴ１において、現在、噛合クラッチＤ１が係合状態にあるか否かを判定する。つまり、動力伝達装置１における動力伝達状態が前記第１の動力伝達経路による動力伝達状態にあるか否かを判定する。

具体的には、前述した如く低車速領域ではギヤ走行が選択されるため、前記レバーポジションセンサ１１７により検出されているシフトレバーのレバーポジションＰshがＤ（ドライブ）位置にあり、出力軸回転速度センサ１１３により検出されている出力軸回転速度Ｎoutが所定車速（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下に対応するものである場合には、噛合クラッチＤ１が係合状態にあると判定する。この値はこれに限定されるものではない。また、前記ＳＬＧソレノイドバルブに出力している油圧指令信号が、噛合クラッチＤ１を係合状態にするものとなっているか否かをモニタし、この油圧指令信号が噛合クラッチＤ１を係合状態にするものである場合には、噛合クラッチＤ１が係合状態にあると判定するようにしてもよい。更には、噛合クラッチＤ１に供給される噛合クラッチ油圧を油圧センサによって検出し、この噛合クラッチ油圧（実油圧）が所定値以上である場合には、噛合クラッチＤ１が係合状態にあると判定するようにしてもよい。

噛合クラッチＤ１が解放状態であり、つまり、例えば現在の動力伝達装置１における動力伝達状態が前記第２の動力伝達経路による動力伝達状態（ベルト走行）にある場合や、既に噛合クラッチＤ１の解放が完了しており（例えば後述するステップＳＴ３で行われる解放動作によって噛合クラッチＤ１の解放が完了しており）、ステップＳＴ１でＮＯ判定された場合には、噛合クラッチの切り替え制御は必要ないとして、そのままリターンされる。つまり、噛合クラッチＤ１の解放状態が維持される。

一方、噛合クラッチＤ１が係合状態であり、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、エンジン２の停止要求が生じたか否かを判定する。具体的には、イグニッションスイッチ１１８の押し込み操作が行われ、イグニッションスイッチ１１８からＯＦＦ信号が出力されたか否かを判定する。

エンジン２の停止要求が生じておらず、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、噛合クラッチの切り替え制御は必要ないとして、そのままリターンされる。つまり、噛合クラッチＤ１の係合状態が維持される。この場合、エンジン２の運転が継続され且つ噛合クラッチＤ１が係合状態となっているため、前記ギヤ走行またはベルト走行（中車速）が行われることになる。

一方、エンジン２の停止要求が生じ、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、噛合クラッチＤ１の解放動作が開始される。つまり、前記ＳＬＧソレノイドバルブによって調整される油圧が、噛合クラッチＤ１を解放させる、つまり、ハブスリーブ６７を第２ギヤ６６から退避させる（噛み合いを解除させる）ものとなるように、ＳＬＧソレノイドバルブに油圧指令信号が出力される。

このステップＳＴ１〜ＳＴ３の動作が、本発明でいう「クラッチ解放制御部による動作であって、第１クラッチが係合している状態で、駆動力源の停止要求が生じた際、第１クラッチの解放動作を開始させる動作」に相当する。

このようにして噛合クラッチＤ１の解放動作が開始された後、ステップＳＴ４に移り、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了したか否かを判定する。具体的には、前記ストロークセンサ１１９によって検知されているハブスリーブ６７のストローク位置が、噛合クラッチＤ１が解放状態となるストローク位置に達したか否かを判定する。ここでいう噛合クラッチＤ１が解放状態となるストローク位置（解放動作が完了したと判定されるストローク位置）の例としては、ハブスリーブ６７の位置が、このハブスリーブ６７の内周面に形成されている前記キー溝にキー６７ａが嵌り込む位置として規定される。または、ハブスリーブ６７の位置が、そのストローク範囲において最も第２ギヤ６６から後退した位置（第２ギヤ６６のスプライン歯およびシンクロナイザリング６７ｂのスプライン歯の何れにもハブスリーブ６７が噛み合わない位置）として規定してもよい。

なお、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了したか否かの判定は、噛合クラッチＤ１に供給される噛合クラッチ油圧を油圧センサによって検出することで行うようにしてもよい。つまり、この噛合クラッチ油圧（実油圧）が所定値以下になった際に噛合クラッチＤ１の解放動作が完了したと判定するものである。

噛合クラッチＤ１の解放動作が開始された時点では、未だ噛合クラッチＤ１の解放動作が完了していないため、ステップＳＴ４でＮＯ判定され、ステップＳＴ５に移る。このステップＳＴ５では、エンジン２の始動要求が生じたか否かを判定する。具体的には、イグニッションスイッチ１１８の押し込み操作が行われ、イグニッションスイッチ１１８からＯＮ信号が出力されたか否かを判定する。

エンジン２の始動要求が生じておらず、ステップＳＴ５でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ４に戻り、前述した如く噛合クラッチＤ１の解放動作が完了したか否かを判定する。

そして、エンジン２の始動要求が生じることなく（ステップＳＴ５でＹＥＳ判定されることなく）、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了した場合には、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定されることになり、噛合クラッチの切り替え制御（係合側への切り替え制御）は必要ないとして、そのままリターンされる。つまり、噛合クラッチＤ１の解放状態が維持される。この場合、エンジン２が停止され、それに伴って噛合クラッチＤ１が解放されることになる。

一方、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了することなく（ステップＳＴ４でＹＥＳ判定されることなく）、エンジン２の始動要求が生じた場合には、ステップＳＴ５でＹＥＳ判定されることになり、ステップＳＴ６に移る。

このステップＳＴ６では、前記ステップＳＴ４での動作と同様に、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了したか否かを判定する。この判定動作も、前記ストロークセンサ１１９によって検知されているハブスリーブ６７のストローク位置が、噛合クラッチＤ１が解放状態となるストローク位置に達したか否かを判定するものである。または、噛合クラッチＤ１に供給される噛合クラッチ油圧を油圧センサによって検出し、この噛合クラッチ油圧が所定値以下になったか否かを判定するものである。

このステップＳＴ６の動作が、本発明でいう「クラッチ解放検知部による動作であって、第１クラッチの解放動作によってこの第１クラッチの解放が完了したことを検知する動作」に相当する。

噛合クラッチＤ１の解放動作が完了しておらずステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、この噛合クラッチＤ１の解放動作が完了するのを待つ。つまり、エンジン２の始動要求が生じていても、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了するのを待つことで、噛合クラッチＤ１の係合動作の開始を遅延させる。

そして、この噛合クラッチＤ１の解放動作が完了し、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ７に移り、噛合クラッチＤ１の係合動作が開始される。つまり、前記ＳＬＧソレノイドバルブによって調整される油圧が、噛合クラッチＤ１を係合させる、つまり、ハブスリーブ６７を第２ギヤ６６に向けて移動させる（第２ギヤ６６に噛み合う方向に移動させる）ものとなるように、ＳＬＧソレノイドバルブに油圧指令信号を出力する。

このステップＳＴ７の動作が、本発明でいう「クラッチ係合制御部による動作であって、クラッチ解放制御部による第１クラッチの解放動作中に、駆動力源の始動要求が生じた際、第１クラッチの解放が完了したことが、クラッチ解放検知部によって検知されたことを条件に、第１クラッチの係合動作を開始させる動作」に相当する。

このようにして噛合クラッチＤ１の係合動作が開始された後、ステップＳＴ８に移り、噛合クラッチＤ１の係合動作が完了したか否かを判定する。ここでの判定も、前記ストロークセンサ１１９によって検知されているハブスリーブ６７のストローク位置に基づいて行われる。つまり、前記ストロークセンサ１１９によって検知されているハブスリーブ６７のストローク位置が、噛合クラッチＤ１が係合状態となるストローク位置に達したか否かを判定する。ここでいう噛合クラッチＤ１が係合状態となるストローク位置の一例としては、ハブスリーブ６７の位置が、このハブスリーブ６７のスプライン歯が第２ギヤ６６のスプライン歯に噛み合う位置として規定される。また、噛合クラッチＤ１に供給される噛合クラッチ油圧（実油圧）を油圧センサによって検出し、この噛合クラッチ油圧に基づいて、噛合クラッチＤ１の係合動作が完了したか否かを判定するようにしてもよい。

そして、噛合クラッチＤ１の係合動作が完了しておらずステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には、この噛合クラッチＤ１の係合動作が完了するのを待つ。

そして、この噛合クラッチＤ１の係合動作が完了し、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定されると、ギヤ走行が可能な状態となり、リターンされる。この場合、エンジン２の再始動に伴って噛合クラッチＤ１が係合状態となるため、前記ギヤ走行が行われることになる。

このような噛合クラッチＤ１の切り替え制御が行われるため、前記ＥＣＵ１００によって（より具体的には、前述したＥＣＵ１００における各機能部分によって）本発明に係る動力伝達装置の制御装置が構成される。この制御装置は、出力軸回転速度センサ１１３、イグニッションスイッチ１１８、ストロークセンサ１１９等からの各信号を入力信号として受信する構成となっている。また、この制御装置は、ＳＬＧソレノイドバルブへの油圧指令信号等を出力信号として出力する構成となっている。

図５は、本実施形態におけるイグニッションスイッチ信号、エンジン回転速度、ハブスリーブ６７のストローク位置、噛合クラッチＤ１の解放判定フラグ（噛合クラッチＤ１が解放状態となった際に１となるフラグ）、噛合クラッチ油圧それぞれの変化の一例を示すタイミングチャート図である。

この図５に示すものでは、タイミングＴ１でイグニッションスイッチ１１８からＯＦＦ信号が出力され、それに伴ってエンジン回転速度が低下していく。また、このエンジン停止要求が生じたのに伴って、タイミングＴ２で、噛合クラッチＤ１に供給される噛合クラッチ油圧の目標値（目標油圧）を０に設定する。その後、所定の時間遅れをもって噛合クラッチ油圧の実油圧が低下していく。

そして、ハブスリーブ６７のストローク位置がクラッチ解放側に向けて移動する前のタイミングＴ３で、イグニッションスイッチ１１８からＯＮ信号が出力されている。この時点では、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了していない（ハブスリーブ６７のストローク位置がクラッチ解放位置になっておらず、解放判定フラグは０となっている）ので、噛合クラッチ油圧の目標油圧としては低く設定された状態が維持され、噛合クラッチＤ１の解放動作を継続する。

そして、タイミングＴ４で、ハブスリーブ６７のストローク位置が、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了する位置に達し、この時点で、噛合クラッチＤ１の解放判定フラグが０から１にセットされる。つまり、イグニッションスイッチ１１８からＯＮ信号が出力されていても、このタイミングＴ４までは（噛合クラッチＤ１の解放動作が完了するまでは）、噛合クラッチ油圧の目標油圧は０に設定される。そして、このハブスリーブ６７のストローク位置が、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了する位置に達した時点（タイミングＴ４）で、噛合クラッチ油圧の目標油圧が高く設定される。つまり、噛合クラッチＤ１の係合動作が開始される。これに伴い、所定の遅れをもって噛合クラッチ油圧の実油圧が上昇していく。そして、ハブスリーブ６７のストローク位置がクラッチ係合側に向けて移動していき、タイミングＴ５で噛合クラッチＤ１の係合動作が完了する。

図中の二点鎖線は、噛合クラッチＤ１の解放動作中にイグニッションスイッチ１１８からＯＮ信号が出力された場合に、噛合クラッチＤ１の解放動作が完了する前に、噛合クラッチ油圧の目標油圧を高く設定して、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させるものである。この場合、シンクロメッシュ機構Ｓ１による回転同期作用が良好に得られず、ハブスリーブ６７の移動が円滑に行えない状況を招いている。

以上説明したように本実施形態では、噛合クラッチＤ１の解放動作中にエンジン２の始動要求が生じた際には、噛合クラッチＤ１の解放が完了したことが、ストロークセンサ１１９からの出力信号に基づいて検知されたことを条件に、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させるようにしている。つまり、噛合クラッチＤ１の解放が完了していない状態で噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させた場合には、シンクロメッシュ機構Ｓ１の回転同期作用が良好に得られない可能性があることに鑑み、噛合クラッチＤ１の解放が完了したことが検知されたことを条件に、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させるようにしている。これにより、噛合クラッチＤ１の解放が完了していない状態で、この噛合クラッチＤ１の係合動作が開始されることがない。その結果、噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させた際のシンクロメッシュ機構Ｓ１による回転同期作用を良好に得ることができ、噛合クラッチＤ１の係合時における異音発生や係合不良を回避することができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、エンジン２の停止要求が生じる状況としては、イグニッションスイッチ１１８の押し込み操作によってイグニッションスイッチ１１８からＯＦＦ信号が出力された場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、車両停車時にエンジンを停止させる所謂アイドリングストップ制御を行う車両において、この車両停車に伴ってエンジン２の停止要求が生じた場合にも適用が可能である。つまり、車両停車後、短時間のうちにブレーキペダルの踏み込み操作が解除されてエンジン２の始動要求が生じた場合に、噛合クラッチＤ１の解放が完了するのを待って、この噛合クラッチＤ１の係合動作を開始させるものである。

また、前記実施形態では、駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載したハイブリッド車両や、駆動力源として電動モータのみを搭載した電気自動車に対しても適用が可能である。

本発明は、ギヤの噛み合いにより動力伝達を行う第１の動力伝達経路と、ベルト式無段変速機により動力伝達を行う第２の動力伝達経路とが並列に設けられた動力伝達装置に適用可能である。

１ 動力伝達装置
２ エンジン（駆動力源）
１００ ＥＣＵ
１１８ イグニッションスイッチ
１１９ ストロークセンサ
Ｄ１ 噛合クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ２ ベルト走行用クラッチ（第２クラッチ）
Ｓ１ シンクロメッシュ機構

Claims (1)

1. 駆動力源からの動力を伝達する動力伝達経路として第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第１の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合するシンクロメッシュ機構付きの第１クラッチと、前記第２の動力伝達経路によって動力を伝達する際に係合する第２クラッチとを備えた動力伝達装置に適用される制御装置において、
   前記第１クラッチが係合している状態で、前記駆動力源の停止要求が生じた際、前記第１クラッチの解放動作を開始させるクラッチ解放制御部と、
   前記第１クラッチの解放動作によってこの第１クラッチの解放が完了したことを検知するクラッチ解放検知部と、
   前記クラッチ解放制御部による前記第１クラッチの解放動作中に、前記駆動力源の始動要求が生じた際、前記第１クラッチの解放が完了したことが、前記クラッチ解放検知部によって検知されたことを条件に、前記第１クラッチの係合動作を開始させるクラッチ係合制御部とを備えていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。

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