特許 6278027 遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6278027

(24)【登録日】2018年1月26日

(45)【発行日】2018年2月14日

(54)【発明の名称】遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20180205BHJP

   F16H 59/40 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 59/42 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 59/44 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 61/04 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 61/68 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 63/46 20060101ALI20180205BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20180205BHJP

   F16F 15/14 20060101ALI20180205BHJP

【ＦＩ】

   F16D48/02 640P

   F16H59/40

   F16H59/42

   F16H59/44

   F16H61/04

   F16H61/68

   F16H63/46

   F16H61/02

   F16F15/14 Z

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-213410(P2015-213410)

(22)【出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2017-82962(P2017-82962A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2017年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100083013

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 正明

(72)【発明者】

【氏名】中島 亨成

(72)【発明者】

【氏名】中山 康成

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 忠志

(72)【発明者】

【氏名】仲岸 優

(72)【発明者】

【氏名】本瓦 成人

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−９２１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１０８４０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４８／０２

Ｆ１６Ｆ １５／１４

Ｆ１６Ｈ ５９／４０

Ｆ１６Ｈ ５９／４２

Ｆ１６Ｈ ５９／４４

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

Ｆ１６Ｈ ６１／０４

Ｆ１６Ｈ ６１／６８

Ｆ１６Ｈ ６３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパが連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインを制御する制御装置であって、
前記断接機構の断接制御を行う断接制御手段と、
前記変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、
該変速制御手段による変速制御中は、前記断接制御手段による断接制御を抑制する断接抑制手段と、を備える
ことを特徴とする遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項2】

前記断接抑制手段は、前記変速制御手段によって前記変速機構の変速比を所定以上変化させる変速制御を行うときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項3】

前記変速機構は、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、
前記断接抑制手段は、前記変速制御手段によって変速段を２段以上変化させる有段変速制御を行うときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項4】

前記変速機構は、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、
前記断接抑制手段は、変速制御の実行中のイナーシャフェーズのときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項5】

前記断接抑制手段は、少なくとも前記変速制御手段によってエンジンの過回転防止のための変速制御を行うときには前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項6】

前記断接抑制手段は、少なくとも前記変速制御手段によってエンジンストール防止のための変速制御を行うときには前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【請求項7】

前記断接抑制手段による断接制御の抑制は、前記断接制御手段による断接制御を禁止することである
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両等のパワートレインの制御装置に関し、特に、遠心振子ダンパを有するパワートレインの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンから自動変速機を介して駆動輪に至る動力伝達経路を構成するパワートレインを搭載した車両において、エンジンの燃費性能向上のために、エンジンの減筒運転やＨＣＣＩ燃焼、又は自動変速機のトルコンレス化の技術を適用することが知られている。

【0003】

しかし、このような車両の場合、特にエンジンで発生したトルク変動によるねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されて車両各部に振動と騒音を発生させるという課題があった。以下、説明の便宜上、「自動変速機」という用語は、変速比を段階的に切り替える変速機構を備えた有段の自動変速機のみならず、変速比を連続的に変化させる変速機構を備えた無段の自動変速機（ＣＶＴ）も含むものとして説明する。また、自動変速機を構成する変速機構には、トルクコンバータやねじりダンパ機構は含まれないものとする。

【0004】

上述の課題に対して、例えば、特許文献１に記載されているように、動力伝達軸に遠心振子ダンパを連絡させる技術が知られている。この遠心振子ダンパは、動力伝達軸と共に回転する支持部材と、該支持部材にその軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持された質量体である振子と、を備える。トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材乃至動力伝達軸のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。

【0005】

ここで、始動時等のエンジン低回転域では、動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパも低速で回転し、振子に作用する遠心力が小さくなるので、この遠心力によってトルク変動を抑制する振子の動作が不安定となり、周辺部材と接触して異音が発生することがある。この異音の発生を抑制するために、特許文献１の発明では、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に、エンジンの低回転域で遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断する断接機構が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−２２８００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、特許文献１に記載の先行技術では、変速制御の実行中に断接機構が接続されると、遠心振子ダンパの慣性モーメント（イナーシャ）が動力伝達軸に負荷モーメントとして加わり、動力伝達軸の慣性モーメントが急激に増加するため、この慣性モーメントの変化に変速制御が対応しきれずに、変速動作が長期化するおそれがある。一方で、変速制御の実行中に断接機構が遮断されると、動力伝達軸に負荷モーメントとして加わっていた遠心振子ダンパの慣性モーメントがなくなり、動力伝達軸の慣性モーメントが急激に減少するため、変速ショックが発生するおそれがある。

【0008】

本発明は、遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置に関する上述のような実情に鑑みてなされたもので、変速機構の変速制御の実行中に断接機構が断接されることによる変速性能の低下を防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するため、本発明に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。

【0010】

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパが連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインを制御する制御装置であって、
前記断接機構の断接制御を行う断接制御手段と、
前記変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、
該変速制御手段による変速制御中は、前記断接制御手段による断接制御を抑制する断接抑制手段と、を備える
ことを特徴とする。

【0011】

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接抑制手段は、前記変速制御手段によって前記変速機構の変速比を所定以上変化させる変速制御を行うときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする。

【0012】

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記変速機構は、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、
前記断接抑制手段は、前記変速制御手段によって変速段を２段以上変化させる有段変速制御を行うときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする。

【0013】

なお、「変速機構」は、変速比を段階的に切り替える機構を備えた有段の変速機構のみならず、変速比を連続的に変化させる機構を備えた無段の変速機構（ＣＶＴ）も含むものとする。

【0014】

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記変速機構は、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、
前記断接抑制手段は、変速制御の実行中のイナーシャフェーズのときに前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする。

【0015】

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接抑制手段は、少なくとも前記変速制御手段によってエンジンの過回転防止のための変速制御を行うときには前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする。

【0016】

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接抑制手段は、少なくとも前記変速制御手段によってエンジンストール防止のための変速制御を行うときには前記断接制御手段による断接制御を抑制する
ことを特徴とする。

【0017】

また、請求項７に記載の発明は、前記請求項１から６のいずれか１項に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接抑制手段による断接制御の抑制は、前記断接制御手段による断接制御を禁止することである
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

前記の構成により、請求項１に記載の発明によれば、変速制御手段による変速制御中は、断接抑制手段が断接制御手段による断接制御を抑制するので、変速機構の変速制御の実行中は動力伝達軸の慣性モーメントの変化が抑制され、変速時間の長期化や変速ショックの発生を防止することができる。

【0019】

また、請求項２に記載の発明によれば、断接抑制手段は、変速制御手段によって変速機構の変速比を所定以上変化させる変速制御を行うときに断接制御手段による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し易い変速比の変化が所定以上の場合にのみ断接制御を抑制すると共に、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し難い変速比の変化が所定未満の場合には断接制御を行うことで、変速性能の低下を防止しながら断接制御の制御性が犠牲にされることが少なくなる。

【0020】

また、請求項３に記載の発明によれば、変速機構は、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、断接抑制手段は、変速制御手段によって変速段を２段以上変化させる有段変速制御を行うときに断接制御手段による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し易い変速段の変化が２段以上の場合にのみ断接制御を抑制すると共に、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し難い変速段の変化が１段の場合には断接制御を行うことで、変速性能の低下を防止しながら断接制御の制御性が犠牲にされることが少なくなる。

【0021】

また、請求項４に記載の発明によれば、断接抑制手段は、変速制御の実行中のイナーシャフェーズのときに断接制御手段による断接制御を抑制するので、例えば、変速制御と断接制御が並行して開始された場合に、変速制御がイナーシャフェーズ（変速動作）に入ったときに、その変速動作の完了まで断接制御の実行を中断する、又は、イナーシャフェーズ中に断接指令が出力されたときに、その指令を無視する或いはイナーシャフェーズの終了まで断接制御の開始を待たせる、等することにより、慣性モーメントの変化が直接的に変速性能に影響するイナーシャフェーズにおいて慣性モーメントの変化が抑制され、変速性能の低下を防止することができる。

【0022】

また、請求項５に記載の発明によれば、断接抑制手段は、変速制御手段によってエンジンの過回転（以下、「オーバレブ」という。）防止のための変速制御を行うときに断接制御手段による断接制御を抑制するので、特に断接手段を接続する制御を抑制する場合には、慣性モーメントの増加による変速時間の長期化が生じず、エンジンのオーバレブを素早く確実に防止することができる。また、断接手段を切断する制御を抑制する場合には、慣性モーメントの減少による変速ショックを防止しながらエンジンのオーバレブを防止することができる。更に、オーバレブ防止以外の目的で変速制御を行うときにも断接制御を抑制する場合には、断接制御の制御性が犠牲にされることがより少なくなる。

【0023】

また、請求項６に記載の発明によれば、断接抑制手段は、変速制御手段によってエンジンストール（以下、「エンスト」という。）防止のための変速制御を行うときに断接制御手段による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化が生じず、エンストを素早く確実に防止することができる。また、断接制御手段によって断接手段を切断する制御を抑制する場合には、変速ショックを防止しながらエンストを防止することができる。更に、エンスト防止以外の目的で変速制御を行うときにも断接制御を抑制する場合には、断接制御の制御性が犠牲にされることがより少なくなる。

【0024】

また、請求項７に記載の発明によれば、断接制御の抑制として、その断接制御を禁止するので、変速制御の実行中は動力伝達軸の慣性モーメントの変化を無くすことができ、変速性能の低下をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインを示す骨子図である。

【図2】前記パワートレインの制御システム図である。

【図3】前記パワートレインのクラッチ機構を断接する制御マップである。

【図4】前記パワートレインの制御方法を示すフローチャートである。

【図5】図４のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（１）である。

【図6】図４のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（２）である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係るパワートレインの制御方法を示すフローチャートである。

【図8】図７のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャートである。

【図9】本発明の第３の実施形態に係るパワートレインの制御方法を示すフローチャートである。

【図10】図９のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャートである。

【図11】本発明の第４の実施形態に係るパワートレインの制御方法を示すフローチャートである。

【図12】図１１のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（１）である。

【図13】図１１のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（２）である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【0027】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレイン１０（以下、単に「パワートレイン１０」という。）の構成を示す骨子図である。図１に示すように、このパワートレイン１０は、エンジン１と、該エンジン１の駆動力を駆動輪２に伝達する自動変速機３の変速機構３ａと、エンジン１の出力軸１ａと変速機構３ａの入力軸３ｂとの間を連絡するねじりダンパ機構４と、変速機構３ａの入力軸３ｂに連絡された遠心振子ダンパ機構５と、を備える。

【0028】

自動変速機３は、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することによって変速比を段階的に切り替える変速機構３ａを備えた有段変速機である。なお、自動変速機３は、変速比を連続的に変化させる変速機構を備えた無段の自動変速機（ＣＶＴ）であってもよい。また、ねじりダンパ機構４に対して、代替的又は付加的にトルクコンバータが設けられていてもよい。

【0029】

ねじりダンパ機構４は、出力軸１ａに並列に連絡された第１ばね部材４ａ及び第２ばね部材４ｂを備える。これにより、出力軸１ａの回転がばね部材４ａ、４ｂを介して入力軸３ｂ側に伝達されるようになっている。なお、本実施形態の「入力軸３ｂ」は、請求項１における「動力伝達軸」に相当する。

【0030】

遠心振子ダンパ機構５は、入力軸３ｂの回転を増速する増速機構である遊星歯車セット１２と、該遊星歯車セット１２を介して入力軸３ｂに連絡された遠心振子ダンパ１３と、入力軸３ｂから遊星歯車セット１２への動力伝達を断接可能な断接機構であるクラッチ機構１４と、を備える。なお、クラッチ機構１４は、遊星歯車セット１２と遠心振子ダンパ１３との間に設けられてもよい。

【0031】

遊星歯車セット１２は、シングルピニオンタイプであり、回転要素として、サンギヤ２１と、リングギヤ２３と、サンギヤ２１及びリングギヤ２３に噛み合うピニオン２２を支持するピニオンキャリヤ２４（以下、単に「キャリヤ２４」と略記する。）と、を有する。

【0032】

そして、この遊星歯車セット１２のキャリヤ２４には入力軸３ｂがクラッチ機構１４を介して連絡されると共に、サンギヤ２１には遠心振子ダンパ１３が連絡されている。また、リングギヤ２３には変速機ケース３ｄが連結されることでその回転が制止されている。

【0033】

遠心振子ダンパ１３は、遊星歯車セット１２のサンギヤ２１に連結された図示しない支持部材と、該支持部材にその軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持された質量体である図示しない振子と、を備えている。遠心振子ダンパ１３は、トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材のトルク変動を抑制する反トルクとして働く結果、入力軸３ｂのねじり振動を吸収できるように構成されている。

【0034】

クラッチ機構１４は、図示しないクラッチハブ及びクラッチドラムと、該クラッチハブ及びクラッチドラムに交互に係合された図示しない複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧する図示しないピストンと、を備えている。クラッチ機構１４は、ピストンの背面側に設けられた油圧室に供給する締結用油圧を制御することによって、締結度合いが変化する、すなわち締結、解放又はスリップ状態に切り替わるように構成されている。

【0035】

ここで、上述のパワートレイン１０の作用について説明する。

【0036】

まず、エンジン１が駆動されると、その動力はねじりダンパ機構４に伝達され、このとき、エンジン１のトルク変動は、ねじりダンパ機構４によってある程度は吸収される。このねじりダンパ機構４に伝達された動力の一部は、更に変速機構３ａの入力軸３ｂから遠心振子ダンパ機構５に伝達される。遠心振子ダンパ機構５のクラッチ機構１４が締結されると、このクラッチ機構１４を介して入力軸３ｂから遊星歯車セット１２へ動力が伝達される。このとき、遊星歯車セット１２のリングギヤ２３の回転が変速機ケース３ｄによって制止されているので、入力軸３ｂと連結されたキャリヤ２４の回転に伴って、サンギヤ２１が回転する。サンギヤ２１の回転は、キャリヤ２４の回転に対して、サンギヤ２１に対するキャリヤ２４の歯数比に応じて増速される。遠心振子ダンパ１３は、増速されたサンギヤ２１の回転数で駆動される。このとき、ねじりダンパ機構４で吸収しきれなかったトルク変動が遠心振子ダンパ１３で吸収される。

【0037】

また、本実施形態おけるパワートレイン１０には、エンジン１の出力軸１ａの回転数を検出するエンジン回転数センサ１０１と、変速機構３ａの入力軸３ｂの回転数を検出する変速機構入力軸回転数センサ１０２（以下、「変速機構入力軸回転数」を単に「入力軸回転数」という。）と、変速機構３ａの出力軸３ｃの回転数を検出する車速センサ１０３と、遠心振子ダンパ１３の回転数を検出する振子回転数センサ１０４と、がそれぞれ設けられている。これら回転数センサ１０１〜１０４として、例えば、ピックアップコイル型、ホール素子型、磁気抵抗素子型等の磁気センサを用いることができる。

【0038】

更に、上述のように構成されるパワートレイン１０には、エンジン１、自動変速機３及び遠心振子ダンパ機構５のクラッチ機構１４等、パワートレイン１０に関係する構成を総合的に制御するコントロールユニット１００（図１には図示しない）が設けられている。なお、コントロールユニット１００は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。

【0039】

次に、図２を参照しながら、コントロールユニット１００によって構成されたパワートレイン１０の制御システムについて説明する。

【0040】

図２は、パワートレイン１０の制御システム図である。図２に示すように、コントロールユニット１００には、エンジン回転数センサ１０１、入力軸回転数センサ１０２、車速センサ１０３、振子回転数センサ１０４、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１０５、シフトレバーの操作位置を検出するレンジセンサ１０６等からの信号が入力されるように構成されている。

【0041】

また、コントロールユニット１００は、上述の各種センサ等からの入力信号に基づき、エンジン１に対して制御信号を出力するエンジン制御部１１０と、変速指令に基づいて自動変速機３に変速比を変更する制御信号を出力する変速制御部１２０と、変速制御部１２０による変速制御を抑制する変速抑制部１３０と、断接指令に基づいてクラッチ機構１４に締結度合いを制御する制御信号を出力する断接制御部１４０と、を備える。

【0042】

エンジン制御部１１０は、エンジン１の燃料噴射制御、点火制御を行うことができる。なお、エンジン制御部１１０は、気筒数制御等も行ってもよい。

【0043】

変速制御部１２０は、車速センサ１０３、アクセル開度センサ１０５、レンジセンサ１０６等からの入力信号に基づいて、変速機構３ａの変速段（変速比）を変更する変速制御を行う。すなわち、変速制御部１２０は、現在の車速、アクセル開度から図示しない変速マップに従って決定された所望の変速段に変更する変速指令を出力し、この変速指令に基づいて変速機構３ａを所望の変速段に変更する制御を行う。

【0044】

断接制御部１３０は、エンジン回転数センサ１０１からの入力信号に基づいて、図３に示された制御マップに従って断接指令を出力し、クラッチ機構１４を接続状態又は切断状態に切り替える断接制御を行う。

【0045】

すなわち、断接制御部１３０は、エンジン回転数がＮ_１以下の低速域又はＮ_２（Ｎ_２＞Ｎ_１）以上の高速域ではクラッチ機構１４を切断状態で維持し、エンジン回転数がＮ_１からＮ_２までの中速域ではクラッチ機構１４を接続状態に維持するように制御を行う。また、断接制御部１３０は、エンジン回転数が低速域から中速域まで上昇中に回転数Ｎ_１に達した時、又は高速域から中速域まで下降中に回転数Ｎ_２に達した時、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令をコントロールユニット１００内の内部指令として出力し、この接続指令に基づいてクラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替えるように制御を行う。更に、断接制御部１３０は、エンジン回転数が中速域から低速域まで下降中に回転数Ｎ_１に達した時、又は中速域から高速域まで上昇中に回転数Ｎ_２に達した時、クラッチ機構１４を接続状態から切断状態に切り替える切断指令をコントロールユニット１００内の内部指令として出力し、この切断指令に基づいてクラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替えるように制御を行う。

【0046】

ここで、エンジン回転数Ｎ_１には、アイドリング回転よりも高い回転数が設定されている。また、エンジン回転数Ｎ_２には、オーバレブとなる回転数よりも低く、増速機構によって増速された遠心振子ダンパが著しく高速回転となってその信頼性に影響を及ぼす懸念のある回転数が設定されている。なお、クラッチ機構１４が摩擦クラッチである場合、クラッチ機構１４の接続とは「締結」を意味し、切断とは「解放」を意味する。

【0047】

断接抑制部１４０は、前述の断接制御部１３０に設けられており、断接指令の出力から断接完了までの期間と変速指令の出力から変速完了までの期間とが少なくとも一部で互いに重なるとき、変速制御部１２０による変速制御を実行すると共に、断接制御部１３０による断接制御を抑制するように構成されている。ここでいう、断接制御の「抑制」には、断接制御自体を禁止する場合、クラッチ機構１４を接続状態又は切断状態からスリップ状態に切り替える場合等が含まれる。

【0048】

したがって、断接制御部１３０及び断接抑制部１４０によって制御されるクラッチ機構１４は、通常は、制御マップに従って接続状態又は切断状態に切り替えられるが、断接指令の出力から断接完了までの期間と変速指令の出力から変速完了までの期間とが少なくとも一部で互いに重なる場合には、接続状態又は切断状態がそのまま維持されるか、接続状態又は切断状態からスリップ状態に切り替えられる。

【0049】

なお、上述の変速指令又は断接指令の出力とは、条件成立等によってコントロールユニット１００内で変速指令又は断接指令が生成されることを意味し、変速制御部１２０又は断接制御部１３０から自動変速機３やクラッチ機構１４等の外部へ出力されるものではない。

【0050】

（パワートレインの制御方法）
パワートレイン１０は、コントローラユニット１００によって、例えば、図４に示すフローチャートに従って制御される。

【0051】

まず、図４に示すように、ステップＳ１では、各種センサから出力された信号を読み込み、次のステップＳ２では、変速制御部１２０から変速指令が出力されているか否かを判定する。

【0052】

ステップＳ２において変速指令が出力されていると判定されると、ステップＳ３では、読み込まれた信号に基づいて、断接指令が出力されているか否かを判定する。

【0053】

ステップＳ３において断接指令が出力されていると判定されると、ステップＳ４では、断接抑制部１４０によって断接抑制が開始され、断接指令を無視する或いは変速終了まで断接制御の開始を待たせることにより、変速制御部１２０による変速制御が実行されると共に、断接制御部１３０による断接制御が抑制される。

【0054】

次に、ステップＳ５では、変速制御が終了したか否かが判定される。ステップＳ５において変速制御が終了したと判定されると、次のステップＳ６では、断接抑制部１４０によって断接抑制が終了され、無視されていた断接指令に基づいて或いは変速終了まで開始を待たせていた断接制御部１３０による断接制御の実行が開始される。

【0055】

一方で、ステップＳ３において、断接指令が出力されていないと判定されると、次のステップＳ７では、変速制御部１２０による変速制御のみが実行される。

【0056】

また、一方で、ステップＳ２において変速指令が出力されていないと判定されると、次にステップＳ８で、断接指令が出力されているか否かを判定する。ステップＳ８において断接指令が出力されていると判定されると、次のステップＳ９で、変速制御の終了を待たずに、断接制御部１３０による断接制御が実行される。

【0057】

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図５、図６に示すタイムチャートを参照しながら説明する。なお、図５は変速制御としてアップシフトを行う場合、図６はダウンシフトを行う場合の例をそれぞれ示す。

【0058】

図５に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が切断状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをアップシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始されるのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、時刻ｔ２において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるが、変速制御の実行中はクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は切断状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ３において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられ、時刻ｔ４において、クラッチ機構１４の接続が完了する。

【0059】

なお、図５に破線で比較例として示すように、時刻ｔ２において、接続指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５がクラッチ機構１４によって連結されて、変速制御の実行中に入力軸３ｂの慣性モーメントが増大することになるため、変速時間が長期化する。

【0060】

したがって、アップシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合、上述のように断接抑制を行うことで、慣性モーメントの増加による変速時間の長期化を防止することができる。なお、ダウンシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合にも同様に断接抑制を行うことで、上述の効果を得ることができる。

【0061】

また、図６に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が下降中に、時刻ｔ１１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをダウンシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始されるのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、時刻ｔ１２において、クラッチ機構１４を接続状態から切断状態に切り替える切断指令が出力されるが、変速制御の実行中はクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は接続状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ１３において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が切断状態に切り替えられ、時刻ｔ１４において、クラッチ機構１４の切断が完了する。

【0062】

なお、図６に破線で比較例として示すように、時刻ｔ１２において、切断指令に基づいてクラッチ機構１４が切断状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５との連結がクラッチ機構１４によって切断されて、変速制御の実行中に入力軸３ｂの慣性モーメントが減少することになるため、変速時間が短くなり、変速ショックが発生するおそれがある。

【0063】

したがって、ダウンシフトさせる変速制御の実行中に切断指令が出力された場合、上述のように断接抑制を行うことで、慣性モーメントの減少による変速ショックの発生を防止することができる。なお、アップシフトさせる変速制御の実行中に切断指令が出力された場合にも、同様に断接抑制を行うことで上述の効果を得ることができる。

【0064】

（第２の実施形態）
次に、図７を参照しながら、第２の実施形態に係るパワートレイン１０を制御するコントローラユニット１００による制御方法について説明する。なお、以下の説明では、上述の第１の実施形態の制御方法と共通するステップについては、説明を省略する。

【0065】

図７のフローチャートは、上述の図４のフローチャートとは、断接抑制を開始する条件が異なる。すなわち、ステップＳ１３において断接指令が出力されていると判定されると、次にステップＳ１４では、変速指令が変速段を２段以上変化させるものであるか否かが判定される。

【0066】

ステップＳ１４において変速指令が変速段を２段以上変化させるものであると判定されると、断接抑制が開始される一方で、変速指令が変速段を２段以上変化させるものではない、すなわち変速指令が変速段を１段変化させるものであると判定されると、ステップＳ１８では、変速制御が行われ、次にステップＳ１９で、この変速制御の終了を待たずに断接制御が行われる。

【0067】

なお、ステップＳ１４では、断接抑制を開始する条件として、変速指令が変速比を所定値以上変化させるものであるか否かを判定してもよい。

【0068】

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図８に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

【0069】

図８に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が切断状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ２１において、変速制御部１２０から変速機構３ａを２段以上アップシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始されるのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、時刻ｔ２２において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるが、変速制御の実行中はクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は切断状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ２３において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられ、時刻ｔ２４において、クラッチ機構１４の接続が完了する。

【0070】

なお、図８に破線で比較例として示すように、時刻ｔ２２において、接続指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５がクラッチ機構１４によって連結されて、変速制御の実行中に入力軸３ｂの慣性モーメントが急激に増大することになるため、変速時間が長期化する。

【0071】

したがって、２段以上アップシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合、上述のように断接抑制を行うことで、慣性モーメントの急激な増加による変速時間の長期化を防止することができる。なお、２段以上ダウンシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合にも同様に断接抑制を行うことで、上述の効果を得ることができる。

【0072】

（第３の実施形態）
次に、図９を参照しながら、第３の実施形態に係るパワートレイン１０を制御するコントローラユニット１００による制御方法について説明する。なお、以下の説明では、上述の第１の実施形態の制御方法と共通するステップについては、説明を省略する。

【0073】

図９のフローチャートは、上述の図４のフローチャートとは、断接抑制を開始する条件が異なる。すなわち、ステップＳ３３において断接指令が出力されていると判定されると、次にステップＳ３４では、現在の変速がイナーシャフェーズ（変速動作）であるか否かが判定される。

【0074】

ステップＳ３４において現在の変速がイナーシャフェーズであると判定されると、断接抑制が開始される一方で、現在の変速がイナーシャフェーズではない、すなわち現在の変速がトルクフェーズであると判定されると、ステップＳ３８では、変速制御が行われ、次にステップＳ３９で、この変速制御の終了を待たずに断接制御が行われる。

【0075】

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図１０に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

【0076】

図１０に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が切断状態であり、自動変速機３が変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ３１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをアップシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始される。次に、時刻ｔ３２において、変速がトルクフェーズからイナーシャフェーズに移行するのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、変速がイナーシャフェーズである時刻ｔ３３において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるが、イナーシャフェーズではクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は切断状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ３４において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられ、時刻ｔ３５において、クラッチ機構１４の接続が完了する。

【0077】

なお、図１０に破線で比較例として示すように、時刻ｔ３３において、接続指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５がクラッチ機構１４によって連結されて、特に入力軸３ｂの慣性モーメントが影響するイナーシャフェーズ中に入力軸３ｂの慣性モーメントが増大することになるため、変速時間が長期化する。

【0078】

したがって、変速がイナーシャフェーズにある間に接続指令が出力された場合、上述のように、クラッチ機構１４を切断状態に維持することで慣性モーメントの変化を無くす、又はクラッチ機構１４をスリップ状態に切り替えることで慣性モーメントの増加を抑制することができるので、慣性モーメントの増加による変速時間の長期化を防止することができる。なお、変速がイナーシャフェーズにある間に切断指令が出力された場合には、断接抑制を行うことで、慣性モーメントの急激な減少による変速ショックが発生するのを防止することができる。

【0079】

（第４の実施形態）
次に、図１１を参照しながら、第４の実施形態に係るパワートレイン１０を制御するコントローラユニット１００による制御方法について説明する。なお、以下の説明では、上述の第１の実施形態の制御方法と共通するステップについては、説明を省略する。

【0080】

ここで、第４の実施形態に係るパワートレイン１０を構成する自動変速機３は、変速比を無段階に変更可能な無段変速機（ＣＶＴ）であり、走行状態に応じて変速比を自動的に変化させる自動変速モードと、運転者の手動操作によって変速比を段階的に切り替える手動変速モードと、を有し、手動変速モード用に複数の変速段が予め設定されている。また、コントローラユニット１００には、自動変速機３が手動変速モード時に運転者が手動操作によって変速比を段階的に高速側に切り替えるためのシフトアップスイッチ、及び自動変速機３が手動変速モード時に運転者が手動操作によって変速比を段階的に低速側に切り替えるためのシフトダウンスイッチ等からの信号が入力されるように構成されている。

【0081】

図１１のフローチャートは、上述の図４のフローチャートとは、断接抑制を開始する条件が異なる。すなわち、ステップＳ５３において断接指令が出力されていると判定されると、次にステップＳ５４では、変速指令がオーバレブ又はエンストを防止するものであるか否かが判定される。

【0082】

ステップＳ５４において変速指令がオーバレブ又はエンストを防止するものであると判定されると、断接抑制が開始される一方で、変速指令が変速段をオーバレブ又はエンストを防止するものではないと判定されると、ステップＳ５８では、変速制御が行われ、次にステップＳ５９で、この変速制御の終了を待たずに断接制御が行われる。

【0083】

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図１２、図１３に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

【0084】

図１２に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、自動変速機３が手動変速モードに設定され、変速制御が実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ４１において、図３で示したように、エンジン回転数がＮ_２に達すると、断接制御部１３０から切断指令が出力され、該切断指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態から切断状態に切り替えられる。次に、手動操作がないまま、時刻ｔ４２において、エンジン回転数が上限値Ｎ_maxに達すると、変速制御部１２０から自動変速機３をオーバレブ防止のためにアップシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始されるのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、時刻ｔ４３において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるが、変速終了までクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は切断状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ４４において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられ、時刻ｔ４５において、クラッチ機構１４の接続が完了する。

【0085】

なお、図１２に破線で比較例として示すように、時刻ｔ４３において、接続指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５がクラッチ機構１４によって連結されて、変速制御の実行中に入力軸３ｂの慣性モーメントが増大することになるため、変速時間が長期化する。

【0086】

したがって、オーバレブ防止のための変速制御の実行中に接続指令が出力された場合、上述のように断接抑制を行うことで、慣性モーメントの急激な増加による変速時間の長期化を防止することができる。

【0087】

また、図１３に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、自動変速機３が手動変速モードに設定され、変速制御が実行中ではなく、入力軸回転数が下降中に、時刻ｔ５１において、図３で示したように、エンジン回転数がＮ_１に達すると、断接制御部１３０から切断指令が出力され、該切断指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態から切断状態に切り替えられる。次に、手動操作がないまま、時刻ｔ５２において、エンジン回転数が下限値Ｎ_minに達すると、変速制御部１２０から自動変速機３をエンスト防止のためにダウンシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始されるのに伴い、断接抑制部１４０による断接抑制も開始される。次に、時刻ｔ５３において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるが、変速終了までクラッチ機構１４の断接が抑制されているため、クラッチ機構１４は切断状態を維持する、又はスリップ状態に切り替えられる。次に、時刻ｔ５４において、変速機構３ａの変速制御が終了するのに伴い、断接抑制が終了するため、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられ、時刻ｔ５５において、クラッチ機構１４の接続が完了する。

【0088】

なお、図１３に破線で比較例として示すように、時刻ｔ５３において、接続指令に基づいてクラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた場合、入力軸３ｂと遠心振子ダンパ機構５がクラッチ機構１４によって連結されて、変速制御の実行中に入力軸３ｂの慣性モーメントが増大することになるため、変速時間が長期化する。

【0089】

したがって、エンスト防止のための変速制御の実行中に接続指令が出力された場合、上述のように断接抑制を行うことで、慣性モーメントの急激な増加による変速時間の長期化を防止することができる。

【0090】

以上の構成により、第１の実施形態によれば、変速制御部１２０による変速制御を実行中に断接条件が成立した場合、変速制御部１２０による変速制御が完了するまで、断接制御部１３０による断接制御を抑制する断接抑制部１４０を備えるので、変速機構３ａの変速制御の実行中は入力軸３ｂの慣性モーメントの変化が抑制され、変速機構３ａに供給される油圧を精度良く制御することができ、変速時間の長期化や変速ショックの発生を防止することができる。したがって、本発明によれば、変速機構３ａの変速制御の実行中に断接機構が断接されることによる変速性能の低下を防止することができる。

【0091】

また、第２の実施形態によれば、変速機構３ａは、変速比を段階的に変化させる有段変速制御を行うことができるように構成され、断接抑制部１４０は、変速制御部１２０によって変速段を２段以上変化させる有段変速制御を行うときに断接制御部１３０による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し易い変速比の変化が２段以上の場合にのみ断接制御を抑制すると共に、変速時間の長期化や変速ショックが比較的発生し難い変速比の変化が１段の場合には断接制御を行うことで、変速性能の低下を防止しながら断接制御の制御性を向上させることができる。

【0092】

また、第２の実施形態において、断接抑制部１４０が、変速制御部１２０によって変速機構３ａの変速比を所定以上変化させる変速制御を行うときに断接制御部１３０による断接制御を抑制する場合にも、上述と同様の効果を実現することができる。

【0093】

また、第３の実施形態によれば、断接抑制部１４０は、変速制御の実行中のイナーシャフェーズのときに断接制御部１３０による断接制御を抑制するので、慣性モーメントの変化が直接的に変速性能に影響するイナーシャフェーズにおいて慣性モーメントの変化が抑制され、変速性能の低下を防止することができる。

【0094】

また、第４の実施形態によれば、断接抑制部１４０は、変速制御部１２０によってエンジン１のオーバレブ防止のための変速制御を行うときに断接制御部１３０による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化が生じず、エンジン１のオーバレブを素早く確実に防止することができる。

【0095】

また、第４の実施形態によれば、断接抑制部１４０は、変速制御部１２０によってエンスト防止のための変速制御を行うときに断接制御部１３０による断接制御を抑制するので、変速時間の長期化が生じず、エンストを素早く確実に防止することができる。

【0096】

また、第１乃至４の実施形態において、断接抑制部１４０が、断接制御部１３０による断接制御を禁止することで断接制御の抑制を行う場合、入力軸３ｂの慣性モーメントを一定にすることができ、変速性能の低下をより確実に防止することができる。

【0097】

本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

【0098】

例えば、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる（例えば、第２の実施形態と第３の実施形態の組み合わせ、第２の実施形態と第４の実施形態の組み合わせ、第３の実施形態と第４の実施形態の組み合わせ、第２の実施形態と第３の実施形態と第４の実施形態の組み合わせ等の）実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

【0099】

また、本実施形態では、断接機構としてクラッチ機構１４を用いた例について記載したが、これに限定されず、例えば、遊星歯車セット１２のリングギヤ２３と変速機ケース３ｄ間にブレーキ機構を断接機構として設けてもよい。

【0100】

また、本実施形態では、駆動源として内燃機関からなるエンジン１を用いた例について記載したが、これに限定されず、例えば、エンジンに発電機を付設し、この発電機によって発電を行うと共に、加速時に発電機をモータとして利用してエンジンをアシストするように構成された所謂ハイブリッドエンジンを用いてもよい。

【0101】

更に、本実施形態では、トルコンレスの自動変速機３を搭載したパワートレインについて記載したが、これに限定されず、トルクコンバータを備えた自動変速機を搭載したものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0102】

以上のように本発明によれば、自動変速機の変速制御の実行中に断接機構が断接されることによる変速性能の低下を防止できるので、この種の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置又はこれが搭載される車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0103】

１ エンジン
２ 駆動輪
３ａ 変速機構
３ｂ 入力軸（動力伝達軸）
１０ パワートレイン
１３ 遠心振子ダンパ
１４ クラッチ機構（断接機構）
１００ コントローラユニット（制御装置）
１２０ 変速制御部（変速制御手段）
１３０ 断接制御部（断接制御手段）
１４０ 断接抑制部（断接抑制手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】