WO2020105326A1 - ビークル - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle.
- Vehicles propelled by the power of a power source include a type of vehicle that is provided with play and that has a transmission member that transmits power when engaged.
- a vehicle including a dog type stepped transmission is known.
- the dog type stepped transmission includes a plurality of types of dogs as transmission members.
- the first dog of the plurality of types of dogs is provided in the driving gear or the driven gear.
- the second dog is provided so that it can be fitted with the first dog.
- the first dog and the second dog move relative to each other in the rotation axis direction of the drive gear to be fitted or unfitted from each other.
- effective drive gears and driven gears are selected.
- a play is provided in the circumferential direction between the first dog and the second dog in the fitted state.
- the play in the circumferential direction between the second dog and the first dog is set to a certain size for smooth gear shift.
- the vehicle When the driving state of the power source changes, the vehicle may be impacted due to the play between the dogs.
- an impact occurs when the state of the power source is switched from the deceleration state (for example, engine braking operation state) to the acceleration state with the dog fitted.
- the state of the power source is switched from the deceleration state to the acceleration state
- the first dog between the two second dogs arranged adjacent to each other moves away from the second dog (non-transmission state) and plays while accelerating.
- the second dog After moving by a minute, the second dog is brought into contact with the second dog arranged in the opposite position again (transmission state by dog engagement).
- the angular momentum accumulated in the first dog in the non-transmission state increases due to acceleration during the period from the transmission state in which the power is transmitted to the non-transmission state in which the power is not transmitted and the transmission state again.
- the re-contact in which the non-transmission state is switched to the transmission state transmits the increased angular momentum.
- the amount of fluctuation in the torque output from the stepped transmission in the case of re-contact increases as compared with the case where there is no play, for example.
- the torque fluctuations are transmitted to the drive wheels, which eventually causes an impact on the vehicle.
- Patent Document 1 discloses an acceleration / deceleration control device that reduces at least one of a contact speed and a transmission torque between power transmission members when the play between the power transmission members disappears during acceleration or deceleration. ing.
- the acceleration / deceleration control device detects information about the rotation speed of the input shaft of a specific target portion in the power transmission path, and calculates the relative rotation positions of the input shaft and the output shaft based on the information about the rotation speed. Then, the acceleration / deceleration control device accelerates or decelerates at least one of the input shaft and the output shaft based on the calculated relative rotational position so that at least one of the contact speed and the transmission torque becomes small.
- the acceleration / deceleration control device of Patent Document 1 reduces the input shaft rotation speed based on the estimated calculation value of the relative rotation position, for example, when the deceleration state switches to the acceleration state. As a result, the acceleration / deceleration control device brings the input shaft and the output shaft into a state in which there is almost no relative rotation speed at the recontact timing. According to the acceleration / deceleration control device of Patent Document 1, it is possible to reduce the speed of re-contact between power transmission members such as dogs or the transmission torque at that time at the timing of re-contact.
- a vehicle equipped with a transmission member provided with play may be required to have higher responsiveness for acceleration or deceleration. That is, such a vehicle may be required to improve the responsiveness of acceleration or deceleration while suppressing the impact caused by the play of the transmission member due to the change in the state of the power source.
- An object of the present invention is to provide, in a vehicle provided with a transmission member provided with play, an acceleration or deceleration response while suppressing an impact generated in the vehicle due to a change in the state of a power source due to the play of the transmission member. It is to provide a vehicle with improved performance.
- the vehicle of the present invention has the following configuration.
- the vehicle is A propulsion member for propelling the vehicle, A power source that operates in a region including an acceleration region that outputs power toward the propulsion member and a deceleration region that receives power from the propulsion member, In the power transmission path from the power source to the propulsion member, the play is provided between the power source and the propelling member so as to be rotatable relative to each other, and the power can be transmitted by engaging with each other.
- a first transmission member and a second transmission member configured in From the non-transmitted state in which the first transmission member is separated from the second transmission member in the circumferential direction and the power is not transmitted, the power is transmitted in the acceleration direction by the engagement of the second transmission member with the first transmission member in the circumferential direction.
- a control device for executing at least one of power change processing during deceleration for changing the power of the power source
- the acceleration power change process is an approach power increase process for increasing the power of the power source to the acceleration region so as to accelerate the approach of the first transmission member and the second transmission member in the non-transmission state
- the deceleration-time power change process reduces the power of the power source to the deceleration region so as to accelerate the approach of the first transmission member and the second transmission member in the non-transmission state
- a power increase process for increasing the power of the power source to increase a transfer torque transmitted between the first transmission member and the second transmission member
- the timing of starting the power increase process after the approach power reduction process is the same as or before the switching timing from the non-transmission state to the deceleration transmission state. And the timing of ending the power increase process is controlled to be later than the switching timing.
- the acceleration power change process includes an approach power increase process and a power decrease process.
- the deceleration power change process includes an approach power decrease process and a power increase process.
- the approach power increasing process the power of the power source is increased to the acceleration region so as to accelerate the approach of the first transmission member and the second transmission member.
- the approach power reduction process the power of the power source is reduced so as to accelerate the approach of the first transmission member and the second transmission member.
- the first transmission member and the second transmission member engage with each other with a rotational speed difference. Therefore, the angular momentum due to the inertia of the power source and the rotational speed difference tends to be supplied to the propulsion member via the first transmission member and the second transmission member. However, this angular momentum is not instantaneously supplied, but is supplied over a certain period from the timing of engagement.
- the above control device controls the start timing of the power reduction process to be the same as or before the switching timing of the non-transmission state to the acceleration transmission state. Further, the control device controls the timing of ending the power reduction processing so as to come after the switching timing. As a result, the power reduction process is executed at least after the switching timing to the acceleration transmission state. Power is transmitted between the first transmission member and the second transmission member by the power reduction process at least from the timing of engagement until the angular momentum due to the rotational speed difference between the two transmission members becomes apparent as a change in the vehicle speed. The transmitted torque can be suppressed.
- the transmission torque transmitted between the first transmission member and the second transmission member during the period in which the angular momentum is supplied from the power source due to the speed difference between the first transmission member and the second transmission member. Can be suppressed. Therefore, for example, the angular momentum actually supplied from the power source decreases to such an extent that it can be caught by the damper component or the like of the power transmission path. As a result, the impact of the vehicle can be suppressed. Even if the transmission torque is suppressed after the timing of switching to the acceleration transmission state, the impact of the vehicle can be suppressed. Therefore, for example, it is not required that the speed difference between the first and second transmission members be almost zero at the timing of engagement.
- the responsiveness of acceleration can be improved.
- the responsiveness of acceleration can be improved while suppressing the impact caused by the state change of the power source due to the play. The same applies to the response in the case opposite to acceleration, that is, in the case where the non-transmission state is switched to the deceleration transmission state by engagement.
- the vehicle of (1) The vehicle further includes an accelerator operator that receives an operation by a driver of the vehicle and indicates a power output from the power source, The control device determines the amount of change in the power of the power source with respect to the operation amount of the accelerator operator when performing at least one of the approach power increase process and the approach power decrease process. The amount of change is greater than the amount of change when neither the increase process nor the approach power reduction process is performed.
- the power of the power source is changed with respect to the operation amount of the accelerator operator by the vehicle driver.
- the amount of change can increase. Therefore, the response of acceleration or deceleration can be further improved.
- the control device When performing at least one of the approaching power increasing process and the approaching power decreasing process, the control device changes the instruction value instructing the power to be output to the power source in a stepwise manner.
- the change in the power output from the power source usually has a delay with respect to the indicated value.
- the configuration of (3) since the instruction value for instructing the change of the power output from the power source changes stepwise, the power output from the power source can also change rapidly. Therefore, the response of acceleration or deceleration can be further improved.
- the vehicle is Further comprising a torque detector for detecting a torque related amount related to the transmission torque
- the control device is In the power reduction process, at least one of an amount of reducing the transmission torque in the power reduction process and a timing of starting the at least one process is based on the torque-related amount detected by the torque detector.
- Control process, and In the power increase process at least one of an amount to increase the transmission torque in the power increase process and a timing to start the at least one process is based on the torque related amount detected by the torque detector. It is configured to execute at least one process of the processes controlled by.
- At least one of the decrease amount of the transmission torque due to the power reduction process, the increase amount of the transmission torque due to the power increase process, and the timing of starting the process is based on the torque-related amount related to the transmission torque. Controlled. Therefore, at least one of the decrease amount, the increase amount, and the processing start timing can be controlled more precisely. Therefore, the response of acceleration can be improved while suppressing the impact generated in the vehicle.
- the control device calculates a time until the timing of the engagement in which the first transmission member and the second transmission member hit in the circumferential direction, based on the torque-related amount detected by the torque detector, and The timing to start the at least one process is determined based on the calculated time until the engagement timing.
- the time to the engagement timing is calculated based on the torque related amount, and the timing to start the process is determined based on the calculated time.
- the processing start timing cannot be determined until the relative rotational position changes.
- the start of the process may be delayed with respect to the engagement timing.
- the configuration of (5) since the time until the engagement timing is calculated based on the torque-related amount, it is possible to determine the processing start timing before the relative rotational position changes. Therefore, for example, even if the play between the first transmission member and the second transmission member is small, the impact generated in the vehicle can be suppressed with higher accuracy.
- the vehicle according to any one of (1) to (5), The control device is The relative rotation position of the first transmission member and the second transmission member is acquired, and the timing of starting the at least one process is controlled based on the relative rotation position.
- the timing to start the process can be controlled based on the relative rotational positions of the first transmission member and the second transmission member. Therefore, the timing to start the process can be controlled more reliably.
- the vehicle of (6) is A power input shaft and a power output shaft related to the first transmission member and the second transmission member, and a rotation speed detection unit that detects at least information about a rotation speed of the power input shaft,
- the control device is The relative rotational position is acquired by calculating the relative rotational position based on information about the rotational speed of the power input shaft.
- the relative rotational position can be acquired by a simple calculation based on the information about the rotational speed of the power input shaft.
- the vehicle is A stepped transmission, wherein the stepped transmission is An input shaft that is rotatably arranged and receives power, An output shaft rotatably arranged on an axis parallel to the input shaft; A plurality of drive gears provided on the input shaft and configured to always rotate together with the input shaft or to be rotatable relative to the input shaft; A plurality of units provided on the output shaft, configured to always rotate together with the output shaft or rotatable relative to the output shaft, and configured to mesh with the corresponding drive gear; A plurality of driven gears, which are driven gears and at least one of the plurality of driven gears meshes with the driving gear at all times; A shift speed setting configured to mechanically and selectively enable power transmission from the input shaft to the output shaft via the drive gear and the driven gear according to any one shift speed Has a mechanism and The shift speed setting mechanism has a play in the circumferential direction with the first dog and the first dog as the first transmission member provided in either the drive gear or the
- the power source outputs power supplied to the input shaft of the stepped transmission.
- the vehicle (8) has a stepped transmission including a dog engagement mechanism.
- This vehicle includes a first dog as a first transmission member and a second dog as a second transmission member. According to this vehicle, the responsiveness of acceleration or deceleration can be further improved while suppressing the impact caused by the play of the dog of the stepped transmission.
- the first transmission member and the second transmission member which are provided with play between each other, are configured by dogs, for example.
- the first transmission member and the second transmission member provided in the power transmission path are, for example, the first dog and the second dog.
- the engagement between the first transmission member and the second transmission member is, for example, dog engagement between the first dog and the second dog.
- the first dog between the two second dogs arranged adjacent to each other is moved to the opposite position after being separated from the one second dog. Re-contact with the other second dog arranged.
- the first dog engages with the second dog.
- the distance after which the first dog moves away from one of the second dogs until it engages with the oppositely arranged second dog, is play.
- the first transmission member and the second transmission member are not particularly limited.
- the first transmission member and the second transmission member may be, for example, gear teeth.
- the play between the first transmission member and the second transmission member may be, for example, a gear and a slack of the gear.
- the first transmission member and the second transmission member may be provided at a place other than the stepped transmission.
- the first transmission member and the second transmission member may be formed of, for example, a chain and a sprocket, or a spline.
- the first dog of the stepped transmission is provided in either the driving gear or the driven gear.
- the second dog which has a play in the circumferential direction and is in contact with the first dog, has a shape in which a play is generated between the first dog and the first dog when the second dog is located in the space between the first dogs adjacent in the circumferential direction.
- it is provided so as to relatively move in the circumferential direction with respect to the first dog and hit the first dog in the circumferential direction.
- the second dog may be provided on either the driving gear or the driven gear, or may be provided on the dog ring which is a member different from the driving gear and the driven gear.
- the first dog or the second dog may be a protrusion, or may be a sidewall portion defining a hole or groove into which the other dog enters.
- the gear setting mechanism has a first dog and a second dog at each gear, which means that the gear setting mechanism does not necessarily have a first dog and a second dog for each gear. Not something to do.
- the gear setting mechanism may have a first dog and a second dog so as to perform an operation for mechanically and selectively setting effectively the power transmission in each gear. For example, one dog ring as the second dog may be provided so as to correspond to two shift speeds.
- the circumferential direction in which the first dog contacts the second dog is the direction along the rotation direction of the driving gear or the driven gear in which the first dog is provided.
- the drive gear to which power is input via the input shaft may be, for example, a first transmission member provided in a power transmission path between the input shaft and the drive gear. It can be selected by the second transmission member.
- the power reaching the drive gear via the input shaft is, for example, the first power provided in the power transmission path between the hub and the drive gear. It can be selected by the transmission member and the second transmission member. In this case, power is transmitted between the input shaft and the hub by, for example, a ratchet mechanism.
- the power from the driven gear toward the output shaft can be selected by, for example, a first transmission member and a second transmission member provided in a power transmission path between the driven gear and the output shaft.
- the power transmitted from the driven gear to the output shaft is, for example, the first transmission provided in the power transmission path between the hub and the driven gear. It can be selected by the member and the second dog.
- power is transmitted between the output shaft and the hub by, for example, a ratchet mechanism.
- the hub here means a tubular body that is provided radially outward of the shaft so as to have the same axis as the shaft (input shaft or output shaft) and is rotatable relative to the shaft.
- the gear (driving gear or driven gear) is provided so as to be rotatable relative to the hub radially outward of the hub so as to have the same axis as the hub.
- the following timings are observed, for example, by measuring a command value signal output from the control device for reducing or increasing the power. Further, the following timings are observed, for example, by measuring the delay amount of the ignition timing in the combustion cycle of the engine.
- -Timing to start power reduction processing after approach power increase processing-Timing to start power increase processing after approach power reduction processing-Timing to end power reduction processing-Timing to end power increase processing Power decrease The process starts immediately after the approach power increase process.
- the approaching power increase process transitions to the power decrease process.
- the power reduction process may be started after a certain period has elapsed from the completion of the approach power increase process.
- the processing start timing X is different from the timing X ′ at which the power output from the power source actually changes due to the start of the processing.
- the timing X is earlier than the timing X '.
- Controlling the timing X so as to be at the same time as the timing Z or before the timing Z includes, for example, the case where the timing X ′ is earlier than the timing Z.
- the change in the power of the power source by the process ends at the same time as the timing Z or earlier than the timing Z.
- the processing end timing Y is different from the timing Y ′ at which the torque output from the power source actually changes due to the end of the processing.
- the timing Y ′ comes after the timing Z.
- the time interval between timing X ′ and timing Z is preferably shorter than the time interval between timing X and timing Z. Further, the time interval between the timing X and the timing Z is preferably shorter than the time interval between the timing Y and the timing Z. The time interval between the timing X ′ and the timing Z is preferably shorter than the time interval between the timing Y ′ and the timing Z. It is possible to achieve both a higher level of shock suppression and an improved acceleration responsiveness.
- the power source operates in a region including an acceleration region and a deceleration region.
- the acceleration region is a region where power is output to the propulsion member.
- the deceleration area is an area that receives power from the propulsion member.
- the deceleration region is typically a region where engine braking functions.
- the power source may operate in a region other than the acceleration region and the deceleration region.
- the power source may operate, for example, in a region where there is no transfer of power to the propulsion member.
- the approaching power reduction process or the power reduction process by the control device is, for example, a process of reducing the torque output from the power source.
- the approaching power increase process or power increase process by the control device is, for example, a process of increasing the torque output from the power source.
- the approach power reduction process, the power reduction process, the approach power increase process, and the power increase process are not particularly limited, and examples thereof include an engine, an electric motor, or a combination of the engine and the electric motor. That is, the vehicle may be, for example, an engine vehicle, an electric vehicle, or an engine-motor hybrid vehicle.
- the power of the power source can be increased, for example, by increasing the amount of air supplied to the engine.
- the power of the power source can also be increased by increasing the fuel supplied to the engine.
- the power of the power source can be increased by increasing the fuel delivered to the engine relative to the fuel in stoichiometry.
- the electric motor combined with the engine includes a motor having only a function of converting electric power into mechanical power, and a motor generator having a function of being driven by the engine to generate electric power.
- the motor is directly connected to the crankshaft of the engine, for example.
- the connection relationship between the engine and the motor is not limited to this.
- the motor and the engine may be connected, for example, via a power transmission body.
- the power reduction process is a process of reducing the power of the power source to a deceleration region.
- the power reduction process is not limited to this, and the power of the power source may be reduced.
- the power reduction process may reduce the power of the power source in the acceleration region.
- the power increase process is a process of increasing the power of the power source to the acceleration region.
- the power increase process is not limited to this, and the power of the power source may be increased.
- the power increase process may increase the power of the power source in the deceleration region. By increasing the power of the power source to the acceleration region, it is possible to cope with a power transmission path having high rigidity, for example.
- the torque detector detects a torque related amount.
- the torque related quantity is a physical quantity related to the output torque of the power source.
- the torque-related amount increases when the output torque of the power source increases and decreases when the output torque of the power source decreases.
- the torque-related amount is, for example, a combination of the opening degree of the throttle and the speed of the power shaft.
- the output torque of the power source is represented by the combination of the throttle opening and the power shaft speed. Note that, for example, the speed alone of the power shaft cannot uniquely represent the output torque of the power source, and thus is different from the torque related amount.
- the torque-related amount related to the transmission torque is, for example, the torque input to the transmission member closer to the power source, of the first transmission member and the second transmission member.
- the torque-related amount related to the transmission torque is not limited to this.
- the torque-related amount may be, for example, the output torque itself of the power source.
- the output torque as the torque-related amount is detected by, for example, a detector having a torque sensor provided on the power shaft.
- the torque-related amount may be, for example, an output torque acquired from a combination of the opening degree of the throttle and the speed of the power shaft.
- the torque-related amount for example, a combination of the opening degree of the throttle and the speed of the power shaft, and an output torque acquired from the combination may be mixedly used.
- the torque detector includes, for example, a throttle opening detector and a power shaft speed detector.
- the torque output from the power source can be acquired by indirect detection such as calculation using the throttle opening and power shaft speed or referring to a map.
- the torque detector for example, a detector that is provided on the power shaft or the clutch and directly detects the torque can be adopted.
- the torque detector may be, for example, a detector that detects a current supplied to the electric motor.
- the torque output from the power source can be obtained by indirect detection using electric current.
- a plurality of parameters may be used as the torque-related amount, or a single parameter may be used.
- the parameter used as the torque related amount may be, for example, a parameter for determining or changing the output torque of the power source, or may be a parameter determined or changed by the torque output from the power source.
- the parameters for determining or changing the output torque of the power source include, for example, parameters input to the power source by a rider and parameters related to the operating environment of the power source.
- the parameter input by the rider to the power source includes, for example, the operation amount of the accelerator operator.
- Examples of the parameters related to the operating environment of the power source include intake pressure, air amount, throttle opening, and combustion interval.
- Examples of the parameters determined or changed by the torque output from the power source include the speed of the power shaft and the crank angle.
- the propulsion member is, for example, a drive wheel of a vehicle.
- drive wheels as propulsion members propel the vehicle.
- the propelling member is not particularly limited, and may be, for example, a screw.
- Vehicle is a transportation means. Vehicles are manned vehicles or unmanned vehicles.
- the vehicle is, for example, a vehicle having drive wheels.
- the vehicle is, for example, a saddle type vehicle.
- the saddle type vehicle is a vehicle in which the driver sits astride the saddle.
- the vehicle is, for example, a motorcycle.
- the motorcycle is not particularly limited, and examples thereof include a scooter type, a moped type, an off-road type, and an on-road type motorcycle.
- the saddle-ride type vehicle is not limited to a motorcycle, and may be, for example, a motorcycle or an ATV (All-Terrain Vehicle).
- the vehicle having drive wheels may be a vehicle in which front wheels, rear wheels, or both front and rear wheels function as drive wheels.
- the vehicle is not limited to the straddle-type vehicle, and may be a four-wheel vehicle having a passenger compartment or the like.
- the vehicle according to the present invention is not limited to a vehicle with wheels, and may be, for example, a ship having a screw.
- the power instruction value is information for the control device to control the output of the power source.
- the instruction value of the power of the power source is, for example, a signal directly output as a signal from the control device.
- the instruction value of the power of the power source is not limited to this, and may be output as the throttle opening and the ignition angle when the power source is an engine, for example.
- the stepwise change of the indicating value means that the indicating value increases or decreases at least discontinuously. It changes rapidly due to the discontinuous change in the indicated value.
- the instruction value changing stepwise includes a case where the instruction value discontinuously increases or decreases and then gradually changes.
- the control device may have a processor that executes a program, or may be an electronic circuit.
- the response of acceleration or deceleration is suppressed while suppressing the impact generated in the vehicle due to the state change of the power source due to the play of the transmission member. It is possible to improve the property.
- FIG. 1 It is a figure explaining the schematic structure of the vehicle which concerns on 1st embodiment of this invention. It is a side view of the vehicle shown in FIG. (A) is a figure which shows a driven gear and a dog ring in a non-transmission state.
- (B) is a diagram showing a driven gear and a dog ring in an acceleration transmission state.
- (C) is a circumferential direction partial sectional view of a driven gear and a dog ring in an acceleration transmission state.
- 7 is a time chart of a reference example for explaining changes in output torque of a power source, a gear relative rotation angle, and a rotation speed when a deceleration state changes to an acceleration state. It is a figure which shows the structure of the control apparatus shown in FIG.
- 5 is a time chart showing changes in vehicle rotation speed, power source torque command value, power source output torque, and drive torque of drive wheels when the deceleration state changes to the acceleration state.
- 7 is a time chart illustrating a dog engagement prediction time acquired in the dog engagement prediction time acquisition process illustrated in FIG. 6.
- 7 is a time chart showing changes in the rotation speed, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the acceleration state changes to the deceleration state. It is a time chart explaining the dog engagement prediction of the vehicle concerning a second embodiment.
- 9 is a time chart showing changes in the vehicle rotation speed, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the deceleration state of the vehicle changes to the acceleration state according to the third embodiment.
- 9 is a time chart showing changes in the vehicle rotation speed, power source torque command value, power source output torque, and drive torque of drive wheels when the acceleration state of the vehicle changes to a deceleration state according to the third embodiment. It is a figure explaining the schematic structure of the vehicle which concerns on 4th embodiment.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle according to the first embodiment of the present invention. An outline of the vehicle 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
- the vehicle 1 shown in FIG. 1 includes an engine 11, a motor generator 41, drive wheels 5, and a control device 8.
- the engine 11 functions as a power source.
- the engine 11 outputs power.
- a four-cylinder engine is shown as the engine 11.
- the engine 11 is a 4-stroke engine.
- the configuration of only one cylinder is schematically shown, and the configuration of the remaining cylinders is omitted.
- the engine 11 includes a power shaft 90, a cylinder 102, a piston 103, and a spark plug 107.
- the power shaft 90 is a crankshaft.
- the piston 103 is provided in the cylinder 102 so as to be capable of reciprocating.
- the spark plug 107 is provided in the combustion chamber 104 formed in the cylinder 102.
- a throttle valve 105 and a fuel injection device 106 are provided in the intake passage continuing to the combustion chamber 104.
- the operations of the throttle valve 105, the fuel injection device 106, and the spark plug 107 are controlled by the control device 8.
- the throttle valve 105 adjusts the amount of air supplied to the combustion chamber 104.
- the fuel injection device 106 supplies fuel to the combustion chamber 104.
- the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 104 is combusted by the ignition of the spark plug 107, thereby reciprocating the piston 103.
- the reciprocating motion of the piston 103 is converted into the rotation of the power shaft 90.
- the torque of the power shaft 90 is output from the engine 11.
- the motor generator 41 is connected to the engine 11 so as to interlock with the engine 11.
- the motor generator 41 may output power via the power shaft 90 so as to assist the driving of the engine 11.
- the motor generator 41 functions as a power source together with the engine 11.
- the motor generator 41 may be driven by the engine 11 and function as a generator.
- the operation of the motor generator 41 is controlled by the control device 8.
- the vehicle 1 is also provided with a clutch 12, a stepped transmission 13, a torque detector 19, and a shift stage detector 55.
- the clutch 12 is provided between the engine 11 and the stepped transmission 13 in the torque transmission path.
- the clutch 12 connects and disconnects the power transmitted between the engine 11 and the stepped transmission 13.
- the clutch 12 connects and disconnects the power according to the operation of the driver.
- the stepped transmission 13 is connected to the clutch 12.
- the stepped transmission 13 has a plurality of gears.
- the stepped transmission 13 includes an input shaft 20, an output shaft 30, driving gears (21 to 26), driven gears (31 to 36), and a speed setting mechanism 139.
- the input shaft 20 is rotatably arranged and receives power.
- the power output from the engine 11 is input to the input shaft 20 via the clutch 12.
- the stepped transmission 13 changes the rotation speed of the output shaft 30 with respect to the input shaft 20 in a stepwise manner.
- the output shaft 30 is rotatably arranged on an axis parallel to the input shaft 20.
- the plurality of drive gears (21 to 26) are provided on the input shaft 20 and are configured to always rotate together with the input shaft 20.
- each of the plurality of drive gears (21 to 26) corresponds to each shift speed.
- the plurality of driven gears (31 to 36) are provided on the output shaft 30 and are configured to be rotatable relative to the output shaft 30.
- the plurality of driven gears (31 to 36) are configured to be capable of meshing with the corresponding drive gears (21 to 26). At least one of the plurality of driven gears (31 to 36) always meshes with the driving gears (21 to 26).
- the plurality of drive gears (21 to 26) provided in the stepped transmission 13 shown in FIG. 1 are configured to always rotate together with the input shaft 20.
- the plurality of driven gears (31 to 36) are configured to be rotatable relative to the output shaft 30. Further, each of the plurality of driven gears (31 to 36) constantly meshes with the driving gears (21 to 26).
- the shift speed setting mechanism 139 mechanically and mechanically transmits power from the input shaft 20 to the output shaft 30 via the drive gears (21 to 26) and driven gears (31 to 36) related to any one shift speed. It is configured to be selectively enabled.
- the shift speed setting mechanism 139 has a dog engagement mechanism 138 with play.
- the dog engagement mechanism with play 138 has a first dog D1 and a second dog D2. That is, the vehicle 1 has the first dog D1 and the second dog D2.
- the dog engagement mechanism with play 138 mechanically and mechanically applies either power to the driving gears (21 to 26) via the input shaft 20 or power from the driven gears (31 to 36) to the output shaft 30. Selectively set to enable.
- the first dog D1 is a plurality of protrusions arranged on the driven gears (31 to 36) at intervals in the circumferential direction.
- the first dog D1 projects from the driven gears (31 to 36) in the axial direction of the output shaft 30.
- the dog engaging mechanism with play 138 has a plurality of dog rings (37a to 37c).
- the second dog D2 is provided on the dog rings (37a to 37c).
- the second dog D2 is a plurality of protrusions that are arranged on the annular dog ring (37a to 37c) at intervals in the circumferential direction.
- the dog rings (37a to 37c) are provided on the output shaft 30 so as to be movable on the axis of the output shaft 30.
- the dog rings (37a to 37c) are configured to always rotate together with the output shaft 30. Any of the dog rings (37a to 37c) engages with any of the driven gears (31 to 36) by moving on the axis of the output shaft 30. That is, the first dog D1 enters the space between the second dogs D2 arranged at a distance, and the second dog D2 hits the first dog D1 in the circumferential direction, so that the dog engagement for transmitting power is achieved.
- the circumferential direction is a direction including the rotation direction R of the driven gears (31 to 36) and the dog rings (37a to 37c).
- the power in the rotational direction R is transmitted by the dog engagement.
- the first dog D1 is an example of a first transmission member.
- the second dog D2 is an example of a second transmission member.
- the input shaft 20 is an example of a power input shaft of the power input shaft and the power output shaft related to the first dog D1 and the second dog D2.
- the output shaft 30 is an example of a power output shaft.
- the gear setting mechanism 139 selectively sets a route through which power is transmitted to be effective.
- the gear setting mechanism 139 moves the dog rings (37a to 37c) so that any of the driven gears (31 to 36) engages with the corresponding dog ring (37a to 37c).
- the dog engagement mechanism with play 138 includes a first dog D1 of the driven gears (31 to 36) selected by the shift speed setting mechanism 139 and a second dog D2 provided on the dog rings (37a to 37c) in the circumferential direction.
- the abutting dog engagement enables the path of power transmission. In this way, the dog engagement mechanism with play 138 mechanically and selectively sets the power from the driven gears (31 to 36) toward the output shaft 30 mechanically and selectively.
- the drive wheels 5 are driven by the engine 11 to drive the vehicle 1.
- the drive wheel 5 is an example of a propulsion member.
- the power transmitted from the input shaft 20 of the stepped transmission 13 to the output shaft 30 is transmitted to the drive wheels 5 via the drive sprocket 5b, the drive chain 10, the rear wheel drive sprocket 5a, and the hub damper 5c.
- the drive sprocket 5b, the drive chain 10, the rear wheel drive sprocket 5a, and the hub damper 5c constitute a power transmission path for transmitting power.
- the hub damper 5c provided in the power transmission path receives power and is deformed.
- the hub damper 5c temporarily holds a part of the power transmitted through the power transmission path.
- Power is transmitted from the engine 11 of the vehicle 1 to the drive wheels 5 via a power transmission path.
- the clutch 12, the stepped transmission 13, the drive sprocket 5b, the drive chain 10, the rear wheel drive sprocket 5a, and the hub damper 5c are included in the power transmission path.
- the gear position detector 55 detects the gear position for which power transmission is set to be effective by the gear position setting mechanism 139.
- the shift stage detector 55 supplies a signal representing the shift stage to the control device 8.
- the torque detector 19 detects a torque-related amount that is related to the output torque of the engine 11 and represents the output torque.
- the torque detector 19 includes a throttle opening detector 191 and a power shaft speed detector 192.
- a combination of the opening of the throttle valve 105 detected by the throttle opening detector 191 and the rotation speed of the power shaft 90 detected by the power shaft speed detector 192 is a torque related amount.
- the torque calculation in the control device 8 may be included in the acquisition of the torque-related amount.
- the output torque of the engine 11 is acquired as the torque related amount.
- the power generated by the engine 11 is usually the power shaft 90, the clutch 12, the input shaft 20 of the stepped transmission 13, the driving gears (21 to 26), the driven gears (31 to 36), the driven gears.
- First dog D1, dog ring (second dog D2), output shaft 30, drive chain 10, and drive wheels 5 are sequentially transmitted.
- the position of each component may be referred to as upstream or downstream with reference to the direction of the flow of power transmission.
- the control device 8 controls the engine 11.
- the control device 8 is specifically an ECU (Engine Control Unit).
- the control device 8 controls at least one of the opening of the throttle valve 105, the amount of fuel supplied by the fuel injection device 106, and the timing of ignition by the spark plug 107, thereby controlling the output torque output from the engine 11. Control decrease and increase.
- the control device 8 reduces the power output from the engine 11 by delaying the timing of ignition by the spark plug 107 in the combustion cycle of the engine 11, for example.
- the control device 8 executes at least one of an acceleration power change process and a deceleration power change process. Specifically, the control device 8 of the present embodiment executes both the acceleration power change processing and the deceleration power change processing.
- the control device 8 outputs a torque instruction value for controlling the power output from the engine 11.
- the engine 11 operates in a region including an acceleration region and a deceleration region.
- the acceleration area is an operation area in which power is output to the drive wheels 5.
- the deceleration area is an operation area that receives power from the drive wheels 5.
- the power change process during acceleration is a process of changing the power output from the engine 11 when the state of the dog engagement mechanism with play 138 switches from the non-transmission state to the acceleration transmission state.
- the non-transmission state is a state in which the first dog D1 included in the dog engagement mechanism with play 138 is separated from the second dog D2 in the circumferential direction and power is not transmitted.
- the acceleration transmission state is a state in which power is transmitted in the acceleration direction by the dog engagement in which the second dog D2 and the first dog D1 abut in the circumferential direction.
- the acceleration power change process includes an approach power increase process and a power decrease process.
- the approaching power increase process is a process of increasing the power (torque T) of the engine 11 to the acceleration region when the state of the dog engagement mechanism with play 138 is the non-transmission state.
- the power reduction process is a process of reducing the power of the engine 11 to a deceleration region after the approach power increase process.
- the deceleration-time power change process is a process for changing the power output from the engine 11 when the state of the dog engagement mechanism with play 138 is switched from the non-transmission state to the deceleration transmission state.
- the deceleration transmission state is a state in which power is transmitted in the deceleration direction by the dog engagement in which the second dog D2 abuts the first dog D1 in the circumferential direction.
- the deceleration power change process includes an approach power decrease process and a power increase process.
- the approaching power reduction process is a process of reducing the power (torque T) of the engine 11 to a deceleration region when the state of the dog engagement mechanism with play 138 is in the non-transmission state.
- the power increase process is a process of increasing the power of the engine 11 to the acceleration region after the approach power decrease process.
- the control device 8 sets either of the timing of starting the power reduction process and the power increase process and the timing of ending the process at the same time as the switching timing to the transmission state of the non-transmission state or before the switching timing (t13). Control to be. Further, the control device 8 controls the timing of ending the power reduction process and the power increase process to be later than the timing (t13) of switching the non-transmission state to the transmission state. In FIG. 1, only the timing of the power reduction process is shown. Details of the power increase process will be described later.
- FIG. 2 is a side view of the vehicle 1 shown in FIG.
- the vehicle 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a saddle type vehicle.
- the vehicle 1 is configured to be able to turn in a lean posture.
- the vehicle 1 includes an engine unit 6.
- the engine 11 and the stepped transmission 13 are included in the engine unit 6.
- the power of the engine 11 is controlled by the control device 8.
- the vehicle 1 also includes a seat 2, a handle 3, wheels 4 and 5, a clutch lever 7a, an accelerator operator 7b, and a shift pedal 501.
- the clutch lever 7a and the accelerator operator 7b are provided on the steering wheel 3 so as to be operated by the driver's hand.
- the shift pedal 501 is provided so as to be operated by the driver's foot.
- the driver's operation on the shift pedal 501 is input to the stepped transmission 13 as a shift operation.
- the rear wheel 5 is the drive wheel 5.
- the power output from the engine 11 is transmitted to the stepped transmission 13.
- the power transmitted to the stepped transmission 13 is transmitted to the drive wheels 5 via the drive chain 10, the rear wheel drive sprocket 5a, and the hub damper 5c.
- the input shaft 20 is configured to receive power from the power shaft 90 of the engine 11.
- the power of the power shaft 90 is input to the input shaft 20 when the clutch 12 is engaged.
- the input shaft 20 is provided with a plurality of drive gears 21 to 26.
- the plurality of drive gears 21 to 26 are, from the right end portion of the input shaft 20 in FIG. 1, a first speed drive gear 21, a third speed drive gear 23, a fifth speed drive gear 25, a sixth speed drive gear 26, and a fourth speed drive gear 26.
- the high speed drive gear 24 and the second high speed drive gear 22 are arranged in this order.
- the output shaft 30 is provided with a plurality of driven gears 31 to 36.
- the plurality of driven gears 31 to 36 are the first speed driven gear 31, the third speed driven gear 33, the fifth speed driven gear 35, and the sixth speed driven from the right end portion of the output shaft 30 in FIG.
- the gear 36, the fourth speed driven gear 34, and the second speed driven gear 32 are arranged in this order.
- the driving gears 21 to 26 and the driven gears 31 to 36 are provided so as to mesh with each other at the same position in the axial direction of the input shaft 20 and the output shaft 30 for each gear set.
- the gear setting mechanism 139 effectively sets the power transmission from the input shaft 20 to the output shaft 30 via the driving gears 21 to 26 and the driven gears 31 to 36 in any one of the gear sets.
- the shift speed setting mechanism 139 includes a shift cam 50, shift forks 53a to 53c, a fork guide shaft 60, and a dog engaging mechanism with play 138.
- Cam grooves 52a to 52c are formed on the outer peripheral surface of the shift cam 50. Part of the shift forks 53a to 53c is received in the cam grooves 52a to 52c so that the shift forks 53a to 53c are guided by the cam grooves 52a to 52c and move in the axial direction as the shift cam 50 rotates. .
- the shift cam 50 rotates by operating the shift pedal 501 (see FIG. 2), the shift forks 53a to 53c move in the axial direction according to the cam grooves 52a to 52c.
- the dog rings 37a to 37c move in the axial direction together with the shift forks 53a to 53c.
- a power transmission path is selected.
- the second dog D2 provided on the dog rings (37a to 37c) and the first dog D1 of the driven gears (31 to 36) selected by the shift stage setting mechanism 139 contact each other in the circumferential direction to engage the dogs. To do.
- FIG. 3A is a diagram showing the driven gear 32 and the dog ring 37c in the non-transmission state.
- FIG. 3B is a diagram showing the driven gear 32 and the dog ring 37c in the acceleration transmission state.
- FIG. 3C is a partial circumferential sectional view of the driven gear 32 and the dog ring 37c in the acceleration transmission state.
- FIGS. 3A to 3C show a dog engaging mechanism with play 138 having a first dog D1 and a second dog D2.
- 3A to 3C show a driven gear 32 and a dog ring 37c corresponding to the second speed as an example of the driven gears (31 to 36) and the dog rings (37a to 37c).
- the basic structure of the driven gear 32 and the dog ring 37c is the same in other shift stages.
- the first dog D1 is a plurality of convex portions that are arranged on the driven gear 32 at intervals in the circumferential direction.
- the circumferential direction is a direction along the rotational direction R of the driven gear 32 and the dog ring 37c.
- the first dog D1 projects from the driven gear 32 in the axial direction of the output shaft 30.
- the second dog D2 has a plurality of recesses formed in the dog ring 37c at intervals in the circumferential direction.
- the 1st dog D1 shown in the figure has entered into the space
- the length of the circumferential interval between the second dogs D2 arranged in the circumferential direction is larger than the length of the first dog D1 in the circumferential direction.
- the first dog D1 is inserted with a play in the interval between the second dogs D2 arranged in the circumferential direction.
- the first dog D1 and the second dog D2 are provided so as to have a play therebetween and to be rotatable relative to each other.
- a rotation direction R shown in FIGS. 3A to 3C indicates a direction in which the driven gear 32 and the dog ring 37c rotate when the vehicle 1 travels. Therefore, the rotation direction R indicates the direction of the torque generated in the driven gear 32 in the accelerated state.
- the rotation direction R is also referred to as the acceleration direction R.
- torque is transmitted in the acceleration direction R from the first dog D1 to the second dog D2 by the dog engagement in which the first dog D1 abuts the second dog D2 in the circumferential direction. It
- the first dog D1 and the second dog D2 are configured to be able to transmit torque by engaging with each other.
- the driven gear 32 is From the position of the non-transmission state shown in FIG. 3 (A), the dog ring 37c is rotated in the acceleration direction R relative to the dog ring 37c.
- the driven gear 32 rotates with respect to the dog ring 37c to the position shown in FIG. 3B by the play angle Acl.
- the first dog D1 is in a dog engagement state in which the first dog D1 abuts on the second dog D2 in the circumferential direction.
- the first dog D1 is separated from the second dog D2 in the circumferential direction and the second dog D2 is circumferentially separated from the first dog D1 from the non-transmission state ((A) of FIG. 3) in which power is not transmitted. Due to the dog engagement, the power is transmitted in the acceleration direction R to switch to the acceleration transmission state. As a result, the acceleration power is transmitted from the input shaft 20 (see FIG. 1) of the stepped transmission 13 to the output shaft 30.
- the driven gear 32 is not engaged with the dog ring 37c to be driven until the non-transmission state shown in FIG. 3 (A) is switched to the acceleration transmission state shown in FIG. 3 (B). During this period, the acceleration torque is not transmitted from the engine 11 to the drive wheels 5. In this embodiment, the approaching power increasing process is executed. This accelerates the approach of the first dog D1 and the second dog D2. Therefore, the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged in a short time. That is, the time in the non-transmitted state can be shortened. Therefore, the response of acceleration is improved.
- the rotation speed of the driven gear 32 is increased by the approach power increasing process. Moreover, the driven gear 32 is not engaged with the dog ring 37c, which is the drive target, until the non-transmission state is switched to the acceleration transmission state. Therefore, the driven gear 32 does not receive the rotational resistance from the dog ring 37c. Therefore, the amount of increase in the rotation speed of the driven gear 32 is large.
- the driven gear 32 rotating at the increased rotation speed engages with the dog ring 37c, the angular momentum of rotation of the driven gear 32 is transmitted to the dog ring 37c in addition to the output torque of the engine 11. That is, in addition to the output torque of the engine 11, the force due to the inertia from the driven gear 32 is transmitted from the first dog D1 to the second dog D2.
- the angular momentum transmitted from the driven gear 32 also includes the angular momentum of rotation of a member arranged upstream of the driven gear 32 in the power transmission path.
- the angular momentum of rotation of the member arranged upstream of the driven gear 32 in the power transmission path also includes the angular momentum of rotation of the motor generator 41, the drive gear 22, the input shaft 20, the clutch 12, the power shaft 90, and the like. Has been. Therefore, when the state of the first dog D1 and the second dog D2 is switched from the non-transmission state (FIG. 3A) to the acceleration transmission state (FIG. 3B), for example, the angular momentum due to the rotation of the driven gear 32 alone. Greater angular momentum is transmitted in a shorter period.
- a large angular momentum is transmitted from the driven gear 32 to the dog ring 37c in a short period.
- the angular momentum transmitted to the dog ring 37c in a short period is transmitted from the output shaft 30 of the stepped transmission 13 to the drive wheels 5 (see FIG. 2).
- a shock is generated in the power of the drive wheels 5.
- FIG. 4 is a time chart of a reference example showing changes in the output torque of the engine 11, the gear relative rotation angle, the rotation speed, and the like when the deceleration transmission state changes to the acceleration transmission state.
- FIG. 4 also shows, as a reference example, a change when the power reduction process is not executed.
- FIG. 4 shows the power source output torque T, the gear relative rotation angle P, the rotation speed Va of the engine 11, and the drive wheel rotation speed Vb when the engine 11 of the vehicle 1 changes from the deceleration transmission state to the acceleration state.
- the gear relative rotation angle P is a relative rotation angle of the driven gear 32 with respect to the dog ring 37c shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B).
- the power source output torque T can be obtained by directly measuring the torque of the output of the engine 11.
- the power source output torque T can also be acquired based on the opening of the throttle valve 105 detected by the throttle opening detector 191 and the rotation speed of the power shaft 90 detected by the power shaft speed detector 192.
- the power shaft rotation speed Va indicates the rotation speed of the power shaft 90.
- the fluctuation of the power shaft rotation speed Va indicates the fluctuation of the rotation speed of the input shaft 20.
- the drive wheel rotation speed Vb indicates the speed of the vehicle 1.
- the drive wheel rotation speed Vb is converted into a value corresponding to the rotation speed of the power shaft 90 using the ratio of the rotation speed of the power shaft 90 of the vehicle 1 to the rotation speed of the drive wheels 5 and shown. ing.
- the engine 11 is in the deceleration transmission state until time t1.
- the engine 11 outputs a negative torque Ta in the deceleration transmission state. That is, the engine 11 outputs negative power.
- the negative torque Ta is a deceleration torque in a direction that hinders the rotation of the power shaft 90.
- the negative torque Ta is, for example, a torque generated when the torque generated by the combustion operation of the engine as the engine 11 is smaller than the rotational resistance force that the engine 11 receives from the engine 11 itself and the configuration located downstream thereof. ..
- Negative torque and negative power mean that the engine 11 is being driven as a load. That is, the engine 11 that outputs the negative torque Ta is driven by the power from the drive wheels 5.
- the deceleration transmission state is a state in which the so-called engine brake is operating. In the deceleration transmission state, the engine 11 applies a torque in the direction opposite to the rotation direction R to the driven gear 32 shown in FIG.
- the engine 11 changes from the deceleration transmission state to the acceleration state.
- Power source output torque T changes from negative torque Ta to positive torque Tb at time t1.
- a torque in the rotation direction R is generated in the driven gear 32 shown in FIG.
- the first dog D1 is separated from the second dog D2 in the circumferential direction, and the power is not transmitted to the non-transmission state.
- the non-transmission state continues until the relative rotation angle of the driven gear 32 reaches the angle Pb.
- the difference between the angle Pa and the angle Pb is equal to the play angle Acl shown in FIG.
- the driven gear 32 rotates by the play angle Acl in the non-transmitted state.
- the approach power increase processing accelerates the approach of the first dog D1 and the second dog D2.
- the rotation speed Va of the power shaft 90 increases due to the power from the engine 11.
- the drive torque output from the output shaft 30 of the stepped transmission 13 to the drive wheels 5 is zero. That is, the drive wheels 5 are not driven by the engine 11 from time t1 to time t3. Therefore, the power shaft 90 accelerates with a large acceleration.
- the increase rate of the rotation speed Va of the power shaft 90 is greater than the increase rate in the period after the time t5, for example.
- the power of the engine 11 is not transmitted to the drive wheels 5.
- the drive wheel rotation speed Vb decreases by the amount of resistance received by the drive wheel 5.
- the first dog D1 engages with the second dog D2 by hitting it in the circumferential direction as shown in FIG.
- the non-transmission state switches to the acceleration transmission state.
- the angular momentum of the driven gear 32 which rotates at the rotational speed Va increased in the non-transmission state, is transmitted to the drive wheels 5 via the dog ring 37c when the non-transmission state is switched to the acceleration transmission state.
- the angular momentum of rotation of the driven gear 32 more specifically, the angular momentum of the driven gear 32 including the angular momentum of rotation of a member upstream of the driven gear 32 in the power transmission path, and the output torque of the engine 11 are: It is released via the drive wheels 5.
- the power shaft rotation speed Va decreases and the drive wheel rotation speed Vb increases.
- the drive wheel rotation speed Vb suddenly increases.
- the rate of change of power shaft rotation speed Va and the rate of change of drive wheel rotation speed Vb become substantially the same.
- the change rate of the power shaft rotation speed Va and the change rate of the drive wheel rotation speed Vb are synchronized.
- the difference between the change rate of the power shaft rotation speed Va and the change rate of the drive wheel rotation speed Vb before time t3 is absorbed by a damper component (not shown) included in the power transmission path from the engine 11 to the drive wheels 5. ing.
- the angular momentum released from the time t2 to the time t3 becomes an impact on the power of the vehicle 1.
- the drive wheel rotation speed Vb shown in FIG. 4 represents a conversion value obtained by multiplying the speed of the vehicle 1 by the ratio of the entire transmission path assuming constant speed running.
- the difference between the converted value of the power shaft rotation speed Va and the drive wheel rotation speed Vb becomes substantially the same. That is, at time t3, the power shaft rotation speed Va is synchronized with the drive wheel rotation speed Vb.
- the rotation speed of the driven gear 32 is increased by the approach power increase process. Therefore, the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged in a short time. Therefore, the response of acceleration is improved. Further, in the vehicle 1 of the present embodiment, the power output from the engine 11 is reduced by the power reduction process after the approach power increase process. Therefore, the impact described above is suppressed. Therefore, in the vehicle 1 of the present embodiment, the impact can be suppressed without reducing the play angle Acl of the dog ring shown in FIG. 3 or changing the dog shape to a special one. Moreover, the response of acceleration is improved.
- FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the control device 8 shown in FIG.
- the control device 8 includes a processor 8a that executes a program and a storage device 8b that stores the program and data.
- the processor 8a executes the program stored in the storage device 8b to control the engine 11.
- the processor 8a executes an approach power increase process, a power decrease process, an approach power decrease process, and a power increase process, which will be described later.
- the gear shift stage detector 55, the accelerator detector 7c, the throttle opening detector 191, the fuel injection device 106, the throttle motor 108, and the spark plug 107 are connected to the control device 8.
- the accelerator detector 7c detects the operation amount of the accelerator operator 7b (see FIG. 2).
- the spark plug 107 is connected to the control device 8 via an ignition device (not shown).
- a power shaft speed detector 192 and an input shaft speed detector 27 are connected to the control device 8.
- the input shaft speed detector 27 detects information about the rotation speed of the input shaft 20.
- the input shaft speed detector 27 is an example of a rotation speed detection unit.
- the control device 8 controls the power output from the engine 11 by controlling the throttle motor 108, the fuel injection device 106, and the spark plug 107.
- FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the control device.
- the process shown in FIG. 6 is executed together with other processes for controlling the engine 11, such as a process for controlling the opening degree of the throttle valve 105 based on the detection by the accelerator detector 7c.
- the control device 8 detects the accelerator operation amount (S10).
- the control device 8 acquires the accelerator operation amount detected by the accelerator detector 7c.
- control device 8 can also detect the opening degree of the throttle valve 105 instead of the accelerator operation amount in step S10.
- the throttle opening detector 191 detects the opening of the throttle valve 105.
- the control device 8 can detect the output torque of the engine 11 instead of detecting the accelerator operation amount.
- the power shaft speed detector 192 included in the torque detector 19 detects the rotation speed of the power shaft 90.
- the output torque is represented by the combination of the opening degree of the throttle valve 105 and the rotation speed of the power shaft 90.
- the opening degree of the throttle valve 105 and the rotation speed of the power shaft 90 are correlated with the output torque.
- the control device 8 acquires the output torque from the opening degree of the throttle valve 105 and the rotation speed of the power shaft 90.
- the control device 8 detects the output torque from the engine 11 by calculating an expression in which the opening degree of the throttle valve 105 and the rotation speed of the power shaft 90 are variables.
- a method of detecting the output torque for example, a method of referring to a preset map based on the opening degree of the throttle valve 105 and the rotation speed of the power shaft 90 can be adopted.
- the control device 8 changes the torque instruction value for controlling the power output from the engine 11 according to the amount of change in the accelerator operation amount.
- the power output from the engine follows the accelerator operation amount.
- the control device 8 determines whether the deceleration transmission state has been switched to the acceleration state (S11). The control device 8 determines whether the deceleration transmission state has been switched to the acceleration state based on the change in the accelerator operation amount acquired in step S10. The control device 8 determines that the deceleration transmission state is switched to the acceleration state, for example, when the accelerator operation amount changes from a value less than the predetermined reference value to a value larger than the reference value (Yes in S11). The control device 8 can also determine whether the deceleration transmission state is switched to the acceleration state by using the opening degree of the throttle valve 105 or the torque of the engine 11 instead of the accelerator operation amount. The control device 8 determines whether or not the deceleration transmission state has changed to the acceleration state by, for example, storing the past state of the accelerator operation amount and comparing the past state and the present state.
- the control device 8 detects the gear stage selected by the stepped transmission 13 (S12). Specifically, the control device 8 acquires the information on the shift speed detected by the shift speed detector 55.
- the control device 8 executes the approaching power increasing process (S13).
- the control device 8 increases the output torque from the engine 11 so as to accelerate the approach of the first dog D1 and the second dog D2 in the non-transmission state.
- the control device 8 sets, for example, a large value out of a predetermined increase value or a command value corresponding to the accelerator operation amount as the power source torque command value.
- the command value is a value belonging to the acceleration region.
- the command value is a value predetermined as a target for accelerating the approach of the first dog D1 and the second dog D2.
- the increase value is set to a value larger than the command value corresponding to the normal accelerator operation amount.
- the control device 8 compares the amount of change in the power of the power source with respect to the accelerator operation amount with, for example, the amount of change when the approaching power increase process (S13) is not performed. To increase.
- the control device 8 sets a predetermined increase value as the power source torque command value regardless of the magnitude of the command value corresponding to the accelerator operation amount. You may. In this case, the magnitude of the impact can be suppressed within a predetermined range regardless of the magnitude of the operation of the vehicle driver.
- the control device 8 can easily learn the characteristics of an appropriate response to an impact.
- the power source torque command value is increased stepwise by outputting a predetermined increase value as the power source torque command value.
- the output torque from the engine 11 also increases rapidly.
- the control device 8 sets the processing timing (S15).
- the controller 8 acquires the dog engagement timing in step S15.
- the control device 8 acquires the dog engagement predicted time.
- the dog engagement predicted time represents the remaining time until the second dog D2 engages with the first dog D1.
- the processing start timing is not the same as the dog engagement timing. However, the processing start timing is determined based on the dog engagement predicted time.
- the control device 8 also acquires the dog engagement predicted speed in this step S15.
- the predicted dog engagement speed is the relative speed difference between the second dog D2 and the first dog D1 at the timing when the second dog D2 engages the first dog D1.
- the dog engagement predicted speed can be represented as a relative speed difference between the input shaft 20 and the output shaft 30, for example.
- the control device 8 calculates the dog engagement predicted speed using the power source torque command value set in step S13. However, based on the result of detecting the output torque by the torque detector 19 in the non-transmission state of the control device 8, or the speed of the input shaft 20 and the output shaft 30, the dog engagement predicted speed at the timing of the dog engagement. It is also possible to calculate Further, the control device 8 also acquires the rotation synchronization prediction time in this step S15.
- the rotation synchronization prediction time is the time from when the second dog D2 is dog-engaged with the first dog D1 until the rotation of the power shaft 90 is synchronized with the rotation of the drive wheels.
- the rotation synchronization predicted time is shown as the time until the rotation speed change rate of the power shaft 90 and the drive wheel rotation speed change rate become the same.
- the control device 8 calculates the rotation synchronization prediction time using the dog engagement prediction speed.
- the control device 8 calculates the dog engagement prediction time based on the output torque from the engine 11.
- the dog engagement predicted time is, for example, the time from the timing when the deceleration transmission state changes to the acceleration state (the timing when Yes is determined in S11) to the dog engagement timing.
- the control device 8 calculates the predicted dog engagement time using the output torque.
- the estimated dog engagement time changes according to the output torque of the engine 11.
- the predicted dog engagement time is shorter as the output torque is larger.
- the control device 8 acquires the predicted time until the dog is engaged after the timing when the second dog D2 once separates from the first dog D1. To do.
- the control device 8 predicts the time until the output torque increases from the negative torque and becomes zero, thereby predicting the time until the first dog D1 separates from the second dog D2. Further, the control device 8 predicts the time until the first dog D1 is separated from the second dog D2 and dog-engages with the second dog D2 arranged at the opposite position.
- the control device 8 Predict the time until dog engagement.
- the control device 8 acquires the dog engagement predicted time by using the torque that drives the first dog D1 and the design value according to the play.
- the acquisition of the predicted dog engagement time (S15) is repeated unless the start timing of the power reduction process described later arrives (No in S17). Therefore, the dog engagement predicted time is updated. Details of acquiring the dog engagement prediction time will be described later.
- the control device 8 predicts the rotation synchronization prediction time using the dog engagement prediction speed and the shift speed.
- the rotation synchronization prediction time is used to determine the end timing of the power reduction process.
- the rotation synchronization prediction time is longer as the gear is smaller. That is, the rotation synchronization prediction time is longer as the gear ratio of the stepped transmission 13 is larger.
- the rotation synchronization prediction time can be obtained from the parameters including the dog engagement prediction speed and the shift speed, for example, by referring to a map created based on an experiment or a simulation. Further, the rotation synchronization predicted time may be calculated based on the dog engagement predicted speed and the shift speed, for example, by using an expression representing a mechanism for absorbing and releasing shock.
- the control device 8 sets the reduction amount of the output torque of the engine 11 by the power reduction process (S18) (S16).
- the power reduction process is a process of reducing the transmission torque transmitted between the first dog D1 and the second dog D2.
- the control device 8 reduces the transmission torque by reducing the output torque output from the engine 11 to the deceleration region.
- an example of the reduction of the output torque will be described as the reduction of the transmission torque.
- the control device 8 sets the reduction amount of the transmission torque based on the output torque of the engine 11.
- the angular momentum due to the inertia of the engine 11 and the output torque of the engine 11 are as follows. It is transmitted via the 2 dog D2.
- the angular momentum due to the inertia of the engine 11 is generated as the rotation speed of the input shaft 20 is reduced during dog engagement.
- the angular momentum resulting from the inertia of the engine 11 is also referred to as inertia torque from the viewpoint of torque.
- the magnitude of the transmitted torque is mainly influenced by the relative speed of the first dog D1 and the second dog D2 at the timing of dog engagement.
- the relative speed of the first dog D1 and the second dog D2 depends on the output torque of the engine 11 in the non-transmission state.
- the reduction amount of the transmission torque due to the power reduction processing is accurately set during the period in which the torque is transmitted after the non-transmission state is switched to the acceleration transmission state. It is easy to correspond to.
- control device 8 calculates, for example, a value obtained by dividing a speed reduction amount due to dog engagement by (a period in which angular momentum due to inertia occurs ⁇ inertia of the engine 11) to calculate the transmission torque Get the amount of decrease.
- the period in which the angular momentum is generated due to the inertia is also referred to as the inertia phase period.
- the inertia phase period can be obtained, for example, based on the eigenvalue of the torsional vibration of the rotary shaft arranged downstream of the second dog D2. Details of the inertia phase period will be described later.
- the control device 8 sets the reduction amount of the transmission torque based on the output torque of the engine 11 and the shift speed detected by the shift speed detector.
- the control device 8 actually sets the decrease amount of the output torque as the decrease amount of the transmission torque.
- the decrease amount of the output torque due to the power reduction process is set to a larger amount as the output torque of the engine 11 increases in the acceleration state before the power reduction process. Further, the decrease amount of the output torque is set to a larger amount as the shift speed is smaller. That is, the amount of power reduction is set to be larger as the gear ratio is larger.
- the amount of torque reduction in the power reduction processing is calculated based on, for example, a model that represents the time response characteristic of the path through which rotation is transmitted from the power shaft 90 to the drive wheels.
- the amount of decrease in torque can be acquired, for example, based on the eigenvalue of the torsional vibration of the rotary shaft arranged downstream of the second dog D2.
- the torque reduction amount in the power reduction process can be obtained from parameters including the torque and the shift speed before the power reduction process, for example, by referring to a map created based on an experiment or a simulation.
- the control device 8 can also set a torque correction pattern.
- the torque correction pattern includes a period in which the power reduction process is performed, and an amount of change over time in the power of the engine 11 due to the power reduction process within the period. As a result, the control device 8 can change the power of the engine 11 with time during the power reduction process.
- the control device 8 changes the torque correction pattern based on the predicted dog engagement speed.
- the control device 8 determines whether it is the start timing of the power reduction process (S17). The control device 8 determines that it is the start timing of the power reduction process when the estimated dog engagement time at this time is shorter than the response time of the engine 11. When it is determined that it is the start timing of the power reduction process (Yes in S17), the control device 8 starts the power reduction process (S18). The torque control process transitions from the approaching power increase process to the power decrease process.
- the response time of the engine 11 is the time from when the control device 8 outputs the instruction value in the deceleration region to the engine 11 by the start of the power reduction process until the output torque of the engine 11 decreases. For example, if the torque reduction is due to a retarded ignition timing, the torque reduction will not be implemented until the ignition timing in the combustion cycle arrives.
- the response time of the engine 11 corresponds to the time from when the control device 8 outputs the instruction value to when the ignition timing arrives.
- the time from when the control device 8 outputs the instruction value until the ignition timing arrives varies depending on the timing when the control device 8 outputs the instruction value. That is, the time until the ignition timing arrives changes with the passage of time.
- the control device 8 of the present embodiment constantly calculates the time until the ignition timing arrives as the response time.
- the control device 8 starts the power reduction process when the predicted dog engagement time is shorter than the response time of the engine 11, so that the output torque of the engine 11 decreases in accordance with the timing of the dog engagement.
- the state of the dog engaging mechanism with play 138 FIGS. 3A and 3B
- the torque output from the engine 11 decreases.
- the start timing of the power reduction process is changed based on the output torque of the engine 11 as the torque related amount detected by the torque detector 19.
- the amount of torque reduction in the power reduction process is based on the output torque of the engine 11 as the torque-related amount detected by the torque detector 19 and the shift speed detected by the shift speed detector 55 in step S16. Will be changed.
- the control device 8 determines whether or not the end timing of the power reduction processing has come (S19).
- the control device 8 continues the power reduction process (S18) until the end timing of the power reduction process (No in S19).
- the end timing of the power reduction processing corresponds to a time point after the inertia phase period described above has elapsed from the dog engagement predicted time point.
- the control device 8 outputs a torque command value according to the set reduction amount to the engine 11. More specifically, the control device 8 sets, as the power source torque command value, a large value among the set reduction amount or the lower limit value that can be output as the power source torque command value. Further, for example, in the power reduction process (S18), the control device 8 can change the power of the engine 11 with time according to the set torque correction pattern.
- the control device 8 When the end timing of the power reduction processing has come (Yes in S19), the control device 8 returns from the power reduction processing (S21). That is, the control device 8 ends the power reduction process.
- the controller 8 ends the power reduction process based on the rotation synchronization prediction time acquired in step S15. Specifically, in step S19, the control device 8 determines that it is the end timing when the rotation synchronization prediction time is shorter than the response time of the engine 11. As a result, the reduction of the output torque of the engine 11 ends at the timing of rotation synchronization.
- control device 8 terminates the state change process shown in FIG.
- the end timing of the power reduction process is controlled based on the shift speed detected by the shift speed detector 55.
- the momentum due to the inertia of the engine 11 is transmitted via the first dog D1 and the second dog D2.
- the period in which the momentum is transmitted as the transmission torque is the inertia phase period.
- the inertia phase period is mainly influenced by the inertia and damper characteristics of the members downstream of the second dog D2, such as the drive wheels 5, and the torque viewed from the drive wheels 5. It should be noted that the inertia and damper characteristics of the member downstream of the second dog D2 can be regarded as characteristics unique to the vehicle 1.
- the end timing of the process is changed based on the output torque of the engine 11 detected by the torque detector 19 and the gear position detected by the gear position detector 55.
- the control device 8 determines whether the acceleration state is switched to the deceleration transmission state (S31). When the acceleration state cannot be switched to the deceleration transmission state (No in S31), the control device 8 once ends the state change process. As a result, the approaching power increasing process (S13) and the approaching power decreasing process (S33) are not executed. The power output from the engine simply follows the accelerator operation amount by the process of step S10.
- the control device 8 When the acceleration state is switched to the deceleration transmission state (Yes in S31), the control device 8 performs processing similar to the above-described processing of steps S12 to S19 (S32 to S39). However, in steps S32 to S39, contrary to steps S12 to S19, the power increase process (S38) is executed.
- the power increase process (S38) is a process of increasing the transmission torque transmitted between the first dog D1 and the second dog D2.
- FIG. 7 is a time chart showing changes in the rotation speed, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the deceleration state changes to the acceleration state.
- FIG. 7 shows a change when the engine 11 of the vehicle 1 changes from the deceleration state to the acceleration state. That is, FIG. 7 shows a change when the power change process during acceleration is executed.
- the fluctuation of the power source output torque T indicates the fluctuation of the output torque of the engine 11.
- FIG. 7 shows the power shaft rotation speed Va and the drive wheel rotation speed Vb as the rotation speed.
- the power shaft rotation speed Va is the rotation speed of the power shaft 90, as in the chart of FIG.
- the drive wheel rotation speed Vb is shown after being converted into a value corresponding to the rotation speed of the power shaft 90.
- Ag indicates the relative angle between the first dog D1 and the second dog D2.
- Ga indicates the accelerator operation amount, which is the operation of the accelerator operator.
- TI is a power source torque command value.
- TH indicates the opening of the throttle valve 105.
- Ai indicates the ignition angle.
- TO indicates the power source output torque.
- PO indicates drive torque.
- the driving wheel 5 is a force that substantially drives the vehicle 1. It can be said that the drive torque PO in FIG. 7 also substantially indicates the drive torque supplied from the output shaft 30 of the stepped transmission 13 to the drive wheels 5.
- the engine 11 outputs a negative torque Ta in the deceleration transmission state.
- the engine 11 is driven by the torque received from the drive wheels 5.
- the so-called engine brake is operating.
- the drive torque PO of the drive wheels 5 has a negative value POa before time t11.
- the first dog D1 and the second dog D2 are engaged to transmit the deceleration force.
- the accelerator operation amount Ga increases, for example, based on the driver's operation.
- the control device 8 executes the approaching power increase processing (S13 in FIG. 6).
- the approaching power increase process is a process for increasing the power (torque) of the engine 11.
- the control device 8 increases the power source torque command value TI in the acceleration region in the approaching power increase process.
- Power source torque command value TI increases stepwise.
- the controller 8 sets the throttle opening TH and the ignition angle Ai according to the power source torque command value TI.
- FIG. 7 indicates, for example, a power source torque command value when the control device 8 does not perform the approaching power increasing process.
- the control device 8 increases the power source torque command value TI 'in accordance with the accelerator operation amount Ga.
- the control device 8 sets the throttle opening TH 'corresponding to the accelerator operation amount Ga. More specifically, the control device 8 sets a corresponding throttle opening TH ′ according to the ratio of the accelerator operation amount Ga in the operable range.
- the control device 8 increases the amount of change in the power source torque command value TI, for example, compared with the amount of increase in the power source torque command value TI ′ when the approach power increase process is not performed. By performing the approaching power increasing process, the amount of change in the power of the engine 11 increases compared to the amount of changing power in the case where the approaching power increasing process is not performed. More specifically, the control device 8 outputs a predetermined increase value as the power source torque command value TI in the approaching power increase process.
- the controller 8 increasing the power source torque command value TI, the power source output torque TO outputs a torque larger than the torque TO ′ corresponding to the accelerator operation amount Ga. Therefore, the first dog D1 separates from the second dog D2 (non-transmission state) and moves while accelerating. From time t11 to time t13, the first dog D1 and the second dog D2 are in the non-transmission state in which the dogs are not engaged (FIG. 3 (A)). Thereafter, the first dog D1 re-contacts with the second dog D2 which is arranged in the opposite position to the previously engaged second dog D2. Since the output torque TO of the power source is increased by the approach power increase process of the control device 8, the period of the non-transmission state is shortened. That is, the period from when the first dog D1 and the second dog D2 are separated until the dog engagement is performed again is shortened. Therefore, the response of acceleration is improved.
- the driven gear 32 rotates by the play angle Acl as shown in FIG. 3 (B). During this period, the drive torque output from the output shaft 30 of the stepped transmission 13 to the drive wheels 5 is zero. That is, the drive wheels 5 are not driven by the engine 11 from time t11 to time t13. Therefore, the increasing rate of the rotation speed Va of the power shaft 90 is emphasized by the approaching power increasing process.
- the driven gear 32 accelerates with a large acceleration together with the power shaft 90.
- the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged.
- the non-transmission state switches to the acceleration transmission state.
- the angular momentum of rotation accelerated from time t11 to time t13 in the non-transmitted state of the first dog D1 and the second dog D2 is transmitted from the driven gear 32 to the dog ring 37c (see FIG. 3C).
- the control device 8 executes a power reduction process (S18 of FIG. 6).
- the control device 8 starts the power reduction process (S18 of FIG. 6) so that the output torque of the engine 11 starts to be reduced at the timing when the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged.
- the control device 8 starts the power reduction process based on the calculated dog engagement prediction time.
- the control device 8 starts the power reduction process based on the calculated dog engagement prediction time and the response time of the engine 11.
- the control device 8 starts the power reduction process at time t12, which is before the response time Rt3 of the engine 11 with respect to the time t13 when the dog engagement is performed.
- the response time of the engine 11 is a value that varies depending on the time when the process starts.
- the response time indicated by Rt3 in FIG. 7 is the response time at that time.
- the output torque of the engine 11 starts to decrease at time t13.
- the output torque of the engine 11 starts decreasing at the time when the dog is engaged.
- the control device 8 ends the power reduction process (S18 of FIG. 6) so that the reduction of the output torque of the engine 11 ends at the timing when the rotation of the power shaft 90 is synchronized with the rotation of the drive wheels. Then, the power is restored from the decrease. Specifically, the control device 8 ends the power reduction process based on the rotation synchronization prediction time. More specifically, the control device 8 ends the power reduction process based on the calculated rotation synchronization prediction time and the response time of the engine 11. As a result, the control device 8 ends the power reduction process at time t14, which is before the response time Rt5 of the engine 11 from the time t15 when the power shaft rotation speed Va and the drive wheel rotation speed Vb are synchronized.
- the response time Rt5 of the engine 11 is a value that varies depending on the time when the process ends.
- the response time indicated by Rt5 in FIG. 7 is the response time at that time.
- the control device 8 executes the power reduction process (S18 of FIG. 6) from the time t12 to the time t14.
- the output torque of the engine 11 decreases from time t13 to time t15.
- TO ′ in FIG. 7 indicates the output torque of the engine 11 when the power reduction processing (S18 in FIG. 6) is not executed, for example.
- the output torque TO of the engine 11 is more than the output torque TO ′ when the power reduction process (S18 of FIG. 6) is not executed from time t13 to time t15. Also decreases.
- the angular momentum of the power shaft 90 and the output torque of the engine 11 accelerated by the approach power increase process from time t11 to time t13 are transferred from the driven gear 32 to the dog ring 37c after time t13. Transmitted. Specifically, the angular momentum of the power shaft 90 is transmitted via the first dog D1 and the second dog D2. Due to the transmission of the angular momentum and the output torque of the engine 11, the driving wheels 5 and the vehicle 1 are impacted by the fluctuation of the driving torque as indicated by PO ′ in FIG. 7.
- the transmitted angular momentum results from the inertia of the engine 11, more specifically, the inertia of the piston 103, the power shaft 90, the clutch 12, the input shaft 20, and the driven gear 32, for example.
- the drive wheels 5 that receive angular momentum also have inertia.
- the power transmission path has a damper component that temporarily absorbs a change in transmitted torque.
- the damper component is generated, for example, by the deformation of the hub damper 5c. Therefore, the angular momentum of the power shaft 90 accelerated in the non-transmission state is transmitted over time from time t13 to time t15.
- the time required to transmit the angular momentum depends on the time response characteristic of the damper component. That is, the time required to transmit the angular momentum depends on the eigenvalue of the torsional vibration of the rotating shaft in the power transmission path.
- the output torque of the engine 11 starts decreasing at the timing (time t13) when the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged. That is, the output torque of the engine 11 decreases at the start of transmission of the angular momentum of the power shaft 90. Therefore, even if there is a rotation speed difference between the first dog D1 and the second dog D2 at the timing of dog engagement, the angular momentum transmitted to the drive wheels 5 is suppressed.
- the transmitted angular momentum is absorbed by, for example, the damper component. Therefore, the change in the drive torque of the drive wheels 5 is suppressed as indicated by PO in FIG. In this way, the impact of the vehicle 1 is suppressed by the power reduction process (S18 in FIG. 6).
- the deceleration transmission state is set.
- the torque from the drive wheel 5 is transmitted to the engine 11 by the dog engagement of the second dog D2 and the first dog D1.
- the engine 11 changes from the deceleration state to the acceleration state.
- the driving torque is increased by the approach power increase process.
- the dog engagement state is switched to the non-transmission state.
- the power reduction process (S18) of the control device 8 is executed when the deceleration transmission state of the engine 11 changes to the acceleration state (Yes in S11).
- the control device 8 starts the power reduction process (S18) after time t11 when the deceleration transmission state is switched to the non-transmission state. Therefore, as compared with the case where the power reduction processing is started before time t11, for example, the time until the dog engagement state is shortened. That is, the time until the dog engagement state is shortened due to both the delay of the time when the power reduction of the engine 11 starts (time t13) and the increase of the drive torque in the approach power increase process.
- the end timing of the power reduction process is set.
- the timing before the time t15 when the release of the angular momentum of the driven gear 32 accelerated in the non-transmission state is completed is set as the end timing of the power reduction process. Therefore, after the start of the power reduction process, the control device 8 ends the power reduction process before time t15 when the change rate of the input shaft rotation speed Va and the change rate of the drive wheel rotation speed Vb are synchronized.
- control device 8 can also refer to the timing at which the power shaft rotation speed Va is synchronized with the drive wheel rotation speed Vb as the end timing of the power reduction processing.
- the reduction of the output torque of the engine 11 starts at time t13 when the second dog D2 is dog-engaged with the first dog D1. Further, the reduction of the output torque of the engine 11 ends at time t15 when the release of the angular momentum of the driven gear 32 accelerated in the non-transmission state is completed by the power reduction process of the control device 8.
- the timing at which the output torque of the engine 11 starts to decrease may not coincide with the time t13 when the second dog D2 is dog-engaged with the first dog D1. However, it is more preferable that the timing at which the output torque of the engine 11 starts decreasing is closer to the time t13 when the second dog D2 is dog-engaged with the first dog D1.
- the control device 8 of the present embodiment performs power reduction processing and power increase processing from the timing one cycle before the engine with respect to the switching timing of the non-transmission state to the acceleration transmission state or the deceleration transmission state to the switching timing. Control to start at least one process.
- the output torque is controlled according to the delay amount of the ignition timing of the engine. Even when the engine is a single-cylinder engine, at least before the switching timing, of the ignition timings that come one after another, even if the engine is a single-cylinder engine, the processing is started from the timing one cycle before the switching timing to the switching timing. Alternatively, the ignition timing delay amount is likely to be changed at the next engine ignition timing.
- Transmission of torque due to the difference in rotation speed and inertia starts at the switching timing.
- the output torque of the engine is controlled in accordance with the timing of torque transmission due to the rotational speed difference and inertia. Transmission of torque due to the difference in rotation speed and inertia to the drive wheels is suppressed. Therefore, the impact of the vehicle 1 is suppressed.
- the control device 8 performs at least the power reduction process and the power increase process between the timing one engine combustion period before the switching timing to the non-transmission acceleration transmission state or the deceleration transmission state and the switching timing. It is preferable to control so as to start one process.
- One combustion period of the engine is an interval of combustion that occurs in the engine as the engine 11.
- One combustion period of the engine is a period corresponding to one cycle of the engine when the engine as the engine 11 is a single cylinder engine, for example.
- one combustion period is a period corresponding to an interval of combustion that sequentially occurs in the plurality of cylinders.
- one combustion interval is 1/4 cycle.
- the output torque of the engine is controlled in accordance with the timing of torque transmission due to the rotational speed difference and inertia. Transmission of torque due to the difference in rotation speed and inertia to the drive wheels is suppressed.
- the control device 8 of the present embodiment sets the start timing of the power reduction process according to the output torque of the engine 11 instead of the rotation speed of the power shaft 90 in setting the timing of the power reduction process (S15 in FIG. 6). To do. Specifically, the control device 8 calculates the dog engagement prediction time based on the output torque from the engine 11. The start timing of the power reduction process is set to an earlier timing as the output torque is larger.
- FIG. 8 is a time chart explaining the dog engagement prediction time acquired in the dog engagement prediction time acquisition process shown in FIG. 6.
- the control device 8 calculates the dog engagement prediction time based on the output torque from the engine 11. For example, the time to the non-transmission state is calculated using the change speed of the output torque in the dog engagement prediction time acquisition process (S15 in FIG. 6). Further, the time from the non-transmission state to the acceleration transmission state is calculated by using the integral of the expected output torque.
- a constant that is predetermined according to the size of the dog play is also used.
- the process for acquiring the predicted dog engagement time according to the present embodiment is repeatedly performed until the power reduction process (S18 in FIG. 6) is started.
- FIG. 8 shows the calculation in the case where the dog engagement prediction time acquisition process is repeatedly executed three times.
- the processing for obtaining the predicted dog engagement time three times is performed at times t0, t1, and t2.
- the control device 8 acquires the predicted dog engagement time ⁇ [t0] based on the output torque tq1.
- the control device 8 determines that the output torque tq1 is 0 based on the output torque tq1 and the time change amount of the output torque. Calculate the time until. Further, the control device 8 calculates the time from the start of the non-transmission state when the output torque tq1 exceeds 0 to the dog engagement. The control device 8 calculates the time until dog engagement based on the output torque tq1. The sum of the time until the output torque tq1 becomes 0 and the time from the time tq1 exceeds 0 to the dog engagement is the dog engagement predicted time ⁇ [t0].
- the relative positions of the dogs D1 and D2 are calculated based on the relative speeds of the dogs D1 and D2, neither the relative speed nor the relative position is revealed when the non-transmission state of the dog has not started.
- the engagement of the dog cannot be substantially started until the non-transmission state of the dog is started.
- the play of the dogs D1 and D2 is small, the time from the start of the non-transmission state of the dog to the dog engagement is short.
- the dog engagement may not be predicted in time for the actual dog engagement.
- the estimated engagement time is calculated based on the output torque, so that the estimated estimated engagement time can be obtained before the dog non-transmission state starts. Therefore, even if the play of the dogs D1 and D2 is small, the output of the engine 11 can be controlled according to the timing of dog engagement.
- the output torque and the relative speed of the dogs D1 and D2 may change over time.
- the control device 8 corrects the dog engagement prediction time while repeatedly performing the dog engagement prediction time acquisition processing until the power reduction processing (S18) is started.
- the control device 8 acquires the updated dog engagement prediction time ⁇ [t1] based on the output torque tq2 at time t1.
- the elapsed time ⁇ t1 after the previous acquisition processing is subtracted from the dog engagement prediction time ⁇ [t0] calculated in the previous acquisition processing.
- the dog engagement prediction time is corrected according to the change between the output torque tq2 at the current time t1 and the output torque tq1 at the previous time t0.
- the predicted dog engagement time ⁇ [t1] at time t1 is acquired.
- the control device 8 updates the dog predicted engagement time ⁇ [based on the output torque tq3 at time t2 in the same manner as the second process. t2] is acquired.
- the dog engagement prediction time After the non-transmission state of the dog is started, for example, the relative speeds of the dogs D1 and D2 are detected, and the dog engagement prediction time is corrected using this relative speed. Good.
- ⁇ [tt] in FIG. 8 shows the actual dog engagement timing.
- the dog engagement prediction times ⁇ [t0], ⁇ [t1], ⁇ [t2] ... Calculated in the processing for acquiring the dog engagement prediction time are the actual dog engagements each time the processing is repeatedly performed.
- the time ⁇ [tt] to the timing can be represented more accurately.
- the control device 8 controls the start timing t12 of the power reduction process based on the torque of the power source. Therefore, the timing of the output torque reduction by the power reduction processing is precisely adjusted to the time t13 which is the timing of the dog engagement. Therefore, the impact of the vehicle can be suppressed even if the angular momentum supplied from the power source is suppressed after the timing of switching to the acceleration transmission state.
- the controller 8 does not need to reduce the power for a long period before the dog engagement in order to suppress the impact of the vehicle. Therefore, the time of the non-transmission state is shortened, and the response of acceleration is improved.
- the control device 8 of the present embodiment can reduce the output torque in accordance with the switching of the state to the non-transmission state by acquiring the precise timing of switching to the non-transmission state. Further, the control device 8 acquires a predicted speed at which the two dogs D2 and D1 hit at the dog engagement timing (S15). The control device 8 sets the amount by which the output torque of the power source 11 is reduced in the power reduction process (S18) based on the predicted speed and the shift speed (S16). Therefore, the transmission of the torque due to the rotational speed difference and the inertia to the drive wheels is suppressed.
- the control device 8 of the present embodiment further starts the power reduction process in consideration of the response time of the output of the engine 11 as the power source.
- the control device 8 makes a determination in consideration of the response time of the output of the engine 11 in the determination of step S17 of FIG.
- the control device 8 of the present embodiment does not start the power reduction process when the estimated dog engagement time ⁇ calculated in the process of acquiring the estimated dog engagement time becomes zero, but does not start the calculation.
- the power reduction process is started before the estimated dog engagement time ⁇ becomes zero. More specifically, the control device 8 starts the power reduction processing according to the result of comparing the calculated dog engagement estimated time and the response time of the output of the engine 11.
- the control device 8 starts the power reduction process when the calculated dog engagement estimated time is shorter than the response time of the output of the engine 11.
- the response time of the engine 11 corresponds to the time from when the control device 8 outputs the instruction value to when the ignition timing arrives.
- the time from when the control device 8 outputs the instruction value until the ignition timing arrives varies depending on the timing when the control device 8 outputs the instruction value. That is, the response time of the engine 11 changes as the power shaft 90 rotates.
- the control device 8 of the present embodiment acquires the response time of the engine 11 that changes with the rotation of the power shaft 90, and compares the calculated dog engagement predicted time with the response time of the output of the engine 11. Depending on, the power reduction processing is started.
- the method for obtaining the estimated dog engagement time is not limited to calculation.
- the estimated dog engagement time can also be acquired by referring to a map created based on an experiment or a simulation, for example.
- the power reduction process is executed when the deceleration state changes to the acceleration state.
- the control device 8 of the present embodiment executes the power increase process when the engine 11 changes from the acceleration state to the deceleration state.
- the change in the direction of the torque and the rotation speed when the power increase process is executed are opposite to those in the power decrease process.
- the remaining processing for example, the processing for calculating the timing, is the same as in the power reduction processing.
- the power increase process (S38) is executed.
- control device 8 detects the gear stage currently selected by the stepped transmission 13 (S32).
- the control device 8 executes the approach power reduction processing (S33).
- the control device 8 reduces the output torque from the engine 11 so as to accelerate the approach of the first dog D1 and the second dog D2 in the non-transmission state.
- the controller 8 sets, for example, a predetermined decrease value or a command value corresponding to the accelerator operation amount to a smaller value as the power source torque command value.
- the command value is a value predetermined as a target for accelerating the approach of the first dog D1 and the second dog D2.
- a value equal to or smaller than the decrease value is set as the power source torque command value.
- the output torque from the engine 11 decreases.
- the control device 8 When carrying out the approach power reduction processing (S33), the control device 8 changes the power of the power source with respect to the accelerator operation amount, for example, the approach power increase processing (S13) and the approach power reduction processing (S33).
- the amount of change is increased compared to the amount of change in the case where neither of the above processes is performed.
- a predetermined reduction value is output as the power source torque command value, so that the power source torque command value decreases stepwise. As a result, the output torque from the engine 11 decreases rapidly.
- the control device 8 sets the processing timing (S35).
- the control device 8 sets the start timing and the end timing of the power increase process. Specifically, the control device 8 acquires the predicted dog engagement time. The period until the start timing of the power increase process is set to be shorter as the torque in the approach power decrease process is smaller. The control device 8 acquires the dog engagement prediction time based on the torque of the engine 11. Further, the end timing of the power increase process is set to a longer period as the shift speed is smaller. That is, the end timing of the power increase process is set to a longer period as the gear ratio of the stepped transmission 13 increases. Further, the end timing of the power increase process is set to a longer period as the torque increases. Subsequently, the control device 8 sets the increase amount of the output torque of the engine 11 by the power increase process (S36).
- the control device 8 When it is determined that it is the start timing of the power increase process (Yes in S37), the control device 8 starts the power increase process (S38). The output torque of the engine 11 increases at the timing of dog engagement. When the end timing of the power increase processing has come (Yes in S39), the control device 8 returns from the power increase processing (S41). That is, the control device 8 ends the power increase process. The increase in the output torque of the engine 11 ends at the timing of rotation synchronization.
- FIG. 9 is a time chart showing changes in the rotation speed, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the acceleration state changes to the deceleration state.
- the engine 11 outputs a positive torque Ta in the acceleration transmission state.
- the engine 11 drives the drive wheels 5.
- the drive torque PO of the drive wheels 5 has a positive value POa before the time t11r.
- the control device 8 executes the approach power reduction process (S33 in FIG. 6).
- the approaching power reduction process is a process for reducing the power (torque) of the engine 11.
- the control device 8 reduces the power source torque command value TI in the approach power reduction process.
- the power source torque command value TI decreases stepwise.
- the controller 8 sets the throttle opening TH and the ignition angle Ai according to the power source torque command value TI.
- the throttle opening THi is a throttle opening instruction value, and TH represents an actual throttle opening.
- FIG. 9 indicates, for example, a power source torque command value when the control device 8 does not perform the approach power reduction process.
- the control device 8 reduces the power source torque command value TI 'in accordance with the accelerator operation amount Ga.
- the control device 8 sets the throttle opening TH 'corresponding to the accelerator operation amount Ga. More specifically, the control device 8 sets a corresponding throttle opening TH ′ according to the ratio of the accelerator operation amount Ga in the operable range.
- the control device 8 reduces the amount of change in the power source torque command value TI compared with the amount of decrease in the power source torque command value TI ′ when the approach power reduction process is not performed. By performing the approaching power reduction process, the control device 8 reduces the amount of change in the power of the engine 11 compared to the amount of change in the power when the approaching power reduction process is not performed.
- the control device 8 reduces the power source torque command value TI, so that the output torque TO of the power source outputs a torque smaller than the torque TO ′ corresponding to the accelerator operation amount Ga.
- the output torque TO of the power source becomes negative. Therefore, the first dog D1 moves away from the second dog D2 (non-transmission state) and decelerates. From time t11 to time t13, the first dog D1 and the second dog D2 are in the non-transmission state in which the dogs are not engaged (FIG. 3 (A)). Thereafter, the first dog D1 re-contacts with the second dog D2 which is arranged in the opposite position to the previously engaged second dog D2.
- the period in the non-transmission state is shortened. That is, the period from when the first dog D1 and the second dog D2 are separated until the dog engagement is performed again is shortened. Therefore, the response of acceleration is improved.
- the drive torque output from the output shaft 30 of the stepped transmission 13 to the drive wheels 5 is zero. That is, the drive wheels 5 are not driven by the engine 11 from the time t11r to the time t13r. Therefore, the reduction rate of the rotation speed Va of the power shaft 90 is emphasized by the approach power reduction processing.
- the control device 8 From time t11r to time t13r, the control device 8 prepares for the next increase in driving force. That is, the control device 8 gradually increases the throttle opening TH. Further, the control device 8 increases the retard amount of the ignition angle Ai as the throttle opening TH increases.
- the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged.
- the non-transmission state switches to the deceleration transmission state.
- the angular momentum of rotation decelerated from the time t11r to the time t13r in the non-transmitted state of the first dog D1 and the second dog D2 is transmitted from the driven gear 32 to the dog ring 37c (see FIG. 3C).
- the control device 8 executes a power increase process (S38 in FIG. 6).
- the control device 8 starts the power increase process (S38 in FIG. 6) so that the output torque of the engine 11 starts to increase at the timing when the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged.
- the control device 8 starts the power increase process based on the calculated dog engagement prediction time. More specifically, the control device 8 starts the power increase process based on the calculated dog engagement prediction time and the response time of the engine 11. As a result, the control device 8 starts the power increase processing at time t12r, which is before the response time Rt3 of the engine 11 from the time t13r at which the dog engagement is performed.
- the response time of the engine 11 is a value that varies depending on the time when the process starts.
- the output torque of the engine 11 starts increasing at time t13r after the response time Rt3 of the engine 11 has elapsed from the start of the power increase process.
- the output torque of the engine 11 starts to increase in time with the dog engagement.
- the control device 8 ends the power increase process (S38 in FIG. 6) so that the increase in the output torque of the engine 11 ends at the timing when the rotation of the power shaft 90 is synchronized with the rotation of the drive wheels. Specifically, the control device 8 ends the power increase process based on the rotation synchronization prediction time. More specifically, the control device 8 ends the power increase process based on the calculated rotation synchronization prediction time and the response time of the engine 11. As a result, the control device 8 ends the power increase process at time t14r, which is before the response time Rt5 of the engine 11 from time t15r when the power shaft rotation speed Va and the drive wheel rotation speed Vb are synchronized. The response time Rt5 of the engine 11 is a value that varies depending on the time when the process ends.
- the control device 8 executes the power increase process (S38 in FIG. 6) from time t12r to time t14r.
- the torque from the engine 11 increases from time t13r to time t15r.
- TO ′ in FIG. 7 indicates the output torque of the engine 11 when the power increase process (S38 in FIG. 6) is not executed, for example.
- the output torque of the engine 11 increases as compared with the case where the power increasing process is not executed.
- the output torque of the engine 11 starts increasing at the timing (time t13r) when the first dog D1 and the second dog D2 are dog-engaged. That is, the torque of the engine 11 increases at the start of transmission of the angular momentum of the power shaft 90 (the angular momentum of deceleration). Therefore, even if there is a difference in rotational speed between the first dog D1 and the second dog D2 at the timing of dog engagement, the angular momentum of deceleration transmitted to the drive wheels 5 is suppressed.
- the transmitted angular momentum is absorbed by, for example, the damper component. Therefore, the change in the drive torque of the drive wheels 5 is suppressed as indicated by PO in FIG. In this way, the impact of the vehicle 1 is suppressed by the power increase process (S38 in FIG. 6).
- the time until the dog engagement state is increased by delaying the time (time t13r) at which the power increase of the engine 11 starts and the drive torque decreasing by the approach power decreasing process. Shorten.
- FIG. 10 is a time chart for explaining the dog engagement prediction of the vehicle according to the second embodiment.
- the control device 8 of the second embodiment uses the input shaft speed detector 27 to acquire the relative rotational positions of the first dog D1 and the second dog D2.
- the control device 8 controls the timing of starting at least one of the power reduction process and the power increase process based on the relative rotational position.
- the control device 8 acquires the rotation speed of the input shaft 20 from the input shaft speed detector 27.
- the control device 8 acquires the relative rotational positions of the first dog D1 and the second dog D2 in the dog engagement prediction time acquisition process (S15 in FIG. 6).
- the control device 8 calculates the rotation speed of the first dog D1 based on the rotation speed of the input shaft 20 obtained from the input shaft speed detector 27.
- the control device 8 calculates the rotation speed of the second dog D2 based on the rotation speed of the input shaft 20 before switching to the acceleration state.
- the control device 8 also calculates the relative rotation speed.
- the rotational position is calculated, for example, by integrating the rotational speed.
- the control device 8 calculates the relative rotational position from the rotational positions of the first dog D1 and the second dog D2. By acquiring the relative rotation position from the rotation speed and controlling the processing start timing based on the relative rotation position, it is possible to control the processing start with a simple calculation.
- the method of acquiring the rotation speed of the second dog D2 by using another speed detector provided on the output shaft 30 can also be adopted.
- FIG. 10 shows the dog engagement prediction when the acquisition of the relative rotational position is repeated three times.
- the processing for obtaining the predicted dog engagement time three times is performed at times t0, t1, and t2.
- the vertical axis of FIG. 10 indicates the relative rotational position.
- the relative rotational position increases from 0 with the relative movement.
- the relative rotational position ⁇ indicates the dog engagement position.
- the distance to the dog engagement is represented by y [t], y [t1], y [t2].
- the solid line in FIG. 10 shows an example of the actual relative position, which changes with the passage of time.
- the relative rotational position acquired based on the detection at time t0 is 0.
- the relative movement of the first dog D1 and the second dog D2 has not started before time t0.
- the distance y [t0] to the dog engagement is equal to the distance ⁇ corresponding to the play.
- the relative movement starts at time t0.
- the relative rotation speed detected at time t0 is v [0].
- the dog engagement prediction timing is tt0.
- the relative rotation speed detected at time t1 is v [1].
- the distance to the dog engagement acquired based on the relative rotation speed is y [t1].
- the dog engagement prediction timing is tt1.
- the distance to the dog engagement acquired based on the detection at time t2 is y [t2].
- the dog engagement prediction timing is tt2.
- the control device 8 determines that the process start timing has arrived (Yes in S17 of FIG. 6), and determines the power reduction process. (S18 of FIG. 6) is started.
- the above process is also applied to the process related to the power increase process (S38 in FIG. 6).
- the remaining processing and configuration in this embodiment is the same as the processing and configuration in the first embodiment.
- FIG. 11 is a time chart showing changes in the vehicle rotation speed, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the deceleration state of the vehicle according to the third embodiment changes to the acceleration state. is there.
- the control device 8 of the vehicle 1 executes the acceleration power change processing and the deceleration power change processing by controlling the torque output from the motor generator 41.
- the combination of the engine 11 and the motor generator 41 functions as a power source.
- the control device 8 simply changes the power source torque command value TI ′ according to the accelerator operation amount Ga. More specifically, the control device 8 sets a corresponding throttle opening TH ′ according to the ratio of the accelerator operation amount Ga in the operable range.
- the other points of the present embodiment are the same as those of the first and second embodiments, and therefore the drawings referred to in the first embodiment will be diverted and described.
- the control device 8 increases the rotation speed of the power shaft 90 by driving the motor generator 41 with electric power in the approaching power increase process (S13 in FIG. 6). At this time, the control device 8 controls the motor generator 41 so that the motor generator 41 outputs torque in the rotation direction. As shown in FIG. 11, from time t11 to time t13, the motor generator 41 outputs positive torque, that is, torque in the rotation direction. This accelerates the approach of the first dog D1 and the second dog D2.
- the control device 8 reduces the rotation speed of the power shaft 90 by causing the motor generator 41 to generate power in the power reduction process (S18 of FIG. 6). As shown in FIG. 11, motor generator 41 outputs a negative torque from time t13 to time t15. As a result, the transmission torque transmitted between the first dog D1 and the second dog D2 is reduced.
- the approaching power increasing process and the power decreasing process are executed without controlling the throttle opening TH or the ignition angle Ai of the engine 11. Therefore, the responsiveness of the power source including the motor generator 41 is improved.
- FIG. 12 is a time chart showing changes in the rotation speed of the vehicle, the power source torque command value, the power source output torque, and the drive torque of the drive wheels when the acceleration state of the vehicle according to the third embodiment changes to the deceleration state. is there.
- the control device 8 reduces the rotational speed of the power shaft 90 by causing the motor generator 41 to generate power in the approach power reduction process (S33 in FIG. 6). At this time, the control device 8 controls the motor generator 41 so that the motor generator 41 outputs a torque opposite to the rotation direction. As shown in FIG. 12, from time t11r to time t13r, motor generator 41 outputs a negative torque, that is, a torque opposite to the rotation direction. This accelerates the approach of the first dog D1 and the second dog D2.
- the controller 8 increases the rotational speed of the power shaft 90 by driving the motor generator 41 with electric power in the power increase process (S38 in FIG. 6). As shown in FIG. 12, from time t13r to time t15r, motor generator 41 outputs a positive torque. As a result, the transmission torque transmitted between the first dog D1 and the second dog D2 increases.
- the approaching power increase process and the power decrease process can be performed without controlling the throttle opening TH or the ignition angle Ai of the engine 11. Therefore, the responsiveness of the power source including the motor generator 41 is improved.
- FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of the vehicle according to the fourth embodiment.
- the vehicle of the fourth embodiment has a stepped transmission of a type different from those of the first to third embodiments.
- the other points in the fourth embodiment are common to the first to third embodiments. Therefore, in the description of the fourth embodiment, the drawings of the first embodiment are also used, and the same reference numerals as in the first embodiment are used.
- the meshing of some of the plurality of drive gears (21 to 26) is released.
- at least one of the plurality of driven gears (31 to 36) always meshes with the drive gears (21 to 26), as in the first embodiment.
- the stepped transmission 13 in this embodiment does not include a dog ring as shown in FIG.
- the first dog D1 and the second dog D2 are provided only on one of the driven gears (31 to 36) and the driven gears (31 to 36).
- the fifth speed drive gear 25 and the sixth speed drive gear 26 are movable in the axial direction of the input shaft 20.
- the fifth speed drive gear 25 and the sixth speed drive gear 26 move integrally as the shift fork 53b moves in the axial direction.
- the third speed driven gear 33 and the fourth speed driven gear 34 are movable in the axial direction of the input shaft 20.
- the fourth speed driven gear 34 moves, the first dog D1 provided on the fourth speed driven gear 34 and the second dog D2 provided on the adjacent second speed driven gear 32 are separated. Dog engagement. That is, the fourth speed driven gear 34 and the second speed driven gear 32 are engaged.
- the power change process for acceleration and the power change process for deceleration by the control device 8 of the present embodiment are executed.
- the power increase process or the power decrease process suppresses the impact due to the fluctuation of the drive torque due to the angular momentum of the driven gear and the driven gear that are accelerated or decelerated in the non-transmission state.
- Engine (power source) 12 clutch 13 stepped transmission 19 torque detector 20 input shaft 21-26 drive gear 30 output shaft 31-36 driven gear 37a-37c dog ring 41 motor generator 55 speed stage detector 90 power shaft 138 dog engagement mechanism with play 139 Gear position setting mechanism 191
- Throttle opening detector 192 Power shaft speed detector D1 First dog (first transmission member) D2 2nd dog (2nd transmission member)
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Abstract
本発明の目的は、遊びを有して設けられる伝達部材を備えたビークルにおいて、ビークルに生じる衝撃を抑制しつつ、加速又は減速の応答性を向上する。ビークルは、動力源と、推進部材と、第1伝達部材及び第2伝達部材と、制御装置とを備え、制御装置は、例えば、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を増加する接近用動力増加処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に伝達トルクを減少させる動力減少処理を含み、前記制御装置は、前記接近用動力増加処理から前記動力減少処理へ遷移するタイミングを、前記非伝達状態から前記加速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力減少処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御する。
Description
本発明は、ビークルに関する。
動力源の動力で推進するビークルには、遊びを有して設けられ係合することにより動力を伝達する伝達部材を有するタイプのビークルがある。このようなビークルとして、例えばドグタイプの有段変速機を備えた車両が知られている。ドグタイプの有段変速機は、伝達部材としての複数種類のドグを備えている。例えば、複数種類のドグのうち第1ドグは、駆動ギア又は被駆動ギアに設けられている。第2ドグは、第1ドグと嵌合可能であるように設けられている。第1ドグ及び第2ドグは、駆動ギアの回転軸方向に相対的に移動することにより、互いに嵌合又は嵌合解除する。これによって、有効な駆動ギア及び被駆動ギアが選択される。嵌合状態の第1ドグと第2ドグとの間には周方向で遊びが設けられている。第2ドグと第1ドグとの間の周方向の遊びには、円滑な変速段切替えのためある程度の大きさが設定されている。
動力源の駆動状態が変化する場合に、ドグの間の遊びに起因してビークルに衝撃が生じる場合がある。例えば、ドグが嵌合した状態で動力源の状態が減速状態(例えばエンジンブレーキ動作状態)から加速状態に切り替わる場合に衝撃が生じる。例えば動力源の状態が減速状態から加速状態に切り替わる場合、隣り合って配置された2つの第2ドグの間にある第1ドグが、第2ドグから離れ(非伝達状態)、加速しながら遊び分移動した後、逆の位置に配置された第2ドグと再接触する(ドグ係合による伝達状態)。つまり、動力が伝達される伝達状態から動力が伝達されない非伝達状態を経て再び伝達状態へ至るまでの間に、第1ドグに非伝達状態で蓄積される角運動量が加速によって増加する。非伝達状態が伝達状態に切り替わる再接触によって、増加した角運動量が伝達される。
この結果、再接触の場合に有段変速機から出力されるトルクの変動量が、例えば遊びのない場合と比べ増加する。トルクの変動は駆動輪に伝達され、最終的にビークルに衝撃が生じる。
この結果、再接触の場合に有段変速機から出力されるトルクの変動量が、例えば遊びのない場合と比べ増加する。トルクの変動は駆動輪に伝達され、最終的にビークルに衝撃が生じる。
遊びに起因する衝撃を抑えるための技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、動力伝達部材間の遊びが加速又は減速の際に無くなるときの、動力伝達部材間の接触速度及び伝達トルクのうち少なくともいずれかを低減する加減速制御装置が示されている。この加減速制御装置は、動力伝達経路のうち特定の対象部位の入力軸の回転速度に関する情報を検出し、回転速度に関する情報に基づいて入力軸及び出力軸の相対回転位置を演算する。そして加減速制御装置は、演算した相対回転位置に基づいて、接触速度及び伝達トルクのうちの少なくともいずれかが小さくなるように、入力軸及び出力軸の少なくともいずれかを加速又は減速する。
特許文献1の加減速制御装置は、より詳細には、例えば減速状態が加速状態に切り替わる場合に、相対回転位置の推定演算値に基づいて入力軸回転速度を減少させる。これによって、加減速制御装置は、再接触のタイミングで入力軸及び出力軸の相対回転速度がほとんど無い状態にする。特許文献1の加減速制御装置によれば、再接触のタイミングでドグのような動力伝達部材間の再接触の速度又はそのときの伝達トルクを低減することができる。
しかしながら、遊びを有して設けられる伝達部材を備えたビークルには、さらに高い加速又は減速の応答性が求められる場合がある。つまり、このようなビークルには、動力源の状態変化に伴い伝達部材の遊びに起因して生じる衝撃を抑制しつつ、加速又は減速の応答性を向上することが求められる場合がある。
本発明の目的は、遊びを有して設けられる伝達部材を備えたビークルにおいて、伝達部材の遊びに起因して動力源の状態変化に伴いビークルに生じる衝撃を抑制しつつ、加速又は減速の応答性が向上したビークルを提供することである。
本発明のビークルは、次の構成を備える。
(1) ビークルであって、
前記ビークルは、
前記ビークルを推進させる推進部材と、
前記推進部材に向け動力を出力する加速領域及び前記推進部材から動力を受ける減速領域を含む領域で動作する動力源と、
前記動力源から前記推進部材への動力伝達経路において、互いの間に遊びを有し且つ互いに相対回転可能であるように設けられ、互いに係合することにより動力を伝達することが可能であるように構成された第1伝達部材及び第2伝達部材と、
前記第1伝達部材が前記第2伝達部材から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態から、前記第2伝達部材が前記第1伝達部材と前記周方向で当った係合により加速方向に動力が伝達される加速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する加速時動力変更処理、並びに前記非伝達状態から、前記係合により減速方向へ動力が伝達される減速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する減速時動力変更処理の少なくとも一つを実行する制御装置とを備え、
前記加速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記加速領域に増加する接近用動力増加処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを減少させるよう前記動力源の動力を減少する動力減少処理を含み、
前記減速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記減速領域に減少する接近用動力減少処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを増加させるよう前記動力源の動力を増加する動力増加処理を含み、
前記制御装置は、
前記加速時動力変更処理において、前記接近用動力増加処理の後に前記動力減少処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記加速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力減少処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御し、
前記減速時動力変更処理において、前記接近用動力減少処理の後に前記動力増加処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記減速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力増加処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御する。
前記ビークルは、
前記ビークルを推進させる推進部材と、
前記推進部材に向け動力を出力する加速領域及び前記推進部材から動力を受ける減速領域を含む領域で動作する動力源と、
前記動力源から前記推進部材への動力伝達経路において、互いの間に遊びを有し且つ互いに相対回転可能であるように設けられ、互いに係合することにより動力を伝達することが可能であるように構成された第1伝達部材及び第2伝達部材と、
前記第1伝達部材が前記第2伝達部材から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態から、前記第2伝達部材が前記第1伝達部材と前記周方向で当った係合により加速方向に動力が伝達される加速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する加速時動力変更処理、並びに前記非伝達状態から、前記係合により減速方向へ動力が伝達される減速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する減速時動力変更処理の少なくとも一つを実行する制御装置とを備え、
前記加速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記加速領域に増加する接近用動力増加処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを減少させるよう前記動力源の動力を減少する動力減少処理を含み、
前記減速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記減速領域に減少する接近用動力減少処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを増加させるよう前記動力源の動力を増加する動力増加処理を含み、
前記制御装置は、
前記加速時動力変更処理において、前記接近用動力増加処理の後に前記動力減少処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記加速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力減少処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御し、
前記減速時動力変更処理において、前記接近用動力減少処理の後に前記動力増加処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記減速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力増加処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御する。
このビークルでは、加速時動力変更処理並びに減速時動力変更処理のうち少なくとも一つが実行される。加速時動力変更処理は、接近用動力増加処理及び動力減少処理を含む。減速時動力変更処理は、接近用動力減少処理及び動力増加処理を含む。接近用動力増加処理では、第1伝達部材と第2伝達部材の接近を加速するように動力源の動力が加速領域に増加する。また、接近用動力減少処理では、第1伝達部材と第2伝達部材の接近を加速するように動力源の動力が減少する。第1伝達部材と第2伝達部材の接近が加速することによって、非伝達状態の時間を短縮できる。従って、加速又は減速の応答性が向上し得る。
接近用動力増加処理又は接近用動力減少処理によって第1伝達部材と第2伝達部材の接近が加速される結果、第1伝達部材と第2伝達部材は回転速度差を有して係合する。このため、動力源が有するイナーシャと上記回転速度差に起因する角運動量が、第1伝達部材及び第2伝達部材を介して推進部材に供給されようとする。但し、この角運動量は、瞬間的に供給されるのではなく、係合のタイミングからある期間をかけて供給されることとなる。
接近用動力増加処理又は接近用動力減少処理によって第1伝達部材と第2伝達部材の接近が加速される結果、第1伝達部材と第2伝達部材は回転速度差を有して係合する。このため、動力源が有するイナーシャと上記回転速度差に起因する角運動量が、第1伝達部材及び第2伝達部材を介して推進部材に供給されようとする。但し、この角運動量は、瞬間的に供給されるのではなく、係合のタイミングからある期間をかけて供給されることとなる。
上記の制御装置は、動力減少処理の開始タイミングを、非伝達状態の加速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は切り替わりタイミングよりも前になるように制御する。また、制御装置は、動力減少処理を終了するタイミングを、切り替わりタイミングよりも後になるように制御する。これにより、少なくとも加速伝達状態への切り替わりタイミングの後に、動力減少処理が実施される。
少なくとも係合のタイミングから、2つの伝達部材の回転速度差による角運動量がビークルの速度変化として顕在化するまでの期間、動力減少処理によって、第1伝達部材と第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクが抑制され得る。つまり、第1伝達部材及び第2伝達部材の速度差に起因して動力源から角運動量が供給されることとなる期間に、第1伝達部材と第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクが抑制され得る。このため、例えば、実際に動力源から供給される角運動量は、動力伝達経路のダンパ成分等にキャッチされ得る程度に減少する。この結果、ビークルの衝撃が抑えられ得る。加速伝達状態への切り替わりタイミングより後で伝達トルクが抑制されても、ビークルの衝撃が抑えられ得る。従って、例えば、係合のタイミングで第1及び第2伝達部材の速度差をほとんど無い状態にすることが求められない。よって、係合より前の長い期間、動力源のトルク抑制を行う必要が無い。従って、例えば第1及び第2伝達部材の速度差をほとんど無い状態にする場合と比べ、加速の応答性が向上できる。
このように、上記のビークルによれば、遊びに起因して動力源の状態変化に伴い生じる衝撃を抑制しつつ、加速の応答性が向上し得る。このことは、加速とは逆の場合、即ち、非伝達状態が係合によって減速伝達状態に切り替わる場合の応答性についても同じである。
少なくとも係合のタイミングから、2つの伝達部材の回転速度差による角運動量がビークルの速度変化として顕在化するまでの期間、動力減少処理によって、第1伝達部材と第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクが抑制され得る。つまり、第1伝達部材及び第2伝達部材の速度差に起因して動力源から角運動量が供給されることとなる期間に、第1伝達部材と第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクが抑制され得る。このため、例えば、実際に動力源から供給される角運動量は、動力伝達経路のダンパ成分等にキャッチされ得る程度に減少する。この結果、ビークルの衝撃が抑えられ得る。加速伝達状態への切り替わりタイミングより後で伝達トルクが抑制されても、ビークルの衝撃が抑えられ得る。従って、例えば、係合のタイミングで第1及び第2伝達部材の速度差をほとんど無い状態にすることが求められない。よって、係合より前の長い期間、動力源のトルク抑制を行う必要が無い。従って、例えば第1及び第2伝達部材の速度差をほとんど無い状態にする場合と比べ、加速の応答性が向上できる。
このように、上記のビークルによれば、遊びに起因して動力源の状態変化に伴い生じる衝撃を抑制しつつ、加速の応答性が向上し得る。このことは、加速とは逆の場合、即ち、非伝達状態が係合によって減速伝達状態に切り替わる場合の応答性についても同じである。
(2) (1)のビークルであって、
前記ビークルは、前記ビークルの運転者による操作を受け、前記動力源から出力される動力を指示するアクセル操作子をさらに備え、
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合における前記アクセル操作子の操作量に対する前記動力源の動力の変化量を、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理のいずれの処理も実施しない場合の変化量と比べて増加する。
前記ビークルは、前記ビークルの運転者による操作を受け、前記動力源から出力される動力を指示するアクセル操作子をさらに備え、
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合における前記アクセル操作子の操作量に対する前記動力源の動力の変化量を、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理のいずれの処理も実施しない場合の変化量と比べて増加する。
(2)のビークルによれば、接近用動力増加処理及び接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合に、ビークルの運転者によるアクセル操作子の操作量に対し、動力源の動力の変化量が増加し得る。従って、加速又は減速の応答性がさらに向上し得る。
(3) (1)又は(2)のビークルであって、
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合に、前記動力源に出力させる動力を指示する指示値をステップ状に変化させる。
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合に、前記動力源に出力させる動力を指示する指示値をステップ状に変化させる。
動力源から出力される動力の変化は、通常、指示値に対し遅れを有する。(3)の構成によれば、動力源から出力される動力の変化を指示する指示値がステップ状に変化するので、動力源から出力される動力も急速に変化し得る。従って、加速又は減速の応答性がさらに向上し得る。
(4) (1)から(3)のいずれか1のビークルであって、
前記ビークルは、
前記伝達トルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記動力減少処理において、前記動力減少処理で前記伝達トルクを減少させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理、並びに、
前記動力増加処理において、前記動力増加処理で前記伝達トルクを増加させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理の少なくとも一つの処理を実行するように構成されている。
前記ビークルは、
前記伝達トルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記動力減少処理において、前記動力減少処理で前記伝達トルクを減少させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理、並びに、
前記動力増加処理において、前記動力増加処理で前記伝達トルクを増加させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理の少なくとも一つの処理を実行するように構成されている。
(4)の構成によれば、動力減少処理による伝達トルクの減少量、動力増加処理による伝達トルクの増加量、及び処理を開始するタイミングの少なくとも一つが、伝達トルクに関連するトルク関連量に基づいて制御される。このため、減少量、増加量、及び処理の開始タイミングの少なくとも一つが、より精密に制御され得る。従って、ビークルで生じる衝撃を抑えつつ、加速の応答性を向上できる。
(5) (4)のビークルであって、
前記制御装置は、前記第1伝達部材と前記第2伝達部材が前記周方向に当たる前記係合のタイミングまでの時間を、前記トルク検出器により検出された前記トルク関連量に基づいて演算するとともに、演算した前記係合のタイミングまでの時間に基づいて前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを決定する。
前記制御装置は、前記第1伝達部材と前記第2伝達部材が前記周方向に当たる前記係合のタイミングまでの時間を、前記トルク検出器により検出された前記トルク関連量に基づいて演算するとともに、演算した前記係合のタイミングまでの時間に基づいて前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを決定する。
(5)の構成によれば、トルク関連量に基づいて係合のタイミングまでの時間が演算され、演算された時間に基づいて処理を開始するタイミングが決定する。
例えば、第1伝達部材と第2伝達部材との相対回転位置に基づいて処理の開始タイミングが決定される場合、相対回転位置に変化が生じるまで、処理の開始タイミングを決定できない。この場合、例えば第1伝達部材と第2伝達部材の遊びが小さい構成相対回転位置に基づいて処理を開始すると、処理の開始が係合のタイミングに対し遅れる場合がある。(5)の構成によれば、トルク関連量に基づいて係合のタイミングまでの時間が演算されるため、相対回転位置に変化が生じる前に処理の開始タイミングを決定することができる。従って、例えば第1伝達部材と第2伝達部材の間の遊びが小さい構成であっても、ビークルで生じる衝撃がより高い精度で抑えられ得る。
例えば、第1伝達部材と第2伝達部材との相対回転位置に基づいて処理の開始タイミングが決定される場合、相対回転位置に変化が生じるまで、処理の開始タイミングを決定できない。この場合、例えば第1伝達部材と第2伝達部材の遊びが小さい構成相対回転位置に基づいて処理を開始すると、処理の開始が係合のタイミングに対し遅れる場合がある。(5)の構成によれば、トルク関連量に基づいて係合のタイミングまでの時間が演算されるため、相対回転位置に変化が生じる前に処理の開始タイミングを決定することができる。従って、例えば第1伝達部材と第2伝達部材の間の遊びが小さい構成であっても、ビークルで生じる衝撃がより高い精度で抑えられ得る。
(6) (1)から(5)いずれか1のビークルであって、
前記制御装置は、
前記第1伝達部材と前記第2伝達部材との相対回転位置を取得し、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを、前記相対回転位置に基づいて制御する。
前記制御装置は、
前記第1伝達部材と前記第2伝達部材との相対回転位置を取得し、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを、前記相対回転位置に基づいて制御する。
(6)の構成によれば、第1伝達部材と第2伝達部材の相対回転位置に基づいて、処理を開始するタイミングが制御され得る。従って、処理を開始するタイミングがより確実に制御され得る。
(7) (6)のビークルであって、
前記ビークルは、
前記第1伝達部材及び前記第2伝達部材に関する動力入力軸と動力出力軸のうち、少なくとも前記動力入力軸の回転速度に関する情報を検出する回転速度検出部
を備え、
前記制御装置は、
前記動力入力軸の回転速度に関する情報に基づいて前記相対回転位置を演算することにより、前記相対回転位置を取得する。
前記ビークルは、
前記第1伝達部材及び前記第2伝達部材に関する動力入力軸と動力出力軸のうち、少なくとも前記動力入力軸の回転速度に関する情報を検出する回転速度検出部
を備え、
前記制御装置は、
前記動力入力軸の回転速度に関する情報に基づいて前記相対回転位置を演算することにより、前記相対回転位置を取得する。
(7)の構成によれば、動力入力軸の回転速度に関する情報に基づく簡潔な演算で相対回転位置を取得することができる。
(8) (1)から(7)いずれか1のビークルであって、
前記ビークルは、
有段変速機を備え、前記有段変速機は、
回転可能に配置され、動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と平行な軸線上に回転可能に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸と常に共に回転するか又は前記入力軸と相対回転可能であるように構成され、それぞれが各変速段に対応する複数の駆動ギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸と常に共に回転するか又は前記出力軸と相対回転可能であるように構成されるとともに、対応する前記駆動ギアと噛み合い可能であるように構成された複数の被駆動ギアであって、常時、前記複数の被駆動ギアの少なくとも一つが前記駆動ギアと噛み合う複数の被駆動ギアと、
いずれか一つの変速段に係る前記駆動ギア及び前記被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成された変速段設定機構とを有し、
前記変速段設定機構は、前記各変速段において、前記駆動ギア及び前記被駆動ギアのいずれかに設けられた前記第1伝達部材としての第1ドグ及び前記第1ドグと前記周方向で遊びを有して当たる前記第2伝達部材としての第2ドグを有し、前記第1ドグが前記第2ドグと前記周方向で当ったドグ係合により、前記入力軸を介して前記駆動ギアに至る動力又は前記被駆動ギアから前記出力軸へ向かう動力のいずれかを、機械的に且つ選択的に有効に設定するための遊び付きドグ係合機構を含み、
前記動力源は、前記有段変速機の前記入力軸に供給される動力を出力する。
前記ビークルは、
有段変速機を備え、前記有段変速機は、
回転可能に配置され、動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と平行な軸線上に回転可能に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸と常に共に回転するか又は前記入力軸と相対回転可能であるように構成され、それぞれが各変速段に対応する複数の駆動ギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸と常に共に回転するか又は前記出力軸と相対回転可能であるように構成されるとともに、対応する前記駆動ギアと噛み合い可能であるように構成された複数の被駆動ギアであって、常時、前記複数の被駆動ギアの少なくとも一つが前記駆動ギアと噛み合う複数の被駆動ギアと、
いずれか一つの変速段に係る前記駆動ギア及び前記被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成された変速段設定機構とを有し、
前記変速段設定機構は、前記各変速段において、前記駆動ギア及び前記被駆動ギアのいずれかに設けられた前記第1伝達部材としての第1ドグ及び前記第1ドグと前記周方向で遊びを有して当たる前記第2伝達部材としての第2ドグを有し、前記第1ドグが前記第2ドグと前記周方向で当ったドグ係合により、前記入力軸を介して前記駆動ギアに至る動力又は前記被駆動ギアから前記出力軸へ向かう動力のいずれかを、機械的に且つ選択的に有効に設定するための遊び付きドグ係合機構を含み、
前記動力源は、前記有段変速機の前記入力軸に供給される動力を出力する。
(8)のビークルは、ドグ係合機構を含む有段変速機を有している。このビークルは、第1伝達部材として第1ドグと、第2伝達部材としての第2ドグを備えている。このビークルによれば、有段変速機のドグの遊びに起因する衝撃を抑制しつつ、加速又は減速の応答性がさらに向上し得る。
互いの間に遊びを有して設けられる第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えばドグで構成される。動力伝達経路において設けられる第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えば、第1ドグ及び第2ドグである。第1伝達部材と第2伝達部材の係合は、例えば、第1ドグと第2ドグのドグ係合である。
複数の第2ドグが周方向に第1ドグの周方向長さよりも大きな間隔を空けて配置され、隣合って配置された第2ドグの間に第1ドグが配置される場合、隣合って配置された第2ドグと第1ドグの間に生じる隙間は遊び(伝達部材のBacklash)である。例えば、動力源の状態が減速状態から加速状態に切り替わる場合、隣り合って配置された2つの第2ドグの間にある第1ドグが、一方の第2ドグから離れた後、反対の位置に配置された他方の第2ドグと再接触する。第1ドグが第2ドグと係合する。第1ドグが、一方の第2ドグから離れた後、反対の位置に配置された他方の第2ドグと係合するまで移動する間隔は、遊びである。
ただし、第1伝達部材及び第2伝達部材は、特に限られない。第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えば、歯車の歯でもよい。第1伝達部材及び第2伝達部材の遊びは、例えば歯車と歯車のガタ(slack)であってもよい。また、第1伝達部材及び第2伝達部材は、有段変速機以外の場所に設けられてもよい。第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えば、チェーン及びスプロケット、又はスプラインで形成されていてもよい。
複数の第2ドグが周方向に第1ドグの周方向長さよりも大きな間隔を空けて配置され、隣合って配置された第2ドグの間に第1ドグが配置される場合、隣合って配置された第2ドグと第1ドグの間に生じる隙間は遊び(伝達部材のBacklash)である。例えば、動力源の状態が減速状態から加速状態に切り替わる場合、隣り合って配置された2つの第2ドグの間にある第1ドグが、一方の第2ドグから離れた後、反対の位置に配置された他方の第2ドグと再接触する。第1ドグが第2ドグと係合する。第1ドグが、一方の第2ドグから離れた後、反対の位置に配置された他方の第2ドグと係合するまで移動する間隔は、遊びである。
ただし、第1伝達部材及び第2伝達部材は、特に限られない。第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えば、歯車の歯でもよい。第1伝達部材及び第2伝達部材の遊びは、例えば歯車と歯車のガタ(slack)であってもよい。また、第1伝達部材及び第2伝達部材は、有段変速機以外の場所に設けられてもよい。第1伝達部材及び第2伝達部材は、例えば、チェーン及びスプロケット、又はスプラインで形成されていてもよい。
例えば、有段変速機の第1ドグは、駆動ギア及び被駆動ギアのいずれかに設けられている。第1ドグと周方向に遊びを有して当たる第2ドグは、周方向に隣り合う第1ドグの間の空隙内に位置する場合に第1ドグとの間に遊びが生じる形状を有しており、且つ第1ドグに対して周方向に相対移動して第1ドグと周方向に当たるように設けられている。第2ドグは、駆動ギア及び被駆動ギアのいずれかに設けられていてもよく、また、駆動ギア及び被駆動ギアとは別の部材であるドグリングに設けられていてもよい。第1ドグ又は第2ドグは、突部であってもよく、また、他方のドグが入る穴又は溝を画定する側壁部分であってもよい。変速段設定機構は、各変速段において第1ドグ及び第2ドグを有するが、これは、必ずしも、変速段設定機構が、変速段ごとに第1ドグ及び第2ドグを個別に有することを意味するものではない。変速段設定機構は、各変速段における動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するための動作を行うように第1ドグ及び第2ドグを有していればよい。例えば、第2ドグとしての1つのドグリングが、2つの変速段に対応するように設けられていてもよい。
第1ドグが第2ドグに当たる周方向は、第1ドグが設けられた駆動ギア又は被駆動ギアの回転方向に沿った方向である。
駆動ギアが入力軸と相対回転可能である場合において、入力軸を介して動力が入力される駆動ギアは、例えば、入力軸と駆動ギアの間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2伝達部材によって選択されることができる。また、例えば、入力軸と駆動ギアの間にハブが介在している場合、入力軸を介して駆動ギアに至る動力は、例えば、ハブと駆動ギアの間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2伝達部材によって選択されることができる。この場合、入力軸とハブの間では、例えば、ラチェット機構によって動力が伝達される。
被駆動ギアから出力軸へ向かう動力は、例えば、被駆動ギアと出力軸の間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2伝達部材によって選択されることができる。また、例えば、被駆動ギアと出力軸のハブが介在している場合、被駆動ギアから出力軸へ向かう動力は、例えば、ハブと被駆動ギアの間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2ドグによって選択されることができる。この場合、出力軸とハブの間では、例えばラチェット機構によって動力が伝達される。なお、ここでいうハブとは、軸(入力軸又は出力軸)と同一軸心を有するように当該軸よりも径方向で外方に当該軸と相対回転可能に設けられる筒状体をいう。また、ギア(駆動ギア又は被駆動ギア)は、ハブと同一軸心を有するようにハブの径方向で外方においてハブと相対回転可能に設けられている。
被駆動ギアから出力軸へ向かう動力は、例えば、被駆動ギアと出力軸の間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2伝達部材によって選択されることができる。また、例えば、被駆動ギアと出力軸のハブが介在している場合、被駆動ギアから出力軸へ向かう動力は、例えば、ハブと被駆動ギアの間の動力伝達経路に設けられた第1伝達部材及び第2ドグによって選択されることができる。この場合、出力軸とハブの間では、例えばラチェット機構によって動力が伝達される。なお、ここでいうハブとは、軸(入力軸又は出力軸)と同一軸心を有するように当該軸よりも径方向で外方に当該軸と相対回転可能に設けられる筒状体をいう。また、ギア(駆動ギア又は被駆動ギア)は、ハブと同一軸心を有するようにハブの径方向で外方においてハブと相対回転可能に設けられている。
以下のタイミングは、例えば、制御装置から出力される動力減少又は増加のための指令値の信号を測定することによって観測される。また、以下のタイミングは、例えば、エンジンの燃焼サイクルにおける点火のタイミングの遅延量を測定することによって観測される。
・接近用動力増加処理の後、動力減少処理を開始するタイミング
・接近用動力減少処理の後、動力増加処理を開始するタイミング
・動力減少処理を終了するタイミング
・動力増加処理を終了するタイミング
動力減少処理は、接近用動力増加処理の後直ちに開始する。接近用動力増加処理が動力減少処理に遷移する。但し、動力減少処理は、接近用動力増加処理の完了からある期間を経過後に開始されてもよい。
・接近用動力増加処理の後、動力減少処理を開始するタイミング
・接近用動力減少処理の後、動力増加処理を開始するタイミング
・動力減少処理を終了するタイミング
・動力増加処理を終了するタイミング
動力減少処理は、接近用動力増加処理の後直ちに開始する。接近用動力増加処理が動力減少処理に遷移する。但し、動力減少処理は、接近用動力増加処理の完了からある期間を経過後に開始されてもよい。
処理の開始タイミングXは、当該処理の開始によって動力源から出力される動力が実際に変化するタイミングX´とは異なる。例えば、タイミングXは、タイミングX´よりも早い。
タイミングXを非伝達状態の加速伝達状態又は前記減速伝達状態への切り替わりタイミングZと同時又はタイミングZよりも前になるように制御することは、例えば、タイミングX´がタイミングZと同時になる場合を含む。
また、タイミングXをタイミングZと同時又はタイミングZよりも前になるように制御することは、例えば、タイミングX´がタイミングZよりも早い場合を含む。
接近用動力増加処理及び接近用動力減少処理に関して、当該処理による動力源の動力の変化は、タイミングZと同時又はタイミングZよりも早く終了することが好ましい。
タイミングXを非伝達状態の加速伝達状態又は前記減速伝達状態への切り替わりタイミングZと同時又はタイミングZよりも前になるように制御することは、例えば、タイミングX´がタイミングZと同時になる場合を含む。
また、タイミングXをタイミングZと同時又はタイミングZよりも前になるように制御することは、例えば、タイミングX´がタイミングZよりも早い場合を含む。
接近用動力増加処理及び接近用動力減少処理に関して、当該処理による動力源の動力の変化は、タイミングZと同時又はタイミングZよりも早く終了することが好ましい。
また、処理の終了タイミングYは、当該処理の終了によって動力源から出力されるトルクが実際に変化するタイミングY´とは異なる。
タイミングYをタイミングZよりも後になるように制御することによって、例えば、タイミングY´がタイミングZよりも後になる。
タイミングYをタイミングZよりも後になるように制御することによって、例えば、タイミングY´がタイミングZよりも後になる。
タイミングX´とタイミングZとの時間間隔は、タイミングXとタイミングZとの時間間隔よりも短いことが好ましい。また、タイミングXとタイミングZとの時間間隔は、タイミングYとタイミングZとの時間間隔よりも短いことが好ましい。また、タイミングX´とタイミングZとの時間間隔は、タイミングY´とタイミングZとの時間間隔よりも短いことが好ましい。衝撃の抑制と加速の応答性の向上とをより高いレベルで両立できる。
動力源は、加速領域及び減速領域を含む領域で動作する。加速領域は、推進部材に向け動力を出力する領域である。減速領域は、推進部材から動力を受ける領域である。減速領域は、典型的にはエンジンブレーキが機能する領域である。
動力源は、加速領域及び減速領域以外の領域で動作してもよい。動力源は、例えば、推進部材に対する動力の受け渡しが無い領域で動作してもよい。
動力源は、加速領域及び減速領域以外の領域で動作してもよい。動力源は、例えば、推進部材に対する動力の受け渡しが無い領域で動作してもよい。
制御装置による接近用動力減少処理又は動力減少処理は、例えば、動力源から出力されるトルクを減少する処理である。制御装置による接近用動力増加処理又は動力増加処理は、例えば、動力源から出力されるトルクを増加する処理である。但し、接近用動力減少処理、動力減少処理、接近用動力増加処理、及び動力増加処理は、特に限られない動力源として、例えば、エンジン、電動モータ、又はエンジン及び電動モータの組合せが挙げられる。即ち、ビークルとしては、例えば、エンジン車、電動車両、又は、エンジン-モータのハイブリッド車両が挙げられる。
動力源がエンジンの場合、例えば、エンジンに供給される空気量を増加することによって、動力源の動力を増加することができる。また、エンジンに供給される燃料を増加することによっても、動力源の動力を増加することができる。例えば、エンジンに供給される燃料を、ストイキオメトリー状態の燃料と比べて増加することによって、動力源の動力を増加することができる。エンジンと組合せられる電動モータは、電力を機械パワーに変換する機能のみを有するモータ、及び、エンジンで駆動され発電する機能を有するモータジェネレータを含む。
エンジン及び電動モータの組合せにおいて、モータは、例えばエンジンのクランク軸に直接接続される。但し、エンジンとモータの接続関係はこれに限られない。モータとエンジンは、例えば動力伝動体を介して接続されてもよい。
動力減少処理は、動力源の動力を減速領域に減少する処理である。動力減少処理は、これに限られず、動力源の動力を減少すればよい。例えば動力減少処理は、動力源の動力を加速領域の中で減少してもよい。但し、動力源の動力を減速領域に減少することで、例えば高い剛性を有する動力伝達経路にも対応することができる。動力減少処理と同じことが、動力増加処理についても適用できる。動力増加処理は、動力源の動力を加速領域に増加する処理である。動力増加処理は、これに限られず、動力源の動力を増加すればよい。例えば動力増加処理は、動力源の動力を減速領域の中で増速してもよい。動力源の動力を加速領域に増加することで、例えば高い剛性を有する動力伝達経路にも対応することができる。
動力源がエンジンの場合、例えば、エンジンに供給される空気量を増加することによって、動力源の動力を増加することができる。また、エンジンに供給される燃料を増加することによっても、動力源の動力を増加することができる。例えば、エンジンに供給される燃料を、ストイキオメトリー状態の燃料と比べて増加することによって、動力源の動力を増加することができる。エンジンと組合せられる電動モータは、電力を機械パワーに変換する機能のみを有するモータ、及び、エンジンで駆動され発電する機能を有するモータジェネレータを含む。
エンジン及び電動モータの組合せにおいて、モータは、例えばエンジンのクランク軸に直接接続される。但し、エンジンとモータの接続関係はこれに限られない。モータとエンジンは、例えば動力伝動体を介して接続されてもよい。
動力減少処理は、動力源の動力を減速領域に減少する処理である。動力減少処理は、これに限られず、動力源の動力を減少すればよい。例えば動力減少処理は、動力源の動力を加速領域の中で減少してもよい。但し、動力源の動力を減速領域に減少することで、例えば高い剛性を有する動力伝達経路にも対応することができる。動力減少処理と同じことが、動力増加処理についても適用できる。動力増加処理は、動力源の動力を加速領域に増加する処理である。動力増加処理は、これに限られず、動力源の動力を増加すればよい。例えば動力増加処理は、動力源の動力を減速領域の中で増速してもよい。動力源の動力を加速領域に増加することで、例えば高い剛性を有する動力伝達経路にも対応することができる。
トルク検出器は、トルク関連量を検出する。トルク関連量は、動力源の出力トルクと関連する物理量である。トルク関連量は、動力源の出力トルクが増加する場合に増加し、動力源の出力トルクが減少する場合に減少する。トルク関連量は、例えば、スロットルの開度及び動力軸の速度の組合せである。スロットル開度及び動力軸速度の組合せによって動力源の出力トルクが表される。なお、例えば、動力軸の速度単体は、動力源の出力トルクを一意に表すことができないので、トルク関連量とは異なる。
伝達トルクに関連するトルク関連量は、例えば、第1伝達部材及び第2伝達部材のうち、動力源により近い伝達部材へ入力されるトルクである。但し、伝達トルクに関連するトルク関連量は、これに限られない。トルク関連量は、例えば、動力源の出力トルクそのものであってもよい。この場合、トルク関連量としての出力トルクは、例えば、動力軸に設けられたトルクセンサを有する検出器によって検出される。
また、トルク関連量は、例えば、スロットルの開度及び動力軸の速度の組合せから取得された出力トルクでもよい。
また、トルク関連量として、例えば、スロットルの開度及び動力軸の速度の組合せ、並びに、組合せから取得された出力トルクが混在して用いられてもよい。
トルク検出器は、例えばスロットル開度検出器及び動力軸速度検出器を含んでいる。この場合、スロットル開度及び動力軸速度を用いた演算又はマップの参照といった間接的な検出によって、動力源から出力されるトルクが取得できる。ただし、トルク検出器として、例えば動力軸やクラッチに設けられトルクを直接検出する検出器も採用可能である。また、動力源が電動モータである場合、トルク検出器は、例えば、電動モータに供給される電流を検出する検出器であってもよい。電流を用いた間接的な検出によって、動力源から出力されるトルクが取得できる。
トルク関連量として、複数のパラメータが用いられてもよく、単一のパラメータが用いられてもよい。トルク関連量として用いられるパラメータは、例えば、動力源の出力トルクを決定又は変更するためのパラメータであってもよく、動力源から出力されたトルクによって決定又は変更されるパラメータであってもよい。動力源の出力トルクを決定又は変更するためのパラメータとしては、例えば、動力源に対してライダにより入力されるパラメータや、動力源の動作環境に関わるパラメータが挙げられる。動力源に対してライダにより入力されるパラメータとしては、例えば、アクセル操作子の操作量が挙げられる。動力源の動作環境に関わるパラメータとしては、例えば、吸気圧、空気量、スロットル開度、燃焼間隔が挙げられる。動力源から出力されたトルクによって決定又は変更されるパラメータとしては、例えば、動力軸の速度、クランク角度が挙げられる。
伝達トルクに関連するトルク関連量は、例えば、第1伝達部材及び第2伝達部材のうち、動力源により近い伝達部材へ入力されるトルクである。但し、伝達トルクに関連するトルク関連量は、これに限られない。トルク関連量は、例えば、動力源の出力トルクそのものであってもよい。この場合、トルク関連量としての出力トルクは、例えば、動力軸に設けられたトルクセンサを有する検出器によって検出される。
また、トルク関連量は、例えば、スロットルの開度及び動力軸の速度の組合せから取得された出力トルクでもよい。
また、トルク関連量として、例えば、スロットルの開度及び動力軸の速度の組合せ、並びに、組合せから取得された出力トルクが混在して用いられてもよい。
トルク検出器は、例えばスロットル開度検出器及び動力軸速度検出器を含んでいる。この場合、スロットル開度及び動力軸速度を用いた演算又はマップの参照といった間接的な検出によって、動力源から出力されるトルクが取得できる。ただし、トルク検出器として、例えば動力軸やクラッチに設けられトルクを直接検出する検出器も採用可能である。また、動力源が電動モータである場合、トルク検出器は、例えば、電動モータに供給される電流を検出する検出器であってもよい。電流を用いた間接的な検出によって、動力源から出力されるトルクが取得できる。
トルク関連量として、複数のパラメータが用いられてもよく、単一のパラメータが用いられてもよい。トルク関連量として用いられるパラメータは、例えば、動力源の出力トルクを決定又は変更するためのパラメータであってもよく、動力源から出力されたトルクによって決定又は変更されるパラメータであってもよい。動力源の出力トルクを決定又は変更するためのパラメータとしては、例えば、動力源に対してライダにより入力されるパラメータや、動力源の動作環境に関わるパラメータが挙げられる。動力源に対してライダにより入力されるパラメータとしては、例えば、アクセル操作子の操作量が挙げられる。動力源の動作環境に関わるパラメータとしては、例えば、吸気圧、空気量、スロットル開度、燃焼間隔が挙げられる。動力源から出力されたトルクによって決定又は変更されるパラメータとしては、例えば、動力軸の速度、クランク角度が挙げられる。
推進部材は、例えば車両の駆動輪である。例えば、推進部材としての駆動輪は、車両を推進させる。但し、推進部材は、特に限定されず、例えば、スクリューであってもよい。
ビークルは輸送機関である。ビークルは、有人の乗物、又は無人の輸送機関である。ビークルは、例えば駆動輪を有する車両である。ビークルは例えば鞍乗型車両である。鞍乗型車両とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両をいう。ビークルは例えば自動二輪車である。自動二輪車としては、特に限定されず、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、自動三輪車又はATV(All-Terrain Vehicle)等であってもよい。駆動輪を有する車両は、前輪、後輪、又は前後双方の車輪が駆動輪として機能する車両であってよい。また、ビークルは、鞍乗型車両に限定されず、車室を有する4輪車両等であってもよい。本発明に係るビークルは、車輪付きビークルに限定されず、例えばスクリューを有する船舶でもよい。
動力の指示値は、制御装置が動力源の出力を制御するための情報である。動力源の動力の指示値は、例えば制御装置から信号として直接出力される信号である。動力源の動力の指示値は、これに限られず、例えば、動力源がエンジンである場合、スロットル開度及び点火角として出力されてもよい。
指示値がステップ状に変化することは、指示値が少なくとも不連続に増加又は減少することである。指示値が不連続に変化することによって急速に変化する。例えば、指示値がステップ状に変化することは、指示値が不連続に増加又は減少した後、徐々に変化する場合を含む。
指示値がステップ状に変化することは、指示値が少なくとも不連続に増加又は減少することである。指示値が不連続に変化することによって急速に変化する。例えば、指示値がステップ状に変化することは、指示値が不連続に増加又は減少した後、徐々に変化する場合を含む。
制御装置は、プログラムを実行するプロセッサを有していてもよく、また、電子回路でもよい。
本発明によれば、遊びを有して設けられる伝達部材を備えたビークルにおいて、伝達部材の遊びに起因して動力源の状態変化に伴いビークルに生じる衝撃を抑制しつつ、加速又は減速の応答性を向上することができる。
以下、本発明を、実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。
[第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態に係るビークルの概略構成を説明する図である。
図1を参照して、本実施形態のビークル1の概要を説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係るビークルの概略構成を説明する図である。
図1を参照して、本実施形態のビークル1の概要を説明する。
図1に示すビークル1は、エンジン11と、モータジェネレータ41と、駆動輪5と、制御装置8とを備えている。
エンジン11は、動力源として機能する。エンジン11は、動力を出力する。図1には、エンジン11として4気筒エンジンが示されている。エンジン11は、4ストロークエンジンである。図1では、1つの気筒のみ構成が概略的に示され、残りの気筒については構成の図示が省略されている。エンジン11は、動力軸90と、シリンダ102と、ピストン103と、点火プラグ107を備えている。動力軸90はクランクシャフトである。
ピストン103は、シリンダ102内に往復移動自在に設けられている。点火プラグ107は、シリンダ102内に形成される燃焼室104に設けられている。燃焼室104に続く吸気通路には、スロットルバルブ105、燃料噴射装置106が設けられている。スロットルバルブ105、燃料噴射装置106、及び点火プラグ107の動作は、制御装置8によって制御される。
スロットルバルブ105は、燃焼室104に供給される空気の量を調整する。また、燃料噴射装置106は、燃焼室104に燃料を供給する。燃焼室104に供給された空気と燃料の混合気が、点火プラグ107の点火によって燃焼することで、ピストン103を往復動させる。ピストン103の往復動が、動力軸90の回転に変換される。エンジン11から、動力軸90のトルクが出力される。
モータジェネレータ41は、エンジン11と連動するように、エンジン11と接続されている。モータジェネレータ41は、エンジン11の駆動を補助するように、動力軸90を介して動力を出力する場合がある。この場合、モータジェネレータ41は、エンジン11とともに動力源として機能する。また、モータジェネレータ41は、エンジン11に駆動され、ジェネレータとして機能する場合もある。モータジェネレータ41の動作は、制御装置8によって制御される。
エンジン11は、動力源として機能する。エンジン11は、動力を出力する。図1には、エンジン11として4気筒エンジンが示されている。エンジン11は、4ストロークエンジンである。図1では、1つの気筒のみ構成が概略的に示され、残りの気筒については構成の図示が省略されている。エンジン11は、動力軸90と、シリンダ102と、ピストン103と、点火プラグ107を備えている。動力軸90はクランクシャフトである。
ピストン103は、シリンダ102内に往復移動自在に設けられている。点火プラグ107は、シリンダ102内に形成される燃焼室104に設けられている。燃焼室104に続く吸気通路には、スロットルバルブ105、燃料噴射装置106が設けられている。スロットルバルブ105、燃料噴射装置106、及び点火プラグ107の動作は、制御装置8によって制御される。
スロットルバルブ105は、燃焼室104に供給される空気の量を調整する。また、燃料噴射装置106は、燃焼室104に燃料を供給する。燃焼室104に供給された空気と燃料の混合気が、点火プラグ107の点火によって燃焼することで、ピストン103を往復動させる。ピストン103の往復動が、動力軸90の回転に変換される。エンジン11から、動力軸90のトルクが出力される。
モータジェネレータ41は、エンジン11と連動するように、エンジン11と接続されている。モータジェネレータ41は、エンジン11の駆動を補助するように、動力軸90を介して動力を出力する場合がある。この場合、モータジェネレータ41は、エンジン11とともに動力源として機能する。また、モータジェネレータ41は、エンジン11に駆動され、ジェネレータとして機能する場合もある。モータジェネレータ41の動作は、制御装置8によって制御される。
ビークル1には、クラッチ12と、有段変速機13と、トルク検出器19と、変速段検出器55も備えられている。クラッチ12は、トルクの伝達経路におけるエンジン11と有段変速機13との間に設けられている。クラッチ12は、エンジン11と有段変速機13との間で伝達される動力を断続する。クラッチ12は、運転者の操作に応じて動力を断続する。
有段変速機13は、クラッチ12と接続されている。有段変速機13は、複数の変速段を有する。有段変速機13は、入力軸20と、出力軸30と、駆動ギア(21~26)と、被駆動ギア(31~36)と、変速段設定機構139とを有する。
入力軸20は、回転可能に配置され、動力が入力される。入力軸20には、エンジン11から出力された動力がクラッチ12を介して入力される。有段変速機13は、入力軸20に対し出力軸30の回転速度を段階的に変速する。
出力軸30は、入力軸20と平行な軸線上に回転可能に配置される。複数の駆動ギア(21~26)は、入力軸20に設けられ、常に入力軸20と共に回転するように構成されている。また、複数の駆動ギア(21~26)のそれぞれは、各変速段に対応する。複数の被駆動ギア(31~36)は、出力軸30に設けられ、出力軸30と相対回転可能であるように構成される。複数の被駆動ギア(31~36)は、対応する駆動ギア(21~26)と噛み合い可能であるように構成されている。常時、複数の被駆動ギア(31~36)の少なくとも一つが駆動ギア(21~26)と噛み合う。
詳細には、図1に示す有段変速機13に備えられた複数の駆動ギア(21~26)は、常に入力軸20と共に回転するように構成されている。また、複数の被駆動ギア(31~36)は、出力軸30と相対回転可能であるように構成される。また、複数の被駆動ギア(31~36)のそれぞれが、駆動ギア(21~26)と常時噛み合う。
入力軸20は、回転可能に配置され、動力が入力される。入力軸20には、エンジン11から出力された動力がクラッチ12を介して入力される。有段変速機13は、入力軸20に対し出力軸30の回転速度を段階的に変速する。
出力軸30は、入力軸20と平行な軸線上に回転可能に配置される。複数の駆動ギア(21~26)は、入力軸20に設けられ、常に入力軸20と共に回転するように構成されている。また、複数の駆動ギア(21~26)のそれぞれは、各変速段に対応する。複数の被駆動ギア(31~36)は、出力軸30に設けられ、出力軸30と相対回転可能であるように構成される。複数の被駆動ギア(31~36)は、対応する駆動ギア(21~26)と噛み合い可能であるように構成されている。常時、複数の被駆動ギア(31~36)の少なくとも一つが駆動ギア(21~26)と噛み合う。
詳細には、図1に示す有段変速機13に備えられた複数の駆動ギア(21~26)は、常に入力軸20と共に回転するように構成されている。また、複数の被駆動ギア(31~36)は、出力軸30と相対回転可能であるように構成される。また、複数の被駆動ギア(31~36)のそれぞれが、駆動ギア(21~26)と常時噛み合う。
変速段設定機構139は、いずれか一つの変速段に係る駆動ギア(21~26)及び被駆動ギア(31~36)を介した入力軸20から出力軸30への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成されている。
変速段設定機構139は、遊び付きドグ係合機構138を有する。遊び付きドグ係合機構138は、第1ドグD1、及び第2ドグD2を有する。即ち、ビークル1は、第1ドグD1、及び第2ドグD2を有する。遊び付きドグ係合機構138は、入力軸20を介して駆動ギア(21~26)に至る動力又は被駆動ギア(31~36)から出力軸30へ向かう動力のいずれかを、機械的に且つ選択的に有効に設定する。
詳細には、図1に示す有段変速機13の第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)に設けられている。第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突部である。第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)から、出力軸30の軸方向に突出している。また、遊び付きドグ係合機構138は、複数のドグリング(37a~37c)を有している。第2ドグD2は、ドグリング(37a~37c)に設けられている。第2ドグD2は、円環状のドグリング(37a~37c)に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突起である。
ドグリング(37a~37c)は、出力軸30の軸線上で移動可能なように出力軸30に設けられている。ドグリング(37a~37c)は、出力軸30と常に共に回転するように構成されている。ドグリング(37a~37c)のいずれかが、出力軸30の軸線上で移動することによって被駆動ギア(31~36)のいずれかと係合する。即ち、間隔を空けて配置された第2ドグD2の間隔に第1ドグD1が入り込み、且つ第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当たることにより、動力が伝達されるドグ係合が成立する。周方向は、被駆動ギア(31~36)及びドグリング(37a~37c)の回転方向Rを含む方向である。ドグ係合によって、回転方向Rの動力が伝達される。
第1ドグD1は、第1伝達部材の一例である。第2ドグD2は、第2伝達部材の一例である。また、入力軸20は、第1ドグD1及び第2ドグD2に関する動力入力軸及び動力出力軸のうち、動力入力軸の一例である。出力軸30は、動力出力軸の一例である。
変速段設定機構139は、遊び付きドグ係合機構138を有する。遊び付きドグ係合機構138は、第1ドグD1、及び第2ドグD2を有する。即ち、ビークル1は、第1ドグD1、及び第2ドグD2を有する。遊び付きドグ係合機構138は、入力軸20を介して駆動ギア(21~26)に至る動力又は被駆動ギア(31~36)から出力軸30へ向かう動力のいずれかを、機械的に且つ選択的に有効に設定する。
詳細には、図1に示す有段変速機13の第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)に設けられている。第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突部である。第1ドグD1は、被駆動ギア(31~36)から、出力軸30の軸方向に突出している。また、遊び付きドグ係合機構138は、複数のドグリング(37a~37c)を有している。第2ドグD2は、ドグリング(37a~37c)に設けられている。第2ドグD2は、円環状のドグリング(37a~37c)に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突起である。
ドグリング(37a~37c)は、出力軸30の軸線上で移動可能なように出力軸30に設けられている。ドグリング(37a~37c)は、出力軸30と常に共に回転するように構成されている。ドグリング(37a~37c)のいずれかが、出力軸30の軸線上で移動することによって被駆動ギア(31~36)のいずれかと係合する。即ち、間隔を空けて配置された第2ドグD2の間隔に第1ドグD1が入り込み、且つ第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当たることにより、動力が伝達されるドグ係合が成立する。周方向は、被駆動ギア(31~36)及びドグリング(37a~37c)の回転方向Rを含む方向である。ドグ係合によって、回転方向Rの動力が伝達される。
第1ドグD1は、第1伝達部材の一例である。第2ドグD2は、第2伝達部材の一例である。また、入力軸20は、第1ドグD1及び第2ドグD2に関する動力入力軸及び動力出力軸のうち、動力入力軸の一例である。出力軸30は、動力出力軸の一例である。
変速段設定機構139は、動力が伝達される経路を選択的に有効に設定する。変速段設定機構139は、被駆動ギア(31~36)のいずれかが、対応するドグリング(37a~37c)と係合するよう、ドグリング(37a~37c)を移動させる。遊び付きドグ係合機構138は、変速段設定機構139で選択された被駆動ギア(31~36)の第1ドグD1とドグリング(37a~37c)に設けられた第2ドグD2が周方向で当ったドグ係合により、動力の伝達の経路を有効にする。このようにして、遊び付きドグ係合機構138は、被駆動ギア(31~36)から出力軸30へ向かう動力を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
駆動輪5は、エンジン11により駆動され、ビークル1を走行させる。駆動輪5は、推進部材の一例である。有段変速機13の入力軸20から出力軸30に伝達された動力は、ドライブスプロケット5bと、ドライブチェーン10と、後輪駆動用スプロケット5aと、ハブダンパ5cとを介して、駆動輪5に伝達される。これにより、駆動輪5が駆動され、ビークル1が走行する。ドライブスプロケット5bと、ドライブチェーン10と、後輪駆動用スプロケット5aと、ハブダンパ5cとは、動力を伝達する動力伝達経路を構成している。動力伝達経路に設けられたハブダンパ5cは、動力を受け変形する。これによって、ハブダンパ5cは、動力伝達経路で伝達される動力の一部を一時的に保持する。
ビークル1のエンジン11から駆動輪5まで、動力が動力伝達経路を介して伝達される。クラッチ12と、有段変速機13と、ドライブスプロケット5bと、ドライブチェーン10と、後輪駆動用スプロケット5aと、ハブダンパ5cは、動力伝達経路に含まれる。
ビークル1のエンジン11から駆動輪5まで、動力が動力伝達経路を介して伝達される。クラッチ12と、有段変速機13と、ドライブスプロケット5bと、ドライブチェーン10と、後輪駆動用スプロケット5aと、ハブダンパ5cは、動力伝達経路に含まれる。
変速段検出器55は、変速段設定機構139により動力伝達が有効に設定された変速段を検出する。変速段検出器55は、変速段を表す信号を制御装置8に供給する。
トルク検出器19は、エンジン11の出力トルクと関連し出力トルクを表すトルク関連量を検出する。本実施形態において、トルク検出器19は、スロットル開度検出器191及び動力軸速度検出器192を含んでいる。スロットル開度検出器191で検出されたスロットルバルブ105の開度、及び動力軸速度検出器192で検出された動力軸90の回転速度の組合せが、トルク関連量である。トルク関連量の取得には、制御装置8でのトルク演算が含まれてもよい。本実施形態では、トルク関連量としてエンジン11の出力トルクが取得される。
ビークル1において、エンジン11で生じる動力は、通常、動力軸90、クラッチ12、有段変速機13の入力軸20、駆動ギア(21~26)、被駆動ギア(31~36)、被駆動ギア(第1ドグD1)、ドグリング(第2ドグD2)、出力軸30、ドライブチェーン10、そして駆動輪5へと順に伝達される。以降、各部品の位置を、この動力の伝達の流れの向きを基準として、上流又は下流と称する場合もある。
制御装置8は、エンジン11を制御する。制御装置8は、詳細には、ECU(Engine Control Unit)である。制御装置8は、スロットルバルブ105の開度、燃料噴射装置106による燃料の供給量、及び、点火プラグ107による点火のタイミングの少なくともいずれかを制御することにより、エンジン11から出力される出力トルクの減少及び増加を制御する。制御装置8は、例えば、エンジン11としての燃焼サイクルで、点火プラグ107による点火のタイミングを遅らせることによって、エンジン11から出力される動力を減少させる。
制御装置8は、加速時動力変更処理及び減速時動力変更処理の少なくとも一つの処理を実行する。本実施形態の制御装置8は、詳細には、加速時動力変更処理及び減速時動力変更処理の双方の処理を実行する。制御装置8は、エンジン11から出力される動力を制御するためのトルク指示値を出力する。
エンジン11は、加速領域及び減速領域を含む領域で動作する。加速領域は、駆動輪5へ向け動力を出力する動作領域である。減速領域は、駆動輪5から動力を受ける動作領域である。
エンジン11は、加速領域及び減速領域を含む領域で動作する。加速領域は、駆動輪5へ向け動力を出力する動作領域である。減速領域は、駆動輪5から動力を受ける動作領域である。
加速時動力変更処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態から加速伝達状態に切り替わる場合に、エンジン11から出力される動力を変更する処理である。非伝達状態は、遊び付きドグ係合機構138に含まれた第1ドグD1が第2ドグD2から周方向で離れ動力が伝達されない状態である。加速伝達状態は、第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当ったドグ係合により加速方向に動力が伝達される状態である。
加速時動力変更処理は、接近用動力増加処理及び動力減少処理を含む。接近用動力増加処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態の場合に、エンジン11の動力(トルクT)を加速領域に増加する処理である。動力減少処理は、接近用動力増加処理の後にエンジン11の動力を減速領域に減少する処理である。
加速時動力変更処理は、接近用動力増加処理及び動力減少処理を含む。接近用動力増加処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態の場合に、エンジン11の動力(トルクT)を加速領域に増加する処理である。動力減少処理は、接近用動力増加処理の後にエンジン11の動力を減速領域に減少する処理である。
減速時動力変更処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態から、減速伝達状態に切り替わる場合に、エンジン11から出力される動力を変更する処理である。減速伝達状態は、第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当ったドグ係合により減速方向へ動力が伝達される状態である。
減速時動力変更処理は、接近用動力減少処理及び動力増加処理を含む。接近用動力減少処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態の場合に、エンジン11の動力(トルクT)を減速領域に減少する処理である。動力増加処理は、接近用動力減少処理の後にエンジン11の動力を加速領域に増加する処理である。
減速時動力変更処理は、接近用動力減少処理及び動力増加処理を含む。接近用動力減少処理は、遊び付きドグ係合機構138の状態が非伝達状態の場合に、エンジン11の動力(トルクT)を減速領域に減少する処理である。動力増加処理は、接近用動力減少処理の後にエンジン11の動力を加速領域に増加する処理である。
制御装置8は、動力減少処理及び動力増加処理を開始するタイミング及び処理を終了するタイミングのいずれかを、非伝達状態の伝達状態への切り替わりタイミングと同時又はその切り替わりタイミング(t13)よりも前になるように制御する。さらに、制御装置8は、動力減少処理及び動力増加処理を終了するタイミングを非伝達状態の伝達状態への切り替わりタイミング(t13)よりも後になるように制御する。図1には、動力減少処理のタイミングのみ示されている。動力増加処理の詳細については後述する。
図2は、図1に示すビークル1の側面図である。
図1及び図2に示すビークル1は、鞍乗型車両である。ビークル1は、リーン姿勢で旋回可能に構成されている。ビークル1は、エンジンユニット6を備えている。エンジン11と、有段変速機13とは、エンジンユニット6に含まれている。エンジン11の動力は、制御装置8によって制御される。また、ビークル1は、シート2と、ハンドル3と、車輪4,5と、クラッチレバー7aと、アクセル操作子7bと、シフトペダル501とを備えている。クラッチレバー7a及びアクセル操作子7bは、運転者の手によって操作されるようにハンドル3に設けられる。シフトペダル501は、運転者の足によって操作されるように設けられている。シフトペダル501に対する運転者の操作が、シフト操作として、有段変速機13に入力される。図に示す車輪4,5のうち、後ろの車輪5が駆動輪5である。
図1及び図2に示すビークル1は、鞍乗型車両である。ビークル1は、リーン姿勢で旋回可能に構成されている。ビークル1は、エンジンユニット6を備えている。エンジン11と、有段変速機13とは、エンジンユニット6に含まれている。エンジン11の動力は、制御装置8によって制御される。また、ビークル1は、シート2と、ハンドル3と、車輪4,5と、クラッチレバー7aと、アクセル操作子7bと、シフトペダル501とを備えている。クラッチレバー7a及びアクセル操作子7bは、運転者の手によって操作されるようにハンドル3に設けられる。シフトペダル501は、運転者の足によって操作されるように設けられている。シフトペダル501に対する運転者の操作が、シフト操作として、有段変速機13に入力される。図に示す車輪4,5のうち、後ろの車輪5が駆動輪5である。
エンジン11から出力された動力は、有段変速機13へ伝達される。有段変速機13に伝達された動力は、ドライブチェーン10と、後輪駆動用スプロケット5aと、ハブダンパ5cとを介して、駆動輪5に伝達される。
再び図1を参照して本実施形態の有段変速機13をより詳細に説明する。
入力軸20は、エンジン11の動力軸90からの動力が入力されるように構成されている。入力軸20には、クラッチ12が接続状態である場合に、動力軸90の動力が入力される。
入力軸20には、複数の駆動ギア21~26が設けられている。複数の駆動ギア21~26は、図1における入力軸20の右端部から、第1速駆動ギア21、第3速駆動ギア23、第5速駆動ギア25、第6速駆動ギア26、第4速駆動ギア24、第2速駆動ギア22の順に並んでいる。また、出力軸30には、複数の被駆動ギア31~36が設けられている。複数の被駆動ギア31~36は、図1における出力軸30の右端部から、第1速被駆動ギア31、第3速被駆動ギア33、第5速被駆動ギア35、第6速被駆動ギア36、第4速被駆動ギア34、第2速被駆動ギア32の順に並んでいる。駆動ギア21~26と被駆動ギア31~36とが、変速段の組ごとに、入力軸20及び出力軸30の軸方向における同じ位置において、互いに噛み合うように設けられている。
変速段設定機構139は、いずれか1つの変速段の組における駆動ギア21~26及び被駆動ギア31~36を介した入力軸20から出力軸30への動力伝達を有効に設定する。変速段設定機構139は、シフトカム50と、シフトフォーク53a~53cと、フォークガイド軸60と、遊び付きドグ係合機構138とを備えている。シフトカム50の外周面には、カム溝52a~52cが形成されている。カム溝52a~52cには、それぞれシフトフォーク53a~53cの一部が、シフトカム50の回転に伴ってシフトフォーク53a~53cがカム溝52a~52cに案内されて軸方向に移動するように受け入れられる。
シフトペダル501(図2参照)の操作によってシフトカム50が回転すると、シフトフォーク53a~53cが、カム溝52a~52cに応じて軸方向に移動する。これにより、ドグリング37a~37cが、シフトフォーク53a~53cと共に軸方向に移動する。ドグリング37a~37cが、被駆動ギア(31~36)のいずれかと係合するよう移動することにより、動力の伝達の経路が選択される。ドグリング(37a~37c)に設けられた第2ドグD2と、変速段設定機構139で選択された被駆動ギア(31~36)の第1ドグD1とが、周方向で当たることによってドグ係合する。
入力軸20は、エンジン11の動力軸90からの動力が入力されるように構成されている。入力軸20には、クラッチ12が接続状態である場合に、動力軸90の動力が入力される。
入力軸20には、複数の駆動ギア21~26が設けられている。複数の駆動ギア21~26は、図1における入力軸20の右端部から、第1速駆動ギア21、第3速駆動ギア23、第5速駆動ギア25、第6速駆動ギア26、第4速駆動ギア24、第2速駆動ギア22の順に並んでいる。また、出力軸30には、複数の被駆動ギア31~36が設けられている。複数の被駆動ギア31~36は、図1における出力軸30の右端部から、第1速被駆動ギア31、第3速被駆動ギア33、第5速被駆動ギア35、第6速被駆動ギア36、第4速被駆動ギア34、第2速被駆動ギア32の順に並んでいる。駆動ギア21~26と被駆動ギア31~36とが、変速段の組ごとに、入力軸20及び出力軸30の軸方向における同じ位置において、互いに噛み合うように設けられている。
変速段設定機構139は、いずれか1つの変速段の組における駆動ギア21~26及び被駆動ギア31~36を介した入力軸20から出力軸30への動力伝達を有効に設定する。変速段設定機構139は、シフトカム50と、シフトフォーク53a~53cと、フォークガイド軸60と、遊び付きドグ係合機構138とを備えている。シフトカム50の外周面には、カム溝52a~52cが形成されている。カム溝52a~52cには、それぞれシフトフォーク53a~53cの一部が、シフトカム50の回転に伴ってシフトフォーク53a~53cがカム溝52a~52cに案内されて軸方向に移動するように受け入れられる。
シフトペダル501(図2参照)の操作によってシフトカム50が回転すると、シフトフォーク53a~53cが、カム溝52a~52cに応じて軸方向に移動する。これにより、ドグリング37a~37cが、シフトフォーク53a~53cと共に軸方向に移動する。ドグリング37a~37cが、被駆動ギア(31~36)のいずれかと係合するよう移動することにより、動力の伝達の経路が選択される。ドグリング(37a~37c)に設けられた第2ドグD2と、変速段設定機構139で選択された被駆動ギア(31~36)の第1ドグD1とが、周方向で当たることによってドグ係合する。
図3の(A)は、非伝達状態における被駆動ギア32及びドグリング37cを示す図である。図3の(B)は、加速伝達状態における被駆動ギア32及びドグリング37cを示す図である。図3の(C)は、加速伝達状態における被駆動ギア32及びドグリング37cの周方向部分断面図である。図3(A)~(C)は、第1ドグD1及び第2ドグD2を有する遊び付きドグ係合機構138を示している。
図3(A)~(C)には、被駆動ギア(31~36)及びドグリング(37a~37c)の例として、第2速に対応する被駆動ギア32及びドグリング37cが示されている。ただし、被駆動ギア32及びドグリング37cの基本的な構造は、他の変速段でも同じである。
第1ドグD1は、被駆動ギア32に、周方向に間隔を空けて配置された複数の凸部である。周方向は、被駆動ギア32及びドグリング37cの回転方向Rに沿った方向である。第1ドグD1は、被駆動ギア32から、出力軸30の軸方向に突出している。第2ドグD2は、ドグリング37cに、周方向に間隔を空けて配置された複数の凹部を形成している。図に示す第1ドグD1は、周方向に並んだ第2ドグD2の間隔に入り込んでいる。周方向に並んだ第2ドグD2の間の周方向の間隔の長さは、第1ドグD1の周方向での長さよりも大きい。第1ドグD1は、周方向に並んだ第2ドグD2の間隔に遊びを有して入り込んでいる。第1ドグD1と第2ドグD2は、互いの間に遊びを有し且つ互いに相対回転可能であるように設けられている。
図3(A)~(C)には、被駆動ギア(31~36)及びドグリング(37a~37c)の例として、第2速に対応する被駆動ギア32及びドグリング37cが示されている。ただし、被駆動ギア32及びドグリング37cの基本的な構造は、他の変速段でも同じである。
第1ドグD1は、被駆動ギア32に、周方向に間隔を空けて配置された複数の凸部である。周方向は、被駆動ギア32及びドグリング37cの回転方向Rに沿った方向である。第1ドグD1は、被駆動ギア32から、出力軸30の軸方向に突出している。第2ドグD2は、ドグリング37cに、周方向に間隔を空けて配置された複数の凹部を形成している。図に示す第1ドグD1は、周方向に並んだ第2ドグD2の間隔に入り込んでいる。周方向に並んだ第2ドグD2の間の周方向の間隔の長さは、第1ドグD1の周方向での長さよりも大きい。第1ドグD1は、周方向に並んだ第2ドグD2の間隔に遊びを有して入り込んでいる。第1ドグD1と第2ドグD2は、互いの間に遊びを有し且つ互いに相対回転可能であるように設けられている。
第2ドグD2の間の周方向での間隔の長さが第1ドグD1の周方向での長さよりも大きいため、ドグリング37cが被駆動ギア32に向かって軸方向に移動する場合に、第1ドグD1が、第2ドグD2の間に入り込みやすい。また、ドグリング37cが被駆動ギア32から離れるように軸方向に移動する場合に、第1ドグD1は、第2ドグD2の間から抜けやすい。従って、シフトアップ及びシフトダウンにおける、第1ドグD1と第2ドグD2の係合及び離脱が円滑である。
図3(A)~(C)に示す回転方向Rは、ビークル1の走行時に被駆動ギア32及びドグリング37cが回転する方向を示す。従って、回転方向Rは、加速状態で被駆動ギア32に生じているトルクの向きを示す。回転方向Rを加速方向Rとも称する。
図3の(B)の加速伝達状態では、第1ドグD1が第2ドグD2と周方向で当ったドグ係合により、第1ドグD1から第2ドグD2へ加速方向Rにトルクが伝達される。第1ドグD1と第2ドグD2は、互いに係合することによりトルクを伝達することが可能であるように構成されている。
図3の(B)の加速伝達状態では、第1ドグD1が第2ドグD2と周方向で当ったドグ係合により、第1ドグD1から第2ドグD2へ加速方向Rにトルクが伝達される。第1ドグD1と第2ドグD2は、互いに係合することによりトルクを伝達することが可能であるように構成されている。
例えばビークル1の走行中、エンジン11が駆動輪5からの動力で駆動されている減速伝達状態から、エンジン11から加速のトルクが出力される加速状態に変化するとき、被駆動ギア32が、図3(A)に示す非伝達状態の位置から、ドグリング37cに対し相対的に、加速方向Rに回転する。被駆動ギア32は、ドグリング37cに対し、図3の(B)に示す位置まで遊び角Acl分回転する。図3の(B)に示す被駆動ギア32の位置で第1ドグD1が第2ドグD2と周方向で当たるドグ係合状態となる。
この一連の動作によって、第1ドグD1が第2ドグD2から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態(図3の(A))から、第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当ったドグ係合により、加速方向Rに動力が伝達される加速伝達状態に切り替わる。この結果、有段変速機13の入力軸20(図1参照)から、出力軸30に加速の動力が伝達される。
この一連の動作によって、第1ドグD1が第2ドグD2から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態(図3の(A))から、第2ドグD2が第1ドグD1と周方向で当ったドグ係合により、加速方向Rに動力が伝達される加速伝達状態に切り替わる。この結果、有段変速機13の入力軸20(図1参照)から、出力軸30に加速の動力が伝達される。
図3(A)に示す非伝達状態が、図3(B)に示す加速伝達状態に切り替わるまでの期間、被駆動ギア32は、駆動対象であるドグリング37cと係合していない。この期間、エンジン11から加速のトルクが駆動輪5に伝達されない。本実施形態では、接近用動力増加処理が実施される。これにより、第1ドグD1と第2ドグD2の接近が加速する。このため、第1ドグD1を第2ドグD2が短時間でドグ係合する。即ち、非伝達状態の時間を短縮できる。従って、加速の応答性が向上する。
被駆動ギア32の回転速度は、接近用動力増加処理によって増加する。しかも、非伝達状態が加速伝達状態に切り替わるまでの期間、被駆動ギア32は、駆動対象であるドグリング37cと係合していない。このため、被駆動ギア32は、ドグリング37cから回転の抵抗を受けない。従って、被駆動ギア32の回転速度の増加量は大きい。
増加した回転速度で回転する被駆動ギア32がドグリング37cと係合すると、エンジン11の出力トルクに加え、被駆動ギア32に係る回転の角運動量がドグリング37cに伝達される。つまり、エンジン11の出力トルクに加え、被駆動ギア32からのイナーシャによる力が第1ドグD1から第2ドグD2に伝達される。被駆動ギア32から伝達される角運動量には、被駆動ギア32よりも動力伝達経路の上流に配置された部材の回転の角運動量も含まれている。被駆動ギア32よりも動力伝達経路の上流に配置された部材の回転の角運動量には、モータジェネレータ41、駆動ギア22、入力軸20、クラッチ12、動力軸90等の回転の角運動量も含まれている。従って、第1ドグD1及び第2ドグD2の状態が非伝達状態(図3(A))から加速伝達状態(図3(B))に切り替わる時、例えば被駆動ギア32単体の回転による角運動量よりも大きな角運動量が短い期間で伝達される。つまり、被駆動ギア32からドグリング37cに大きな角運動量が短い期間で伝達される。
ドグリング37cに短い期間で伝達される角運動量は、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5(図2参照)に伝達される。この結果、駆動輪5の動力に衝撃が生じる。
増加した回転速度で回転する被駆動ギア32がドグリング37cと係合すると、エンジン11の出力トルクに加え、被駆動ギア32に係る回転の角運動量がドグリング37cに伝達される。つまり、エンジン11の出力トルクに加え、被駆動ギア32からのイナーシャによる力が第1ドグD1から第2ドグD2に伝達される。被駆動ギア32から伝達される角運動量には、被駆動ギア32よりも動力伝達経路の上流に配置された部材の回転の角運動量も含まれている。被駆動ギア32よりも動力伝達経路の上流に配置された部材の回転の角運動量には、モータジェネレータ41、駆動ギア22、入力軸20、クラッチ12、動力軸90等の回転の角運動量も含まれている。従って、第1ドグD1及び第2ドグD2の状態が非伝達状態(図3(A))から加速伝達状態(図3(B))に切り替わる時、例えば被駆動ギア32単体の回転による角運動量よりも大きな角運動量が短い期間で伝達される。つまり、被駆動ギア32からドグリング37cに大きな角運動量が短い期間で伝達される。
ドグリング37cに短い期間で伝達される角運動量は、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5(図2参照)に伝達される。この結果、駆動輪5の動力に衝撃が生じる。
図4は、減速伝達状態が加速伝達状態に変化する場合におけるエンジン11の出力トルク、ギア相対回転角、及び回転速度等の変化を示す参考例のタイムチャートである。図4には、参考例として、動力減少処理が実行されない場合の変化も示されている。
図4には、ビークル1のエンジン11が減速伝達状態から加速状態に変化する場合の動力源出力トルクT、ギア相対回転角P、エンジン11の回転速度Va、駆動輪回転速度Vbが示されている。ギア相対回転角Pは、図3(A)及び(B)に示したドグリング37cに対する被駆動ギア32の相対回転角である。動力源出力トルクTは、エンジン11の出力のトルクを直接に測定することによって取得することができる。また、動力源出力トルクTは、スロットル開度検出器191で検出されたスロットルバルブ105の開度、及び動力軸速度検出器192で検出された動力軸90の回転速度に基づき取得することもできる。動力軸回転速度Vaは、動力軸90の回転速度を示している。動力軸回転速度Vaの変動は、入力軸20の回転速度の変動を示している。駆動輪回転速度Vbは、ビークル1の速度を示している。駆動輪回転速度Vbは、比較の便宜のため、ビークル1における動力軸90の回転速度と駆動輪5の回転速度との比を用いて、動力軸90の回転速度相当の値に変換して示している。
図4には、ビークル1のエンジン11が減速伝達状態から加速状態に変化する場合の動力源出力トルクT、ギア相対回転角P、エンジン11の回転速度Va、駆動輪回転速度Vbが示されている。ギア相対回転角Pは、図3(A)及び(B)に示したドグリング37cに対する被駆動ギア32の相対回転角である。動力源出力トルクTは、エンジン11の出力のトルクを直接に測定することによって取得することができる。また、動力源出力トルクTは、スロットル開度検出器191で検出されたスロットルバルブ105の開度、及び動力軸速度検出器192で検出された動力軸90の回転速度に基づき取得することもできる。動力軸回転速度Vaは、動力軸90の回転速度を示している。動力軸回転速度Vaの変動は、入力軸20の回転速度の変動を示している。駆動輪回転速度Vbは、ビークル1の速度を示している。駆動輪回転速度Vbは、比較の便宜のため、ビークル1における動力軸90の回転速度と駆動輪5の回転速度との比を用いて、動力軸90の回転速度相当の値に変換して示している。
エンジン11は、時刻t1まで減速伝達状態である。エンジン11は、減速伝達状態で負のトルクTaを出力する。即ち、エンジン11は、負の動力を出力する。負のトルクTaは、動力軸90の回転を妨げる向きの減速トルクである。負のトルクTaは、例えば、エンジン11としてのエンジンの燃焼動作により発生するトルクが、エンジン11自体及びその下流に位置する構成からエンジン11が受ける回転抵抗の力よりも小さい場合に生じるトルクである。負のトルク及び負の動力は、エンジン11が負荷として駆動されていることを意味する。つまり、負のトルクTaを出力するエンジン11は、駆動輪5からの動力によって駆動されている。減速伝達状態は、いわゆるエンジンブレーキが作動している状態である。減速伝達状態で、図3に示す被駆動ギア32には、エンジン11によって、回転方向Rとは逆向きのトルクが加えられる。
例えばスロットルバルブ105(図1参照)の開度が増加すると、エンジン11が、減速伝達状態から加速状態に変化する。動力源出力トルクTは、時刻t1で、負のトルクTaから正のトルクTbに変化する。動力源出力トルクTが、負のトルクTaから正のトルクTbに変化することで、図3に示す被駆動ギア32には、回転方向Rのトルクが生じる。
動力源出力トルクTが正に変化した後、図3(A)に示すように、第1ドグD1が第2ドグD2から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態になる。非伝達状態は、被駆動ギア32の相対回転角が角Pbに至るまで継続する。角Paと角Pbとの差は、図3(B)に示す遊び角Aclと等しい。被駆動ギア32は、非伝達状態で、遊び角Acl分回転する。
接近用動力増加処理により、第1ドグD1と第2ドグD2の接近が加速する。非伝達状態において、動力軸90の回転速度Vaはエンジン11からの動力によって増加する。この期間、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に出力される駆動トルクはゼロである。即ち、時刻t1から時刻t3まで、エンジン11によって駆動輪5が駆動されない。このため、動力軸90は、大きな加速度で加速する。動力軸90の回転速度Vaの増加率は、例えば時刻t5の後の期間での増加率と比べて大きい。
これに対し、駆動輪5にはエンジン11の動力が伝達されない。駆動輪回転速度Vbは、駆動輪5が受ける抵抗の分、減少する。
接近用動力増加処理により、第1ドグD1と第2ドグD2の接近が加速する。非伝達状態において、動力軸90の回転速度Vaはエンジン11からの動力によって増加する。この期間、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に出力される駆動トルクはゼロである。即ち、時刻t1から時刻t3まで、エンジン11によって駆動輪5が駆動されない。このため、動力軸90は、大きな加速度で加速する。動力軸90の回転速度Vaの増加率は、例えば時刻t5の後の期間での増加率と比べて大きい。
これに対し、駆動輪5にはエンジン11の動力が伝達されない。駆動輪回転速度Vbは、駆動輪5が受ける抵抗の分、減少する。
時刻t2で、第1ドグD1は、図3(B)に示すように第2ドグD2と周方向で当たることによってドグ係合する。非伝達状態が加速伝達状態に切り替わる。非伝達状態で増加した回転速度Vaで回転する被駆動ギア32の角運動量は、非伝達状態が加速伝達状態に切り替わるとドグリング37cを介して駆動輪5に伝達される。被駆動ギア32の回転の角運動量、より詳細には、被駆動ギア32より動力伝達経路で上流の部材の回転の角運動量を含む被駆動ギア32の角運動量と、エンジン11の出力トルクが、駆動輪5を介して放出される。この結果、動力軸回転速度Vaが減少し、駆動輪回転速度Vbが増加する。非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった時刻t2の後、駆動輪回転速度Vbが急に増加する。
ドグ係合の時刻t2より後の時刻t3で、動力軸回転速度Vaの変化率と駆動輪回転速度Vbの変化率は実質的に同じになる。時刻t3で動力軸回転速度Vaの変化率と駆動輪回転速度Vbの変化率が同期する。なお、時刻t3より前で動力軸回転速度Vaの変化率と駆動輪回転速度Vbの変化率の差異は、エンジン11から駆動輪5までの動力伝達経路に含まれる図示しないダンパ成分等によって吸収されている。時刻t2からt3までの間に放出される角運動量は、ビークル1の動力における衝撃となる。この衝撃は、エンジン11の状態が減速伝達状態から加速状態に変化した時刻t1よりも後の時刻t2以降に生じる。このため、ビークルで衝撃が生じるタイミングは、加速の操作のタイミングに対しさらに遅れる。
なお、図4に示す駆動輪回転速度Vbは、ビークル1の速度に定速走行を想定した伝達経路全体の比を乗じた換算値を表している。図4に示す例では、時刻t3で、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbと換算値の差が実質的に同じになる。つまり、時刻t3で、動力軸回転速度Vaが駆動輪回転速度Vbと同期している。
なお、図4に示す駆動輪回転速度Vbは、ビークル1の速度に定速走行を想定した伝達経路全体の比を乗じた換算値を表している。図4に示す例では、時刻t3で、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbと換算値の差が実質的に同じになる。つまり、時刻t3で、動力軸回転速度Vaが駆動輪回転速度Vbと同期している。
以上、エンジン11の減速伝達状態が加速状態に変化する場合の衝撃について説明したが、このような衝撃は、動力増加処理が行われない状況下において加速状態が減速伝達状態に変化する場合にも生じる。但し、トルクの向きと回転速度の変化は上記説明とは逆になる。即ち、第1ドグD1には、図3(B)の回転方向Rとは逆の減速方向にトルクが掛かる。第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合することによって非伝達状態が減速伝達状態に切り替わる場合に、動力軸回転速度が減少する。この場合も、ビークル1に衝撃が生じる。
本実施形態のビークル1では、接近用動力増加処理によって被駆動ギア32の回転速度が増加する。このため、第1ドグD1を第2ドグD2が短時間でドグ係合する。従って、加速の応答性が向上する。さらに、本実施形態のビークル1では、接近用動力増加処理の後、動力減少処理によってエンジン11から出力される動力が減少する。このため、上述した衝撃が抑えられる。従って、本実施形態のビークル1では、図3に示すドグリングの遊び角Aclを削減したり、ドグの形状を特殊なものに変更したりすることなく衝撃を抑えることができる。しかも、加速の応答性が向上する。
図5は、図1に示す制御装置8の構成を示す図である。
制御装置8は、プログラムを実行するプロセッサ8a、及びプログラム及びデータを記憶する記憶装置8bを備えている。制御装置8では、記憶装置8bに記憶されたプログラムをプロセッサ8aが実行することにより、エンジン11を制御する。この時、プロセッサ8aは、後に説明する、接近用動力増加処理、動力減少処理、接近用動力減少処理、及び動力増加処理を実行する。
制御装置8は、プログラムを実行するプロセッサ8a、及びプログラム及びデータを記憶する記憶装置8bを備えている。制御装置8では、記憶装置8bに記憶されたプログラムをプロセッサ8aが実行することにより、エンジン11を制御する。この時、プロセッサ8aは、後に説明する、接近用動力増加処理、動力減少処理、接近用動力減少処理、及び動力増加処理を実行する。
制御装置8には、変速段検出器55、アクセル検出器7c、スロットル開度検出器191、燃料噴射装置106、スロットルモータ108、及び点火プラグ107が接続されている。アクセル検出器7cは、アクセル操作子7b(図2参照)の操作量を検出する。点火プラグ107は図示しない点火装置を介して制御装置8と接続されている。また、制御装置8には、動力軸速度検出器192、及び入力軸速度検出器27が接続されている。入力軸速度検出器27は、入力軸20の回転速度に関する情報を検出する。入力軸速度検出器27は、回転速度検出部の一例である。
制御装置8は、スロットルモータ108、燃料噴射装置106、及び点火プラグ107を制御することにより、エンジン11から出力される動力を制御する。
制御装置8は、スロットルモータ108、燃料噴射装置106、及び点火プラグ107を制御することにより、エンジン11から出力される動力を制御する。
図6は、制御装置の動作を説明するフローチャートである。
図6には、制御装置に実行される処理のうちの、有段変速機13の状態が非伝達状態から加速伝達状態に切り替わる場合の処理と、状態が非伝達状態から減速伝達状態に切り替わる場合の処理とが示されている。図6に示す処理は、例えばアクセル検出器7cの検出に基づいてスロットルバルブ105の開度を制御する処理のような、エンジン11を制御する他の処理と共に実行される。
図6には、制御装置に実行される処理のうちの、有段変速機13の状態が非伝達状態から加速伝達状態に切り替わる場合の処理と、状態が非伝達状態から減速伝達状態に切り替わる場合の処理とが示されている。図6に示す処理は、例えばアクセル検出器7cの検出に基づいてスロットルバルブ105の開度を制御する処理のような、エンジン11を制御する他の処理と共に実行される。
制御装置8は、アクセル操作量を検出する(S10)。制御装置8は、アクセル検出器7cで検出されたアクセル操作量を取得する。
なお、制御装置8は、ステップS10で、アクセル操作量の代わりに、スロットルバルブ105の開度を検出することも可能である。この場合、スロットル開度検出器191は、スロットルバルブ105の開度を検出する。また、制御装置8は、アクセル操作量の検出の代わりに、エンジン11の出力トルクを検出することも可能である。トルク検出器19に含まれる動力軸速度検出器192は、動力軸90の回転速度を検出する。スロットルバルブ105の開度及び動力軸90の回転速度の組合せによって出力トルクが表される。スロットルバルブ105の開度及び動力軸90の回転速度は、出力トルクと相互に関連している。制御装置8は、スロットルバルブ105の開度及び動力軸90の回転速度から出力トルクを取得する。制御装置8は、スロットルバルブ105の開度と動力軸90の回転速度を変数とする式を演算することにより、エンジン11からの出力トルクを検出する。但し、出力トルクを検出する方法として、例えばスロットルバルブ105の開度と動力軸90の回転速度に基づき、予め設定されたマップを参照する方法も採用可能である。
ステップS10で、制御装置8は、エンジン11から出力される動力を制御するためのトルク指示値を、アクセル操作量の変化量に応じて変化させる。エンジンから出力される動力が、アクセル操作量に追従する。
ステップS10で、制御装置8は、エンジン11から出力される動力を制御するためのトルク指示値を、アクセル操作量の変化量に応じて変化させる。エンジンから出力される動力が、アクセル操作量に追従する。
制御装置8は、減速伝達状態が加速状態に切替えられたか否かを判別する(S11)。制御装置8は、上記ステップS10で取得したアクセル操作量の変化によって、減速伝達状態が加速状態に切替えられたか否かを判別する。制御装置8は、例えば、アクセル操作量が所定の基準未満の値から、基準より大きな値に変化した場合に、減速伝達状態が加速状態に切替えられたと判別する(S11でYes)。なお、制御装置8は、アクセル操作量の代わりに、スロットルバルブ105の開度、又は、エンジン11のトルクを用いて減速伝達状態が加速状態に切替えられたか否かを判別することもできる。
制御装置8は、例えばアクセル操作量の過去の状態を記憶するとともに、過去の状態と現在の状態と比較することにより、減速伝達状態が加速状態に変化したか否かを判別する。
制御装置8は、例えばアクセル操作量の過去の状態を記憶するとともに、過去の状態と現在の状態と比較することにより、減速伝達状態が加速状態に変化したか否かを判別する。
減速伝達状態が加速状態に変化した場合(S11でYes)、制御装置8は、有段変速機13で選択されている変速段を検出する(S12)。詳細には、制御装置8は、変速段検出器55で検出された変速段の情報を取得する。
続いて、制御装置8は、接近用動力増加処理を実施する(S13)。制御装置8は、非伝達状態で第1ドグD1と第2ドグD2の接近を加速するようにエンジン11からの出力トルクを増加する。制御装置8は、例えば、予め定められた増加値、又は、アクセル操作量に対応する指令値のうち、大きな値を、動力源トルク指令値として設定する。指令値は、加速領域に属する値である。指令値は、第1ドグD1と第2ドグD2の接近を加速するための目標として予め定められた値である。増加値は、通常のアクセル操作量に対応する指令値よりも大きい値に設定されている。増加値と同じまたは大きい値が動力源トルク指令値として設定される結果、エンジン11からの出力トルクが加速領域に増加する。
制御装置8は、接近用動力増加処理(S13)を実施する場合、アクセル操作量に対する動力源の動力の変化量を、例えば接近用動力増加処理(S13)を実施しない場合の変化量と比べて増加する。
なお、制御装置8は、接近用動力増加処理(S13)を実施する場合、アクセル操作量に対応する指令値の大きさに関わらず、予め定められた増加値を動力源トルク指令値として設定してもよい。この場合、ビークルの運転者による操作の大きさに関わらず、衝撃の大きさを所定の範囲内に抑えることができる。この結果、例えば、制御装置8が、衝撃に対する適切な応答の特性を容易に学習できる。
接近用動力増加処理で、動力源トルク指令値として予め定められた増加値が出力されることによって、動力源トルク指令値はステップ状に増加する。この結果、エンジン11からの出力トルクも急速に増加する。
制御装置8は、接近用動力増加処理(S13)を実施する場合、アクセル操作量に対する動力源の動力の変化量を、例えば接近用動力増加処理(S13)を実施しない場合の変化量と比べて増加する。
なお、制御装置8は、接近用動力増加処理(S13)を実施する場合、アクセル操作量に対応する指令値の大きさに関わらず、予め定められた増加値を動力源トルク指令値として設定してもよい。この場合、ビークルの運転者による操作の大きさに関わらず、衝撃の大きさを所定の範囲内に抑えることができる。この結果、例えば、制御装置8が、衝撃に対する適切な応答の特性を容易に学習できる。
接近用動力増加処理で、動力源トルク指令値として予め定められた増加値が出力されることによって、動力源トルク指令値はステップ状に増加する。この結果、エンジン11からの出力トルクも急速に増加する。
続いて、制御装置8は、処理タイミングの設定を行う(S15)。制御装置8は、このステップS15で、ドグ係合のタイミングを取得する。制御装置8は、ドグ係合予測時間を取得する。ドグ係合予測時間は、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合するまでの残り時間を表す。なお、後述するように、処理開始タイミングはドグ係合のタイミングと同じではない。ただし、処理開始タイミングは、ドグ係合予測時間に基づいて決定される。
また、制御装置8は、このステップS15で、ドグ係合予測速度も取得する。ドグ係合予測速度は、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合するタイミングにおける、第2ドグD2と第1ドグD1の相対速度差である。ドグ係合予測速度は、例えば、入力軸20と、出力軸30との相対速度差として表されることも可能である。制御装置8は、上記ステップS13で設定した動力源トルク指令値を用いてドグ係合予測速度を演算する。ただし、制御装置8、例えば非伝達状態で、トルク検出器19により出力トルクを検出した結果、又は、入力軸20と出力軸30の速度に基づいて、ドグ係合のタイミングにおけるドグ係合予測速度を演算することも可能である。
また、制御装置8は、このステップS15で、回転同期予測時間も取得する。回転同期予測時間は、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合してから、動力軸90の回転が駆動輪の回転と同期するまでの時間である。回転同期予測時間は、動力軸90の回転速度変化率と駆動輪の回転速度変化率とが同じになるまでの時間として示される。制御装置8は、ドグ係合予測速度を用いて回転同期予測時間を演算する。
また、制御装置8は、このステップS15で、ドグ係合予測速度も取得する。ドグ係合予測速度は、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合するタイミングにおける、第2ドグD2と第1ドグD1の相対速度差である。ドグ係合予測速度は、例えば、入力軸20と、出力軸30との相対速度差として表されることも可能である。制御装置8は、上記ステップS13で設定した動力源トルク指令値を用いてドグ係合予測速度を演算する。ただし、制御装置8、例えば非伝達状態で、トルク検出器19により出力トルクを検出した結果、又は、入力軸20と出力軸30の速度に基づいて、ドグ係合のタイミングにおけるドグ係合予測速度を演算することも可能である。
また、制御装置8は、このステップS15で、回転同期予測時間も取得する。回転同期予測時間は、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合してから、動力軸90の回転が駆動輪の回転と同期するまでの時間である。回転同期予測時間は、動力軸90の回転速度変化率と駆動輪の回転速度変化率とが同じになるまでの時間として示される。制御装置8は、ドグ係合予測速度を用いて回転同期予測時間を演算する。
制御装置8は、エンジン11からの出力トルクに基づいてドグ係合予測時間を演算する。ドグ係合予測時間は、例えば、減速伝達状態が加速状態に変化したタイミング(S11でYesと判別されたタイミング)からドグ係合のタイミングまでの時間である。制御装置8は、ドグ係合予測時間を、出力トルクを用いて演算する。ドグ係合予測時間は、エンジン11の出力トルクに応じて変化する。ドグ係合予測時間は、出力トルクが大きいほど短い。
第2ドグD2が第1ドグD1と離れた非伝達状態にない場合、制御装置8は、第2ドグD2が第1ドグD1と一旦離れるタイミングを経て、ドグ係合するまでの予測時間を取得する。
出力トルクが負のトルクから増加してゼロになるとき、第1ドグD1が第2ドグD2から離れる。制御装置8は、出力トルクが負のトルクから増加してゼロになる時間を予測することで、第1ドグD1が第2ドグD2から離れるまでの時間を予測する。また、制御装置8は、第1ドグD1が第2ドグD2から離れた後、反対の位置に配置された第2ドグD2とドグ係合するまでの時間を予測する。制御装置8は、第1ドグD1が第2ドグD2から離れるまでの時間と、第1ドグD1が第2ドグD2から離れ反対の位置の第2ドグD2とドグ係合するまでの時間から、ドグ係合するまでの時間を予測する。
制御装置8は、第1ドグD1を駆動するトルクと、遊びに応じた設計値を用いて、ドグ係合予測時間を取得する。
出力トルクが負のトルクから増加してゼロになるとき、第1ドグD1が第2ドグD2から離れる。制御装置8は、出力トルクが負のトルクから増加してゼロになる時間を予測することで、第1ドグD1が第2ドグD2から離れるまでの時間を予測する。また、制御装置8は、第1ドグD1が第2ドグD2から離れた後、反対の位置に配置された第2ドグD2とドグ係合するまでの時間を予測する。制御装置8は、第1ドグD1が第2ドグD2から離れるまでの時間と、第1ドグD1が第2ドグD2から離れ反対の位置の第2ドグD2とドグ係合するまでの時間から、ドグ係合するまでの時間を予測する。
制御装置8は、第1ドグD1を駆動するトルクと、遊びに応じた設計値を用いて、ドグ係合予測時間を取得する。
ドグ係合予測時間の取得(S15)とは、後述する動力減少処理の開始タイミングが到来しない限り(S17でNo)繰り返される。従って、ドグ係合予測時間が更新される。
ドグ係合予測時間の取得の詳細については、後述する。
ドグ係合予測時間の取得の詳細については、後述する。
制御装置8は、ステップS15で回転同期予測時間を取得する場合、ドグ係合予測速度及び変速段を用いて回転同期予測時間を予測する。
回転同期予測時間は、動力減少処理の終了タイミングを決定するために用いられる。
回転同期予測時間は、変速段が小さいほど長い。即ち、回転同期予測時間は、有段変速機13のギア比が大きいほど長い。回転同期予測時間は、例えば、実験又はシミュレーションに基づいて作成されたマップを参照することによって、ドグ係合予測速度及び変速段を含むパラメータから取得することができる。また、回転同期予測時間は、例えば、衝撃が吸収及び放出される機構を表す式を用いて、ドグ係合予測速度及び変速段に基づいて演算されてもよい。
回転同期予測時間は、動力減少処理の終了タイミングを決定するために用いられる。
回転同期予測時間は、変速段が小さいほど長い。即ち、回転同期予測時間は、有段変速機13のギア比が大きいほど長い。回転同期予測時間は、例えば、実験又はシミュレーションに基づいて作成されたマップを参照することによって、ドグ係合予測速度及び変速段を含むパラメータから取得することができる。また、回転同期予測時間は、例えば、衝撃が吸収及び放出される機構を表す式を用いて、ドグ係合予測速度及び変速段に基づいて演算されてもよい。
続いて、制御装置8は、動力減少処理(S18)によるエンジン11の出力トルクの減少量を設定する(S16)。動力減少処理は、第1ドグD1と第2ドグD2との間で伝達される伝達トルクを減少させる処理である。動力減少処理で、制御装置8は、エンジン11から出力される出力トルクを減速領域に減少させることによって伝達トルクを減少させる。以降、伝達トルクの減少として、出力トルクの減少による例を説明する。
制御装置8は、エンジン11の出力トルクに基づいて伝達トルクの減少量を設定する。第1ドグD1と第2ドグD2のドグ係合により非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった後、エンジン11のイナーシャに起因する角運動量、及びエンジン11の出力トルクは、第1ドグD1と第2ドグD2を介して伝達される。エンジン11のイナーシャに起因する角運動量は、ドグ係合時に入力軸20の回転速度の低下に伴い発生する。エンジン11のイナーシャに起因する角運動量を、トルクの視点から、イナーシャトルクとも称する。角運動量が伝達されるとき、伝達されるトルクの大きさは、主に、ドグ係合のタイミングにおける第1ドグD1と第2ドグD2の相対速度の影響を受ける。第1ドグD1と第2ドグD2の相対速度は、非伝達状態におけるエンジン11の出力トルクに依存する。エンジン11の出力トルクに基づいて伝達トルクの減少量が設定されることによって、動力減少処理による伝達トルクの減少量が、非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった後にトルクが伝達される期間に精密に対応しやすい。
制御装置8は、エンジン11の出力トルクに基づいて伝達トルクの減少量を設定する。第1ドグD1と第2ドグD2のドグ係合により非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった後、エンジン11のイナーシャに起因する角運動量、及びエンジン11の出力トルクは、第1ドグD1と第2ドグD2を介して伝達される。エンジン11のイナーシャに起因する角運動量は、ドグ係合時に入力軸20の回転速度の低下に伴い発生する。エンジン11のイナーシャに起因する角運動量を、トルクの視点から、イナーシャトルクとも称する。角運動量が伝達されるとき、伝達されるトルクの大きさは、主に、ドグ係合のタイミングにおける第1ドグD1と第2ドグD2の相対速度の影響を受ける。第1ドグD1と第2ドグD2の相対速度は、非伝達状態におけるエンジン11の出力トルクに依存する。エンジン11の出力トルクに基づいて伝達トルクの減少量が設定されることによって、動力減少処理による伝達トルクの減少量が、非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった後にトルクが伝達される期間に精密に対応しやすい。
より詳細には、制御装置8は、例えば、ドグ係合による速度低下量を(イナーシャに起因する角運動量が発生する期間×エンジン11のイナーシャ)で除した値を算出することにより、伝達トルクの減少量を取得する。イナーシャに起因する角運動量が発生する期間は、イナーシャ相期間とも称する。イナーシャ相期間は、例えば、第2ドグD2より下流に配置された回転軸の捩り振動の固有値に基づいて取得することができる。イナーシャ相期間の詳細については、後述する。
より詳細には、制御装置8は、エンジン11の出力トルク及び変速段検出器により検出された変速段に基づいて伝達トルクの減少量を設定する。制御装置8は、伝達トルクの減少量として、実際には出力トルクの減少量を設定する。動力減少処理による出力トルクの減少量は、動力減少処理の前の加速状態でエンジン11の出力トルクが大きいほど大きい量に設定される。また、出力トルクの減少量は、変速段が小さいほど大きい量に設定される。即ち、動力の減少量は、ギア比が大きいほど大きい量に設定される。
動力減少処理におけるトルクの減少量は、例えば、動力軸90から駆動輪に至るまでの、回転が伝達される経路の時間応答特性を表すモデルに基づいて演算される。トルクの減少量は、例えば、第2ドグD2より下流に配置された回転軸の捩り振動の固有値に基づいて取得することができる。動力減少処理におけるトルクの減少量は、例えば、実験又はシミュレーションに基づいて作成されたマップを参照することによって、動力減少処理の前のトルク及び変速段を含むパラメータから取得することができる。
制御装置8は、トルク補正パターンを設定することもできる。トルク補正パターンは、動力減少処理を実施する期間と、当該期間内における動力減少処理によるエンジン11の動力の経時的な変化量とを含む。これによって、制御装置8は、動力減少処理の最中にエンジン11の動力を経時的に変化させることができる。制御装置8は、ドグ係合予測速度に基づいてトルク補正パターンを変更する。
動力減少処理におけるトルクの減少量は、例えば、動力軸90から駆動輪に至るまでの、回転が伝達される経路の時間応答特性を表すモデルに基づいて演算される。トルクの減少量は、例えば、第2ドグD2より下流に配置された回転軸の捩り振動の固有値に基づいて取得することができる。動力減少処理におけるトルクの減少量は、例えば、実験又はシミュレーションに基づいて作成されたマップを参照することによって、動力減少処理の前のトルク及び変速段を含むパラメータから取得することができる。
制御装置8は、トルク補正パターンを設定することもできる。トルク補正パターンは、動力減少処理を実施する期間と、当該期間内における動力減少処理によるエンジン11の動力の経時的な変化量とを含む。これによって、制御装置8は、動力減少処理の最中にエンジン11の動力を経時的に変化させることができる。制御装置8は、ドグ係合予測速度に基づいてトルク補正パターンを変更する。
続いて、制御装置8は、動力減少処理の開始タイミングか否か判別する(S17)。
制御装置8は、現時点でのドグ係合予測時間が、エンジン11の応答時間よりも短い場合に、動力減少処理の開始タイミングであると判別する。
動力減少処理の開始タイミングであると判別された場合(S17でYes)、制御装置8は、動力減少処理(S18)を開始する。トルクを制御する処理が、接近用動力増加処理から動力減少処理に遷移する。
制御装置8は、現時点でのドグ係合予測時間が、エンジン11の応答時間よりも短い場合に、動力減少処理の開始タイミングであると判別する。
動力減少処理の開始タイミングであると判別された場合(S17でYes)、制御装置8は、動力減少処理(S18)を開始する。トルクを制御する処理が、接近用動力増加処理から動力減少処理に遷移する。
エンジン11の応答時間は、動力減少処理の開始によって制御装置8が減速領域の指示値をエンジン11に出力してから、エンジン11の出力トルクが減少するまでの時間である。例えばトルクの減少が点火のタイミングの遅延によって行われる場合、トルクの減少は、燃焼サイクルの中の点火タイミングが到来するまで実施されない。エンジン11の応答時間は、制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間に対応する。制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間は、制御装置8が指示値を出力するタイミングによって異なる。即ち、点火のタイミングが到来するまでの時間は、時間の経過に応じて変化する。本実施形態の制御装置8は、点火のタイミングが到来するまでの時間を応答時間として常時算出する。
制御装置8は、ドグ係合予測時間がエンジン11の応答時間よりも短い場合に動力減少処理を開始することにより、ドグ係合のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクが減少する。この処理によって、遊び付きドグ係合機構138(図3(A)(B))の状態が非伝達状態(図3(A)参照)から加速伝達状態(図3(B))に切り替わる場合に、エンジン11から出力されるトルクが減少する。
制御装置8は、ドグ係合予測時間がエンジン11の応答時間よりも短い場合に動力減少処理を開始することにより、ドグ係合のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクが減少する。この処理によって、遊び付きドグ係合機構138(図3(A)(B))の状態が非伝達状態(図3(A)参照)から加速伝達状態(図3(B))に切り替わる場合に、エンジン11から出力されるトルクが減少する。
動力減少処理の開始タイミングは、トルク検出器19により検出されたトルク関連量としてのエンジン11の出力トルクに基づいて変更される。また、動力減少処理においてトルクが減少する量は、上記ステップS16で、トルク検出器19により検出されたトルク関連量としてのエンジン11の出力トルク及び変速段検出器55により検出された変速段に基づいて変更される。
続いて、制御装置8は、動力減少処理の終了タイミングが到来したか否か判別する(S19)。制御装置8は、動力減少処理の終了タイミングまで動力減少処理(S18)を継続する(S19でNo)。動力減少処理の終了タイミングは、ドグ係合予測時点から、上述したイナーシャ相期間が経過後の時点に対応する。
動力減少処理(S18)において、制御装置8は、設定された減少量に応じたトルク指令値をエンジン11に出力する。制御装置8は、より詳細には、設定された減少量、又は、動力源トルク指令値として出力可能な下限値のうち、大きな値を、動力源トルク指令値として設定する。また、制御装置8は、例えば、動力減少処理(S18)において、設定されたトルク補正パターンに応じて、エンジン11の動力を経時的に変化させることができる。
動力減少処理(S18)において、制御装置8は、設定された減少量に応じたトルク指令値をエンジン11に出力する。制御装置8は、より詳細には、設定された減少量、又は、動力源トルク指令値として出力可能な下限値のうち、大きな値を、動力源トルク指令値として設定する。また、制御装置8は、例えば、動力減少処理(S18)において、設定されたトルク補正パターンに応じて、エンジン11の動力を経時的に変化させることができる。
動力減少処理の終了タイミングが到来した場合(S19でYes)、制御装置8は、動力減少処理から復帰する(S21)。即ち、制御装置8は、動力減少処理を終了する。
制御装置8は、ステップS15で取得した回転同期予測時間に基づいて動力減少処理を終了する。詳細には、ステップS19において、制御装置8は、回転同期予測時間がエンジン11の応答時間より小さい場合に、終了タイミングであると判別する。これによって、回転同期のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクの減少が終了する。
制御装置8は、ステップS15で取得した回転同期予測時間に基づいて動力減少処理を終了する。詳細には、ステップS19において、制御装置8は、回転同期予測時間がエンジン11の応答時間より小さい場合に、終了タイミングであると判別する。これによって、回転同期のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクの減少が終了する。
この後、制御装置8は、図6に示す状態変更の処理を終了する。
動力減少処理の終了タイミングは、変速段検出器55により検出された変速段に基づいて制御される。第1ドグD1と第2ドグD2のドグ係合により非伝達状態が加速伝達状態に切り替わった後、エンジン11のイナーシャに起因する運動量は、第1ドグD1と第2ドグD2を介して伝達される。運動量が伝達トルクとして伝達される期間は、イナーシャ相期間である。イナーシャ相期間は、主に駆動輪5といった、第2ドグD2より下流の部材のイナーシャ及びダンパ特性と、駆動輪5から見たトルクの影響を受ける。なお、第2ドグD2より下流の部材のイナーシャ及びダンパ特性は、ビークル1に固有の特性と見なすことができる。動力減少処理の終了タイミングが変速段に基づいて制御されることによって、動力減少処理の期間が、伝達トルクとして伝達される期間に精密に対応しやすい。
より詳細には、処理の終了タイミングは、トルク検出器19により検出されたエンジン11の出力トルク及び変速段検出器55により検出された変速段に基づいて変更される。
ステップS11で、減速伝達状態から加速状態に切替えられなかった場合(S11でNo)、制御装置8は、加速状態から減速伝達状態に切替えられたか否かを判別する(S31)。
加速状態から減速伝達状態に切替えられない場合(S31でNo)、制御装置8は、状態変更処理を一旦終了する。この結果、接近用動力増加処理(S13)、接近用動力減少処理(S33)は、実施されない。エンジンから出力される動力は、ステップS10の処理によって、単純にアクセル操作量に追従する。
加速状態から減速伝達状態に切替えられない場合(S31でNo)、制御装置8は、状態変更処理を一旦終了する。この結果、接近用動力増加処理(S13)、接近用動力減少処理(S33)は、実施されない。エンジンから出力される動力は、ステップS10の処理によって、単純にアクセル操作量に追従する。
加速状態から減速伝達状態に切替えられた場合(S31でYes)、制御装置8は、上述した、ステップS12~S19までの処理と類似した処理を行う(S32~S39)。但し、ステップS32~S39では、ステップS12~S19とは逆に動力増加処理(S38)が実行される。動力増加処理(S38)は、第1ドグD1と第2ドグD2との間で伝達される伝達トルクを増加させる処理である。
図7は、減速状態が加速状態に変わる場合における回転速度、動力源トルク指令値、動力源出力トルク、及び駆動輪の駆動トルクの変化を示すタイムチャートである。
図7には、ビークル1のエンジン11が減速状態から加速状態に変化する場合の変化が示されている。即ち、図7には、加速時動力変更処理が実行される場合の変化が示されている。動力源出力トルクTの変動は、エンジン11の出力トルクの変動を示している。図7には、回転速度として、動力軸回転速度Va、駆動輪回転速度Vbが示されている。動力軸回転速度Vaは、図4のチャートと同じく、動力軸90の回転速度である。また、駆動輪回転速度Vbは、動力軸90の回転速度相当の値に変換して示されている。
Agは、第1ドグD1と第2ドグD2の相対角度を示している。Gaは、アクセル操作子の操作であるアクセル操作量を示している。TIは、動力源トルク指令値である。THは、スロットルバルブ105の開度を示している。Aiは、点火角を示している。TOは動力源出力トルクを示している。POは、駆動トルクを示している。実質的に駆動輪5がビークル1を駆動する力である。図7における駆動トルクPOは、実質的に有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に供給される駆動トルクも示しているといえる。
図7には、ビークル1のエンジン11が減速状態から加速状態に変化する場合の変化が示されている。即ち、図7には、加速時動力変更処理が実行される場合の変化が示されている。動力源出力トルクTの変動は、エンジン11の出力トルクの変動を示している。図7には、回転速度として、動力軸回転速度Va、駆動輪回転速度Vbが示されている。動力軸回転速度Vaは、図4のチャートと同じく、動力軸90の回転速度である。また、駆動輪回転速度Vbは、動力軸90の回転速度相当の値に変換して示されている。
Agは、第1ドグD1と第2ドグD2の相対角度を示している。Gaは、アクセル操作子の操作であるアクセル操作量を示している。TIは、動力源トルク指令値である。THは、スロットルバルブ105の開度を示している。Aiは、点火角を示している。TOは動力源出力トルクを示している。POは、駆動トルクを示している。実質的に駆動輪5がビークル1を駆動する力である。図7における駆動トルクPOは、実質的に有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に供給される駆動トルクも示しているといえる。
図7に示す例において、エンジン11は、減速伝達状態で負のトルクTaを出力している。エンジン11は、駆動輪5から受けるトルクによって駆動されている。いわゆるエンジンブレーキが作動している。駆動輪5の駆動トルクPOは、時刻t11より前において負の値POaである。第1ドグD1と第2ドグD2は係合して減速の力を伝達している。
時刻t10で、例えば運転者の操作に基づき、アクセル操作量Gaが増加する。制御装置8が、接近用動力増加処理を実施する(図6のS13)。接近用動力増加処理は、エンジン11の動力(トルク)を増加するための処理である。制御装置8は、接近用動力増加処理で、動力源トルク指令値TIを加速領域に増加する。動力源トルク指令値TIは、ステップ状に増加する。制御装置8は、動力源トルク指令値TIに応じてスロットル開度TH及び点火角Aiを設定する。
図7のTI’は、例えば、制御装置8が接近用動力増加処理を実施しない場合の動力源トルク指令値を示す。例えば、接近用動力増加処理を実施しない場合、制御装置8は、アクセル操作量Gaに相応して動力源トルク指令値TI’を増加する。この場合、制御装置8は、アクセル操作量Gaに相応するスロットル開度TH’を設定する。より詳細には、制御装置8は、アクセル操作量Gaの操作可能範囲における割合に応じて、相応するスロットル開度TH’を設定する。
制御装置8は、動力源トルク指令値TIの変化量を、例えば接近用動力増加処理を実施しない場合の動力源トルク指令値TI’の増加量と比べて増加する。接近用動力増加処理が実施されることによって、エンジン11の動力の変化量が、接近用動力増加処理を実施しない場合の動力の変化量と比べて増加する。
より詳細には、制御装置8は、接近用動力増加処理において、予め定められた増加値を動力源トルク指令値TIとして出力する。
より詳細には、制御装置8は、接近用動力増加処理において、予め定められた増加値を動力源トルク指令値TIとして出力する。
制御装置8が、動力源トルク指令値TIを増加することによって、動力源の出力トルクTOが、アクセル操作量Gaに相応するトルクTO’より大きなトルクを出力する。従って、第1ドグD1は第2ドグD2から離れ(非伝達状態)、加速しながら移動する。時刻t11から時刻t13まで、第1ドグD1と第2ドグD2は、ドグ係合しない非伝達状態(図3(A))である。
その後、第1ドグD1は、前に係合していた第2ドグD2に対し逆の位置に配置された第2ドグD2と再接触する。
制御装置8の接近用動力増加処理で動力源の出力トルクTOが増加するので、非伝達状態の期間が短縮する。即ち第1ドグD1と第2ドグD2が離れてから再度ドグ係合するまでの期間が短縮する。従って、加速の応答性が向上する。
その後、第1ドグD1は、前に係合していた第2ドグD2に対し逆の位置に配置された第2ドグD2と再接触する。
制御装置8の接近用動力増加処理で動力源の出力トルクTOが増加するので、非伝達状態の期間が短縮する。即ち第1ドグD1と第2ドグD2が離れてから再度ドグ係合するまでの期間が短縮する。従って、加速の応答性が向上する。
時刻t11から時刻t13までの非伝達状態で、被駆動ギア32は、図3(B)に示すように、遊び角Acl分回転する。この期間、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に出力される駆動トルクはゼロである。即ち、時刻t11から時刻t13まで、エンジン11によって駆動輪5が駆動されない。このため、動力軸90の回転速度Vaの増加率は、接近用動力増加処理によって強調される。被駆動ギア32は、動力軸90とともに大きな加速度で加速する。
時刻t13で、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合する。非伝達状態が加速伝達状態に切替わる。第1ドグD1と第2ドグD2の非伝達状態で時刻t11から時刻t13まで加速した回転の角運動量が、被駆動ギア32からドグリング37cに伝達される(図3(C)参照)。
制御装置8は、動力減少処理(図6のS18)を実行する。
制御装置8は、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミングでエンジン11の出力トルクの減少が開始するよう、動力減少処理(図6のS18)を開始する。
詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間に基づいて、動力減少処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力減少処理を開始する。
制御装置8は、ドグ係合する時刻t13に対しエンジン11の応答時間Rt3前の時刻t12で、動力減少処理を開始する。なお、エンジン11の応答時間は、処理が開始する時刻によって変動する値である。図7にRt3で示す応答時間はその時刻における応答時間である。
動力減少処理の開始から、エンジン11の応答時間Rt3経過後である時刻t13で、エンジン11の出力トルクの減少が開始する。ドグ係合する時刻に合わせてエンジン11の出力トルクの減少が開始する。
制御装置8は、動力減少処理(図6のS18)を実行する。
制御装置8は、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミングでエンジン11の出力トルクの減少が開始するよう、動力減少処理(図6のS18)を開始する。
詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間に基づいて、動力減少処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力減少処理を開始する。
制御装置8は、ドグ係合する時刻t13に対しエンジン11の応答時間Rt3前の時刻t12で、動力減少処理を開始する。なお、エンジン11の応答時間は、処理が開始する時刻によって変動する値である。図7にRt3で示す応答時間はその時刻における応答時間である。
動力減少処理の開始から、エンジン11の応答時間Rt3経過後である時刻t13で、エンジン11の出力トルクの減少が開始する。ドグ係合する時刻に合わせてエンジン11の出力トルクの減少が開始する。
制御装置8は、動力軸90の回転が駆動輪の回転と同期するタイミングでエンジン11の出力トルクの減少が終了するよう、動力減少処理(図6のS18)を終了する。そして、動力が減少から復帰する。
詳細には、制御装置8は、回転同期予測時間に基づいて、動力減少処理を終了する。より詳細には、制御装置8は、演算した回転同期予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力減少処理を終了する。
これによって、制御装置8は、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbとが同期する時刻t15よりもエンジン11の応答時間Rt5前の時刻t14で、動力減少処理を終了する。エンジン11の応答時間Rt5は、処理が終了する時刻によって変動する値である。図7にRt5で示す応答時間は、その時刻における応答時間である。
詳細には、制御装置8は、回転同期予測時間に基づいて、動力減少処理を終了する。より詳細には、制御装置8は、演算した回転同期予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力減少処理を終了する。
これによって、制御装置8は、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbとが同期する時刻t15よりもエンジン11の応答時間Rt5前の時刻t14で、動力減少処理を終了する。エンジン11の応答時間Rt5は、処理が終了する時刻によって変動する値である。図7にRt5で示す応答時間は、その時刻における応答時間である。
このように、制御装置8は、時刻t12から時刻t14まで動力減少処理(図6のS18)を実行する。これにより、時刻t13から時刻t15までエンジン11の出力トルクが減少する。図7のTO’は、例えば、動力減少処理(図6のS18)が実行されない場合のエンジン11の出力トルクを示す。
動力減少処理(図6のS18)が実行されることによって、時刻t13から時刻t15まで、エンジン11の出力トルクTOは、動力減少処理(図6のS18)が実行されない場合の出力トルクTO’よりも減少する。
動力減少処理(図6のS18)が実行されることによって、時刻t13から時刻t15まで、エンジン11の出力トルクTOは、動力減少処理(図6のS18)が実行されない場合の出力トルクTO’よりも減少する。
この結果、時刻t10から時刻t13まで接近用動力増加処理によって駆動トルクが増加しても、時刻t15で第2ドグD2第1ドグD1のドグ係合による、有段変速機13から駆動輪5への駆動トルクの変動が抑えられる。
例えば、動力減少処理が実行されない場合、時刻t11から時刻t13まで接近用動力増加処理によって加速した動力軸90の角運動量とエンジン11の出力トルクが、時刻t13以降、被駆動ギア32からドグリング37cに伝達される。詳細には、動力軸90の角運動量は、第1ドグD1及び第2ドグD2を介して伝達される。この角運動量の伝達とエンジン11の出力トルクにより、駆動輪5及びビークル1に、図7のPO’に示すような駆動トルクの変動による衝撃が生じる。
伝達される角運動量は、エンジン11のイナーシャ、より詳細には、例えば、ピストン103、動力軸90、クラッチ12、入力軸20、及び被駆動ギア32のイナーシャに起因する。これに対し、角運動量を受ける駆動輪5もイナーシャを有する。さらに、動力伝達経路は、伝達されるトルクの変化を一時的に吸収するダンパ成分を有する。ダンパ成分は、例えば、ハブダンパ5cの変形によって生じる。このため、非伝達状態で加速した動力軸90の角運動量は、時刻t13から時刻t15まで時間をかけて伝達される。角運動量の伝達に要する時間は、ダンパ成分の時間応答特性に依存する。つまり、角運動量の伝達に要する時間は、動力伝達経路における回転軸の捩り振動の固有値に依存する。
伝達される角運動量は、エンジン11のイナーシャ、より詳細には、例えば、ピストン103、動力軸90、クラッチ12、入力軸20、及び被駆動ギア32のイナーシャに起因する。これに対し、角運動量を受ける駆動輪5もイナーシャを有する。さらに、動力伝達経路は、伝達されるトルクの変化を一時的に吸収するダンパ成分を有する。ダンパ成分は、例えば、ハブダンパ5cの変形によって生じる。このため、非伝達状態で加速した動力軸90の角運動量は、時刻t13から時刻t15まで時間をかけて伝達される。角運動量の伝達に要する時間は、ダンパ成分の時間応答特性に依存する。つまり、角運動量の伝達に要する時間は、動力伝達経路における回転軸の捩り振動の固有値に依存する。
本実施形態によれば、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミング(時刻t13)に合わせて、エンジン11の出力トルクの減少が開始する。即ち、動力軸90の角運動量の伝達の開始に合わせてエンジン11の出力トルクが減少する。このため、たとえドグ係合するタイミングで第1ドグD1と第2ドグD2との回転速度差があっても、駆動輪5に向かって伝達される角運動量が抑えられる。伝達される角運動量は、例えば、ダンパ成分によって吸収される。従って、駆動輪5の駆動トルクの変化が図7のPOで示すように抑えられる。このようにして、ビークル1の衝撃が、動力減少処理(図6のS18)によって抑えられる。
図7のタイムチャートの時刻t11より前は、減速伝達状態である。減速伝達状態では、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合することによって、駆動輪5からのトルクがエンジン11に伝達されている。時刻t11でエンジン11が、減速状態から加速状態に変化する。接近用動力増加処理によって駆動トルクが増加する。これによって、ドグ係合の状態が非伝達状態に切り替わる。
図6のフローチャートを参照して説明したように、制御装置8の動力減少処理(S18)は、エンジン11の減速伝達状態が加速状態に変化した場合(S11でYes)に実行される。従って、制御装置8は、減速伝達状態が非伝達状態に切り替わる時刻t11より後で動力減少処理(S18)を開始する。従って、例えば時刻t11より前で動力減少処理を開始する場合と比べ、ドグ係合の状態までの時間が短縮する。
つまり、エンジン11の動力減少が開始する時刻(時刻t13)が遅れること、及び接近用動力増加処理で駆動トルクが増加することの双方によって、ドグ係合の状態までの時間が短縮する。
図6のフローチャートを参照して説明したように、制御装置8の動力減少処理(S18)は、エンジン11の減速伝達状態が加速状態に変化した場合(S11でYes)に実行される。従って、制御装置8は、減速伝達状態が非伝達状態に切り替わる時刻t11より後で動力減少処理(S18)を開始する。従って、例えば時刻t11より前で動力減少処理を開始する場合と比べ、ドグ係合の状態までの時間が短縮する。
つまり、エンジン11の動力減少が開始する時刻(時刻t13)が遅れること、及び接近用動力増加処理で駆動トルクが増加することの双方によって、ドグ係合の状態までの時間が短縮する。
また、タイミング設定の処理(図6のS15)では、動力減少処理の終了タイミングを設定する。動力減少処理の終了タイミングとして、非伝達状態で加速した被駆動ギア32の角運動量の放出が完了する時刻t15より前のタイミングが設定される。従って、制御装置8は、動力減少処理の開始後、入力軸の回転速度Vaの変化率と、駆動輪回転速度Vbの変化率とが同期する時刻t15より前で動力減少処理を終了する。これにより、第1ドグD1と第2ドグD2の非伝達状態で加速した動力軸90及び被駆動ギア32の角運動量によるトルクが伝達された後、今度は、動力減少処理による逆向きのトルクが出力される事態が抑えられる。従って、加速がより滑らかになる。
なお、制御装置8は、動力減少処理の終了タイミングとして、動力軸回転速度Vaが駆動輪回転速度Vbと同期するタイミングを参照することも可能である。
なお、制御装置8は、動力減少処理の終了タイミングとして、動力軸回転速度Vaが駆動輪回転速度Vbと同期するタイミングを参照することも可能である。
図7を参照して説明した制御装置8の動力減少処理によって、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合する時刻t13でエンジン11の出力トルクの減少が開始する。また、制御装置8の動力減少処理によって、非伝達状態で加速した被駆動ギア32の角運動量の放出が完了する時刻t15でエンジン11の出力トルクの減少が終了する。
エンジン11の出力トルクの減少が開始するタイミングは、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合する時刻t13と一致しなくともよい。しかし、エンジン11の出力トルクの減少が開始するタイミングは、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合する時刻t13に近いことがより好ましい。
エンジン11の出力トルクの減少が開始するタイミングは、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合する時刻t13と一致しなくともよい。しかし、エンジン11の出力トルクの減少が開始するタイミングは、第2ドグD2が第1ドグD1とドグ係合する時刻t13に近いことがより好ましい。
本実施形態の制御装置8は、非伝達状態の加速伝達状態又は減速伝達状態への切り替わりタイミングに対するエンジンの1サイクル前のタイミングから、前記切り替わりタイミングまでの間に、動力減少処理及び動力増加処理の少なくとも一つの処理を開始するように制御する。
本実施形態の動力減少処理及び動力増加処理の結果、エンジンの点火タイミングの遅延量によって、出力トルクが制御される。前記切り替わりタイミングに対するエンジンの1サイクル前のタイミングから、当該切り替わりタイミングまでの間に処理が開始することによって、エンジンが単気筒エンジンの場合でも、次々に到来する点火タイミングのうち少なくとも前記切り替わりタイミングの前又は次に到来するエンジンの点火タイミングで、点火タイミングの遅延量が変更されやすい。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達は前記切り替わりタイミングで開始する。本実施形態によれば、回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達のタイミングに合わせて、エンジンの出力トルクが制御される。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの、駆動輪への伝達が抑制される。従って、ビークル1の衝撃が抑えられる。
本実施形態の動力減少処理及び動力増加処理の結果、エンジンの点火タイミングの遅延量によって、出力トルクが制御される。前記切り替わりタイミングに対するエンジンの1サイクル前のタイミングから、当該切り替わりタイミングまでの間に処理が開始することによって、エンジンが単気筒エンジンの場合でも、次々に到来する点火タイミングのうち少なくとも前記切り替わりタイミングの前又は次に到来するエンジンの点火タイミングで、点火タイミングの遅延量が変更されやすい。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達は前記切り替わりタイミングで開始する。本実施形態によれば、回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達のタイミングに合わせて、エンジンの出力トルクが制御される。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの、駆動輪への伝達が抑制される。従って、ビークル1の衝撃が抑えられる。
さらに、制御装置8は、非伝達状態の加速伝達状態又は減速伝達状態への切り替わりタイミングに対するエンジンの1燃焼期間前のタイミングから、前記切り替わりタイミングまでの間に、動力減少処理及び動力増加処理の少なくとも一つの処理を開始するように制御することが好ましい。エンジンの1燃焼期間は、エンジン11としてのエンジンで生じる燃焼の間隔である。エンジンの1燃焼期間は、例えばエンジン11としてのエンジンが単気筒エンジンの場合、エンジンの1サイクルに相当する期間である。エンジンが複数気筒を有する場合、1燃焼期間は、複数の気筒で順次生じる燃焼の間隔に相当する期間である。例えば、エンジン11が4気筒エンジンの場合の1燃焼間隔は1/4サイクルである。
前記切り替わりタイミングに対するエンジンの1燃焼期間前のタイミングから、当該切り替わりタイミングまでの間に処理が開始することによって、エンジンが複数気筒エンジンの場合でも、次々に到来する点火タイミングのうち少なくとも前記切り替わりタイミングの前又は次に到来するエンジンの点火タイミングで、点火タイミングの遅延量が変更されやすい。本実施形態によれば、回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達のタイミングに合わせて、エンジンの出力トルクが制御される。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの、駆動輪への伝達が抑制される。
前記切り替わりタイミングに対するエンジンの1燃焼期間前のタイミングから、当該切り替わりタイミングまでの間に処理が開始することによって、エンジンが複数気筒エンジンの場合でも、次々に到来する点火タイミングのうち少なくとも前記切り替わりタイミングの前又は次に到来するエンジンの点火タイミングで、点火タイミングの遅延量が変更されやすい。本実施形態によれば、回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの伝達のタイミングに合わせて、エンジンの出力トルクが制御される。回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの、駆動輪への伝達が抑制される。
本実施形態の制御装置8は、動力減少処理のタイミングの設定(図6のS15)において、動力軸90の回転速度ではなく、エンジン11の出力トルクに応じて、動力減少処理の開始タイミングを設定する。詳細には、制御装置8は、エンジン11からの出力トルクに基づいてドグ係合予測時間を演算する。動力減少処理の開始タイミングは、出力トルクが大きいほど早いタイミングに設定される。
図8は、図6に示すドグ係合予測時間の取得処理で取得されるドグ係合予測時間を説明するタイムチャートである。
ドグ係合予測時間の取得処理(図6のS15)において、制御装置8は、エンジン11からの出力トルクに基づいてドグ係合予測時間を演算する。例えば、ドグ係合予測時間の取得処理(図6のS15)における出力トルクの変化速度を用いて非伝達状態までの時間が演算される。また、予想される出力トルクの積分を用いて、非伝達状態から加速伝達状態までの時間が演算される。ドグ係合予測時間の取得では、ドグの遊びの大きさに応じて予め定められた定数も用いられる。
ドグ係合予測時間の取得処理(図6のS15)において、制御装置8は、エンジン11からの出力トルクに基づいてドグ係合予測時間を演算する。例えば、ドグ係合予測時間の取得処理(図6のS15)における出力トルクの変化速度を用いて非伝達状態までの時間が演算される。また、予想される出力トルクの積分を用いて、非伝達状態から加速伝達状態までの時間が演算される。ドグ係合予測時間の取得では、ドグの遊びの大きさに応じて予め定められた定数も用いられる。
本実施形態のドグ係合予測時間の取得処理は、動力減少処理(図6のS18)が開始されるまで繰返し実施される。図8には、ドグ係合予測時間の取得処理が3回繰返し実施された場合の演算が示されている。3回のドグ係合予測時間の取得処理は、時刻t0、t1、t2で実施される。
時刻t0における1回目のドグ係合予測時間の取得処理において、制御装置8は、出力トルクtq1に基づいて、ドグ係合予測時間τ[t0]を取得する。制御装置8は、例えば、出力トルクtq1が負の値の場合、即ちドグの非伝達状態が開始していない場合には、出力トルクtq1と、出力トルクの時間変化量から、出力トルクtq1が0になるまでの時間を演算する。また、制御装置8は、出力トルクtq1が0を超え非伝達状態が開始してからドグ係合までの時間を演算する。制御装置8は、出力トルクtq1に基づいて、ドグ係合までの時間を演算する。出力トルクtq1が0になるまでの時間と、tq1が0を超えてからドグ係合するまでの時間との和がドグ係合予測時間τ[t0]である。
時刻t0における1回目のドグ係合予測時間の取得処理において、制御装置8は、出力トルクtq1に基づいて、ドグ係合予測時間τ[t0]を取得する。制御装置8は、例えば、出力トルクtq1が負の値の場合、即ちドグの非伝達状態が開始していない場合には、出力トルクtq1と、出力トルクの時間変化量から、出力トルクtq1が0になるまでの時間を演算する。また、制御装置8は、出力トルクtq1が0を超え非伝達状態が開始してからドグ係合までの時間を演算する。制御装置8は、出力トルクtq1に基づいて、ドグ係合までの時間を演算する。出力トルクtq1が0になるまでの時間と、tq1が0を超えてからドグ係合するまでの時間との和がドグ係合予測時間τ[t0]である。
例えばドグD1、D2の相対速度に基づいてドグD1、D2の相対位置を演算する場合、ドグの非伝達状態が開始していない場合には、相対速度及び相対位置のいずれも顕在化しない。この場合、ドグの非伝達状態が開始するまで、ドグの係合の予測を実質的に開始することができない。例えば、ドグD1、D2の遊びが小さい場合に、ドグの非伝達状態が開始してからドグ係合までの時間が短い。この場合、ドグの非伝達状態が開始してからドグ係合の予測を行うと、ドグ係合の予測が実際のドグ係合に間に合わないことが考えられる。
これに対し、本実施形態では、出力トルクに基づいて係合予測時間を演算するので、ドグの非伝達状態が開始する前に係合予測時間のめやすを得ることができる。このため、ドグD1、D2の遊びが小さい場合でも、ドグ係合のタイミングに合わせてエンジン11の出力を制御することができる。
これに対し、本実施形態では、出力トルクに基づいて係合予測時間を演算するので、ドグの非伝達状態が開始する前に係合予測時間のめやすを得ることができる。このため、ドグD1、D2の遊びが小さい場合でも、ドグ係合のタイミングに合わせてエンジン11の出力を制御することができる。
出力トルク及びドグD1、D2の相対速度は、時間の経過に伴い変化する場合がある。 制御装置8は、動力減少処理(S18)が開始されるまでドグ係合予測時間の取得処理繰返し実施しながら、ドグ係合予測時間を修正する。
時刻t1における2回目のドグ係合予測時間の取得処理において、制御装置8は、時刻t1における出力トルクtq2に基づいて、更新されたドグ係合予測時間τ[t1]を取得する。
ドグ係合予測時間τ[t1]の演算では、まず、前回の取得処理で演算したドグ係合予測時間τ[t0]から、前回の取得処理以降の経過時間Δt1を差し引く。次に、例えば、今回の時刻t1における出力トルクtq2と前回の時刻t0における出力トルクtq1との変化に応じてドグ係合予測時間を修正する。これによって、時刻t1におけるドグ係合予測時間τ[t1]を取得する。
ドグ係合予測時間τ[t1]の演算では、まず、前回の取得処理で演算したドグ係合予測時間τ[t0]から、前回の取得処理以降の経過時間Δt1を差し引く。次に、例えば、今回の時刻t1における出力トルクtq2と前回の時刻t0における出力トルクtq1との変化に応じてドグ係合予測時間を修正する。これによって、時刻t1におけるドグ係合予測時間τ[t1]を取得する。
時刻t2における3回目のドグ係合予測時間の取得処理でも、制御装置8は、2回目の処理と同じ方法で、時刻t2における出力トルクtq3に基づいて、更新されたドグ係合予測時間τ[t2]を取得する。
なお、ドグ係合予測時間の取得において、ドグの非伝達状態が開始した後は、例えば、ドグD1、D2の相対速度を検出し、この相対速度を用いてドグ係合予測時間を修正してもよい。
図8のτ[tt]は、実際のドグ係合タイミングを示す。一般に、ドグ係合予測時間の取得の処理で演算されるドグ係合予測時間τ[t0],τ[t1],τ[t2]…は、処理を繰り返し実施するごとに、実際のドグ係合タイミングまでの時間τ[tt]をより正確に表すようになる。
制御装置8は、動力減少処理の開始タイミングt12を、動力源のトルクに基づいて制御する。このため、動力減少処理による出力トルクの減少のタイミングが、ドグ係合のタイミングである時刻t13に精密に合わせられる。従って、加速伝達状態への切り替わりタイミングより後で、動力源から供給される角運動量が抑制されても、ビークルの衝撃が抑えられる。
制御装置8は、ビークルの衝撃を抑えるためにドグ係合より前の長い期間、動力減少を行う必要が無い。従って、非伝達状態の時間が短縮され、加速の応答性が向上する。
制御装置8は、ビークルの衝撃を抑えるためにドグ係合より前の長い期間、動力減少を行う必要が無い。従って、非伝達状態の時間が短縮され、加速の応答性が向上する。
このように、本実施形態の制御装置8は、非伝達状態への切り替わりの精密なタイミングを取得することによって、非伝達状態への状態の切り替わりに合わせて、出力トルクを減少することができる。また、制御装置8は、ドグ係合のタイミングで2つのドグD2,D1が当る予測速度を取得する(S15)。制御装置8は、予測速度及び変速段に基づいて、動力減少処理(S18)で動力源11の出力トルクを減少させる量を設定する(S16)。従って、回転速度差及びイナーシャに起因するトルクの、駆動輪への伝達が抑制される。
本実施形態の制御装置8は、さらに、動力源としてのエンジン11における出力の応答時間を考慮して、動力減少処理を開始している。制御装置8は、図6のステップS17の判別において、エンジン11の出力の応答時間を考慮した判別を行っている。
詳細には、本実施形態の制御装置8は、ドグ係合予測時間の取得の処理で演算されるドグ係合予測時間τがゼロになった場合に動力減少処理を開始するのではなく、演算されるドグ係合予測時間τがゼロになる前に動力減少処理を開始する。
より詳細には、制御装置8は、演算されるドグ係合予測時間とエンジン11の出力の応答時間とを比較した結果に応じて、動力減少処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算されるドグ係合予測時間がエンジン11の出力の応答時間より少ない場合に、動力減少処理を開始する。
上述したように、エンジン11の応答時間は、制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間に対応する。制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間は、制御装置8が指示値を出力するタイミングによって異なる。つまり、エンジン11の応答時間は、動力軸90の回転に伴って変化する。
本実施形態の制御装置8は、動力軸90の回転に伴って変化するエンジン11の応答時間を取得するとともに、演算されるドグ係合予測時間とエンジン11の出力の応答時間とを比較した結果に応じて、動力減少処理を開始する。
詳細には、本実施形態の制御装置8は、ドグ係合予測時間の取得の処理で演算されるドグ係合予測時間τがゼロになった場合に動力減少処理を開始するのではなく、演算されるドグ係合予測時間τがゼロになる前に動力減少処理を開始する。
より詳細には、制御装置8は、演算されるドグ係合予測時間とエンジン11の出力の応答時間とを比較した結果に応じて、動力減少処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算されるドグ係合予測時間がエンジン11の出力の応答時間より少ない場合に、動力減少処理を開始する。
上述したように、エンジン11の応答時間は、制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間に対応する。制御装置8が指示値を出力してから、点火のタイミングが到来するまでの時間は、制御装置8が指示値を出力するタイミングによって異なる。つまり、エンジン11の応答時間は、動力軸90の回転に伴って変化する。
本実施形態の制御装置8は、動力軸90の回転に伴って変化するエンジン11の応答時間を取得するとともに、演算されるドグ係合予測時間とエンジン11の出力の応答時間とを比較した結果に応じて、動力減少処理を開始する。
なお、ドグ係合予測時間の取得方法は、演算に限られない。ドグ係合予測時間は、例えば、実験又はシミュレーションに基づいて作成されたマップを参照することによって取得することもできる。
これまで、減速状態が加速状態に変わる場合に動力減少処理が実行されることについて説明した。本実施形態の制御装置8は、エンジン11が加速状態から減速状態に変わる場合に、動力増加処理を実行する。動力増加処理を実行する場合のトルクの向きと回転速度の変化は、動力減少処理の場合と逆である。残りの処理、例えばタイミングを演算する処理は、動力減少処理の場合と同じである。
図6のステップS32~S39では、ステップS12~S19とは逆に動力増加処理(S38)が実行される。
図6のステップS32~S39では、ステップS12~S19とは逆に動力増加処理(S38)が実行される。
具体的には、制御装置8は、有段変速機13で現在選択されている変速段を検出する(S32)。
続いて、制御装置8は、接近用動力減少処理を実施する(S33)。制御装置8は、非伝達状態で第1ドグD1と第2ドグD2の接近を加速するようにエンジン11からの出力トルクを減少する。制御装置8は、例えば、予め定められた減少値、又は、アクセル操作量に対応する指令値のうち、小さな値を、動力源トルク指令値として設定する。指令値は、第1ドグD1と第2ドグD2の接近を加速するための目標として予め定められた値である。これによって、減少値と同じ又は小さい値が動力源トルク指令値として設定される。この結果、エンジン11からの出力トルクが減少する。
制御装置8は、接近用動力減少処理(S33)を実施する場合、アクセル操作量に対する動力源の動力の変化量を、例えば、接近用動力増加処理(S13)及び接近用動力減少処理(S33)のいずれの処理も実施しない場合の変化量と比べて増加させる。
接近用動力減少処理では、動力源トルク指令値として、予め定められた減少値が出力されることによって、動力源トルク指令値はステップ状に減少する。この結果、エンジン11からの出力トルクが急速に減少する。
制御装置8は、接近用動力減少処理(S33)を実施する場合、アクセル操作量に対する動力源の動力の変化量を、例えば、接近用動力増加処理(S13)及び接近用動力減少処理(S33)のいずれの処理も実施しない場合の変化量と比べて増加させる。
接近用動力減少処理では、動力源トルク指令値として、予め定められた減少値が出力されることによって、動力源トルク指令値はステップ状に減少する。この結果、エンジン11からの出力トルクが急速に減少する。
続いて、制御装置8は、処理タイミングを設定する(S35)。制御装置8は、動力増加処理の開始タイミング、及び終了タイミングを設定する。詳細には、制御装置8は、ドグ係合予測時間を取得する。
動力増加処理の開始タイミングまでの期間は、接近用動力減少処理でのトルクが小さいほど短い期間に設定される。制御装置8は、エンジン11のトルクに基づいてドグ係合予測時間を取得する。また、動力増加処理の終了タイミングは、変速段が小さいほど長い期間に設定される。即ち、動力増加処理の終了タイミングは、有段変速機13のギア比が大きいほど長い期間に設定される。また、動力増加処理の終了タイミングは、トルクが大きいほど長い期間に設定される。続いて、制御装置8は、動力増加処理によるエンジン11の出力トルクの増加量を設定する(S36)。
動力増加処理の開始タイミングまでの期間は、接近用動力減少処理でのトルクが小さいほど短い期間に設定される。制御装置8は、エンジン11のトルクに基づいてドグ係合予測時間を取得する。また、動力増加処理の終了タイミングは、変速段が小さいほど長い期間に設定される。即ち、動力増加処理の終了タイミングは、有段変速機13のギア比が大きいほど長い期間に設定される。また、動力増加処理の終了タイミングは、トルクが大きいほど長い期間に設定される。続いて、制御装置8は、動力増加処理によるエンジン11の出力トルクの増加量を設定する(S36)。
動力増加処理の開始タイミングであると判別された場合(S37でYes)、制御装置8は、動力増加処理(S38)を開始する。ドグ係合のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクが増加する。
動力増加処理の終了タイミングが到来した場合(S39でYes)、制御装置8は、動力増加処理から復帰する(S41)。即ち、制御装置8は、動力増加処理を終了する。回転同期のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクの増加が終了する。
動力増加処理の終了タイミングが到来した場合(S39でYes)、制御装置8は、動力増加処理から復帰する(S41)。即ち、制御装置8は、動力増加処理を終了する。回転同期のタイミングに合わせて、エンジン11の出力トルクの増加が終了する。
図9は、加速状態が減速状態に変わる場合の回転速度、動力源トルク指令値、動力源出力トルク、及び駆動輪の駆動トルクの変化を示すタイムチャートである。
図9に示す例において、エンジン11は、加速伝達状態で正のトルクTaを出力している。エンジン11は、駆動輪5を駆動している。駆動輪5の駆動トルクPOは、時刻t11rより前において正の値POaである。
例えば運転者の操作に基づきアクセル操作量Gaが減少することによって、制御装置8が、接近用動力減少処理を実施する(図6のS33)。接近用動力減少処理は、エンジン11の動力(トルク)を減少するための処理である。制御装置8は、接近用動力減少処理で、動力源トルク指令値TIを減少させる。動力源トルク指令値TIは、ステップ状に減少する。制御装置8は、動力源トルク指令値TIに応じてスロットル開度TH及び点火角Aiを設定する。スロットル開度THiは、スロットル開度の指示値であり、THは、実際のスロットル開度を表す。
図9のTI’は、例えば、制御装置8が接近用動力減少処理を実施しない場合の動力源トルク指令値を示す。接近用動力減少処理を実施しない場合、制御装置8は、アクセル操作量Gaに相応して動力源トルク指令値TI’を減少させる。この場合、制御装置8は、アクセル操作量Gaに相応するスロットル開度TH’を設定する。より詳細には、制御装置8は、アクセル操作量Gaの操作可能範囲における割合に応じて、相応するスロットル開度TH’を設定する。
制御装置8は、動力源トルク指令値TIの変化量を、接近用動力減少処理を実施しない場合の動力源トルク指令値TI’の減少量と比べて減少させる。接近用動力減少処理を実施することによって、制御装置8は、エンジン11の動力の変化量を、接近用動力減少処理を実施しない場合の動力の変化量と比べて減少させる。
制御装置8が、動力源トルク指令値TIを減少させることによって、動力源の出力トルクTOが、アクセル操作量Gaに相応するトルクTO’より小さなトルクを出力する。動力源の出力トルクTOが、負になる。従って、第1ドグD1は第2ドグD2から離れ(非伝達状態)、減速しながら移動する。時刻t11から時刻t13まで、第1ドグD1と第2ドグD2は、ドグ係合しない非伝達状態(図3(A))である。
その後、第1ドグD1は、前に係合していた第2ドグD2に対し逆の位置に配置された第2ドグD2と再接触する。
制御装置8の接近用動力減少処理で動力源の出力トルクTOが減少するので、非伝達状態の期間が短縮する。即ち第1ドグD1と第2ドグD2が離れてから再度ドグ係合するまでの期間が短縮する。
従って、加速の応答性が向上する。
その後、第1ドグD1は、前に係合していた第2ドグD2に対し逆の位置に配置された第2ドグD2と再接触する。
制御装置8の接近用動力減少処理で動力源の出力トルクTOが減少するので、非伝達状態の期間が短縮する。即ち第1ドグD1と第2ドグD2が離れてから再度ドグ係合するまでの期間が短縮する。
従って、加速の応答性が向上する。
時刻t11rから時刻t13rまでの非伝達状態で、有段変速機13の出力軸30から駆動輪5に出力される駆動トルクはゼロである。即ち、時刻t11rから時刻t13rまで、エンジン11によって駆動輪5が駆動されない。このため、動力軸90の回転速度Vaの減少率は、接近用動力減少処理によって強調される。
時刻t11rから時刻t13rにおいて、制御装置8は、次の駆動力増加に備える。即ち、制御装置8は、スロットル開度THを徐々に増加する。また、制御装置8は、スロットル開度THの増加に伴い、点火角Aiの遅角量を増加する。
時刻t11rから時刻t13rにおいて、制御装置8は、次の駆動力増加に備える。即ち、制御装置8は、スロットル開度THを徐々に増加する。また、制御装置8は、スロットル開度THの増加に伴い、点火角Aiの遅角量を増加する。
時刻t13rで、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合する。非伝達状態が減速伝達状態に切替わる。第1ドグD1と第2ドグD2の非伝達状態で時刻t11rから時刻t13rまで減速した回転の角運動量が、被駆動ギア32からドグリング37cに伝達される(図3(C)参照)。
制御装置8は、動力増加処理(図6のS38)を実行する。
制御装置8は、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミングでエンジン11の出力トルクの増加が開始するよう、動力増加処理(図6のS38)を開始する。
詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間に基づいて、動力増加処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力増加処理を開始する。
これによって、制御装置8は、ドグ係合する時刻t13rよりもエンジン11の応答時間Rt3前の時刻t12rで、動力増加処理を開始する。なお、エンジン11の応答時間は、処理が開始する時刻によって変動する値である。
動力増加処理の開始から、エンジン11の応答時間Rt3経過後である時刻t13rで、エンジン11の出力トルクの増加が開始する。ドグ係合する時刻に合わせてエンジン11の出力トルクの増加が開始する。
制御装置8は、動力増加処理(図6のS38)を実行する。
制御装置8は、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミングでエンジン11の出力トルクの増加が開始するよう、動力増加処理(図6のS38)を開始する。
詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間に基づいて、動力増加処理を開始する。より詳細には、制御装置8は、演算したドグ係合予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力増加処理を開始する。
これによって、制御装置8は、ドグ係合する時刻t13rよりもエンジン11の応答時間Rt3前の時刻t12rで、動力増加処理を開始する。なお、エンジン11の応答時間は、処理が開始する時刻によって変動する値である。
動力増加処理の開始から、エンジン11の応答時間Rt3経過後である時刻t13rで、エンジン11の出力トルクの増加が開始する。ドグ係合する時刻に合わせてエンジン11の出力トルクの増加が開始する。
制御装置8は、動力軸90の回転が駆動輪の回転と同期するタイミングでエンジン11の出力トルクの増加が終了するよう、動力増加処理(図6のS38)を終了する。
詳細には、制御装置8は、回転同期予測時間に基づいて、動力増加処理を終了する。より詳細には、制御装置8は、演算した回転同期予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力増加処理を終了する。
これによって、制御装置8は、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbとが同期する時刻t15rよりもエンジン11の応答時間Rt5前の時刻t14rで、動力増加処理を終了する。エンジン11の応答時間Rt5は、処理が終了する時刻によって変動する値である。
詳細には、制御装置8は、回転同期予測時間に基づいて、動力増加処理を終了する。より詳細には、制御装置8は、演算した回転同期予測時間と、エンジン11の応答時間とに基づいて、動力増加処理を終了する。
これによって、制御装置8は、動力軸回転速度Vaと駆動輪回転速度Vbとが同期する時刻t15rよりもエンジン11の応答時間Rt5前の時刻t14rで、動力増加処理を終了する。エンジン11の応答時間Rt5は、処理が終了する時刻によって変動する値である。
このように、制御装置8は、時刻t12rから時刻t14rまで、動力増加処理(図6のS38)を実行する。これにより、時刻t13rから時刻t15rまで、エンジン11からのトルクが増加する。図7のTO’は、例えば、動力増加処理(図6のS38)が実行されない場合のエンジン11の出力トルクを示す。動力増加処理が実行されることによって、エンジン11の出力トルクは、動力増加処理が実行されない場合よりも増加する。
この結果、時刻t11rから時刻t13rまで接近用動力減少処理によって駆動トルクが減少しても、時刻t15rで第2ドグD2と第1ドグD1のドグ係合による、有段変速機13から駆動輪5への駆動トルクの変動が抑えられる。
本実施形態によれば、第1ドグD1と第2ドグD2とがドグ係合するタイミング(時刻t13r)に合わせて、エンジン11の出力トルクの増加が開始する。即ち、動力軸90の角運動量(減速の角運動量)の伝達の開始に合わせてエンジン11のトルクが増加する。このため、たとえドグ係合するタイミングで第1ドグD1と第2ドグD2との回転速度差があっても、駆動輪5に向かって伝達される減速の角運動量が抑えられる。伝達される角運動量は、例えば、ダンパ成分によって吸収される。従って、駆動輪5の駆動トルクの変化が図9のPOで示すように抑えられる。このようにして、ビークル1の衝撃が、動力増加処理(図6のS38)によって抑えられる。
本実施形態によれば、エンジン11の動力増加が開始する時刻(時刻t13r)を遅らせること、及び接近用動力減少処理で駆動トルクが減少することの双方によって、ドグ係合の状態までの時間が短縮する。
[第二実施形態]
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
図10は、第二実施形態に係るビークルのドグ係合予測を説明するタイムチャートである。
第二実施形態の制御装置8は、入力軸速度検出器27を用いて、第1ドグD1及び第2ドグD2の相対回転位置を取得する。制御装置8は、相対回転位置に基づいて、動力減少処理及び動力増加処理の少なくとも一つの処理を開始するタイミングを制御する。
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
図10は、第二実施形態に係るビークルのドグ係合予測を説明するタイムチャートである。
第二実施形態の制御装置8は、入力軸速度検出器27を用いて、第1ドグD1及び第2ドグD2の相対回転位置を取得する。制御装置8は、相対回転位置に基づいて、動力減少処理及び動力増加処理の少なくとも一つの処理を開始するタイミングを制御する。
より詳細には、制御装置8は、入力軸速度検出器27から、入力軸20の回転速度を取得する。制御装置8は、ドグ係合予測時間の取得処理(図6のS15)において、第1ドグD1及び第2ドグD2の相対回転位置を取得する。
例えば、制御装置8は、入力軸速度検出器27から得られる入力軸20の回転速度に基づいて第1ドグD1の回転速度を演算する。また、制御装置8は、加速状態に切り替わる前の入力軸20の回転速度に基づいて第2ドグD2の回転速度を演算する。制御装置8は、相対回転速度も演算する。回転位置は、例えば、回転速度を積分することで演算される。制御装置8は、第1ドグD1及び第2ドグD2の回転位置から相対回転位置を演算する。回転速度から相対回転位置を取得し、相対回転位置に基づいて処理の開始タイミングを制御することによって、簡潔な演算で処理の開始を制御することができる。なお、第2ドグD2の回転速度については、例えば、出力軸30に設けた別の速度検出器を用いて取得する方法も採用可能である。
例えば、制御装置8は、入力軸速度検出器27から得られる入力軸20の回転速度に基づいて第1ドグD1の回転速度を演算する。また、制御装置8は、加速状態に切り替わる前の入力軸20の回転速度に基づいて第2ドグD2の回転速度を演算する。制御装置8は、相対回転速度も演算する。回転位置は、例えば、回転速度を積分することで演算される。制御装置8は、第1ドグD1及び第2ドグD2の回転位置から相対回転位置を演算する。回転速度から相対回転位置を取得し、相対回転位置に基づいて処理の開始タイミングを制御することによって、簡潔な演算で処理の開始を制御することができる。なお、第2ドグD2の回転速度については、例えば、出力軸30に設けた別の速度検出器を用いて取得する方法も採用可能である。
図10の横軸は、検出及びドグ係合のイベントが発生するタイミングを示している。図10には、相対回転位置の取得が3回繰返し実施された場合のドグ係合予測が示されている。3回のドグ係合予測時間の取得処理は、時刻t0、t1、t2で実施される。
図10の縦軸は、相対回転位置を示している。相対回転位置は、相対移動に伴い0から増加する。相対回転位置δはドグ係合の位置を示している。ドグ係合までの距離はy[t]、y[t1]、y[t2]で表されている。
図10の実線は、時間の経過に伴い変化する、実際の相対位置の例を示している。
図10の縦軸は、相対回転位置を示している。相対回転位置は、相対移動に伴い0から増加する。相対回転位置δはドグ係合の位置を示している。ドグ係合までの距離はy[t]、y[t1]、y[t2]で表されている。
図10の実線は、時間の経過に伴い変化する、実際の相対位置の例を示している。
時刻t0における検出に基づいて取得された相対回転位置は、0である。時刻t0よりも前に、第1ドグD1及び第2ドグD2の相対移動は開始していない。ドグ係合までの距離はy[t0]は、遊びに相当する距離δに等しい。時刻t0で相対移動が開始する。時刻t0において検出される相対回転速度は、v[0]である。例えば、時刻t0の相対回転速度v[0]に基づいてドグ係合のタイミングが予測される場合、ドグ係合の予測タイミングはtt0である。
時刻t1において検出される相対回転速度は、v[1]である。相対回転速度に基づいて取得されたドグ係合までの距離は、y[t1]である。例えば、時刻t01相対回転速度v[1]に基づいてドグ係合のタイミングが予測される場合、ドグ係合の予測タイミングはtt1である。
時刻t2における検出に基づいて取得されたドグ係合までの距離は、y[t2]である。例えば、時刻t2の相対回転速度v[2]に基づいてドグ係合のタイミングが予測される場合、ドグ係合の予測タイミングはtt2である。
時間の経過に伴い、ドグ係合までの距離は減少する。制御装置8は、取得された相対回転位置と、遊びに相当するδとの差が所定の基準値を下回った場合、処理開始タイミングが到来したとして(図6のS17でYes)、動力減少処理(図6のS18)を開始する。
時刻t1において検出される相対回転速度は、v[1]である。相対回転速度に基づいて取得されたドグ係合までの距離は、y[t1]である。例えば、時刻t01相対回転速度v[1]に基づいてドグ係合のタイミングが予測される場合、ドグ係合の予測タイミングはtt1である。
時刻t2における検出に基づいて取得されたドグ係合までの距離は、y[t2]である。例えば、時刻t2の相対回転速度v[2]に基づいてドグ係合のタイミングが予測される場合、ドグ係合の予測タイミングはtt2である。
時間の経過に伴い、ドグ係合までの距離は減少する。制御装置8は、取得された相対回転位置と、遊びに相当するδとの差が所定の基準値を下回った場合、処理開始タイミングが到来したとして(図6のS17でYes)、動力減少処理(図6のS18)を開始する。
上記の処理は、動力増加処理(図6のS38)に関する処理についても適用される。
本実施形態における残りの処理及び構成は、第一実施形態における処理及び構成と同じである。
本実施形態における残りの処理及び構成は、第一実施形態における処理及び構成と同じである。
[第三実施形態]
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
図11は、第三実施形態に係るビークルの減速状態が加速状態に変わる場合におけるビークルの回転速度、動力源トルク指令値、動力源出力トルク、及び駆動輪の駆動トルクの変化を示すタイムチャートである。
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
図11は、第三実施形態に係るビークルの減速状態が加速状態に変わる場合におけるビークルの回転速度、動力源トルク指令値、動力源出力トルク、及び駆動輪の駆動トルクの変化を示すタイムチャートである。
第三実施形態に係るビークル1の制御装置8は、モータジェネレータ41から出力されるトルクを制御することによって、加速時動力変更処理及び減速時動力変更処理を実施する。エンジン11及びモータジェネレータ41の組合せが、動力源として機能する。制御装置8は、単にアクセル操作量Gaに相応して動力源トルク指令値TI’を変更する。より詳細には、制御装置8は、アクセル操作量Gaの操作可能範囲における割合に応じて、相応するスロットル開度TH’を設定する。
本実施形態における残りの点は、第一実施形態及び第二実施形態と同じであるので、第一実施形態で参照した図を流用し説明する。
本実施形態における残りの点は、第一実施形態及び第二実施形態と同じであるので、第一実施形態で参照した図を流用し説明する。
加速時動力変更処理について説明する。制御装置8は、接近用動力増加処理(図6のS13)で、モータジェネレータ41を電力で駆動することによって、動力軸90の回転速度を増加させる。この時、制御装置8は、モータジェネレータ41が回転方向にトルクを出力するように、モータジェネレータ41を制御する。図11に示すように、時刻t11から時刻t13まで、モータジェネレータ41が正のトルク、即ち回転方向のトルクを出力する。これによって、第1ドグD1と第2ドグD2の接近が加速する。
制御装置8は、動力減少処理(図6のS18)で、モータジェネレータ41に発電させることによって、動力軸90の回転速度を減少させる。図11に示すように、時刻t13から時刻t15まで、モータジェネレータ41が負のトルクを出力する。これによって、第1ドグD1と第2ドグD2の間で伝達される伝達トルクが減少する。
本実施形態によれば、エンジン11のスロットル開度TH又は点火角Aiを制御すること無しに接近用動力増加処理及び動力減少処理を実施する。このため、モータジェネレータ41を含む動力源の応答性が向上する。
続いて、減速時動力変更処理について説明する。
図12は、第三実施形態に係るビークルの加速状態が減速状態に変わる場合におけるビークルの回転速度、動力源トルク指令値、動力源出力トルク、及び駆動輪の駆動トルクの変化を示すタイムチャートである。
制御装置8は、接近用動力減少処理(図6のS33)で、モータジェネレータ41に発電させることによって、動力軸90の回転速度を減少する。この時、制御装置8は、モータジェネレータ41が回転方向とは逆のトルクを出力するように、モータジェネレータ41を制御する。図12に示すように、時刻t11rから時刻t13rまで、モータジェネレータ41が負のトルク、即ち回転方向とは逆のトルクを出力する。これによって、第1ドグD1と第2ドグD2の接近が加速する。
制御装置8は、動力増加処理(図6のS38)で、モータジェネレータ41を電力で駆動することによって、動力軸90の回転速度を増加させる。図12に示すように、時刻t13rから時刻t15rまで、モータジェネレータ41が正のトルクを出力する。これによって、第1ドグD1と第2ドグD2の間で伝達される伝達トルクが増加する。
本実施形態によれば、エンジン11のスロットル開度TH又は点火角Aiを制御すること無しに接近用動力増加処理及び動力減少処理を実施することができる。このため、モータジェネレータ41を含む動力源の応答性が向上する。
[第四実施形態]
続いて、本発明の第四実施形態について説明する。
図13は、第四実施形態に係るビークルの概略構成を説明する図である。
第四実施形態のビークルは、第一実施形態から第三実施形態までと異なる種類の有段変速機を有する。第四実施形態におけるこの他の点は、第一実施形態から第三実施形態と共通である。従って、第四実施形態の説明では、第一実施形態についての図面も流用し、第一実施形態と同じ符号を用いる。
続いて、本発明の第四実施形態について説明する。
図13は、第四実施形態に係るビークルの概略構成を説明する図である。
第四実施形態のビークルは、第一実施形態から第三実施形態までと異なる種類の有段変速機を有する。第四実施形態におけるこの他の点は、第一実施形態から第三実施形態と共通である。従って、第四実施形態の説明では、第一実施形態についての図面も流用し、第一実施形態と同じ符号を用いる。
第四実施形態のビークル1が備える有段変速機13は、複数の駆動ギア(21~26)の一部の噛み合いが解除される。但し、本実施形態における有段変速機13は、第一実施形態と同じく、常時、複数の被駆動ギア(31~36)の少なくとも一つが駆動ギア(21~26)と噛み合う。本実施形態における有段変速機13は、図1に示すようなドグリングを備えていない。第1ドグD1及び第2ドグD2は、被駆動ギア(31~36)及び被駆動ギア(31~36)のいずれかのみに設けられている。
駆動ギア(21~26)のうち、第5速駆動ギア25及び第6速駆動ギア26は、入力軸20の軸方向に移動可能である。第5速駆動ギア25及び第6速駆動ギア26は、シフトフォーク53bの軸方向での移動に伴い、一体で移動する。
また、被駆動ギア(31~36)のうち第3速被駆動ギア33及び第4速被駆動ギア34は、入力軸20の軸方向に移動可能である。例えば、第4速被駆動ギア34が移動することによって、第4速被駆動ギア34に設けられた第1ドグD1と、隣接する第2速被駆動ギア32に設けられた第2ドグD2がドグ係合する。即ち、第4速被駆動ギア34と第2速被駆動ギア32とが係合する。これによって、入力軸20から、第2速駆動ギア22、第2速被駆動ギア32、及び第4速被駆動ギア34を介して、出力軸30に動力が伝達される。この時、第4速被駆動ギア34と第2速駆動ギア22との噛み合いが解除される。
本実施形態においても、第1ドグD1と第2ドグD2は、遊びを有してドグ係合する。従って、本実施形態の制御装置8による加速時動力変更処理及び減速時動力変更処理が実行される。本実施形態においても、動力増加処理又は動力減少処理によって、非伝達状態で加速又は減速した被駆動ギア及び被駆動ギア等の角運動量に起因する駆動トルクの変動による衝撃が抑えられる。
また、被駆動ギア(31~36)のうち第3速被駆動ギア33及び第4速被駆動ギア34は、入力軸20の軸方向に移動可能である。例えば、第4速被駆動ギア34が移動することによって、第4速被駆動ギア34に設けられた第1ドグD1と、隣接する第2速被駆動ギア32に設けられた第2ドグD2がドグ係合する。即ち、第4速被駆動ギア34と第2速被駆動ギア32とが係合する。これによって、入力軸20から、第2速駆動ギア22、第2速被駆動ギア32、及び第4速被駆動ギア34を介して、出力軸30に動力が伝達される。この時、第4速被駆動ギア34と第2速駆動ギア22との噛み合いが解除される。
本実施形態においても、第1ドグD1と第2ドグD2は、遊びを有してドグ係合する。従って、本実施形態の制御装置8による加速時動力変更処理及び減速時動力変更処理が実行される。本実施形態においても、動力増加処理又は動力減少処理によって、非伝達状態で加速又は減速した被駆動ギア及び被駆動ギア等の角運動量に起因する駆動トルクの変動による衝撃が抑えられる。
1 ビークル
5 駆動輪(推進部材)
8 制御装置
11 エンジン(動力源)
12 クラッチ
13 有段変速機
19 トルク検出器
20 入力軸
21~26 駆動ギア
30 出力軸
31~36 被駆動ギア
37a~37c ドグリング
41 モータジェネレータ
55 変速段検出器
90 動力軸
138 遊び付きドグ係合機構
139 変速段設定機構
191 スロットル開度検出器
192 動力軸速度検出器
D1 第1ドグ(第1伝達部材)
D2 第2ドグ(第2伝達部材)
5 駆動輪(推進部材)
8 制御装置
11 エンジン(動力源)
12 クラッチ
13 有段変速機
19 トルク検出器
20 入力軸
21~26 駆動ギア
30 出力軸
31~36 被駆動ギア
37a~37c ドグリング
41 モータジェネレータ
55 変速段検出器
90 動力軸
138 遊び付きドグ係合機構
139 変速段設定機構
191 スロットル開度検出器
192 動力軸速度検出器
D1 第1ドグ(第1伝達部材)
D2 第2ドグ(第2伝達部材)
Claims (8)
- ビークルであって、
前記ビークルは、
前記ビークルを推進させる推進部材と、
前記推進部材に向け動力を出力する加速領域及び前記推進部材から動力を受ける減速領域を含む領域で動作する動力源と、
前記動力源から前記推進部材への動力伝達経路において、互いの間に遊びを有し且つ互いに相対回転可能であるように設けられ、互いに係合することにより動力を伝達することが可能であるように構成された第1伝達部材及び第2伝達部材と、
前記第1伝達部材が前記第2伝達部材から周方向で離れ動力が伝達されない非伝達状態から、前記第2伝達部材が前記第1伝達部材と前記周方向で当った係合により加速方向に動力が伝達される加速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する加速時動力変更処理、並びに、前記非伝達状態から、前記係合により減速方向へ動力が伝達される減速伝達状態に切り替わる場合に、前記動力源の動力を変更する減速時動力変更処理の少なくとも一つを実行する制御装置とを備え、
前記加速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記加速領域に増加する接近用動力増加処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを減少させるよう前記動力源の動力を減少する動力減少処理を含み、
前記減速時動力変更処理は、前記非伝達状態で前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の接近を加速するように前記動力源の動力を前記減速領域に減少する接近用動力減少処理、及び、前記接近用動力増加処理の後に前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の間で伝達される伝達トルクを増加させるよう前記動力源の動力を増加する動力増加処理を含み、
前記制御装置は、
前記加速時動力変更処理において、前記接近用動力増加処理の後に前記動力減少処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記加速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力減少処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御し、
前記減速時動力変更処理において、前記接近用動力減少処理の後に前記動力増加処理を開始するタイミングを、前記非伝達状態から前記減速伝達状態への切り替わりタイミングと同時又は前記切り替わりタイミングよりも前になるように制御し、前記動力増加処理を終了するタイミングを、前記切り替わりタイミングよりも後になるように制御する。 - 請求項1記載のビークルであって、
前記ビークルは、前記ビークルの運転者による操作を受け、前記動力源から出力される動力を指示するアクセル操作子をさらに備え、
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合における前記アクセル操作子の操作量に対する前記動力源の動力の変化量を、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理のいずれの処理も実施しない場合の変化量と比べて増加する。 - 請求項1又は2に記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記接近用動力増加処理及び前記接近用動力減少処理の少なくとも一つの処理を実施する場合に、前記動力源に出力させる動力の指示値をステップ状に変化させる。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のビークルであって、
前記ビークルは、
前記伝達トルクに関連するトルク関連量を検出するトルク検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記動力減少処理において、前記動力減少処理で前記伝達トルクを減少させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理、並びに、
前記動力増加処理において、前記動力増加処理で前記伝達トルクを増加させる量と、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングとの少なくとも一つを、前記トルク検出器により検出される前記トルク関連量に基づいて制御する処理の少なくとも一つの処理を実行するように構成されている。 - 請求項4記載のビークルであって、
前記制御装置は、前記第1伝達部材と前記第2伝達部材が前記周方向に当たる前記係合のタイミングまでの時間を、前記トルク検出器により検出された前記トルク関連量に基づいて演算するとともに、演算した前記係合のタイミングまでの時間に基づいて前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを決定する。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のビークルであって、
前記制御装置は、
前記第1伝達部材と前記第2伝達部材との相対回転位置を取得し、前記少なくとも一つの処理を開始するタイミングを、前記相対回転位置に基づいて制御する。 - 請求項6に記載のビークルであって、
前記ビークルは、
前記第1伝達部材及び前記第2伝達部材に関する動力入力軸と動力出力軸のうち、少なくとも前記動力入力軸の回転速度に関する情報を検出する回転速度検出部
を備え、
前記制御装置は、
前記動力入力軸の回転速度に関する情報に基づいて前記相対回転位置を演算することにより、前記相対回転位置を取得する。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載のビークルであって、
前記ビークルは、
有段変速機を備え、前記有段変速機は、
回転可能に配置され、動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と平行な軸線上に回転可能に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸と常に共に回転するか又は前記入力軸と相対回転可能であるように構成され、それぞれが各変速段に対応する複数の駆動ギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸と常に共に回転するか又は前記出力軸と相対回転可能であるように構成されるとともに、対応する前記駆動ギアと噛み合い可能であるように構成された複数の被駆動ギアであって、常時、前記複数の被駆動ギアの少なくとも一つが前記駆動ギアと噛み合う複数の被駆動ギアと、
いずれか一つの変速段に係る前記駆動ギア及び前記被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成された変速段設定機構とを有し、
前記変速段設定機構は、前記各変速段において、前記駆動ギア及び前記被駆動ギアのいずれかに設けられた前記第1伝達部材としての第1ドグ及び前記第1ドグと前記周方向で遊びを有して当たる前記第2伝達部材としての第2ドグを有し、前記第1ドグが前記第2ドグと前記周方向で当ったドグ係合により、前記入力軸を介して前記駆動ギアに至る動力又は前記被駆動ギアから前記出力軸へ向かう動力のいずれかを、機械的に且つ選択的に有効に設定するための遊び付きドグ係合機構を含み、
前記動力源は、前記有段変速機の前記入力軸に供給される動力を出力する。
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